13.1 磁场 磁感线-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中物理必修第三册(人教版2019)

第十三章 电磁感应与电磁波初步 第1节 磁场 磁感线 白题 基础过关练 限时：l0min 题型1电流的磁效应 线方向 1.(2023·河北保定质检)》 如图所示，小磁针正上方 的直导线与小磁针平行， 当导线中通有图示电流时，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 ( 8函四@函 A.麦克斯韦，小磁针的N极垂直纸面向外转动 e ① B.开普勒，小磁针的S极垂直纸面向外转动 5.(2024·江苏无锡期中)当导线中分别通以图 C.牛顿，小磁针静止不动 示方向的电流，小磁针静止时N极垂直纸面 D.奥斯特，小磁针的N极垂直纸面向里转动 向外的是 题型2磁场和磁感线 2.关于磁场，下列说法正确的是 ( A.磁场的基本性质是对处于其中的磁体或通 电导体有力的作用 B.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 C.磁场是磁体周围或通电导体周围存在的一 种物质，有小磁针放入其中时，存在磁场； 无小磁针放人时，磁场不存在 题型4常见磁场的磁感线 D.磁场的存在与否决定于人的思想，想其有 6.(2023·陕西西安期中)磁感线是用来形象地 则有，想其无则无 描述磁场的曲线，下图分别描述的是条形磁 3.关于磁感线的描述，正确的是 铁、蹄形磁铁、通电直导线、环形电流的磁感 A.沿磁感线的方向，磁场逐渐减弱 线分布，其中正确的是 B.磁铁周围的磁感线有可能相交 C.磁感线硫密程度可以表示磁场强弱 D.磁铁周围小铁屑有规则的排列，说明磁感 线是真实存在的 题型3安培定则的应用 4.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 必修第三册：RJ黑白题094 黑题应用提优练 限时：l5min 1.(2023·河北师大附中质检)安培曾经提出分 枚小磁针，当两导线中分别通以同向电流1，、 子环形电流的假说来解释为什么磁体具有磁 I2(I,<I2)时，小磁针的N极将 ( 性，他认为在物质微粒的内部存在着一种环形 A.垂直纸面向外转动 的分子电流，分子电流会形成磁场，使分子相 B.垂直纸面向里转动 NCS 当于一个小磁体（如图甲所示）.以下说法正确 C.竖直向上转动 的是 D.竖直向下转动 5.如图所示是录音磁头的工作原理图.录音时， 磁带上一层磁性材料通过磁头的作用被磁化 成类似于图中的小磁体，从而记录声音.请根 据图中小磁体的极性标出此时磁头线圈中电 A.这一假说能够说明磁可以生电 流的方向. B.这一假说能够说明磁现象产生的电本质 硫头线则 C用该假设解释地球的磁性，引起地磁场的 铁芯 环形电流方向如图乙所示 工作缝隙 碱初 D.用该假设解释地球的磁性，引起地磁场的 环形电流方向如图丙所示 塑料带基 2.(2022·上海交大附中 走带方向 期中)如图所示，两个带 s N db 压轴挑战 等量负电荷的小球用绝缘轻杆连接处于水平 6.如图所示，足够长的直线ab靠近通电螺线 状态，O为杆的中点.虚线为两球的竖直对 管，与螺线管平行.用磁传感器测量b上各 称轴，小磁针处于静止状态，要使小指针S极 点的磁场，用B表示测到的磁场的强弱，在 垂直纸面指向外，可采取的措施是( 计算机屏幕上显示的大致图像是() A.将两球绕O点在竖直面内沿逆时针转动 B.将两球绕O点在竖直面内沿顺时针转动 C.将两球绕竖直轴（俯视看）沿逆时针转动 D.将两球绕竖直轴（俯视看）沿顺时针转动 3.(2024·陕西宝鸡期中)铁环上绕有绝缘的通 电导线，电流方向如图所示，则铁环中心O处 的磁场方向为 A.向下 B.向上 C.垂直纸面向里 D.垂直纸面向外 4.(2024·江苏南通期中)如图所示，两根长直 导线平行放置，在两导线间距的中点放上一 进阶突破拔高练P14 第十三章黑白题095电池的实际电动势和实际内阻，枚测量误差太大：若选乙图方案，相 当S,S:,5,均闭合时，由于电动机两端的电压不变，由闭合电路做 当于测量电流表和可乐电池构成的等效电源的电动势和内阻，此情 斯定律及申并联电路的规律得 形测得的电动势和可乐电池实际电动势相同，测得的内电阻只是略 E=U+(R6+r). 大于可乐电池的内阻，故乙图方案更合理 代人数据解得E=36V,r=32 因乙方案测得的内阻应大于甲方案测得的内阻，故乙方案得到的应 11.(1)100n(2)电压表2.5V(3)945D 为图丁中的图线：，利用图线4可以得到电动势为纵轴截距，则E= 解析：(1)挡位1是表头G与电阻R并联，改装为量程/=0.5mA的 1.2V:内阻为图线a的斜率.可知r 390x10-60=3076.9n. 1.2 直流电流表，根据并联电路规律有11=-，U1=0,=,R, (2)根据实验原理连接实物图，如答案图所示 则并联电阻R,的大小为R,= -=1000 (3)设可乐电池的电动势和内阻分别为和「，电流表和电压表内 (2)挡位2是表头G与电阻R,并联后，再一起与电R,串联，改装 阳分别为R,和Rv.根据图乙方案，图线：的纵轴裁距值拾好为可乐 为电压表.其量程为=U.+R,=25V 电池的电动势：E=1.2V, (3)欧姆表调零时，不接外电阻.即红黑表笔短接，在闭合电路中有 而图线a的斜率值应为善 1.2 390x106=+R. E=U+/(R3+R。+r）.解得Ru=945D. 则调零电阻R,应两为9452. 根据图甲方案，图线b的纵轴截距值应为0.8= 12.(1)18V(2)42(3)恰好从右侧平行板边缘飞出 解析：(1)小球下滑过程机械能守恒，由机域能守恒定律得mgh 而图线6的斜率值应为，08。， 400x106r+R, 2m.代入数据得o=3m,当S斯开时，极板电势差脚为电源电 联立可以解得R,=6000,R,=76.9 10.(1)40(2)36V3n 压儿，由平衡条件得g=号，代人数据得U=18Y 解析：(1)由于两次电动机均恰好能以2ms的速度匀速提升重 (2)当S闭合时，带电小球做类平抛运动，水平方向L=。1,竖直方 4N的物体，故两次流过电动机的电流相等，故当5o,S,,S2均闭合 向书，=a1.又，=nan4,代人数据得a1=4m/2对带电小球.由牛 时，流过电阻箱R,的电流/=1.6A-1A=0.6A 顿第二定律mg-gE,=ma1,其中Ua=E,d,代人数据得Ua= 此时电阻箱R,两端电压为U=R,=12V, 10.8V,当S闭合，R,=6时，K,和R。申联电容器与R,并联，B,两 根据并联电路的规律可知，电路中电动机两端的电压为'电动== 12V, 留电压m心a根据串联分压行尾北代人数据得化4口 故根据只闭合sS。S2,断开5，时情祝可知，电动机的总功率为P。= Ue R: 11=12W, (3)当s闭合，R=2时，同理串联分压元R,+R。 故根据物体的运动情况可知，电动机的输出功率与牵引力的功率相 电容器电压U。=6V, 等，故电动机的输出功率为 对小球，由牛顿第二定律得ggE,=m2, 20 Pn=Fv=8 W. 其中Ua=Bd,代人数据联立得a=3m3, 故电动机内阻消耗的热功率为Pa=Pe-P=4W. 根据非纯电阻电路热功率的公式，在只闭合5。，S,断开S,时有 对带电小球类平抛运动分析，竖直方向y产2，。 Pa=Rw,得RM=4L 联立求解y=03m,即)产 d (2)当只闭合S。,S2,断开S,时，由闭合电路欧姆定律及串并联电路 的规律得E=U+,(R,+r). 带电小球恰好从右侧平行板边缘飞出. 第十三章 电磁感应与电磁波初步 第1节磁场 磁感线 磁场方向向下：图()，根据螺线管中电流方向外侧向上，利用安培定 则可以确定螺线管的磁场方向向左：图()，根据螺线管中上边的电 白题基础过关练 流方向向外，下边的电流方向向里，利用安培定则可以确定螺线管中 1.D2.A3.C 磁场方向向右，如图所示 4.见解析图 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), 电流右制的磁场方向向里，左侧的磁场方向向外，则电流的方向向 上：图()，已知环形电流内部磁场方向垂直纸而向外，则电流沿逆时 (a 针方向：图(d),环形电流从右侧流出，从左侧流人，由安培定侧可知 必修第三册·RJ黑白题44 感线的分布，再由磁感线的疏密程度来确定磁场的强弱.因为 @⊙⊙回⊙ 山线段的长度大于通电螺线管的长度，条形磁铁磁感线的分布 品⑧卧函⑧ 如图，可知应该选C,如果b线段的长度小于通电螺线管的长 (d) e 0 度，则应该选B. 5.C解析：AB.已知通电直导线中电流的方向，根据右手螺旋定则.可 知A,B选项的图中小磁针所处的位置磁场方向垂直纸而向里，所以 小磁针静止时N极垂直纸面向里，故AB错误：C.根据右手螺旋定 则，可知小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针静止 时N极垂直纸面向外，故C正确：D.根据右手螺旋定则，结合电流的 方向，可知通电螺线管内部的磁场方向由右向左，则小磁针静止时N 第2节磁感应强度{ 磁通量 极指向左，故D错误故选C 6.D 白题甚础过关练 黑题应用提优练 1.B 2.AC 3.A解析：：，b、c,d四点的实际磁感应强度为匀强磁场B。和电流选 1.B解析：AB.这一假说能够说明磁现象产生的电本质，即磁场都是 场B的叠加，如图所示 由运动的电荷产生的，故B正确.A错误：CD,由安培定则可知，引起 地磁场的环形电流方向应是与赤道平面平行的顺时针方向（俯视） 的.故CD错误.故选B. 2.B解析：A.若将两球绕)点在竖直面内沿逆时针转动，等效成顺时 针方向的环形电流，根据右手螺旋定则，在小磁针位置产生的磁场向 外，因此小指针N极垂直于纸面指向外，S极垂直于纸面指向内转 b点和d点磁感应强度大小为B=B=√B。+B,b,d两点的磁感应 动，A错误：B.若将两球绕)点在竖直面内沿顺时针转动，等效成逆 强度大小相等，A正确：e点的磁感应强度大小为B,=B。-B,e,d两点 时针方向的环形电流，根据右手螺旋定则，在小磁针位置产生的磁场 的磁感应强度大小不相等，方向不相同.B错误：点磁感应强度大 向内.因此小指针S极垂直于纸面指向外，N极垂直于纸面指向内转 小为B,=B,+B,点的磁感应强度的值最大，c点的磁感应强度的值 动，B正确：CD,将两球绕竖直轴（俯视看）无论顺时针还是逆时针转 最小，CD错误故迹A 动.产生的磁场都在竖直方向上，S极只能向上转动或向下转动， 4.C解析：如图 CD错误故选B, 3.A解析：根据安培定则得左解线圈中的磁场下边是S极，上边是N 极，右侧线陶中的磁场下边是S极，上边是N极，所以铁环中心处的 磁场方向从上向下，故A正确，BCD错误. 4.A解析：根据右手螺旋定则可知靠近1右侧的磁场方向为垂直纸面 H C处的电流在D点产生的磁场磁感应强度大小为B,方向与CD垂 向里，靠近1，左侧的磁场方向为垂直纸面向外，因为，<山，，所以小磁 针垂直纸面向外转动.故选A 直：B处的电流在D点产生的磁场磁感应强度大小为B1,方向与AB 5.如图所示 垂直：由于D点到B、C点的距离相等，则Bo=B 磁头线周 由数学知识可知B。与B,的夹角为60°，则D点的磁感应强度大小 为B=2B。s30°=√3B,故选C. 铁芯 5.D解析：设穿过线圈向外的磁通量为正值，则有中，=B,S, 工作缝隙 砥粉 而穿过线陶向里的磁通量为中=-B,(5,-S,）, 则该区域内的磁通量中=B,S,-B(S2-S,)=-[B,S2-(B,+)S:], 型斜带基 负号表示穿过线圈的磁通量的方向向里，故D正确，AC错误.故 走带方向一 选D. 解析：根据同名毯极相互排斥，异名磁极相互吸引可判断出：磁头左 6.C解析：将线图以b边为轴向纸面外旋转60角时.通过平面的磁 边是N极，右边是S极，然后再运用右手螺旋定则，用右手握住螺线 通量为巾'=中0s60°= 2D,放ABD铅误，C正确故选C 管，让大拇指指向、极（左边），则四指指向螺线管中的电流方向，即 通电螺线管在纸面一侧电流方向是向上的 黑题应用程优练 压轴挑战 1.C解析：A.根据安培定则可知O处的磁感应强度沿x轴负方向，不 6.C解析：通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁，因此根据磁 为零，故A错误：B.根据对称性可知，在x轴负半轴上，P点关于0点 参考答案与解析黑白题45