高中物新教材人教版必修三第十三章 第1节 磁场 磁感线 课时检测 （解析版）

第十三章 电磁感应与电磁波初步
1.磁场 磁感线
【基础过关】
考点一 磁场
1．（2022·全国·高二专题练*）下列关于磁场的说法，正确的是（　　）
A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质
B．磁体与磁体之间是直接发生作用的
C．磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的
D．磁场只能由磁体产生，电流不能产生磁场
【答案】A
【详解】A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质，选项A正确；
B．磁体与磁体之间是通过磁场发生作用的，选项B错误；
C．磁场是客观存在的物质，不是为了解释磁极间相互作用而人为规定的，选项C错误；
D．磁体和电流都能产生磁场，选项D错误。
故选A。
2. （2022·浙江·高二学业考试）某充气泵的结构如图所示，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。电磁铁用的铁芯可分为硬磁性材料和软磁性材料，硬磁性材料在磁场撤去后还会有很强的磁性，而软磁性材料在磁场撤去后就没有明显的磁性了，为了可以不断充气，下列说法正确的是（　　）
A．小磁体的下端一定为N极
B．小磁体的下端一定为S极
C．充气泵电磁铁的铁芯应该用硬磁性材料
D．充气泵电磁铁的铁芯应该用软磁性材料
【答案】D
【详解】AB．由于电磁铁通入的电流方向不确定，所以小磁体下端为N极还是S极无法判断，AB错误；
CD．充气泵要不断充气，小磁体应不断地被吸引，排斥，再吸引，故应用软磁性材料，C错误，D正确。
故选D。
3. （2022·湖南·高二学业考试）如图，电池给螺线管供电，不计地磁场影响，则（　　）
A．通电前，螺线管就有磁性
B．断电后，螺线管周围依然有磁场
C．通电后，螺线管上端为N极
D．通电后，螺线管下端为N极
【答案】C
【详解】A．通电前，螺线管导线中无电流，没有磁性，故A错误；
B．断电后，螺线管部分导线不构成闭合回路，无电流，没有磁性，故B错误；
CD．由安培定则可知，通电后，螺线管上端为N极，故C正确，D错误。
故选C。
考点二 磁感线与特点
4. （2022·全国·高二课时练*）在磁场中某区域的磁感线如图所示，则（　　）
A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，且Ba＞Bb
B．同一电流元放在a处受力一定比放在b处受力大
C．电荷有可能仅在磁场作用下由a沿纸面运动到b
D．某正电荷在磁场和其他外力作用下从a到b，磁场对电荷做负功
【答案】A
【详解】A．磁感线的疏密表示磁场的强弱，故a、b两处的磁感应强度的大小不等，且Ba＞Bb，故A正确；
B．电流元的受力与放置夹角有关，故无法比较电流元的受力情况，故B错误；
C．a、b不在磁感线上，若沿直线运动，则速度方向与磁场存在夹角，则一定受洛伦兹力，故不可能沿纸面由a到b点，故C错误；
D．磁场对电荷永不做功，故D错误。
故选A。
【点睛】磁感线的疏密表示磁场的强弱；根据安培力的性质可明确安培力的大小情况；明确电荷在磁场中的受力情况，从而明确运动和做功情况。
5．（2022·黑龙江·嫩江市第一中学校高二期末）下列关于磁场的相关判断和描述正确的是（　　）
A．甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实
B．乙图中表示条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止
C．丙图中导线通电后，其正下方小磁针的旋转方向符合物理事实
D．丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实
【答案】C
【分析】本题考查几种基本磁场以及安培定则的应用。
【详解】A．根据安培定则，同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，故A错误；
B．磁感线是闭合曲线，在磁体内部从S极指向N极，故B错误；
C．根据安培右手螺旋定则，如图直导线下方有垂直纸面向里的磁场，N极向纸面内转动，故C正确；
D．根据安培右手螺旋定则，如图环形导线内部有垂直纸面向外的磁场，N极向纸面外转动，故D错误。
故选C。
6．（2022·全国·高二课时练*）如图所示，为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以O点（图中白点）为坐标原点，沿Z轴正方向上各点的磁感应强度B大小的变化可能为（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【详解】磁感线的疏密表示磁场的强弱，所以沿Z轴正方向磁感应强度B的大小是先变小后变大。由于题目中问的是磁感应强度B的大小，故D正确，ABC错误。
故选D。
7. （2022·全国·高二课时练*）中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“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如图。结合上述材料，下列说法不正确的是（　　）
A．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
B．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
C．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近
D．在赤道位置放置一枚小磁针，静止时小磁针N极指向地理的南极附近
【答案】AD
【详解】A．只有赤道上方附近的地磁场的方向与地面平行，A错误；
B．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，存在磁偏角， B正确；
C．磁感线是闭合的，由图可推知地球内部存在磁场，地磁南极在地理北极附近， C正确；
D．在赤道位置放置一枚小磁针，静止时小磁针N极指向地理的北极附近，D错误。
本题选择错误的，故选AD。
【能力提升】
8．（2022·全国·高二课时练*）在隧道工程以及矿山爆破作业中，部分未爆炸的炸药若残留在爆破孔内，则很容易发生人员伤亡事故.为此科学家制造了一种磁性炸药，即在炸药中掺入了10%的磁性材料——钡铁氧体，然后放入磁化机磁化.磁性炸药一旦爆炸，即可安全消磁，而遇到不爆炸的情况可使用磁性探测器测出未爆炸的炸药，从而降低事故发生的概率.已知掺入的钡铁氧体的消磁温度约为400 ℃，炸药的爆炸温度为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，在高温下容易被消磁
B．磁性材料在高温下容易被磁化，在低温下容易被消磁
C．磁性材料在低温下容易被磁化，也容易被消磁
D．磁性材料在高温下容易被磁化，也容易被消磁
【答案】A
【详解】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，而高温时，分子剧烈运动，导致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。
故选A。
9．（2022·湖南·长郡中学高二阶段练*）如图甲是一个磁悬浮地球仪，原理如图乙所示。上方的地球仪内有一个永磁体，底座内有一个线圈，线圈通上直流电，地球仪就可以悬浮起来。下列说法正确的是（　　）
A．将地球仪上下位置翻转，仍能继续保持悬浮
B．图中线圈的a端须连接直流电源的正极
C．若增加线圈的匝数，稳定后地球仪受到的磁力增大
D．若增大线圈中的电流，稳定后地球仪受到的磁力不变
【答案】D
【详解】A.地球仪根据同名磁极相互排斥的原理工作，将地球仪上下翻转，则磁体磁极颠倒，和线圈的作用力从斥力变为吸引力的作用，不能继续保持悬浮，故A错误；
B.线圈a端接正极时，根据安培定则，可知螺线管上面S极和永磁体下端磁极相反，会相互吸引，地球仪不会悬浮，故B错误；
C.若增加线圈匝数，磁场增大，稳定后地球仪悬浮得更高，但稳定后地球仪受到的磁力仍与重力大小相等，故C错误；
D.若增大线圈中的电流，稳定后地球仪悬浮得更高，但稳定后地球仪受到的磁力仍与重力大小相等，故D正确。
故选D。
10．（2022·湖南·宁乡市教育研究中心高二期末）宇宙中“破坏力”最强的天体“磁星”，磁感应强度相当于地磁场的1000万亿倍，磁感线分布类似于地磁场，下列有关“磁星”的磁场说法正确的是（　　）
A．“磁星”内部不存在磁场
B．“磁星”表面可以找到磁通量为零的闭合区域
C．“磁星”表面任意位置的磁场方向都与星体表面平行
D．“磁星”附近磁感线非常密集，导致部分磁感线可能相交
【答案】B
【详解】A．因为磁感线不中断，所以“磁星”内部也存在磁场，A错误；
B．如图所示，通过直线AB的平面将磁星的表面等分为左右两部分，左表面和右表面的磁通量均等于零，B正确；
C． “磁星”表面磁场极处，磁场方向与星体表面一定不平行，C错误；
D．如果两条磁感线相交，那么交点处的磁场就有两个方向，与实际不相符，所以“磁星”附近磁感线非常密集，磁感线也不可能相交，D错误。
故选B。

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