第6章 第一节磁现象与磁场（word版含答案）

2019粤教版必修第三册 第6章 第一节 磁现象与磁场
一、作图题
1．把蜂鸣器、光敏电阻、干簧管继电器开关、电源连成电路如图所示，制成光电报警装置，当报警器有光照射时，峰鸣器发声，当没有光照或者光照很弱时，蜂鸣器不发声，①光敏电阻：光敏电阻受光照后，阻值会变小，②干簧管继电器开关：由干簧管和绕在干簧管外的线圈组成，当线圈中有一定的电流时，线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化，两个簧片在磁力作用下由原来的分离状态变成闭合状态，当线圈中没有电流或者电流很微弱时，磁场消失，簧片在弹力的作用下恢复到分离状态，电路已经连接一部分，请将电路完整连接好。
2．如图所示，试画出电流产生的磁场中经过P点的一条磁感线。
3．在条形或蹄形铁芯上绕有线圈，根据如图所示小磁针指向在图中画出线圈的绕线方向．
二、解答题
4．如图所示的三种情况中，已知小磁针N极的指向，确定产生磁场的电流的方向，或通电螺线管的绕向，或电源的正、负极：
(1)图（甲）中已知小磁针在A处N极垂直纸面指向读者，求直导线MN中电流的方向。
(2)图（乙）中小磁针N极向右，求螺线管上线的绕法。
(3)图（丙）中小磁针N、S极指向如图所示。求电源的正、负极。
5．已知某地地面处地磁场的磁感应强度的水平分量约为3×10-5T，某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验。他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上，如图所示。小磁针静止时N极指向y轴正方向，当接通电源后，发现小磁针N极指向与y轴正方向成60°角的方向。请在图上标明螺线管导线的绕向，并求出该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度的大小。（结果保留一位有效数字）
6．如图，自然界中有电场、磁场、重力场等多种场，这些场有什么共同点呢
7．某同学用图示装置估测磁体附近的磁感应强度。他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上，如图甲所示。小磁针静止时N极指向处于水平面内xOy坐标系中的y轴正方向，当接通电源后，发现小磁针N极指向与y轴正方向成37°角的方向，其俯视图如图乙所示。已知该实验所在地面处地磁场的磁感应强度的水平分量为。
（1）请在图上标明螺线管导线的绕向；
（2）求该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度的大小（画出必要的矢量示意图）。
8．为了研究铁和铁锈的磁性，有人做了一个实验。他在两个相同的纸杯中分别放入等量的（几小勺）铁屑，并向一个纸杯中注入水。一个多小时后，将杯中的水倒掉，让其干燥。第二天、他把硬纸板分别盖在两纸杯上，然后用同一条形磁铁分别在硬纸板上吸铁屑和铁锈。比较收集到的铁屑和铁锈的质量。请分析，他会得到什么结果？你自己也可以做一做，看看你的分析对不对。
9．如图所示为通电螺线管的剖面图，·和×分别表示电流垂直纸面流进和流出，试画出a、b、c、d四个位置上小磁针静止时N极的指向。
10．一光滑木杆竖直放在桌面上，上面套有三个磁环、和，处于平衡状态其中环位于桌面上，相邻两磁环间的距离分别为和，如图所示.若两磁环间的作用力与两磁环间的距离的4次方成反比，环的质量为的两倍，忽略环与之间的作用力，则_____
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．
【解析】
【分析】
【详解】
电池、光敏电阻与开关及干簧管继电器开关外面接线构成一个回路，而另一组电池、蜂鸣器与干簧管继电器开关里面的两个接线构成又一个回路。当有光照时，光敏电阻阻值变小，使得干簧管继电器开关存在磁场，导致开关接通，最终使得蜂鸣器发声，电路如图所示
2．见解析
【解析】
【分析】
【详解】
右手螺旋定则判断磁N、S极，画出磁感线如图：
3．见解析；
【解析】
【详解】
（1）中小磁针N极向右，则通电螺线管的左端应为S极，再由右手螺旋定则得出线圈的绕向如下图所示．（2）中左端是N极，则绕向如图；
4．见解析
【解析】
【详解】
(1)图1（甲）在A处小磁针N极的指向垂直纸面向外，导线MN产生的磁场在导线上方必为垂直纸面向外，根据右手螺旋定则，MN中电流方向必为M→N。
(2)图1（乙）根据小磁针N极指向右，则通电螺线管内磁感线的方向必为向右，根据右手螺旋定则，电流方向如图所示，螺线管的绕线方向如图2所示。
图2
(3)图1（丙）中根据小磁针N、S极指向，则电磁铁左臂必为N极，右臂必为S极，根据右手螺旋定则，线圈的电流方向如图3所示，则电源的左边为正极，右边为负极，如图3所示。
图3
5．见解析
【解析】
【分析】
【详解】
导线的绕向如图所示
由题意，可知
B=B地tan60°≈5×10-5T
6．见解析
【解析】
【分析】
【详解】
这些场都看不见、摸不着，不是由实物粒子组成，但都是客观存在的物质，都对放入其中的物体有力的作用。
7．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）由题意可知螺线管右端为N极，根据安培定则以及电源正负极位置作出螺线管导线的绕向如图所示。
（2）设该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度为Bx，由题意知地磁场在小磁针处产生的磁感应强度在y方向的分量为，小磁针处合磁感应强度B与y轴正方向成37°角，如图所示，根据磁感应强度的叠加法则可得
解得
8．见解析
【解析】
【分析】
【详解】
质量都差不多。
因为铁锈只有表面很薄的一层被氧化，磁铁对铁屑和铁锈的吸引力差不多大。
9．如下图所示。
【解析】
【详解】
小磁针静止时N极的指向，就是该点磁场的方向，也是该点磁感线的切线方向，所以只要画出通电螺线管的磁感线即可知道小磁针N极的指向，a、b、c、d四个位置上小磁针静止时N极的指向如下图所示。
10．
【解析】
【详解】
对环：
①
对环：
②
③
由①③式得：
④
联立①②③可得：
⑤
由④⑤得：
所以可得：
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答案第1页，共2页
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