【讲与练】高中物理人教版(2019)必修3：13.1 磁场磁感线夯基提能作业习题

第十三章1.合格考训练一、选择题(本题共6小题，每题8分，共48分)1．(2023·河北新乐一中高二上月考改编)图中磁场方向、电流方向、小磁针磁极标注正确的是(D)解析：根据右手螺旋定则可知，小磁针所在位置磁场方向向左，小磁针的N极应指向左，故A错误；通电直导线周围的磁场分布可以通过右手螺旋定则判断，在图示位置，小磁针N极应指向里，故B错误；地理的北极在地磁场的S极附近，故C错误；通电环形导线内部的磁场分布通过右手螺旋定则判断，图示导线内部的磁场垂直纸面向外，所以小磁针的N极垂直纸面指向外，故D正确。2．(2023·北京市平谷区高二上学期期末)关于磁感线，下列说法正确的是(C)A．磁感线只能表示磁场的方向B．磁感线只能表示磁场的强弱C．磁感线的疏密能形象描述磁场的强弱D．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的解析：磁感线是人们为形象描述磁场的特点而引入的，不是真实存在的，磁感线上各点的切线方向就是该点的磁场的方向，磁感线的疏密程度表示磁场的强弱程度，故选项C正确，A、B、D错误。3．(多选)下列说法中正确的是(CD)A．安培分子电流假说可以解释电流间的相互作用力B．磁感线和磁场一样也是客观存在的C．一切磁现象都起源于运动的电荷D．根据安培分子电流假说，在外界磁场的作用下，物体内部分子电流取向变得大致相同时，物体被磁化，两端形成磁极解析：安培分子电流假说可以解释磁现象的本质，选项A错误；磁场是客观存在的，磁感线是人们为了描述磁场而假想的曲线，选项B错误；根据安培的分子电流假说可知，一切磁现象都起源于运动的电荷，选项C正确；根据安培分子电流假说，在外界磁场的作用下，物体内部分子电流取向变得大致相同时，物体被磁化，两端形成磁极，选项D正确。4．(2023·北京高二上期中)1876年美国物理学家罗兰完成了著名的“罗兰实验”，罗兰把大量的负电荷加在一个橡胶圆盘上，然后在圆盘附近悬挂了一个小磁针，将圆盘绕中心轴按如图所示方向高速旋转时，就会发现小磁针发生偏转。忽略地磁场对小磁针的影响。则(B)A．偏转原因是圆盘周围存在电场B．偏转原因是圆盘周围存在磁场C．仅改变圆盘的转动方向，小磁针的偏转方向不变D．仅改变圆盘所带电荷的电性，小磁针的偏转方向不变解析：由题意可知，小磁针受到磁场力的作用，是由于电荷的定向移动，从而形成电流，而电流周围会产生磁场，故A错误，B正确；只改变圆盘的转动方向，电荷定向移动的方向变化，电流方向变化，由安培定则知电流产生的磁场方向与之前的相反，则小磁针的偏转方向也与之前的相反，故C错误；只改变圆盘所带电荷的电性，圆盘的转动方向不变，则电流方向变化，由安培定则知电流产生的磁场方向与之前的相反，则小磁针的偏转方向也与之前的相反，故D错误。5．(多选)(2023·宁夏中卫一中高二上学期期末)下列各图中，已标出电流I、磁场B的方向，其中符合安培定则的是(BC)解析：根据安培定则可判定B、C选项正确。6．如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是(D)A．a、b、c的N极都向纸里转B．b的N极向纸里转，而a、c的N极向纸外转C．b、c的N极向纸里转，而a的N极向纸外转D．b的N极向纸外转，而a、c的N极向纸里转解析：由于圆环带负电荷，故当圆环沿顺时针方向转动时，等效电流的方向为逆时针方向，由安培定则可判断环内磁场方向垂直纸面向外，环外磁场方向垂直纸面向里，磁场中某点的磁场方向即是放在该点的小磁针静止时N极的指向，所以b的N极向纸外转，a、c的N极向纸里转，故选D。二、非选择题(共12分)7．(12分)关于月球上的物理现象和规律，同学们提出了很多问题和猜想，有关月球有无磁场，同学们提出了自己的猜想和检验猜想的实验方案：(1)取一小磁针用细线悬挂在月球表面附近，如果它静止时指向某一方向，则可表明月球周围存在磁场。(2)小磁针静止时，它的N极指向就是“月磁”的北极。你认为这个实验方案中有没有需要改进或改正的地方，如有请改进或改正。答案：见解析解析：有需改进或改正的地方：(1)应做多次实验，观察小磁针N极是否总是指向某一个方向。(2)小磁针静止时，它的N极指向就是“月磁”的南极。等级考训练一、选择题(本题共5小题，每题4分，共20分)1．(2023·台州高二校考期中)对于下列四幅图中历史人物的说法，正确的是(C)A．伽利略认为力是维持物体运动的原因B．焦耳建立了能量守恒定律C．奥斯特首先发现了电流的磁效应D．卡文迪什测定了元电荷的数值解析：伽利略认为力是改变物体运动的原因，故A错误；19世纪40年代前后，不同国家、不同领域的十几位科学家，以不同的方式，各自独立地提出能量守恒定律，其中，迈尔、焦耳、亥姆霍兹的工作最有成效，故B错误；奥斯特首先发现了电流的磁效应，故C正确；元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根由油滴实验测定的，故D错误。故选C。2．(2022·广东江门高一开学考试)关于磁场和磁感应线，以下说法不正确的是(B)A．磁场看不见摸不着，但可以借助小磁针感知它的存在B．磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线C．磁场对放入其中的磁体有力的作用D．地球周围存在磁场解析：磁场看不见摸不着，但可以借助小磁针感知它的存在，故A正确；磁感线是人为的假设的曲线，实际不存在的曲线，故B错误；磁场对放入其中的磁体有力的作用，故C正确；地球周围存在磁场，故D正确。故选B。3．(2023·宜春高一期末)如图所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过小磁针的上方，小磁针的S极向纸内偏转，对带电粒子束的判断：①向右飞行的正离子束；②向左飞行的正离子束；③向右飞行的负离子束；④向左飞行的负离子束；⑤向右飞行的电子束；⑥向左飞行的电子束，则可能正确的是(A)A．②③⑤ B．①④⑥C．②④⑥ D．①③⑤解析：小磁针的S极向纸内偏转，则N极向纸外偏转，所以，飞行粒子下方的磁场方向向外，根据安培定则可知电流方向向左；由于电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，所以，这束粒子若带正电，则向左飞行，若带负电(负离子和电子均带负电)，则向右飞行。故选A。4．在一台式电子秤上放着一个箱子，在箱子的顶上装有一个电磁铁A，在箱子的底部放着一块铁片B，如图所示。接通电源，在电磁铁A将铁片B加速吸上去的过程中，电子秤的读数将(C)A．变小 B．不变C．变大 D．无法断定解析：电磁铁A将铁片B加速吸上去的过程中F－GA＋GB＋G箱子＝ma，由于a在增大，所以电子秤的读数增大。故选C。5．(多选)如图所示，弹簧测力计下悬挂一条形磁铁，磁铁下方有一通电螺线管，当开关S闭合且稳定后弹簧测力计有一定的示数，则下列说法正确的是(CD)A．弹簧测力计的示数小于条形磁铁的重力B．若电阻R1的阻值变大，稳定后弹簧测力计的示数变大C．若电阻R2的阻值变小，稳定后弹簧测力计的示数变小D．若电阻R3的阻值变小，稳定后弹簧测力计的示数变大解析：通电螺线管可以等效为一枚条形磁体，根据安培定则，可知，通电螺线管上端可以等效为条形磁体的N极，则通电螺线管对悬挂的条形磁铁有吸引力的作用，则稳定后，弹簧测力计的示数大于条形磁铁的重力，A错误；若电阻R1的阻值变大，电路总电阻变大，干路电流减小，内电压与电阻R3消耗的电压减小，则并联电路电压增大，通过电阻R2中的电流增大，通过电阻R1中的电流减小，即通过通电螺线管的电流减小，通电螺线管的磁场减弱，对悬挂的条形磁铁有吸引力的作用减弱，则稳定后弹簧测力计的示数变小，B错误；若电阻R2的阻值变小，电路总电阻变小，干路电流增大，内电压与电阻R3消耗的电压增大，则并联电路电压减小，通过电阻R1中的电流减小，即通过通电螺线管的电流减小，通电螺线管的磁场减弱，对悬挂的条形磁铁吸引力的作用减弱，则稳定后弹簧测力计的示数变小，C正确；若电阻R3的阻值变小，电路总电阻变小，干路电流增大，内电压与并联电路电压增大，通过电阻R1中的电流增大，即通过通电螺线管的电流增大，通电螺线管的磁场增强，对悬挂的条形磁铁有吸引力的作用变大，则稳定后弹簧测力计的示数变大，D正确。故选CD。二、非选择题(本题共2小题，共20分)6．(10分)如图所示，当开关闭合时，弹簧测力计示数变小。(1)画出弹簧测力计对条形磁铁拉力的示意图；(2)在虚线框内用电路图符号画出电源。答案：(1)见解析图(2)见解析图解析：(1)根据题意，对磁铁受力分析，画出弹簧测力计对条形磁铁拉力的示意图，如图所示。(2)开关断开时，弹簧测力计对条形磁铁的拉力与其重力是一对平衡力，即F＝G，开关闭合后，弹簧测力计示数变小，说明条形磁铁受到电磁铁对它向上的力，所以电磁铁与条形磁铁S极相互排斥，则电磁铁上端与S极是同名磁极，由安培定则可知，电流从电磁铁下端流入，上端流出，所以虚线内下方为电源正极，上方为负极，如图所示。7．(10分)如图所示，根据图中小磁针