13.1磁场 磁感线-2021-2022学年高二物理优化训练（2019人教版必修第三册）

第十三章 电磁感应与电磁波初步 13.1磁场 磁感线 一、单选题 1.在量子力学早期的发展中，为了解释一些光谱实验中的现象，物理学家们引入了电子自旋的概念。当时物理学家将电子设想为一个绕着自身对称轴旋转的均匀带负电的小球，如图所示，已知这个小球绕着轴从上往下看逆时针旋转，则轴上各点处的磁场方向为（   ） A. z轴正方向                     B. z轴负方向                     C. 垂直于z轴方向                     D. 以上都不正确 【答案】 B 【解析】小球带负电，逆时针旋转，形成顺时针的环形电流，根据安培定则可知，轴上各点的磁场方向沿着z轴负方向 故答案为：B。 2.关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是（   ） A. 磁感线可以用来表示磁场的强弱和方向                      B. 磁场的磁感线可能相交 C. 磁感线从永久磁铁的N极发出指向S极并在S极终止     D. 磁感线就是磁场中碎铁屑排列成的曲线 【答案】 A 【解析】A．磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线上的切线方向表示磁场的方向，A符合题意； B．磁感线上任意一点的切线方向表示该点的磁场的方向，磁感线如果相交，交点处有两个磁场方向，与事实不符，所以磁感线不可以相交，B不符合题意； C．磁感线是闭合曲线，磁体外部磁感线是从N极到S极，而内部是从S极到N极，C不符合题意； D．磁感线不是实际存在的，磁场中碎铁屑排列成的曲线是根据小铁屑受磁场力的方向来大致模拟磁感线的形状的，并不是真实的磁感线，D不符合题意。 故答案为：A。 3.1820年，奥斯特把一根很细的铂丝连在伏打电槽上，铂丝下放置一个小磁针，让细铂丝与小磁针平行。当小磁针稳定后接通电源，小磁针发生了偏转下列说法正确的是（   ） A. 铂丝通电前，小磁针N极的指向无确定的方向 B. 铂丝通电前，小磁针S极指向地球的北极 C. 铂丝中通有由东向西的电流时，小磁针N极向西偏转 D. 铂丝中通有由北向南的电流时，小磁针N极向东偏转 【答案】 D 【解析】AB．在地表上方地磁场由地理上南极指向地理上的北极，铂丝通电前，由于地磁场的影响，小磁针N极向北，S极指向地球的南极，AB不符合题意； C．铂丝中通有由东向的电流时，在小磁针处产生向南的磁场，电流和地磁场产生的合磁场方向仍沿南北方向，磁场力产生的转动效果为零（磁力矩为零），小磁针仍静止不动，C不符合题意； D．铂丝中通有由北向南的电流时，在小磁针处产生向东的磁场，小磁针N极受到向东的磁场力向东偏转，D符合题意。 故答案为：D。 4.如图是一个磁悬浮玩具的原理图，其原理是利用电磁铁产生磁性，从而让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来。若电源的电压恒定，线圈电阻不计，则下列叙述正确的是（  ） A. 电路中的a端点须连接直流电源的负极            B. 若增加可变电阻的阻值，可增加玩偶飘浮的高度 C. 若增加线圈匝数，可增加玩偶飘浮的高度       D. 若电路中的电源改为交流电源，玩具仍能稳定飘浮 【答案】 C 【解析】A．要让玩偶稳定漂浮起来，通电后软铁被磁化，上端为N极，根据根据磁体内部的磁场方向，通电后，通电螺线管内部磁场方向竖直向上，根据右手定则，a端连接直流电源的正极，A不符合题意； B．若增加可变电阻的阻值，电路中电流减小，通电螺线管产生的磁场磁感应强度减小，玩偶高度下降，B不符合题意； C．若增加线圈匝数，通电螺线管产生的磁场磁感应强度增大，玩偶高度上升，C符合题意； D．若电路中的电源改为交流电源，因为电流方向和大小在周期性的变化，通电螺线管产生的磁场的方向和磁感应强度的大小也在周期性的变化，玩偶不可能稳定漂浮，D不符合题意。 故答案为：C。 5.关于下列四幅图理解正确的是（   ） A. 甲图中干电池的电动势为1.5V，则通过电源的电荷量为1C时，电源内静电力做功为1.5J B. 乙图中表示条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止 C. 丙图中说明电流具有磁效应，奥斯特受此启发发现了电磁感应现象 D. 丁图中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与加速电压的大小无关 【答案】 D 【解析】A．甲图中干电池的电动势为1.5V，则通过电源的电荷量为1C时，电源内非静电力做功为1.5J，所以A不符合题意； B．乙图中表示条形磁铁的外部磁感线从N极出发，回到S极，内部磁感线从S极出发，回到N极,构成一个闭合回路，所以B不符合题意； C．丙图中说明电流具有磁效应，奥斯特受此启发发现了电流磁效应，所以C不符合题意； D．丁图中回旋加速器加速带电粒子的最大动能为 ，与加速电压的大小无关