【精品练习】人教版高中物理选修1-1第二章 磁场 测试2(有答案)

2020—2021物理人教选修1--1第2章磁场含答案人教选修1—1第二章磁场1、(双选)假设能将小磁针移到地球球心附近，则小磁针的N极指向() A．可以根据“同名磁极相斥，异名磁极相吸”进行判定B．应根据“小磁针N极所受的磁场力的方向与该处磁场方向相同”进行判定C．指向地球的地理南极附近D．指向地球的地理北极附近2、如图为一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图．其工作原理类似打点计时器．当电流从电磁铁的接线柱a流入，吸引小磁铁向下运动时，以下选项中正确的是()A．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为N极B．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极C．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极D．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极3、如图所示，两金属导轨平行放置，处于同一水平面内，匀强磁场垂直于导轨平面向下，导轨间接有电源．现垂直于导轨固定一电阻为r的金属棒MN，金属棒与导轨接触良好，接通电源后()A．金属棒受到向左的安培力作用B．金属棒受到向右的安培力作用C．若换用更粗的同种材料的金属棒，安培力将减小D．若换用更粗的同种材料的金属棒，安培力大小不变4、关于带电粒子所受洛伦兹力F和磁感应强度B及粒子速度v三者之间的关系，下列说法中正确的是()A．F、B、v三者一定保持垂直B．F一定垂直于B、v，但B不一定垂直于vC．B一定垂直于F、v，但F不一定垂直于vD．v一定垂直于F、B，但F不一定垂直于B5、(双选)下列说法中正确的有()A．外磁场撤去以后物体没有明显的剩磁，叫做软磁性材料B．铁磁性物质称为软磁性物质C．通常所说的磁性材料是指硬磁性物质D．硬磁性材料的剩磁弱，而且容易去磁6、(双选)关于地球的磁场，下列说法正确的是()A．在地面上放置一个可自由转动的小磁针，静止时小磁针的南极指向地磁场的南极B．地磁场的南极在地理北极附近C．地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的D．磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的7、下列说法正确的是()A．磁铁是磁场的唯一来源B．磁感线是从磁体的北极出发而到南极终止C．静止的电荷只能产生电场，运动的电荷才能产生磁场D．两条磁感线空隙处不存在磁场8、如图所示，一根质量为m的金属棒AC，用软线悬挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，通入A→C方向的电流时，悬线张力不为零，欲使悬线张力为零，可以采用的办法是()A. 不改变电流和磁场方向，适当减小电流B. 不改变磁场和电流方向，适当增大磁感强度C. 只改变电流方向，并适当增加电流D. 只改变电流方向，并适当减小电流9、一个长螺线管中通有交变电流，把一个带电粒子沿管轴线射入管中，不计重力，粒子将在管中()A．做圆周运动B．沿轴线来回运动C．做匀加速直线运动D．做匀速直线运动10、实验室中有许多条形磁铁，平时不用时为了不减弱磁性，正确的放置应是()A．所有条形磁铁捆成一团B．同名磁极都置于一端，捆成一团C．异名磁极首尾相连成一条直线，且N极在北方D．怎么放都没有影响11、如图所示，一个正电子沿着逆时针方向做匀速圆周运动，则此正电子的运动()A．不产生磁场B．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向里C．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向外D．只在圆周内侧产生磁场12、思考判断(1)磁场是假想的，实际不存在．( )(2)磁场中，小磁针北极的受力方向就是该点的磁场方向．( )(3)用磁感线描述磁场时，没有磁感线的地方就没有磁场．( )(4)地磁的北极(N极)在地理的南极附近．( )(5)指南针用来指南的那一端是南极(S极)．( )(6)在赤道平面上，地磁场的方向水平向南．( ) 13、如图所示，水平导体棒AB被两根竖直细线悬挂，置于垂直纸面向里的匀强磁场中，已知磁场的磁感应强度B＝0.5 T．导体棒长L＝1 m，质量m＝0.5 kg，重力加速度g取10 m/s2.当导体棒中通以从A到B的电流时，(1)判断导体棒所受安培力的方向；当电流I＝2 A时，求导体棒所受安培力的大小F.(2)导体棒中通过的电流I为多大时，细线中拉力刚好为0?14、思考判断(1)使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化．( )(2)铜是铁磁性物质．( )(3)使有磁性的物体失去磁性的现象叫退磁．( )(4)天然磁石是一种铁氧体．( )(5)地球磁场的方向是永恒不变的．( )(6)海底岩石忠实记录了它形成时地球磁场的方向．( )2020—2021物理人教选修1--1第2章磁场含答案人教选修1—1第二章磁场1、(双选)假设能将小磁针移到地球球心附近，则小磁针的N极指向() A．可以根据“同名磁极相斥，异名磁极相吸”进行判定B．应根据“小磁针N极所受的磁场力的方向与该处磁场方向相同”进行判定C．指向地球的地理南极附近D．指向地球的地理北极附近【答案】BC[要分析小磁针的N极指向，关键在于确定小磁针所在处的磁场的方向，根据地磁场的特点将地球等效为“条形磁铁”，其磁感线分布显而易见，地球球心处磁场方向由地理北极附近指向地理南极附近，而小磁针N极所受的磁场力的方向与该处磁场方向相同，因此小磁针N极在地球球心处应指向地理南极附近．]2、如图为一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图．其工作原理类似打点计时器．当电流从电磁铁的接线柱a流入，吸引小磁铁向下运动时，以下选项中正确的是()A．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为N极B．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极C．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极D．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极【答案】D[当电流从电磁铁a端流入时，由安培定则知，电磁铁上端为S极，此时能吸引小磁铁向下运动，说明小磁铁的下端为N极．]3、如图所示，两金属导轨平行放置，处于同一水平面内，匀强磁场垂直于导轨平面向下，导轨间接有电源．现垂直于导轨固定一电阻为r的金属棒MN，金属棒与导轨接触良好，接通电源后()A．金属棒受到向左的安培力作用B．金属棒受到向右的安培力作用C．若换用更粗的同种材料的金属棒，安培力将减小D．若换用更粗的同种材料的金属棒，安培力大小不变【答案】A[根据左手定则可知选项A正确，选项B错误；若换更粗的同种金属材料，则电阻减小电流增大，由F＝BIL可知安培力增大，选项C、D错误．] 4、关于带电粒子所受洛伦兹力F和磁感应强度B及粒子速度v三者之间的关系，下列说法中正确的是()A．F、B、v三者一定保持垂直B．F一定垂直于B、v，但B不一定垂直于vC．B一定垂直于F、v，但F不一定垂直于vD．v一定垂直于F、B，但F不一定垂直于B【答案】B[据左手定则可知F垂直于B、v形成的平面，即F既垂直于B，又垂直于v，但v与B的方向不一定垂直．]5、(双选)下列说法中正确的有()A．外磁场撤去以后物体没有明显的剩磁，叫做软磁性材料B．铁磁性物质称为软磁性物质C．通常所说的磁性材料是指硬磁性物质D．硬磁性材料的剩磁弱，而且容易去磁【答案】AC[硬磁性材料不易去磁，通常所说的磁性材料是指硬磁性材料，故选项A、C正确．]6、(双选)关于地球的磁场，下列说法正确的是()A．在地面上放置一个可自由转动的小磁针，静止时小磁针的南极指向地磁场的南极B．地磁场的南极在地理北极附近C．地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的D．磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的【答案】BD[可自由转动的小磁针静止时南极指向地磁场的北极，A错误；地磁场的两极和地理两极是相反的，B正确；依据地磁场的空间分布，只有赤道上的磁场方向与地面平行，C错误；磁偏角的数值在地球上的不同地点是不同的，D正确．]7、下列说法正确的是()A．磁铁是磁场的唯一来源。

第二章磁场第二节电流的磁场A级抓基础1．(多选)如图所示，能自由转动的小磁针水平放置在桌面上．当有一束带电粒子在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，小磁针会发生偏转解析：本题考查电流磁场与运动电荷磁场的关系，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，从而也会形成磁场，这两种磁场是等效的，均会使小磁针发生转动，故B、C、D三项正确．答案：BCD2．(多选)如图所示，处在竖直平面的环形导线圈的正中心有一个磁针a，在圆环外侧有一小磁针b，a、b与圆环都处于同一竖直面内，当导线中通以图示方向的恒定电流时(不考虑地磁场影响和两小磁针间的作用)，则()A．小磁针a的N极向纸里转动B．小磁针a的N极向纸外转动C．小磁针b的N极向纸里转动D．小磁针b的N极向纸外转动解析：根据安培定则，环形电流在中心处产生的磁场方向垂直于纸面向里，在外侧的磁场方向垂直于纸面向外，所以小磁针a的N 极向纸里转动，小磁针b的N极向纸外转动．答案：AD3．用安培定则来判定通电螺线管的电流方向跟它的磁感线方向之间的关系时，下列关于大拇指所指方向的说法正确的是() A．大拇指所指的方向就是磁感线的方向B．大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向C．大拇指所指的方向就是螺线管外部磁感线的方向D．以上说法都不对解析：用安培定则判断通电螺线管磁感线方向时，四指应指电流方向，大拇指指向螺线管中心轴线上的磁感线方向，亦即螺线管内部磁感线的方向．所以B项正确．答案：B4．下列各图中，已标出电流I和该电流产生的磁感线的方向，其中符合安培定则的是()解析：关于电流和磁感线的方向关系，只有C图符合安培定则，故C正确．答案：C5．(多选)如图所示，弹簧下挂一条形磁铁，给螺线管通电后，下列说法中正确的是()A．若将a接电源正极，b接电源负极时，弹簧测力计的示数减小B．若将a接电源正极，b接电源负极时，弹簧测力计的示数增大C．若将b接电源正极，a接电源负极时，弹簧测力计的示数增大D．若将b接电源正极，a接电源负极时，弹簧测力计的示数减小解析：若a接电源正极，b接电源负极则螺线管中的电流沿逆时针方向，由安培定则知拇指指向上方即螺线管内部磁感线的方向向上，可等效为上端为N极的条形磁铁，故弹簧测力计示数减小；若b 接电源正极，a接电源负极则正好相反．答案：AC6．通电螺线管附近放置四个小磁针，如图所示，当小磁针静止时，图中小磁针的指向正确的是(涂黑的一端为N极)()A．a B．b C．c D．d解析：由安培定则可判断答案为B.答案：B7．(多选)下列说法中正确的是()A．条形磁铁和蹄形磁铁的内部磁感线都是从磁铁的南极指向北极B．直线电流产生的磁场的磁感线是以导线上的点为圆心的一系列同心圆，该圆的平面与导线垂直C．把安培定则用于通电螺线管时，大拇指所指的方向是螺线管外部磁感线的方向D．把安培定则用于环形导线时，当右手弯曲的四指和环形电流方向一致时，大拇指所指的方向是环形导线中心轴线上的磁感线方向解析：永磁体的内部磁感线从S极到N极，选项A正确；直线电流、通电螺线管和环形电流的磁感线由安培定则来确定，这时大拇指和四指所指的方向都各不相同，要注意区分，选项B、D正确，C 错误．答案：ABD8．某同学做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的通电直导线的下方，当通电后发现小磁针不动，稍微用手拨动一下小磁针，小磁针转动180°后静止不动，由此可知，通电直导线产生的磁场方向是()A．自东向西B．自南向北C．自西向东D．自北向南解析：通电前小磁针指南北，通电后小磁针不动，说明通电直导线产生的磁场还在南北方向．稍微用手拨动一下小磁针，小磁针转动180°后静止不动，说明通电直导线产生的磁场方向与地磁场方向相反．故D正确．答案：DB级提能力9．如图所示，两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小段距离，当同时给两导线环通以同向电流时，两导线环将()A．相互吸引B．相互排斥C．保持静止D．边吸引边转动解析：把环形电流等效成小磁针，则左侧小磁针S极对着右侧小磁针N极，相互吸引，A正确．答案：A10．如图所示为一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图．其工作原理类似打点计时器．当电流从电磁铁的接线柱a流入，吸引小磁铁向下运动，以下选项中正确的是()A．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为N极B．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极C．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极D．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极解析：当电流从a端流向电磁铁时，据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，此时能吸引小磁铁向下运动，故说明小磁铁的下端为S 极．答案：C。

章末检测(二)一、单项选择题1．判断一段导线中是否有直流电流通过，手边若有几组器材，其中最为可用的是() A．被磁化的缝衣针及细棉线B．带电的小纸球及细棉线C．小灯泡及导线D．蹄形磁铁及细棉线[答案] A2．下图是通电直导线周围磁感线分布情况示意图，各图的中央表示垂直于纸面的通电直导线及其中电流的方向，其他的均为磁感线，其方向由箭头指向表示，这四个图中正确的是()[答案] C[解析]A、C、D图均表示电流方向垂直纸面向里，B图电流方向向外，由安培定则知磁感线方向A、C、D正确；离导线越近，磁场越强，磁感线越密，故C对．3.如图2－5所示，环中电流方向由左向右，且I1＝I2，则圆环中心O处的磁场是()图2－5A．最大，穿出纸面B．最大，垂直穿入纸面C．为零D．无法确定[答案] C[解析]根据安培定则，上半圆环中电流I1在环内产生磁场垂直纸面向里，下半圆环中电流I2在环内产生的磁场垂直纸面向外，由于O对于I1和I2对称(距离相等)，故I1和I2在O处产生的磁场大小相等、方向相反，在O处相互抵消．4．一根容易形变的弹性导线，两端固定，导线中通有电流，方向如下图中箭头所示．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是()[答案] D[解析]A图中导线不受力，故它不会弯曲，A错误；B图中导线受到垂直纸面向里的安培力，它不会向右弯曲，B错误；C中导线受到水平向右的安培力，导线不会向左弯曲，C错误；D中导线受到水平向右的安培力，故它向右弯曲，D正确．5．如图2－6所示是电子射线管示意图，接通电源后，电子射线由阴极沿x轴正方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，在下列措施中可采用的是()图2－6A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向C．加一电场，电场方向沿z轴负方向D．加一电场，电场方向沿y轴正方向[答案] B[解析]此题考查演示实验“电子束在磁场中偏转”．要使荧光屏上亮线向下偏转，即使电子所受的洛伦兹力方向向下，电子运动方向沿x轴正方向，由左手定则可知，磁场方向应沿y轴正方向，所以A错，B对；若加一电场电子应受到向下的电场力作用，故电场方向沿z 轴正方向，C、D均错．6.如图2－7所示，在长直导线AB旁，有一带正电的小球用绝缘细绳悬挂在O点，当导线中通入恒定电流时，下列说法正确的是()图2－7A．小球受到洛伦兹力的作用，其方向指向纸里B．小球受到洛伦兹力的作用，其方向指向纸外C．小球受到洛伦兹力的作用，其方向垂直AB向右D．小球不受洛伦兹力的作用[答案] D[解析]直线电流周围存在磁场，而带电小球相对磁场静止，故带电小球不受洛伦兹力．电荷在磁场中受到洛伦兹力的条件：①电荷必须运动；②运动方向不能与磁场方向平行．二、多项选择题7．下列说法正确的是()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]任何磁体都有N极、S极，所有磁现象都是通过磁场而发生作用的．磁体与电流的周围都存在磁场．地球的地理两极与地磁两场并不重合．故选项A、B正确，C、D错误．8．磁场中一段2cm长的直导线，通过2.5A的电流时，受到的安培力为0.1N，则通电直导线处的磁感应强度B可能是()A．2T B．小于2TC．大于2T D．零[答案]AC[解析]当导线方向垂直于磁场时，该导线受到的安培力最大，由磁感应强度定义得B＝FIL＝0.12.5×2×10－2T＝2T，可知A正确；当导线方向不垂直于磁场时导线受到的安培力为0.1N，则当导线方向垂直于磁场时导线受到的安培力大于0.1N，由磁感应强度定义知C选项正确．9．某电器元件不小心被外磁场磁化了，为了使该元件退磁，下列方法有效可行的有() A．把该元件高温处理B．把该元件通入强电流C．把该元件放在逐渐减弱的交变磁场中D．把该元件放入强磁场中[答案]AC[解析]当磁体被高温加热、剧烈撞击或者逐渐减弱的交变磁场的作用时，分子电流取向变得杂乱无章，对外就不再显示磁性．10．电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则()A．磁场对电子的作用力始终不变B．磁场对电子的作用力始终不做功C．电子的速度始终不变D．电子的动能始终不变[答案]BD[解析]洛伦兹力的方向由左手定则可判定，始终垂直于速度方向，所以洛伦兹力不改变速度大小，只改变速度方向，因此磁场对电子的作用力始终不做功，即电子的动能始终不变．三、填空和实验题11.在如图2－8所示的匀强磁场中，垂直磁场方向放有一段长0.04m的通电直导线，当通以水平向右的电流时，受到的安培力方向是__________，若电流的大小是0.8A，受到的安培力大小为0.048N，则该匀强磁场的磁感应强度B＝____________T.图2－8[答案]竖直向下 1.5[解析]根据左手定则知，导线所受的安培力方向竖直向下．根据F＝BIL得，B＝FIL ＝0.0480.8×0.04T＝1.5T.12.如图2－9所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2，通有大小相等、方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间与两导线的距离均为r，b点在导线2右侧，与导线2的距离也为r.现测得a点磁感应强度的大小为B，则去掉导线1后，b点的磁感应强度大小为______________，方向____________．图2－9[答案]B2垂直纸面向外[解析]根据安培定则可知两导线在a点形成的磁场方向相同，由于两导线电流大小相等，a点与两导线的距离也相等，故单根导线在a点形成的磁感应强度大小为B2，由于a和b与导线2的距离相等，故撤掉导线1后，b点磁感应强度大小为B2，根据安培定则可知，b点磁场方向垂直纸面向外．四计算题13．匀强磁场中长2cm的通电导线垂直于磁场方向放置，当通过导线的电流为2A时，它受到的磁场力大小为4×10－3N，问：该处的磁感应强度B是多大？若磁场、电流不变，导线长度减小到1cm，该处的磁感应强度B又是多大？[答案]0.1T0.1T[解析]由磁感应强度的表达式B＝FIL，得到B＝0.1T，磁感应强度由磁场本身来决定，与导线长度无关，故导线长度减小到1cm时磁感应强度仍是0.1T.14．地球是个大磁体，在赤道上，地磁场可以看成是沿南北方向的匀强磁场(如图2－10所示)．如果赤道某处地磁场的磁感应强度的大小为0.5×10－4T，在赤道上有一根东西方向的直导线，长为20m，载有从东往西的电流30A，则地磁场对这根导线的作用力有多大？方向如何？图2－10[答案] 3.0×10－2N方向竖直向下15．如图2－11所示，一根轻弹簧将质量为m，长度为L的绝缘直导线悬挂在竖直平面内，直导线在匀强磁场中处于水平静止状态．匀强磁场的方向垂直于纸面向里，大小为B，当导线中通有如图所示的恒定电流I时，稳定后弹簧处于静止状态，此时弹簧对直导线施加的拉力大小为多少？图2－11[答案]BIL＋mg[解析]导线所受安培力大小F＝BIL，方向竖直向下，导线受力如图所示，故弹簧拉力大小为F T＝F＋mg＝BIL＋mg.16．在倾角为30°的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，一匀强磁场垂直于斜面向上，如图2－12所示．当导体棒内通有垂直于纸面向里的电流I时，导体棒恰好静止在斜面上，求磁感应强度的大小为多少？图2－12[答案]mg 2IL[解析] 解决此题关键是确定安培力的方向，由受力分析及平衡不难解决． 受力分析如图由平衡条件得：F ＝mg sin θ 安培力：F ＝BIL ， 所以B ＝mg sin30°IL ＝mg2IL.。

本章检测一、选择题1.关于磁感线，以下说法中正确的是（ ） A.磁感线是磁场中客观存在的曲线B.磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向，也是该点的磁感应强度方向C.磁感线起始于磁铁的N 极，终止于磁铁的S 极D.磁感线是闭合曲线解析:磁感线是为了描述磁场的存在而假想的线,则 选项A 错;磁感线从N 极出发,指向S 极,形成闭合回路,不终止,则选项C 错.答案: BD2.在磁场中旋转一小段长为L ，通有电流I 的导线，关于导线所在处的磁感应强度，以下说法中正确的是 （ ）A.若该导线所受磁场力为零，则该处磁感应强度一定为零B.若该导线所受磁场力不为零，则该处磁感应强度一定为F/ILC.若该导线所受磁场力不为零，则磁场力方向即为该处的磁感应强度方向D.若该导线所受的磁场力有最大值，则用F/IL 来定义该处的磁感应强度 解析:BIl F =中, l 为B 与I 垂直时的有效长度,即l 一定,B 与I 垂直时,F 最大.答案: D3.长直螺线管中通有电流，沿螺线管中心轴线射入一电子，若螺线管中电流增大，方向不变，电子在螺线管中心轴线上运动情况是（ ）A.做匀速直线运动B.做变加速直线运动C.做变减速直线运动D.做间距变大的螺旋运动解析：在轴线上,粒子的速度方向与B 方向平行,不受洛伦兹力,做匀速直线运动. 答案: A图2－54.在匀强磁场B 1中一带电粒子做匀速圆周运动半周后又顺利进入另一磁感应强度是2B 1的匀强磁场中，B 2的方向如图2-5所示，则在B 2中 …（ ）A.粒子速率加倍，周期减半B.粒子的运动半径加倍，周期加倍C.粒子的运动半径减半，周期减半D.粒子在B 2中仍沿逆时针方向运动解析：由左手定则可判粒子带负电,进入2B 后做顺时针圆周运动.洛伦兹力对粒子不做功，v 不变，再由qBm T qB mv r π2,==可判断T r 、的变化. 答案：AC图2-65.一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入该匀强磁场，粒子的后段轨迹如图2-6所示，轨迹上的每一小段都可以近似看成圆弧.由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减少（带电荷量不变）。