高中物理(新人教版)必修第三册课后习题：磁场 磁感线(课后习题)【含答案及解析】
2022年新教材高中物理13-1磁场磁感线基础练新人教版必修第三册
13.1 磁场磁感线一、单选题1．若把地球磁场等效为一个条形磁铁的磁场，那么下列城市中哪个城市的地磁场最强( )A．莫斯科B．新加坡C．广州D．东京【答案】A【解析】将地球等效为一个条形磁铁，越靠近两极，磁场越强，故选A。
2．磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，其依据是( ) A．磁体的吸铁性B．磁极间的相互作用规律C．电荷间的相互作用规律D．磁场对电流的作用原理【答案】B【解析】军舰被地磁场磁化后变成了磁体，当军舰靠近水雷时，对控制引爆电路的小磁针有力的作用，使小磁针转动引爆水雷。
故B项正确。
故选B。
3．如图所示，在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当线圈中通以图示方向的电流时()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【答案】A【解析】由于线圈中电流沿顺时针方向，根据安培定则可以确定，线圈内部轴线上磁感线方向垂直于纸面向里。
而小磁针N极受力方向和磁感线方向相同，故小磁针N极向里转。
故选A。
4．下列对磁感线的描述正确的是()A．磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止B．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向螺线管的南极C．磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向D．通电直导线的磁感线分布是以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆【答案】C【解析】磁感线在磁体的内部从S极指向N极，在磁体的外部从N极指向S极，A错误；在磁体内部的小磁针的N极指向磁体的N极，B错误；磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，C正确；通电直导线的磁感线分布是以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组不等间距同心圆，D错误。
故选C。
二、多选题5．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。
高中物理人教版(2019)必修第三册《13.1 磁场 磁感线》练习题(3)
人教版(2019)必修第三册《13.1 磁场磁感线》练习题(3)一、单选题（本大题共8小题，共24.0分）1.鸽子能够利用外界的线索识别方向，原因在于()A. 鸽子利用地磁场进行“导航”B. 鸽子根据建筑物来判定方向的C. 鸽子可以利用太阳东升西落来判定方向D. 鸽子利用物体周围的静电场进行“导航”2.关于电场线、磁感线下列说法中正确的是()A. 电场线、磁感线都是法拉第形象描述场分布情况，而实际不存在的曲线B. 电场线、磁感线是首尾相连的闭合曲线C. 电场线或磁感线就是带电粒子的运动轨迹D. 两条电场线或两条磁感线都可能相交或相切3.如图所示，金属杆ab以恒定的速率v在光滑平行导轨上向右滑行，设整个电路中总电阻为R(恒定不变)，整个装置垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙述不正确的是()A. 外力对ab杆做功的功率与速率v成正比B. 磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比C. 电阻R上产生的电热功率与速率v的平方成正比D. ab杆中的电流与速率v成正比4.指南针是我国古代四大发明之一．关于指南针，下列说法中不正确的是()A. 指南针可以仅具有一个磁极B. 指南针的指向会受到附近铁块的干扰C. 指南针能指向南北，说明地球具有磁场D. 在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针会偏转5.以下有关磁场的相关知识叙述正确的是()A. 磁场和磁感线都是客观存在的B. 磁场中某点磁感应强度的方向跟放在该点的试探电流元所受的磁场力方向一致C. 将通电导线放在磁场中，若不受安培力，说明该处磁感应强度为零D. 运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的大小不一定等于qvB6.关于铁磁性材料，下列说法正确的是()A. 磁化后的磁性比其他物质强得多的物质，叫作铁磁性物质B. 铁磁性材料被磁化后，磁性永不消失C. 铁磁性材料一定是永磁体D. 半导体收音机中的磁棒天线是铁磁性材料7.a、b、c三根铁棒用细线悬挂于天花板上，静止后呈现如图所示的状态，若其中有一根没有磁性，则可以判断没有磁性的那根铁棒为()A. aB. bC. cD. 无法确定8.如图甲所示，光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示(规定向下为正方向)，导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平拉力F的作用下始终处于静止状态．规定a→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为拉力F的正方向，则在0～2t0时间内，能正确反映流过导体棒ab的电流与时间及拉力F与时间关系的图线是()A. B.C. D.二、多选题（本大题共2小题，共6.0分）9.如图所示，回形针系在细线下端被磁铁吸引，下列说法止确的是()A. 回形针下端为N极B. 回形针上端为N极C. 现用点燃的火柴对回形针加热，过一会儿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，回形针不被磁铁吸引，原因是回形针加热后，分子电流消失了10.关于磁场，下列说法正确的是A. 磁感应强度B是反映磁场强弱的物理量B. 由可知，B与F成正比，与IL成反比C. 地磁场北极在地理北极附近，二者不是重合的D. 电流与电流，磁极与磁极，磁极与电流之间都是通过磁场发生作用力的三、实验题（本大题共1小题，共9.0分）11.某同学用如图甲所示实验装置测量滑块与桌面间的动摩擦因数。
13-1 磁场 磁感线 练习题-人教版(2019)高中物理必修第三册
1 磁场磁感线一、选择题1.下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是( )A.磁感线可以形象地描述各点磁场的方向B.磁感线是磁场中客观存在的线C.磁感线总是由磁体的N极指向S极D.实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线解析:磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向,但它不是客观存在的线,可用铁屑模拟.在磁体外部磁感线由N极到S极,但内部是由S 极到N极.故A正确.2.如图所示,假如将一个小磁针放在地球的北极附近的磁极上方,那么小磁针的N极将( )A.指北B.指南C.竖直向上D.竖直向下3.如图所示,左侧水平台面上固定着条形磁铁,右侧固定着螺线管.闭合开关S后,下列判断正确的是( )A.螺线管内的磁场方向向右,磁铁受到的斥力向左B.螺线管内的磁场方向向右,磁铁受到的斥力向右C.螺线管内的磁场方向向左,磁铁受到的斥力向左D.螺线管内的磁场方向向左,磁铁受到的斥力向右4.如图所示为磁场作用力演示仪中的亥姆霍兹线圈,在线圈中心处挂上了一个小磁针,且与线圈在同一平面内,则当亥姆霍兹线圈中通以图示方向的电流时( )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5.(多选)一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的下方,并与小磁针指向平行,如图所示.此时小磁针的S极向纸内偏转,则这束带电粒子可能是( )A.向右飞行的正粒子束B.向左飞行的正粒子束C.向右飞行的负粒子束D.向左飞行的负粒子束6.在如图所示的磁场中有一个垂直于磁场方向放置的闭合圆环,现在圆环的直径ab平行于导线ef,沿直径由a到b移动圆环时,则磁场的变化情况是( )A.变小B.变大C.不变D.先变小后变大7.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图如图所示.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.信鸽可以借助地磁场来辨别方向8.如图所示,将一对磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中,舌簧端面互叠,但留有间隙,就制成了一种磁控元件——干簧管,以实现自动控制.某同学自制了一个线圈,将它套在干簧管上,制成一个干簧继电器,用来控制灯泡的亮灭,如图所示.干簧继电器在工作中所利用的电磁现象不包括( )A.电流的磁效应B.磁场对电流的作用C.磁极间的相互作用D.磁化9.小华同学在探究磁极间的相互作用时,不小心将条形磁铁掉在了地上,当小华把条形磁铁拾起来再次进行实验时,发现该条形磁铁失去了磁性.则下列说法正确的是( )A.由安培的分子电流假说可知,条形磁铁中的分子电流消失了B.由安培的分子电流假说可知,条形磁铁中的分子电流的取向变得一致了C.由安培的分子电流假说可知,条形磁铁中的分子电流的取向变得杂乱无章了D.由安培的分子电流假说可知,条形磁铁中的分子电流大小减小了10. 1876年美国物理学家罗兰完成了著名的“罗兰实验”.此实验可简化为将大量的负电荷加在一个橡胶圆盘边缘上,然后在圆盘附近悬挂一个小磁针,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.下列说法错误的是( )A.小磁针发生偏转说明电流会产生磁场B.圆盘中心轴处的磁场方向向下C.当小磁针位于圆盘的左上方时,它的N极指向左侧D.当小磁针位于圆盘的左下方时,它的N极指向右侧二、非选择题11.如图所示,分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针静止时N极的指向或磁感线方向.请画出对应的磁感线(标上方向)或电流方向.12.如图所示,把一条通电导线平行地放在小磁针的上方,我们发现小磁针发生偏转,当改用两个或者更多的电池时,小磁针偏转的快慢有什么变化?把小磁针放在距离导线稍远的地方进行实验,小磁针偏转的快慢又有什么变化?动脑想一想:小磁针的偏转意味着什么?小磁针静止时的指向意味着什么?小磁针偏转的快慢又意味着什么?参考答案、1.A2. D3.C4.A5.AD6.C7.C8.B9.C10.B 解析:由题意可知,小磁针受到力的作用而发生偏转,原因是电荷的定向移动形成电流,电流周围产生磁场,A正确;圆盘带负电,根据安培定则可知,中心轴线处产生的磁场方向向上,故圆盘上方为N极,圆盘下方为S极,B错误;当小磁针处于圆盘的左上方时,因圆盘上方为N极,则小磁针的N极指向左侧,C正确;当小磁针处于圆盘的左下方时,因圆盘下方为S极,则小磁针的N极指向右侧,D正确.11．解析:如果已知电流的方向,可用右手螺旋定则判断磁感线的方向.如果已知小磁针静止时N极指向,那么小磁针N极所指方向就是磁感线方向,可用右手螺旋定则判断电流方向.答案:如图所示.12.解析:当用更多电池时,导线中电流变大,其周围的磁场变强,小磁针偏转得快一些.小磁针距导线远一些,磁场就弱一些,小磁针会偏转得慢一些.小磁针偏转意味着该处有磁场,受到力的作用,小磁针静止意味着小磁针的方向与磁场方向一致,小磁针偏转的快慢,反映了它受力的大小,也反映了此处磁场的强弱.。
13.1 磁场 磁感线 —【新教材】人教版(2019)高中物理必修第三册同步练习
磁场磁感线同步练习一、单选题1.关于分子电流,下面说法中正确的是()A. 分子电流假说最初是由法国学者法拉第提出的B. 分子电流假说揭示了磁铁的磁场与电流的磁场具有共同的本质,即磁场都是由电荷的运动形成的C. 分子电流是专指分子内部存在的环形电流D. 分子电流假说无法解释加热“去磁”现象2.如图所示,当导线中通有电流时,小磁针发生偏转．这个实验说明了()A. 通电导线周围存在磁场B. 通电导线周围存在电场C. 电流通过导线时产生焦耳热D. 电流越大,产生的磁场越强3.实验表明磁体能吸引一元硬币,对这种现象解释正确的是()A. 硬币一定是铁做的,因为磁体能吸引铁B. 硬币一定是铝做的,因为磁体能吸引铝C. 磁体的磁性越强,能吸引的物质种类越多D. 硬币中含有磁性材料,磁化后能被吸引4.如图是描述通电直导线周围的磁场磁感线分布情况,其中正确的是()A. 立体图B.C.D.5.如图所示,弹簧测力计下挂一铁球,将弹簧测力计自左向右从条形磁铁上方缓慢移动时,弹簧测力计的示数()A. 不变B. 逐渐减小C. 先减小后增大D. 先增大后减小6.如图所示,其中小磁针静止时N极正确的指向是()A. B.C. D.7.如图所示,带负电的金属环绕轴OOˈ以一定的角速度匀速旋转,从右向左看为逆时针方向,在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是()A. N极沿轴线向右B. N极沿轴线向左C. N极竖直向下D. N极竖直向上8.“司南”是我国的四大发明之一,如图所示,形似勺子,勺柄是“司南”的南极,则“司南”静止时,勺柄所指的方向是()A. 东方B. 北方C. 西方D. 南方二、多选题9.某同学身边有一个长铁条,为了检验它是否具有磁性,该同学用它的一端靠近能自由转动的小磁针．下列给出了几种可能产生的现象以及相应结论,其中正确的是()A. 若小磁针被吸引过来,则说明长铁条一定有磁性B. 若小磁针被吸引过来,则长铁条可能没有磁性C. 若小磁针被推开,则说明长铁条一定有磁性D. 若小磁针被推开,则长铁条可能没有磁性10.一放置在水平桌面上的条形磁铁,其磁感线分布如图所示。
第13章 第2节 磁感应强度 磁通量 新教材高中物理必修第三册(人教版)(解析版)
第2节磁感应强度磁通量课程内容要求核心素养提炼1．知道磁感应强度的定义、物理意义及单位．2．知道磁通量，通过计算磁通量的大小进一步了解定量描述磁场的方法．1．物理观念：磁感应强度、匀强磁场、磁通量．2．科学思维：(1)理解磁感应强度的概念．(2)应用公式计算磁通量．一、磁感应强度1．定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F 跟电流I 和导线长度l 的乘积Il 的比值叫作通电导线所在处的磁感应强度．2．定义式：B ＝F Il．3．单位：特斯拉，简称特，符号为T ，1_T ＝1N A·m．二、匀强磁场1．定义：磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同的磁场．2．磁感线：间隔相等的平行直线．3．实例：距离很近的两个平行的异名磁极间的磁场，相隔适当距离的两平行放置的通电线圈中间区域的磁场都是匀强磁场．[判断](1)通电导线在磁场中受到的磁场力为0，则说明该处的磁感应强度为0．(×)(2)磁感应强度的大小与电流成反比，与其受到的磁场力成正比．(×)(3)磁感应强度的大小等于通电导线受到的磁场力大小F 与电流I 和导线长度l 的乘积的比值．(×)三、磁通量1．定义：匀强磁场磁感应强度B 与和磁场方向垂直的平面面积S 的乘积，即Φ＝BS ．2．单位：韦伯，简称韦，符号是Wb ．1Wb ＝1T·m 2．3．引申：B ＝ΦS，因此磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量．[思考]若通过某面积的磁通量等于0，则该处一定无磁场，你认为对吗？提示不对．磁通量除与磁感应强度、面积有关外，还与环面和磁场夹角有关，当环面与磁场平行时，磁通量为0，但磁场仍存在．探究点一磁感应强度的理解和叠加观察如图所示的“探究影响通电导线受力的因素”的实验，思考以下几个问题：(1)实验装置中，通电导线应如何放入磁场中？为什么？(2)通过实验总结通电直导线受力大小与导线长度、电流大小的关系．提示(1)通电导线应垂直放入磁场中．只有通电导线与磁场方向垂直时，它所受磁场力才最大，此时磁场力F 与电流和导线长度的乘积Il 的关系最简单．(2)当通电直导线与磁场方向垂直时，它受力的大小既与导线的长度l 成正比，又与导线中的电流I 成正比，即与I 和l 的乘积Il 成正比．即F Il 是一个恒量．1．对磁感应强度的认识(1)磁感应强度的大小：磁感应强度的大小反映该处磁场的强弱，它的大小取决于场源以及在磁场中的位置．(2)磁感应强度是用比值法定义的即B ＝F Il，但B 的大小由磁场本身决定，与F 、Il 的大小没有关系．(3)磁感应强度的方向：磁感应强度的方向就是该处磁场的方向，规定为小磁针静止时N 极的指向，也可以表示为磁感线在该点的切线方向．2．磁场的叠加：由于磁感应强度是矢量，若某区域有多个磁场叠加，该区域中某点的磁感应强度就等于各个磁场在该点的磁感应强度的矢量和，可根据平行四边形法则求解．磁场中放一根与磁场方向垂直的通电直导线，它的电流是2.5A ，导线长1cm ，它受到的磁场力为5.0×10－2N ．(1)求这个位置的磁感应强度大小；(2)若把通电导线中的电流增大到5A ，则求这个位置的磁感应强度大小．解析解题关键是只有当通电直导线垂直于磁场方向放置时，才能用B ＝F Il计算B 的大小．(1)由磁感应强度的定义式得B ＝F Il ＝ 5.0×10－22.5×1×10－2T ＝2T ．(2)磁感应强度B 是由磁场和空间位置(点)决定的，与导线的长度l 、电流I 的大小无关，所以该位置的磁感应强度大小还是2T ．答案(1)2T (2)2T(多选)如图所示，三根平行的足够长的通电直导线A 、B 、C (电流方向如图)分别放置在一个等腰直角三角形的三个顶点上，其中AB 边水平，AC 边竖直．O 点是斜边BC 的中点，每根导线在O 点所产生的磁感应强度大小均为B 0，则下列说法正确的有()A ．导线B 、C 在O 点产生的合磁感应强度大小为2B 0B ．导线A 、B 、C 在O 点产生的合磁感应强度大小为B 0C ．导线B 、C 在A 点产生的合磁感应强度方向由A 指向OD ．导线A 、B 在O 点产生的合磁感应强度方向水平向右ACD [导线B 、C 在O 点产生的磁场方向相同，磁感应强度叠加后大小为2B 0，选项A 正确；三根平行的通电直导线在O 点产生的磁感应强度大小相等，B 合＝(B 0)2＋(2B 0)2＝5B 0，选项B 错误；导线B 、C 在A 点产生的总的磁感应强度的方向是两个磁场叠加后的方向，方向由A 指向O ，选项C 正确；根据安培定则和矢量的叠加原理，导线A 、B 在O 点产生的总的磁感应强度的方向水平向右，选项D 正确．][训练1]关于磁感应强度，下列说法正确的是()A ．由B ＝F Il可知，B 与电流强度I 成反比B ．由B ＝F Il可知，B 与电流受到的安培力F 成正比C ．垂直磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度方向D ．磁感应强度的大小、方向与放入磁场的通电导线的电流大小、长度、导线放置方向等均无关D[磁感应强度B＝FIl是采用比值法定义的，B与F、I无关，由磁场本身属性决定，故选项A、B错误，选项D正确；垂直于磁场方向放置的通电导线的受力方向与磁感应强度的方向垂直，故选项C错误．][训练2](2020·浙江卷)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I1和I2，I1＞I2．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C[电流周围的磁场截面图如图所示，因I1＞I2，则离导线相同距离处B1＞B2．由磁感应强度的叠加可以看出，a处的磁感应强度方向竖直向下，大小为两电流在a处磁感应强度的同向叠加；b处的磁感应强度大小为B b1－B b2，方向竖直向上；c处磁感应强度方向为竖直向上，大小为两电流在该处磁感应强度同向叠加；d处磁感应强度不为0．故答案为C．]探究点二磁通量的理解和计算如图所示，当磁场方向与平面成θ角时，磁通量的表达式是怎样的？当磁场方向与平面平行时，磁通量是多少？提示Φ＝BS sinθ01．磁通量的计算(1)公式：Φ＝BS．适用条件：①匀强磁场；②磁感线与平面垂直．(2)在匀强磁场中，若磁感线与平面不垂直，公式Φ＝BS中的S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积．2．磁通量的正负(1)磁通量是标量，但有正负，当磁感线从某一面上穿入时，磁通量为正值，磁感线从此面穿出时即为负值．(2)若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁通量为Φ1，反向磁通量为Φ2，＝Φ1－Φ2．则穿过该平面的磁通量Φ总3．磁通量的变化量(1)当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝B·ΔS．(2)当B变化，有效面积S不变时，ΔΦ＝ΔB·S．(3)B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1．但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS．(4)匀强磁场中与磁场垂直的线圈磁通量为BS．当线圈转过180°时，磁通量的变化量ΔΦ＝2BS．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＝0.8T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为10cm，现在在纸面内先后放上圆线圈A、B和C(图中未画出)，圆心均在O点处，A线圈的半径为1cm，共10匝；B线圈的半径为2cm，只有1匝；C线圈的半径为0.5cm，只有1匝．(1)在磁感应强度B减为0.4T的过程中，A和B线圈中的磁通量改变了多少？(2)在磁场方向转过30°角的过程中，C线圈中的磁通量改变了多少？解析(1)对A线圈，有Φ1＝B1πr2A，Φ2＝B2πr2A故A线圈的磁通量的改变量为ΦA＝|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×(1×10－2)2Wb＝1.256×10－4WbB线圈的磁通量的改变量为ΦB＝(0.8－0.4)×3.14×(2×10－2)2Wb＝5.024×10－4Wb．(2)对C线圈，Φ1＝Bπr2C磁场方向转过30°角，线圈在垂直于磁场方向的投影面积为πr2C cos30°，则Φ2＝Bπr2C cos 30°故磁通量的改变量为ΔΦC＝Bπr2C(1－cos30°)＝0.8×3.14×(5×10－3)2×(1－0.866)Wb＝8.4×10－6Wb．答案(1)1.256×10－4Wb 5.024×10－4Wb(2)8.4×10－6Wb[变式]在[例3]中，若将线圈A转过180°角的过程中，A线圈中的磁通量改变了多少？解析若转过180°角时，磁通量的变化为ΔΦ＝2BS＝2×0.8×3.14×(1×10－2)2Wb＝5.024×10－4Wb．答案 5.024×10－4Wb[题后总结]多角度判断磁通量大小1．定量计算通过公式Φ＝BS来定量计算，计算磁通量时应注意的问题：(1)明确磁场是否为匀强磁场，知道磁感应强度的大小．(2)平面的面积S应为磁感线通过的有效面积．当平面S与磁场方向不垂直时，应明确所研究的平面与磁感应强度方向的夹角，准确找出垂直面积．(3)线圈的磁通量及其变化与线圈匝数无关，即磁通量的大小不受线圈匝数的影响．2．定性判断磁通量是指穿过线圈面积的磁感线的“净条数”，当有不同方向的磁场同时穿过同一面积时，此时的磁通量为各磁场穿过该面磁通量的代数和．[训练3]如图所示，一个闭合线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成30°角，磁感应强度为B，用下述哪个方法可使穿过线圈的磁通量增加一倍()A．把线圈的匝数增加一倍B．把线圈的面积增加一倍C．把线圈的半径增加一倍D．转动线圈使得轴线与磁场方向平行B[把线圈的匝数增加一倍，穿过线圈的磁感线的条数不变，磁通量不变，故选项A 错误；根据Φ＝BS sinθ，把线圈的面积增加一倍，可使穿过线圈的磁通量增加一倍，故选项B正确；把线圈的半径增加一倍，线圈的面积S＝πR2变为原来的4倍，磁通量变为原来的4倍，故选项C错误；转动线圈使得轴线与磁场方向平行，相当于线圈转过30°，与磁场垂直，线圈面积在垂直B方向上的投影由S sin60°变为S，磁通量没有增加一倍，故选项D错误．]。
2022新教材高中物理课时评价练十六磁场磁感线含解析新人教版必修第三册
磁场磁感线(15分钟30分)一、选择题(此题共4小题,每题5分,共20分)1.以下关于磁场和磁感线的描述正确的选项是( )A.两条磁感线可以相交B.磁感线是真实存在的曲线C.两条磁感线之间不存在磁场D.磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线【解析】选D。
两条磁感线不相交,A错;磁感线是假想曲线,B错,D对;磁感线存在的空间有磁场,C错。
2.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。
以下将分子电流(箭头表示电子运动方向)等效为小磁针的图示中正确的选项是( )【解析】选B。
环形电流与磁场的关系:使用安培定那么,环形电流的方向与电子运动的方向相反,可判定环形电流中心轴线上磁场的方向水平向左,即小磁针N极的方向水平向左。
那么B正确。
3.如下图,一足够长的直导线ab靠近通电螺线管,与螺线管平行。
用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B,在计算机屏幕上显示的大致图像是( )【解析】选C。
通电螺线管的磁场与条形磁体的磁感线类似。
螺线管的两极附近磁场最强,两极的外侧及螺线管中间区域磁场较弱,C项正确。
4.关于通电直导线周围磁场的磁感线分布,如下图的示意图中正确的是( )【解析】选A。
由安培定那么判断可知A正确。
【补偿训练】假设一个电子在地球外表绕地球旋转,那么( )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】选B。
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。
故B项正确。
二、计算题(10分。
要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)5.如下图,把一条通电导线平行地放在小磁针的上方,我们发现小磁针发生偏转,当改用两个或者更多的电池时,小磁针偏转的快慢有什么变化?把小磁针放在距离导线稍远的地方进行实验,小磁针偏转的快慢又有什么变化?动脑想一想:小磁针的偏转意味着什么?小磁针静止时的指向意味着什么?小磁针偏转的快慢又意味着什么?【解析】当用更多电池时,导线中电流越大,其周围的磁场就越强,小磁针偏转得就快一些。
13.1 磁场 磁感线(专题训练)(教师版) 2024-2025学年高中物理同步(人教版必修第三册)
13.1 磁场磁感线（专题训练）【七大题型】一．磁现象、磁性和磁极、磁性材料（共3小题）二．地磁场及其磁感线分布（共3小题）三．磁感线的概念与特征（共4小题）四．奥斯特实验与安培定则（共5小题）五．安培分子电流假说的内容（共3小题）六．直线电流周围的磁场（共7小题）七．环形电流和通电螺线管周围的磁场（共5小题）一．磁现象、磁性和磁极、磁性材料（共3小题）1．下列关于磁场和磁体的说法中正确的是（）A．高温可以使磁体的磁性越来越强B．宇宙中“破坏力”最强的天体“磁星”，危险程度不亚于黑洞，其磁场只存在于“磁星”外部，内部不存在磁场C．电磁起重机的中心部件是电磁铁，其工作原理主要利用了电流的一种效应，此效应的发现者是奥斯特D．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角，地磁南极在地理南极附近【答案】C【详解】A．高温可以使磁体的磁性越来弱，故A错误；B．磁体的内部和外部都存在磁场，故B错误；C．电磁起重机的中心部件是电磁铁，其工作原理主要利用了电流的一种效应，此效应是奥斯特发现的电流的磁效应，故C正确；D．地磁南极在地理北极附近，故D错误。
故选C。
2．1820年，丹麦物理学家通过实验发现了电流周围存在磁场，这对电与磁研究的深入发展具有划时代的意义。
此物理学家是（ ）A．伽利略B．霍金C．奥斯特D．爱因斯坦【答案】C【详解】丹麦物理学家奥斯特通过实验发现了电流周围存在磁场。
故选C。
3．（多选）关于磁场，下列说法中正确的是（ ）A．磁场是看不见、摸不着、实际不存在而由人们假想出来的一种理想模型B．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同C．奥斯特发现了电流的磁效应现象，首次揭示了电与磁之间是有联系的D．磁感线总是从磁体的N极指向S极【答案】BC【详解】A．磁场是存在于磁体周围的一种特殊物质，它与实物粒子不同，磁场是看不见、摸不到，但又确实是客观存在的，通常用人们假想的磁感线来描述，故A错误；B．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同，故B正确；C．奥斯特发现了电流的磁效应现象，首次揭示了电与磁之间是有联系的，故C正确；D．在磁体的外部，磁感线总是从N极指向S极，在磁体的内部则是从S极指向N极，故D错误。
13.1 磁场 磁感线—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第三册
第十三章 电磁感应与电磁波初步 第1节 磁场 磁感线 一、单项选择题 1．如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当电流通过导线时，磁针会发生偏转。首
先观察到这个实验现象的物理学家是（ ）
A．奥斯特 B．爱因斯坦 C．伽利略 D．牛顿
2．关于磁感线下列说法中正确的是（ ）
A．磁感线是实际存在于磁场中的曲线
B．磁铁的磁感线是从N极出发到S极终止的曲线
C．磁感线的疏密可以表示磁场的强弱
D．磁场中的两条磁感线有可能相交
3．关于电流的磁场，下列说法中正确的是（ （ A．直线电流的磁场，只分布在垂直于导线的某一个平面上
B．直线电流的磁感线是一些同心圆，磁感线的疏密是均匀的
C．通电长直螺线管的磁感线分布与条形磁铁相同，在管内无磁场
D．通电长直螺线管的内部中间区域的磁感线可看成是平行等距直线
4．如图所示，与通电直导线垂直的平面上放有两枚小磁针。忽略地磁场影响，两小磁针静止时，
磁针的指向符合实际的是（ ） A． B． C． D． 5．下列各图中，已标出电流I和该电流产生的磁感线的方向，其中符合安培定则的是（ ）
A． B． C． D． 通电直导线 通电直导线 通电线圈 通电螺线管 6．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
7．如图所示，甲、乙是两个靠得较近的螺线管，当S1、S2同时闭合时，两螺线管的相互作用情况
是（ ） A．无相互作用力 B．互相吸引 C．互相排斥 D．无法确定
8．图中当电流通过线圈时，磁针将发生偏转，以下的判断正确的是（ ）
A．当线圈通以沿顺时针方向的电流时，磁针 N 极将指向读者
B．当线圈通以沿逆时针方向的电流时，磁针 S 极将指向读者
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第十三章电磁感应与电磁波初步
1.磁场磁感线
合格考达标练
1.如图所示,某磁场的一条磁感线。
其上有A、B两点,则()
A.A点的磁场一定强
B.B点的磁场一定强
C.因为磁感线是直线,故A、B两点的磁场一样强
D.条件不足,无法判断磁场强弱
2.(2021山东安丘学业水平考模拟)举世瞩目的上海磁悬浮列车线是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮列车线,其全程共30 km,单向运行约8 min。
磁悬浮列车底部装有电磁铁,轨道地面上则安装有
线圈。
通过地面线圈与列车上的电磁铁之间的排斥力使列车悬浮起来。
地面线圈的上端磁极极性
与列车上的电磁铁下端极性总保持()
A.相同
B.相反
C.不能确定
D.以上均不对
,减小摩擦阻力,地面线圈与列车上的电磁铁间存在斥力,相对的磁极极性应相同,A正确。
3.小磁针放置在匀强磁场中,小磁针静止时的指向正确的是()
N极的指向或小磁针N极受力的方向,故B正确,A、C、D错误。
4.(2021湖北武汉部分重点高中联考)为了解放双手,人们使用了如图所示的磁性手机支架,支架上的强磁铁与粘在手机背面的引磁片紧紧吸附在一起,使手机处于倾斜状态而保持静止。
下列说法正确的是()
A.手机一共受到三个力的作用
B.磁性手机支架对手机的合力大于手机的重力
C.调整支架使手机与水平面夹角增大,手机受到的摩擦力减小
D.调整支架使手机与水平面夹角增大,支架对桌面的压力大小不变
,故A选项错误。
磁性手机支架对手机的合力大小等于手机的重力,故B选项错误。
调整支架使手机与水平面夹角增大,手机受到的摩擦力大小等于重力在斜面上的分力,当夹角变大时,摩擦力也会变大,故C选项错误。
调整支架使手机与水平面夹角增大时,支架对桌面的压力始终等于支架和手机的重力,故D选项正确。
,月球表面没有磁场,根据这些特征,在月球上, 5.月球表面周围没有空气,它对物体的引力仅为地球的1
6
图中的四种情况能够做到的是()
,那么在月球上就不能用指南针定向,所以选项A错误;月球表面周围没有空气,所以无法使用电风扇吹风,而声音的传播需要介质,所以选项B、C均错误;月球对物体有引力,所以选项D正确。
6.冰箱门软磁条的外部磁感线正面图如图所示,以下说法正确的是()
A.磁感线越密的地方磁场越弱
B.软磁条内部a位置应为N极
C.磁感线与电场线一样真实存在于空间之中
D.软磁条内部ab之间的磁感线方向应为a指向b
,磁感线越密的地方磁场越强,故A错误;磁体外部磁感线从N极指向S极,故a位置应该为S极,故B错误;磁感线和电场线都不是真实存在的,故C错误;磁体内部磁感线由S极指向N极,故软磁条内部ab之间的磁感线方向应为a指向b,故D正确。
7.如图所示,左侧水平台面上固定着条形磁铁,右侧固定着螺线管。
闭合开关S后,下列判断正确的是()
A.螺线管内的磁场方向向右,磁铁受到的斥力向左
B.螺线管内的磁场方向向右,磁铁受到的斥力向右
C.螺线管内的磁场方向向左,磁铁受到的斥力向左
D.螺线管内的磁场方向向左,磁铁受到的斥力向右
,螺线管的N极在左端,螺线管内的磁场方向向左,磁铁受到的斥力向左,选项C 正确。
8.如图所示,A、B是环形通电导线内外两侧的两点,这两点磁场的方向()
A.A点垂直纸面向外,B点垂直纸面向里
B.A点垂直纸面向里,B点垂直纸面向外
C.均垂直纸面向外
D.均垂直纸面向里
,题图中电流方向为逆时针,则环形导线内部的磁场垂直纸面向外,外部的磁场垂直纸面向里。
故A正确,B、C、D错误。
等级考提升练
9.(2021湖北武汉二中期末)指南针是我国古代的四大发明之一。
司南是春秋战国时期发明的一种指南针,如图所示。
它由青铜盘和磁勺组成,磁勺放置在青铜盘的中心,可以自由转动。
由于受地磁场作用,司南的磁勺尾静止时指向南方。
下列说法中正确的是()
A.磁勺能够指示方向,是利用了地磁场对磁勺的作用
B.磁勺的指向不会受到附近磁铁的干扰
C.磁勺的指向不会受到附近铁块的干扰
D.磁勺的N极位于司南的磁勺尾部
,是由于地球具有磁性,地磁场是南北指向,故A正确;磁勺具有磁性,它的指向会受到附近磁铁的干扰,故B错误;磁勺附近的铁块会被磁化,进而影响磁勺的指向,故C错误;由于司南的磁勺尾静止时指向南方,所以磁勺的S极位于司南的磁勺尾部,故D错误。
10.铁棒A能吸引小磁针,铁棒B能排斥小磁针,若将铁棒A靠近铁棒B,则()
A.A、B一定相互吸引
B.A、B一定相互排斥
C.A、B之间有可能无磁场力作用
D.A、B可能相互吸引,也可能相互排斥
,能够吸引没有磁性的铁棒,故铁棒A可能有磁性,也可能没有磁性,铁棒B能排斥小磁针,说明铁棒B一定有磁性。
若A无磁性,当A靠近B时,在B的磁场作用下也会被吸引。
若A有磁性,则A、B两磁体都分别有N极和S极,当它们的同名磁极靠近时,相互排斥;当异名磁极靠近时,相互吸引。
综上所述,选项D正确。
11.(多选)如图所示为电流产生磁场的分布图。
正确的分布图是()
,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。
12.(2021山东昌乐检测)在重复奥斯特的电流磁效应实验时,下列操作中现象最明显的是()
A.沿导线方向放置磁针,使磁针在导线的延长线上
B.沿导线方向放置磁针,使磁针在导线的正下方
C.导线沿南北方向放置在磁针的正上方
D.导线沿东西方向放置在磁针的正上方
,导线应沿南北方向放置在小磁针的正上方或正下方,这样导线中的电流产生的磁场的方向为东西方向,会使小磁针有明显的偏转,C正确。
13.(2021河南豫南联考)如图所示,在薄金属圆筒表面上通以与其轴线平行、分布均匀的恒定电流时,该圆筒的形变趋势为()
A.沿轴线上下压缩
B.沿轴线上下拉伸
C.沿半径向内收缩
D.沿半径向外膨胀
:电流方向相同时,相互吸引;电流方向相反时,相互排斥。
根据题意,薄金属圆筒表面上通以与其轴线平行、分布均匀的恒定电流,可将其看成是若干个电流方向相同的导体,它们彼此之间会产生吸引力,则圆筒的形变趋势为沿半径向内收缩,故C 正确。
14.为了判断一个未知正负极的蓄电池极性,某同学将该蓄电池通过电阻跟螺线管连接起来,发现小磁针的N极立即向螺线管偏转,如图所示。
用M、N和P、Q分别表示蓄电池和螺线管两极,下列判断正确的是()
A.电源M端为正极
B.电源N端为正极
C.螺线管P端为S极
D.螺线管内部磁场方向由P指向Q
N极向螺线管偏转说明小磁针所在位置磁场方向向左,即螺线管P端为N极,Q端为S 极,选项C错误;在螺线管的内部磁场方向由S极指向N极,所以螺线管内部磁场方向由Q指向P,选项D错误;根据安培定则可知,在电源外部电流从N流向M,电源N端为正极,选项A错误,B正确。