全国初中物理自主招生专题大揭秘专题23 磁场 （学生版）

页一．选择题（共17小题）1．科考队进入某一磁矿区域后，发现指南针原来指向正北的N极逆时针转过30°（如图的虚线），设该处的地磁场磁感应强度水平分量为B，则磁矿所产生的磁感应强度水平分量的最小值为（）A．B B．2B C． D．B2．已知通电长直导线周围某点的磁感应强度B＝k，即磁感应强度B与导线中的电流I成正比，与该点到导线的距离r成反比。如图所示两根平行长直导线相距为R，通以大小、方向均相同的电流，规定磁场方向垂直纸面向外为正，则在O﹣R区间内磁感应强度B随r变化的图线可能是（）A． B． C． D．3．如图所示，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1＞I2；a，b两点对称分布在两导线两侧，磁感应强度分别是Ba和Bb，F1和F2分别是电流I1和I2受到的安培力，则（）A．F1＜F2 B．F1＞F2 C．Ba＜Bb D．Ba＞Bb4．已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度的表达式：B＝．其中r是该点到通电直导线的距离，I为电流强度，k为比例系数（单位为N/A2），如图（a）所示，则根据上式可以推断，如图（b）所示，一个通电圆线圈半径为R，电流强度为I，其轴线上距圆心O点距离为h的某一点P的磁感应强度B的表达式可能正确的是（）A．B＝ B．B＝ C．B＝ D．B＝5．奥斯特做电流磁效应实验时应排除地磁场对实验的影响，下列关于奥斯特实验的说法中正确的是（）A．通电直导线必须竖直放置 B．该实验必须在地球赤道上进行 C．通电直导线应该水平东西方向放置 D．通电直导线可以水平南北方向放置6．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，能正确表示安培假设中环形电流方向的是（）A． B． C． D．7．关于磁感线和磁通量的概念，下列说法中正确的是（）A．穿过线圈的磁通量为零，该处的磁感应强度不一定为零 B．两个磁场叠加的区域，磁感线就有可能相交 C．穿过闭合回路的磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的 D．磁感线是磁场中客观存在、肉眼看不见的曲线，且总是从磁体的N极指向S极8．一根软铁棒放在磁铁附近会被磁化，这是因为在外磁场的作用下（）A．软铁棒中产生了分子电流． B．软铁棒中分子电流消失了． C．软铁棒中分子电流的取向变得杂乱无章． D．软铁棒中分子电流的取向变得大致相同．9．如图所示，电流从A点分两路通过对称的半圆支路汇合于B点，在圆环中心O处的磁感应强度为（）A．最大，垂直纸面向外 B．最大，垂直纸面向里 C．零 D．无法确定10．一个可以自由运动的线圈L2和一个固定的线圈L1互相绝缘，垂直放置，且两个线圈都通过如图所示方向的电流时，则从左向右看，线圈L2将（）A．不动 B．顺时针转动 C．逆时针转动 D．向纸外平动11．如图所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线均处于同一竖直平面内，为使MN垂直纸面向外运动，可以（）A．将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极 B．将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极 C．将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极 D．将b，c端用导线连接，a端接电源正极，b端接电源负极12．一条形磁铁静止在斜面上，固定在磁铁中心的竖直上方的水平导线中通有垂直纸面向里的恒定电流，如图所示．若将磁铁的N极位置与S极位置对调后，仍放在斜面上原来的位置，则磁铁对斜面的压力F和摩擦力f的变化情况分别是（）A．F增大，f减小 B．F减小，f增大 C．F与f都增大 D．F与f都减小13．如图所示，在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈，线圈与水平磁铁位于同一平面内，当线圈中电流沿图示方向流动时，将会出现（）A．线圈向磁铁平移 B．线圈远离磁铁平移 C．从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁 D．从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁14．图为地磁场磁感线的示意图，北半球地磁场的竖直分量向下。飞机在我国上空匀速巡航。机翼保持水平，飞行高度不变。由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差。设飞行员左方机翼末端处的电势为U1，右方机翼末端处的电势为U2。下列说法正确的是（）A．若飞机从西往东飞，U1比U2高 B．若飞机从东往西飞，U2比U1高 C．若飞机从南往北飞，U1＝U2 D．若飞机从北往南飞，U2比U1高15．如图所示，在水平绝缘杆上用两条等长的绝缘丝线悬挂一质量为m的通电导体棒。导体棒所在的空间存在垂直导体棒的匀强磁场（图中未画出），由于安培力的作用，当两条丝线与竖直方向均成θ＝30°角时，导体棒处于平衡状态。若重力加速度为g，则关于通电导体棒所受安培力的大小的说法正确的是（）A．只能为mg B．最小值为mg C．可能为mg D．可能为mg16．如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的正中间上方固定一根长直导线，导线中通过方向垂直纸面向里（即与条形磁铁垂直）的电流，则磁铁对水平面的压力（）A．大于磁铁的重力 B．小于磁铁的重力 C．等于磁铁的重力 D．017．如图所示，一个边长为L、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中．若通以图示方向的电流（从A点流入，从C点流出），电流强度I，则金属框受到的磁场力为（）A．0 B．IBL C．IBL D．2IBL二．多选题（共7小题）（多选）18．分别置于a、b两处的长直导线垂直纸面放置，通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，a、b、c、d在一条直线上，且ac＝cb＝bd．已知c点的磁感应强度大小为B1，d点的磁感应强度大小为B2，若将b处导线的电流切断，则（）A．d点的磁感应强度方向向下 B．d点的磁感应强度方向向上 C．d点的磁感应强度大小变为 D．d点的磁感应强度大小变为（多选）19．一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，如图所示，此时小磁针的N极向纸内偏转，这一束粒子可能是（）A．向右飞行的质子束 B．向左飞行的质子束 C．向右飞行的电子束 D．向左飞行的电子束（多选）20．如图所示，两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1与I2．与两导线垂直的一平面内有a、b、c、d四点，a、b、c在两导线的水平连线上且间距相等，b是两导线连线中点，b、d连线与两导线连线垂直．则（）A．I2受到的磁场力水平向左 B．I1与I2产生的磁场有可能相同 C．b、d两点磁感应强度的方向必定竖直向下 D．a点和c点位置的磁感应强度不可能都为零（多选）21．超导是当今高科技的热点．当一块磁体靠近超导体时，超导体会产生强大的电流，对磁体有排斥作用．这种排斥力可以使磁体悬浮于空中，磁悬浮列车就采用了这种技术．关于磁体悬浮，下列说法中正确的是（）A．超导体中电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相反 B．超导体中电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相同 C．超导体对磁体的力与磁体的重力平衡 D．超导体使磁体处于失重状态（多选）22．如图所示，两根平行放置的长直导线a和b通有大小相同、方向相同的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小为F2，则此时b受到的磁场力大小可能为（）A．F2 B．2F1﹣F2 C．2F1+F2 D．F2﹣2F1（多选）23．如图所示，在一个水平放置的闭合线圈上方有一条形磁铁，现要在线圈中产生顺时针方向的电流（从上向下看），那么下列选项中可以做到的是（）A．磁铁下端为N极，磁铁向上运动 B．磁铁上端为N极，磁铁向上运动 C．磁铁下端为N极，磁铁向下运动 D．磁铁上端为N极，磁铁向下运动（多选）24．如图所示，固定的水平长直导线中通有向右的恒定电流I，闭合的矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行，线框由静止释放，在下落过程中（线框不会发生翻转），下列判断正确的是（）A．线框所在处的磁场垂直纸面向外 B．穿过线框的磁通量逐渐减小 C．线框中产生感应电流 D．线框的机械能不变三．填空题（共6小题）25．四根直导线围成一个正方形，各自通以大小相等的电流，方向如图。已知正方形中心O点的磁感应强度大小为B，若将I1电流反向（大小不变），则O点的磁感应强度大小变为，要使O点磁感应强度变为零，I1电流反向后大小应变为原来的倍。26．磁场有强弱，磁极附近的磁场总比其他位置的磁场强。磁场强弱处处相同的磁场叫做匀强磁场，磁场强度的单位是特斯拉，简称特。符号T．通电导体在磁场中受到力的作用，这个力叫做安培力，安培力的大小不仅与磁场强度大小有关，还与电流大小有关。实验表明在匀强磁场中，当通电导体与磁场方向垂直时，电流所受的安培力F等于磁场强度B、电流I和导线长度L三者的乘积，即F＝BIL。（1）在磁场强度为0.5T的匀强磁场中，有一条与磁场方向垂直的通电导线，通过它的电流为5A，导线上长为40cm的一段所受的安培力F＝。将此导线从磁场中拿走，磁场强度。（2）导线受到安培力的方向与电流方向和磁场方向有关。进一步的实验可以证明，通电直导线所受安培力的方向，跟磁场方向之间的关系可以用左手定则来判断：伸开左手，使拇指与四指在一个平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是导线所受安培力的方向，如图所示。当只将电流的方向反向，则安培力的方向，将电流的方向与磁场方向同时反向，安培力的方向。（选填“改变”或“不变”）27．边长为l、粗细均匀的N匝正方形线圈abcd，总质量为m，以水平方向的一边ab为轴可自由转动，线框处在方向竖直向上的匀强磁场中，如图所示，当线框中通入电流I时，线框转至其平面与竖直方向成θ角时达到平衡，则磁感应强度B的大小为．若可以改变磁场的方向，但通入线框的电流大小、方向不变，仍然要使该线框平衡在图示位置，则所加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为．28．在同一平面上有a、b、c三根等间距平行放置的长直导线，依次载有电流强度为1A、2A、3A的电流，各电流的方向如图所示，则导线a所受的合力方向向，导线b所受的合力方向向．29．如图所示，质量为m、边长为L的等边三角形abc导线框悬挂于水平轻杆一端，离杆左端处有固定转轴O，杆另一端通过细线连接地面．导线框处于磁感应强度为B的匀强磁场中，且与磁场垂直．当线圈中逆时针电流为I时，bc边