
?第十三章 電磁感應與電磁波初步
13.1:磁場 磁感線
一:知識精講歸納
考點一、電和磁的聯(lián)系 磁場
1.磁體間的相互作用:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引.
2.奧斯特實驗:把導線放置在指南針的上方,通電時磁針發(fā)生了轉動.
實驗意義:奧斯特實驗發(fā)現了電流的磁效應,即電流可以產生磁場,首次揭示了電與磁的聯(lián)系.
3.磁場:磁體與磁體之間、磁體與通電導體之間,以及通電導體與通電導體之間的相互作用,是通過磁場發(fā)生的,磁場是磁體或電流周圍一種看不見、摸不著的特殊物質.
考點二、磁感線
1.磁場的方向:物理學規(guī)定,在磁場中的某一點,小磁針靜止時N極所指方向就是這一點的磁場方向.
2.磁感線
(1)定義:在磁場中畫出的一些有方向的曲線,曲線上每一點的切線方向都跟該點的磁場方向一致,這樣的曲線就叫作磁感線.
(2)特點
①磁感線的疏密表示磁場的強弱.磁場強的地方,磁感線較密;磁場弱的地方,磁感線較疏.
②磁感線某點的切線方向表示該點磁場的方向.
3.地磁場
(1)地磁場:地球本身是一個磁體,N極位于地理南極附近,S極位于地理北極附近.自由轉動的小磁針能顯示出地磁場的方向,這就是指南針的原理.
(2)磁偏角:小磁針的指向與正南方向之間的夾角,如圖
(3)太陽、月亮、其他行星等許多天體都有磁場.
考點三、安培定則
1.直線電流的磁場
安培定則:如圖甲所示,用右手握住導線,讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向.
直線電流周圍的磁感線環(huán)繞情況如圖乙所示.
2.環(huán)形電流的磁場
安培定則:如圖所示,讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導線軸線上磁感線的方向.
3.通電螺線管的磁場
安培定則:如圖所示,右手握住螺線管,讓彎曲的四指與螺線管電流方向一致,伸直的拇指所指的方向就是螺線管軸線上磁場的方向或者說拇指所指的方向是它的北極的方向.
規(guī)律技巧:三種常見的電流的磁場
安培定則
立體圖
橫截面圖
縱截面圖
直線電流
以導線上任意點為圓心的多組同心圓,越向外越稀疏,磁場越弱
環(huán)形電流
內部磁場比環(huán)外強,磁感線越向外越稀疏
通電螺線管
內部為勻強磁場且比外部強,方向由S極指向N極;外部類似條形磁鐵,由N極指向S極
二:考點題型歸納
考點一:磁現象、磁性的理解
1.(2022·全國·高二專題練習)關于磁場,下列說法正確的是( )
A.磁場的基本性質是對處于其中的磁體或通電導體有力的作用
B.磁場是看不見、摸不著、實際不存在的,是人們假想出來的一種物質
C.磁場是磁體周圍或通電導體周圍存在的一種物質,有小磁針放入其中時,存在磁場;無小磁針放入時,磁場不存在
D.磁場的存在與否決定于人的思想,想其有則有,想其無則無
2.(2022·全國·高二課時練習)下列說法正確的是( )
A.磁場最基本的性質是只對處于其中的磁體有力的作用
B.磁場是看不見、摸不著、實際不存在的,是人們假想出來的一種物質
C.磁場是客觀存在的一種特殊的物質形態(tài)
D.磁場的存在與否決定于人的思想,想其有則有,想其無則無
3.(2020·全國·高二課時練習)如圖所示,甲、乙兩根外形完全相同的鋼棒,用甲的一端接觸乙的中間,下列說法中正確的是( ?。?br />
A.若相互吸引,則甲、乙均有磁性
B.若相互吸引,則甲有磁性,乙一定沒有磁性
C.若相互間沒有吸引,則甲、乙均沒有磁性
D.若相互間沒有吸引,則甲一定沒有磁性,乙可能有磁性
考點二:磁感線的應用
4.(2022·山東·曲阜一中高二月考)關于磁感線的描述,正確的是( ?。?br />
A.沿磁感線的方向,磁場逐漸減弱
B.磁鐵周圍的磁感線有可能相交
C.磁感線疏密程度可以表示磁場強弱
D.磁鐵周圍小鐵屑有規(guī)則的排列,說明磁感線是真實存在的
5.(2022·河北·石家莊二中實驗學校高二月考)下列關于磁場的相關描述及判定,正確的是( ?。?br />
A.圖甲中表示條形磁鐵的磁感線從N極出發(fā),到S極終止
B.圖乙中導線通電后,其正下方小磁針的N極向紙面外轉動
C.圖丙中兩個平行放置的通電線圈之間存在圖示方向的磁場
D.圖丁中通有方向相反電流的兩導線之間存在斥力,兩斥力是一對平衡力
6.(2020·福建省福州延安中學高二期末)關于磁場和磁感線的描述,正確的是( ?。?br />
A.磁感線可以形象地描述磁場的方向,但不能描述其強弱
B.磁感線是從磁鐵的N極指向S極
C.磁鐵間的相互作用是通過磁場發(fā)生的
D.磁感線就是磁場中碎鐵屑排列成的曲線
考點三:地磁場
7.(2022·湖南·高二月考)關于地球的磁場,下列說法正確的是( ?。?br />
A.在地面上放置一個小磁針,小磁針的南極指向地理的北極
B.地磁場的南極在地理北極附近
C.地球上任何地方的地磁場方向都是和地面平行的
D.地球磁偏角的數值在地球上的不同地點是相同的
8.(2020·江蘇·吳江中學高二月考)指南針是我國古代的四大發(fā)明之一、司南是春秋戰(zhàn)國時期發(fā)明的一種指南針,如圖所示。它由青銅盤和磁勺組成,磁勺放置在青銅盤的中心,可以自由轉動,由于受地磁場作用,司南的磁勺尾靜止時指向南方。下列說法正確的是( )
A.勺尾能夠指南,是由磁勺的磁場決定的 B.勺尾能夠指南,是由地球的磁場決定的
C.勺尾靜止時所指的方向為地磁的南極 D.勺尾靜止時所指的方向為磁勺的北極
9.(2022·安徽·定遠縣育才學校高二月考)中國宋代科學家沈括在公元1086年寫的夢溪筆淡中最早記載了“方家(術士)以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也”。進一步研究表明,地球周圍地磁場的磁感線分布如圖所示,結合上述材料,下列說法正確的是( )
A.在地磁場的作用下小磁針靜止時指南的磁極叫北極,指北的磁極叫南極
B.對垂直射向地球表面宇宙射線中的高能帶電粒子,在南、北極所受阻擋作用最弱,赤道附近最強
C.形成地磁場的原因可能是帶正電的地球自轉引起的
D.由于地磁場的影響,在奧斯特發(fā)現電流磁效應的實驗中,通電導線應相對水平地面豎直放置
考點四:磁場和電場的異同點
10.(2022·湖北省羅田縣第一中學高二月考)下列關于電場線和磁感線的說法中,正確的是( ?。?br />
A.電場線和磁感線都是電場或磁場中實際存在的線
B.磁場中兩條磁感線一定不相交,但在復雜電場中的電場線是可以相交的
C.電場線是一條不閉合曲線,而磁感線是一條閉合曲線
D.電場線越密的地方,同一試探電荷所受的電場力越大;磁感線分布較密的地方,同一試探電荷所受的磁場力也越大
11.(2022·四川成都·高二期末)關于電場線和磁感線,下列說法中正確的是( ?。?br />
A.電場線總是起始于負電荷,終止于正電荷
B.磁感線總是起始于N極,終止于S極
C.正電荷在電場中受到的電場力方向,與電場線上該點的切線方向相同
D.正電荷在磁場中受到的磁場力方向,與磁感線上該點的切線方向相同
12.(2020·甘肅張掖·高二期末)關于電場和磁場,下列說法中正確的是( ?。?br />
A.電場和磁場并非真實存在,是人們假想出來的
B.電場線和磁感線并非真實存在,是人們?yōu)榱搜芯侩妶龊痛艌黾傧氤鰜淼那€
C.電場線和磁感線都是閉合的曲線
D.電場對檢驗電荷一定有力的作用,磁場一定對通電導線和運動電荷有力的作用
考點五:小磁針來判斷磁場分布
13.(2018·甘肅蘭州·高二期中)磁場中關于某點磁感應強度的方向判斷不正確的是( ?。?br />
A.該點的磁場的方向
B.該點小磁針靜止時N極所指方向
C.該點小磁針N極的受力方向
D.該點小磁針S極的受力方向
14.(2020·江西·南昌二中高二月考)某同學做奧斯特實驗時,把小磁針放在水平的通電直導線的下方,通電后發(fā)現小磁針不動,稍微用手撥動一下小磁針,小磁針轉動180°后靜止不動,由此可知,通電直導線中電流的方向是( )
A.自東向西 B.自南向北 C.自西向東 D.自北向南
15.(2022·四川樂山·高二期末)如圖所示,將可自由轉動的四個小磁針(深色的磁極為N極),置于通電直導線附近的四個位置.當小磁針靜止不動時,小磁針的指向符合事實的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
三:考點過關精練
一、單選題
16.(2022·新疆·高二學業(yè)考試)最早發(fā)現電流的磁效應的物理學家是( ?。?br />
A.奧斯特 B.法拉第 C.洛倫茲 D.特斯拉
17.(2022·浙江杭州·高三期中)如圖所示,兩豎直放置的平行長直導線和中通以大小相等且方向向上的電流,其中a、b、c三點位于兩導線所在平面內,a、b兩點關于對稱,b、c兩點關于對稱,b點位于和的正中間。則( ?。?br />
A.a、c兩點的磁感應強度大小相等 B.a、c兩點的磁感應強度方向相同
C.a、b兩點的磁感應強度大小相等 D.b點的磁感應強度大于a點
18.(2022·江蘇·吳江中學高二月考)如圖所示,直導線AB、螺線管E、電磁鐵D三者相距較遠,其磁場互不影響,當開關S閉合后,則小磁針北極N(黑色端)指示磁場方向正確的是( ?。?br />
A.a B.b C.c D.d
19.(2022·新疆·莎車縣第一中學高二期中)下列各圖中,已標出電流I、磁感應強度B的方向,其中符合安培定則的是( )
A.B.C.D.
20.(2022·全國·高二專題練習)電視機中顯像管的偏轉線圈是繞在鐵環(huán)上的兩個通電線圈串聯(lián)而成的,電流方向如圖所示,則鐵環(huán)中心O處的磁場方向為( ?。?br />
A.向上 B.向下
C.垂直紙面向里 D.垂直紙面向外
21.(2020·黑龍江·哈爾濱市松北區(qū)對青山鎮(zhèn)第一中學高二期末)關于磁感線和電場線的說法中正確的是( ?。?br />
A.磁感線是人們?yōu)榱搜芯繂栴}的方便而假想的曲線,而電場線是真實存在的
B.磁感線是封閉曲線,電場線不是封閉曲線
C.磁感線是從N極出發(fā)S極終止,電場線是從正電荷出發(fā)負電荷終止
D.磁感線是磁場中鐵屑排列成的曲線,而電場線是點電荷在電場中運動的軌跡
22.(2022·遼寧·營口開發(fā)區(qū)第一高級中學高二月考)原來靜止的可以自由轉動的小磁針如圖所示,當一束帶負電的粒子沿水平方向從左向右飛過小磁針的下方時,小磁針的S極( ?。?br />
A.向紙內偏轉 B.向紙外偏轉
C.向下偏轉 D.向上偏轉
23.(2022·重慶市江津中學校高一開學考試)下圖是直流電鈴的原理圖。關于電鈴工作時的說法不正確的是( ?。?br />
A.小錘擊打鈴碗時,電磁鐵沒有磁性
B.電磁鐵吸引銜鐵,電能轉化為機械能
C.小錘擊打鈴碗發(fā)出聲音,是由于鈴碗發(fā)生了振動
D.電流通過電磁鐵時,電磁鐵有磁性,且A端為S極
24.(2022·全國·高二課時練習)關于磁鐵、電流間的相互作用,下列說法正確的是( ?。?br />
A.甲圖中,電流不產生磁場,電流對小磁針力的作用是通過小磁針的磁場發(fā)生的
B.乙圖中,通電導線對磁體沒有力的作用
C.丙圖中電流間的相互作用是通過電流的磁場發(fā)生的
D.丙圖中電流間的相互作用是通過電荷的電場發(fā)生的
25.(2022·全國·高二專題練習)如圖所示,在同一平面內有四根彼此絕緣的直導線,分別通有大小相同、方向如圖所示的電流,要使由四根直導線所圍成的面積內的磁通量增加,則應切斷哪一根導線中的電流( )
A.切斷i1 B.切斷i2 C.切斷i3 D.切斷i4
四:高分突破精練
一:選擇題
26.(2022·全國·高二專題練習)為了判斷一個未知正負極的蓄電池的極性,某同學將該蓄電池通過電阻跟螺線管連接起來,發(fā)現小磁針的N極立即向螺線管偏轉,如圖所示。用M、N和P、Q分別表示蓄電池和螺線管兩極,下列判斷正確的是( ?。?br />
A.蓄電池M端為正極
B.蓄電池N端為正極
C.螺線管P端為S極
D.螺線管內部磁場方向由P指向Q
27.(2022·江蘇·漣水縣第一中學高二月考)在做奧斯特實驗時,下列操作中現象最明顯的是( ?。?br />
A.沿導線方向放置磁針,使小磁針在導線的延長線上
B.垂直導線方向放置磁針,使小磁針在導線的正下方
C.導線沿南北方向放置在小磁針的正上方
D.導線沿東西方向放置在小磁針的正上方
28.(2022·全國·高二課時練習)如圖所示為磁場、磁場作用力演示儀中的赫姆霍茲線圈,當在線圈中心處掛上一個小磁針,且與線圈在同一平面內,則當赫姆霍茲線圈中通以如圖所示方向的電流時( ?。?br />
A.小磁針N極向里轉 B.小磁針N極向外轉
C.小磁針在紙面內向左擺動 D.小磁針在紙面內向右擺動
29.(2020·安徽·高一月考)如圖所示,條形磁鐵置于水平面上,電磁鐵水平放置且右端固定,當電路中的滑動變阻器的滑片P移動時,條形磁鐵仍然靜止,但在此過程中,條形磁鐵受到的摩擦力逐漸減小,則滑片P移動方向和條形磁鐵受到的摩擦力方向分別是( ?。?br />
A.向右,向右 B.向左,向左 C.向左,向右 D.向右,向左
30.(2022·全國·高二測試)指南針是我國古代四大發(fā)明之一、當指南針上方有一條水平放置的通電導線時,其N極指向變?yōu)槿鐖D實線小磁針所示。則對該導線電流的以下判斷正確的是( ?。?br />
A.可能東西放置,通有由東向西的電流
B.可能東西放置,通有由西向東的電流
C.可能南北放置,通有由北向南的電流
D.可能南北放置,通有由南向北的電流
31.(2022·全國·高三專題練習)如圖所示,圓環(huán)上帶有大量的負電荷,當圓環(huán)沿順時針方向轉動時,a,b、c三枚小磁針都要發(fā)生轉動,以下說法正確的是( ?。?br />
A.a,b、c的N極都向紙里轉
B.b的N極向紙外轉,而a、c的N極向紙里轉
C.b、c的N極都向紙里轉,而a的N極向紙外轉
D.b的N極向紙里轉,而a、c的N極向紙外轉
32.(2022·全國·高三專題練習)如圖所示,兩個帶等量負電荷的小球用絕緣輕桿連接處于水平狀態(tài),O為桿的中點。虛線為兩球的豎直對稱軸,小磁針處于靜止狀態(tài),要使小指針S極垂直紙面指向外,可采取的措施是( )
A.將兩球繞O點在豎直面內沿逆時針轉動
B.將兩球繞O點在豎直面內沿順時針轉動
C.將兩球繞豎直軸(俯視看)沿逆時針轉動
D.將兩球繞豎直軸(俯視看)沿順時針轉動
33.(2022·廣東廣州·二模)物理學家奧斯特發(fā)現了電流的磁效應。如圖南北方向放置的直導線正下方有一靜止的小磁針,當導線通入由南向北的電流時觀察到小磁針偏轉,則小磁針( )
A.N極會垂直紙面向里偏轉
B.N極會沿紙面內向上偏轉
C.對通電直導線無力的作用
D.轉動方向與電流方向無關
34.(2022·浙江諸暨·高三月考)如圖所示,上世紀70年代科學家發(fā)現一種“趨磁細菌”,體內的磁性小顆粒有規(guī)則排列成“指南針”。它是一種厭氧細菌,喜歡生活在海底缺氧的淤泥中,當被攪到有氧的海水中時,會利用自身“指南針”沿著地磁場的磁感線回到海底淤泥中。下列說法正確的是( ?。?br />
A.赤道的“趨磁細菌”順著地磁場方向豎直返回淤泥中
B.南半球的“趨磁細菌”逆著地磁場方向朝南返回淤泥中
C.北半球的“趨磁細菌”順著地磁場方向朝南返回淤泥中
D.兩極的“趨磁細菌”沿著地磁場的磁感線不能返回淤泥中
二、多選題
35.(2022·江蘇·鹽城市伍佑中學高二月考)下列各圖中,已標出電流I、磁感應強度B的方向,其中符合安培定則的是( ?。?br />
A.B.C.D.
36.(2022·浙江·高三月考)如圖所示,長直導線P、Q分別通以大小相同的電流,連線長度是連線長度的二倍,兩者互為中垂線,P、Q分別為、的中點,則( )
A.、兩點的磁感應強度相同
B.、、、、點中,點的磁感應強度最大
C.沿連線從到磁感應強度先增大后減小。
D.在連線和構成的平面內,不存在磁感應強度為零的位置
37.(2022·云南·羅平縣第二中學高二月考)關于磁場和磁感線的描述,正確的說法是( ?。?br />
A.磁鐵周圍磁感線越密的地方磁感應強度越大
B.磁感線起始于磁體的N極,終止于磁體的S極
C.沿磁感線方向磁場逐漸減弱
D.磁感線總是封閉的曲線
38.(2022·遼寧·營口開發(fā)區(qū)第一高級中學高二開學考試)科學實驗證明,通電長直導線周圍產生的磁場的磁感應強度大小滿足,式中常量,I為電流強度,x為距導線的距離。同一平面內兩根完全相同的通電長直導線a、b相互垂直放置,通過它們的電流強度恒為I,電流方向如圖所示。A、C、D、E是正方形的四個頂點,正方形的中心O點恰好是長直導線a、b的交點,F點為的中點,已知D點的磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向外,則下列說法正確的是( ?。?br />
A.A點的磁感應強度為0
B.C點的磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里
C.E點的磁感應強度大小為、方向垂直紙面向外
D.F點的磁感應強度大小為、方向垂直紙面向里
39.(2022·全國·高二專題練習)如圖所示,放在通電螺線管內部中間的小磁針,靜止時小磁針的N極指向右側(螺線管的c端),則下列判斷正確的是( ?。?br />
A.c為通電螺線管的S極,d為通電螺線管的N極
B.d為通電螺線管的S極,c為通電螺線管的N極
C.a為電源的正極、b為電源的負極
D.a為電源的負極、b為電源的正極
40.(2022·山西靈丘·高二期中)如圖所示,電流大小相等的四根通電長直導線分別置于正方形abcd的四個頂點,電流方向如圖所示. 1、2、3、4分別為所在邊的中點,其所在處對應的磁感應強度大小分別為B1、B2、B3、B4,則下列說法正確的是( ?。?br />
A.B1、B2的大小相等,方向相同
B.B1、B3的大小相等,方向相同
C.B3、B4的大小相等,方向相同
D.B2、B4的大小相等,方向相同
三、填空題
41.(2022·全國·高二課時練習)在“探究通電螺線管周圍的磁場方向”的實驗中,在螺線管附近放置了一枚小磁針,通電后小磁針靜止時的指向如圖所示,圖中通電螺線管的左端為_________極,小磁針的A端為_____極。
42.(2022·全國·高二)歷史上對地磁場的形成有這樣一種看法:我們居住的地球是一個帶電星球,它帶的電荷量約為。由于地球自西向東旋轉,會形成許多環(huán)形電流,如圖所示。由此猜想地球帶的是________(選填“正”或“負”)電。
43.(2022·全國·高二課時練習)安培定則
(1)直線電流的磁場:右手握住導線,讓伸直的拇指所指的方向與______方向一致,彎曲的四指所指的方向就是______環(huán)繞的方向,如圖甲。
(2)環(huán)形電流的磁場:讓右手彎曲的四指與______的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導線軸線上______的方向,如圖乙。
(3)通電螺線管的磁場:右手握住螺線管,讓彎曲的四指所指的方向跟______方向一致,拇指所指的方向就是螺線管______磁感線的方向,或拇指指向螺線管的______極,如圖丙。
參考答案
1.A
【詳解】
A.磁場的基本性質是對放入其中的磁體或通電導體有力的作用,A正確;
BCD.磁場雖然看不見摸不著,但是它是客觀存在的,BCD錯誤。
故選A。
2.C
【詳解】
A.磁場的基本性質是對處于其中的磁體或電流有力的作用,故A錯誤;
BC.磁場是存在于磁體周圍的一種特殊物質,它與實物粒子不同,磁場看不見,摸不到,但又確定存在,通常用人們假想的磁感線來描繪,故B錯誤,C正確;
D.磁場的存在是客觀的,存在與否不決定于人的思想,想其有則有,想其無則無,故D錯誤。
故選C。
3.D
【詳解】
AB.磁體上磁性最強的部分叫磁極,位于磁體的兩端,磁性最弱的部分在磁體的中間,這個位置幾乎沒有磁性。用甲棒的一端接觸乙棒的中間部分時,若互相吸引,由此可以確定鋼棒甲有磁性,不能確定鋼棒乙有無磁性,故AB錯誤;
CD.若甲、乙相互間沒有吸引,則甲一定沒有磁性,乙可能有磁性,因為中間部位磁性最弱;故C錯誤,D正確。
故選D。
4.C
【詳解】
A.沿磁感線的方向,磁場不一定逐漸減弱,例如在磁體的S極附近,選項A錯誤;
B.磁鐵周圍的磁感線不可能相交,選項B錯誤;
C.磁感線疏密程度可以表示磁場強弱,磁感線越密,則磁場越強,選項C正確;
D.磁感線是人們?yōu)榱嗣枋龃艌龆傧氲那€,不是真實存在的,選項D錯誤。
故選C。
5.C
【詳解】
A.磁感線是閉合曲線,在磁體內部從S極指向N極,A錯誤;
B.根據安培定則可知,如圖直導線下方有垂直紙面向里的磁場,N極向紙面內轉動,B錯誤;
C.根據螺線管的安培定則,圖中兩個平行放置的通電線圈之間存在圖示方向的磁場,C正確;
D.根據左手定則,同向電流相互吸引,異向電流相互排斥,圖所示兩導線應相互排斥,是一對相互作用力,D錯誤。
故選C。
6.C
【詳解】
A.磁感線可以形象地描述磁場的方向,也能描述其強弱,選項A錯誤;
B.磁感線在磁體的外部是從磁鐵的N極到S極,在磁體內部是從S極到N極,組成閉合曲線,選項B錯誤;
C.磁鐵間的相互作用是通過磁場發(fā)生的,選項C正確;
D.磁感線不是實際存在,磁場中碎鐵屑排列成的曲線是根據小鐵屑受磁場力的方向來大致模擬磁感線的形狀的,并不是真實的磁感線,故D錯誤。
故選C。
7.B
【詳解】
A.小磁針南極指南是因為地磁N極在地理的南極附近,A項錯誤;
B.地磁場的兩極和地理兩極是相反的,B項正確;
C.依據地磁場的空間分布知,只有赤道上的磁場方向和地面平行,C項錯誤;
D.地球磁偏角的數值在地球上的不同地點是不同的,D項錯誤。
故選B。
8.B
【詳解】
AB.磁勺放到地球的磁場中,勺尾能夠指南,是由地球的磁場決定的,A錯誤,B正確;
CD.在地球的南極是地磁場的北極,因此勺尾靜止時所指的方向為地磁場的北極,CD錯誤。
故選B。
9.B
【詳解】
A.根據磁極間的相互作用可知,在地面上放置一個小磁針,靜止時小磁針的南極指向地磁場的北極,故A錯誤;
B.地球上赤道附近磁場的方向與地面幾乎平行,越往兩極磁場的方向與地面之間的夾角越大,所以對垂直射向地球表面宇宙射線中的高能帶電粒子,在南、北極所受阻擋作用最弱,赤道附近最強,故B正確;
C.地球磁場的N極在地球的地理南極附近,由安培定則可知,形成地磁場的原因可能是帶負電的地球自轉引起的,故C錯誤;
D.由于地磁場的影響,在奧斯特發(fā)現電流磁效應的實驗中,通電導線應相對水平地面水平放置,且導線的方向沿南北方向,故D錯誤。
故選:B。
10.C
【詳解】
A.電場線和磁感線是為了描述電場和磁場假想的曲線,都不是電場或磁場中實際存在的線, A錯誤;
B.磁場中兩條磁感線一定不相交,所有電場中的電場線也是不相交的, B錯誤;
C.磁感線是一條閉合有方向的曲線,而電場線不是閉合的的曲線, C正確;
D.電場線越密的地方,電場越強,磁感線越密的地方,磁場也越強,同一試探電荷所受的磁場力不一定越大,如:通電導線與磁場方向平行,受到的磁場力為0,D錯誤。
故選C。
11.C
【詳解】
A.電場線總是起始于正電荷或無窮遠處,終止于負電荷或無窮遠處。A錯誤;
B.在條形磁鐵外部,磁感線從N極出發(fā),回到S極。B錯誤;
C.正電荷在電場中受到的電場力方向,與電場線上該點的切線方向相同,C正確;
D.運動的正電荷在磁場中受到的磁場力方向,與磁感線上該點的切線方向垂直。D錯誤。
故選C。
12.B
【詳解】
AB.電場和磁場都是真實存在的,而電場線和磁感線都是為了形象的描述電場和磁場而引入的曲線,是假想的,并不是真實存在的,故?A?錯誤,B正確;
C.電場線是一條不閉合曲線,有起點和終點,從正電荷出發(fā)負電荷終止;磁感線是閉合曲線,在磁鐵的外部,從?N?極出發(fā)進入?S?極,磁鐵內部從?S?極指向?N?極,故?C?錯誤;
D.當通電導線與磁場平行時,磁場對通電導線沒有力的作用,故?D?錯誤。
故選B。
13.D
【詳解】
磁場中某點的磁感應強度方向為該點的磁場方向,與在該點的小磁針靜止時N極所指方向相同,即與該點小磁針N極的受力方向,選項ABC正確,D錯誤。
本題選不正確的,故選D。
14.A
【詳解】
由于地磁場的作用,小磁針靜止時N極指向地球的北極,如果導線是南北放置,無論電流方向指向哪兒,小磁針靜止時將偏離南北方向,而指向東西方向,即小磁針轉動的角度接近90°,如果通電導線是東西放置,通由東到西的電流,通電導線下方的磁場方向向南,與地磁方向相反,則用手輕輕撥動一下,靜止時N極有指向北方變?yōu)橹赶蚰戏剑绻ㄓ晌鞯綎|的電流,其下方產生的磁場方向與地磁的方向相同,則小磁針指向不變,故A正確,BCD錯誤。
故選A。
15.A
【詳解】
伸出右手,大拇指指向電流的方向,四指的方向為磁場的方向,故導體周圍磁場方向逆時針(俯視),即小磁針靜止時N極的指向即為磁場方向,由題目中圖可知,甲圖正確,乙、丙、丁均錯誤;故選A.
【點睛】
本題考查通電導體周圍磁場方向的判斷,可利用安培定則判斷,注意安培定則也稱右手螺旋定則.
16.A
【詳解】
最早發(fā)現電流的磁效應的物理學家是奧斯特。
故選A。
17.A
【詳解】
a、b、c三點的磁場,均來自導線和的磁場的疊加,根據安培右手定則,結合對稱性可知,a、c兩點的磁感應強度大小相等,方向相反,b點的磁感應強度為零,最弱,BCD錯誤,A正確。
故選A。
18.C
【詳解】
A.當開關S閉合后,直導線電流從B流向A,根據右手定則可知磁場方向為逆時針方向,所以a點的磁場方向剛好相反了,則A錯誤;
BC.當開關S閉合后,根據右手定則可知通過螺線管的右邊是N極,所以C點磁場方向正確,b點的磁場方向剛好相反,所以B錯誤;C正確;
D.當開關S閉合后,根據右手定則可知電磁鐵D的左邊是N極,右邊為S極,所以d點的磁場方向剛好相反,則D錯誤;
故選C。
19.C
【詳解】
A.根據安培定則可知,該圖中的磁場方向應該是逆時針方向,選項A錯誤;
B.根據安培定則可知,該圖中的磁場方向是導線的右側向里,左側向外,選項B錯誤;
C.根據安培定則可知,該圖中的磁場方向正確,選項C正確;
D.根據安培定則可知,該圖中的磁場方向應該是向右,選項D錯誤;
故選C。
20.B
【詳解】
由安培定則判斷知左、右兩個線圈產生磁場,均可等效為磁鐵為上端是N極、下端是S極的磁鐵,根據磁感線的特點,磁感線在磁體的外部從N極到S極,由對稱性知鐵環(huán)中心O處的磁場方向向下,故B正確,ACD錯誤。
故選B。
21.B
【詳解】
A.電場線和磁感線都是為了形象的描述電場和磁場而引入的曲線,是假想的,并不是實際存在的線,故A錯誤;
B.電場線是一條不閉合曲線,有起點和終點,而磁感線是一條閉合曲線,故B正確;
C.磁感線是閉合曲線,在磁鐵的外部,從N極出發(fā)進入S極,磁鐵內部從S極指向N極。電場線是從正電荷出發(fā)負電荷終止。故C錯誤;
D.磁感線可以用磁場中鐵屑排列成的曲線模擬,但此曲線并不是磁感線,因為磁感線是不存在的。電場線與點電荷在電場中運動的軌跡是兩回事,不一定重合,故D錯誤。
故選B。
22.B
【詳解】
一束帶負電的粒子沿水平方向從左向右飛過小磁針的下方時,電流的方向自右向左,根據安培定則知,小磁針處于垂直于紙面向里的磁場中,因為小磁針靜止時N極指向磁場方向,則小磁針N級將向紙里偏轉,S極向紙外偏轉,故B正確,ACD錯誤。
故選B。
23.D
【詳解】
AB.閉合開關時,電路接通,蹄形電磁鐵產生磁性,吸引銜鐵使小錘擊打鈴碗,導致電路斷開,磁性消失,在彈性片的彈力作用下銜鐵彈回,電路再次接通,故小錘擊打鈴碗時,電路斷開,電磁鐵沒有磁性,電磁鐵吸引銜鐵,電能轉化為磁場能,再轉化為機械能,AB正確,不符合題意;
C.小錘擊打鈴碗發(fā)出聲音,是由于鈴碗發(fā)生了振動而產生的,C正確,不符合題意;
D.電流通過電磁鐵時,電磁鐵有磁性,由安培定則可知,A端為N極,D錯誤,符合題意。
故選D。
24.C
【詳解】
A.甲圖中,電流對小磁針力的作用是通過電流的磁場發(fā)生的,選項A錯誤;
B.乙圖中,磁體和通電導線之間的力的作用是相互的,選項B錯誤;
CD.丙圖中,電流對另一個電流力的作用是通過該電流的磁場發(fā)生的,選項C正確,D錯誤。
故選C。
25.D
【詳解】
根據安培定則判斷出四根通電直導線中電流在所圍面積內的磁場方向,可知只有i4中電流產生的磁場垂直于紙面向外,則要使磁通量增加,應切斷i4,故D正確,ABC錯誤。
故選D。
26.B
【詳解】
C.小磁針的N極向螺線管偏轉說明小磁針所在位置磁場方向向左,即螺線管P端為N極,Q端為S極,C錯誤;
D.在螺線管的內部,磁場方向由S極指向N極,所以螺線管內部磁場方向由Q指向P, D錯誤;
AB.根據安培定則可知,在蓄電池外部電流從N流向M,蓄電池N端為正極,A錯誤B正確。?
故選B。
27.C
【詳解】
為了使現象明顯,應該將小磁針放置在導線一側,且平行導線方向放置小磁針。又由于小磁針只能在水平面內轉動,所以應該將小磁針放置在導線下方或上方,即將小磁針和導線放置在同一豎直面內,而不能將小磁針和導線放置在同一水平面內,由于地球的磁場是沿南北方向的,為了使實驗現象明顯,應該使電流的磁場不沿南北方向,最好沿與南北方向夾角最大的東西方向,所以應在南北方向放置導線。
故選C。
28.A
【詳解】
由于線圈中電流沿順時針方向,根據安培定則可以確定,線圈內部軸線上磁感線方向垂直于紙面向里。而小磁針N極受力方向和磁感線方向相同,故小磁針N極向里轉。故A正確,BCD錯誤。
故選A。
29.D
【詳解】
根據螺線管的線圈繞向和電流從螺線管的左端流入,利用安培定則可以確定螺線管的左端為N極。右端是S極。所以條形磁鐵受到通電螺線管對它向右的引力。
由于通電螺線管引力的作用,使得條形磁鐵有了向右運動的趨勢,所以在此過程中條形磁鐵受到的摩擦力的方向向左。
由于條形磁鐵始終處于平衡狀態(tài),所以摩擦力始終等于引力,故若使得摩擦力變小,所以此時的吸引力變小,故此時該電路的電流會變小,所以該電路的電阻變大,故滑片應該向右移動。
故選D。
30.C
【詳解】
地磁場與電流的磁場的合磁場指向東北方向,因為地磁場由南指向北,所以電流的磁場由西指向東,根據安培定則,導線南北放置,通有由北向南的電流。
故選C。
31.B
【詳解】
圓環(huán)帶有負電荷,圓環(huán)順時針轉動時,產生的等效電流方向沿逆時針方向;由安培定則可知,a、c所在處磁場方向垂直于紙面向里,b處磁場方向垂直于紙面向外,則a、c處的小磁針的N極朝紙里轉動,S極朝紙外轉動,b處小磁針的N極朝紙外轉動S極朝紙里轉動,故B正確,A、C、D錯誤。
故選B。
32.B
【詳解】
A.若將兩球繞O點在豎直面內沿逆時針轉動,等效成順時針方向的環(huán)形電流,根據右手螺旋定則,在小磁針位置產生的磁場向外,因此小指針N極垂直紙面指向外,S極垂直紙面指向內轉動,A錯誤;
B.若將兩球繞O點在豎直面內沿順時針轉動,等效成逆時針方向的環(huán)形電流,根據右手螺旋定則,在小磁針位置產生的磁場向內,因此小指針S極垂直紙面指向外,N極垂直紙面指向內轉動,B正確;
CD.將兩球繞豎直軸(俯視看)無論順時針還是逆時針轉動,產生的磁場都在豎直方向上,S極只能向上轉動或向下轉動,CD錯誤。
故選B。
33.A
【詳解】
AB.若導線通入由南向北的電流時,根據安培定則可知小磁針處的磁場的方向垂直于紙面向里,所以小磁針的N極會向垂直紙面向里偏轉。故A正確B錯誤;
C.因為力的作用是相互的,故小磁針對通電直導線也有力的作用,故C錯誤;
D.若導線通入由北向南的電流時,根據安培定則可知小磁針處的磁場的方向垂直于紙面向外,所以小磁針的N極會向垂直紙面向外偏轉。故轉動方向與電流方向有關。故D錯誤。
故選A。
34.B
【詳解】
A.趨磁細菌會利用自身“指南針”沿著地磁場的磁感線回到海底淤泥中,所以赤道的“趨磁細菌”順著地磁場方向向北回到淤泥中,故A錯誤;
B.南半球的“趨磁細菌”作為指南針,S極受力大于N極受力,所以逆著地磁場方向朝南返回淤泥中,故B正確;
C.同B的分析,北半球的“趨磁細菌”順著地磁場方向朝北返回淤泥中,故C錯誤;
D.兩極的“趨磁細菌”沿著地磁場的磁感線豎直返回淤泥中,故D錯誤。
故選B。
35.AB
【詳解】
A.圖A為環(huán)形電流的磁場,符合安培定則;
B.圖B是直線電流的磁場,符合安培定則;
C.圖C是直線電流的磁場,不符合安培定則;
D.圖D是通過螺線管的磁場,不符合安培定則。
故選AB。
36.ABD
【詳解】
A.P處導線在A、B兩點處產生的磁場方向分別是豎直向上和豎直向下,Q處導線在A、B兩點處產生的磁場方向分別是豎直向下和豎直向上,根據磁場的疊加原理可知,則A、B兩點的磁感應強度相同,A正確;
B.兩直導線中電流的方向相反,根據安培定則以及磁場的疊加原理可知,從、、點看,點與兩導線距離都最近,兩根導線產生的磁感應強度方向相同,點的磁感應強度最大,、、點看,點也與兩導線距離都最近,兩根導線產生的磁感應強度方向相同,點的磁感應強度最大,B正確;
C.兩直導線中電流的方向相反,根據安培定則以及磁場的疊加原理可知,沿連線從到磁感應強度先減小后增大,C錯誤;
D.如有磁感應強度為零,只能出現在對稱位置,即中垂線上,因在上均有方向相同的磁感應強度的豎直分量,因此不存在磁感應強度為零的位置,D正確。
故選ABD。
37.AD
【詳解】
A.磁鐵周圍磁感線越密的地方磁感應強度越大,選項A正確;
BD.在磁體外部磁感線從磁體的N極到S極,在內部由S極到N極,形成閉合的曲線,選項B錯誤,D正確;
C.磁感線的疏密反映磁場的強弱,沿磁感線方向磁場不一定逐漸減弱,選項C錯誤。
故選AD。
38.AB
【詳解】
根據安培定則,a導線的在D點產生的磁場方向垂直紙面向外,b導線在D點產生的磁場方向垂直紙面向外,D點距離兩條導線的距離相等,根據
則每根導線在D點磁場強度大小相同,方向相同,則設每根導線產生的磁場強度為 ,則
A.根據安培定則,a導線的在A點產生的磁場方向垂直紙面向外,b導線在A點產生的磁場方向垂直紙面向里,A點距離兩條導線的距離相等,根據
則磁場強度大小相同,方向相反,A點的磁感應強度為0,A正確;
B.根據安培定則,a導線的在C點產生的磁場方向垂直紙面向里,b導線在C點產生的磁場方向垂直紙面向里,C點距離兩條導線的距離相等,根據
則磁場強度大小相同,方向相同,則C點的磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里,B正確;
C.根據安培定則,a導線的在E點產生的磁場方向垂直紙面向里,b導線在E點產生的磁場方向垂直紙面向外,E點距離兩條導線的距離相等,根據
則磁場強度大小相同,方向相反,E點的磁感應強度為0,C錯誤;
D.根據安培定則,a導線的在F點產生的磁場方向垂直紙面向里,b導線在F點產生的磁場方向垂直紙面向里,F點距離兩條導線的距離相等,根據
則磁場強度大小相同,方向相同,每根導線在F點產生的磁場強度為 ,F點的磁感應強度大小為、方向垂直紙面向里,D錯誤。
故選AB。
39.BC
【詳解】
小磁針N極指向右側,可知螺線管內部磁場方向由左向右,根據安培定則可知c為通電螺線管的N極、a為電源的正極,故選項BC正確,AD錯誤。
故選BC。
40.BD
【詳解】
AB.四根通電導線在1處產生的磁感應強度,由右手定則可判斷,并畫出如圖所示,根據電流大小相等,由對稱性可知,ab在1處的磁感應強度大小相等,方同相反,其合磁感應強度為0,cd在1處的合磁感應強度方向沿ba方向如圖所示,同理可得,四根通電導線在3處產生的磁感應強度與1處產生的磁感應強度類似,其合磁感應強度與1處的相同,所以B正確;A錯誤;
CD.四根通電導線在2處產生的磁感應強度,由右手定則可判斷,并畫出如圖所示,根據電流大小相等,由對稱性可知,四根通電導線在2處的合磁感應強度方向沿24方向如圖所示,同理可得,四根通電導線在4處產生的磁感應強度與2處產生的磁感應強度類似,其合磁感應強度與2處的相同,所以D正確;C錯誤;
故選BD。
41.N S
【詳解】
[1]根據圖示的線圈繞向和螺線管所接的電源極性,右手握住螺線管,四指指向電流的方向,大拇指指向通電螺線管左側為N極,右側為S極。
[2]由于異名磁極相互吸引,所以當小磁針自由靜止時,所以小磁針的A端為S極,如圖所示:
42.負
【詳解】
地球自西向東旋轉,形成許多環(huán)形電流,使地球的地理北極附近出現地磁南極,地球的地理南極附近出現地磁北極,由安培定則判斷可知,環(huán)形電流的方向與地球自轉方向相反,若該環(huán)形電流是地球所帶電荷量形成的,則地球帶的是負電荷。
43.電流 磁感線 環(huán)形電流 磁感線 電流 內部 N
【詳解】
(1)直線電流的磁場:右手握住導線,讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向,如圖甲。
(2)環(huán)形電流的磁場:讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導線軸線上磁感線的方向,如圖乙。
(3)通電螺線管的磁場:右手握住螺線管,讓彎曲的四指所指的方向跟電流方向一致,拇指所指的方向就是螺線管內部磁感線的方向,或拇指指向螺線管的N極,如圖丙。
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這是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三冊2 導體的電阻同步測試題,共29頁。試卷主要包含了2導體的電阻,5 m, b=0,12ΩB.6等內容,歡迎下載使用。
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