【物理】2020届一轮复习人教新课标磁现象和磁场课时练（解析版）

【物理】2020届一轮复习人教新课标磁现象和磁场课时练（解析版）

‎2020届一轮复习人教新课标 磁现象和磁场 课时练（解析版）‎ ‎1．一长直导线穿过金属环中心，而且垂直金属圆环平面，导线上的电流和圆环中电流的方向如图所示，那么金属圆环受到的磁场力( )‎ A．不受磁场力的作用 B．垂直金属环平面向右 C．沿着圆环半径向内 D．沿着圆环半径向外 ‎2．在匀强磁场中，有一个面积为0.50m2的导体圆环，圆环的平面与磁场方向垂直，穿过圆环的磁通量为0.4×Wb，则该磁场的磁感强度大小为（ ）‎ A．4.0× B．8.0×‎ C．2.0× D．8.0×‎ ‎3．关于磁感应强度，下列说法中错误的是( )‎ A．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量 B．磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关 C．一通电导线在磁场中某处所受安培力大，该处的磁感应强度就大 D．磁感线的切线方向表示磁场的方向，疏密表示磁感应强度的大小 ‎4．随着信息技术的发展,我们可以用磁传感器把磁感应强度变成电信号,通过计算机对磁场进行研究．图中磁传感器探头对磁场很敏感,输出的电信号从右端经过电缆和接口装置进入计算机．现用磁传感器探测通电螺线管轴线上的磁感应强度,将探头从螺线管右端沿轴线向左端移动时,测得磁感应强度B的大小随位置x的变化关系,下面最符合实际情况的图是(　　)‎ A．‎ B．‎ C．‎ D．‎ ‎5．关于磁感应强度和电场强度，下列说法中正确的是 A．一小段通电直导线在某处不受磁场力作用，说明此处一定无磁场 B．一试探电荷在某处不受电场力作用，说明此处一定无电场 C．一小段通电导线在磁场中所受磁场力越大，说明此处的磁场越强 D．磁感应强度的方向与该处一小段通电导线所受磁场力的方向可能相同 ‎6．如图所示，a是长直密绕通电螺线管，应用DIS的磁传感器b沿a的轴线Ox从O点自左向右匀速穿过通电螺线管螺管a，能正确反映通电螺线管内部磁感应强度B随x变化规律的是：（ ）‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎7．分别置于a、b两处的长直导线垂直纸面放置，通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，a、b、c、d在一条直线上，且ac=cb=bd，已知c点的磁感应强度为，d点的磁感应强度为B2，则a处导线在d点产生的磁感应强度的大小及方向为（ ）‎ A．，方向竖直向下 B．，方向竖直向上 C．，方向竖直向上 D．，方向竖直向下 ‎8．如图所示，在与直导线垂直的平面上放置几个小磁针。将电键S断开或闭合，观察小磁针并记录现象。下图中能准确反应俯视整个装置时电流方向及小磁针指向的是（　　）（小磁针N极涂黑）‎ A． B． C． D．‎ ‎9．如图所示，一通电直导线水平放置，其上方M、N两点的磁感应强度分别为BM、BN，则（　　）‎ A．BM> BN，方向均竖直向上 B． BM> BN，方向均竖直向下 C．BM> BN，方向均垂直纸面向里 D．BM> BN，方向均垂直纸面向外 ‎10．如图所示，三根通电长直导线a、b、c平行水平放置，其横截面恰好位于等边三角形的三个顶点，导线a、b固定在同一竖直面内，导线a中的电流方向垂直纸面向里，导线b中的电流方向垂直纸面向外，已知导线a、b中的电流在导线c处产生的磁场的磁感应强度大小均为；导线c中的电流方向垂直纸面向里，电流大小为I，长度为L，质量为m，在粗糙水平面上处于静止状态，重力加速度为g，下列说法正确的是 A．导线c所受安培力的大小为 B．导线c受到的静摩擦力方向向右 C．导线c对水平面的压力大小为 D．若仅将导线b中的电流反向，则导线c所受安培力的大小为 ‎11．在物理学发展的过程中观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起了重要作用，下列叙述符合史实的是（　　）‎ A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系 B．洛伦兹根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说 C．法拉第在对理论和实验资料进行分析后总结出法拉第电磁感应定律 D．楞次认为磁场变化时会在空间激发出一种电场，叫感生电场 ‎12．在隧道工程以及矿山爆破作业中，部分未发火的炸药残留在爆破孔内，很容易发生人员伤亡事故。为此，科学家制造了一种专门的磁性炸药，在磁性炸药制造过程中掺入了10%的磁性材料——钡铁氧体，然后放入磁化机磁化。使用磁性炸药一旦爆炸，即可安全消磁，而遇到不发火的情况可用磁性探测器测出未发火的炸药.己知掺入的钡铁氧体的消磁温度约为400℃，炸药的爆炸温度约2240℃~3100℃,一般炸药引爆温度最高为140℃左右.以上材料表明( )‎ A．磁性材料在低温下容易被磁化 B．磁性材料在低温下容易被消磁 C．磁性材料在高温下容易被磁化 D．磁性材料在高温下容易被消磁 ‎13．如图，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，垂直纸面放置，均通有大小相等的电流I，L1、L2中电流方向垂直纸面向里，L3中电流方向垂直纸面外．下列说法错误的是 A．L1、L2在L3处产生的合磁感应强度方向与L1、L2连线垂直 B．L2、L3在L1处产生的合磁感应强度方向与L2、L3连线垂直 C．L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为 D．L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为 ‎14．“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验：‎ ‎（1）在对螺线管通电______（选填“前”或“后”）必须对磁传感器进行调零。‎ ‎（2）实验时，将磁传感器探管前端插至通电螺线管轴线中点时，磁传感器读数为-5mT．增大通过电螺线管的电流后，将探管从螺线管的另一端插入，当探管前端再次到达螺线管轴线中点时，磁传感器的读数可能为______‎ ‎（A）5mT　　（B）-6mT　　（C）6mT　　（D）3mT ‎（3）如图所示，用传感器测量通电螺线管轴线（x轴）上的磁感应强度，然后绘出B-x图象，设x=0处为螺线管轴线的中央，下面最符合实际情况的图是______‎ ‎15．如图所示，在边长为L的正方形顶点a有一质量为m、电荷量为q的离子源，持续不断地在单位时间内向正方形区域发射n个速率均为v的离子，这些离子沿角度均匀分布。在正方形区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，使得所有离子均能垂直cd边射出，且沿边长ab发射的离子恰好从c点水平射出。在正方形右侧平行于cd 放置一接地金属板M，其上有一沿y轴可移动的、长度为L/2的窗口，允许离子通过。在极板M右侧存在边长也为L的正方形区域，设置一匀强磁场，其方向与左侧磁场相同，使通过窗口的离子都汇集到位于边长中点S的收集器中，不计重力和离子间相互作用。‎ ‎（1）判断离子带电量的正负；‎ ‎（2）求左右两区域磁感应强度的大小及磁场区域的最小面积；‎ ‎（3）单位时间内收集器中离子收集率与窗口中心位置坐标y之间的关系。‎ ‎16．如图所示，在磁感强度为B的匀强磁场中，有一个边长为L的正六边形线圈 abcdef，线圈平面垂直于磁场方向，则穿过线圈的磁通量为______；若去掉其中的一条边ab，且通有图示顺时针方向的电流，电流强度大小为，则剩余的五条边所受安培力的大小为________（线圈不发生形变）.‎ 参考答案 ‎1．A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 在图中，磁场源为通电导线上的电流，根据安培定则可知其产生的磁场的磁感线是绕着直导线的同心圆，其磁场方向与导线I2平行，则受力对象I2所受的安培力为零.‎ A.不受磁场力的作用与分析结果相符；故A项正确.‎ B.垂直金属环平面向右与分析结果相符；故B项错误.‎ C.沿着圆环半径向内与分析结果相符；故C项错误.‎ D.沿着圆环半径向外与分析结果相符；故D项错误.‎ ‎2．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 已知导线框的面积为，穿过换面的磁通量为，因磁场与环面垂直，有:‎ ‎，‎ 则匀强磁场的磁感应强度为.‎ A.与计算结果不相符；故A项错误.‎ B.与计算结果不相符；故B项错误.‎ C.与计算结果不相符；故C项错误.‎ D.与计算结果相符；故D项正确.‎ ‎3．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，是矢量，有大小和方向，运算遵循平行四边形法则；故A正确，A项不合题意.‎ 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正确，B项不合题意.‎ C.通电导线在磁场中某处所受安培力，安培力的大小与磁感应强度B、通电电流I、导线的有效长度L、放置方式有关，则安培力大时磁感应强度不一定大；故C错误，C项符合题意.‎ 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，D项不合题意.‎ ‎4．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁，内部磁感线的分布均匀，是匀强磁场，管口磁感线较管内磁感线稀疏，磁感应强度较小.‎ A.图象A与分析结果不相符；故A项错误.‎ B.图象B与分析结果相符；故B项正确. ‎ C.图象C与分析结果不相符；故C项错误. ‎ D.图象D与分析结果不相符；故D项错误.‎ ‎5．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.一小段通电导线在某处不受磁场力，可能是由于导线与磁场平行，而该处磁感应强度不为零，故A错误；‎ B.由F=qE知试探电荷在某处不受电场力，该处电场强度一定为零，故B正确；‎ C.磁感应强度的定义公式适用的前提条件是电流元方向与磁场方向垂直，故不能说明一小段通电导线在磁场中所受磁场力越大，此处的磁场越强，故C错误；‎ D.根据左手定则，磁感应强度的方向与该处一小段通电导线所受磁场力的方向一定垂直，故D错误；‎ ‎6．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 从外部逐渐靠近螺线管两端时，磁场逐渐增强，在螺线管内部，磁场基本上是匀强磁场，磁感应强度大于螺线管端点的磁感应强度，螺线管的磁场关于中点对称；‎ A.与分析不符，不符合题意；‎ B.与分析不符，不符合题意；‎ C.与分析不符，不符合题意；‎ D.与分析相符，符合题意。‎ ‎7．A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 根据安培定则可知处导线在点产生的磁感应强度的方向为竖直向下，处导线和处导线在点产生的磁感应强度大小相等，方向相同，知大小都为，则处导线在点产生的磁感应强度大小为，方向竖直向上，因为点的磁感应强度大小为，根据场强的叠加知方向向上，所以导线在点产生的磁感应强度大小为；‎ A.，方向竖直向下与分析相符，符合题意；‎ B.，方向竖直向上与分析不符，不符合题意；‎ C.，方向竖直向上与分析不符，不符合题意；‎ D.，方向竖直向下与分析不符，不符合题意。‎ ‎8．A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AB．无电流时，地磁场的方向为由南极到北极，小磁针的N极指向北极，故A正确，B错误 ‎ CD．有电流时电流的磁场为逆时针方向（由上向下看），则上边的磁针左边为N极，故C错误，D错误.‎ ‎9．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 利用安培定则可以判断出通电直导线周围的磁场线分布情况，图中电流方向向右，则上方磁场垂直纸面向外，且越靠近导线的，磁场越强，所以BM＞BN. ‎ A．描述与分析不符，故A错误.‎ B．描述与分析不符，故B错误.‎ C．描述与分析不符，故C错误.‎ D．描述与分析相符，故D正确.‎ ‎10．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ABC .由右手螺旋定则可知导线a、b分别在导线c处产生的磁场方向的夹角为120°，根据平行四边形定则可知合磁场的磁感应强度大小为，方向水平向左，由左手定则可知导线c受到的安培力方向竖直向上，大小为，根据平衡条件可知水平方向不受静摩擦力，竖直方向上导线c对水平面的压力大小为，故选项AB错误，C正确；‎ D.当导线b中的电流反向时，导线b在导线c处产生的磁场方向反向，合磁场方向竖直向下，大小为，则导线c受到的安培力大小为，故选项D错误。‎ ‎11．A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系，故A项符合题意.‎ B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说，故B项不合题意.‎ C.法拉第电磁感应定律是由纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后总结出的规律，故C项不合题意.‎ D.麦克斯韦认为磁场变化时会在空间激发一种电场，这种电场与静电场不同，它不是由电荷产生的，叫感生电场，故D项不合题意.‎ ‎12．AD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AB.由安培分子电流假说可知，低温情况下，分子运动不剧烈，在外磁场的作用下，分子环形电流的磁极趋向基本一致，因而易被磁化，故A项正确，B项错误.‎ CD.高温时，分子剧烈运动，导致趋向基本一致的分子环形电流的磁极趋向重新变得杂乱无章，进而达到消磁目的，故C项错误，D项正确.‎ ‎13．AD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A. 、在处产生的合磁感应强度方向如图所示：‎ 即合磁感应强度的方向与的连线平行，故A错误，符合题意 B. 、在处产生的合磁感应强度方向如图所示：‎ 由几何知识可知、在处产生的合磁感应强度方向与和的连线垂直，故B正确，不符合题意 CD. 、通电导线在处的合磁场大小与、通电导线在处的合磁场相等，设各自通电导线在其他两点的磁场大小为，那么、和三处磁场之比为，安培力 ，安培力大小之比等于磁感应强度之比，为，故C正确不符合题意，D错误符合题意。‎ ‎14．前 C B ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）[1]在对螺线管通电前必须对磁传感器进行调零，否则就会有测量误差。 ‎ ‎（2）[2]增大通电螺线管的电流后，螺线管内的磁感应强度变大，由于螺线管轴线中点磁感应强度方向一定，所以从另一端插入时，磁传感器的读数可能为6mT．所以选C.‎ ‎（3）[3]通电螺线管内部的磁场是匀强磁场，磁感应强度处处相同，由于内部磁感线比管口密，磁感应强度B较大，所以选B.‎ ‎15．（1）负电；（2）左侧区域磁感应强度的大小，左侧磁场区域的最小面积；右侧区域磁感应强度的大小，右侧磁场区域的最小面积；（3）分段讨论见解析 ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）由离子的偏转方向和左手定则，可判断离子带负电。‎ ‎（2）沿边长ab发射的离子恰好从c点水平射出可知，离子在磁场中运动的半径R1=L，根据牛顿第二定律qvB1=m 左侧区域磁感应强度的大小 左侧磁场区域的最小面积 离子在右侧区域的运动半径R2=，右侧区域磁感应强度的大小 右侧磁场区域的最小面积 ‎（3）离子出射区间宽度为L/2，需要分段讨论：‎ 当yL，‎ ‎=0‎ 当时 当时 ‎ 当时 ‎16． ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎[1]据题可知线圈平面垂直于磁场方向，则穿过线圈的磁通量大小为：‎ ‎[2]正六边形线圈在匀强磁场中受到的安培力的合力为零，则边所受的安培力与其余五条边所受安培力的合力大小相等，方向相反，所以去掉边后，剩余的五条边所受安培力的大小与原来所受的安培力大小相等，即为