人教版物理必修3同步練習: 13.1 磁場磁感線(能力提升...

更新時間：2024-04-02 瀏覽次數(shù)：7 類型：同步測試

一、選擇題

1. (2023高二上·寶安期末) 磁感線垂直磁傳感器進入探頭的磁敏元件時測量值為負，反之為正，如圖所示。磁感線平行于探頭截面時測量值為零。當磁傳感器平行于條形磁體向右平移，探頭從 $\text{[math]}$ 極左側(cè)運動到 $\text{[math]}$ 極右側(cè)的過程中，測量出磁感應(yīng)強度分布曲線正確的是（）

A . B .
C . D .

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2. (2023高二上·廣東) 宋代科學(xué)家沈括在 $\text{[math]}$ 夢溪筆談 $\text{[math]}$ 中記載：以磁石磨針鋒，則能指南”。進一步研究表明，地球周圍和通電導(dǎo)體周圍也存在磁場，如圖甲所示。下列關(guān)于磁場的說法正確的是（）

A . 磁感線是客觀存在的特殊物質(zhì) B . 將中國古代的四大發(fā)明之一司南置于赤道，據(jù)甲圖可知，磁勺尾 $\text{[math]}$ 極 $\text{[math]}$ 靜止時指向北方 C . 圖乙中，環(huán)形導(dǎo)線的電流較大，若忽略地磁場的影響，小磁針最后靜止時 $\text{[math]}$ 極指向為垂直于紙面向外 D . 圖丙中，小磁針在通電螺線管內(nèi)部 $\text{[math]}$ 線圈內(nèi)部 $\text{[math]}$ ，若忽略地磁場的影響，靜止時小磁針 $\text{[math]}$ 極指向為向左

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3. (2023高二上·北京市月考) 指南針靜止時，其位置如圖中虛線所示．若在其上方放置一水平方向的導(dǎo)線，并通以恒定電流，則指南針轉(zhuǎn)向圖中實線所示位置．據(jù)此可能是（）

A . 導(dǎo)線南北放置，通有向北的電流 B . 導(dǎo)線南北放置，通有向南的電流 C . 導(dǎo)線東西放置，通有向西的電流 D . 導(dǎo)線東西放置，通有向東的電流

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4. (2022高二上·溫州期中) 將一段裸銅導(dǎo)線彎成如圖所示形狀的線框，將它置于一節(jié)5號干電池上（線框上端的彎折位置A與正極良好接觸），一塊圓柱形強磁鐵吸附在電池的負極，使銅導(dǎo)線框下面的兩端P、Q與磁鐵表面保持良好接觸，放手后線框就會開始轉(zhuǎn)動，成為一個“簡易電動機”。關(guān)于該“簡易電動機”，下列說法中正確的是（　?。?

A . 線框會轉(zhuǎn)動是由于受到電場力的作用 B . 電池輸出的電功率等于線框旋轉(zhuǎn)的機械功率 C . 如果磁鐵吸附在電池負極的是S極，那么從上向下看，線框做逆時針轉(zhuǎn)動 D . 如果線框下面只有一端導(dǎo)線與磁鐵良好接觸，則線框?qū)⑸舷抡駝?/span>

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5. (2024高二下·雅安開學(xué)考) 公元1086年宋代科學(xué)家沈括撰寫的《夢溪筆談》中最早記載了“方家（術(shù)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示意如圖所示，則結(jié)合上述材料，下列說法不正確的是（　?。?p>

A . 地球表面上任意位置的地磁場方向都與地面平行的 B . 地球內(nèi)部也存在磁場，地磁北極在地理南極附近 C . 結(jié)合地球自轉(zhuǎn)方向，可以判斷出地球是帶負電的 D . 因受地磁場的影響，在進行奧斯特實驗時，通電導(dǎo)線南北放置時實驗現(xiàn)象最明顯

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6. (2022高二上·慈溪期末) 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(zhuǎn)動，已知司南的磁勺尾靜止時指向南方．下列說法中不正確的是（）

A . 磁勺能夠指示方向，是利用了地磁場對磁勺的作用 B . 磁勺的N極位于司南的磁勺尾部 C . 磁勺的指向會受到附近磁鐵的干擾 D . 磁勺的指向會受到附近鐵塊的干擾

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7. (2021高一下·黃岡期末) 我國是最早在航海中使用指南針的國家，鄭和下西洋的船隊就已經(jīng)裝備了指南針，指南針主要組成部分是一根裝在軸上的磁針，磁針在地磁場的作用下能夠指南北，辨別方向。關(guān)于指南針，下列說法正確的是（　?。?

A . 指南針只有一個磁極 B . 指南針的外殼常用鐵質(zhì)材料制成 C . 若無外加磁場的影響，指南針的南極指向地磁的北極 D . 在指南針正上方附近沿指針方向放置一根直導(dǎo)線，導(dǎo)線通電時指南針不偏轉(zhuǎn)

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8. (2024高二下·邵東期中) 電流的磁效應(yīng)揭示了電與磁的關(guān)系。下面四幅圖中描述磁場方向與電流方向之間的關(guān)系，其中磁感線分布正確的是（）

A . B . C . D .

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9. (2023高二下·瓊海期末) 如圖所示，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細線懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直線圈平面．當線圈內(nèi)通以圖中方向的電流后，線圈的運動情況是（）

A . 線圈向左運動 B . 線圈向右運動 C . 從上往下看順時針轉(zhuǎn)動 D . 從上往下看逆時針轉(zhuǎn)動

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10. (2022高二上·沭陽期中) 如圖所示，是智能扶手電梯的原理圖，其中R是壓敏電阻。電梯上無乘客時，電動機轉(zhuǎn)動變慢，使電梯運動變慢；電梯上有乘客時，電動機轉(zhuǎn)動變快，使電梯運動變快。下列說法正確的是（）

A . 電磁鐵上端是N極 B . 電磁繼電器與發(fā)電機工作原理相同 C . 電梯上無乘客時，銜鐵與觸點2接觸 D . 電梯上有乘客時，壓敏電阻R的阻值減小

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11. (2024高二下·湖北月考) 如圖所示，帶負電的玻璃圓盤繞沿著東西方向的軸 $\text{[math]}$ 以一定的角速度勻速轉(zhuǎn)動（從東向西看為逆時針方向），在圓盤西側(cè)軸線上的小磁針靜止時（　?。?p>

A . N極沿軸線東偏北方向 B . N極沿軸線西偏北方向 C . N極沿軸線東偏南方向 D . N極沿軸線西偏南方向

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12. (2024高二上·越秀期末) 特高壓直流輸電是國家重點能源工程．如圖所示是兩根等高、相互平行的水平長直輸電導(dǎo)線，分別通有大小相等、方向相同的電流I₁和I₂ ， a、b、c三點連線與兩根導(dǎo)線垂直并共面，b點位于兩根導(dǎo)線間的中點，a、c兩點與b點等距，d點位于b點正上方．不考慮地磁場的影響，則（　?。?p>

A . d點處的磁感應(yīng)強度方向豎直向上 B . a點處的磁感應(yīng)強度方向豎直向下 C . a、c兩點處的磁感應(yīng)強度方向相同 D . b處磁感應(yīng)強度小于d處磁感應(yīng)強度

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13. (2024高三上·相城期末) 安培分子環(huán)流假說解釋了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，按照安培假設(shè)，地球的磁場也是由繞過地心的軸的環(huán)形電流引起的，則圖中能正確表示安培假設(shè)中環(huán)流方向的是（）

A . B . C . D .

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二、多項選擇題

14. (2022高二上·懷化期中) 如圖是幾種常見磁場的磁感線分布示意圖，下列說法正確的是（）

A . 圖甲中a端是磁鐵的S極，b端是磁鐵的N極 B . 圖乙是兩異名磁極的磁感線分布示意圖，c端是N極，d端是S極 C . 圖甲中a端是磁鐵的N極，b端是磁鐵的S極 D . 圖乙是兩異名磁極的磁感線分布示意圖，c端是S極，d端是N極

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15. (2022·全國乙卷) 安裝適當?shù)能浖?，利用智能手機中的磁傳感器可以測量磁感應(yīng)強度B。如圖，在手機上建立直角坐標系，手機顯示屏所在平面為 $\text{[math]}$ 面。某同學(xué)在某地對地磁場進行了四次測量，每次測量時y軸指向不同方向而z軸正向保持豎直向上。根據(jù)表中測量結(jié)果可推知（）

測量序號	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
1	0	21	$\text{[math]}$
2	0	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
3	21	0	$\text{[math]}$
4	$\text{[math]}$	0	$\text{[math]}$

A . 測量地點位于南半球 B . 當?shù)氐牡卮艌龃笮〖s為 $\text{[math]}$ C . 第2次測量時y軸正向指向南方 D . 第3次測量時y軸正向指向東方

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16. (2020高二上·珠海月考) 《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也。”結(jié)合上述材料，下列說法正確的是（）

A . 材料說明地球能產(chǎn)生的磁場，使得磁針指南 B . 材料說明地球的地理南北極與地磁南北極并不重合 C . 材料說明地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行 D . “磁石磨針鋒”，指的是磁化現(xiàn)象

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17. (2019高二上·應(yīng)縣月考) 中國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“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，地球周圍地磁場的分布示意如圖.結(jié)合上述材料，下列說法正確的是（）

A . 地理南、北極與地磁場的南、北極不重合 B . 地球內(nèi)部也存在磁場，地磁南極在地理北極附近 C . 地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行 D . 在地面上放置一個小磁針，小磁針的南極指向地磁場的北極

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18. (2023高二下·大同期末) 如圖所示，彈簧秤下掛一條形磁鐵，其中條形磁鐵N極的一部分位于未通電的螺線管內(nèi)，則下列說法正確的是（）

A . 若將a接電源正極，b接負極，彈簧秤的示數(shù)將減小 B . 若將a接電源正極，b接負極，彈簧秤的示數(shù)將增大 C . 若將b接電源正極，a接負極，彈簧秤的示數(shù)將增大 D . 若將b接電源正極，a接負極，彈簧秤的示數(shù)將減小

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19. (2022高二下·廈門期末) 2022年6月17日，我國003號航母“福建艦”下水，該艦是我國完全自主設(shè)計建造的首艘電磁彈射型航母。某同學(xué)采用如圖甲所示裝置模擬電磁彈射，匝數(shù) $\text{[math]}$ 的線圈可在圓柱形鐵芯上無摩擦滑動，并通過電刷與導(dǎo)軌保持良好接觸；鐵芯上存在垂直于表面向外的輻向磁場，線圈所在處的磁感應(yīng)強度大小均為 $\text{[math]}$ 。將開關(guān)S與1連接，恒流源輸出電流使線圈向右勻加速一段時間，之后將開關(guān)S擲向2與阻值為 $\text{[math]}$ 的電阻相連，同時施加水平外力F，使線圈向右勻減速到零，線圈運動的 $\text{[math]}$ 圖像如圖乙所示。已知線圈質(zhì)量 $\text{[math]}$ 、每匝周長 $\text{[math]}$ ，不計線圈及導(dǎo)軌電阻，忽略電刷與導(dǎo)軌間摩擦及空氣阻力，則線圈（）

A . 向右勻加速階段，電流應(yīng)從恒流源的a端流出 B . 向右勻加速階段，恒流源輸出的電流大小為 $\text{[math]}$ C . 向右勻減速階段，通過電阻R的電荷為0.25C D . 向右勻減速階段，水平外力F隨時間t變化的關(guān)系為 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$

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20. (2023高二上·萬江月考) 如圖所示，兩根相互平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。a、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點的距離均相等。關(guān)于以上幾點處的磁場，下列說法正確的是（　?。?p>

A . O點處的磁感應(yīng)強度為零 B . a、c兩點處磁感應(yīng)強度的方向相同 C . c、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同 D . a、b兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反

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21. (2023高三上·北京市開學(xué)考) 如圖所示，一個不計重力的帶電粒子以 $\text{[math]}$ 沿各圖的虛線射入場中。圖A中，I是兩條垂直紙面的長直導(dǎo)線中等大反向的電流，虛線是兩條導(dǎo)線垂線的中垂線；圖B中，+Q是兩個位置固定的等量同種點電荷的電荷量，虛線是兩位置連線的中垂線；圖C中，Ⅰ是圓環(huán)線圈中的電流，虛線過圓心且垂直圓環(huán)平面；圖D中，有正交的勻強電場和勻強磁場，虛線垂直于電場和磁場方向，磁場方向垂直紙面向外。其中，帶電粒子可能做勻速直線運動的是（）

A . B . C . D .

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22. (2023高三上·貴陽期末) 如圖所示，垂直紙面內(nèi)的三根相互平行的長直通電導(dǎo)線 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，固定放置在一等邊三角形的三個頂點上，它們通有的電流恒定且方向均垂直紙面向外。O為三角形的中點，P為 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 連線的中點，已知 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 中電流大小相等。則（）

A . O點磁感應(yīng)強度的大小可能為零 B . P點磁感應(yīng)強度的大小可能為零 C . O點磁感應(yīng)強度的方向可能向左 D . P點磁感應(yīng)強度的方向可能向左

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三、非選擇題

23. (2021·浦東三模) 小明根據(jù)“磁體對周圍小磁針的力的作用，不需要接觸，說明磁體周圍存在磁場”類比得出：地球周圍存在“重力”場。用假想的線描述重力場，如下圖所示，最合理的是：；物體在月球上的重力大約是地球上的六分之一，說明月球附近的重力場比地球附近的重力場（選填“強”或“弱”）。

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24. (2019·寶山模擬) 人們知道鴿子有很強的返巢能力，有人猜想鴿子體內(nèi)可能有，通過地磁場對它的作用來辨認方向。為了證實這個假設(shè)，在鴿子翅膀下系上一小塊，以擾亂鴿子對地磁場的“感覺”，結(jié)果鴿子不能飛回家了。由此，猜想得到了證實。

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25. 如圖所示，將兩根細鐵絲靠近條形磁鐵的S 極，細鐵絲會被吸引到磁鐵的S 極上 $\text{[math]}$ 這是因為鐵絲 $\text{[math]}$ 選填：“磁化”或“退磁” $\text{[math]}$ 后，上端相當于 $\text{[math]}$ 選填“N極”“S極” $\text{[math]}$ ，與條形磁鐵的S 極相吸引，下端相當于 $\text{[math]}$ 選填“N極”“S極” $\text{[math]}$ 兩鐵絲的下端極性 $\text{[math]}$ 選填“相同”“相反” $\text{[math]}$ ，由于 $\text{[math]}$ 選填“同名”“異名” $\text{[math]}$ 磁極相互排斥，故兩鐵絲的上端距離較近，下端距離較遠．

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26. (2017·東城模擬)
我們知道：電流周圍有磁場．圖1所示為環(huán)形電流周圍磁場的分布情況．根據(jù)電磁學(xué)理論可知，半徑為R、電流強度為I的環(huán)形電流中心處的磁感應(yīng)強度大小B=k $\text{[math]}$ ，其中k為已知常量．
1. （1）
  正切電流計是19世紀發(fā)明的一種儀器，它可以利用小磁針的偏轉(zhuǎn)來測量電流．圖2為其結(jié)構(gòu)示意圖，在一個豎直放置、半徑為r、匝數(shù)為N的圓形線圈的圓心O處，放一個可以繞豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動的小磁針（帶有分度盤）．線圈未通電流時，小磁針穩(wěn)定后所指方向與地磁場水平分量的方向一致，調(diào)整線圈方位，使其與靜止的小磁針在同一豎直平面內(nèi)．給線圈通上待測電流后，小磁針偏轉(zhuǎn)了α角．已知儀器所在處地磁場的磁感應(yīng)強度水平分量大小為B_c ．求：
  a．待測電流在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度B₀的大?。?/p>
  b．待測電流I_x的大?。?/p>
2. （2）
  電流的本質(zhì)是電荷的定向運動，電流可以產(chǎn)生磁場意味著運動的電荷也可以產(chǎn)生磁場．如圖3所示，一個電荷量為q的點電荷以速度v運動，這將在與速度垂直的方向上、與點電荷相距為d的A點產(chǎn)生磁場．請你利用上面電流產(chǎn)生磁場的規(guī)律，自己構(gòu)建模型，求出該點電荷在此時的運動將在A點產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度大小B_A ．
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27. 地球本身是一個大磁體，地球周圍存在磁場．地磁場北極（N極）位于地理的附近，小磁針由于受到地磁場的作用，靜止時N極指向地理的．

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28. (2021·普陀模擬) 如圖甲，兩條無限長導(dǎo)線均通以電流強度大小為I的恒定電流，導(dǎo)線的直線部分和坐標軸趨于重合，彎曲部分是以坐標原點O為圓心，半徑相同的一段圓弧。已知直線部分在原點O處不產(chǎn)生磁場，若圖甲中O處的磁感應(yīng)強度大小為B₀ ，則圖乙中O處磁感應(yīng)強度大小為，方向。

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29. (2023·黃浦模擬) 四根完全相同的長直導(dǎo)線互相平行，它們的截面處于正方形abcd的四個頂點，導(dǎo)線中都通有大小相同的電流，方向如圖所示。正方形對角線的交點為O，通電導(dǎo)線a在O點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為B，四根通電導(dǎo)線在O點產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度大小為，方向為。

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30. (2023高二上·武漢期末) 某物理興趣小組做研究螺線管附近磁感應(yīng)強度的實驗。選取水平放置的螺線管軸線上某點為坐標原點O，水平向右為x軸正方向，豎直向上為y軸正方向，如圖所示。他們先將一部智能手機（不計大?。┓旁贠點，打開手機中phyphox軟件，開啟磁力計功能，測得該處的地磁場磁感應(yīng)強度為 $\text{[math]}$ ，方向沿y軸正方向；然后移走手機，接通螺線管的電源，將一小磁針放在O點，發(fā)現(xiàn)小磁針靜止時N極指向與x軸正方向成 $\text{[math]}$ 角的方向。則
1. （1）電源的左端為極（填“正”或“負”）；
2. （2）通電螺線管的磁場在O點處的磁感應(yīng)強度大小 $\text{[math]}$ 為T。
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