2017-2018學(xué)年物理人教版選修3-1　3.1 磁現(xiàn)象與磁場(chǎng)同步練習(xí)-教師用卷

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精3。1磁現(xiàn)象與磁場(chǎng)同步練習(xí)一、單選題自然界中的電和磁等現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的，很多物理學(xué)家為尋找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻(xiàn).最早發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)的科學(xué)家是()A.洛倫茲 B。安培 C.法拉第 D.奧斯特【答案】D【解析】解：奧斯特實(shí)驗(yàn)證明了電流的周圍存在磁場(chǎng)，這是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)了電和磁存在聯(lián)系的實(shí)驗(yàn).奧斯特由于這個(gè)貢獻(xiàn)而載入物理史冊(cè)．

故選:D．

關(guān)于通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的磁感線分布,下列示意圖中正確的是()A. B。

C。 D?！敬鸢浮緼【解析】解：A、伸開右手，大拇指方向?yàn)殡娏鞣较?，則四指環(huán)繞方向?yàn)槟鏁r(shí)針.故A正確；

B、伸開右手，大拇指方向?yàn)殡娏鞣较?，則四指環(huán)繞方向?yàn)槟鏁r(shí)針.而圖為順時(shí)針，故B錯(cuò)誤；

C、直導(dǎo)線周圍的磁感線應(yīng)該是一系列的同心圓，故C錯(cuò)誤；

D、直導(dǎo)線周圍的磁感線應(yīng)該是一系列的同心圓，故D錯(cuò)誤；

故選：A

如圖所示，在水平長(zhǎng)直導(dǎo)線的正下方，有一只可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針.現(xiàn)給直導(dǎo)線通以由

a向b的恒定電流I，若地磁場(chǎng)的影響可忽略，則小磁針的N極將()A。保持不動(dòng) B.向下轉(zhuǎn)動(dòng)

C。垂直紙面向里轉(zhuǎn)動(dòng) D。垂直紙面向外轉(zhuǎn)動(dòng)【答案】C【解析】解：當(dāng)通入如圖所示的電流時(shí)，根據(jù)右手螺旋定則可得小磁針的位置的磁場(chǎng)方向是垂直紙面向里，由于小磁針靜止時(shí)N極的指向?yàn)榇艌?chǎng)的方向，所以小磁針的N極將垂直于紙面向里轉(zhuǎn)動(dòng)．

沈括在《夢(mèng)溪筆談》中記載了“以磁石磨針鋒"制造指南針的方法，磁針“常微偏東,不全南也”.他是世界上第一個(gè)指出地磁場(chǎng)存在磁偏角的人，比西方早了400年.關(guān)于地磁場(chǎng)，下列說法中正確的是()A.地磁場(chǎng)只分布在地球的外部

B.地理南極點(diǎn)的地磁場(chǎng)方向豎直向上

C。地磁場(chǎng)穿過地球表面的磁通量為零

D。地球表面各處地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等【答案】C【解析】解：A、根據(jù)磁場(chǎng)的性質(zhì)可知，磁感線是閉合的，故地球內(nèi)部一定有磁感線,故一定有磁場(chǎng)；故A錯(cuò)誤；

B、地理南極是地磁北極附近所以磁感線往上，但二者并不重合,故并不是豎直向上的；故B錯(cuò)誤；

C、根據(jù)磁通量的性質(zhì)可知，由外向里和從里向外穿過地球表面的磁感線條數(shù)一定相等.故地磁場(chǎng)穿過地球表面的磁通量為零;故C正確；

D、地球兩極處磁感應(yīng)強(qiáng)度最大，而赤道上磁感應(yīng)強(qiáng)度最??；故D錯(cuò)誤；

故選：C．

中國宋代科學(xué)家沈括在《夢(mèng)溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針鋒,則能指南，然常微偏東，不全南也.”進(jìn)一步研究表明，地球周圍地磁場(chǎng)的磁感線分布示意如圖，則下列說法中不正確的是()A。地理南、北極與地磁場(chǎng)的南、北極不重合

B。地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，地磁南極在地理北極附近

C.地球表面任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行

D。形成地磁場(chǎng)的原因可能是帶負(fù)電的地球自轉(zhuǎn)引起的【答案】C【解析】解:A、地理南、北極與地磁場(chǎng)的南、北極不重合有一定的夾角，即為磁偏角；故A正確；

B、地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，地磁南極在地理北極附近，故B正確；

C、磁場(chǎng)是閉合的曲線，地球磁場(chǎng)從南極附近發(fā)出，從北極附近進(jìn)入地球,組成閉合曲線，不是地球表面任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行，故C錯(cuò)誤；

D、地球自轉(zhuǎn)方向自西向東，地球的南極是地磁場(chǎng)的北極,由安培定則判斷可知地球是帶負(fù)電的，故D正確；

本題選錯(cuò)誤的，故選：C

通電螺線管內(nèi)有一在磁場(chǎng)力作用下處于靜止的小磁針，磁針指向如圖所示,則（

)A。螺線管內(nèi)部磁感線從Q指向P

B.螺線管外部磁感線從Q指向P

C。螺線管的P端為N極，a接電源的正極

D。螺線管的P端為S極，a接電源的負(fù)極【答案】A【解析】【分析】根據(jù)小磁針靜止時(shí)N極指向磁場(chǎng)方向，再根據(jù)安培定則判斷電流的方向。本題是安培定則的簡(jiǎn)單應(yīng)用,對(duì)于小磁針放在通電螺線管內(nèi)部時(shí)，只能根據(jù)小磁針的指向來確定磁場(chǎng)方向，不能根據(jù)異名相吸來確定磁場(chǎng)方向?！窘獯稹坑深},小磁針靜止時(shí)N極指向向左，則通電螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)方向向左，故A正確,B錯(cuò)誤；P端為N極,根據(jù)安培定則判斷出電流的方向：從b端流進(jìn)，從a端流出,b接電源的正極,a接電源的負(fù)極，故CD錯(cuò)誤。

故選A。

在水平放置的光滑導(dǎo)軌上，沿導(dǎo)軌固定一個(gè)條形磁鐵，如圖所示.現(xiàn)有銅、鋁和有機(jī)玻璃制成的滑塊甲、乙、丙,使它們從導(dǎo)軌上的A點(diǎn)以某一初速向磁鐵滑去.各物塊在向磁鐵運(yùn)動(dòng)的過程中()A.都做勻速運(yùn)動(dòng) B.甲、乙做加速運(yùn)動(dòng)

C。甲、乙做減速運(yùn)動(dòng) D。乙、丙做勻速運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】解：根據(jù)楞次定律的表現(xiàn)：“來拒去留”，所以銅、鋁和制成的滑塊向磁鐵滑去時(shí)，滑塊中產(chǎn)生的感應(yīng)電流對(duì)磁鐵是“拒"的作用，即阻礙作用，阻礙滑塊的靠近，故會(huì)減速．

而有機(jī)玻璃制成的滑塊在靠近時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生的感應(yīng)電流，對(duì)磁鐵是“拒”的作用，不會(huì)阻礙向前運(yùn)動(dòng)，故不會(huì)減速．

故選：C．

二、多選題下列所示各圖中，小磁針(涂黑的一端為小磁針的N極)的指向正確的是A。 B。

C。 D.【答案】ABD【解析】【分析】用右手握住螺線管，讓四指彎曲的方向與螺線管中的電流方向一致，則大拇指所指的那端就是通電螺線管的N極；據(jù)磁極間的作用規(guī)律、結(jié)合磁感線的方向分析判斷即可解決；知道并理解磁極間的作用規(guī)律是解決該題的關(guān)鍵;【解答】A、由右手定則，螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)N極向左，小磁針N極與磁場(chǎng)方向相同，故A正確；

B、地球磁場(chǎng)從地理南極指向地理北極，故小磁針的N極向上，故B正確；

C、條形磁鐵的磁場(chǎng)由N極指向S極，故中間位置磁場(chǎng)方向向下,故N極向下,故C錯(cuò)誤；

D、U形磁鐵的磁場(chǎng)由N極指向S極，小磁針的N極和磁場(chǎng)方向一致，故D正確；

故選ABD。

每時(shí)每刻都有大量宇宙射線向地球射來,地磁場(chǎng)可以改變射線中大多數(shù)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，使它們不能到達(dá)地面，這對(duì)地球上的生命有十分重要的意義，下列有關(guān)說法正確的是(

)A。在北極豎直向下射向地球的帶電粒子不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)

B。在赤道豎直向下射向地球的帶正電的粒子會(huì)向南偏轉(zhuǎn)

C。在赤道豎直向下射向地球的帶負(fù)電的粒子會(huì)向西偏轉(zhuǎn)

D.在南極豎直向下射向地球的帶電粒子會(huì)向北發(fā)生偏轉(zhuǎn)【答案】AC【解析】【分析】根據(jù)地球磁場(chǎng)的分布,由左手定則可以判斷粒子的受力的方向,從而可以判斷粒子的運(yùn)動(dòng)的方向。本題主要考查左手定則的應(yīng)用，掌握好左手定則即可判斷粒子的受力的方向；注意明確負(fù)電荷在應(yīng)用左手定則時(shí)，四指要指向運(yùn)動(dòng)的反方向.【解答】A。由圖可知，在北極豎直向下射向地球的帶電粒子由于運(yùn)動(dòng)方向沿磁場(chǎng)方向；故不受洛侖茲力，故粒子不會(huì)偏轉(zhuǎn);故A正確;

B。赤道上地球的磁場(chǎng)由南向北，由左手定則可知，在赤道豎直向下射向地球的帶正電的粒子會(huì)向東偏轉(zhuǎn)；故B錯(cuò)誤;

C.由左手定則可知,在赤道豎直向下射向地球的帶負(fù)電的粒子會(huì)向西偏轉(zhuǎn)；故C正確;

D。在南極豎直向下射向地球的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向沿磁感線方向,故粒子不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)；故D錯(cuò)誤；

故選AC。

以下說法中正確的是()A.磁極與磁極間的相互作用是通過磁場(chǎng)產(chǎn)生的

B。電流與電流間的相互作用是通過電場(chǎng)產(chǎn)生的

C.磁極與電流間的相互作用是通過電場(chǎng)和磁場(chǎng)產(chǎn)生的

D。磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)處于其中的磁極和電流有力的作用【答案】AD【解析】解:A、磁極與磁極間的相互作用是通過磁場(chǎng)產(chǎn)生的，故A正確;

B、電流與電流間的相互作用是通過電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)而產(chǎn)生的，故B錯(cuò)誤；

C、磁極與電流間的相互作用是通過磁場(chǎng)產(chǎn)生的，故C錯(cuò)誤；

D、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)處于其中的磁極和電流有力的作用，故D正確．

故選：AD．

如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在條形磁鐵的左上方固定一根與磁鐵垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線,當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示方向的電流時(shí)(磁鐵始終未動(dòng))(

）A.磁鐵對(duì)桌面的壓力減小 B.磁鐵受到向左的摩擦力作用

C。磁鐵對(duì)桌面的壓力增大 D。磁鐵受到向右的摩擦力作用【答案】AD【解析】【分析】先判斷電流所在位置的磁場(chǎng)方向，然后根據(jù)左手定則判斷安培力方向；再根據(jù)牛頓第三定律得到磁體受力方向，最后對(duì)磁體受力分析，根據(jù)平衡條件判斷。本題關(guān)鍵先對(duì)電流分析，得到其受力方向,再結(jié)合牛頓第三定律和平衡條件分析磁體的受力情況?！窘獯稹織l形磁鐵外部磁場(chǎng)又N指向S，根據(jù)左手定則知，直導(dǎo)線所受的安培力的方向斜向右下方，根據(jù)牛頓第三定律知，條形磁鐵所受力的方向斜向做上方，可知條形磁鐵有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),所受的摩擦力方向向右，磁鐵對(duì)桌面的壓力減小.故AD正確,BC錯(cuò)誤。

故選AD.

如圖所示，磁單極子會(huì)在其周圍形成均勻輻射磁場(chǎng).質(zhì)量為m、半徑為R的圓環(huán)當(dāng)通有恒定的電流I時(shí)，恰好能水平靜止在N極正上方H處.已知與磁單極子N極相距r處的磁場(chǎng)強(qiáng)度大小為B=kr，其中k為常數(shù).重力加速度為g.則()A.靜止時(shí)圓環(huán)的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向(俯視)

B.靜止時(shí)圓環(huán)沿其半徑方向有擴(kuò)張的趨勢(shì)

C.靜止時(shí)圓環(huán)的電流I=mg(H2【答案】AC【解析】解：A、環(huán)所在處的磁場(chǎng)的方向向上，則環(huán)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向向下,根據(jù)安培定則可知，靜止時(shí)圓環(huán)的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向(俯視)，故A正確；

B、靜止時(shí)圓環(huán)的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向由左手定則可知，環(huán)上的各點(diǎn)受到的安培力的方向向上向里，所以環(huán)有收縮的趨勢(shì),故B錯(cuò)誤；

C、對(duì)環(huán)的某一部分進(jìn)行受力分析如圖：

在水平方向，根據(jù)安培力的對(duì)稱性可知，整個(gè)的環(huán)在水平方向的合力為0,豎直方向的合力與重力大小相等，由于在圓環(huán)處各點(diǎn)電流的方向與磁場(chǎng)的方向都垂直，所以整體受到的安培力:F=BI?2πR

由幾何關(guān)系：Fcosθ=mg

cosθ=HH2+R2

由題:B=kH2+R2

聯(lián)立得：I=mg(H2+三、實(shí)驗(yàn)題探究題如圖所示，將兩根細(xì)鐵絲靠近條形磁鐵的S

極，細(xì)鐵絲會(huì)被吸引到磁鐵的S

極上.這是因?yàn)殍F絲______(選填：“磁化"或“退磁”)后,上端相當(dāng)于______(選填“N

極"“S

極”)，與條形磁鐵的S

極相吸引,下端相當(dāng)于______(選填“N

極”“S

極”).兩鐵絲的下端極性______(選填“相同”“相反”)，由于______(選填“同名"“異名”)磁極相互排斥，故兩鐵絲的上端距離較近，下端距離較遠(yuǎn)．【答案】磁化;N極；S極;相同；同名【解析】解：鐵絲被磁體吸引后，本身也具有了磁性，該過程是磁化的過程；根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律可知：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引.則可知上端N極，下端為S極；兩鐵絲下端極性相同，所以相互排斥而張開，而由于上端兩鐵絲均受磁鐵的作用，所以形成上端距離較近,下端距離較遠(yuǎn)的現(xiàn)象．

故答案為：磁化;N極；S極；相同；同名．

鐵絲被磁體吸引后,本身也具有了磁性，該過程是磁化的過程，磁極間的相互作用規(guī)律是：同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引．

同名磁極和同種電荷都相互排斥，異名磁極和異中電荷相互吸引；注意區(qū)分磁極前的修飾詞是“同名和異名"．

演示地磁場(chǎng)存在的實(shí)驗(yàn)裝置(由環(huán)形線圈，微電流傳感器，DIS等組成)如圖所示.首先將線圈豎直放置，以豎直方向?yàn)檩S轉(zhuǎn)動(dòng)，屏幕上的電流指針______(填：“有"或“無”)偏轉(zhuǎn);然后仍將線圈豎直放置，使其平面與東西向平行,并從東向西移動(dòng),電流指針______(填：“有”或“無")偏轉(zhuǎn);最后將線圈水平放置,使其從東向西移動(dòng)，電流指針______(填:“有”或“無”)偏轉(zhuǎn)．【答案】有;無;無【解析】解：根據(jù)題意，當(dāng)線圈豎直放置,以豎直方向?yàn)檩S轉(zhuǎn)動(dòng),由于地磁場(chǎng)的作用，則導(dǎo)致穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化,所以線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，則電流指針會(huì)偏轉(zhuǎn)；

當(dāng)線圈豎直放置,使其平面與東西向平行,并從東向西移動(dòng)，由于地磁場(chǎng)的磁感線是從地理的南極向北極,所以穿過線圈的磁通量沒變，則電流指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)；當(dāng)線圈水平放置，使其從東向西移動(dòng)，由上可知，仍沒有磁通量變化，則電流指針也不會(huì)偏轉(zhuǎn)．

故答案為：有,無,無

穿過閉合線圈平面的磁通量發(fā)生變化時(shí)，線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流；若磁通量不變，則線圈中沒有感應(yīng)電流．

考查線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，強(qiáng)調(diào)磁通量變化,而不是有磁通量．

在赤道上，地磁場(chǎng)可看成是沿南北方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是0.50×10?4T.如果赤道上有一根沿東西方向的直導(dǎo)線，長(zhǎng)為100m，載有從東向西的電流50A【答