2021届高三物理一轮复习磁场1：磁场、磁感应强度和磁感线(答案)

2021届高三物理一轮复习磁场1：磁场、磁感应强度和磁感线班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________ 一、选择题1．关于磁感应强度，下列说法中正确的是（）A．若长为L、通有电流为I的导体在某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应强度必为F ILB．由B＝FIL知，B与F成正比，与IL成反比C．由B＝FIL知，若一小段通电导体在某处不受磁场力，则说明该处一定无磁场D．磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向【答案】D【解析】磁感应强度B是磁场本身的性质，公式B＝FIL只是定义式，不是决定式，B错误；只有当电流I与磁感应强度垂直时B＝FIL才成立，A错误；若I与B平行，则F＝0，但磁感应强度不为0，C错误；由磁感应强度方向的判定方法知D正确。

2．磁感应强度单位是特斯拉，1特斯拉相当于（）(A)1kg/(A·s2)(B) 1kg·m/(A·s2)（C）1kg·m2/s2 (D) 1kg·m2/(A·s2)【答案】A【解析】由公式B=F/IL，安培力的单位是N，而电流的单位是A，长度的单位为m，则单位的换算可得N/A•m，即为1T．根据牛顿第二定律F=ma，即1N=1kg•m/s2，则1特斯拉相当于1kg/A•s2，故A正确，BCD错误．故选：A．3．(教科版选修3－1·P83·T3)(多选)如图为通电螺线管．A为螺线管外一点，B、C两点在螺线管的垂直平分线上，则下列说法正确的是（）A．磁感线最密处为A处，最疏处为B处B．磁感线最密处为B处，最疏处为C处C．小磁针在B处和A处N极都指向左方D．小磁针在B处和C处N极都指向右方【答案】BC．【解析】根据安培定则可知，A、B两处磁场方向向左，C处磁场方向向右；根据通电螺线管周围的磁感线分布情况可知，B处磁感线最密，C处磁感线最疏．4．(2020·北京)如图所示，在带负电荷的橡胶圆盘附近悬挂一个小磁针。

现驱动圆盘绕中心轴高速旋转，小磁针发生偏转。

下列说法正确的是（）A ．偏转原因是圆盘周围存在电场B ．偏转原因是圆盘周围产生了磁场C ．仅改变圆盘的转动方向，偏转方向不变D ．仅改变圆盘所带电荷的电性，偏转方向不变 【答案】B【解析】小磁针发生偏转是因为带负电荷的橡胶圆盘高速旋转形成电流，而电流周围有磁场，磁场会对放入其中的小磁针有力的作用，故A 错误，B 正确；仅改变圆盘的转动方向，形成的电流的方向与初始相反，小磁针的偏转方向也与之前相反，故C 错误；仅改变圆盘所带电荷的电性，形成的电流的方向与初始相反，小磁针的偏转方向也与之前相反，故D 错误。

5． （2016·北京卷） 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也．”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图．结合上述材料，下列说法不正确的是( ) A ．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合 B ．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近 C ．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D ．地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用 【答案】C【解析】根据“则能指南，然常微偏东，不全南也”知，选项A 正确．由图可知地磁场的南极在地理北极附近，选项B 正确．由图可知在两极附近地磁场与地面不平行，选项C 不正确．由图可知赤道附近的地磁场与地面平行，射向地面的带电宇宙粒子运动方向与磁场方向垂直，会受到磁场力的作用，选项D 正确． 6． (2020·浙江7月)特高压直流输电是国家重点能源工程。

如图所示，两根等高、相互平行的水平长直导线分别通有方向相同的电流1I 和2I ，12I I 。

a 、b 、c 三点连线与两根导线等高并垂直，b 点位于两根导线间的中点，a 、c 两点与b 点距离相等，d 点位于b 点正下方。

不考虑地磁场的影响，则（ ）A. b 点处的磁感应强度大小为0B. d 点处的磁感应强度大小为0C. a 点处的磁感应强度方向竖直向下D. c 点处的磁感应强度方向竖直向下 【答案】C 【解析】【详解】A ．通电直导线周围产生磁场方向由安培定判断，如图所示1I 在b 点产生的磁场方向向上，2I 在b 点产生的磁场方向向下，因为12I I >即12B B >则在b 点的磁感应强度不为零，A 错误；BCD ．如图所示，d 点处的磁感应强度不为零，a 点处的磁感应强度竖直向下，c 点处的磁感应强度竖直向上，BD 错误，C 正确。

故选C 。

7． （2019·福建省南安第一中学高二月考）1820年4月，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。

已知通电长直导线周围某点的磁感应强度B=k1r，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x 0，分别通以大小不等、方向相同的电流，已知I 1<I 2。

规定磁场方向垂直纸面向外为正，在0~x 0区间内磁感强度B 随x 变化的图线可能是图中的（ ）A ．B ．C ．D ．【答案】D 【解析】【详解】根据右手螺旋定则可得左边通电导线I 1在两根导线之间的磁场方向垂直纸面向里，右边通电导线I 2在两根导线之间的磁场方向垂直纸面向外，离导线越远磁场越弱，由于I 1<I 2，在两根导线中间磁场为零的位置在0到小于x 0/2之间，由于规定B 的正方向垂直纸面向外，所以D 正确，ABC 错误；故选D 。

【点睛】若电流大小相等，方向相同，则两根连线的中点磁场刚好为零，从中点向两边移动磁场越来越强，左边的磁场垂直纸面向里，右边的磁场垂直纸面向外。

8． [2017·全国卷Ⅲ] 如图所示，在磁感应强度大小为B 0的匀强磁场中，两长直导线P 和Q 垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l .在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I 时，纸面内与两导线距离均为l 的a 点处的磁感应强度为零．如果让P 中的电流反向、其他条件不变，则a 点处磁感应强度的大小为（ ） A ．0 B.33B 0 C.233B 0D ．2B 0 【答案】C【解析】 当P 和Q 中电流方向均垂直纸面向里时，由于aP ＝PQ ＝aQ ＝l ，P 和Q 在a 点产生的磁感应强度大小相同，方向如图甲所示，其合磁感应强度为B 1，由几何关系知B 1＝2B P cos 30°＝3B P ，由题可知，a 点处磁感应强度为零，则B 0和B 1等大反向，则可得B 0＝B 1＝3B P ，且B 0方向平行于PQ 向左．当P 中电流反向后，如图乙所示，P 、Q 在a 点产生的合磁感应强度为B 2，由几何关系知B 2＝B P ＝33B 0，且B 2方向垂直于PQ 向上．可得a 点处的磁感应强度大小为B ＝B 22＋B 20＝233B 0，C 正确．9． （多选）(2018·全国卷II ·T20)如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L 1、L 2，L 1中的电流方向向左，L 2中的电流方向向上；L 1的正上方有a 、b 两点，它们相对于L 2对称。

整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B 0，方向垂直于纸面向外。

已知a 、b 两点的磁感应强度大小分别为13B 0和12B 0，方向也垂直于纸面向外。

则（ ）A.流经L 1的电流在b 点产生的磁感应强度大小为0127B B.流经L 1的电流在a 点产生的磁感应强度大小为0121BC.流经L 2的电流在b 点产生的磁感应强度大小为0112BD.流经L 2的电流在a 点产生的磁感应强度大小为0712B 【答案】AC【解析】设L 1在a 、b 两点产生的磁感应强度大小为B 1，设L 2在a 、b 两点产生的磁感应强度大小为B 2，根据右手螺旋定则，结合题意B 0-(B 1+B 2)=13B 0，B 0+B 2-B 1=12B 0， 联立可得B 1=712B 0，B 2=112B 0，选项A 、C 正确。

【命题意图】本题意在考查右手螺旋定则的应用和磁场叠加的规律。

10．（2013秋•嘉兴期末）欧姆再探讨导体的导电规律的时候，由于没有电流表，他利用小磁针的偏转情况来检测电流，其具体的做法是：在地磁场的作用下，小磁针处于水平静止状态，在小磁针正上方平行于小磁针水平放置一直导线；当通过该导线的电流为I 时，发现小磁针偏转了30°，当他发现小磁针偏转了60°时，通过该导线的电流为（已知直导线再某点产生的磁感应强度与通过直导线的电流大小成正比）（ ） A ．3IB ．2IC ．I D ．I【答案】A【解析】通电导线周围存在磁场，根据右手螺旋定则可确定磁场的方向，其大小与远近距离有关，越近则磁场越强．并与地磁场相互叠加而成合磁场，从而导致小磁针转动．【解答】解：根据题意可知，当通过该导线的电流为I 时，发现小磁针偏转了30°，由于导线的磁场与地磁场的共同作用，即有：所以当小磁针偏转了60°时，则有：，从而可确定B 1与B 2的关系．即为：，又由于直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比，所以：，故A 正确，11．如图所示，在圆心为O 的圆周上固定着三根互相平行的长直导线A 、B 、C ，三导线中通入的电流大小相同，其中导线A 中的电流垂直于圆平面向外，导线B 、C 中的电流垂直于圆平面向里，三导线在圆周上的点与圆心O 的连线互成120°角，圆平面内还存在一个方向与该平面平行、大小为B 0的匀强磁场(未画出)，O 点的磁感应强度为零．如果撤去匀强磁场和导线A ，则O 点的磁感应强度的大小和方向分别为（ ） A.B 02，垂直于 AO 方向向左 B.B 02，沿 AO 方向向下 C.3B 02，垂直于 AO 方向向左D.3B 02，沿 AO 方向向下【答案】A.【解析】三导线内的电流大小都相同，与O 点间的距离也相同，则三导线在O 点产生的磁感应强度大小相等，设为B 1，根据安培定则和平行四边形定则，B 、C 两导线在O 点产生的合磁感应强度大小为B 1，方向垂直于AO 向左，A 导线在O 点产生的磁感应强度大小也为B 1，方向与B 、C 两导线在O 点产生的合磁感应强度同向，则三导线在O 点产生的合磁感应强度大小为2B 1，加上大小为B 0的匀强磁场后O 点的合磁感应强度为零，则2B 1＝B 0，解得B 1＝B 02，B 、C 两导线在O 点产生的合磁感应强度大小为B 02，方向垂直于AO 方向向左，A 项正确．12．在地球赤道上进行实验时，用磁传感器测得赤道上P 点地磁场磁感应强度大小为B 0．将一条形磁铁固定在P 点附近的水平面上，让N 极指向正北方向，如图所示，此时用磁传感器测得P 点的磁感应强度大小为B 1；现将条形磁铁以P 点为轴旋转90°，使其N 极指向正东方向，此时用磁传感器测得P 点的磁感应强度的大小应为（可认为地磁南、北极与地理北、南极重合）（ ） A ．B 1－B 0B ．22010122B B B B +- C ．B 1＋B 0 D ．2201B B + 【答案】B【解析】根据题意，赤道上P 点地磁场磁感应强度大小为；条形磁铁N 极指向正北方向，其分磁感应强度也向正北，故条行磁铁在P 点产生的磁感应强度为：条形磁铁N 极指向正东方向，其分磁感应强度也向正东方向，此时两个分矢量垂直，故P 点的合磁感应强度为：，故选项B 正确，选项ACD 错误。