6.1磁现象与磁场 自主提升过关练(含解析)
一、选择题
1.判断下列关于磁感线的说法,正确的是( )
A.磁感线是真实存在的
B.实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线
C.磁感线是一种物理模型,并不真实存在
D.磁感线自N极起,终止于S极
2.关于磁场和磁感线的描述,正确的是( )
A.磁感线可以形象地描述磁场的方向,但不能描述其强弱
B.磁感线是从磁铁的N极指向S极
C.磁铁间的相互作用是通过磁场发生的
D.磁感线就是磁场中碎铁屑排列成的曲线
3.下列说法正确的是( )
A.磁感线有可能出现相交的情况
B.磁感线总是由N极出发指向S极
C.某点磁场的方向与放在该点的小磁针静止时N极所指方向一致
D.某点磁场的方向与放在该点的小磁针受力的方向一致
4.某磁场的磁感线分布如图所示,则a、b两点磁感应强度B的大小关系是( )
A.a点磁感应强度大于b点 B.b点磁感应强度大于a点
C.a、b两点磁感应强度一样大 D.无法确定
5.磁场中某区域的磁感线如图所示,则关于两点的磁感应强度( )
A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba>Bb
B.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba<Bb
C.a、b两处的磁感应强度的大小相等,Ba=Bb
D.无法判断
6.宇宙中“破坏力”最强的天体“磁星”,危险程度不亚于黑洞,其磁感应强度相当于地球磁场的1000万亿倍,下列有关磁星的磁场说法正确的是( )
A.“磁星”表面的磁场如此强大,故而磁感线非常密集,导致磁感线可能相交
B.“磁星”表面各点的磁场方向可以用磁感线在该点的切线方向表示
C.磁场只存在于“磁星”外部,而“磁星”内部不存在磁场
D.若在“磁星”表面选一闭合区域,则闭合区域中的磁通量不可能为零
7.指南针是我国古代四大发明之一,关于指南针和小磁针,下列说法正确的是( )
A.指南针可以仅具有一个磁极
B.指南针的指向不会受到近铁块的干扰
C.通常用小磁针静止时N极的指向表示该处的磁场方向
D.在赤道上沿南北方向放置一直导线,在导线通有由南向北方向的电流时其正下方放置的小磁针N极沿顺时针旋转(从上往下看)
8.英国物理学家法拉第提出了“电场”和“磁场”的概念,并引入电场线和磁感线来描述电场和磁场,为经典电磁学理论的建立奠定了基础。下列相关说法正确的是( )
A.电荷和电荷、通电导体和通电导体之间的相互作用都是通过电场发生的
B.磁体和磁体、磁体和通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的
C.电场线和电场线不可能相交,磁感线和磁感线可能相交
D.通过实验可以发现电场线和磁感线是客观存在的
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,结果磁环A悬浮后静止。已知重力加速度为g。这时磁环B对底座C的压力FN的大小为( )
A.FN=mg B.FN=2mg
C.FN>2mg D.mg10.如图所示为一款国内外流行的儿童磁性玩具巴克球,借助巴克球的磁场特性,可以组合出众多的造型,下列关于巴克球的磁场特性说法正确的是( )
A.巴克球是一种磁单极子,其磁场从球心向四周辐射
B.巴克球的球心是磁体的N极,球面是磁体的S极
C.巴克球的球心是磁体的S极,球面是磁体的N极
D.巴克球周围的磁场类似于地磁场,磁体的极在球体的两端
11.通电长直导线周围存在磁场,其磁感应强度B与导线中的电流强度成正比,与距导线的距离r成反比.在直角坐标系中,两根长直导线分别沿x轴和y轴放置,两者在坐标原点处彼此绝缘,导线中的电流强度分别为I1和,且,则能大致表示xoy平面内磁感应强度为零的点的图像是( )
A. B.
C. D.
12.关于磁场和磁感线的描述,下列说法正确的是( )
A.沿磁感线方向,磁感应强度逐渐减弱
B.自由转动的小磁针放在通电螺线管内部,静止时其N极指向螺线管内部的磁场方向
C.磁感线是闭合的曲线
D.两条磁感线的空隙处不存在磁场
13.下列关于磁场和磁感线的说法中错误的是( )
A.磁体之间的相互作用是通过磁场发生的
B.磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线,没有细铁屑的地方就没有磁感线
C.磁感线总是从磁铁的北极出发,到南极终止
D.磁场和电场一样,也是一种物质
14.在隧道工程以及矿山爆破作业中,部分未发火的炸药残留在爆破孔内,很容易发生人员伤亡事故.为此,科学家制造了一种专门的磁性炸药,在磁性炸药制造过程中掺入了10%的磁性材料——钡铁氧体,然后放入磁化机磁化.使用磁性炸药一旦爆炸,即可安全消磁,而遇到不发火的情况可用磁性探测器测出未发火的炸药.已知掺入的钡铁氧体的消磁温度约为400℃,炸药的爆炸温度约2240℃~3100℃,一般炸药引爆温度最高为140℃左右.以上材料表明( )
A.磁性材料在低温下容易被磁化
B.磁性材料在低温下容易被消磁
C.磁性材料在高温下容易被磁化
D.磁性材料在高温下容易被消磁
二、解答题
15.磁的应用非常广泛,不同的人对磁应用的分类也许有不同的方法。请你对磁的应用分类,并每类举一个例子。
16.请查一查资料,了解沈括提出的磁偏角度数的范围,西方国家对磁偏角的认识及起源的时间、人物及事件等。
参考答案
1.C
【详解】
A.磁感线是为了描述磁场分布而引入的,不是真实存在的,故A错误;
B.实验中观察到的铁屑的分布只是模拟磁感线的形状,不是磁感线,磁感线实际是不存在的,是看不到的,故B错误;
C.磁感线是为了便于研究,人们假想出来的,是一种物理模型,不是真实存在的,故C正确;
D.在磁体的内部,磁感线从磁体的S出发回到N极;而外部则是从磁体的N极出发回到S极,构成闭合曲线,故D错误。
故选C。
2.C
【详解】
A.磁感线可以形象地描述磁场的方向,也能描述其强弱,选项A错误;
B.磁感线在磁体的外部是从磁铁的N极到S极,在磁体内部是从S极到N极,组成闭合曲线,选项B错误;
C.磁铁间的相互作用是通过磁场发生的,选项C正确;
D.磁感线不是实际存在,磁场中碎铁屑排列成的曲线是根据小铁屑受磁场力的方向来大致模拟磁感线的形状的,并不是真实的磁感线,故D错误。
故选C。
3.C
【详解】
A.根据磁感线的特点,磁感线在空间内不能相交,A错误;
B.磁感线是闭合曲线,在磁体外部由N极指向S极,在磁体内部由S极指向N极,B错误;
CD.磁感线的切线方向表示磁场的方向(小磁针静止时N极指向)。C正确,D错误。
故选C。
4.A
【详解】
根据磁感线的疏密程度可知a点磁感应强度大于b点,故A正确,BCD错误。
故选A。
5.A
【详解】
根据磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小,由题图可知
故选A。
6.B
【详解】
A.磁场中某点不能有两个磁场方向,故而磁感线不能相交,故A错误;
B.磁感线某点处的切线方向为该点的磁场方向,故B正确;
C.磁感线为闭合曲线,故而在“磁星”内部仍然存在磁场,故C错误;
D.若所选择的区域平行于磁感线,或磁感线从某侧进入又从同一侧穿出时磁通量依然为零,故D错误。
故选B。
7.C
【详解】
A.磁体的磁极是成对出现的,有N极一定有S极,不存在磁单极的磁体,故A错误;
B.指南针的指向会受到近铁块的干扰,是由于铁块被磁化后干扰了附近的地磁场,故B错误;
C.小磁针静止时N极的受力方向是磁场的方向,故C正确;
D.在赤道上沿南北方向放置一直导线,在导线通有由南向北方向的电流时其正下方放置的小磁针N极沿逆时针旋转(从上往下看),故D错误。
故选C。
8.B
【详解】
A.电荷和电荷之间是通过电场发生相互作用,而通电导体和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的,选项A错误;
B.磁体和磁体、磁体和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的,选项B正确;
C.电场线和电场线不可能相交,磁感线和磁感线也不可能相交,选项C错误;
D.磁感线和电场线都是人们假想的曲线,实际上电场线和磁感线都是不存在的,选项D错误。
故选B。
9.B
【详解】
以A、B整体为研究对象,由平衡条件可知, C对B的支持力为2mg,再由牛顿第三定律知,B对C的压力大小也是2mg。
故选B。
10.D
【详解】
A.目前还没有磁单极子存在的证据,所以巴克球不是磁单极子。A错误;
BCD.巴克球之间有相互的引力和斥力,所以巴克球周围的磁场类似于地磁场,磁体的极在球体的两端。BC错误,D正确。
故选D。
11.A
【详解】
根据右手螺旋定则,可知,如题目图中导线产生的磁场,通电导线I1:第一象限磁场方向垂直纸面向外,第二象限磁场方向垂直纸面向外,第三象限磁场方向垂直纸面向里,第四象限磁场方向垂直纸面向里,同理,通电导线I2:第一象限磁场方向垂直纸面向里,第二象限磁场方向垂直纸面向外,第三象限磁场方向垂直纸面向外,第四象限磁场方向垂直纸面向里,根据矢量的叠加原理,则第一象限与第三象限磁场可以为零,由于 ,且磁感应强度B与导线中的电流强度I成正比,与距导线的距离r成反比;那么能大致表示xoy平面内磁感应强度为零的点的图像如选项A所示。
故选A。
12.BC
【分析】
磁感线是描述磁场分布而假想的,磁感线的疏密表示磁场强弱,磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向,磁感线是闭合曲线,磁体外部磁感线是从N极到S极,而内部是从S极到N极;
【详解】
A、磁感线的疏密表示磁场强弱,与磁场方向无关,故A错误;
B、螺线管内部磁感线由S极指向N极,而小磁针的N极静止时指向表示磁场方向,故其N极指向螺线管的北极,即指向螺线管内部的磁场方向,故B正确;
C、磁感线分布特点:在磁体外部磁感线从N极出发进入S极,在磁体内部从S极指向N极.磁感线是闭合的曲线,故C正确;
D、磁场中任意一点的磁感应强度都不为零,可以用磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,但是不可能将每一点都画出磁感线,否则与不画没区别,故D错误.
【点睛】
本题考查了磁感线的引入的原因和特点、磁场的性质,由于磁场是看不见,摸不着的,为了描述磁场的性质而引入了磁感线的概念,它是假想出来的有方向的曲线,但可以描述磁场的性质.
13.BC
【详解】
A.磁体之间的相互作用是通过磁场发生的,选项A正确,不符合题意;
B.磁感线就是人们根据细铁屑在磁铁周围的排列画出的曲线,没有细铁屑的地方仍存在磁场,但磁感线是假想的曲线,是不存在的,故B错误,符合题意;
C.磁感线在磁体的外部是从磁铁的北极出发到南极,在磁体的内部是从南极出发到北极,组成闭合的曲线,选项C错误,符合题意;
D.磁场和电场一样,也是一种物质,选项D正确,不符合题意。
故选BC。
14.AD
【详解】
AB.由安培分子电流假说可知,低温情况下,分子运动不剧烈,在外磁场的作用下,分子环形电流的磁极趋向基本一致,因而易被磁化,故A项正确,B项错误.
CD.高温时,分子剧烈运动,导致趋向基本一致的分子环形电流的磁极趋向重新变得杂乱无章,进而达到消磁目的,故C项错误,D项正确.
15.见解析
【详解】
(1)利用磁体对铁磁性材料(铁钴镍)的吸引作用,入门吸、带磁性的螺丝刀、手提包磁性扣等;
(2)利用磁体对电流的作用力,如喇叭、耳机、电话、电动机等;
(3)利用磁化现象记录信息,如磁带、此卡和磁盘等。
16.见解析,见解析
【详解】
磁偏角是指磁针静止时,所指的北方与真正北方的夹角它的大小是随所在地区的经纬度而有大有小的,东经25度地区,磁偏角在1~2度之间;北纬25度以上地区,磁偏角大于2度;若在西经低纬度地区,磁偏角是5~20度;西经45度以上,磁偏角高达25~50度;在经度与磁轴平行的地区,磁偏角为零,磁针的南北极正指地球的南北方向.具体在《百度百科》里有介绍,磁偏角是磁场强度矢量的水平投影与正北方向之间的夹角,变即磁子线与地理子午线之间的夹角如果磁场强度矢量的指向偏向正北方向以东称东偏,偏向正北方向以西称西偏,地磁要素磁偏角可以用磁偏测量仪测出来,各地的磁倾角不同,在地磁极处,磁偏角是90度,磁偏角的度数是测量出来的,不是计算出来的.在绘图时,将此前对磁偏角的实际测量值标在地图,当然,磁偏角的变化呈现出一定的规律,我国东部地区磁偏角为西偏,甘肃酒泉以西多为东偏
西方国家在公元1492年哥伦布第一次航行美洲时才发现了地磁偏角,比沈括的发现晚了约400年