内容正文:
第1节 磁场及其描述
目录
【A夯基础】 1
一、磁感应强度 1
二、磁场 1
三、磁感线 3
四、安培定则 4
【B提能力】 5
【C链高考】 8
【A夯基础】
一、磁感应强度
1、下列关于磁感应强度的说法正确的是( )
A.通电导线在某点不受力的作用,则该点的的磁感应强度为零
B.把一小段通电导线放在磁场中,导线受到的力F与该导线的长度l、通过的电流I乘积的比值,即为该点的磁感应强度B
C.磁感应强度只是定义式,它的大小取决于场源以及导线在磁场中的位置,与F、I、l以及通电导线在磁场中的方向无关
D.通电导线在磁场中的受力方向就是磁场的方向
【答案】C
【详解】根据磁感应强度的定义,通电导线应为“在磁场中垂直磁场方向的通电导线”,所以A、B错误。磁场在各点的磁感应强度与有无放入通电导线无关,C正确;磁场的方向与通电导线的受力方向垂直,D错误,故选C。
2、在匀强磁场中某处P垂直于磁场方向放一个长度l=20 cm、通电电流I=0.5 A的直导线,测得它受到的最大磁场力F=1.0 N,其方向竖直向上。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.1 T C.0.1 T D.10 T
【答案】D
【详解】此时导体与磁场方向垂直,由解得B=10 T,磁感应强度与导线无关,故选D。
二、磁场
3、关于磁场,下列说法中不正确的是( )
A.磁场和电场一样,是同一种物质
B.磁场的基本性质是对放在磁场里的磁极或电流有磁场力的作用
C.磁体与通电导体之间的相互作用是通过磁场进行的
D.电流和电流之间的相互作用是通过磁场进行的
【答案】A
【详解】A.磁场和电场都是客观存在的物质,但不是同一种物质,A错误;
B.磁场的基本性质是对放在磁场里的磁极或电流有磁场力的作用,B正确;
CD.磁体和电流周围都能产生磁场,所以磁体与通电导体之间的相互作用和电流与电流之间的相互作用都是通过磁场进行的,CD正确。故选A。
4、关于磁场的说法,正确的是( )
A.在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极,指北的磁极叫南极
B.磁铁与磁铁之间的相互作用是通过磁场发生的,通电导体与通电导体之间的相互作用是通过电场发生的
C.磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质
D.磁铁周围只有在磁极与磁极、磁极和电流发生作用时才有磁场
【答案】C
【详解】根据电磁场的分布可知,小磁针静止时北极所指的方向为北极,即指北的磁极叫北极,指南的磁极叫南极,A选项错误;磁极之间的相互作用,通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的,B选项错误;磁场和电场一样,也是一种客观存在的特殊物质,C选项正确;磁铁的周围存在磁场,在没有磁极与磁极,磁极和电流发生作用时也有磁场,D选项错误。
三、磁感线
5、磁场中某区域的磁感线如图所示,下列论述正确的是( )
A.a、b两处的磁场强弱不同,a处磁场强
B.a、b两点在同一条磁感线上,所以两点磁场方向相同
C.磁感线上某点的切线方向就是该点磁场的方向
D.两条磁感线的空隙处不存在磁场
【答案】C
【详解】A.由题图中磁感线的疏密可知,a处磁场弱,b处磁场强,故A错误;
BC.磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向,a、b两点磁场方向不同,故B错误,C正确;
D.磁感线是假想的,实际不存在,在两条磁感线的空隙处存在磁场,故D错误。故选C。
6、(双选)如图是两种常见磁场的磁感线分布示意图,下列说法正确的是( )
A.图甲中a端是磁铁的S极,b端是磁铁的N极
B.图甲中a端是磁铁的N极,b端是磁铁的S极
C.图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图,c端是N极,d端是S极
D.图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图,c端是S极,d端是N极
【答案】A、D
【详解】图甲是条形磁铁外部磁感线分布示意图,外部磁场的磁感线是从磁铁的N极出来,进入磁铁的S极,故A正确,B错误;图乙是两异名磁极磁感线分布示意图,磁感线仍然是从磁铁的N极出来,进入磁铁的S极,故C错误,D正确。
四、安培定则
7、用安培定则判断电流的磁感线方向,下列各图正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流方向,那么四指的指向(握住)就是磁感线B的环绕方向,故A正确,B错误;用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极,即磁感线的方向,故CD错误。故选A。
8、(双选)如图(a)和图(b)所示带负电的橡胶圆环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转,对圆环左侧轴上的小磁针转动情况分析正确的是( )
A.图(a)中的小磁针N极沿轴向左
B.图(a)中的小磁针N极沿轴向右
C.图(b)中的小磁针N极沿轴向左
D.图(b)中的小磁针N极沿轴向右
【答案】AD
【详解】带负电的橡胶圆环转动时,相当于一个环形电流,其电流方向与转动方向相反。图(a)在其轴线上的磁场方向向左,故图(a)中的小磁针N极沿轴向左;图(b)在其轴线上的磁场方向向右,故图(b)中的小磁针N极沿轴向右。A、D正确。
【B提能力】
9、下列关于电场线和磁感线的说法中,不正确的是( )
A.电场线和磁感线都是电场或磁场中实际不存在的线
B.磁场中两条磁感线一定不相交,但在复杂电场中的电场线是可以相交的
C.电场线是一条不闭合曲线,而磁感线是一条闭合曲线
D.电场线越密的地方,同一试探电荷所受的电场力越大;磁感线分布较密的地方,同一试探电荷所受的磁场力也越大
【答案】BD
【详解】电场线和磁感线的引入是为了能够容易的理解场这种物质的存在,实际上是不存在的,A正确;
不管是磁感线还是电场线,都不相交,因为某点的磁场或是电场的方向沿着该点磁场线或是电场线的切向方向,若相交,某点的磁场强度或是电场强度的方向就不唯一,故B错误;电场线是一条不闭合曲线,从正电荷出发回到负电荷或指向无穷远处;而磁感线是一条闭合曲线,从N极出发总是要回到S极,且在磁体内部从S极指向N极,故而形成闭合的曲线,故C正确;电场线越密表示电场强度越大,故而同一试探电荷在电场线越密的地方所受的电场力越大;磁感线越密集的地方磁感应强度越大,但磁场力不仅与磁感应强度的大小有关,还与带电粒子在磁场中运动的速度大小,以及速度方向与磁场方向的夹角有关,若带电粒子在磁场中处于静止状态则所受磁场力为零,若速度方向与磁感线平行所受磁场力同样为零,故D错误。故选BD。
10、(双选)把一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中,图中能正确反映各量之间关系的是( )
【答案】BC
【详解】磁感应强度的大小和方向由磁场自身决定,不随F或IL的变化而变化,故B正确,D错误;当导线垂直于磁场放置时,有B=,即F=ILB。所以B不变的情况下F与IL成正比,故A错误,C正确。
11、如图所示为三根平行长直导线的截面图,若通过它们的电流大小都相同,方向都垂直纸面向里,位置关系满足AB=AC=AD,已如长直导线C单独在A点产生的磁感应强度大小为,则A点磁感强度大小和方向为( )
A.大小为,方向A→C B.大小为,方向A→D
C.大小为,方向A→C D.大小为,方向A→D
【答案】B
【详解】依题意,根据安培定则,可判断知导线B、D在A点产生的磁感应强度大小相等均为,方向相反,二者在A点的合磁场为零,所以A点磁感强度大小和方向为导线C单独在A点产生的磁感应强度大小,方向从方向A→D。故选B。
12、如图所示,处在竖直平面的环形导线圈的正中心有一个磁针a,在圆环外侧有一小磁针b,a、b与圆环都处于同一竖直面内,当导线中通以图示方向的恒定电流时(不考虑地磁场影响和两小磁针间的作用),则( )
A.小磁针a的N极向纸里转动 B.小磁针a的N极向纸外转动
C.小磁针b的N极向纸里转动 D.小磁针b的N极向纸外转动
【答案】AD
【详解】根据右手螺旋定则知,环形电流内部的磁场方向向里,外部的磁场方向向外,则小磁针a的N极向纸面里偏转,小磁针b的N极向纸外转动.故AD正确,BC错误。故选AD。
13、如图,同一平面内有两根互相平行的长直导线M和N,通有等大反向的电流,该平面内的a、b两点关于导线N对称,且a点与两导线的距离相等。若a点的磁感应强度大小为B,则下列关于b点磁感应强度Bb的判断正确的是( )
A.Bb>2B,方向垂直该平面向里
B.Bb<B,方向垂直该平面向外
C.B<Bb<B,方向垂直该平面向里
D.B<Bb<2B,方向垂直该平面向外
【答案】B
【详解】根据右手螺旋定则可知:两导线在a点形成的磁场方向相同,由于两导线电流大小相等,a点与两导线的距离也相等,故单根导线在a点形成的磁感应强度大小为。由于a和b与导线N距离相等,导线N在b点磁感应强度大小为,方向垂直该平面向外;导线M在b点磁感应强度大小小于,且方向垂直该平面向里,故b点磁感应强度小于,方向垂直该平面向外,故B正确,A、C、D错误。
【C链高考】
14、(2025·江苏·高考真题)某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示,下列判断正确的是( )
A. a点的磁感应强度大于b点 B. b点的磁感应强度大于c点
C. c点的磁感应强度大于a点 D. a、b、c点的磁感应强度一样大
【答案】B
【详解】磁感线越密集的地方磁感线强度越大,故可知。故选B。
15、(2025·福建·高考真题)如图所示,空间中存在两根无限长直导线L1与L2,通有大小相等,方向相反的电流。导线周围存在M、O、N三点,M与O关于L1对称,O与N关于L2对称且OM=ON,初始时,M处的磁感应强度大小为B1,O点磁感应强度大小为B2,现保持L1中电流不变,仅将L2撤去,求N点的磁感应强度大小( )
A. B. C.B2﹣B1 D.B1﹣B2
【答案】B
【详解】根据安培定则,两导线在O点处产生的磁感应强度方向相同大小相等,则单个导线在O点处产生的磁感应强度大小为
根据对称性,两导线在N处的磁感应强度大小应该与M点一样,为B1
根据对称性,L2在N点处产生的磁感应强度为
由于L2在N点处产生的磁感应强度大于L1在N点处产生的磁感应强度,且方向相反,将L2撤去,N点的磁感应强度为。故选B。
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第1节 磁场及其描述
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【A夯基础】 1
一、磁感应强度 1
二、磁场 1
三、磁感线 3
四、安培定则 4
【B提能力】 5
【C链高考】 8
【A夯基础】
一、磁感应强度
1、下列关于磁感应强度的说法正确的是( )
A.通电导线在某点不受力的作用,则该点的的磁感应强度为零
B.把一小段通电导线放在磁场中,导线受到的力F与该导线的长度l、通过的电流I乘积的比值,即为该点的磁感应强度B
C.磁感应强度只是定义式,它的大小取决于场源以及导线在磁场中的位置,与F、I、l以及通电导线在磁场中的方向无关
D.通电导线在磁场中的受力方向就是磁场的方向
2、在匀强磁场中某处P垂直于磁场方向放一个长度l=20 cm、通电电流I=0.5 A的直导线,测得它受到的最大磁场力F=1.0 N,其方向竖直向上。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.1 T C.0.1 T D.10 T
二、磁场
3、关于磁场,下列说法中不正确的是( )
A.磁场和电场一样,是同一种物质
B.磁场的基本性质是对放在磁场里的磁极或电流有磁场力的作用
C.磁体与通电导体之间的相互作用是通过磁场进行的
D.电流和电流之间的相互作用是通过磁场进行的
4、关于磁场的说法,正确的是( )
A.在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极,指北的磁极叫南极
B.磁铁与磁铁之间的相互作用是通过磁场发生的,通电导体与通电导体之间的相互作用是通过电场发生的
C.磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质
D.磁铁周围只有在磁极与磁极、磁极和电流发生作用时才有磁场
三、磁感线
5、磁场中某区域的磁感线如图所示,下列论述正确的是( )
A.a、b两处的磁场强弱不同,a处磁场强
B.a、b两点在同一条磁感线上,所以两点磁场方向相同
C.磁感线上某点的切线方向就是该点磁场的方向
D.两条磁感线的空隙处不存在磁场
6、(双选)如图是两种常见磁场的磁感线分布示意图,下列说法正确的是( )
A.图甲中a端是磁铁的S极,b端是磁铁的N极
B.图甲中a端是磁铁的N极,b端是磁铁的S极
C.图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图,c端是N极,d端是S极
D.图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图,c端是S极,d端是N极
四、安培定则
7、用安培定则判断电流的磁感线方向,下列各图正确的是( )
A. B. C. D.
8、(双选)如图(a)和图(b)所示带负电的橡胶圆环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转,对圆环左侧轴上的小磁针转动情况分析正确的是( )
A.图(a)中的小磁针N极沿轴向左
B.图(a)中的小磁针N极沿轴向右
C.图(b)中的小磁针N极沿轴向左
D.图(b)中的小磁针N极沿轴向右
【B提能力】
9、下列关于电场线和磁感线的说法中,不正确的是( )
A.电场线和磁感线都是电场或磁场中实际不存在的线
B.磁场中两条磁感线一定不相交,但在复杂电场中的电场线是可以相交的
C.电场线是一条不闭合曲线,而磁感线是一条闭合曲线
D.电场线越密的地方,同一试探电荷所受的电场力越大;磁感线分布较密的地方,同一试探电荷所受的磁场力也越大
10、(双选)把一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中,图中能正确反映各量之间关系的是( )
11、如图所示为三根平行长直导线的截面图,若通过它们的电流大小都相同,方向都垂直纸面向里,位置关系满足AB=AC=AD,已如长直导线C单独在A点产生的磁感应强度大小为,则A点磁感强度大小和方向为( )
A.大小为,方向A→C B.大小为,方向A→D
C.大小为,方向A→C D.大小为,方向A→D
12、如图所示,处在竖直平面的环形导线圈的正中心有一个磁针a,在圆环外侧有一小磁针b,a、b与圆环都处于同一竖直面内,当导线中通以图示方向的恒定电流时(不考虑地磁场影响和两小磁针间的作用),则( )
A.小磁针a的N极向纸里转动 B.小磁针a的N极向纸外转动
C.小磁针b的N极向纸里转动 D.小磁针b的N极向纸外转动
13、如图,同一平面内有两根互相平行的长直导线M和N,通有等大反向的电流,该平面内的a、b两点关于导线N对称,且a点与两导线的距离相等。若a点的磁感应强度大小为B,则下列关于b点磁感应强度Bb的判断正确的是( )
A.Bb>2B,方向垂直该平面向里
B.Bb<B,方向垂直该平面向外
C.B<Bb<B,方向垂直该平面向里
D.B<Bb<2B,方向垂直该平面向外
【C链高考】
14、(2025·江苏·高考真题)某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示,下列判断正确的是( )
A. a点的磁感应强度大于b点 B. b点的磁感应强度大于c点
C. c点的磁感应强度大于a点 D. a、b、c点的磁感应强度一样大
15、(2025·福建·高考真题)如图所示,空间中存在两根无限长直导线L1与L2,通有大小相等,方向相反的电流。导线周围存在M、O、N三点,M与O关于L1对称,O与N关于L2对称且OM=ON,初始时,M处的磁感应强度大小为B1,O点磁感应强度大小为B2,现保持L1中电流不变,仅将L2撤去,求N点的磁感应强度大小( )
A. B. C.B2﹣B1 D.B1﹣B2
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