2024-2025学年高二物理人教版必修三课时作业： 磁场 磁感线
一、单选题
1．电流的磁效应揭示了电与磁的关系。下面四幅图中描述磁场方向与电流方向之间的关系，其中磁感线分布正确的是( )
A. B.
C. D.
2．我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，下列说法正确的是( )
A.地理南、北极与地磁场的南、北极重合
B.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理南极附近
C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D.指南针就是在地磁场的作用下指示南北方向的
3．下列关于磁场的说法正确的是( )
A.磁感线一定是直线
B.磁场不是客观存在的
C.只有磁铁周围才存在磁场
D.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的
4．用安培定则分析下列现象，正确的是( )
A.甲图中小磁针静止时位置如图，则通电直导线的电流方向从下往上
B.乙图中金属圆环通以逆时针电流时，小磁针静止时N极垂直纸面向内
C.丙图中小磁针静止时的位置如图所示，则电源左侧为正极
D.丁图中在解释地磁场时，安培假设绕地轴的环形电流如图所示
5．实验室中的磁铁，长期使用后会消磁，消磁现象是因为( )
A.内部电子散失 B.内部电子排布变得杂乱无章
C.内部电子均向同一方向做直线运动 D.内部电子均向同一方向做圆周运动
6．春秋战国时期的一些著作已有关于磁石的记载和描述。指南针是我国古代四大发明之一，12世纪初，我国已将指南针用于航海。关于指南针，下列说法正确的是( )
A.指南针可以仅具有一个磁极
B.指南针能够指向南北，说明地球具有磁场
C.指南针的指向不会受到附近铁块的干扰
D.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转
7．雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时在避雷针周围形成电场，电场的等差等势面a、b、c、d分布情况如图所示。关于等势面上A、B、C三点的电势和电场强度说法中正确的是( )
A.false B.false C.false D.false
8．在物理发展史的长河中，一些科学家做出了杰出的贡献，创造了历史，推动了社会的发展，生活在信息时代的我们，应该永远缅怀他们。下面关于物理史实正确的是( )
A.安培发现了电流的磁效应
B.法拉第发现了电磁感应现象
C.奥斯特发现了产生感应电流的条件
D.库仑认为磁感线是客观存在的
二、多选题
9．如图所示，弹簧上端固定，下端竖直悬挂一条形磁铁。在磁铁正下方固定一个闭合金属圆环，将磁铁竖直向上托起少许后放开，磁铁始终在圆环上方运动并很快停下，下列说法正确的是( )
A.当磁铁靠近圆环时两者之间有引力
B.当磁铁远离圆环时两者之间有斥力
C.磁铁从释放到停下来减小的机械能大于圆环产生的内能
D.当磁铁远离圆环时，从上往下看，圆环中产生顺时针方向的电流
10．如图，将磁铁在回形针正上方缓慢靠近。回形针被吸离桌面后向上运动过程( )
A.加速度增大 B.加速度不变 C.机械能增大 D.机械能不变
11．如图所示为在空中飞行的无人机，P点为飞机右翼端点，Q点为飞机左翼端点.关于P点和Q点的电势高低，下列说法正确的是( )
A.若在赤道上空水平飞行，则P点电势等于Q点电势
B.若在南极上空水平飞行，则P点电势高于Q点电势
C.若在北极上空水平飞行，则P点电势等于Q点电势
D.若在郑州上空水平飞行，则P点电势高于Q点电势
三、填空题
12．如图，几位同学在海南某学校的操场上做“摇绳发电”实验：把一条较长电线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合回路。两个同学沿东西方向站立，女生站在西侧，男生站在东侧，他们沿竖直方向迅速上下摇动这根电线，通过灵敏电流计的电流是_____（选填“直流电”或“交流电”）。当电线从上向下运动时，通过灵敏电流计的电流方向是_____（选填“A→B”或“B→A”）。
13．人们知道鸽子有很强的返巢能力，有人猜想鸽子体内可能有________，通过地磁场对它的作用来辨认方向。为了证实这个假设，在鸽子翅膀下系上一小块________，以扰乱鸽子对地磁场的“感觉”，结果鸽子不能飞回家了。由此，猜想得到了证实。
14．false振荡电路某时刻的情况如图所示,此时电容器正在_________(填“充电”或“放电”)；电感线中的磁场能正在___________(填“增加”或“减少”);电感线圈中的电流正在_______(填“增大”或 “减小”)。
四、计算题
15．在磁场中某一点放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长1cm，电流为5A，所受磁场力为false。求：
（1）这点的磁感应强度是多大？
（2）若电流增加为10A，所受磁场力为多大？
16．如图所示，两条磁性很强且完全相同的磁铁分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑，开始时甲车速度大小为3 m/s，乙车速度大小为2 m/s，两车相向运动并在同一条直线上。
（1）当乙车的速度为零时，求甲车的速度；
（2）若两车不相碰，试求出两车距离最短时，乙车的速度。
参考答案
1．答案：A
解析：A.根据安培定则可知，电流方向向上，导线右侧磁场方向垂直纸面向里，左侧则是垂直纸面向外，故A正确；
B.根据安培定则可知，螺线管内部磁场方向由左向右，故左端是S极，右端是N极，故B错误；
C.根据安培定则可知，环形导线内部磁场方向从右向左，故C错误；
D.根据安培定则可知，电流方向向下，磁场方向应该是顺时针方向，故D错误。
故选A。
2．答案：D
解析：地理南、北极与地磁场的北、南极并不重合，有磁偏角，选项A错误；地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，选项B错误；地球表面只有在赤道附近的地磁场方向才与地面平行，选项C错误；指南针就是在地磁场的作用下指示南北方向的，选项D正确。故选D。
3．答案：D
解析：AB.磁感线的闭合的曲线，磁场是客观存在的，故AB错误；
C.除了磁铁，电流周围也存在磁场，故C错误；
D.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，故D正确。
故选D。
4．答案：D
解析：A.甲图中小磁针静止时位置如图，磁场为顺时针方向，根据安培定则可知，通电直导线的电流方向从下往上，故A错误；
B.乙图中金属圆环通以逆时针电流时，根据安培定则可知，磁场垂直纸面向外，小磁针静止时N极垂直纸面向外，故B错误；
C.丙图中小磁针静止时的位置如图所示，右侧为S极，根据安培定则可知，则电源左侧为负极，故C错误；
D.地理北极附近是地磁南极，根据安培定则可知，安培假设绕地轴的环形电流与图示相同，故D正确。
故选D。
5．答案：B
解析：根据安培分子电流假说可知，磁体的磁性是由内部电子向同一方向做圆周运动作用所形成的。消磁现象是因为内部电子排布变得杂乱无章，B正确，ACD错误。
故选B。
6．答案：B
解析：A.指南针有两个磁极，故A错误；
B.指南针能够工作的原因是其处在地球磁场中，在地磁场的作用下指向南北方向，故B正确；
C.如果指南针附近有铁块，则铁块会影响指南针附近地磁场的分布，指南针的指向会受到干扰，故C错误；
D.在指南针上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电后，根据电流的磁效应可知通电直导线会产生磁场，指针发生偏转，故D错误。
故选B。
7．答案：A
解析：AB.由于乌云带负电，可知电场线由避雷针指向乌云，根据电场线与等势线垂直，由高电势点指向低电势点可知
false
故A正确，B错误；
CD.等差等势面的分布的疏密程度能够反映电场的强弱，根据A、B、C三点等势面分布的疏密程度可知，A点最密集，B点次之，C点最稀疏，则有
false
故CD错误。
故选A。
8．答案：B
解析：A.奥斯特发现了电流的磁效应，故A错误；
B.奥斯特发现了电流的磁效应之后，法拉第通过不断的实验过程发现了电磁感应现象，故B正确；
C.法拉第发现了电磁感应现象，并总结了产生感应电流的条件，故C错误；
D.磁场是真实存在的，而磁感线是为了形象描述看不见、摸不着的磁场而认为假想的，客观上不存在，库仑并没有认为磁感线是客观存在的，故D错误。
故选B。
9．答案：CD
解析：AB.圆环中产生感应电流，使磁铁始终受到阻碍，当磁铁靠近圆环时两者之间有斥力，当磁铁远离圆环时两者之间有引力，故AB错误；
C.磁铁从释放到停下来减小的机械能等于圆环产生的内能与弹簧增加的势能之和，故C正确；
D.根据楞次定律知，当磁铁远离圆环时，从上往下看，圆环中产生顺时针方向的电流，故D正确。
故选CD。
10．答案：AC
解析：AB.对回形针受力分析，有
false
回形针被吸离桌面后向上运动过程中，所受磁场力增大，所以其加速度增大。故A正确；B错误；
CD.磁场力对回形针做正功，回形针的机械能增大。故C正确；D错误。
故选AC。
11．答案：AB
解析：在赤道上空，地磁场的磁感线方向水平向北，飞机水平飞行时机翼不切割磁感线，所以P点电势等于Q点电势，选项A正确；在南极上空，地磁场的磁感线方向向上，根据右手定则可知，P点电势高于Q点电势，选项B正确；在北极上空，地磁场的磁感线方向向下，根据右手定则可知，Q点电势高于P点电势，选项C错误；我国地处北半球，地磁场的磁感线方向偏向下，飞机在郑州上空水平飞行，根据右手定则可知，Q点电势高于P点电势，选项D错误.
12．答案：交流电;B→A
解析：摇动这条电线过程中,产生的感应电流方向不断变化,产生的是交流电;北半球磁感线指向北方,则当“电线”由上向下运动时,由右手定则可知,电线中电流由西向东,则电流计中电流方向为B→A;故答案为:交流电,B→A.
13．答案：生物磁体；磁石
解析：
14．答案：放电；增加；增大
解析：由题图中磁感应强度的方向和右手螺旋定则可知，此时电流向着电容器带负电的极板流动.也就是电容器处于放电过程中，此时两极板上的电荷量和电压、电场能正在减少，而线圈中的磁场能正在增加，电流正在增大。
15．答案：（1）1T（2）0.1N
解析：（1）根据感应强度的定义式
false
有：
false
故这点的磁感应强度是1T。
（2）电流为10A时受到的磁场力
false
16．答案：(1)1 m/s(方向水平向右)
(2)0.5 m/s(方向水平向右)
解析：(1)以两车组成的系统为研究对象，取甲车原来行驶的速度方向为正方向，根据动量守恒定律有false
代入数据解得false
方向水平向右。
(2)当两车的速度相同时，距离最短，设相同的速度为v，根据动量守恒定律有false
解得false
方向水平向右。
