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考点91 磁场及其描述 1
【磁现象、磁性、磁极】 1
【磁场的概念和性质】 3
【磁感线的性质和特点】 5
【磁感线和电场线】 7
【磁感应强度】 8
【磁通量】 11
考点91 磁场及其描述
【磁现象、磁性、磁极】
1.图中与磁现象有关的四个实验,其对应判断正确的是( )
A. 甲图中小磁针的偏转情况形象描述了磁体周围磁场的分布
B. 乙图说明磁场对电流有力的作用,根据该原理制成了电动机
C. 丙图表明通电导线周围存在着磁场,这一物理现象是法拉第发现的
D. 丁图中左边铁钉吸引大头针较多,表明左侧线圈内电流大,电磁铁磁性强
【答案】A
【解析】A.条形磁铁周围存在磁场,故在甲图中小磁针的偏转情况形象描述了条形磁铁周围磁场的分布,故A正确;
B.乙图是电磁感应的装置图,据此制成了发电机,故B错误;
C.丙图表明通电导线周围存在着磁场,这一物理现象是奥斯特发现的,故C错误;
D.由丁图可知,两边线圈的电流相同,但左边线圈的匝数多,故其磁性强,则左边磁铁吸引大头针多,故D错误。
2.据北宋武经总要记载,古人先将鱼形铁烧红,令铁鱼头尾指向南北,然后将其放入水中冷却,依靠地磁场获得磁性,再将其放入水中漂浮,制成指南鱼鱼头指南,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 指南鱼的鱼头应标注“” B. 指南鱼周围存在磁感线
C. 指南鱼不能吸引小铁针 D. 指南鱼的鱼头磁性最弱
【答案】A
【解析】A、指南鱼与小磁针原理相同,鱼头指南,鱼尾指北,而地球外部地磁场的磁感线方向向北,说明鱼尾为极,鱼头为极,故A正确;
B、磁感线是虚拟的,不是真实存在的,故B错误;
C、鱼形铁已经被磁化,是个磁体,可以吸引小铁针,故C错误;
D、指南鱼是个磁体,类似条形磁铁,两极位置磁性最强,中间最弱,故D错误。
故选A。
3.将小磁针分别放入通电螺线管内部、周围和条形磁铁的周围,静止时小磁针极黑色端的指向全部正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】
根据安培定则,螺线管的磁感线分布如图
小磁针的极指向应该和放入该点的磁感线的切线方向一致,选项中三个小磁针的指向均正确,选项中错误,故A正确,B错误;
条形磁铁的磁感线分布如图
小磁针的极指向应该和放入该点的磁感线的切线方向一致,选项中磁体右端极附近的小磁针的指向错误,选项中磁体的上下两个小磁针的指向错误,故CD错误;
故选A;
【磁场的概念和性质】
4.下列关于磁场的说法中,正确的是:
A. 磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质
B. 磁场是为了解释磁极间的相互作用而人为规定的
C. 磁体与磁体之间是直接发生作用的
D. 磁场只有在磁体与磁体、磁体与电流发生作用时才产生
【答案】A
【解析】A、磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质,但磁场与电场的性质有较大的差别,故 A正确
B、磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质,不是人为规定的,故 B错误
C、磁体与磁体之间的相互作用是通过磁场发生的,故C错误
D、磁体之间、磁体和电流之间、电流和电流之间都能通过磁场发生相互作用,故 D错误。
故选:。
5.下列说法正确的是( )
A. 电荷在磁场中一定受到洛伦兹力的作用
B. 电荷在电场中一定受到电场力的作用
C. 由安培力公式可知,通电导体在某处不受安培力说明此处一定无磁场
D. 磁场的方向就是通电导体在磁场中受磁场作用力的方向
【答案】B
【解析】A.当电荷的速度的方向与磁场方向平行或电荷处于静止状态时,不会受到洛伦兹力的作用,故A错误;
B.根据电场的基本性质可知,电荷在电场中一定会受电场力的作用,故B正确;
C.当通电导体中的电流方向与磁场方向平行时,通电导体在磁场中不受力安培力的作用,故C错误;
D.根据左手定则可知,磁场的方向与通电导体在磁场中受磁场作用力的方向垂直,故D错误。
故选B。
6.如图所示,下列选项中,小磁针静止时极指向正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】
由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可得出,极应靠近极,极应靠近极,故AB错误;
C.由右手螺旋定则,可得导线下方的磁场方向垂直纸面向里,所以极应沿纸面向里,故C错误;
D.由右手螺旋定则可知,通电螺线管左侧为极,右侧为极,则小磁针静止时极靠近通电螺线管极,D正确。
【磁感线的性质和特点】
7.关于磁场的磁感线,下列说法正确的是( )
A. 条形磁铁的磁感线从磁铁的极出发,终止于磁铁的极
B. 磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线疏的地方磁场弱,磁感线密的地方磁场强
C. 磁感线是客观存在的物质,没画磁感线的地方就表示磁场不存在
D. 通电长直导线周围的磁感线是以导线为圆心的均匀分布的同心圆
【答案】B
【解答】
A.在磁体的外部磁感线是从磁体的极出发回到极,但在磁体的内部磁感线是从磁体的极出发回到极,故A错误;
B.磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线疏的地方磁场弱,磁感线密的地方磁场强,故B正确;
C.磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向,但磁感线不是真实存在的,故C错误;
D.通电长直导线周围的磁感线是以导线为圆心的同心圆,但不是均匀分布的,越向外磁场越弱,所以磁感线越向外就变得越稀疏,故D错误.
故选B。
8.如图所示,同一线圈分别垂直纸面方向放置在磁场中的和处,通过线圈的磁通量大小分别是、,磁感应强度大小分别是、。下列物理量关系的表达式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解答】
从图中看出,线圈穿过的磁感线条数多,所以磁通量,由磁感线的疏密可知,故B正确,ACD错误。
故选B。
10.磁电式电表原理示意图如图所示,两磁极装有极靴,极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向,两者之间有可转动的线圈。,,和为磁场中的四个点。下列说法正确的是( )
A. 图示左侧通电导线受到安培力向下 B. ,两点的磁感应强度相同
C. 圆柱内的磁感应强度处处为零 D. ,两点的磁感应强度大小相等
【答案】A
【解答】
A.由左手定则可知,图示左侧通电导线受到安培力向下,选项A正确;
B.、两点的磁感应强度大小相同,但是方向不同,选项B错误;
C.磁感线是闭合的曲线,则圆柱内的磁感应强度不为零,选项C错误;
D.因点处的磁感线较点密集,可知 点的磁感应强度大于点的磁感应强度,选项D错误。
故选A。
【磁感线和电场线】
11.下列说法正确的是( )
A.匀强电场中各处的场强相等,电势也相等
B.电势降低的方向就是电场线的方向
C.磁场中两条磁感线一定不相交,但电场中的电场线是可以相交的
D.电场中某点场强为零,则检验电荷在该点受到的电场力为零
【答案】D
【详解】A.匀强电场中,各点的场强都相等,各点的电势可能不等,也可能相等,比如沿着电场线的方向电势降低,故A错误;
B.电势降低最快的方向是电场强度的方向,故B错误;
C.磁场中两条磁感线一定不相交 ,电场中的电场线也是不相交的,故C错误;
D.根据
可知,电场中某点场强为零,则检验电荷在该点受到的电场力为零,故D正确 。
故选D。
12.关于磁场和电场,下列说法正确的是( )
A.电场线是闭合曲线,磁感线是不闭合曲线
B.某点的磁场方向与该点的正电荷所受磁场力方向相同
C.将一小段直导线放在磁场中,若导线不受安培力则此处磁感应强度一定为0
D.将一试探电荷放在电场中,若电荷不受电场力则此处电场强度一定为0
【答案】D
【详解】A.静电场的电场线是不闭合曲线,磁感线是闭合曲线,故A错误;
B.磁场中某点的磁感应强度的方向与电荷在该点所受磁场力的方向互相垂直,故B错误;
C.将一小段直导线放在磁场中,若导线不受安培力,则可能是此处磁感应强度为0,也可能是导线与磁场方向平行,故C错误;
D.将一试探电荷放在电场中,若电荷不受电场力则此处电场强度一定为0,故D正确。
故选D。
13.法拉第为描述场的性质而提出场线的假设。如图是场线中的一部分,点A、P、Q处于中央同一直线上,P、Q关于中垂线对称,以下判断正确的是( )
A.可能是两个同种电荷产生的电场线
B.可能是条形磁铁产生磁场的磁感线
C.无论是电场还是磁场,A、P处场的方向相反
D.无论是电场还是磁场,P、Q处场强的大小相等、方向相反
【答案】B
【详解】AB.由题意和图可看出,可能是两个等量异种点电荷产生的电场线,左正右负;也可能是条形磁铁或通电螺线管产生的磁感线,左N右S,若是电场线,可能是两个异种电荷产生的电场线,若是磁感线,可能是条形磁铁产生磁场的磁感线,A错误,B正确;
C.若是电场线,A、P处场的方向相反;若是磁感线,,A、P处场的方向相同,C错误;
D.由于P、Q关于中垂线对称,因此无论是电场还是磁场,P、Q处场强的大小相等、方向相同,D错误。
故选B。
【磁感应强度】
14.有关磁场的物理概念,下列说法中正确的是( )
A. 磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,是标量
B. 磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向无关
C. 磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关
D. 磁感线的切线方向表示磁场的方向,其疏密表示磁感应强度的大小
【答案】D
【解答】
A、磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,是矢量.故A错误;
B、磁感应强度的方向就是该点的磁场方向,跟产生磁场的电流方向有关.故B错误;
C、磁感应强度的方向是由磁场本身决定的,与放入磁场中的受磁场力作用的电流方向无关.故C错误;
D、磁感线可以形象描述磁场的强弱和方向,磁感线的切线方向表示磁场的方向,其疏密表示磁感应强度的大小.故D正确.
故选 D。
15、(多选)关于B=的说法中正确的是( )
A.磁场中某点的磁感应强度B与通电导线在磁场中所受的磁场力F成正比
B.磁场中某点的磁感应强度B与Il的乘积成反比
C.磁场中某点的磁感应强度B不一定等于
D.通电直导线在某点所受磁场力为零,则该点磁感应强度B不一定为零
答案:CD
解析:磁感应强度B=是用比值定义法定义的,但磁感应强度是磁场的固有性质,与通电导线所受磁场力F及Il的乘积等外界因素无关,A、B错误;B=是在电流与磁场垂直的情况下得出的,如果不垂直,设电流方向与磁场方向夹角为θ,则根据F=IlBsin θ得B=,即B不一定等于, 如果B∥I,虽然B≠0,但F=0,故C、D正确。
16.如图所示为用漆包线绕制的电动机线圈,其中为线圈的轴线,点为线圈的中心,且。当线圈中通入如图所示的电流时,下列说法正确的是
A. 若通入恒定直流电,点与点处磁感应强度大小相等,方向相反
B. 若通入恒定直流电,点处磁感应强度大小小于点
C. 若通入交流电,不同匝的线圈之间可能会互相排斥
D. 若通入交流电,当电流增大时,点处磁感应强度增大
【答案】D
【解析】根据对称性,通入恒定直流电时,点处磁感应强度与点处相同,且、、三点中点处的磁感应强度最大, AB错误;
C.同向电流之间互相吸引,C错误;
D.若通入交流电,当电流瞬时值增大时,自感电动势只能阻碍原电流变化,而不能阻止,故点处的磁感应强度增大,D正确。
17.如图所示,构成等边三角形,若两通电导线、在处产生磁场的磁感应强度大小均为;如图所示,小磁针悬挂在直导线正上方,在直导线中通有自向方向的电流,下列说法正确的是
A. 处磁场的磁感应强度大小是
B. 处磁场的磁感应强度方向垂直于连线
C. 小磁针的极将会垂直纸面向外转动
D. 小磁针会在纸面内顺时针旋转
【答案】C
【解答】
、由安培定则,将两通电导线、在处产生的磁感应强度方向画出,且磁感应强度大小相同,如图
所示,则由矢量合成求出处磁场的总磁感应强度,由几何关系可得处磁场的总磁感应强度大小是,方
向平行于连线,、B错误
、根据安培定则判断小磁针附近的磁场方向为垂直纸面向外,再根据小磁针的极指向磁场方向,可知悬挂在直导线正上方的小磁针极向纸外,极向纸内旋转,故C正确,D错误。
【磁通量】
18.如图所示,匀强磁场方向沿轴的正方向,且线段,线段,通过面积、、的磁通量分别为、、,则( )
A. B. C. D. 最大
【答案】B
【解析】因平面在平面内的投影面积等于平面的面积,根据
可知可知
因平面与磁场方向平行,可知
故选B。
19.如图所示,半径为的圆形线圈共有匝,其中心位置半径为的虚线圆内有磁感应强度大小为的匀强磁场,磁感线方向垂直线圈平面,下列说法正确的是
A. 穿过线圈的磁通量是
B. 若线圈绕直径翻转则线圈磁通量的变化量大小是
C. 若线圈绕直径翻转则线圈磁通量的变化量大小是
D. 若线圈绕直径翻转则线圈磁通量的变化量大小是
【答案】D
【解析】A.磁通量与线圈匝数无关,中的为磁场垂直穿过线圈的有效面积,是虚线圆的面积,故,,故A错误
B.将线圈绕某直径转过,磁感线穿过线圈的方向反向,故线圈转过后,穿过线圈的磁通量变为,
磁通量变化量为,故B错误
.若线圈绕直径翻转,磁感线穿过线圈的方向变化,穿过线圈的磁通量变为,则线圈磁通量的变化量大小是,故D正确,C错误。
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考点91 磁场及其描述 1
【磁现象、磁性、磁极】 1
【磁场的概念和性质】 2
【磁感线的性质和特点】 3
【磁感线和电场线】 3
【磁感应强度】 4
【磁通量】 5
考点91 磁场及其描述
【磁现象、磁性、磁极】
1.图中与磁现象有关的四个实验,其对应判断正确的是( )
A. 甲图中小磁针的偏转情况形象描述了磁体周围磁场的分布
B. 乙图说明磁场对电流有力的作用,根据该原理制成了电动机
C. 丙图表明通电导线周围存在着磁场,这一物理现象是法拉第发现的
D. 丁图中左边铁钉吸引大头针较多,表明左侧线圈内电流大,电磁铁磁性强
2.据北宋武经总要记载,古人先将鱼形铁烧红,令铁鱼头尾指向南北,然后将其放入水中冷却,依靠地磁场获得磁性,再将其放入水中漂浮,制成指南鱼鱼头指南,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 指南鱼的鱼头应标注“” B. 指南鱼周围存在磁感线
C. 指南鱼不能吸引小铁针 D. 指南鱼的鱼头磁性最弱
3.将小磁针分别放入通电螺线管内部、周围和条形磁铁的周围,静止时小磁针极黑色端的指向全部正确的是
A. B.
C. D.
【磁场的概念和性质】
4.下列关于磁场的说法中,正确的是:
A. 磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质
B. 磁场是为了解释磁极间的相互作用而人为规定的
C. 磁体与磁体之间是直接发生作用的
D. 磁场只有在磁体与磁体、磁体与电流发生作用时才产生
5.下列说法正确的是( )
A. 电荷在磁场中一定受到洛伦兹力的作用
B. 电荷在电场中一定受到电场力的作用
C. 由安培力公式可知,通电导体在某处不受安培力说明此处一定无磁场
D. 磁场的方向就是通电导体在磁场中受磁场作用力的方向
6.如图所示,下列选项中,小磁针静止时极指向正确的是( )
A. B.
C. D.
【磁感线的性质和特点】
7.关于磁场的磁感线,下列说法正确的是( )
A. 条形磁铁的磁感线从磁铁的极出发,终止于磁铁的极
B. 磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线疏的地方磁场弱,磁感线密的地方磁场强
C. 磁感线是客观存在的物质,没画磁感线的地方就表示磁场不存在
D. 通电长直导线周围的磁感线是以导线为圆心的均匀分布的同心圆
8.如图所示,同一线圈分别垂直纸面方向放置在磁场中的和处,通过线圈的磁通量大小分别是、,磁感应强度大小分别是、。下列物理量关系的表达式正确的是( )
A. B. C. D.
10.磁电式电表原理示意图如图所示,两磁极装有极靴,极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向,两者之间有可转动的线圈。,,和为磁场中的四个点。下列说法正确的是( )
A. 图示左侧通电导线受到安培力向下 B. ,两点的磁感应强度相同
C. 圆柱内的磁感应强度处处为零 D. ,两点的磁感应强度大小相等
【磁感线和电场线】
11.下列说法正确的是( )
A.匀强电场中各处的场强相等,电势也相等
B.电势降低的方向就是电场线的方向
C.磁场中两条磁感线一定不相交,但电场中的电场线是可以相交的
D.电场中某点场强为零,则检验电荷在该点受到的电场力为零
12.关于磁场和电场,下列说法正确的是( )
A.电场线是闭合曲线,磁感线是不闭合曲线
B.某点的磁场方向与该点的正电荷所受磁场力方向相同
C.将一小段直导线放在磁场中,若导线不受安培力则此处磁感应强度一定为0
D.将一试探电荷放在电场中,若电荷不受电场力则此处电场强度一定为0
13.法拉第为描述场的性质而提出场线的假设。如图是场线中的一部分,点A、P、Q处于中央同一直线上,P、Q关于中垂线对称,以下判断正确的是( )
A.可能是两个同种电荷产生的电场线
B.可能是条形磁铁产生磁场的磁感线
C.无论是电场还是磁场,A、P处场的方向相反
D.无论是电场还是磁场,P、Q处场强的大小相等、方向相反
【磁感应强度】
14.有关磁场的物理概念,下列说法中正确的是( )
A. 磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,是标量
B. 磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向无关
C. 磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关
D. 磁感线的切线方向表示磁场的方向,其疏密表示磁感应强度的大小
15、(多选)关于B=的说法中正确的是( )
A.磁场中某点的磁感应强度B与通电导线在磁场中所受的磁场力F成正比
B.磁场中某点的磁感应强度B与Il的乘积成反比
C.磁场中某点的磁感应强度B不一定等于
D.通电直导线在某点所受磁场力为零,则该点磁感应强度B不一定为零
16.如图所示为用漆包线绕制的电动机线圈,其中为线圈的轴线,点为线圈的中心,且。当线圈中通入如图所示的电流时,下列说法正确的是
A. 若通入恒定直流电,点与点处磁感应强度大小相等,方向相反
B. 若通入恒定直流电,点处磁感应强度大小小于点
C. 若通入交流电,不同匝的线圈之间可能会互相排斥
D. 若通入交流电,当电流增大时,点处磁感应强度增大
17.如图所示,构成等边三角形,若两通电导线、在处产生磁场的磁感应强度大小均为;如图所示,小磁针悬挂在直导线正上方,在直导线中通有自向方向的电流,下列说法正确的是
A. 处磁场的磁感应强度大小是
B. 处磁场的磁感应强度方向垂直于连线
C. 小磁针的极将会垂直纸面向外转动
D. 小磁针会在纸面内顺时针旋转
【磁通量】
18.如图所示,匀强磁场方向沿轴的正方向,且线段,线段,通过面积、、的磁通量分别为、、,则( )
A. B. C. D. 最大
19.如图所示,半径为的圆形线圈共有匝,其中心位置半径为的虚线圆内有磁感应强度大小为的匀强磁场,磁感线方向垂直线圈平面,下列说法正确的是
A. 穿过线圈的磁通量是
B. 若线圈绕直径翻转则线圈磁通量的变化量大小是
C. 若线圈绕直径翻转则线圈磁通量的变化量大小是
D. 若线圈绕直径翻转则线圈磁通量的变化量大小是
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