2023年12月13日发(作者：)
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高中物理【磁场 磁感线】专题练习题
[A组 基础达标练]
1．如图所示，小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中有电流时，小磁针会发生偏转。首先观察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是( )
A．物理学家伽利略，小磁针的N极转向纸内
B．天文学家开普勒，小磁针的S极转向纸内
C．物理学家牛顿，小磁针静止不动
D．物理学家奥斯特，小磁针的N极转向纸内
解析：首先发现电流的磁效应的科学家是奥斯特，根据右手螺旋定则和小磁针N极受力方向为该点磁场方向可知D正确。
答案：D
2．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体的干扰
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
解析：司南能够指示南北，是由于地球具有磁性，地磁场是南北指向，故A正确；司南的指向会受到附近磁体和铁块的干扰，故B、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。
答案：A
3．关于磁场、磁感线和电场线，下列说法正确的是( )
A．磁感线是闭合曲线，而电场线不是闭合曲线
B．磁感线和电场线都是一些相互平行的曲线
C．地磁场起始于地球的北极附近，终止于地球的南极附近 D．磁感线和电场线都是真实存在的线
解析：磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，在内部则是从S极回到N极，磁感线是闭合曲线；电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，电场线不是闭合曲线，A正确；磁感线和电场线不一定都是一些互相平行的曲线，B错误；磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，在内部则是从S极回到N极，故在地球外部，地磁场从地球的地理南极附近出来，进入地球的地理北极附近，不是终止，C错误；磁感线和电场线是为了形象描述磁场和电场而引入的假想的线，实际并不存在，D错误。
答案：A
4．(多选)下图是两种常见磁场的磁感线分布示意图。下列说法正确的是( )
A．图甲中a端是磁体的S极，b端是磁体的N极
B．图甲中a端是磁体的N极，b端是磁体的S极
C．图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图，c端是N极，d端是S极
D．图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图，c端是S极，d端是N极
解析：图甲是条形磁体外部磁感线分布示意图，外部磁场的磁感线是从磁体的N极出来，进入磁体的S极，故A正确，B错误；图乙是两异名磁极磁感线分布示意图，磁感线仍然是从磁体的N极出来，进入磁体的S极，故C错误，D正确。
答案：AD
5．磁性是物质的一种普遍属性，大到宇宙星体，小到电子、质子等微观粒子，几乎都会有磁性。地球就是一个巨大的磁体，其表面的磁性很强，甚至在一些生物体内也会含有微量强磁性物质，如Fe3O4。鸽子正是利用这种体内外磁性的相互作用来辨别方向的。若在鸽子身上缚一块永久磁体，且其附近的磁场比地磁场强，则( )
A．鸽子仍能辨别方向
B．鸽子更容易辨别方向
C．鸽子会迷失方向
D．不能确定鸽子是否会迷失方向 解析：鸽子“认家”的本领是通过体内磁性与外部地磁场的相互作用来辨别方向的。若鸽子身上缚上一块磁体后，由于磁体的磁场和地磁场共同与鸽子体内磁性发生相互作用，因而不能正确地区分地磁场的作用，也就不能辨别正确的方向。
答案：C
6．云层之间闪电的模拟图如图所示，图中B、A是位于南、北方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中，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。试分析B、A的带电情况。
解析：云层间放电必须发生在异号电荷之间，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。由题意知，从南往北看，磁场是逆时针方向的，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。
答案：见解析
[B组 能力提升练]
7．如图，一束电子沿z轴正方向运动，则在图中y轴上A点的磁场方向是( )
A．＋x方向
C．＋y方向
B．－x方向
D．－y方向
解析：电子沿z轴正方向运动，电流方向沿z轴负向，由安培定则可以判断电流激发的磁场产生的磁感线是以z轴上各点为圆心的同心圆，方向沿顺时针方向(沿z轴负方向看)，则可知y轴A点磁场方向沿x轴正向，选项A正确。
答案：A
8．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( ) A．a、b、c的N极都向纸里转
B．b的N极向纸外转，而a、c的N极向纸里转
C．b、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转
D．b的N极向纸里转，而a、c的N极向纸外转
解析：带负电圆环顺时针转动，形成逆时针方向的等效电流，根据安培定则，判断出环内、外磁场方向，环内磁场方向向纸外，环外磁场方向向纸里，由此可知小磁针转动方向，b的N极向纸外转，a、c的N极向纸里转。
答案：B
9．如果你看过中央电视台体育频道的象棋讲座，就会发现棋子都是由磁性材料制成的。棋子不会从竖直的棋盘上掉下来是因为( )
A．质量小，重力可以忽略不计
B．受到棋盘对它向上的摩擦力
C．棋盘对它的吸引力与重力平衡
D．它一方面受到棋盘的吸引力，另一方面还受到空气的浮力
解析：磁性棋子受到棋盘的吸引力而对棋盘产生压力，棋盘对棋子有弹力，重力使棋子有向下滑动的趋势，因此棋子受到棋盘对它向上的静摩擦力，此力和重力平衡，使棋子不会掉下来(由于空气浮力远小于重力，故可以忽略不计)，选项B正确。
答案：B
B210．磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫作能量密度，其值为，式中B是磁2μ感应强度，μ是磁导率，在空气中μ为一已知常量。为了近似测得条形磁体磁极端面附近的磁感应强度B，一学生用一根端面面积为A的条形磁体吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离ΔL，并测出拉力F，如图所示。因为F所做的功等于间隙中磁场的能量，试写出磁感应强度B与F、A之间的关系式。 解析：由于ΔL很小，则拉力F可认为恒定，F做的功W＝F·ΔL，由题意知，间隙中的磁场B2B2能为E＝·A·ΔL，由于W＝E，则F·ΔL＝·A·ΔL，整理得B＝
2μ2μ答案：
2μF
A[C组 创新应用练]
11．磁体的磁性变弱，需要充磁。充磁的方式有两种，图甲是将条形磁体穿在通电螺线管中，图乙是将条形磁体夹在电磁体之间，a、b和c、d接直流电源。下列接线正确的是(充磁时应使外加磁场与磁体的磁场方向相同)( )
2μF。
A
A．a接电源正极，b接电源负极，c接电源正极，d接电源负极
B．a接电源正极，b接电源负极，c接电源负极，d接电源正极
C．a接电源负极，b接电源正极，c接电源正极，d接电源负极
D．a接电源负极，b接电源正极，c接电源负极，d接电源正极
解析：甲图中，因磁体在螺线管的内部，应使螺线管内磁感线方向从右向左(左端是N极，右端是S极)，由安培定则可判定，a接电源正极，b接电源负极；乙图中，同理可知，右端是螺线管N极，左端是S极，由安培定则可判定c接电源负极，d接电源正极，B选项正确。
答案：B
12．装有铁芯的螺线管叫电磁铁，巨大的电磁铁能吸起很重的钢铁，如图甲所示。现有一个如图乙所示的绕有两个线圈的铁芯，要使其产生磁性且左端为N极，其四个接头与电源应怎样连接？
解析：使铁芯产生磁性并且左端为N极，可有以下五种接法：
(1)只用a、c线圈，a端接电源正极，c端接电源负极。
(2)只用b、d线圈，b端接电源正极，d端接电源负极。
(3)a、b相接，接电源正极，c、d相接，接电源的负极。
(4)b、c相接，a接电源的正极，d接电源的负极。
(5)a、d相接，b接电源的正极，c接电源的负极。
答案：见解析
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