2025鲁教版高中物理选必修第三册
第5章 初识电磁场与电磁波
第1节 磁场及其描述
基础过关练
题组一 对磁场、磁感应强度的理解
1.(2023山东师大附中期中)关于磁场,下列说法正确的是 ( )
A.磁场是看不见、摸不着、实际不存在的,是人们假想出来的一种物质
B.磁场是客观存在的一种特殊物质形态
C.磁场的存在与否取决于人的思想,想其有则有,想其无则无
D.磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针S极在此处的受力方向一致
2.(2022北京广渠门中学月考)关于磁感应强度,下列说法中正确的是 ( )
A.根据磁感应强度定义式B=可知,磁感应强度B与F成正比,与IL成反比
B.一小段通电直导线放在磁感应强度为零的地方,它所受到的磁场力一定为零
C.一小段通电直导线在某处不受磁场力的作用,则该处的磁感应强度一定为零
D.磁场中某处磁感应强度的方向,与通电导线在该处所受磁场力的方向相同
题组二 对磁感线的理解
3.关于磁感线和电场线,下列说法中正确的是 ( )
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互相平行的曲线
C.磁感线起始于N极,终止于S极;电场线起始于正电荷,终止于负电荷
D.磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向
4.(2024福建泉州月考)如图为某磁场的磁感线,用BA表示A点的磁感应强度,用BB表示B点的磁感应强度,则下列说法中正确的是 ( )
A.BA>BB
B.BA
D.BA的方向与BB的方向相同
题组三 电流的磁场
5.物理实验都需要有一定的控制条件,奥斯特做电流磁效应实验时,应排除地磁场对实验的影响,关于奥斯特的实验,下列说法中正确的是 ( )
A.该实验必须在地球赤道上进行
B.通电直导线应该竖直放置
C.通电直导线应该水平东西方向放置
D.通电直导线应该水平南北方向放置
6.如图所示,(a)、(b)是直线电流的磁场,(c)、(d)是环形电流的磁场,(e)、(f)是通电螺线管的磁场,试在图中补画出电流的方向或磁感线方向。
能力提升练
题组一 对磁感应强度的理解
1.(2022上海浦东新区期末)将一根长为20 cm 的直导线,垂直于磁场方向放在匀强磁场中的P处,通以0.5 A电流时,它受到的磁场力为1.0 N,现将该通电导线从磁场中撤走,则P处的磁感应强度为 ( )
A.0 B.0.1 T C.1 T D.10 T
2.(2022山东安丘期中)某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验。他们将一小磁针放在一个水平放置的螺线管的中心轴线上,如图所示。小磁针静止时N极指向y轴正方向,当接通电源后,发现小磁针N极指向与y轴正方向成60°角。已知该地地面处地磁场的磁感应强度的水平分量约为3×10-5 T。
(1)请在图上标明螺线管导线的绕向;
(2)可得出该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度的大小为 (结果保留一位有效数字)。
题组二 电流的磁场及其叠加
3.(2024福建福州阶段练习)如图,四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xOy平面,导线与坐标平面的交点为a、b、c、d四点。已知a、b、c、d为正方形的四个顶点,正方形中心位于坐标原点O。四条导线中的电流大小相等,其中过a点的导线的电流方向垂直坐标平面向里,其余导线电流方向垂直坐标平面向外,若过a点的导线在O点产生的磁感应强度为B,则 ( )
A.O点的磁感应强度为0
B.O点的磁感应强度为B
C.移走d点的导线,O点磁感应强度变为B
D.移走d点的导线,O点磁感应强度变为B
4.(多选)(2024贵州贵阳模拟预测)市面上有一种有趣的磁浮玩具,打开电源后,磁性玩偶会稳定浮起来。其内部构造如图所示,其中滑动变阻器的阻值可改变,则下列说法正确的是 ( )
A.该玩具的电源必须是交流电源
B.a端应接电源正极
C.软铁内的磁感线朝向上方
D.滑动变阻器的滑片向上滑动,玩偶的高度会上升
题组三 磁场的应用
5.如图所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器——电流天平,某同学在实验室里,用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度,他测得的数据记录如下所示,请你算出通电螺线管中的磁感应强度B的大小。
CD段导线长度:4×10-2 m
天平平衡时钩码重力:4×10-5 N
通过导线的电流:0.5 A
答案与分层梯度式解析
第5章 初识电磁场与电磁波
第1节 磁场及其描述
基础过关练
1.B 2.B 3.A 4.A 5.D
1.B 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,磁场看不见、摸不到,但又是客观存在的,通常用人们假想的磁感线来描述,A错误,B正确;磁场的存在是客观的,并非取决于人的思想,C错误;磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针N极在此处的受力方向一致,D错误。
2.B 磁感应强度的定义式是比值定义式,故与其中的物理量没有正、反比关系,选项A错误;由F=BIL知,磁感应强度为零,则磁场力一定为零,选项B正确;当磁感应强度B的方向与通电导线中电流I的方向平行时,通电导线所受磁场力为零,但不能说明磁感应强度为零,选项C错误;F与B的方向是不相同的,是垂直关系,选项D错误。
3.A 磁体周围的磁感线从N极出发回到S极,在内部则是从S极出发回到N极,磁感线是闭合曲线,电场线从正电荷或无限远处出发,终止于无限远处或负电荷,电场线不是闭合曲线,故A正确,C错误;磁感线和电场线不一定互相平行,故B错误;磁感线和电场线不仅能表示磁场和电场的方向,其分布的疏密还反映场的强弱,越密越强,反之越弱,故D错误。
4.A 磁感线越密,磁感应强度越大,由图可知BA>BB,故A正确,B、C错误;磁感线上某点切线方向表示该点的磁感应强度方向,故BA的方向与BB的方向不同,故D错误。
5.D 地磁场的N极在地理的南极附近,地磁场的S极在地理的北极附近,地磁场方向由南指向北,小磁针N极在地磁场的作用下会自动指向北方,因此通电直导线可以水平南北方向放置,这样小磁针在通电直导线周围磁场的作用下指向东西方向,表明电流周围有磁场,通电直导线不一定要放置在地球赤道上,故D正确。
6.答案 如图所示
解析 图(a),已知磁场沿顺时针方向,则电流垂直纸面向里;
图(b),电流右侧的磁场方向向里,左侧的磁场方向向外,则电流的方向向上;
图(c),已知环形电流内部磁场方向垂直纸面向外,则电流沿逆时针方向;
图(d),环形电流从右侧流出,从左侧流入,由安培定则可知磁场方向向下;
图(e),根据螺线管中电流方向,利用安培定则可以确定螺线管内部的磁场方向向左;
图(f),根据螺线管中上边的电流垂直纸面向外,下边的电流垂直纸面向里,利用安培定则可以确定螺线管内部磁场方向向右。
能力提升练
1.D 2.C 3.BD
1.D 根据磁感应强度的定义式B=,代入数据可得磁感应强度的大小B=10 T,磁感应强度大小与通电导线无关,因此撤走通电导线,P处的磁感应强度仍为10 T。故选D。
2.答案 (1)如图所示
(2)5×10-5 T
解析 (1)由小磁针静止时N极指向可知导线的绕向如答案图所示。
(2)由题意,可知
B=B地 tan 60°≈5×10-5 T
3.C 四条导线中的电流大小相等,且到O点的距离相等,故四条通电导线在O点产生的磁感应强度大小相等,均为B。根据安培定则可知四条导线在O点产生的磁感应强度方向,如图所示。
由图可知,Bb与Bc相互抵消,Ba与Bd合成,则O点的磁感应强度方向由O指向c,其大小为2B,故A、B错误;移走d点的导线,其他三条导线在O点产生的磁感应强度不变,则O点磁感应强度大小变为B,故C正确,D错误。故选C。
4.BD 由题意可知,玩偶稳定浮起来,且下端为S极,则线圈的上端为S极,根据右手螺旋定则可得,a端接电源的正极,b端接电源的负极,电源是直流电源,故A错误,B正确;根据线圈的上端为S极,知软铁内的磁感线朝向下方,故C错误;若滑动变阻器的滑片向上滑动,电阻值调小,则线圈中的电流增大,玩偶的高度会上升,故D正确。故选B、D。
5.答案 2.0×10-3 T
解析 由题意知,I=0.5 A,G=4×10-5 N,L=4×10-2 m。电流天平平衡时,导线所受磁场力的大小等于钩码的重力,即F=G。由磁感应强度的定义式B=得B== T=2.0×10-3 T。
所以通电螺线管中的磁感应强度的大小为2.0×10-3 T。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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