课时测评20 磁场及其描述-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（鲁科版）

课时测评20　磁场及其描述 (时间：45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1－12题，每题4分，共48分) 1．(多选)下列说法中正确的是(　　 ) A．任何磁体都具有N极和S极两个磁极 B．奥斯特实验说明了电流周围存在着磁场 C．通电导体之间也存在着相互作用，它们是通过电场发生作用的 D．地磁场的N极与地理的南极重合，地磁场的S极与地理的北极重合 答案：AB 解析：磁体都有两个磁极：N极、S极，A正确；奥斯特实验说明电流周围存在磁场，B正确；通电导体之间的相互作用是通过磁场产生的，C错误；地磁场的两极与地理两极并不重合，D错误。故选A、B。 2．人们早在公元前6、7世纪就发现了磁石吸铁、磁石指南等现象，如图所示是最早的指南仪器——司南，形似勺子，勺柄是其磁体南极，则司南静止时，勺柄所指的方向是(　　) A．东方 B．北方 C．西方 D．南方 答案：D 解析：因地磁的北极在地理的南极附近，勺柄是磁体南极，故司南静止时，勺柄所指的方向是南方，故D正确。 3．下列关于磁感应强度的概念的说法正确的是(　　 ) A．放在某处的小磁针N极不受磁场力作用，该处磁场的磁感应强度可能不为0 B．放在某处的小磁针N极受到了磁场力作用，该处磁场的磁感应强度一定不为0 C．磁场中某位置处的磁感应强度的大小，与放在该处的电流元的放法有关 D．磁场中某位置处的磁感应强度的方向，与该处电流元所受到的磁场力方向可能一致 答案：B 解析：小磁针在磁场中一定会受到磁场力作用，选项A错误，B正确；磁场中某处的磁感应强度大小和方向都由磁场本身决定，选项C错误；磁场中某位置处的磁感应强度的方向，与该处电流元所受到的磁场力方向一定不一致，选项D错误。 4．关于磁感线的描述，下列说法中正确的是(　　 ) A．磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致 B．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的 C．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场 D．两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交 答案：A 解析：磁感线上每一点的切线方向表示磁场方向，即小磁针静止时北极所指的方向，所以A正确；磁感线是为了形象地描述磁场而假想的一簇有方向的闭合曲线，实际上并不存在，细铁屑可以显示出其形状，但那并不是磁感线，B错误；磁感线的疏密反映磁场的强弱，磁感线是假想的人为画出的曲线，两条磁感线的空隙处也存在磁场，C错误；在磁铁外部磁感线从N极到S极，内部从S极到N极，磁感线不相交，D错误。 5．下图中绘出了磁铁的磁感线及其旁边小磁针静止时所指的方向(小磁针黑色端表示N极)，其中正确的是(　　 ) 答案：A 解析：小磁针静止时N极所指的方向与磁场方向相同，故选项A正确。磁体外部磁场方向应从N极指向S极，故选项B、C、D错误。 6．关于磁感应强度B、电流I、导线长度L和电流所受磁场力F的关系，下面的说法中正确的是(　　 ) A．在B＝0的地方，F一定等于零 B．在F＝0的地方，B一定等于零 C．若B＝1 T，I＝1 A，L＝1 m，则F一定等于1 N D．若L＝1 m，I＝1 A，F＝1 N，则B一定等于1 T 答案：A 解析：在B为零的地主，则F一定为零，而F为零时，则B不一定为零，可能B与I平行。故A正确，B错误。若B＝1 T，I＝1 A，L＝1 m，只有B垂直I时，才有F＝BIL＝1 N，故C错误；若F＝1 N，I＝1 A，L＝1 m，只有B垂直I时，才有F＝BIL＝1 N，B＝1 T，故D错误。 7．(多选)如图所示，能自由转动的小磁针水平放置在桌面上。当有一束带电粒子沿与磁针指向平行的方向从小磁针上方水平飞过时，所能观察到的现象是(　　 ) A．小磁针不动 B．若是正电荷飞过，小磁针会发生偏转 C．若是负电荷飞过，小磁针会发生偏转 D．若是一根通电导线，小磁针会发生偏转 答案：BCD 解析：电流是由运动电荷产生的，当电荷在小磁针上方运动时也会形成电流，从而形成磁场，通电导线周围也存在磁场，这两种磁场是等效的，均会使小磁针发生转动，故B、C、D均正确。 8．在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线围成一个正方形，如图所示，四根导线中的电流关系I1＝I3＞I2＞I4。要使正方形的几何中心O点磁场增强，则可切断的电流是(　　 ) A．I1 B．I2 C．I3 D．I4 答案：D 解析：由安培定则可知，电流I1、I2、I3在O点产生的磁场方向均垂直纸面向里，I4在O点产生的磁场方向垂直纸面向外且较弱，所以合磁场方向垂直纸面向里，要使O点的磁场增强，可切断I4中的电流。 9．磁铁的磁性变弱，需要充磁。充磁的方式有两种，图甲是将条形磁铁穿在通电螺线管中，图乙是将条形磁铁夹在电磁铁之间，a、b和c、d接直流电源，下列接线正确的是(充磁时应使外加磁场与磁铁的磁场方向相同)(　　 ) A．a接电源正极，b接电源负极，c接电源正极，d接电源负极 B．a接电源正极，b接电源负极，c接电源负极，d接电源正极 C．a接电源负极，b接电源正极，c接电源正极，d接电源负极 D．a接电源负极，b接电源正极，c接电源负极，d接电源正极 答案：B 解析：甲图中，因磁铁在螺线管的内部，应使螺线管内磁感线方向从右向左(左端是N极，右端是S极)，由安培定则可判定，a接电源正极，b接电源负极；乙图中，同理可知，右端是螺线管N极，左端是S极，由安培定则可判定c接电源负极，d接电源正极，B选项正确。 10．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极都向纸里转 B．b的N极向纸外转，而a、c的N极向纸里转 C．b、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转 D．b的N极向纸里转，而a、c的N极向纸外转 答案：B 解析：由于圆环带负电荷，故当圆环沿顺时针方向转动时，等效电流的方向为逆时针，由安培定则可判断环内磁场方向垂直纸面向外，环外磁场方向垂直纸面向内，磁场中某点的磁场方向即是放在该点的小磁针静止时N极的指向，所以b的N极向纸外转，a、c的N极向纸里转。 11．空间存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为B0，图甲是一放置于纸面内有顺时针方向恒定电流的圆形导体环，圆心O处的磁感应强度为零。图乙是一放置于纸面内有逆时针方向同样大小恒定电流的半圆形导体环，空间存在同样的垂直纸面、磁感应强度为B0的匀强磁场，以下说法正确的是(　　) A．空间匀强磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里 B．图乙圆心O处的磁感应强度为 C．图乙圆心O处的磁感应强度方向垂直纸面向里 D．图乙半圆形导体环中电流在圆心O处产生的磁感应强度为B0 答案：B 解析：根据安培定则可知，恒定电流在圆心处的磁感应强度方向垂直纸面向里，此时圆心O处的磁感应强度为零，所以空间匀强磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外，故A错误；据题意可知，圆形导体环在圆心处产生的磁场的磁感应强度大小为B0，则通以逆时针方向、同样大小的恒定电流的半圆形导体环在圆心处产生的磁场的磁感应强度大小为，根据安培定则可知，方向垂直纸面向外，所以题图乙圆心O处的磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为B＝B0，故B正确，C、D错误。故选B。 12．智能手机中有多种传感器，其中包括磁传感器，安装合适的软件后，利用手机中的磁传感器可以测量磁感应强度。地磁场的磁感线分布如图(a)所示。小明为了测量当地的地磁场，如图(b)，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy平面。某次测量时，手机水平放置，z轴正方向竖直向上，测出以下数据：Bx＝50 μT，By＝0，Bz＝0。根据测量结果可以推断(　　) A．测量地点位于赤道 B．测量地点位于北半球 C．x轴正方向指向南方 D．当地的地磁场大小约为50 μT 答案：A 解析：地磁场可以看成一巨大的“条形磁铁”，地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近。在赤道上地磁场的磁感线是平行于地面的，所以测量地点在赤道，且x轴正方向指向北方，故A正确，B、C错误；测量点的磁场大小是三个方向的磁场的合成，所以测量地点的地磁场大小为B＝＝50 μT，故D错误。故选A。 13．(10分)磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，通过的电流为2.5 A，导线长为1 cm，它受到的磁场力为5.0×10-2 N。 (1)求这个位置的磁感应强度大小； (2)如果仅把通电导线中的电流增大到5 A，求这一位置的磁感应强度大小。 答案：(1)2 T　(2)2 T 解析：(1)由磁感应强度的定义式得 B＝ T＝2 T。 (2)磁感应强度B是由磁场自身决定的，和导线的长度、电流的大小无关，所以该位置的磁感应强度还是2 T。 14．(12分)如图所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器——电流天平，某同学在实验室里，用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度，他测得的数据记录如下所示，请你算出通电螺线管中的磁感应强度B。 CD段导线长度为4×10-2 m，天平平衡时钩码重力为4×10-5 N，通过导线的电流为0.5 A。 答案：2.0×10-3 T 解析：由题意知，I＝0.5 A，G＝4×10-5 N，L＝4×10-2 m。 电流天平平衡时，导线所受磁场力的大小等于钩码的重力，即F＝G。 由磁感应强度的定义式B＝得 B＝ T＝2.0×10-3 T 所以，通电螺线管中的磁感应强度为2.0×10-3 T。 学生用书第120页 学科网（北京）股份有限公司 $