《二、磁場》（同步訓練）初中物理九年級全一冊-北師大版-2024-2025學年

《二、磁場》同步訓練(答案在后面)一、單項選擇題（本大題有10小題，每小題3分，共30分）1、在磁場中，以下哪個方向是磁感線切線方向？A.磁場線的起點方向B.磁場線的終點方向C.磁場線與磁針北極的夾角方向D.磁場線與磁針南極的夾角方向2、以下哪種物質能夠產生磁場？A.靜止的電流B.運動的電荷C.靜止的電荷D.磁鐵3、在下列哪個現象中不能體現磁場的存在？A.指南針能自由轉動并指向南北方向B.鐵釘靠近磁鐵時被吸引C.兩塊磁鐵相互靠近時相互吸引或排斥D.通電導線周圍存在磁場4、以下關于磁場線描述正確的是：A.磁場線是真實存在的曲線B.磁場線的方向在任何位置都是相同的C.磁場線的密度表示磁場的強弱D.磁場線不會相交5、在磁體周圍，磁性最強的部分是（）A.磁極附近B.磁體內部C.磁體外部遠離磁極的位置D.磁體外部靠近磁極的位置6、將小磁針放在磁體附近，小磁針的N極指向了磁體的S極，那么（）A.磁針的N極指向了磁體的N極B.磁針的N極指向了磁體的S極C.磁針的S極指向了磁體的N極D.磁針的S極指向了磁體的S極7、一個放在磁場中的小磁針靜止時，其北極指向地理北方，則該地磁場的方向是：A.地理北方B.地理南方C.磁針北極指向的方向D.磁針南極指向的方向8、一個通電直導線放置在水平面上，如果用一根條形磁鐵靠近導線，磁鐵的南極會：A.向導線靠近B.遠離導線C.向導線的一端靠近D.向導線的另一端靠近9、一個通電直導線放在水平桌面上，當電流從左向右流過時，下列關于磁針的指向描述正確的是：A.磁針的N極指向導線下方B.磁針的N極指向導線上方C.磁針的S極指向導線下方D.磁針的S極指向導線上方10、在一個勻強磁場中，一個電子以平行于磁場方向的速度運動，下列說法正確的是：A.電子將做勻速直線運動B.電子將做勻速圓周運動C.電子的軌跡將是一條直線D.電子的軌跡將是一條曲線二、多項選擇題（本大題有2小題，每小題3分，共6分）1、關于磁場的基本性質，以下說法正確的是（）A.磁感應強度是描述磁場強弱的物理量，單位是特斯拉（T）B.磁場對放入其中的磁體有力的作用，這種力稱為磁力C.磁感應強度的大小在磁場中各處相同D.磁感應強度的方向在磁場中某一點的方向與該點放入的小磁針北極所指的方向相同2、以下關于電流產生的磁場，下列說法正確的是（）A.當電流通過直導線時，直導線周圍的磁場呈同心圓分布B.當電流通過螺線管時，螺線管內部的磁場與條形磁鐵的磁場相似C.電流產生的磁場方向可以用安培右手定則判斷D.電流產生的磁場強度與電流的大小成正比三、簡答題（本大題有4小題，每小題5分，共20分）第一題：請解釋什么是磁場？磁場有哪些基本特性？舉例說明磁場在日常生活中的應用。第二題：在實驗室里，小明使用條形磁鐵和細線制作了一個小磁針，并將其懸掛在水平位置。然后，他觀察到小磁針靜止時，其N極指向北方。請問：（1）條形磁鐵的N極和S極分別指向哪一側？（2）如果小明將小磁針從水平位置旋轉90度，使其N極指向西方，此時小磁針的N極和S極分別指向哪一側？第三題：請簡述磁場的基本性質，并說明磁場對放入其中的磁體產生的力有哪些特點。第四題：一個通電直導線放置在水平面上，電流方向向右。在導線正上方放置一個小磁針，小磁針靜止時N極指向南方。請分析以下說法的正確性，并解釋原因：（1）如果將小磁針向右移動，小磁針N極會指向西方。（2）如果將電流方向改為向左，小磁針靜止時N極會指向東方。（3）如果將導線放置在水平面以下，小磁針靜止時N極會指向南方。四、計算題（本大題有2小題，每小題7分，共14分）第一題：一根長直導線通有電流I，電流方向向上，放置在水平面內。在導線正上方距離為r處，有一個小磁針，小磁針靜止時指向北。求：（1）小磁針受到的磁場力的方向；（2）如果將電流方向反轉，小磁針靜止時指向的方向。第二題：一個電流為0.5安培的直導線，放置在垂直于導線的均勻磁場中，磁感應強度為0.8特斯拉。導線長2米。求：（1）當導線與磁場方向垂直時，導線所受的安培力大?。唬?）若導線以1米/秒的速度在磁場中沿與磁場方向垂直的方向運動，導線兩端產生的感應電動勢大小。五、綜合題（本大題有3小題，每小題10分，共30分）第一題：一束電流方向為水平的直線電流通過一根無限長直導線，請分析該直線電流在導線周圍產生的磁場分布情況，并畫出磁場線分布圖。已知電流大小為I，導線距離為r。第二題：在水平放置的U型導線框中，有垂直于導線框平面的磁場。當導線框沿磁場方向移動時，下列哪個選項是正確的？A.導線框中的感應電流方向不變B.導線框中的感應電流方向會改變C.導線框中的感應電流方向會先改變后不變D.導線框中的感應電流方向始終不變第三題：一束直線電流通過一平面矩形線圈，電流方向和線圈平面垂直。已知電流為2安培，線圈長邊長度為0.2米，短邊長度為0.1米。若線圈處于垂直于電流方向的均勻磁場中，磁感應強度為0.5特斯拉，求：（1）線圈中產生的最大磁通量；（2）若線圈平面與磁場方向的夾角為30°時，線圈中的磁通量是多少？《二、磁場》同步訓練及答案解析一、單項選擇題（本大題有10小題，每小題3分，共30分）1、在磁場中，以下哪個方向是磁感線切線方向？A.磁場線的起點方向B.磁場線的終點方向C.磁場線與磁針北極的夾角方向D.磁場線與磁針南極的夾角方向答案：C解析：在磁場中，磁感線的切線方向就是磁針北極所指的方向，因為磁針北極會沿著磁場線方向指向磁場中磁力最強的位置。所以，選項C正確。2、以下哪種物質能夠產生磁場？A.靜止的電流B.運動的電荷C.靜止的電荷D.磁鐵答案：D解析：磁鐵是能夠產生磁場的物質，因為它具有磁性。選項A中的靜止電流不會產生磁場，磁場是由于電流的流動而產生的。選項B中的運動電荷會產生電場，但不一定產生磁場。選項C中的靜止電荷只會產生電場，不會產生磁場。因此，正確答案是D。3、在下列哪個現象中不能體現磁場的存在？A.指南針能自由轉動并指向南北方向B.鐵釘靠近磁鐵時被吸引C.兩塊磁鐵相互靠近時相互吸引或排斥D.通電導線周圍存在磁場答案：D解析：選項A中指南針能自由轉動并指向南北方向，是因為受到地球磁場的作用，能體現磁場的存在；選項B中鐵釘靠近磁鐵時被吸引，也能體現磁場的存在；選項C中兩塊磁鐵相互靠近時相互吸引或排斥，同樣能體現磁場的存在。而選項D中提到的通電導線周圍存在磁場，這是通過奧斯特實驗得出的結論，雖然能體現磁場的存在，但題目要求選擇不能體現磁場存在的現象，因此正確答案是D。4、以下關于磁場線描述正確的是：A.磁場線是真實存在的曲線B.磁場線的方向在任何位置都是相同的C.磁場線的密度表示磁場的強弱D.磁場線不會相交答案：C、D解析：選項A錯誤，磁場線是人為假想出來的，并不是真實存在的曲線；選項B錯誤，磁場線的方向在任何位置都是不同的，比如在磁鐵的兩極附近，磁場線的方向是垂直于磁鐵表面的；選項C正確，磁場線的密度表示磁場的強弱，密度越大，磁場越強；選項D正確，磁場線不會相交，因為如果相交，那么在交點處將有兩個不同的磁場方向，這是不可能的。因此正確答案是C、D。5、在磁體周圍，磁性最強的部分是（）A.磁極附近B.磁體內部C.磁體外部遠離磁極的位置D.磁體外部靠近磁極的位置答案：A解析：磁體周圍磁性最強的部分是磁極附近，因為磁極是磁力的來源，磁極附近的磁場線最為密集，磁性也最強。6、將小磁針放在磁體附近，小磁針的N極指向了磁體的S極，那么（）A.磁針的N極指向了磁體的N極B.磁針的N極指向了磁體的S極C.磁針的S極指向了磁體的N極D.磁針的S極指向了磁體的S極答案：C解析：根據磁極間相互作用的規(guī)律，同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。所以小磁針的N極指向磁體的S極，說明磁針的S極指向了磁體的N極。7、一個放在磁場中的小磁針靜止時，其北極指向地理北方，則該地磁場的方向是：A.地理北方B.地理南方C.磁針北極指向的方向D.磁針南極指向的方向答案：C解析：地磁場中，小磁針的北極會指向地磁場的南極，因此磁針靜止時北極指向地理北方，說明該地磁場在該點的方向是磁針北極指向的方向。8、一個通電直導線放置在水平面上，如果用一根條形磁鐵靠近導線，磁鐵的南極會：A.向導線靠近B.遠離導線C.向導線的一端靠近D.向導線的另一端靠近答案：D解析：根據安培定則，電流的方向和磁場的方向是相互垂直的。當通電直導線中有電流通過時，會產生磁場。如果條形磁鐵的南極靠近導線，根據磁鐵同極相斥、異極相吸的原理，磁鐵的南極會向導線的另一端靠近，因為導線在該端產生的是與磁鐵南極相吸的磁場。9、一個通電直導線放在水平桌面上，當電流從左向右流過時，下列關于磁針的指向描述正確的是：A.磁針的N極指向導線下方B.磁針的N極指向導線上方C.磁針的S極指向導線下方D.磁針的S極指向導線上方答案：A解析：根據安培定則，右手握住通電直導線，大拇指指向電流方向（從左向右），四指的彎曲方向即為磁場方向，因此磁針的N極會指向導線下方。其他選項描述均不符合安培定則。10、在一個勻強磁場中，一個電子以平行于磁場方向的速度運動，下列說法正確的是：A.電子將做勻速直線運動B.電子將做勻速圓周運動C.電子的軌跡將是一條直線D.電子的軌跡將是一條曲線答案：A解析：由于電子的速度方向與磁場方向平行，根據洛倫茲力公式，電子不受磁場力的作用。因此，電子將保持原來的運動狀態(tài)，做勻速直線運動。選項B、C、D均不正確。二、多項選擇題（本大題有2小題，每小題3分，共6分）1、關于磁場的基本性質，以下說法正確的是（）A.磁感應強度是描述磁場強弱的物理量，單位是特斯拉（T）B.磁場對放入其中的磁體有力的作用，這種力稱為磁力C.磁感應強度的大小在磁場中各處相同D.磁感應強度的方向在磁場中某一點的方向與該點放入的小磁針北極所指的方向相同答案：ABD解析：磁感應強度（B）確實是描述磁場強弱的物理量，單位是特斯拉（T），所以選項A正確。磁場對放入其中的磁體有力的作用，這種力稱為磁力，選項B正確。磁感應強度的大小在磁場中各處是不同的，它取決于磁場源和距離，因此選項C錯誤。磁感應強度的方向在磁場中某一點的方向與該點放入的小磁針北極所指的方向相同，選項D正確。因此，正確答案是ABD。2、以下關于電流產生的磁場，下列說法正確的是（）A.當電流通過直導線時，直導線周圍的磁場呈同心圓分布B.當電流通過螺線管時，螺線管內部的磁場與條形磁鐵的磁場相似C.電流產生的磁場方向可以用安培右手定則判斷D.電流產生的磁場強度與電流的大小成正比答案：ABCD解析：選項A正確，當電流通過直導線時，根據右手螺旋定則，磁場線呈同心圓分布。選項B正確，螺線管內部的磁場分布與條形磁鐵的磁場相似，因為螺線管中的電流分布類似于條形磁鐵中的分子電流。選項C正確，安培右手定則可以用來判斷電流產生的磁場方向。選項D正確，根據比奧-薩伐爾定律，電流產生的磁場強度與電流的大小成正比。因此，正確答案是ABCD。三、簡答題（本大題有4小題，每小題5分，共20分）第一題：請解釋什么是磁場？磁場有哪些基本特性？舉例說明磁場在日常生活中的應用。答案：磁場是一種看不見的物理場，它存在于電流周圍和磁體周圍。磁場的基本特性如下：磁場對放入其中的磁體有力的作用；磁場對放入其中的運動電荷有力的作用；磁場是有方向的，可以用小磁針的指向表示；磁場的強弱可以用磁感應強度表示。磁場在日常生活中的應用舉例：磁懸浮列車：利用磁場的同性相斥、異性相吸原理，實現列車在軌道上懸浮運行；磁卡、信用卡：利用磁場感應原理，實現數據的讀取和寫入；磁盤：利用磁場記錄信息，實現數據的存儲和讀??；磁療：利用磁場對人體產生生物效應，達到治療疾病的目的。解析：本題要求考生理解磁場的概念，掌握磁場的基本特性和應用。磁場是一種看不見的物理場，它存在于電流周圍和磁體周圍。磁場對放入其中的磁體有力的作用，對放入其中的運動電荷也有力的作用。磁場是有方向的，可以用小磁針的指向表示，其強弱可以用磁感應強度表示。磁場在日常生活中的應用非常廣泛，如磁懸浮列車、磁卡、磁盤和磁療等。第二題：在實驗室里，小明使用條形磁鐵和細線制作了一個小磁針，并將其懸掛在水平位置。然后，他觀察到小磁針靜止時，其N極指向北方。請問：（1）條形磁鐵的N極和S極分別指向哪一側？（2）如果小明將小磁針從水平位置旋轉90度，使其N極指向西方，此時小磁針的N極和S極分別指向哪一側？答案：（1）條形磁鐵的N極指向小磁針的N極，S極指向小磁針的S極。也就是說，條形磁鐵的N極指向北方，S極指向南方。（2）當小磁針的N極指向西方時，根據磁極間相互作用的規(guī)律，小磁針的N極仍然指向西方，而S極則指向東方。解析：本題考查了磁鐵的基本性質和磁針在磁場中的指向規(guī)律。根據磁鐵的性質，同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。因此，當小磁針靜止時，其N極指向北方，那么條形磁鐵的N極也指向北方。同理，小磁針的S極指向南方。當小磁針旋轉90度，N極指向西方時，根據磁極間的作用規(guī)律，S極將指向東方。這是因為在任何磁場中，磁針的N極總是指向磁場的南極，而S極指向北極。第三題：請簡述磁場的基本性質，并說明磁場對放入其中的磁體產生的力有哪些特點。答案：磁場的基本性質包括：磁場存在的方式：磁場是一種看不見的物質，但它可以通過對放入其中的磁體產生力的作用來體現其存在。磁場的方向：磁場有方向，可以用小磁針的北極所指方向來表示。磁場的強度：磁場對放入其中的磁體產生的力的大小可以表示磁場的強度。磁場對放入其中的磁體產生的力有以下特點：磁力是矢量：磁力有大小和方向，其方向遵循右手定則。磁力作用于磁體的兩端：磁力作用在磁體的北極和南極上，北極和南極之間的磁力表現為吸引力，而異極之間的磁力表現為排斥力。磁力與磁體相對運動有關：當磁體在磁場中運動時，磁力會隨著運動方向和速度的變化而變化。磁力的大小與磁場強度和磁體的磁矩有關：磁力的大小與磁場強度成正比，與磁體的磁矩也成正比。解析：磁場的基本性質是磁場理論的基礎，理解這些性質對于深入探討磁場的應用和磁現象的原理至關重要。磁力是磁場對磁體產生的力，其特點反映了磁場的特性和磁體在磁場中的行為。這些特點在電磁學中有著廣泛的應用，如電動機、發(fā)電機等設備的設計和原理分析。第四題：一個通電直導線放置在水平面上，電流方向向右。在導線正上方放置一個小磁針，小磁針靜止時N極指向南方。請分析以下說法的正確性，并解釋原因：（1）如果將小磁針向右移動，小磁針N極會指向西方。（2）如果將電流方向改為向左，小磁針靜止時N極會指向東方。（3）如果將導線放置在水平面以下，小磁針靜止時N極會指向南方。答案：（1）錯誤。當將小磁針向右移動時，由于導線產生的磁場方向不變，小磁針的N極仍然會指向南方。（2）錯誤。如果電流方向改為向左，根據右手螺旋定則，導線周圍的磁場方向會反向，因此小磁針靜止時N極會指向北方，而不是東方。（3）正確。將導線放置在水平面以下時，由于磁場方向不變，小磁針靜止時N極仍然會指向南方。解析：根據右手螺旋定則，當電流方向向右時，導線周圍的磁場方向為：小磁針N極指向南方。因此，無論小磁針向右移動、電流方向改變還是導線位置改變，只要磁場方向不變，小磁針N極的指向也不會改變。四、計算題（本大題有2小題，每小題7分，共14分）第一題：一根長直導線通有電流I，電流方向向上，放置在水平面內。在導線正上方距離為r處，有一個小磁針，小磁針靜止時指向北。求：（1）小磁針受到的磁場力的方向；（2）如果將電流方向反轉，小磁針靜止時指向的方向。答案：（1）小磁針受到的磁場力的方向是向左，因為根據右手螺旋定則，當電流方向向上時，磁場在小磁針正上方的水平面內是向左的，因此小磁針受到的磁場力使其左端指向北，右端指向南。（2）如果將電流方向反轉，小磁針靜止時指向的方向是向右。因為電流方向反轉后，磁場在小磁針正上方的水平面內是向右的，小磁針的左端將指向南，右端指向北。解析：（1）根據安培定則（右手螺旋定則），右手握住直導線，讓拇指指向電流的方向，則四指的彎曲方向即為磁場的環(huán)繞方向。由于電流方向向上，小磁針受到的磁場力方向與磁場方向一致，因此小磁針受到的磁場力方向是向左。（2）當電流方向反轉時，磁場方向也隨之反轉，因此小磁針受到的磁場力方向也會反轉，使得小磁針指向的方向與之前相反，即向右。第二題：一個電流為0.5安培的直導線，放置在垂直于導線的均勻磁場中，磁感應強度為0.8特斯拉。導線長2米。求：（1）當導線與磁場方向垂直時，導線所受的安培力大?。唬?）若導線以1米/秒的速度在磁場中沿與磁場方向垂直的方向運動，導線兩端產生的感應電動勢大小。答案：（1）導線所受的安培力大小為F=其中，B=0.8特斯拉，I=計算得：F=（2）導線兩端產生的感應電動勢大小為E=其中，B=0.8特斯拉，v=計算得：E=解析：（1）根據安培力公式F=（2）根據法拉第電磁感應定律，感應電動勢E與磁感應強度B、導線速度v和導線長度L的乘積成正比。在本題中，導線以垂直于磁場方向的速度運動，因此產生了感應電動勢。感應電動勢的大小可以通過上述公式計算得出。五、綜合題（本大題有3小題，每小題10分，共30分）第一題：一束電流方向為水平的直線電流通過一根無限長直導線，請分析該直線電流在導線周圍產生的磁場分布情況，并畫出磁場線分布圖。已知電流大小為I，導線距離為r。答案：根據右手螺旋定則，直線電流在導線周圍的磁場方向垂直于導線，且以導線為中心，形成一系列同心圓。在導線的右側，磁場方向為逆時針；在導線的左側，磁場方向為順時針。磁場強度的大小與電流大小I和距離r有關，其關系為B=μ0*I/(2πr)，其中μ0為真空磁導率。解析：根據右手螺旋定則，我們可以判斷出直線電流在導線周圍的磁場分布情況。該定則指出，將右手握成拳頭，讓拇指指向電流方向，四指所指的方向即為磁場方向。磁場強度的大小與電流大小I和距離r有關，根據公式B=μ0*I/(2πr)可以計算出磁場強度。在導線附近，磁場強度較大；隨著距離的增加，磁場強度逐漸減小。因此，磁場線分布圖應呈現一系列同心圓，且圓的半徑逐漸增大。第二題：在水平放置的U型導線框中，有垂直于導線框平面的磁場。當導線框沿磁場方向移動時，下列哪個選項是正確的？A.導線框中的感應電流方向不變B.導線框中的感應電流方向會改變C.導線框中的感應電流方向會先改變后不變D.導線框中