2024-2025学年教科版（2019）必修第三册 3.1磁场 磁感线 课时过关练（含解析）
一、单选题
1．下列关于地磁场的描述中不正确的是( )
A.指南针总是指向南北，是因为受到地磁场的作用
B.观察发现地磁场的南北极和地理上的南北极并不重合
C.赤道上空的磁感线由北指南
D.地球的南、北极相当于地磁场的北极和南极
2．如图所示，某同学在通电螺线管的附近与内部画出了a、b、c、d四个小磁针，其中小磁针b在螺线管内部。四个小磁针N极（黑色一端）指向对的是( )
A.小磁针a B.小磁针b C.小磁针c D.小磁针d
3．如图所示，接通电源后通电螺线管与条形磁铁相互吸引的是( )
A. B.
C. D.
4．如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流和，且；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直.磁感应强度可能为零的点是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
5．磁电式电表原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，两者之间有可转动的线圈。a、b、c和d为磁场中的四个点。下列说法正确的是( )
A.图示左侧通电导线受到安培力向下 B.c、d两点的磁感应强度相等
C.圆柱内的磁感应强度处处为零 D.a、b两点的磁感应强度大小相同
6．我们赖以生存的地球是一个巨大的磁体，其磁场类似于条形磁铁的磁场。地磁北（N）极处于地理南极附近，地磁南（S）极处于地理北极附近。在地磁场中的不同位置摆放a、b、c、d四个小磁针，小磁针黑体部分为N极，如图所示。当小磁针静止时，N极指向正确的是( )
A.a B.b C.c D.d
7．地球本身是一个大磁体，其磁场分布示意图如图所示。学术界对于地磁场的形成机制尚无共识。一种理论认为地磁场主要源于地表电荷随地球自转产生的环形电流。基于此理论，下列判断正确的是( )
A.地表电荷为正电荷
B.环形电流方向与地球自转方向相同
C.若地表电荷的电荷量增加，则地磁场强度增大
D.若地球自转角速度减小，则地磁场强度增大
8．如图所示，将一轻质矩形弹性软线圈ABCD中A、B、C、D、E、F六点固定，E、F为AD、BC边的中点。一不易形变的长直导线在E、F两点处固定，现将矩形绝缘软线圈中通入电流，直导线中通入电流，已知，长直导线和线圈彼此绝缘。则稳定后软线圈大致的形状可能是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9．如图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁铁，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。下列说法正确的是( )
A.电磁铁的工作原理是电流的磁效应
B.电磁铁用的铁芯应选用不易退磁的材料
C.工作时AB接线柱应接入稳恒电流
D.当电流从B接线柱流入时，电磁铁吸引小磁铁向下运动，则小磁铁的下端为S极
10．如图所示，菱形中，在三个顶点分别放置三根平行长直导线，导线中均通有大小为I、方向垂直纸面向里的电流，此时菱形中心O处的磁感应强度为。已知通电长直导线在周围产生的磁感应强度大小为，k为比例常数，I为长直导线中的电流，r为场点到导线中心的距离。则顶点D处的磁感应强度的大小和方向为( )
A.方向垂直于直线BD向右 B.方向沿DB指向B
C. D.
11．物理学是一门以实验为基础的学科，物理从生活中来又到生活中去。对于下列教材中所列的实验和生活用品，说法正确的是( )
A.图甲中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过磁场实现的
B.图乙中，若在的两端接上稳恒直流电源，稳定后接在端的电流计示数始终为0
C.图丙中，生活中常用微波炉来加热食物，微波在空气中不能传播
D.奥斯特利用图丁中的实验装置发现了电流的磁效应
三、计算题
12．一束带电粒子沿着图中虚线所示的水平方向飞过，其下方原本静止的小磁针的S极向纸内偏转，那么这束带电粒子所带的电性及飞行方向有哪几种可能？
13．如果你在森林里迷路了，而身边有一个指南针，但上面关于南、北极的标记都脱落了，好在还有备有电池的手电筒和一段导线。你有什么办法能确定指南针的南、北极
参考答案
1．答案：C
解析：A.指南针总是指向南北，是因为受到了地磁场的作用，地球本身就是一个大磁体，故A正确，不符合题意；B.地磁两极与地理两极并不完全重合，有一个夹角，这个夹角叫磁偏角，故B正确，不符合题意；C.地磁场是从地理的南极指向北极，因此赤道上空的磁感线由南向北，故C不正确，符合题意；D.地球的南、北极相当于地磁场的北极和南极，故D正确，不符合题意本题选不正确的，故选C。
2．答案：D
解析：根据安培定则可知通电螺线管N极在右端，因此右侧磁场方向水平向右，小磁针c位置不对；上方磁场方向水平向左，所以小磁针d位置正确；左侧水平向右，a位置不对；内部水平向右，b位置不对。故选D。
3．答案：C
解析：
4．答案：C
解析：两电流在该点的合磁感应强度为0，说明两电流在该点的磁感应强度满足等大反向关系，根据右手螺旋定则在两电流的同侧磁感应强度方向相反，则为a或c，又，所以该点距远距近，所以是c点，故选项C正确，选项ABD错误.
5．答案：D
解析：A.根据左手定则可知，图示左侧通电导线受到安培力向上，选项A错误；
B.因c点磁感线较d点密集，可知c、d两点的磁感应强度不相等，选项B错误；
C.圆柱相当磁体，则内部的磁感应强度不为零，选项C错误；
D.a、b两点的磁感线疏密程度相同，可知磁感应强度大小相同，选项D正确。
故选D。
6．答案：D
解析：小磁针N极的指向为磁场的方向，则图中d处小磁针的指向是正确的。
故选D。
7．答案：C
解析：A.根据右手螺旋定则可知地表的电荷为负电荷，故A错误；
B.由于地表电荷为负电荷，则环形电流方向与地球自转方向相反，故B错误；
C.若地表电荷的电荷量增加，则等效电流越大，地磁场强度增大，故C正确；
D.若地球自转角速度减小，则等效电流越小，地磁场强度减小，故D错误。
故选C。
8．答案：B
解析：由安培定则可知，通电直导线左侧磁场垂直于纸面向外，右侧磁场垂直于纸面向里，软线圈的各段的形变方向为其受到的安培力方向，故而由左手定则可判断B图正确。
故选B。
9．答案：AD
解析：当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁铁，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，故电磁铁的工作原理是电流的磁效应；根据电磁铁的工作要求，当没有电流时，要让铁芯失去磁性，当通电时，要有磁性，因此铁芯应选用易磁化和退磁的软磁性材料，故A正确，B错误；
当A、B间接入恒定电流时，电磁铁的磁场始终保持一个方向，小磁铁将只能被吸引或排斥，如果接入的是交流电，电磁铁的磁场方向在不断变化，从而可以使小磁铁不断地与电磁铁之间有吸引和排斥的作用，使得弹性金属片上下振动，故A、B间应接入交流电，故C错误；
当电流从电磁铁的接线柱B流入时，根据右手螺旋定则可知电磁铁的下端为S极，上端为N极；吸引小磁铁向下运动，根据磁铁同极相斥，异极相吸的特性可知，小磁铁的下端为S极，故D正确。
故选AD。
10．答案：AD
解析：根据安培定则可知，A、C处的通电直导线在O处产生的磁感应强度等大反向，所以O处的磁感应强度就等于B处的通电直导线在O处产生的磁感应强度，设菱形的边长为L，则有
设A、C处的通电直导线在D处产生的磁感应强度大小分别为和，则有
B处的通电直导线在D处产生的磁感应强度大小为
根据安培定则，、和的方向如图所示
顶点D处的磁感应强度的大小为
方向垂直于直线BD向右。
故选AD。
11．答案：ABD
解析：A.甲图中，两根通电长直导线会产生磁场，根据左手定则可知，左侧直导线所受安培力向左，右侧直导线所受安培力向右，因此两导线相互排斥，相互排斥的作用是通过磁场实现的，故A正确；
B.乙图中，若在ab的两端接上恒定电源，稳定后穿过线圈电流恒定，故穿过线圈的磁场恒定，磁通量不再变化，cd线圈中无感应电流产生，所以接在cd端的电流计示数始终为0，故B正确；
C.微波是一种电磁波，在真空和空气中都能传播，故C错误；
D.奥斯特利用丁图实验装置发现了电流的磁效应，故D正确。
故选ABD。
12．答案：见解析
解析：由于小磁针的S极向纸内偏转，则小磁针的N极向纸外偏转，表明虚线下方磁场的方向垂直于纸面向外，根据安培定则可知，带电粒子水平方向运动形成的电流方向沿虚线水平向左。若粒子带正电，由于电流方向与正电荷定向移动方向相同，则粒子沿水平向左方向飞行，若粒子带负电，由于电流方向与负电荷定向移动方向相反，则粒子沿水平向右方向飞行。
13．答案：见解析
解析：通电直导线产生的磁场是一簇同心圆，在导线上下方磁场方向正好相反。把指南针放在通电导线下面，就可以知道磁场的方向，用右手螺旋定则可以确定指南针的南、北极。
