2019-2020学年高中物理第三章磁场1磁现象和磁澄后检测含解析新人教版选修3-1 9页

‎1　磁现象和磁场 记一记 磁现象和磁场知识体系 ‎1种现象——电流的磁效应 ‎3种磁场——磁铁周围的磁场、电流周围的磁场、地磁场 辨一辨 ‎1.澳斯特实验说明了磁场可以产生电流．(×)‎ ‎2．滞电体可以只带正电荷(或负电荷)，同样磁体也可以只有N极或S极．(×)‎ ‎3．地磁场能使小磁针的两极指向正南、正北．(×)‎ ‎4．地理的南北极与地磁的南北极并不重合，地磁的北极在地理北极附近．(×)‎ ‎5．磁场的基本性质是对处在磁场中的磁体或电流有力的作用．(√)‎ 想一想 ‎1.要观察到明显的电流磁效应现象，在地磁场中应如何通过简单的实验来完成？‎ 提示：可以在地磁场中处于静止而指示南北方向的小磁针的上方或下方，平行于小磁针放一导线，观察给导线通电时磁针的偏转情况．‎ ‎2．地磁场中静止的小磁针并不指示正南和正此的原因是什么？‎ 提示：因地磁体的N极、S极并不和地球地理的南极和北极完全重合．‎ 思考感悟：　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ 练一练 ‎1.[2019·浙江省普通高中学业水平考试]下列对电场和磁场的认识，正确的是(　　)‎ A．磁场和电场都是假想的，不是客观存在的 B．处在电场中的电荷一定受到电场力 C．处在磁场中的电荷一定受到磁场力 D．在磁场中运动的电荷一定受到磁场力 答案：B ‎2．[2019·广东省普通高中学业水平考试]如图所示经，一小磁针被放入水平向右的匀强磁场中，忽略其他磁场的影响，当小磁针静止时，其N极的指向是(　　)‎ A．竖直向上　　　　　　　B．竖直向下 - 9 -‎ C．水平向左 D．水平向右 答案：D ‎3．[2019·天水一中高二期中考试]关于通电直导线周围磁场的磁感线分布，下图中正确的是(　　)‎ 答案：A ‎4．[2019·衡水一中高二月考]如图所示，假如将一个小磁针放在地球的北极点上，那么小磁针的N极将(　　)‎ A．指北　　　　　　　　　B．指南 C．竖直向上 D．竖直向下 答案：D 要点一 对磁场和电流磁效应的理解 ‎1.如图四个实验现象中，不能表明电流能产生磁场的是(　　)‎ A．甲图中，导线通电小磁针发生偏转 B．乙图中，通电导线在磁场中受到力的作用 C．丙图中，当电流方向相同时，导线相互靠近 D．丁图中，当电流方向相反时，导线相互远离 解析：磁场对小磁针、通电导体有作用力，图甲中的小磁针发生了偏转，图丙、丁中的通电导体发生了吸引和排斥，都说明了电流周围存在磁场．乙图不能说明电流能产生磁场．所以答案为B项．‎ 答案：B - 9 -‎ ‎2．(多选)下列说法正确的是(　　)‎ A．磁场是客观存在的一种物质 B．磁体上磁性最强的部分叫磁极，任何磁体都有两个磁极 C．磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场 D．磁体与磁体间的相互作用是通过磁场发生的，而磁体与通电导体间以及通电导体与通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的 答案：ABC ‎3.‎ 如图所示，弹簧测力计下挂一铁球，将弹簧测力计自左向右逐渐移动时，弹簧测力计的示数(　　)‎ A．不变 B．逐渐减小 C．先减小再增大 D．先增大再减小 解析：磁体的不同部位磁性强弱不同，两端面(磁极)磁性最强，而中间最弱，因而铁球在条形磁铁的N极和S极处受的吸引力最大，在正中处受到的吸引力最小，所以从左开始，弹簧测力计的示数先变小，然后变大．‎ 答案：C ‎4．如图所示，a、b、c三根铁棒中有一根没有磁性，则这一根可能是(　　)‎ A．a　　　　　　　　　　　B．b C．c D．都有可能 解析：由题图知b、c相互排斥，说明b、c都有磁性，所以a棒无磁性，故A项正确．‎ 答案：A 要点二 对地磁场的理解 ‎5.(多选)以下关于地磁场的说法正确的是(　　)‎ A．地磁场是地球的盾牌，起着保护地球上生命的作用 B．地磁场的N极在地理南极附近，但不与南极重合 C．地磁场的方向会随时间的流逝而缓慢变化 D．在行星中，只有地球有磁场 答案：ABC ‎6．(多选)下列说法正确的是(　　)‎ A．地球是一个巨大的磁体，其N极在地理南极附近，S极在地理北极附近 B．地球表面的磁场的竖直分量在南半球垂直于地面向上，在北半球垂直于地面向下 C．在地球的周围存在着磁场，但地磁的两极与地理的两极并不重合，其间有一个夹角，这就是磁偏角，磁偏角的数值在地球上不同地点是相同的 D．在地球表面各点磁场强弱相同 答案：AB - 9 -‎ ‎7．地球是一个大磁体：①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行：④北半球地磁场的方向相对地面是斜向上的：⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上关于地磁场的描述正确的是(　　)‎ A．①②④ B．②③④‎ C．①⑤ D．②③‎ 解析：求解该题应先明确地磁场的特点及地球表面各处地磁场的方向．地面上的小磁针静止时，磁针南极应指向地磁场的北极．地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，地球的磁场和条形磁铁的磁场类似．因此地磁场的方向在赤道附近和地面平行，北半球地磁场方向相对地面是斜向下的，南半球的是斜向上方．‎ 答案：D - 9 -‎ 基础达标 ‎1.关于奥斯特实验，下列说法正确的是(　　)‎ A．说明磁体对通电直导线有磁场力的作用 B．说明通电直导线对磁体有磁场力的作用 C．说明两个磁体之间有相互作用的磁场力 D．说明两根相互平行的通电直导线之间有磁场力 解析：奥斯特实验说明了电流对磁体有磁场力的作用，A、C、D三项错误，B项正确．‎ 答案：B ‎2．(多选)下列说法正确的是(　　)‎ A．小磁针放在一根通电直导线附近，小磁针没有转动，说明电流没有磁效应 B．两根通电直导线相互垂直放置，解除固定后都发生转动，说明了电流的磁效应 C．奥斯特发现的电流磁效应现象，首次揭示了电与磁之间是有联系的 D．以上说法均错误 解析：把小磁针放在电流周围，如果小磁针N极方向正好与该处电流磁场方向一致，小磁针不转动，不能说明电流没有磁效应，A项错误；两根相互垂直放置的通电直导线都发生转动，说明了电流的磁效应，B项正确，D项错误；C项显然也对．‎ 答案：BC ‎3．(多选)下列关于磁场的说法正确的是(　　)‎ A．磁场最基本的性质是对处于其中的磁体或电流有力的作用 B．磁场是看不见、摸不着、实际不存在的，是人们假想出来的一种物质 C．磁场是客观存在的一种特殊的物质形态 D．磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无 解析：磁场虽看不见、摸不着，但其是客观存在的，不随人的意志而转移，它是一种特殊的物质形态，最基本的性质是对处于其中的磁体或电流有力的作用，A、C两项正确，B、D两项错误．‎ 答案：AC ‎4．下列关于地球磁场的说法正确的是(　　)‎ A．地磁场的北极在地理北极、地磁场的南极在地理南极 B．地球上任何一个地方的地磁场方向都是和地面平行的 C．地球磁偏角的数值在地球上不同地方一般是不相同的 D．在地面上放置一个可以自由转动的小磁针，小磁针静止时南极指向地磁场的南极 解析：地磁场的南极在地理北极附近、地磁场的北极在地理南极附近，A、D两项错误；地磁场的方向在两极与地面不平行，B项错误；磁偏角在不同地方一般是不同的，C项正确．‎ 答案：C ‎5．在北京，用一轻质细线拴在一条形磁铁的中间，吊离地面，不考虑磁偏角，磁铁静止时N极(　　)‎ A．指向南方，磁铁水平 B．指向南方，磁铁N极一端低于S极一端 C．指向北方，磁铁N极一端高于S极一端 D．指向北方，磁铁N极一端低于S极一端 解析：在北半球地磁场方向为由南向北斜向下，则条形磁铁的N极受到的磁场力指向北偏下，故N极一端低于S极一端，故D项正确，A、B、C三项错误．‎ 答案：D ‎6．铁棒A能吸引小磁针，铁棒B能排斥小磁针，若将铁棒A靠近铁棒B，下列说法正确的是(　　)‎ A．A、B一定相互吸引 B．A、B一定相互排斥 - 9 -‎ C．A、B间有可能无磁场力作用 D．A、B可能相互吸引，也可能相互排斥 解析：铁棒B能排斥小磁针，说明铁棒B有磁性．小磁针本身有磁性，能够吸引没有磁性的铁棒，故铁棒A可能有磁性，也可能没有磁性．若A无磁性，当A靠近B时，在B的磁场作用下会被磁化而产生相互的吸引作用；若A有磁性，则A、B两磁体都分别有北极和南极，当它们的同名磁极互相靠近时，互相排斥，当异名磁极互相靠近时，互相吸引．故只有D项正确．‎ 答案：D ‎7．磁性水雷是用一个可绕轴转动的小磁针控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体．当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，其依据是(　　)‎ A．磁体的吸铁性 B．磁极间的相互作用规律 C．电荷间的相互作用规律 D．磁场对电流的作用原理 解析：磁性水雷中的小磁针静止时，一端指南，一端指北，水雷不会爆炸，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，由磁极间的相互作用规律知，水雷中的小磁针发生转动，从而触发水雷发生爆炸，B项正确．‎ 答案：B ‎8．(多选)教师在课堂上演示奥斯特实验——电流对小磁针的作用时，同学们发现，南北放置的导线不通电时，其下方的小磁针的N极总指向北方，通电后小磁针偏转，使电流的方向相反，小磁针的偏转方向也相反，导线中的电流增大，小磁针偏转更迅速．关于实验的分析，下列说法正确的是(　　)‎ A．只要是导线，周围都能产生磁场 B．导线通电后，周围产生磁场 C．电流的磁场具有方向性 D．通电导线周围形成的磁场强弱与电流大小有关 解析：不通电时导线下方小磁针N极指北，是因为地磁场的S极在地理北极附近，导线通电后小磁针偏转，导线中电流方向相反，小磁针偏转方向相反，说明不通电导线没有产生磁场，通电导线产生磁场，且电流产生的磁场具有方向性；电流大，小磁针偏转迅速，说明电流大，磁场强．故A项错误，B、C、D三项正确．‎ 答案：BCD ‎9．如图为一种用电磁原理制作的充气泵的结构示意图．其工作原理类似打点计时器．当电流从电磁铁的接线处a流入，吸引小磁铁向下运动时，以下选项中正确的是(　　)‎ A．小磁铁的下端为N极 B．小磁铁的下端为S极 C．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极 D．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极 解析：由安培定则知电磁铁的上端为S极，下端为N极，根据同名磁极 互排斥，异名磁极相互吸引的规律可知，小磁铁的下端为N极，B、C两项错误，A、D两项正确．‎ 答案：AD ‎10．磁性是物质的一种普遍属性，大到宇宙星体，小到电子、质子等微观粒子，几乎都会有磁性，地球就是一个巨大的磁体．在一些生物体内也会含有微量磁性物质，鸽子就是利用这种体内外磁性的相互作用来辨别方向的．若在鸽子身上绑一块永久磁铁，且其产生的磁场比附近的地磁场强得多，则在长距离飞行中(　　)‎ A．鸽子仍能如平时一样辨别方向 - 9 -‎ B．鸽子会比平时更容易地辨别方向 C．鸽子会迷失方向 D．不能确定鸽子是否会迷失方向 解析：永久磁铁会产生磁场，该磁场干扰鸽子识别地磁场，影响鸽子通过地磁场识别方向，所以鸽子会迷失方向，C项是正确的．‎ 答案：C ‎11．如图所示，一根条形磁铁，左端为S极，右端为N极，下列表示从S极到N极磁性强弱变化情况的图象中正确的是(　　)‎ 解析：条形磁铁两极磁性最强，中间磁性最弱，故磁性强弱变化曲线如图C所示．‎ 答案：C ‎12．一块没有标明南、北极的小磁针，你能想办法判断它的磁极吗？‎ ‎(1)A同学用一个已知磁性的小磁针，立刻得出了结果．你知道他是怎样得出的吗？‎ ‎(2)B同学设计了这样一个方案：他将小磁针固定在小塑料盘中，然后放在水中．他的结论也是正确的，你能说出他利用了什么原理吗？‎ 解析：(1)A同学利用磁体磁极间的相互作用规律：向名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．‎ ‎(2)B同学利用了地磁场的影响，地理的南极为地磁的北极，地理的北极为地磁的南极，小磁针指地理南极的一端一定是小磁针的S极，指地理北极的一端一定是小磁针的N极．‎ 答案：见解析 能力达标 ‎13.‎ 如图所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C(包括支架)的总质量为M，B为铁片，质量为m，重力加速度为g，当电磁铁通电时，在铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力F的大小为(　　)‎ A．F＝Mg　　　　　　　　　B．mg(M＋m)g 解析：选A为研究对象，由牛顿第二定律知，在铁片B上升的过程中，轻绳上的拉力F大小等于A、C的重力Mg和B对A的吸引力F′的合力，在铁片B上升的过程中，对B有F″＝mg＝ma，所以F″＝mg＋ma，由牛顿第三定律可知，B对A的吸引力F′与A对B的吸引力F″大小相等、方向相反，所以F＝Mg＋mg＋ma，故D项正确．‎ 答案：D ‎14.‎ - 9 -‎ 如图所示，将一根刨光的圆木柱固定在一个木制的圆盘底座C上，将两个内径略大于圆木柱直径、质量均为m的磁环A、B套在圆木柱上，且同名磁极相对，磁环A静止时如图，已知重力加速度为g，这时磁环B对底座C的压力的大小FN满足(　　)‎ A．FN＝mg B．FN＝2mg C．FN>2mg D．mg