内容正文:
课时测评25 磁场 磁感线
(时间:30分钟 满分:70分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(选择题1-14题,每题5分,共70分)
1.下列关于磁场和磁感线的描述,正确的是( )
A.磁极之间只有发生相互作用时才有磁场存在
B.磁感线可以形象地表示磁场的强弱与方向
C.磁感线总是从磁体的北极出发,终止于南极
D.磁感线就是细铁屑在磁体周围排列出的曲线,没有细铁屑的地方就没有磁场
答案:B
解析:磁极之间的磁场无论磁极间是否发生相互作用磁场总是存在的,A错误;磁感线是人为假想的曲线,磁感线可以形象地表示磁场的强弱与方向,B正确;磁感线是闭合曲线,在磁体外部,从磁体的北极出发,回到南极,在磁体内部,从南极指向北极,C错误;用细铁屑在磁体周围排列出的曲线可以模拟磁感线,没有细铁屑的地方同样有磁场,D错误。
2.(2025·四川攀枝花高二统考期末)奥斯特发现了电流的磁效应,某实验小组复刻了该实验。为更好的观察实验现象,导线在放置时应尽可能朝哪个方向?( )
A.东西方向 B.南北方向
C.东南方向 D.东北方向
答案:B
解析:由于地球磁场方向是由南指向北,为了明显地观察到现象,导线应朝南北放置,在地磁场的作用下向东西方向偏转。故选B。
3.(2025·北京怀柔高二统考期末)一根软铁棒被磁化是因为( )
A.软铁棒中产生了分子电流
B.软铁棒中分子电流取向杂乱无章
C.软铁棒中分子电流消失了
D.软铁棒中分子电流取向变得大致相同
答案:D
解析:根据安培的分子电流假说,一根软铁棒被磁化是因为软铁棒中分子电流取向变得大致相同。故选D。
4. (多选)司南是中国古代辨别方向用的一种仪器,据近代考古学家猜测,司南是用天然磁铁矿石琢成一个勺形的东西,放在一个光滑的盘上,盘上刻着方位,可以辨别方向,如图所示,下列说法正确的是( )
A.司南不可能仅具有一个磁极
B.司南能够指向南北,说明地球具有磁场
C.司南的指向会受到附近铜块的干扰
D.在司南正上方附近沿勺柄方向放置一直导线,导线通电时司南会发生偏转
答案:ABD
解析:磁极是成对出现的,则司南不可能仅具有一个磁极,故A正确;司南能够指向南北,说明地球具有磁场,故B正确;铜不是磁性材料,则司南的指向不会受到附近铜块的干扰,故C错误;在司南正上方附近沿勺柄方向放置一直导线,因直导线下面的磁场与直导线垂直,可知导线通电时司南会发生偏转,故D正确。
5.如图所示,举世瞩目的上海磁悬浮列车线是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮列车线,其全程共30 km,列车最高速度可达552 km/h,单向运行约8 min。磁悬浮列车底部装有电磁铁,轨道地面上则安装有线圈。通过地面线圈与列车上的电磁铁之间的排斥力使列车悬浮起来,地面线圈的上端磁极极性与列车上的电磁铁下端极性总保持( )
A.相同 B.相反
C.不能确定 D.以上均不对
答案:A
解析:磁悬浮列车采用磁场力使列车与轨道分离并悬浮起来,减小摩擦阻力,地面线圈与列车上的电磁铁间存在斥力,则磁极极性应相同。故选A。
6. (2025·广东汕尾高二统考期末)某兴趣小组将带绝缘胶皮的导线绕在一颗铁钉上制成一个简易的电磁铁,铁钉的正上方放置的小磁针稳定后如图所示,下列说法正确的是( )
A.铁钉右端为电磁铁的S极
B.导线中电流从A端流入、B端流出
C.小磁针所在位置的磁场方向水平向左
D.增大导线中的电流,小磁针的N极将指向A端
答案:A
解析:由小磁针静止时的指向可知,铁钉右端为S极,根据安培定则判断可知,电流从B端流入,A端流出,故A正确,B错误;放置在磁场中的小磁针静止时N极所指方向为该点磁场方向,小磁针处的磁场方向水平向右,增大导线中的电流,磁场方向不变,小磁针的指向不变,故C、D错误。
7.(2025·江苏学业水平考试)电流的磁效应揭示了电与磁的联系。若直导线中通有方向垂直纸面向外的恒定电流,则电流的磁感线分布正确的是( )
答案:D
解析:根据安培定则可知,当电流方向垂直纸面向外时,所形成的磁场方向为逆时针方向,且为闭合的曲线,故A、B、C错误,D正确。
8.如图所示,在薄金属圆筒表面上通以与其轴线平行、分布均匀的恒定电流时,该圆筒的形变趋势为( )
A.沿轴线上下压缩 B.沿轴线上下拉伸
C.沿半径向内收缩 D.沿半径向外膨胀
答案:C
解析:两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用:电流方向相同时相互吸引,电流方向相反时相互排斥。根据题意,薄金属圆筒表面上通以与其轴线平行、分布均匀的恒定电流,可将其看成是若干个电流方向相同的导体,它们彼此之间会产生吸引力,则圆筒的形变趋势为沿半径向内收缩,故C正确。
9. (2025·江苏启东中学高二开学考试)如图所示,带负电的金属圆盘绕轴OO′以角速度ω匀速旋转,在盘左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是( )
A.N极竖直向上 B.N极竖直向下
C.N极沿轴线向右 D.N极沿轴线向左
答案:C
解析:带负电的金属盘如图所示旋转,则金属盘的电流方向与旋转方向相反。再由右手螺旋定则可知金属盘磁极的方向:左端S极,右端N极。因此小磁针N极沿轴线向右。故C正确,A、B、D错误。
10.如图所示,两根非常靠近且互相垂直并互相绝缘的长直导线,当通以如图所示方向的电流时,电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的( )
A.区域Ⅰ B.区域Ⅱ C.区域Ⅲ D.区域Ⅳ
答案:A
解析:由安培定则可知,I1在其上方产生的磁场方向垂直纸面向里,I2在其右方产生的磁场方向垂直纸面向里,故只有在区域Ⅰ,两个电流产生的磁场方向一致且垂直纸面向里,选项A正确。
11.(多选)(2025·四川成都高二统考期末)如图所示,电磁打点计时器是利用电磁原理打点计时的一种仪器。它的工作原理为:线圈中通入交流电时,线圈中的钢制弹簧片被周期性的磁化,并受到永久磁铁作用使弹簧片带动振针周期性的上下振动。当某时刻线圈中通入图示电流时,下列说法中正确的是( )
A.线圈右端为N极
B.线圈右端为S极
C.弹簧片被磁化后受到向上的作用力
D.弹簧片被磁化后受到向下的作用力
答案:AD
解析:由右手螺旋定则可知线圈右端为N极,弹簧片被磁化后右端为N极,故A正确,B错误;由磁场对磁极的作用可知,弹簧片右端受向下的磁场力,故C错误,D正确。
12.弹簧测力计下挂一条形磁铁,其N极一端位于未通电的螺线管正上方,如图所示,下列说法正确的是( )
A.若将a接电源正极,b接电源负极,弹簧测力计示数将不变
B.若将a接电源正极,b接电源负极,弹簧测力计示数将增大
C.若将b接电源正极,a接电源负极,弹簧测力计示数将减小
D.若将b接电源正极,a接电源负极,弹簧测力计示数将增大
答案:D
解析:当a接电源正极,b接电源负极时,由线圈的缠绕方向和安培定则可知,通电螺线管内部的磁感线方向由下向上,其上端相当于N极,因同名磁极相互排斥,所以条形磁铁受到通电螺线管向上的排斥力,由磁铁的平衡条件知,弹簧测力计的示数将
减小;同理,当b接电源的正极,a接电源负极时,通电螺线管上端相当于S极,异名磁极相互吸引,条形磁铁受到通电螺线管向下的吸引力,由磁铁的平衡条件知,弹簧测力计的示数将增大,故选D。
13.如图所示,圆环上带有大量的负电荷,当圆环沿顺时针方向转动时,a、b、c三枚小磁针都要发生转动,以下说法正确的是( )
A.a、b、c的N极都向纸内转
B.b的N极向纸外转,而a、c的N极向纸内转
C.b、c的N极都向纸内转,而a的N极向纸外转
D.b的N极向纸内转,而a、c的N极向纸外转
答案:B
解析:圆环带有负电荷,圆环顺时针转动,则产生的等效电流方向沿逆时针方向,由安培定则可知,a、c小磁针所在处磁场方向垂直于纸面向里,b小磁针处磁场方向垂直于纸面向外,故a、c小磁针的N极向纸内转动,b小磁针的N极向纸外转动,故B正确。
14.如图所示,直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远,磁场相互不影响,开关闭合后,小磁针N极(黑色一端)指示磁场方向正确的是( )
A.a B.b
C.c D.d
答案:C
解析:小磁针N极的指向为磁感线方向,直导线AB部分,电流从上到下,所以从上往下看,直导线产生的磁场方向应为顺时针方向,所以小磁针a的N极应指向纸面外,A错误;在通电螺线管E部分,由安培定则可知在内部磁感线从右到左,故右端为螺线管S极,左端为N极,在外部磁感线从N极到S极,所以小磁针b的N极应指向右,小磁针c的N极应指向左,B错误,C正确;在U形磁铁D部分,由安培定则可知左端为S极,右端为N极,在外部磁场方向从右端指向左端,所以小磁针d的N极应指向左,D错误。
学科网(北京)股份有限公司
$