【教育专用】2017_2018学年高中物理课时跟踪检测二十一几种常见的磁场新人教版选修3_1

课时跟踪检测（二十一）几种常见的磁场
1．(多选)下列关于磁现象的电本质的说法中，正确的是( )
A．一切磁现象都源于电流或运动电荷
B．静止的电荷也能产生磁场
C．永磁体的磁场是固有的，与运动电荷或电流无关
D．在外磁场作用下物体内分子电流取向大致相同时物体就被磁化了
解析：选AD 磁体的磁场是由于磁体内部的分子电流形成的，而电流的磁场由运动电荷产生。

2．(多选)下图表示磁场的磁感线，依图分析磁场中a点的磁感应强度比b点的磁感应强度大的是( )
解析：选AC 磁感线的疏密可表示磁感应强度的大小。

3．(多选)关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是( )
A．磁极与磁极之间、磁极与电流之间都可以通过磁场发生相互作用
B．磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致
C．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止
D．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的
解析：选AB 磁场是一种特殊物质，磁极、电流间发生作用都是通过磁场发生的，故A 对；磁感线是为形象描述磁场而假想的线，不是真实存在的，故D错；磁感线的切线方向表示磁场的方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱，故B对；磁感线是闭合曲线，在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极，故C错。

4．(多选)如图1所示，一个电子沿逆时针方向做圆周运动，则由于电子的运动将( )
图1
A．不产生磁场
B．在圆周的内侧、外侧均产生磁场
C．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直于纸面向里
D．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直于纸面向外
解析：选BC 电子沿逆时针方向做圆周运动，形成的电流方向为顺时针方向，根据安
培定则可判断电子的运动将在圆周的内侧、外侧均产生磁场，且圆心处的磁场方向垂直于纸面向里，选项B、C正确。

5. (多选)如图2所示，A和B为两根互相平行的长直导线，通以同方向等大电流，虚线C为在A和B所确定的平面内与A、B等距的直线，则下列说法正确的是( )
图2
A．两导线间的空间不存在磁场
B．虚线C处磁感应强度为零
C．AC间磁感应强度垂直纸面向里
D．CB间磁感应强度垂直纸面向外
解析：选BCD 设电流A、B在空间产生的磁场分别为B A、B B，根据安培定则，电流A 在AB间产生的磁场垂直纸面向里，而电流B在AB间产生的磁场垂直纸面向外，又因I A＝I B，故在AC区，B A＞B B，合磁场方向垂直于纸面向里，在BC区，B A＜B B，合磁场方向垂直于纸面向外，中线C处B A＝B B，合磁场为零，综上所述，正确的选项为B、C、D。

6．(多选)如图3所示，弹簧秤下端挂一条形磁棒，其中条形磁棒N极的一部分位于未通电的螺线管内，则下列说法正确的是( )
图3
A．若将a接电源正极，b接电源负极，则弹簧秤的示数将减小
B．若将a接电源正极，b接电源负极，则弹簧秤的示数将增大
C．若将b接电源正极，a接电源负极，则弹簧秤的示数将增大
D．若将b接电源正极，a接电源负极，则弹簧秤的示数将减小
解析：选AC 当a接电源正极，b接负极时，根据线圈的绕向，由安培定
则可知通电螺线管的磁感线情况如图所示。

磁棒的N极受到的磁场力方向向上，
磁棒S极受力方向向下。

由于磁棒的S极所在处磁感线较稀，故N极受力大于S
极受力，磁棒所受磁场力的合力方向向上，弹簧秤示数减小。

同理，当b接电
源正极，a接负极时，弹簧秤示数增大。

7．(多选)如图4所示，A为通电线圈，电流方向如图所示，B、C为与A在同
图4
一平面内的两同心圆，ΦB、ΦC分别为穿过两圆面的磁通量的大小，下述判断中正确的是( )
A．穿过两圆面的磁通量方向是垂直纸面向外
B．穿过两圆面的磁通量方向是垂直纸面向里
C．ΦB＞ΦC
D．ΦB＜ΦC
解析：选AC 由安培定则判断，凡是垂直纸面向外的磁感线都集中在线圈内，因磁感线是闭合曲线，则必有相应条数的磁感线垂直纸面向里，这些磁感线分布在线圈外，所以B、C圆面都有垂直纸面向里和向外的磁感线穿过，垂直纸面向外的磁感线条数相同，垂直纸面向里的磁感线条数不同，B圆面的较少，C圆面的较多，但都比垂直向外的少，所以穿过B、C的磁通量方向应垂直纸面向外，且ΦB＞ΦC。

8．19世纪20年代，以塞贝克(数学家)为代表的科学家已认识到，温度差会引起电流，安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假说：地磁场是由绕地球的环形电流引起的。

则该假说中的电流方向是( )
A．由西向东垂直于磁子午线
B．由东向西垂直于磁子午线
C．由南向北沿磁子午线方向
D．由赤道向两极沿磁子午线方向
解析：选B 本题为信息迁移题，解题的关键是抽象出模型，想象赤道
为环形电流。

地球内部磁场方向由地理北极指向地理南极，由安培定则可判
定电流方向。

如图所示，则从上往下看，由安培定则可知电流方向为顺时针
方向，即自东向西。

9．(多选)如图5所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，
图5
MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴。

一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，则( )
A．当运动到关于OO′对称的位置时穿过回路的磁通量为零
B．当运动到关于OO′对称的位置时穿过回路的磁通量向里
C．在从左边磁场运动到右边磁场的过程中穿过回路的磁通量一直减少
D．在从左边磁场运动到右边磁场的过程中穿过回路的磁通量先减少后增加
解析：选AD 正方形闭合回路运动到关于OO′对称的位置时，穿过回路的两个方向相反的磁场面积相等，且磁感应强度大小均为B，故穿过回路的磁通量为零，选项A正确，B 错误；正方形闭合回路在从左边磁场运动到右边磁场的过程中，穿过回路的磁通量先减少后增加，选项C错误，D正确。

10.如图6所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。

a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。

关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是( )
图6
A．O点处的磁感应强度为零
B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反
C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同
D．a、c两点处的磁感应强度的方向不同
解析：选C 由安培定则分别画出两直导线在a、b、c、d、O点的磁
场方向，如图所示。

由平行四边形定则可得，O点的磁感应强度不为零，
选项A错误；a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，选项B错
误；c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向均竖直向下，选项C正确；a、c两点处磁感应强度的方向都竖直向下，方向相同，选项D错误。

11.如图7所示，有一通电长直导线MN，通入向右的电流I，另有一闭合线圈P位于导线正下方，并竖直向上运动，则在线圈P到达MN上方的过程中，穿过P的磁通量是如何变化的？
图7
解析：根据直线电流磁场特点，靠近导线处磁场强，远离导线处磁场弱，把线圈P 从MN 下方运动到上方的过程中的几个特殊位置画出，如图所示(为了清楚，把线圈缩小了)。

磁通量的变化过程如下
Ⅰ――→方向：向里大小：增大Ⅱ向里，最大――→方向：向里大小：减小Ⅲ0――→方向：向外大小：增大Ⅳ向外，最大――→方向：向外大小：减小Ⅴ 答案：见解析
12.已知山东中部地面处地磁场的磁感应强度约为3×10－5
T ，某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验。

他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上，如图8所示。

小磁针静止时N 极指向y 轴正方向，当接通电源后，发现小磁针N 极指向与y 轴正方向成60°角的方向。

请在图上标明螺线管导线的绕向，并求出该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度大小。

(保留一位有效数字)
图8
解析：接通电源后，小磁针N 极指向是地磁场和螺线管的磁场的叠加
磁场的方向，由此可判定螺线管的磁场在小磁针处方向水平向右，由安培
定则判定螺线管导线绕向如图所示。

由题意知地磁场的磁感应强度为B y ＝3×10－5 T ，设通电螺线管产生
的磁场为B x 。

由图知B x B y ＝tan 60°得B x ＝3×10－5× 3 T≈5×10－5
T 。

答案：螺线管导线的绕向见解析图
5×10－5 T。