第十三章 1 磁场 磁感线 同步练习(含解析)高中物理 人教版(2019)必修第三册

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第十三章 1 磁场 磁感线 同步练习(含解析)高中物理 人教版(2019)必修第三册

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1 磁场 磁感线
[1~5题、7题,每题4分]
考点一 磁场和磁感线
1.(2025·天津市静海区高二检测)物理学家法拉第提出了“电场”和“磁场”的概念,并引入电场线和磁感线来描述电场和磁场,为经典电磁学理论的建立奠定了基础。下列相关说法正确的是(  )
A.通电导体和通电导体之间的作用是通过电场发生的
B.磁体和磁体之间的相互作用是通过磁场发生的
C.磁感线总是从磁体的N极出发,到S极终止
D.电场线不能相交,磁感线可以相交
2.(2026·驻马店市高二检测)指南针是我国古代四大发明之一,早期的指南针又叫司南。东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南。”“柢”即勺柄,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.司南周围存在磁场,不存在磁感线
B.司南静止时,勺柄指向地磁的南极
C.司南勺柄的指向与勺子的磁极无关
D.将勺子换成铜材质的,也会出现相同的现象
3.(多选)下列说法正确的是(  )
A.电场线越密集的地方电场越强,同样,磁感线越密集的地方磁场越强
B.磁场和电场一样,也是一种物质
C.静电场中的电场线是不闭合的,同样,磁感线是不闭合的
D.磁感线和电场线一样都是真实存在的
考点二 安培定则
4.(2025·厦门市高二期中)如图所示,当开关闭合后,小磁针在通电导线的磁场中指向正确的是(  )
5.如图所示,小磁针静止地放置在地面上,在其正上方有一直导线与小磁针平行,当导线中有向右的电流时,小磁针会发生偏转,下列说法正确的是(  )
A.物理学家法拉第发现了电流的磁效应
B.通电导线的磁效应使小磁针的N极垂直转向纸内
C.由于地球的磁场,小磁针不会偏转
D.把小磁针放在通电导线的延长线处时偏转现象更明显
6.(6分)(2025·菏泽市高二检测)螺线管是汽车启动器的一个重要部件,驾驶员转动钥匙发动汽车时,相当于给螺线管通电。如图所示,该螺线管的左端为    极,小磁针的左端为    极,A为电源的    极。
考点三 安培分子电流假说
7.(2025·北京师范大学附属中学检测)安培对物质具有磁性的解释可以用如图甲、乙所示的情景来表示,那么(  )
A.甲图代表了被磁化的铁棒的内部情况
B.乙图代表了被磁化的铁棒的内部情况
C.磁体在高温环境下磁性不会改变
D.磁体在高温环境下磁性会加强
[8~10,每题6分]
8.(多选)(2025·大庆市高二期中)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了:“方家(术士)以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图所示。结合上述材料,下列说法正确的是(  )
A.地球表面任意位置的磁场方向都与地面平行
B.地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近
C.若地磁场是由地球自转引起,可以判断出地球是带负电的
D.地磁场的磁感线是不闭合的
9.(2025·宁波市高二期末)磁贴纱窗的水平软磁条的外部磁感线正面图如图所示,以下说法正确的是(  )
A.磁感线不是封闭的曲线,可以相交于一点
B.软磁条内部a、b之间的磁感线方向应由a指向b
C.软磁条的a位置应为N极
D.磁感线是用来形象地描述磁场的曲线,它与磁场一样真实存在
10.把磁针放在如图所示电路中直导线的正下方,并处于静止状态,闭合开关后,磁针发生偏转,下列说法正确的是(  )
A.磁针N极往外偏转
B.首先观察到这个实验现象的物理学家是法拉第
C.该实验说明电流周围存在电场,电场对磁针有作用力
D.本实验需要较强电流,所以应该让电路保持长时间短路状态
[7分]
11.(2025·徐州市高二检测)某充气泵的结构示意图如图所示,当电磁铁通入电流时,可吸引或排斥上部的小磁体,从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用,达到充气的目的。当电流从电磁铁的接线柱A流入时,发现吸引小磁体向下运动,则(  )
A.电磁铁中磁场向上,小磁体的下端为N极
B.电磁铁中磁场向下,小磁体的下端为N极
C.电磁铁中磁场向上,小磁体的下端为S极
D.电磁铁中磁场向下,小磁体的下端为S极
1 磁场 磁感线
[1~5题、7题,每题4分]
考点一 磁场和磁感线
1.(2025·天津市静海区高二检测)物理学家法拉第提出了“电场”和“磁场”的概念,并引入电场线和磁感线来描述电场和磁场,为经典电磁学理论的建立奠定了基础。下列相关说法正确的是(  )
A.通电导体和通电导体之间的作用是通过电场发生的
B.磁体和磁体之间的相互作用是通过磁场发生的
C.磁感线总是从磁体的N极出发,到S极终止
D.电场线不能相交,磁感线可以相交
答案 B
解析 通电导体和通电导体之间的作用是通过磁场发生的,故A错误;磁体和磁体之间的相互作用是通过磁场发生的,故B正确;磁感线从磁体外部的N极出发指向S极,从磁体内部由S极回到N极,构成闭合的曲线,故C错误;电场线和磁感线都不能相交,故D错误。
2.(2026·驻马店市高二检测)指南针是我国古代四大发明之一,早期的指南针又叫司南。东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南。”“柢”即勺柄,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.司南周围存在磁场,不存在磁感线
B.司南静止时,勺柄指向地磁的南极
C.司南勺柄的指向与勺子的磁极无关
D.将勺子换成铜材质的,也会出现相同的现象
答案 A
解析 磁体周围真实存在着磁场,但磁感线是假想的曲线,实际不存在,故A正确;司南静止时,勺柄指向地理的南极,地磁的北极,故B错误;北磁极会指向地理北极,南磁极会指向地理南极,司南勺柄的指向与勺子的磁极有关,故C错误;铜不是磁性物质,故不会出现相同的现象,故D错误。
3.(多选)下列说法正确的是(  )
A.电场线越密集的地方电场越强,同样,磁感线越密集的地方磁场越强
B.磁场和电场一样,也是一种物质
C.静电场中的电场线是不闭合的,同样,磁感线是不闭合的
D.磁感线和电场线一样都是真实存在的
答案 AB
解析 通过用电场线描述电场,磁感线描述磁场可知,故A正确;磁场和电场均是一种看不见、摸不着的特殊的物质形态,故B正确;静电场中的电场线是不闭合的,但是磁感线是闭合的,故C错误;磁感线和电场线分别是为了形象地描述磁场、电场而引入的假想曲线,实际并不存在,故D错误。
考点二 安培定则
4.(2025·厦门市高二期中)如图所示,当开关闭合后,小磁针在通电导线的磁场中指向正确的是(  )
答案 D
解析 根据安培定则可判断出电流周围的磁场方向,再根据小磁针静止时N极的指向为磁场的方向可知,对A图,当开关闭合后,直线电流产生的磁场方向在小磁针处垂直纸面向外,因此小磁针的N极应指向外,故A错误;对B图,当开关闭合后,螺线管产生的磁场上端是N极,螺线管左侧磁场方向向下,小磁针的N极应指向下,故B错误;对C图,当开关闭合后,环形电流的磁场方向在小磁针位置垂直纸面向里,因此小磁针的N极应指向里,故C错误;对D图,当开关闭合后,U形电磁铁的左侧是S极,右侧是N极,因此小磁针的N极应指向左侧,故D正确。
5.如图所示,小磁针静止地放置在地面上,在其正上方有一直导线与小磁针平行,当导线中有向右的电流时,小磁针会发生偏转,下列说法正确的是(  )
A.物理学家法拉第发现了电流的磁效应
B.通电导线的磁效应使小磁针的N极垂直转向纸内
C.由于地球的磁场,小磁针不会偏转
D.把小磁针放在通电导线的延长线处时偏转现象更明显
答案 B
解析 奥斯特发现了电流的磁效应,故A错误;根据安培定则,电流下方的磁场方向向里,则小磁针N极垂直转向纸内,故B正确;地球磁场较弱,电流磁场较强,小磁针会偏转,故C错误;通电导线延长线的磁场为零,把小磁针放在通电导线的延长线处时偏转现象不会更明显,故D错误。
6.(6分)(2025·菏泽市高二检测)螺线管是汽车启动器的一个重要部件,驾驶员转动钥匙发动汽车时,相当于给螺线管通电。如图所示,该螺线管的左端为    极,小磁针的左端为    极,A为电源的    极。
答案 N N 负
解析 由题图可知,螺线管产生的磁感线从左端出,则左端为N极,右端为S极。
由小磁针的N极与磁感线方向相同可知,小磁针的左端为N极。
由安培定则可知,螺线管中的电流方向从B端经螺线管到A端,因此A为电源的负极。
考点三 安培分子电流假说
7.(2025·北京师范大学附属中学检测)安培对物质具有磁性的解释可以用如图甲、乙所示的情景来表示,那么(  )
A.甲图代表了被磁化的铁棒的内部情况
B.乙图代表了被磁化的铁棒的内部情况
C.磁体在高温环境下磁性不会改变
D.磁体在高温环境下磁性会加强
答案 B
解析 根据“分子电流”假说,未被磁化的物体,分子电流的方向非常紊乱,对外不显磁性,则题图甲代表了未被磁化的铁棒的内部情况,故A错误;根据“分子电流”假说,被磁化的物体,各分子电流的方向大致相同,对外显示出磁性,则题图乙代表了被磁化的铁棒的内部情况,故B正确;磁体在高温环境下磁性会减弱,故C、D错误。
[8~10,每题6分]
8.(多选)(2025·大庆市高二期中)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了:“方家(术士)以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图所示。结合上述材料,下列说法正确的是(  )
A.地球表面任意位置的磁场方向都与地面平行
B.地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近
C.若地磁场是由地球自转引起,可以判断出地球是带负电的
D.地磁场的磁感线是不闭合的
答案 BC
解析 只有在地球赤道上方位置的地磁场方向才与地面平行,故A错误;地理南极、北极与地磁场的北极、南极并不重合,地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,故B正确;地球自转方向自西向东,地球的南极是地磁场的北极,由安培定则判断可知地球是带负电的,故C正确;地磁场的磁感线是闭合的,在地球外部从N极到S极,内部从S极到N极,故D错误。
9.(2025·宁波市高二期末)磁贴纱窗的水平软磁条的外部磁感线正面图如图所示,以下说法正确的是(  )
A.磁感线不是封闭的曲线,可以相交于一点
B.软磁条内部a、b之间的磁感线方向应由a指向b
C.软磁条的a位置应为N极
D.磁感线是用来形象地描述磁场的曲线,它与磁场一样真实存在
答案 B
解析 磁感线是封闭的曲线,彼此不相交,故A错误;磁感线是封闭的曲线,根据图中软磁条的外部a、b之间的磁感线方向可知,软磁条内部a、b之间的磁感线方向应由a指向b,故B正确;软磁条的a位置应为S极,故C错误;磁场是真实存在的,但磁感线不是真实存在的,故D错误。
10.把磁针放在如图所示电路中直导线的正下方,并处于静止状态,闭合开关后,磁针发生偏转,下列说法正确的是(  )
A.磁针N极往外偏转
B.首先观察到这个实验现象的物理学家是法拉第
C.该实验说明电流周围存在电场,电场对磁针有作用力
D.本实验需要较强电流,所以应该让电路保持长时间短路状态
答案 A
解析 根据安培定则,直导线下方的磁场垂直纸面向外,可知小磁针的N极往外偏转,故A正确;把一条导线平行地放在磁针的上方附近,当导线中有电流通过时,磁针会发生偏转,发现这个实验现象的物理学家是奥斯特,故B错误;该实验说明电流周围存在磁场,磁场对磁针有作用力,故C错误;本实验不需要较强电流,故D错误。
[7分]
11.(2025·徐州市高二检测)某充气泵的结构示意图如图所示,当电磁铁通入电流时,可吸引或排斥上部的小磁体,从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用,达到充气的目的。当电流从电磁铁的接线柱A流入时,发现吸引小磁体向下运动,则(  )
A.电磁铁中磁场向上,小磁体的下端为N极
B.电磁铁中磁场向下,小磁体的下端为N极
C.电磁铁中磁场向上,小磁体的下端为S极
D.电磁铁中磁场向下,小磁体的下端为S极
答案 B
解析 当电流从电磁铁的接线柱A流入时,从上向下看电流是顺时针方向,根据右手螺旋定则可知电磁铁中磁场向下,电磁铁的下端为N极,上端为S极,由异极相吸可知小磁体的下端为N极。

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