课时跟踪检测（十七） 用磁感线描述磁场
1．关于磁感线，下列说法正确的是( )
A．磁感线是真实存在的，细铁粉撒在磁铁附近，我们看到的就是磁感线 B．磁感线始于N极，终止于S极 C．沿磁感线方向磁场减弱 D．磁感线是无头无尾的闭合曲线
解析：选D 磁感线是人们为了形象描述磁场而假想的线，实际不存在，细铁粉在磁铁附近的排列可以显示磁感线的分布，但我们看到的不是磁感线，故A错；磁感线是闭合曲线，在磁体外部是从N极到S极，在磁体内部是从S极到N极，故D对，B错；磁感线的疏密表示磁场的强弱，沿磁感线方向磁场可能增强，也可能减弱，故C错。
2．关于磁场和磁感线的描述，下列哪些是正确的( ) A．磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止
B．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向螺线管的N极 C．磁感线的方向就是磁场方向 D．两条磁感线的空隙处不存在磁场
解析：选B 磁感线与电场线不同，它是一条闭合曲线，在磁体的外部由N极到S极，而在磁体的内部则由S极到N极，故选项A是不正确的。螺线管内部的磁感线和条形磁铁相似，是由S极到N极的，即磁场方向也是从S极指向N极，所以放置其中的小磁针N极必然是指向磁场方向，即螺线管的北极，故选项B正确。只有磁感线是直线时，磁感线的方向才与磁场方向一致，如果磁感线是曲线，那么某点的磁场方向是用该点的切线方向来表示的，所以选项C不正确。磁感线是为了研究问题方便而假想的曲线，磁场中磁感线有无数条，故提出两条磁感线之间是否有空隙，是否存在磁场等类似的问题是毫无意义的，故选项D不正确。
3.如图1所示，两个相同的导线圆环共轴平行悬挂，相隔一小段距离。当同时给两个导线圆环通以同方向的电流时，两导线圆环将( )
图1
A．吸引 C．保持静止
B．排斥 D．边吸引边转动
解析：选A 根据安培定则，两环形电流中间产生的磁场相当于两个条形磁体的异名磁
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4.如图2所示，若一束电子沿y轴正方向定向运动，则在z轴上某点A的磁场方向应为( )
图2
A．沿x轴正方向 B．沿z轴正方向 C．沿x轴负方向 D．沿z轴负方向
解析：选A 首先由电流方向的规定可知，电子沿y轴正方向定向运动，则电流沿y轴负方向，由安培定则可知A处的磁场方向沿x轴正方向，所以选项A正确。
5．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流
I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是( )
解析：选B 地磁场的N极在地理的南极附近，地磁场的S极在地理的北极附近，在地球的内部，地磁场的方向由地理的北极附近指向地理南极附近，由安培定则得环形电流的方向由东向西，故B正确。
6.指南针是我国古代的四大发明之一。当指南针静止时，其N极指向如图3虚线(南北向)所示，若某一条件下该指南针静止时N极指向如图实线(N极东偏北向)所示。则以下判断正确的是( )
图3
A．可能在指南针上面有一导线东西放置，通有由东向西的电流 B．可能在指南针上面有一导线东西放置，通有由西向东的电流 C．可能在指南针上面有一导线南北放置，通有由北向南的电流 D．可能在指南针上面有一导线南北放置，通有由南向北的电流 推荐精品K12资料
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解析：选C N极指向表示磁感应强度的方向，根据题意可知通电直导线在小磁针处的磁场，与原来指向北方的磁场的合磁场方向指向东北方向(如题图中实线)，选项C对，A、B、D错。
7. (多选)如图4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4
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。
8.如图5所示，a、b是电池的两个极，A、B、C为通电螺线管轴线上的三点，D为螺线管正上方的一点，将小磁针分别放在A、B、C、D四点，静止时小磁针S极的指向与电池正极的关系是( )
图5
A．在A点S极向右，a为正极 B．在B点S极向左，b为正极 C．在C点S极向左，b为正极 D．在D点S极向右，a为正极
解析：选D 可用假设法进行判断，分别设a、b为电源的正极，确定出电流方向，再根据电流方向确定出A、B、C、D各点的磁场方向，再判定出小磁针的指向，和各选项对比知，选项D正确。
9. (多选)南极考察队队员在地球南极附近用弹簧秤竖直悬挂一未通电螺线管，如图6所示。下列说法正确的是( ) 推荐精品K12资料
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图6
A．若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧秤示数将减小 B．若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧秤示数将增大 C．若将b端接电源正极，a端接电源负极，则弹簧秤示数将增大 D．不论螺线管通电情况如何，弹簧秤示数均不变
解析：选AC 一方面，可以将地球等效处理为一个大条形磁铁，地理南极附近相当于磁铁的N极，因而在地理南极附近地磁场方向近似竖直向上，如图所示；另一方面，可利用安培定则确定通电螺线管在其周围产生的磁场方向，再根据“同名磁极相斥，异名磁极相吸”的规律判定通电螺线管与地球之间的作用情况。正确选项为A、C。
10.如图7所示，一个轻质弹簧下端悬挂一个小铁片，当开关S断开时，铁片刚好与水银槽中水银接触。当开关S闭合后，铁片会( )
图7
A．不动
B．陷入水银面以下 C．向上运动停止在空中 D．不停地上下振动
解析：选D 当开关S闭合后，弹簧相当于通电螺线管，由于各匝弹簧中通入电流方向相同，相邻两匝弹簧线圈之间为异名磁极，则弹簧各匝之间相互吸引使弹簧缩短，将铁片向上提起；铁片离开水银面后，电路断开，弹簧无磁性，则在铁片的重力作用下，弹簧伸长，铁片与水银面接触又使电路连通，这个过程循环往复，使铁片不停地上下振动。
11．如图8所示，当开关S接通后，说明电流周围磁场中的小磁针的偏转情况。
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图8
解析：甲图线框内电流磁感线向内，线框外电流磁感线向外，线框内小磁针N极向纸内偏转，线框外小磁针N极向纸外偏转；乙图通电螺线管下端为N极，两个小磁针顺时针偏转；丙图通电螺线管类似蹄形磁铁，左侧为N极、右侧为S极，左边的小磁针顺时针偏转，右边的小磁针逆时针偏转。
答案：见解析
12．装有铁芯的螺线管叫电磁铁，巨大的电磁铁能吸起很重的钢铁，如图9甲所示。现有一个如图乙所示的绕有两个线圈的铁芯，要使其产生磁性且左端为N极，其四个接头与电源应怎样连接？
图9
解析：使铁芯产生磁性并且左端为N极，可有以下五种接法： (1)只用a、c线圈，a端接电源正极，c端接电源负极。 (2)只用b、d线圈，b端接电源正极，d端接电源负极。 (3)a、b相接，接电源正极，c、d相接，接电源的负极。 (4)b、c相接，a接电源的正极，d接电源的负极。 (5)a、d相接，b接电源的正极，c接电源的负极。 答案：见解析
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