2025年高考物理 人教版必修第3册第13章　第1节含答案

第十三章第1节课后知能作业基础巩固练1.法国科学家巴斯德曾言：“机遇只偏爱有准备的头脑”，翻开科学史的书页，曾有一位科学家深信电磁间有联系，并坚持研究，最终于1820年发现电流磁效应，请问这位科学家是()A．安培法国 B．奥斯特丹麦C．欧姆德国 D．麦克斯韦英国答案：B解析：发现电流磁效应的科学家是丹麦物理学家奥斯特。故选B。2．关于磁感线与电场线的描述，正确的是()A．电场线一定是直线B．磁感线一定是闭合的C．磁感线是电荷的运动轨迹D．电场线是实际上存在的答案：B解析：电场线可以是直线，也可以是曲线，故A错误；磁感线没有起点也没有终点，是闭合的曲线，故B正确；磁感线是为了描述磁场假想的曲线，不是运动轨迹，故C错误；电场线是为了形象地描述电场而假想的线，实际不存在，故D错误。故选B。3．如图所示，两根非常靠近且互相垂直并互相绝缘的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向外的()A．区域Ⅰ B．区域ⅡC．区域Ⅲ D．区域Ⅳ答案：C解析：根据安培定则，可知两根通电直导线在各个区域产生的磁场方向如右图所示，可知电流所产生的磁场在导线所在平面内的区域Ⅲ内方向是一致且向外的。故选C。4．奥斯特实验是科学历史上的经典实验，它的价值在于直接证实了()A．任何导线周围均存在磁场B．电流周围有磁场C．地磁场的存在D．地磁场的方向答案：B解析：奥斯特实验发现通电直导线下方的小磁针发生了偏转，其价值在于直接证实了电流周围会产生磁场。故选B。5．在探究通电线圈产生磁场的实验中，有一位同学画出了一组如图所示的小磁针状态，同组的同学发现其中小磁针的N极指向有多处错误，请帮忙找出小磁针的N极指向正确的是()A．a B．bC．c D．d答案：D解析：根据安培定则可知，通电线圈的左端相当于条形磁体的N极，通电线圈的右端相当于条形磁体的S极，则磁感线从通电线圈的左端出发从外部指向通电线圈的右端，从内部回到通电线圈的左端，构成闭合的曲线；小磁针的N极与所在处的磁场方向相同，则a处小磁针的N极向左；b处小磁针的N极向右；c处小磁针的N极向左；d处小磁针的N极向左。故选D。6．圆环甲、乙在同一平面内，分别通以如图所示的恒定电流，圆环甲固定，圆环乙可以自由运动，则下列说法正确的是()A．圆环乙有收缩的趋势B．圆环乙将在纸面内向左平动C．圆环乙将在纸面内绕过圆心并垂直纸面的轴顺时针转动D．圆环乙绕过圆心的轴ab转动，左侧向纸内转，右侧向纸外转答案：B解析：两环靠近处电流方向相同，两环之间电流产生的磁场方向相反，会相互吸引，同理ab右侧受到排斥力，但该排斥力小于左侧受到的吸引力，故圆环乙将在纸面内向左平动，且圆环乙有扩张的趋势，故B正确，A、C、D错误。故选B。能力提升练7.如图，a、b是两根垂直纸面放置的通电直导线，已知P点到a、b的距离相等，直导线a、b中电流大小相等且P点的磁场方向水平向左，则两导线中的电流方向应满足()A．均垂直纸面向外B．均垂直纸面向里C．a中垂直纸面向里，b中垂直纸面向外D．a中垂直纸面向外，b中垂直纸面向里答案：C解析：两导线中的电流方向均垂直纸面向外时，由安培定则可知P点处磁场方向如图所示，即P点的磁场方向竖直向上，故A错误；两导线中的电流方向均垂直纸面向里时，由安培定则可知P点处磁场方向如图所示，即P点的磁场方向竖直向下，故B错误；同理，a中电流垂直纸面向里，b中电流垂直纸面向外时，P点的磁场方向水平向左，故C正确；a中电流垂直纸面向外，b中电流垂直纸面向里时，P点的磁场方向水平向右，故D错误。故选C。8.(多选)如图所示，某同学在实验室模拟奥斯特的电流磁效应实验时，发现小磁针在水平方向上不发生偏转，可能的原因是()A．通电直导线中电流方向自西向东，小磁针放在通电直导线附近等高的水平位置B．通电直导线中电流方向自东向西，小磁针放在通电直导线附近正上方C．通电直导线中电流方向自南向北，小磁针放在通电直导线附近正下方D．通电直导线中电流方向自北向南，小磁针放在通电直导线附近正上方答案：AB解析：通电直导线中电流方向自西向东，根据安培定则，放在通电直导线附近等高的水平位置的小磁针所在位置，通电直导线产生的磁场竖直向上或竖直向下，所以小磁针不发生偏转，故A正确；通电直导线中电流方向自东向西，根据安培定则，放在通电直导线附近正上方的小磁针所在位置，通电直导线产生的磁场水平向北，小磁针N极受力方向向北，所以小磁针不发生偏转，故B正确；通电直导线中电流方向自南向北，根据安培定则，放在通电直导线附近正下方的小磁针所在位置，通电直导线产生的磁场水平向西，小磁针N极受力方向向西，所以小磁针N极向西偏转，故C错误；通电直导线中电流方向自北向南，根据安培定则，放在通电直导线附近正上方的小磁针所在位置，通电直导线产生的磁场水平向西，小磁针N极受力方向向西，所以小磁针N极向西偏转，故D错误。故选AB。9．(多选)如图甲所示，市面上有一种有趣的磁悬浮玩具，接通电源后，磁性玩偶会稳定地漂浮起来。其内部构造如图乙所示，其中滑动变阻器的阻值可改变，则下列说法正确的是()A．b端应接电源正极B．软铁内的磁感线方向朝向上方C．a端应接电源正极D．滑动变阻器的滑片P向上滑动，玩偶的高度会下降答案：AB解析：根据题意可知，通电线圈的上方为N极，由安培定则可知，电流由线圈下端流入，上端流出，则b端应接电源正极，故A正确，C错误；软铁内部磁场由S→N，则软铁内的磁感线方向朝向上方，故B正确；若滑动变阻器的滑片向上滑动，可变电阻的电阻值调小，则线圈中的电流增大，玩偶的高度会上升，故D错误。故选AB。10．如图所示，完全相同的甲、乙两个通电圆环同轴平行放置，甲的圆心为O1，乙的圆心为O2，在两环圆心的连线上有a、b、c三点，其中aO1＝O1b＝bO2＝O2c，此时b点的磁感应强度大小为B1，c点的磁感应强度大小为B2。现将甲撤去，则aA．B2－eq\f(B1,2) B．B1－eq\f(B2,2) C．B1－B2 D．B1答案：A解析：甲乙两环在b点产生的磁感应强度大小相等，方向相同，而b点的磁感应强度大小为B1，因此两环在b点产生的磁感应强度均为eq\f(B1,2)。乙环在b点和c点产生的磁感应强度大小相等，方向相同，故乙环在c点产生的磁感应强度为eq\f(B1,2)，而c点的磁感应强度大小为B2，因此甲环在c点产生的磁感应强度为B2－eq\f(B1,2)。由于甲环在c点产生的磁感应强度与乙环在a点产生的磁感应强度大小相等，因此撤去甲环后，a点的磁感应强度大小为B2－eq\f(B1,2)，故选A。11．(多选)如图所示是一个磁悬浮花盆和它的原理图，上方的花盆内有一个强永磁体，底座内有一个线圈，给线圈通电后，花盆就可以悬浮起来。下列说法正确的是()A．线圈中通的是交流电B．图乙中接线柱a接的是电源负极C．若仅增大线圈中的电流，花盆悬浮得更高D．若仅增加线圈的匝数，再次悬浮稳定后的花盆受到的磁力增大答案：BC解析：磁悬浮花盆根据同名磁极相互排斥的原理工作，为使磁悬浮花盆一直受到向上的磁场力，线圈中通的是直流电，故A错误；磁悬浮花盆和线圈的作用力为斥力，螺线管上端为N极，根据安培定则，可知图乙中接线柱a接的是电源负极，故B正确；若仅增大线圈中的电流，螺线管产生的磁场增大，花盆悬浮得更高，故C正确；悬浮稳定后的花盆静止，受到的磁力与花盆重力二力平衡，则若仅增加线圈的匝数，再次悬浮稳定后的花盆受到的磁力不变，故D错误。故选BC。12．在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验中：(1)在对螺线管通电________(选填“前”或“后”)必须对磁传感器进行调零。(2)若读数为负，要使读数出现正值的操作是：________或________。(3)(单选题)实验时，将磁传感器探管前端插至通电螺线管轴线中点时，磁传感器读数为5mT。减小通电螺线管的电流后，将探管从螺线管的另一端插入，当探管前端再次到达螺线管轴线中点时，磁传感器的读数可能为()A．5mT B．－5mTC．3mT D．－3mT(4)用传感器测量通电螺线管轴线上的磁感应强度，然后绘出B－x图像，设x＝0处为螺线管的中央，下面哪个图最符合实际情况()答案：(1)前(2)将电源正负极对换将探管从另一端插入(3)D(4)B解析：(1)在对螺线管通电前必须对磁传感器进行调零，否则会