高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-1第三章 磁场2 磁感应强度精品测试题

第1节、第2节 磁现象和磁场 磁感应强度

[基础训练]

1．(多选)下列说法正确的是(　　)

A．磁场并不存在，它是人们为了研究问题方便而假想出来的

B．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引

C．磁体和通电导体都能产生磁场

D．若小磁针始终指向南北方向，则小磁针的附近一定没有磁铁

BC　解析  磁场是一种“场”物质，它和我们常见的分子、原子组成的物质不同，它是以一种“场”的形式存在的，选项A错误．由磁极间相互作用的基本规律及电流的磁效应可知，选项B、C正确．若磁铁放在小磁针的南方或北方，小磁针仍可能始终指向南北方向，选项D错误．

2．在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是(　　)

A．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上

B．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方

C．电流沿南北方向放置在磁针的正上方

D．电流沿东西方向放置在磁针的正上方

C　解析  在做“奥斯特实验”时，为减弱地球磁场的影响，导线应南北放置在小磁针的正上方或正下方，这样电流产生的磁场为东西方向，会使小磁针有明显的偏转，若导线东西放置，电流所产生的磁场为南北方向，小磁针有可能不发生偏转，选项C正确．

3．如图所示，中国古代的四大发明之一“司南”，在地磁场的作用下具有指向性．下列关于司南的说法正确的是(　　)

A．司南是用金属铜制成的勺子，放在刻有方位的磁盘上，当它静止时，勺柄指南

B．司南是用金属铜制成的勺子，放在刻有方位的磁盘上，当它静止时，勺柄指北

C．司南是用天然磁石制成的勺子，放在刻有方位的铜盘上，当它静止时，勺柄指南

D．司南是用天然磁石制成的勺子，放在刻有方位的铜盘上，当它静止时，勺柄指北

C　解析   司南是利用天然的磁石磨制成的磁勺，当司南静止时，司南勺柄S极指向磁场的N极，即指向地理的南极，选项C正确．

4．关于磁感应强度，下列说法正确的是(　　)

A．由B＝可知，磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线中电流I的减小而增大

B．由B＝可知，磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线所受磁场力F的增大而增大

C．通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度不一定为零

D．放置在磁场中1 m长的通电导线，通过1 A的电流受到的安培力为1 N，则该处的磁感应强度就是1 T

C　解析  磁感应强度是反映磁场性质的物理量，与是否存在通电导线、电流的大小、导线的长度、导线放置方向均无关，通电导线在磁场中垂直磁场放置时所受的安培力最大，为F＝BIL，平行放置时所受的安培力最小，等于零．

5．(多选)关于磁感应强度的方向，下列说法正确的是(　　)

A．磁感应强度的方向就是磁场的方向

B．磁感应强度的方向就是小磁针静止时N极的指向

C．磁感应强度的方向就是垂直于磁场放置的通电直导线受力的方向

D．磁感应强度的方向就是小磁针的受力方向

AB　解析  磁感应强度的方向简称磁场的方向，规定为小磁针静止时N极所指的方向，选项A、B正确；小磁针静止时N极所指的方向就是小磁针N极的受力方向，选项D错误；根据教材的探究实验可知，通电导线的受力方向与磁感应强度的方向不同，选项C错误．

6．先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直．如图所示，图中a、b两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系．下列说法正确的是(　　)

A．A、B两点磁感应强度相等

B．A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度

C．A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度

D．无法比较磁感应强度的大小

B　解析   导线受到的磁场力F＝BIL，对于题图给出的F－I图线，直线的斜率k＝BL，由题图可知ka>kb，又因A、B两处导线的长度L相同，故A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度，选项B正确．

7．(多选)下列说法正确的是(　　)

A．电荷在电场中某处不受电场力的作用，则该处的电场强度一定为零

B．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零

C．把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱

D．把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱

AC　解析   电荷在电场中某处不受电场力的作用，则该处的电场强度一定为零，选项A正确；但一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，该处磁感应强度不一定为零，因为如果通电导线与磁场平行放置，则作用力为零，选项B错误；把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱，选项C正确；一小段通电导线只有垂直放在磁场中某处时，它所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值才表示该处磁场的强弱，选项D错误．

8．(多选)如图所示，可自由转动的小磁针上方有一根长直导线，开始时二者在纸面内平行放置．当导线中通以如图所示电流I时，发现小磁针的N极向里，S极向外，停留在与纸面垂直的位置上．这一现象说明(　　)

A．小磁针感知到了电流的磁场

B．小磁针处磁场方向垂直纸面向里

C．小磁针处磁场方向垂直纸面向外

D．若把小磁针移走，该处就没有磁场了

AB　解析  小磁针可以检验磁场的存在，当导线中通入电流时，在导线的周围就产生了磁场，在小磁针位置处的磁场方向为N极的受力方向，即垂直纸面向里，选项A、B正确，C错误；电流的磁场是客观存在的特殊物质，不会随小磁针的移走而消失，只要导线中有电流存在，磁场就会存在，选项D错误．

[能力提升]

9．在磁感应强度为B的匀强磁场中有一段长0.2 m的直导线，直导线中通有2.5 A的电流，下列关于直导线所受安培力F的说法正确的是(　　)

A．如果B＝2 T，F一定是1 N

B．如果F＝0，B也一定是零

C．如果B＝4 T，F有可能是1 N

D．如果F最大，通电直导线一定与B平行

C　解析  当直导线与磁场方向垂直放置时，F＝BIL，受力最大，当直导线与磁场方向平行放置时，F＝0，当直导线与磁场方向成任意其他角度放置时，0<F<BIL，选项A、B、D错误，C正确．

10．科考队进入某一磁矿区域后，发现指南针原来指向正北的N极逆时针转过30°(如图所示)，设该位置地磁场磁感应强度水平分量为B，则磁矿所产生的磁感应强度水平分量最小时的值为(　　)

A．　　 B．B　　

C．2B　　 D．

A　解析  由题可知，磁矿所产生的磁场使原来指向正北的N极逆时针转过30°，根据三角形定则可知，磁矿所产生的磁感应强度水平分量最小时方向与图中虚线垂直，则大小为Bsin 30°＝.

11．金属滑杆ab连着一弹簧，水平地放置在两根互相平行的光滑金属导轨cd、ef上，垂直cd与ef有匀强磁场，磁场方向如图所示，合上开关S，弹簧伸长2 cm，测得电路中电流为5 A，已知弹簧的劲度系数为20 N/m，ab的长为L＝0.1 m．求匀强磁场的磁感应强度的大小．

解析  弹簧拉力F弹＝kΔx，

金属滑杆所受磁场力F＝BIL，由平衡条件知F＝F弹，

即ILB＝kΔx，故B＝＝0.8 T.

答案  0.8 T

12．如图甲所示，在蹄形磁铁的两极间垂直磁感应强度方向放置一长为L、质量为m的铝制金属杆，金属杆用两根金属细丝悬挂在绝缘支架上，在金属杆中通以恒定电流I，结果金属丝在磁场作用下偏离竖直方向θ角且保持静止．已知导线受的磁场力方向水平，如图乙所示(侧视图)，求蹄形磁铁磁极间的磁感应强度．

解析  分析金属杆的受力情况如图所示，由平衡条件知，F＝mgtan θ，

根据磁感应强度的定义式得

B＝＝.

答案