高中物理選修3：第3章第節(jié)時同步訓練及解析

PAGEPAGE5高中物理選修3-1同步訓練圖3－1－4eq\a\vs4\al(1.)如圖3－1－4所示，把一條導線平行地放在磁針的上方附近，當導線中有電流通過時，磁針會發(fā)生偏轉．發(fā)現這個實驗現象的物理學家是()圖3－1－5答案：Ceq\a\vs4\al(2.)磁場的基本性質是()A．能使小磁針發(fā)生偏轉B．能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質C．能夠產生磁感線D．能對放在其中的磁體產生力的作用解析：選D.磁場的基本性質是能對放在其中的磁極或電流產生力的作用，選項D正確．eq\a\vs4\al(3.)關于各磁體間的作用，下列說法正確的是()A．在奧斯特實驗中，通電直導線對小磁針產生磁場力作用，但此時小磁針對通電直導線一定不產生磁場力作用B．在通電直導線對小磁針產生作用力的同時，小磁針對通電直導線可能會產生作用力C．大磁鐵的磁性較強，但小磁針對大磁鐵的磁場力較小D．任何兩個磁體之間產生的磁場力總是大小相等、方向相反解析：選D.磁體之間的作用是相互的，甲磁體產生的磁場對乙磁體產生作用力的同時，乙磁體產生的磁場必定對甲磁體產生力的作用．因此，磁體之間的相互作用遵循牛頓第三定律．故選項D正確．eq\a\vs4\al(4.)(2012·合肥六中高二檢測)關于地磁場，下列說法中正確的是()A．地磁場的北極在地球的南極附近B．北京地區(qū)的地磁場方向由北向南C．地球周圍的磁場是從地球南極附近的地磁北極出發(fā)，回到地球北極附近的地磁南極D．在地球南極處，可以自由轉動的小磁針N極豎直指向天空解析：選ACD.地磁場在地球外部的磁感線是從地球南極附近的地磁北極出發(fā)，回到地球北極附近的地磁南極．故選項A、C、D正確．eq\a\vs4\al(5.)如果你看CCTV－5的圍棋講座，就會發(fā)現棋子都是由磁性材料制成的．棋子不會掉下來是因為()A．質量小，重力可以忽略不計B．受到棋盤對它向上的摩擦力C．棋盤對它的吸引力與重力平衡D．它一方面受到棋盤的吸引力，另一方面還受到空氣的浮力解析：選B.棋子受力如圖所示，磁性棋子受到棋盤的吸引力而對棋盤產生壓力，棋盤對棋子有彈力，重力使棋子有向下滑動的趨勢，因此棋子受到棋盤對它向上的靜摩擦力，此力和重力平衡，使棋子不會掉下來(由于空氣浮力遠小于重力，故可以忽略不計)．一、單項選擇題eq\a\vs4\al(1.)(2012·廣州第六中學高二檢測)物理實驗都需要有一定的控制條件．奧斯特做電流磁效應實驗時，應排除地磁場對實驗的影響．關于奧斯特的實驗，下列說法中正確的是()A．該實驗必須在地球赤道上進行B．通電直導線應該豎直放置C．通電直導線應該水平東西方向放置D．通電直導線應該水平南北方向放置解析：選D.小磁針靜止時指向南北，說明地磁場的方向為南北方向，當導線南北方向放置時，能產生東西方向的磁場，把小磁針放置在該處時，可有明顯的偏轉，故選項D正確．圖3－1－6eq\a\vs4\al(2.)如圖3－1－6所示，假設將一個小磁針放在地球的北極點上，那么小磁針的N極將()A．指北B．指南C．豎直向上D．豎直向下解析：選D.地球的北極點是地磁場的S極附近，此處的磁感線豎直向下，故此處小磁針的N極豎直向下，D正確．eq\a\vs4\al(3.)磁性水雷是用一個可繞軸轉動的小磁針來控制起爆電路的，軍艦被地磁場磁化后就變成了一個浮動的磁體．當軍艦接近磁性水雷時，就會引起水雷的爆炸，其依據是()A．磁體的吸鐵性B．磁極間的相互作用規(guī)律C．電荷間的相互作用規(guī)律D．磁場對電流的作用原理解析：選B.在地磁場的作用下，軍艦被磁化成了一個大的浮動磁體，當軍艦接近磁性水雷時磁極間的相互作用會引起小磁針的轉動，從而接通電路，引起爆炸．這是利用了同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引的原理，故B正確．eq\a\vs4\al(4.)(2012·江門二中高二檢測)某同學在做奧斯特實驗時，把小磁針放在水平的通電直導線的下方，當通電后發(fā)現小磁針不動，稍微用手撥動一下小磁針，小磁針轉動180°后靜止不動，由此可知，通電直導線產生的磁場方向是()A．自東向西B．自南向北C．自西向東D．自北向南解析：選D.通電前小磁針指向南北方向，通電后小磁針不動，說明通電直導線產生的磁場方向沿南北方向；稍微用手撥動一下小磁針，小磁針轉動180°后靜止不動，說明通電直導線產生的磁場與地磁場方向相反．故選項D正確．圖3－1－7eq\a\vs4\al(5).如圖3－1－7所示，A為電磁鐵，C為膠木秤盤，A和C(包括支架)的總質量為M，B為鐵片，質量為m，當電磁鐵通電時，在鐵片被吸引上升的過程中，輕繩上拉力F的大小為()A．F＝MgB．mg＜F＜(M＋m)gC．F＝(M＋m)gD．F＞(M＋m)g解析：選D.在鐵片B上升的過程中，輕繩上的拉力F大小等于A、C的重力Mg和B對A的引力F引′的和．在鐵片B上升的過程中，對B有F引－mg＝ma，所以F引＝mg＋ma.由牛頓第三定律可知B對A的引力F引′與A對B的引力F引大小相等、方向相反．所以F＝Mg＋mg＋ma.故選項D正確．二、雙項選擇題eq\a\vs4\al(6.)關于磁場，下列說法正確的是()A．其基本性質是對處于其中的磁體或電流有力的作用B．磁場是看不見、摸不著、實際不存在的，是人們假想出來的一種物質C．磁場是客觀存在的一種特殊物質形態(tài)D．磁場的存在與否決定于人的思想，想其有則有，想其無則無解析：選AC.磁場的基本性質是對放入其中的磁體或電流有力的作用，A正確．磁場雖然看不見摸不著，但是它是客觀存在的，B、D錯誤．C正確．eq\a\vs4\al(7.)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產生的B．電流與電流間的相互作用是通過電場產生的C．磁體與電流間的相互作用是通過電場與磁場而共同產生的D．磁場和電場是兩種不同的物質解析：選AD.電流能產生磁場，在電流的周圍就有磁場存在，不論是磁極與磁極間，還是電流與電流間、磁體與電流間，都有相互作用的磁場力．磁場是磁現象中的一種特殊物質，它的基本特點是對放入磁場中的磁體、電流有磁場力的作用；而電場是電荷周圍存在的一種特殊物質，其最基本的性質是對放入電場中的電荷有電場力的作用，它不會對放入靜電場中的磁體產生力的作用，因此，磁場和電場是兩種不同的物質，各自具有其本身的特點．正確選項為AD.eq\a\vs4\al(8.)地球是一個大磁體，關于地磁場的下列描述正確的是()A．地磁場的北極在地理南極附近B．赤道附近地磁場的方向和地面平行C．北半球地磁場方向相對地面是斜向上的D．地球上任何地方的地磁場方向都是和地面平行的答案：ABeq\a\vs4\al(9.)(2012·杭州二中高二檢測)鐵棒a能吸引小磁針，鐵棒b能排斥小磁針，若將鐵棒a靠近鐵棒b，則()A．a、b一定互相吸引B．a、b一定互相排斥C．a、b間一定有磁場力作用D．a、b可能互相吸引，也可能互相排斥解析：選CD.a吸引小磁針，a可能有磁性也可能沒有磁性，b排斥小磁針，b一定有磁性，故a、b之間可能吸引，也可能排斥．eq\a\vs4\al(10.)為了判斷一根鋼鋸條是否有磁性，某同學用它的一端靠近一個能自由轉動的小磁針．下列給出了幾種可能產生的現象及相應的結論，其中正確的是()A．若小磁針的一端被推開，則鋸條一定有磁性B．若小磁針的一端被吸引過來，則鋸條一定有磁性C．若小磁針的一端被吸引過來，不能確定鋸條是否有磁性D．若小磁針的一端被推開，不能確定鋸條是否有磁性解析：選AC.若發(fā)生排斥現象，只有一種可能，小磁針靠近鋸條的同名磁極．若發(fā)生吸引現象，則鋸條可能有磁性，也可能無磁性，故選A、C.三、非選擇題eq\a\vs4\al(11.)關于月球上的物理現象和規(guī)律，同學們提出了很多問題和猜想，有關月球有無磁場，同學們提出了自己的猜想和檢驗猜想的實驗方案：(1)取一小磁針用細線懸掛在月球表面附近，如果它靜止時指向某一方向，則可表明月球周圍存在磁場．(2)小磁針靜止時，它的N極指向就是“月磁”的北極．你認為這個實驗方案中有沒有需要改進或改正的地方，如有，請改進或改正．答案：有需改進或改正的地方．(1)應做多次實驗，觀察小磁針N極是否總是指向某一個方向．(2)小磁針靜止時，它的N極指向就是“月磁”的南極．圖3－1－8eq\a\vs4\al(12.)兩個完全相同的條形磁鐵，放在平板AB上，磁鐵的N、S極如圖3－1－8所示，開始時平板和磁鐵均處于水平位置，且靜止不動．a.若將AB突然豎直向上平移(平板與磁鐵之間始終接觸)，并使之停在A″B″處，結果發(fā)現兩個條形磁鐵吸在了一起；b.若將AB從原來位置突然豎直向下平移，并使之停在位置A′B′處，結果發(fā)現兩條形磁鐵也吸在了一起．回答以下問題：(1)開始時兩磁鐵靜止不動的原因是____________________________；左側的磁鐵受到的靜摩擦力的方向向________．(2)在a過程中，磁鐵開始滑動時，平板在向上做________(填“加速”或“減速”)運動．(3)在b過程中，磁鐵開始滑動時，平板在向下做________(填“加速”或“減速”)運動．(4)若平板AB突然向右加速，則左側的磁鐵將會做什么運動？解析：(1)兩磁鐵間相互作用的磁力小于磁鐵與平板間的最大靜摩擦力，所以兩磁鐵都靜止不動，此時對左側的磁鐵來說，吸引力向右，故靜摩擦力的方向向左．(2)平板向上運動時，兩磁鐵吸在了一起，說明磁鐵受到的摩擦力減小，支持力減小，磁鐵處于失重狀態(tài)，故平板向上做減