《几种常见的磁场》试题库

《几种常见的磁场》试题库试题组一1.[2015·厦门高二检测]如图所示为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是()A.①③B.②③C.①④D.②④答案：C解析：由安培定则可以判断出直线电流产生的磁场方向，①正确、②错误。③和④为环形电流，注意让弯曲的四指指向电流的方向，可判断出④正确、③错误。故正确选项为C。2.[2014·济南市历城期末]下列关于磁通量的论述中正确的是()A.磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大B.匀强磁场中，穿过线圈的磁感线条数越多，则磁通量越大C.穿过线圈的磁通量为零的地方，磁感应强度一定为零D.磁感应强度越大的地方，线圈的面积越大，则穿过线圈的磁通量越大答案：B解析：穿过线圈的磁通量大小不仅跟磁感应强度有关，还与线圈放置的位置有关，当磁感线与线圈平面平行时，穿过线圈的磁通量为零，选项A、C、D错误；磁通量的物理意义是匀强磁场中穿过某一面积的磁感线条数，穿过线圈的磁感线条数越多，则磁通量越大，选项B正确。3.[2014·肥城高二检测]有一束电子流沿x轴正方向高速运动，如图所示，电子流在z轴上的P点所产生的磁场方向是沿()A.沿y轴正方向B.沿y轴负方向C.沿z轴正方向D.沿z轴负方向答案：A解析：由于电子流沿x轴正方向高速运动，所形成的等效电流沿x轴负方向。由安培定则可得，在P点处的磁场方向应该沿y轴正方向。4.(多选)关于匀强磁场，以下说法正确的是()A.磁感应强度的大小处处相等的磁场就是匀强磁场B.匀强磁场各处的磁感线疏密相同C.匀强磁场各处磁感线互相平行D.通电螺线管外部磁场可看做匀强磁场答案：BC解析：匀强磁场是大小和方向都相同的磁场，A错；通电螺线管内部磁场，除去尖端部分可看成匀强磁场，D错；B、C说法是正确的。5.(多选)关于安培假说解释的一些现象，下列说法中正确的是()A.磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁B.不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动C.对外显示磁性的物质的分子电流取向大致相同D.磁体内分子电流总是存在的，因此，任何磁体都不会失去磁性答案：BC解析：磁与电是紧密联系的，但“磁生电”“电生磁”都有一定的条件，运动的电荷产生磁场，但一个静止的点电荷周围就没有磁场；分子电流假说揭示了磁现象的电本质，磁体的磁场和电流的磁场一样都是由运动电荷产生的，磁体内部只要当分子电流取向大体一致时，就显示出磁性，当分子电流取向不一致时，就没有磁性，所以正确选项为BC。6.[2015·衢州高二检测]如图所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针静止时N极指向右，则可判定电源的极性和小磁针P的N极的指向为()A.电源的左端为正极，P的N极指向左端B.电源的左端为负极，P的N极指向左端C.电源的左端为正极，P的N极指向右端D.电源的左端为负极，P的N极指向右端答案：A解析：由小磁针N极的指向判断出螺线管内部磁场方向自左向右，用右手握住螺线管，让大拇指指向右方(即小磁针N极指向)，根据四指环绕方向可判断出电源的左端为正极，螺线管内部磁场从S极到N极，因此螺线管右端为N极，螺线管外部磁场从N极到S极，因此P的N极应指向左端，故A正确。7.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，正确表示安培假设中环形电流方向的是()答案：B解析：地理上的南极是地磁场的北极，由右手螺旋定则可知，选项B正确。8.[2014·福州期末]如图，有一条通有恒定电流的长直导线，在其右侧有一个闭合的矩形线圈abcd，线圈的ab边与导线之间隔开一段距离且与直导线平行。开始时直导线与矩形线圈共面，现让矩形线圈绕其某边转动，在转动90°的过程中，直导线中电流产生的磁场穿过矩形线圈的磁通量的变化情况是()A.绕ab边转动时，磁通量一直减小到零B.绕ab边转动时，磁通量先减小后增大C.绕cd边转动时，磁通量一直减小到零D.绕cd边转动时，磁通量先减小后增大答案：D解析：线圈绕ab边转动90°过程中，穿过线圈的磁通量逐渐减小但不为零，选项A、B错误；绕cd边转动90°过程中，由于线圈平面和磁场方向的夹角变化，穿过线圈的磁通量先减小后增大，选项D正确，A、B、C错误。9.取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图甲所示的螺线管，当该螺线管中通以电流大小为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B。若将另一根长导线对折后绕成如图乙所示的螺线管，并通以电流大小也为I的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为()A.0 B.C.B D.2B答案：A解析：用双线绕成的螺线管，双线中的电流刚好相反，其在周围空间产生的磁场相互抵消，所以螺线管内中部的磁感应强度为0。10.铁环上绕有绝缘的通电导线，电流方向如图所示，则铁环中心O处的磁场方向为()A.向下B.向上C.垂直于纸面向里D.垂直于纸面向外答案：A解析：铁环左侧上端为N极，右侧上端也为N极，在环中心叠加后，在中心O磁场方向向下。11.[2012·大纲全国卷]如图，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是()A.O点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反C.c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同D.a、c两点处磁感应强度的方向不同答案：C解析：根据安培定则，M、N处电流在O点处的磁感应强度方向相同，都垂直MN连线向下，O点处的磁感应强度不为零，选项A错误；由对称关系可知，a、b两点处的磁感应强度大小相等。磁感应强度方向都垂直MN连线向下，方向相同，选项B错误；c、d两点处的磁感应强度方向都垂直MN连线向下，方向相同，大小相等，a、c两点处的磁感应强度的方向相同，选项C正确、D错误。12.(多选)如图所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是()A.通过abcd平面的磁通量大小为L2·BB.通过dcfe平面的磁通量大小为eq\f(\r(2),2)L2·BC.通过abfe平面的磁通量大小为零D.通过整个三棱柱的磁通量为零答案：BCD解析：本题考查磁通量，abcd平面在垂直于B方向的投影S⊥＝eq\f(\r(2),2)L2，所以Φ＝BS⊥＝eq\f(\r(2),2)L2B，A错；dcfe平面与B垂直，S＝eq\f(\r(2),2)L2，所以Φ＝eq\f(\r(2),2)L2B，B正确；abfe平面与B平行，S⊥＝0，Φ＝0，C正确；整个三棱柱穿进的磁感线和穿出的磁感线条数相等，抵消为零，所以Φ＝0，D正确。故正确答案为B、C、D。试题组二基础夯实一、选择题(1～5题为单选题，6、7题为多选题)1．下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是()A．电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线B．磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的C．电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线D．电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大；磁感线分布越密的地方，同一通电导线所受的磁场力也越大答案：C解析：电场线与磁感应线分别是为了形象描述电场、磁场而引入的假想线，实际不存在，A错。两种场线的切线方向均表示相应的场方向，两种场线都不会相交，B错。电场线起始于正电荷、终止于负电荷，而磁感线在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极，组成闭合曲线，C对。电场线越密，表示该处电场越强，同一试探电荷在此处受电场力越大；磁感线越密，表示该处磁场越强，但通电导线受到的磁场力大小还与通电导线方向和导线中的电流方向和大小有关，故电流受到的磁场力不一定大，D错。2.(广东汕头市2014～2015学年高二上学期三校联考)磁场中某区域的磁感线如图所示，则()A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba>BbB．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba<BbC．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小D．a处没有磁感线，所以磁感应强度为零答案：B解析：由图可知b处的磁感线较密，a处的磁感线较疏，所以Ba<Bb，故A错，B对，通电导线在磁场中受力的大小与导线在磁场中的放置方向有很大关系，而不是仅仅取决于B与LI的大小，故C错，磁感线是用来描述磁场的，而又不可能在存在磁场的区域内全部画磁感线，故D错。答案为B。3．(山西平遥中学2014～2015学年高二检测)下列关于小磁针在磁场中静止时的指向，正确的是()答案：C解析：根据在磁体外部同名磁极相互排斥可知选项A错；应用安培定则可知环形电流中心线上的磁场方向由右向左，小磁针N极受到的磁场力向左，选项B错；根据安培定则可知通电螺线管内部磁场向右，内部小磁针N极受到的磁场力向右，选项C对；根据安培定则可知通电直导线右边磁场向里，小磁针N极应向里，选项D错。4．(重庆市主城区2014～2015学年高二上学期期末六校联考)如图所示，一无限长直导线通有恒定电流，有一圆形线圈与其共面，则线圈在靠近直导线的过程中，通过线圈的磁通量将()A．增大B．减小C．不变D．由于条件不足，无法确定变化情况答案：A解析：由题，通电直导线产生稳定的磁场，离导线越近磁场越强，磁感线越密，则当线框靠近通电导线时，穿过线框的磁感线的条数越来越多，磁通量将逐渐增大，故选A。5．如图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图，甲棒内部各分子电流取向是杂乱无章的，乙棒内部各分子电流取向大致相同，则下列说法中正确的是()A．两棒均显磁性B．两棒均不显磁场C．甲棒不显磁性，乙棒显磁性D．甲棒显磁性，乙棒不显磁性答案：C解析：甲棒中分子电流杂乱无章，分子电流的磁场相互抵消，对外不显磁性；乙棒中分子电流取向大致一致，分子电流的磁场相互叠加，对外显示出较强的磁性。C正确。6．下列各图中，已标出电流I、磁感应强度B的方向，其中符合安培定则的是()答案：BC解析：根据安培定则可判定B、C选项正确。7.如图所示是云层之间闪电的模拟图，图中A、B是位于北、南方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中在两云的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里，S极转向纸外，则关于A、B的带电情况说法中正确的是()A．带同种电荷 B．带异种电荷C．B带正电 D．A带正电答案：BD解析：云层间放电必须发生在异种电荷之间，故B对；在云层间放电时，形成的强电场和高温将空气电离成正离子和负离子，并在强电场的作用下做定向移动，形成电流，相当于通电直导线形成磁场。由题意知，从南往北看，磁场是逆时针的，根据安培定则可以判断电流是从A流向B的，故可知A带正电，B带负电。所以D选项正确。二、非选择题8.如图所示，线圈平面与水平方向夹角θ＝60°，磁感线竖直向下，线圈平面面积S＝m2，匀强磁场磁感应强度B＝，则穿过线圈的磁通量Φ为多少？把线圈以cd为轴顺时针转过120°角，则通过线圈磁通量的变化量为多少？答案：解析：线圈在垂直磁场方向上的投影面积S⊥＝Scos60°＝×eq\f(1,2)m2＝穿过线圈的磁通量Φ＝BS⊥＝×＝。线圈以cd为轴顺时针方向转过120°角后变为与磁场垂直，但由于此时磁感线从线圈平面穿入的方向与原来相反，故此时通过线圈的磁通量Φ2＝－BS＝－×＝－。故磁通量的变化量ΔΦ＝|Φ2－Φ|＝|－－|Wb＝。能力提升一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题)1．(郑州市2014～2015学年高二上学期期中五校联考)阿明有一个磁浮玩具，其原理是利用电磁铁产生磁性，让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来，其构造如图所示。若图中电源的电压固定，可变电阻为一可以随意改变电阻大小的装置，则下列叙述正确的是()A．电路中的电源必须是交流电源B．电路中的a端点须连接直流电源的正极C．若增加环绕软铁的线圈匝数，可增加玩偶飘浮的最大高度D．若将可变电阻的电阻值调大，可增加玩偶飘浮的最大高度答案：C解析：由题意可知，玩偶稳定地飘浮起来，且下端为S极，则线圈的上端为S极，根据右手螺旋定则可得，电源通的是直流电，且a端为电源的负极，故A、B错误，若增加环绕软铁的线圈匝数，从而增加线圈的磁场，导致玩偶飘浮的最大高度增加，故C正确；若将可变电阻的电阻值调大，则线圈中的电流减小，导致玩偶飘浮的最大高度减小，故D错误。2．如图所示，质量为m的回形针系在细线下端被磁铁吸引保持静止，此时细线与竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是()A．回形针静止时受到的磁铁对它的磁力大小为mgtanθB．回形针静止时受到的细线的拉力大小为mgcosθC．现用点燃的火柴对回形针加热，过一会发现回形针不被磁铁吸引了，原因是回形针加热后，分子电流排列无序了D．现用点燃的火柴对回形针加热，过一会发现回形针不被磁铁吸引了，原因是回形针加热后，分子电流消失了答案：C解析：回形针静止时受到的磁铁对它的磁力大小和方向都不确定，拉力大小也不能确定，故A、B错误；对回形针加热，回形针磁性消失是因为分子电流排列无序了，所以选项C正确，D错误。3．(泰安市2013～2014学年高二上学期检测)如图所示，直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远，其磁场互不影响，当开关S闭合后，则小磁针北极N(黑色一端)指示磁场方向正确的是()A．a B．bC．c D．d答案：C解析：依据安培定则，判断出电流的磁场方向；再根据小磁针静止时N极的指向为磁场的方向，判知C正确。4.(银川一中2013～2014学年高二上学期期末)如图所示的磁场中，与磁场方向垂直放置一个含有铁芯的小通电螺线管，给螺线管通以如图所示的电流，则螺线管的运动情况为()A．P端向外Q端向里旋转 B．P端向里Q端向外旋转C．PQ将上下平动 D．PQ将左右平行答案：A解析：通电螺线管的磁场分布与条件磁铁相似，所以Q相当于磁铁的N极，所以Q端向里旋转，故选A。5．(内蒙古包头市北重三中2014～2015学年高二上学期期中)如图，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是()A．O点处的磁感应强度为零B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同D．a、c两点处磁感应强度的方向相同答案：CD解析：根据安培定则可知M、N导线中的电流在O点产生的磁场方向均垂直MN连线，由o→d，故O处的磁感应强度不为零，选项A错误；由于M、N两导线中电流大小相等，根据对称性知Ba＝Bb，磁感应强度方向均垂直于M、N连线，方向相同，选项B错误；c、d关于O点对称，M、N两导线中的电流在c、d两点产生的磁感应强度的矢量和相等且方向均为c→d，选项C正确；由于a、b、c、d四点磁感应强度方向均相同，选项D正确。6．如图所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸内偏转，则这束带电粒子可能是()A．向右飞行的正离子束 B．向左飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束 D．向左飞行的负离子束答案：BC解析：小磁针N极的指向即是磁针所在处的磁场方向。题中磁针S极向纸内偏转，说明离子束下方的磁场方向由纸内指向纸外。由安培定则可判定由离子束的定向运动所产生的电流方向由右向左，故若为正离子，则应是自右向左运动，若为负离子，则应是自左向右运动。故正确答案为B、C。二、非选择题7．已知北京地面处的地磁场水平分量约为3×10－5T，某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验。他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上，如下图所示。小磁针静止时N极指向y轴正方向，当接通电源后，发现小磁针N极指向与y轴正方向成60°角的方向。请在图上标明螺线管导线的绕向，并求出该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度大小。(保留一位有效数字)答案：(1)如图(2)5×10－5T解析：通电螺线管在坐标原点处产生的磁场沿x轴正方向，由安培定则即可确定电流的绕向。设螺线管在小磁针处产生的磁场为Bx，则有：tan60°＝eq\f(Bx,By)。即Bx＝Bytan60°＝3×10－5×eq\r(3)T≈5×10－5T。试题组三1．磁感线：在磁场中可以利用磁感线来形象地描述各点的磁场方向．所谓磁感线，是在磁场中画出的一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都在该点的磁场方向上．2．安培定则(也叫右手螺旋定则)．判定直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系可表述为：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向．判定环形电流和通电螺线管的电流方向跟它的磁感线方向之间的关系时可表述为：让右手弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，大拇指所指的方向就是环形电流中轴线上的磁感线的方向或螺线管内部磁感线的方向．3．安培分子电流假说：通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场十分相似，法国学者安培由此受到启发，提出了著名的分子电流假说．他认为，在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流——分子电流．分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极．4．磁感应强度与某一面积的乘积，叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通，磁通量的公式为Φ＝BS，适用条件为磁感应强度与面积垂直，单位为韦伯，简称韦，符号Wb，1Wb＝1_T·m2．►基础巩固1．磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子电流假说，其原因是(C)A．分子电流消失B．分子电流取向变得大致相同C．分子电流取向变得杂乱D．分子电流减弱解析：安培的分子电流假说：安培认为在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流—分子电流，使每个微粒成为微小的磁体，分子的两侧相当于两个磁极．通常情况下磁体分子的分子电流取向是杂乱无章的，它们产生的磁场互相抵消，对外不显磁性．当外界磁场作用后，分子电流的取向大致相同，分子间相邻的电流作用抵消，而表面部分未抵消，它们的效果显示出宏观磁性．原来有磁性的物体，经过高温、剧烈震动等作用后分子电流的排布重新变的杂乱无章，分子电流仍然存在且强度也没有发生变化，但分子电流产生的磁场相互抵消，这样就会失去磁性，故ABD错误，C正确．故选C.2．(多选)下列说法正确的是(BC)A．磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极B．磁感线可以表示磁场的方向和强弱C．磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场D．放入通电螺线管内的小磁针，根据异名磁极相吸的原则，小磁针的N极一定指向通电螺线管的S极解析：要解决此题，需要掌握磁感线的概念，知道磁感线是为了描述磁场而引入的线，在磁体的外部，从磁体的北极出发，回到南极．A.在磁体的外部，磁感线从磁体的北极出发，回到南极；在磁体内部从S极指向N极．故A错误；B.磁感线可以表示磁场的方向和强弱．故B正确；C.磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场．故C正确；D.放入通电螺线管内的小磁针，N极的指向表示磁场的方向，不能根据异名磁极相吸的原则判定．故D错误．故选B.3．(多选)关于磁通量的概念，下列说法正确的是(BD)A．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大B．穿过线圈的磁通量为零时，该处的磁感应强度不一定为零C．磁感应强度越大，线圈面积越大，穿过线圈的磁通量越大D．穿过线圈的磁通量大小可用穿过线圈的磁感线的条数来衡量解析：对于匀强磁场中穿过回路的磁通量：当回路与磁场平行时，磁通量Φ为零；当线圈与磁场垂直时，磁通量Φ最大，Φ＝BS.当回路与磁场方向的夹角为α时，磁通量Φ＝BSsinα.根据这三种情况分析．A.当回路与磁场平行时，磁通量Φ为零，则磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量不一定越大．故A错误．B.磁通量Φ为零时，可能回路与磁场平行，则磁感应强度不一定为零．故B正确．C.根据磁通量Φ＝BSsinα，磁通量的变化可能由B、S、α的变化引起，磁感应强度越大，线圈面积越大，穿过线圈的磁通量不一定越大．故C错误．D.穿过线圈的磁通量的大小可用穿过线圈的磁感线的条数来衡量．故D正确．故选BD.4．如图所示，一矩形线框，从abcd位置移动到a′b′c′d′位置的过程中，关于穿过线框的磁通量的变化情况，下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)(D)A．一直增加B．一直减少C．先增加后减少D．先增加，再减少直到零，然后再增加，最后减少解析：bc边移到导线位置之前磁通量垂直纸面向外增加，之后磁通量减小到0，这时导线位于线框中间位置，再向右移时磁通量垂直纸面向里又增加，直到ad边与导线重合，再往右移磁通量最后又变小．5．下列关于磁感线的叙述，正确的是(C)A．磁感线是真实存在的，细铁粉撒在磁铁附近，我们看到的就是磁感线B．磁感线始于N极，终于S极C．磁感线和电场线一样，不能相交D．沿磁感线方向磁场减弱解析：本题考查磁感线，磁感线是为了形象地描绘磁场而假设的一组有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示磁场方向，曲线疏密表示磁场强弱，在磁铁外部磁感线从N极到S极，内部从S极至N极，磁感线不相交，故选C.6．如下图所示，a、b是直线电流的磁场，c、d是环形电流的磁场，e、f是螺线管电流的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向．解析：根据安培定则，可以确定a中电流方向垂直纸面向里，b中电流的方向从下向上，c中电流方向是逆时针，d中磁感线的方向向下，e中磁感线方向向左，f中磁感线的方向向右．答案：见解析►能力提升7．如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，以导线为中心，R为半径的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是(C)A．直导线中电流方向垂直纸面向里B．a点的磁感应强度为eq\r(2)T，方向向右C．b点的磁感应强度为eq\r(2)T，方向斜向下，与B成45°角D．d点的磁感应强度为0解析：由c点磁感应强度为0可得电流产生的B′＝B＝1T，方向水平向左，再运用安培定则判断电流在a、b、d各点的磁场方向分别为向右、向下、向上，且大小均为1T，故对于a点，Ba＝2T；对于b点，Bb＝eq\r(B2＋Beq\o\al(2,bi))＝eq\r(2)T，方向斜向下，与B的方向成45°角；对于d点，同理可得Bd＝eq\r(2)T，方向斜向上，与B的方向成45°角．8．关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是(B)A．磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁B．不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动C．永久性磁铁的磁性不是由运动电荷产生的D．根据安培假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此，任何磁体都不会失去磁性解析：磁与电是紧密联系的，但“磁生电”、“电生磁”都有一定的条件，运动的电荷产生磁场，但一个静止的点电荷周围就没有磁场，分子电流假说揭示了磁现象的电本质，磁铁的磁场和电流的磁场一样都是由运动电荷产生的．磁体内部只要当分子电流取向大体一致时，就显示出磁性；当分子电流取向不一致时，就没有磁性．所以本题的正确选项为B.9．铁环上绕有绝缘的通电导线，电流方向如图所示，则铁环中心O处的磁场方向(A)A．向下B．向上C．垂直于纸面向里D．垂直于纸面向外解析：铁环左侧上端为N极，右侧上端也为N极，在环中心叠加后，在中心O磁场方向向下．试题组四当堂检测A组（反馈练）1．关于磁感线的说法，正确的是（）A．磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极B．磁感线可以表示磁场的强弱和方向C．磁场是由磁感线组成的D．磁感线上任一点的切线方向就是该点的磁场方向2．一根直导线南北放置，当导线中开始通以由北向南的电流时，在直导线上方放置的小磁针的N极应（）A．由北向东偏转B．由北向西偏转C．由南向东偏转D．由南向西偏转3．一根软铁棒在磁场中被磁化，这是因为（）A．软铁棒中产生了分子电流B．软铁棒中分子电流取向杂乱无章C．软铁棒中分子电流消失D．软铁棒中分子电流取向变得大致相同4．如图所示，橡胶圆盘上带有大量负电荷，当圆盘在水平面上沿逆时针方向转动时，悬挂在圆盘边缘上方的小磁针可能转动的方向是（

）A．N极偏向圆心B．S极偏向圆心C．无论小磁针在何位置，圆盘转动对小磁针无影响D．A、B两种情况都有可能5．如图所示为某磁场的一条磁感线，其上有A、B两点，则（

）A．A点的磁感应强度一定大B．B点的磁感应强度一定大C．因为磁感线是直线，A、B两点的磁感应强度一样大D．条件不足，无法判断

B组（拓展练）1．如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，当在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时（

）A．小磁针N极向里转B．小磁针N极向外转C．小磁针在纸面内向左摆动D．小磁针在纸面内向右摆动2．如图所示为一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。其工作原理类似打点计时器，当电流从电磁铁的接线柱a流入，吸引小磁铁向下运动时，以下选项中正确的是（

）。A．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为N极B．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极C．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极D．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极3．如图，在条形磁铁的S极附近悬挂一个线圈，磁铁水平放置，其轴线与线圈共面并通过线圈的圆心，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，同时靠近磁体D．从上往下看，细圈逆时针转动，同时靠近磁体4．在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线，如图所示，四根导线中电流i4=i3＞i2＞i1，要使O点磁场增强，则应切断哪一根导线中的电流？（）A．i1B．i2C．i3D．i45．一根长度米的均匀金属杆，两端焊接等长的细软导线，悬挂在同一水平的两点上，abcd所在的区域内有一竖直方向的匀强磁场，当ab中通以如图所示电流时，金属杆ab偏离原来的位置到两根悬线和竖直方向的夹角为30°时保持平衡，如果金属杆ab的质量为千克，其中通过电流强度为10安，求匀强磁场的磁感应强度（g取10米/秒2）【答案】当堂检测A组（反馈练）1．BD2．B3．D4．

A

5．DB组（拓展练）1．A2．D3．D4．D5．B=方向竖直向上试题组五一、选择题1．关于磁通量，下列叙述正确的是()A．在匀强磁场中，穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积B．在匀强磁场中，a线圈的面积比b线圈的大，则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的磁通量大C．把一个线圈放在M、N两处，若放在M处时穿过线圈的磁通量比放在N处时大，则M处的磁感应强度一定比N处大D．同一线圈放在磁感应强度大处，穿过线圈的磁通量不一定大解析：A选项只有当磁场与线圈垂直时才成立；B选项还要比较线圈与磁场的夹角大小；C选项中因不明确线圈与磁场的夹角大小，所以不能确定．答案：D2．(2015·正定中学高二月考)欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时，因无电源和电流表，他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电流，具体做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为I时，小磁针偏转了30°，问当他发现小磁针偏转的角度增大到60°时，通过该直导线的电流为(直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比)()A．2I B．3IC．eq\r(3)I D．无法确定解析：小磁针所在位置的磁场为地磁场和电流产生的磁场的矢量和，如图所示：当夹角为30°时，B电1＝kI＝B地tan30°；当夹角为60°时，B电2＝kI1＝B地tan60°，联立解得I1＝3I，B选项正确．答案：B3．如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框逐渐远离(平动)通电导线，则穿过线框的磁通量将()A．逐渐增大 B．逐渐减小C．保持不变 D．不能确定解析：离导线越远，电流产生的磁场越弱，穿过线圈的磁感线条数越少，磁通量逐渐减小，故只有B正确．答案：B4．(2014·淮安模拟)19世纪法国学者安培提出了著名的分子电流假说．他认为，在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——分子电流(分子电流实际上是由原子内部电子的绕核运动形成的)，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极．图中将分子电流(图中箭头表示电子运动方向)等效为小磁体的图示中正确的是()解析：根据安培定则可得环形电流周围的磁场的分布情况，环内部磁场向左，等效为小磁针的N极向左，B选项正确．答案：B5．如图所示为一通电螺线管，a、b、c是通电螺线管内、外的三点，则三点中磁感线最密处为()A．a处 B．b处C．c处 D．无法判断解析：通电螺线管的磁场类似于条形磁铁的磁场，内部最强，两端外侧稍弱，外部的中间部分最弱．答案：A6．如图所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是()A．通过abcd平面的磁通量大小为L2·B B．通过dcfe平面的磁通量大小为eq\f(\r(2),2)L2·BC．通过abfe平面的磁通量大小为零 D．通过整个三棱柱的磁通量为零解析：本题考查磁通量，abcd平面在垂直于B方向的投影S⊥＝eq\f(\r(2),2)L2，所以Φ＝BS⊥＝eq\f(\r(2),2)L2B，A错；dcfe平面与B垂直，S＝eq\f(\r(2),2)L2，所以Φ＝eq\f(\r(2),2)L2B，B正确；abfe平面与B平行，S⊥＝0，Φ＝0，C正确；整个三棱柱穿进的磁感线和穿出的磁感线条数相等，抵消为零，所以Φ＝0，D正确．故正确答案为B、C、D．答案：BCD二、非选择题7．三根平行长直导线，分别垂直地通过一等腰直角三角形的三个顶点，如图所示．现在使每条通电导线在斜边中点处所产生的磁感应强度大小均为B，则该处实际磁感应强度的大小如何？方向如何？解析：根据安培定则，I1和I3在O点处产生的磁感应强度的方向相同，大小均为B，合成大小为2B，I2在O点产生的磁感应强度与它们垂直，如图所示．由大小均为B可知，O点处实际磁感应强度的大小B0＝eq\r(2B2＋B2)＝eq\r(5)B．设B0与斜边夹角为α，则：tanα＝eq\f(2B,B)＝2.所以α＝arctan2.即为B0的方向．答案：eq\r(5)B方向与斜边夹角为arctan28．如图所示，有一个垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为cm.现在纸面内先后放上A、B、C三个圆线圈，圆心均在O处，A线圈半径为cm；B线圈半径为cm；C线圈半径为cm.问：(1)若磁场方向不变，在B减为T的过程中，A和B中磁通量各改变多少？(2)若磁感应强度大小不变，在磁场方向转过30°角的过程中，C中的磁通量改变多少？解析：(1)A线圈半径为cm，正好和圆形磁场区域的半径相等，而B线圈半径为cm，大于圆形磁场区域的半径，但穿过A、B线圈的磁感线的条数相等，因此在求通过B线圈的磁通量时，面积S只能取圆形磁场区域的面积．设圆形磁场区域的半径为R，对线圈A，Φ＝BπR2，磁通量的改变量：ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝—××(10－2)2Wb＝×10－4Wb，对线圈B，ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝－××(10－2)2Wb＝×10－4WB．(2)原图中线圈平面与磁场方向垂直，线圈平面与垂直磁场方向的夹角为θ1＝0°；当磁场方向转过30°时，线圈平面与垂直磁场方向的夹角为θ2＝30°.对线圈C：设C的半径为r，则Φ1＝Bπr2cosθ1，Φ2＝Bπr2cosθ2，磁通量的改变量为ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝Bπr2(cos0°－cos30°)≈××(5×10－3)2×(1－Wb≈×10－6WB．答案：见解析试题组六1．关于磁通量的描述，下列说法正确的是()A．置于磁场中的一个平面，当平面垂直于磁场方向时，穿过平面的磁通量最大B．穿过平面的磁通量最大时，该处的磁感应强度一定最大C．如果穿过某一平面的磁通量为零，则该处的磁感应强度一定为零D．将一平面置于匀强磁场中的任何位置，穿过该平面的磁通量总相等【解析】磁通量Φ＝BScosθ，其中θ为线圈平面和该平面沿垂直磁场方向的投影面之间的夹角．因此，磁通量为零，磁感应强度不一定为零；磁通量最大，磁感应强度也不一定最大．故只有A正确．【答案】A2．关于磁现象的电本质，安培提出了分子电流假说．他提出此假说的背景是()A．安培通过精密仪器观察到分子电流B．安培根据原子结构理论，进行严格推理得出的结论C．安培根据环形电流的磁性与磁铁相似提出的一种假说D．安培凭空想出来的【答案】C3．(多选)下图表示磁场的磁感线，依图分析磁场中a点的磁感应强度比b点的磁感应强度大的是()【解析】磁感线的疏密可表示磁感应强度的大小．【答案】AC4．(多选)关于电场和磁场，下列说法正确的是()A．我们虽然不能用手触摸到电场的存在，却可以用试探电荷去探测它的存在和强弱B．电场线和磁感线是可以形象描述场强弱和方向的客观存在的曲线C．磁感线和电场线一样都是闭合的曲线D．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，都是客观存在的物质【解析】电场和磁场都是客观存在的物质，电场线和磁感线都是假想的曲线，实际并不存在．电场线和磁感线的最大区别在于：磁感线是闭合的，而电场线不是闭合的．故正确答案为A、D.【答案】AD5．如图3－3－11所示．两同心圆环A和B处在同一平面内，B的半径小于A的半径，一条形磁铁的轴线与圆环平面垂直，则穿过两圆环的磁通量ΦA与ΦB的大小关系是()图3－3－11A．ΦA＞ΦB B．ΦA＝ΦBC．ΦA＜ΦB D．无法比较【解析】从图可知穿过SA、SB的磁感线有磁体内部的全部磁感线(由S极指向N极)和磁体外部的部分磁感线(由N极到S极)，两者方向相反，因此，穿过两圆环的磁通量应是两者抵消后的净磁通量，其磁感线方向是由S极指向N极，由于穿过环A的磁感线的净条数小于穿过环B的磁感线的净条数，所以C正确．【答案】C6．如图3－3－12所示为某磁场的一条磁感线，其上有A，B两点，则()图3－3－12A．A点的磁感应强度一定大B．B点的磁感应强度一定大C．因为磁感线是直线，A、B两点的磁感应强度一样大D．条件不足，无法判断【解析】由磁场中一根磁感线无法判断磁场强弱．【答案】D7．(多选)下列说法中正确的是()A．通过某面的磁感线条数为零则此面处磁感应强度一定为零B．空间各点磁感应强度的方向就是该点的磁场方向C．平行放置的两条形磁铁间异名磁极间的磁场为匀强磁场D．磁感应强度为零，则放在该处的某面通过的磁感线条数一定为零【解析】磁感应强度反映磁场的强弱和方向，它的方向就是该处磁场的方向，故B正确；磁感应强度为零，放在该处的某面就无磁感线穿过，故D正确；但是若某面无磁感线穿过，可能磁场很强而平面平行于磁场放置导致磁感线穿过该面的条数为零，所以A错误；两平行放置异名磁极间的磁场不是匀强磁场，近距离两异名磁极间的磁场才是匀强磁场，C错误．【答案】BD8．有一束电子流沿x轴正方向高速运动，如图3－3－13所示，电子流在z轴上的P点所产生的磁场方向是沿()图3－3－13A．沿y轴正方向 B．沿y轴负方向C．沿z轴正方向 D．沿z轴负方向【解析】由于电子流沿x轴正方向高速运动，所形成的等效电流沿x轴负方向．由安培定则可得，在P点处的磁场方向沿y轴的正方向．【答案】A[超越自我·提升练]9．(多选)如图3－3－14所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，以导线截面的中心为圆心，半径为r的圆周上有a、b、c、d四个点，已知a点的实际磁感应强度为零，则下列叙述正确的是()图3－3－14A．直导线中的电流方向垂直纸面向里B．b点的实际磁感应强度为eq\r(2)T，方向斜向上，与B的夹角为45°C．c点的实际磁感应强度也为零D．d点的实际磁感应强度跟b点的相同【解析】由a点合磁感应强度为零知，该电流在a点的磁感应强度方向向左，大小为1T，由安培定则知A项对，另由平行四边形定则知B项也正确，C、D错误．【答案】AB10．弹簧测力计下挂一条形磁铁，其中条形磁铁的N极一端位于未通电的螺线管正上端，如图3－3－15所示，下列说法正确的是()图3－3－15A．若将a接电源正极，b接电源负极，弹簧测力计示数将不变B．若将a接电源正极，b接电源负极，弹簧测力计示数将增大C．若将b接电源正极，a接电源负极，弹簧测力计示数将减小D．若将b接电源正极，a接电源负极，弹簧测力计示数将增大【答案】D11．如图3－3－16所示，匀强磁场的磁感应强度B＝T，矩形线圈abcd的面积S＝m2，B与S垂直，线圈一半在磁场中，则当线圈从图示位置绕ad边绕过60°时，线圈中的磁通量为________，在此过程中磁通量的改变量为________；当线圈再绕ad边转过30°时，线圈中的磁通量为________，在此过程中磁通量的改变量为________．图3－3－16【解析】图示位置的磁通量Φ1＝Beq\f(S,2)＝Wb.当线圈从图示位置绕ad边转过60°时，线圈垂直磁场方向的面积S⊥＝Scos60°＝eq\f(1,2)S，线圈恰好都进入磁场区域，所以Φ2＝BS⊥＝Wb，因此ΔΦ1＝Φ2－Φ1＝0.当线圈再绕ad边转过30°时，线圈与磁场方向平行，Φ3＝0，此过程中磁通量的改变量为ΔΦ2＝|Φ3－Φ2|＝Wb.【答案】Wb00Wb12．已知山东地面处的地磁场竖直分量约为3×10－5T，某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验．他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上，如图3－3－17所示．小磁针静止时N极指向y轴正方向，当接通电源后，发现小磁针N极指向与y轴正方向成60°角的方向．请在图上标明螺线管导线的绕向，并求出该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度大小．(保留一位有效数字)图3－3－17【解析】接通电源后，小磁针N极指向是地磁场和螺线管的磁场的叠加磁场的方向，由此可判定螺线管的磁场在小磁针处方向水平向右，由安培定则判定螺线管导线绕向如图所示．由题意知地磁场竖直分量By＝3×10－5T，设通电螺线管产生的磁场为Bx.由图知eq\f(Bx,By)＝tan60°得Bx＝3×10－5×eq\r(3)T≈5×10－5T.【答案】5×10－5T试题组七A组1.关于磁感线的说法正确的是()A.磁感线总是从磁体的N极出发指向S极B.磁感线可以表示磁场的强弱和方向C.细铁粉撒在磁铁附近,我们看到的就是磁感线,所以磁感线是真实存在的D.沿磁感线方向磁场减弱解析:磁感线是闭合曲线,在磁体外部是从N极到S极,内部是由S极到N极,选项A错误。用磁感线可形象描述磁场的强弱和方向,即疏密表示强弱,各点的切线方向表示该点的磁场方向。磁场中各点的方向即为处在该点的小磁针N极的受力方向,选项B正确。磁感线是为研究问题方便而假想的曲线,实际不存在,选项C错误。磁感线的疏密表示磁场强弱,磁场强弱与磁感线的方向无关,选项D错误。答案:B2.一块磁铁从高处掉到地上,虽然没有断,但磁性变弱了,这是因为()A.磁铁被磁化了B.磁铁因剧烈震动而退磁了C.磁铁是非磁性物质D.磁铁是软磁性材料解析:磁铁掉到地上时,分子电流的取向由大致一致变得杂乱无章,分子电流的磁场相互抵消,对外不显磁性。答案:B3.假设一个电子在地球表面随地球自转,则()A.它由东向西绕赤道运动能产生与地磁场相似的磁场B.它由西向东绕赤道运动能产生与地磁场相似的磁场C.它由南向北绕子午线运动能产生与地磁场相似的磁场D.它由北向南绕子午线运动能产生与地磁场相似的磁场解析:形成地磁场的环形电流应该是自东向西,电子运动形成环形电流,它的绕行方向是自西向东。答案:B4.如图所示,虚线框内有匀强磁场,1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环,分别用Φ1和Φ2表示穿过两环的磁通量,则有()A.Φ1>Φ2B.Φ1=Φ2C.Φ1<Φ2 D.无法判断解析:磁通量的实质是穿过某一面积的磁感线的条数,由题图中可知,Φ1=Φ2,选项B正确。答案:B5.铁环上绕有绝缘的通电导线,电流方向如图所示,则铁环中心O处的磁场方向为()A.向下B.向上C.垂直于纸面向里D.垂直于纸面向外解析:铁环左侧上端为N极,右侧上端也为N极,在环中心叠加后,在中心O磁场方向向下。答案:A6.(多选)如图所示为电流产生磁场的分布图,正确的分布图是()解析:由安培定则可以判断出直线电流产生的磁场方向,选项A正确,选项B错误。对于环形电流,注意让弯曲的四指指向电流的方向,可判断出选项C错误,选项D正确。答案:AD7.如图所示,两根垂直纸面平行放置的直导线a和b,通有等值电流。在纸面上距a、b等远处有一点P,若P点合磁感应强度B的方向水平向左,则导线a、b中的电流方向是()中向纸里,b中向纸外中向纸外,b中向纸里、b中均向纸外、b中均向纸里解析:因为通电直导线周围磁场的磁感线是多组以导线上各点为圆心垂直于导线的同心圆,所以直导线a中电流在P处激发的磁场方向垂直于a、P连线,直导线b中电流在P处激发的磁场方向垂直于b、P连线。又因为P点合磁感应强度B的方向水平向左,所以由矢量合成法则可知,a中电流在P处激发的磁场方向垂直aP向下,b中电流在P处激发的磁场方向垂直bP向上,再根据安培定则很容易判断a、b中的电流方向,a中向纸里,b中向纸外,故选A。答案:A8.(多选)如图所示是等腰直角三棱柱,其中底面abcd为正方形,边长为L,它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,下面说法中正确的是()A.通过abcd平面的磁通量大小为L2·