新课标人教版选修3-1第三章磁场第三节几种常见的磁场

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版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2015-09-16 17:52:54

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选修3-1第三章磁场第三节几种常见的磁场
第I卷(选择题)
评卷人 得分
一、选择题
1.如图所示,小磁针放置在螺线管轴线的左侧。当螺线管通以恒定电流时,不计其它磁场的影响,小磁针静止时N极的指向是:21·cn·jy·com
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A.向左 B.向右 C.向上 D.向下
2.如图所示,一端接有定值电阻的平行金属 ( http: / / www.21cnjy.com )轨道固定在水平面内,通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定,导体棒与轨道垂直且接触良好.在向右匀速通过M、N两区的过程中,导体棒所受安培力分别用FM、FN表示.不计轨道电阻,以下叙述正确的是
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A.FM向右 B.FN向左 C.FM逐渐减小 D.FN逐渐减小
3.关于科学家的贡献,下列说法正确的是
A.伽利略研究了天体的运动,并提出了行星运动的三定律
B.牛顿发现了万有引力定律,并通过扭秤实验测出了引力常量
C.奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说
D.法拉第经过多年的实验探索终于发现了电磁感应现象
4.1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。在奥斯特实验中,将直导线沿南北方向水平放置,指针靠近直导线,下列结论正确的是( )
A.把小磁针放在导线的延长线上,通电后,小磁针会转动
B.把小磁针平行地放在导线的下方,在导线与小磁针之间放置一块铝板,通电后,小磁针不会转动
C.把小磁针平行地放在导线的下方,给导线通以恒定电流,然后逐渐增大导线与小磁针之间的距离,小磁针转动的角度(与通电前相比)会逐渐减小
D.把黄铜针(用黄铜制成的指针)平行地放在导线的下方,通电后,黄铜针会转动
5.自然界的力、电、热和磁等现象都是相互联系的,很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法正确的是
A.焦耳研究了摩擦生热等现象,确定了热与功之间的定量关系
B.欧姆发现了欧姆定律,说明了热现象和电现象之间存在联系
C.法拉第发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系
D.奥斯特发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系
6.如图所示,一带负电的金属环绕轴以角速度匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是
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A.N极竖直向上 B.N极竖直向下
C.N极沿轴线向左 D.N极沿轴线向右
7.在隧道工程以及矿山爆破作业中,部分未发 ( http: / / www.21cnjy.com )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21教育网
A.磁性材料在低温下容易被磁化
B.磁性材料在高温下容易被磁化
C.磁性材料在低温下容易被消磁
D.磁性材料在高温下容易被消磁
8.在下列图中“ ”表示直线电流方向垂直纸面向里,“⊙”表示直线电流方向垂直纸面向外,则下列图形中能正确描绘直线电流周围的磁感线的是2-1-c-n-j-y
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9.如图所示,两根可自由移动的靠得很近的平 ( http: / / www.21cnjy.com )行长直导线,通以相反方向的电流,且I1>I2,则两导线所受的安培力F1和F2的大小关系及其运动方向为( )
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A.F1>F2,且相互靠近
B.F1<F2,且相互远离
C.F1=F2,且相互靠近
D.F1=F2,且相互远离
10.当导线中分别通以图示方向的电流,小磁针静止时北极指向读者的是( )
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11.关于科学家在电磁学中的贡献,下列说法错误的是( )
A. 密立根测出了元电荷e的数值
B. 法拉第提出了法拉第电磁感应定律
C. 奥斯特发现了电流的磁效应
D. 安培提出了分子电流假说
12.如图所示,a、b两根垂直纸面的直导线通有等值的电流,两导线旁有一点P,P点到a、b距离相等,关于P点的磁场方向,以下判断正确的是
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A.a中电流方向向纸外,b中电流方向向纸里,则P点的磁场方向向右
B.a中电流方向向纸外,b中电流方向向纸里,则P点的磁场方向向左
C.a中电流方向向纸里,b中电流方向向纸外,则P点的磁场方向向右
D.a中电流方向向纸外,b中电流方向向纸外,则P点的磁场方向向左
13.下列说法正确的是
A.法拉第发现了电流的磁效应
B.楞次发现了电磁感应现象
C.奥斯特发现了电磁感应现象
D.安培提出了关于磁现象电本质的分子环流假说
14.下列叙述中符合物理史实的是( )
A.伽利略提出了日心说
B.亚里士多德否定了力是维持物体运动的原因
C.奥斯特发现了电流的磁效应
D.牛顿发现了万有引力定律并测定了万有引力常量
15.如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示,在0~时间内,直导线中电流方向向上,则在~T时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力方向正确的是
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A.逆时针,向右 B.逆时针,向左
C.顺时针,向右 D.顺时针,向左
16.如下图所示,通电竖直长直导线的电流方向向上,初速度为υ0的电子平行于直导线竖直向上射出,不考虑电子的重力,则电子将
A.向右偏转,速率不变
B.向左偏转,速率改变
C.向左偏转,速率不变
D.向右偏转,速率改变
17.如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根长直通电导线,电流的方向垂直纸面向里,以直导线为中心的同一圆周上有、、、 四个点,连线和是相互垂直的两条直径,且、在同一竖直线上,则( )
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A.点的磁感应强度的值最小
B.点的磁感应强度的值最大
C.、两点的磁感应强度不同
D.、两点的磁感应强度相同
18.三根相互平行的通电长 ( http: / / www.21cnjy.com )直导线放在等边三角形的三个顶点上,如图所示为其截面图,电流方向如图,若每根导线的电流均为I,每根直导线单独存在时,在三角形中心O点产生的磁感应强度大小都是B,则三根导线同时存在时的磁感应强度大小为 ( )
A.0 B. C.B D.2B
19.根据安培假说的物理思想:磁场来源 ( http: / / www.21cnjy.com )于运动电荷,如果用这种思想解释地球磁场的形成,根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷的事实,那么由此推断,地球上总体应该是
A.不带电 B.带负电 C.带正电 D.不能确定
20.初速度为v0的电子,沿平行于通电长直导线的方向射出,直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示,则( )
A.电子将向右偏转,速率不变 B.电子将向右偏转,速率改变
C.电子将向左偏转,速率不变 D.电子将向左偏转,速率改变
第II卷(非选择题)
评卷人 得分
二、填空题
21.如图所示在通电螺丝管内部中间 ( http: / / www.21cnjy.com )的小磁针,静止时N极指向右端,则电源的c端为电源_____极,(填“正”或“负”)螺线管的a端为等效磁极的______极。(填“N”或“S”)
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22.在物理学史上,首先发现电流周围存在磁场的著名科学家是
A.伽利略 B.牛顿 C.奥斯特 D.爱因斯坦
23.如图所示在通电螺丝管内部中间 ( http: / / www.21cnjy.com )的小磁针,静止时N极指向右端,则电源的c端为电源________极,(填“正”或“负”)螺线管的a端为等效磁极的_________极。(填“N”或“S”)21教育名师原创作品
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24.如图所示,可以自由转动的小磁针静止不动 ( http: / / www.21cnjy.com )时,靠近螺线管的是小磁针的 极,若将小磁针放到该通电螺线管内部,小磁针指向与图示位置时的指向相 (填“同”或“反”)。
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25.假设地球带的是负电, ( http: / / www.21cnjy.com )自转一周时间为T秒,其中在赤道线上分布的电子数为1019个,那么由于地球自转在赤道线上形成的等效环形电流方向为______________(填自东向西或自西向东),等效环形电流大小为_________A。
26.电场中任何两条电场线都_____相交.磁场中任何两条磁感线都______相交.
27.在磁体内部,磁感线是从______极指向 ______ 极,外部是从______出发从______进去.
28.将下图中的电磁铁连入你设计的电路中(在方框内完成),要求:
A.电路能改变电磁铁磁性的强弱;
B.使小磁针静止时如图所示。
29.地球南极对应于地磁_____________ 地球北极对应于地磁____________。
30.缝衣针、螺丝刀等钢 ( http: / / www.21cnjy.com )铁物体,与磁铁接触后就会显示出磁性,这种现象叫 ;原来有磁性的物体,经过高温、剧烈震动等作用后会失去磁性,这种现象叫 .
31.如图所示,放在通电螺线管外部的小 ( http: / / www.21cnjy.com )磁针,静止时N极指向右端,则小磁针所在位置的磁场方向为 ,电源的c端为 极,螺线管的a端为 极(N或S)。
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32.在物理学中常用“╳”表示垂直纸面 ( http: / / www.21cnjy.com )向里,“·”表示垂直纸面向外。图甲图中已标出通电直导线周围磁场的方向,那么直导线中电流的方向为 (选填“沿导线向上”或“沿导线向下”)。乙图中已标出了线圈中电流的方向,那么线圈环中的磁场方向应用 表示(选填“×”或“·”)。
33.1820年,丹麦物理学家奥斯 ( http: / / www.21cnjy.com )特做了一个实验,把一条导线沿南北方向放在小磁针的上方,当给导线通以从南向北的电流时,小磁针N极向 偏转,这个实验表明,通电导线的周围和磁铁周围一样,存在 。
34.当接通电源后,小磁针A按图所示方向 ( http: / / www.21cnjy.com )运动,则电源的 (填“左”或“右”)侧为电源正极,小磁针B的N极指向 方向
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35.“臣心一片磁针石,不指南方不肯休”,表达了文天祥强烈的爱国精神。在诗句中指向南方的应是小磁针的 极(填“N”或“S”)。
36.物理学规定,在磁场中的某一点的 ( http: / / www.21cnjy.com )磁场方向,就是小磁针静止时 ____所指的方向,磁场中磁感线的 可以描述磁场强弱。
37.从太阳和其他天体上,时刻有大量的 ( http: / / www.21cnjy.com )高能带电粒子放出形成“宇宙线”,“宇宙线”到达地球附近时,会受到地磁场对它的 力的作用,迫使这些运动电荷改变运动方向,到达地球的 附近,有时会在那里形成美丽的极光。
38.如图所示通电直导线产生磁 ( http: / / www.21cnjy.com )场的磁感线的分布情况,图中圆心处的小圆圈表示通电直导线的截面。请在图中标出直线电流方向,垂直纸面向里用“×”表示,垂直纸面向外用“ ”表示。
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39.“臣心一片磁针石,不指南方不肯休 ( http: / / www.21cnjy.com )”,表达了文天祥强烈的爱国精神。在诗句中指向南方的应是小磁针的 极(填“N”或“S”)。
40.螺线管通电后,相当于一根条形磁铁,用安培定则判断,大拇指所指的是条形磁铁的 极
评卷人 得分
三、实验题
41.(4分)如图所示为奥斯特实验所用装置 ( http: / / www.21cnjy.com ),开关闭合前将小磁针置于水平桌面上,其上方附近的导线应与桌面平行且沿 (选填“东西”、“南北”)方向放置,这是由于考虑到 的影响;开关闭合后,小磁针偏转了一定角度,说明 ;如果将小磁针置于导线正上方附近,开关闭合后小磁针 发生偏转(选填“会”、“不会”)。
42.磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用,此现象可通过以下实验证明:
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(1)(4分)如图(a)所示,在重复奥斯特的电流磁效应实验时,为使实验方便效果明显,通电导线应_______.
A.平行于南北方向,位于小磁针上方
B.平行于东西方向,位于小磁针上方
C.平行于东南方向,位于小磁针下方
D.平行于西南方向,位于小磁针下方
此时从上向下看,小磁针的旋转方向是___________.(填顺时针或逆时针)
(2)(4分)如图(b)所示 ( http: / / www.21cnjy.com ),是一个抽成真空的电子射线管,从阴极发射出来的电子束,在阴极和阳极间的高压作用下,轰击到长方形的荧光屏上激发出荧光,可以显示出电子束运动的径迹.实验表明,在没有外磁场时,电子束是沿直线前进的.如果把射线管放在蹄形磁铁的两极间,荧光屏上显示的电子束运动径迹发生了弯曲,这表明:运动电荷受到了 力,图中a为____极(填阴或阳)
43.两个绝缘导线环AA′、BB′大小 ( http: / / www.21cnjy.com )相同,环面互相垂直,环中通有相同大小的恒定电流,如图所示.则圆心O处磁场的方向为(AA′面水平,BB′面垂直纸面) ________.
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44.一个带负电的橡胶圆盘,在垂直纸面 ( http: / / www.21cnjy.com )的平面内,绕着处在纸面内的中心轴OO′高速旋转,转动方向如图15-1-22所示,在其右面放置一个在水平面内可自由转动的小磁针,小磁针N极原先指向纸内,橡胶圆盘转动后,俯视观察小磁针将做______时针转动,最后静止时N极指向______方(不考虑地磁场的作用).
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图15-1-22
45.如图所示,当给圆环中通电时,与其共 ( http: / / www.21cnjy.com )面且在正下方的小磁针S极转向读者,则圆环中的电流方向是__________ (填“顺时针”或“逆时针”),圆环中小磁针的__________极转向读者.
评卷人 得分
四、计算题
46.如图所示,某放射源A中均匀地向外辐射出 ( http: / / www.21cnjy.com )平行于y轴的、速度一定的a粒子(质量为m,电荷量为+q)。为测定其飞出的速度大小,现让其先经过一个磁感应强度为B、区域为半圆形的匀强磁场,经该磁场偏转后,它恰好能够沿x轴进入右侧的平行板电容器,并打到置于N板上的荧光屏上。调节滑动触头,当触头P位于滑动变阻器的中央位置时,通过显微镜头Q看到屏上的亮点恰好能消失.已知电源电动势为E,内阻为r0,滑动变阻器的总阻值R0=2 r0,问:www.21-cn-jy.com
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(1)a粒子的速度大小v0=
(2)满足题意的a粒子,在磁场中运动的总时间t=
(3)该半圆形磁场区域的半径R=
47.地球是个大磁体,在赤道上,地磁 ( http: / / www.21cnjy.com )场可以看成是沿南北方向的匀强磁场。如果赤道某处的磁感应强度大小为0.5×10-4T,在赤道上有一根东西方向的直导线,长为20m,通有从东到西30A的电流,则求:
(1)地磁场对这根导线的作用力有多大?方向如何
(2)通电直导线如果南北方向放置,则地磁场对这根导线的作用力有多大
48.(2分)螺线管通电后,小磁针静止时指向如图所示,请在图中标出通电螺线管的N、S极,并标出电源的正、负极。
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49.如图所示,把一重力不计的通电直导 ( http: / / www.21cnjy.com )线放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由移动.当导线中通有如图所示方向的电流I时,试判断导线的运动情况.
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50.磁场中某区域的磁感线,如图所示,则 ( )
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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.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大
D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小
51.(8分)一个半径的闭合导体圆环,圆环单位长度的电阻。如图8甲所示,圆环所在区域存在着匀强磁场,磁场方向垂直圆环所在平面向外。磁感应强度大小随时间变化情况如图8乙所示。
(1)分别求在0~0.3s和0.3s~0.5s时间内圆环中感应电动势的大小;
(2)分别求在0~0.3s和0.3s~0 ( http: / / www.21cnjy.com ).5s时间内圆环中感应电流的大小,并在图8丙中画出圆环中感应电流随时间变化的i—t图象(以线圈中逆时针电流为正,至少画出两个周期);
(3)求0~10s内圆环中产生的焦耳热。
参考答案
1.A
【解析】
试题分析:由右手定则可知,闭合电键后,螺线管的左端是N极,根据磁极间的作用规律可知,小磁针静止时N极的指向是向左,选项A正确。
考点:右手定则.
2.BD
【解析】
试题分析:恒定电流在M区域形成的磁场方向是垂直纸面向外,在N区域形成磁场方向是垂直纸面向里,在向右匀速通过M、N两区的过程中,都在切割磁感线,形成感应电流,根据左手定则判断,导体棒在M区和N区受到的安培力都是向左的,所以A项错误;B项正确;导体棒匀速通过两区过程中,根据安培力公式,在M区越靠近导线,磁感应强度越大,安培力FM逐渐增大,所以C项错误;在N区越远离导线,磁感应强度越小,安培力FN逐渐减小,所以D项正确。
考点:本题考查了导体棒切割磁感线的电动势和安培力
3.D
【解析】
试题分析:开普勒研究了天体的运动, ( http: / / www.21cnjy.com )并提出了行星运动的三定律,选项A错误;牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许通过扭秤实验测出了引力常量,选项B错误;奥斯特发现了电流的磁效应,安培提出了分子电流假说,选项C错误;法拉第经过多年的实验探索终于发现了电磁感应现象,选项D正确;故选D.
考点:物理学史.
4.C
【解析】
试题分析:没有通电时,小磁针在地磁场 ( http: / / www.21cnjy.com )影响下,N极指向北方,当导线南北放置,会在导线周围产生以导线为中心轴的环形磁场,但在导线的延长线上没有磁场,所以通电后小磁针不会转动,选项A错。导线南北放置,使得导线的正上方和正下方产生东西方向的磁场,与地磁场方向垂直。即使放置铝板,也不能割断磁场影响磁场,所以小磁针会由地磁场的方向偏转到地磁场和电磁场的合磁场方向,选项B错。逐渐增大导线和小磁针之间的距离,使得小磁针所在处的电磁场减弱,合磁场更偏向与地磁场方向,小磁针的偏转方向变小,选项C对。磁场只对放入其中的铁钴镍产生作用,对黄铜没有作用,所以黄铜针不会转动,选项D错。
考点:地磁场 安培右手定则
5.A
【解析】
试题分析:焦耳研究了摩擦生热等现象,确 ( http: / / www.21cnjy.com )定了热与功之间的定量关系,即1卡=4.18J,选项A正确;欧姆发现了欧姆定律,说明了导体两端的电压与电流之间存在联系,选项B错误;奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系,选项C错误;法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系,选项D错误;故选A。
考点:物理学史.
6.C
【解析】
试题分析:带负电的金属环绕轴以角速度匀速旋转时,根据右手定则可知,可产生沿方向的向左的磁场,故小磁针的N极沿轴线向左,选项C正确.
考点:右手定则.
7.AD
【解析】
试题分析:从磁性炸药的制作过程可知其在常温下被磁化,故A正确、C错误;掺入的钡铁氧体的消磁温度约为400℃,故D正确、B错误。www-2-1-cnjy-com
考点:本题考查了磁性材料的磁化消磁问题
8.D
【解析】
试题分析:根据右手定则可得AC图中的磁感线为逆时针方向,AC错误;BD图中磁感线方向为顺时针方向,B错误,所以正确答案为D。21*cnjy*com
考点:考查了电流产生的磁场方向的判断
9.D
【解析】
试题分析:通电导线在其周围产 ( http: / / www.21cnjy.com )生磁场,通电导线在磁场中受到安培力作用, 由右手螺旋定则可知:I1在I2处产生的磁场垂直纸面向里,由左手定则可知,I2所所受安培力向右;由右手螺旋定则可知:I2在I1处产生的磁场垂直纸面向里,由左手定则可知,I1所所受安培力向左;则两导线相互远离;两导线所受安培力是作用力与反作用力,它们大小相等。故选D.
考点:右手安培定则、左手定则
10.C
【解析】
试题分析:根据安培定则可判 ( http: / / www.21cnjy.com )断磁场的方向,而小磁针静止时北极所指的方向规定为磁场的方向。A中小磁针静止时北极垂直纸面向里;B中小磁针静止时北极垂直纸面向里;C中小磁针静止时北极垂直纸面向外,指向读者;D中小磁针静止时北极向左。故选C。
考点:安培定则
11.B
【解析】
试题分析:密立根利用油滴实验测出了元电荷e ( http: / / www.21cnjy.com )的数值,所以A正确;法拉第发现了电磁感应现象,并没有提出电磁感应定律,所以B错误;奥斯特发现了电流的磁效应,安培提出了分子电流假说,所以C、D正确,本题错误的选B。21世纪教育网版权所有
考点:本题考查物理学史
12.A
【解析】
试题分析:若a中电流方向向纸外,b中电流方向向纸里,根据安培定则判断可知:a在P处产生的磁场Ba方向垂直于aP连线斜向上,如图所示.
b在P处产生的磁场Bb方向垂直于连线斜向下, ( http: / / www.21cnjy.com )根据平行四边形定则进行合成,如图所示,P点的磁感应强度方向水平向右.故A正确,B错误.若a中电流方向向纸里,b中电流方向向纸外,则可得P点的磁感应强度方向水平向左.故C错误.若a、b中均向纸外,同理可知,P点的磁感应强度方向竖直向上.故D错误.故选:A.
考点:磁场的叠加;右手定则.
13.D
【解析】
试题分析:奥斯特发现了电流的磁效应;法拉第发现了电磁感应现象;安培提出了关于磁现象电本质的分子环流假说,故选项D正确,ABC错误.
考点:物理学史.
14.C
【解析】
试题分析:哥白尼提出了“日心说”,A错误;亚 ( http: / / www.21cnjy.com )里士多德认为物体的运动需要力来维持,B错误;奥斯特发现了电流的磁效应,C正确;牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许测定了万有引力常量,D错误。故选C。
考点:物理学史
15.C
【解析】
试题分析:因为在0~时间内,直导线中电流方向向上,则在~T时间内,导线中电流向下增大,由右手定则可知,穿过线圈的磁通量向外增加,由楞次定律可知感应电流的磁场向里,由右手定则可知,感应电流为顺时针方向;因穿过线圈的磁通量增加,故线圈在安培力作用下有远离导线运动的趋势,即受安培力向右,选项C正确.
考点:楞次定律;右手定则.
16.A
【解析】
试题分析:由右手定则可知,直 ( http: / / www.21cnjy.com )导线右侧的磁场垂直纸面向里,根据左手定则可知,电子受洛伦兹力方向向右,故向右偏转;由于洛伦兹力不做功,故速率不变,故选A。
考点:右手定则;左手定则.
17.AC
【解析】
试题分析:根据安培定则,长直通电导线产生的磁场沿顺时针方向,在点与磁场的的磁感应强度方向相反,点的磁感应强度的值最小,A正确;在a点与磁场的的磁感应强度方向相同,a点的磁感应强度的值最大,BD错误;、两点的磁感应强度大小相同,方向不同,C错误。21·世纪*教育网
考点:磁场的叠加
18.D
【解析】
试题分析:根据安培定则,三根导线 ( http: / / www.21cnjy.com )在O点产生的磁感应强度的方向分别为:上边导线产生的B水平向左,左边导线产生的B方向斜向左上方,与水平方向成60°角,右边导线产生的B方向斜向左下方,与水平方向成60°角,根据平行四边形定则进行合成可得三个B的合矢量大小为2B,故D正确。
考点:本题考查了安培定则及磁感应强度。
19.B
【解析】
试题分析:地磁场磁感线的分布与环形电流的磁 ( http: / / www.21cnjy.com )场分布相似,可以想像地球的表面带有电荷,地球的自转形成环形电流,从而产生地磁场,地磁场的方向在地球内部由北极附近指向南极附近,地球由西向东自转,由安培定则,电流的方向应由东指向西,与电荷运动方向相反,所以地球带负电,故B项正确。
考点:本题考查了电流的概念、安培假说、安培定则。
20.A
【解析】
试题分析:根据右手定则,通电导线右侧的 ( http: / / www.21cnjy.com )磁场垂直纸面向里,由左手定则可知,电子受到向右的洛伦兹力,由于洛伦兹力不做功,故动能不变,速率不变,选项A正确。
考点:左手定则;右手定则。
21.正极 、 S极
【解析】
试题分析:在通电螺线管内部的磁场方向是从S到N,b端的磁极为N极,a端的磁极为S极,根据右手螺旋定则可得c端为电源的正极21cnjy.com
考点:考查了右手螺旋定则
22.C
【解析】
试题分析:奥斯特发现了电流的磁效应 ( http: / / www.21cnjy.com ),伽利略用理想实验法推导出力不是维持物体运动的原因,牛顿发现了牛顿运动定律,爱因斯坦发现了相对论,故C正确。
考点:考查了物理学史
23.正极 S极
【解析】
试题分析:通电螺线管内部的磁场方 ( http: / / www.21cnjy.com )向为从S指向N,与外部相反,根据小磁针的N即向右指判断通电螺线管右端为N极,所以b段为S极。根据安培右手定则,四指弯曲的方向指向电流方向,大拇指所指的即为N极即大拇指指向a,据此判断电流为从c到d,即c为电源正极。【来源:21cnj*y.co*m】
考点:磁场 安培右手定则
24. N ;同
【解析】
试题分析:根据右手螺旋法则,螺线管的左 ( http: / / www.21cnjy.com )端是S极,所以靠近螺线管的是小磁针的N极,因为螺线管内的磁场方向向右,所以将小磁针放到该通电螺线管内部,小磁针指向磁场方向,即与图示位置时的指向相同。
考点:磁场之间的相互作用。
25.自东向西,1.6/T
【解析】
试题分析:地磁的北极在地理的南极附近,由于地球绕地轴作自西向东旋转,故地球上所带电荷的运动形成了一个环形电流,根据安培定可知右手的拇指指向南方,则弯曲的四指的方向则自东向西,故环形电流的方向应该由东向西,
考点:考查了安培定则,电流的宏观计算
点评:由于地球绕地轴作自西向东旋转 ( http: / / www.21cnjy.com ),故地球上所带电荷的运动形成了一个环形电流,而地磁的北极在地理的南极附近,故根据安培定可知右手的拇指指向南方,则弯曲的四指的方向则自东向西.
26.不    不
【解析】
试题分析:电场中任何两条电场线都不相交.磁场中任何两条磁感线都不相交
考点:考查电场线与磁感线
点评:本题难度较小,电场线与磁感线都不能两两相交
27.S N    N   S
【解析】
试题分析:在磁体内部,磁感线是从S 极指向N极,外部是从N出发从S进去
考点:考查磁感线
点评:本题难度较小,磁感线是闭合曲线
28.(图略)要求画出电源和滑动变阻器,注意电源的正负极。
【解析】
试题分析:根据通电螺线管的磁场判断方 ( http: / / www.21cnjy.com )法,电流要从左边流向右侧,通过右手定则知道通电螺线管的左边为N,右边为S,小磁针静止时N极指向磁场的方向。既能满足题目要求,那么电源应该是上面负极,下面正极,为了保证电路工作安全,最好配套保护电阻,如图:
考点:右手定则
点评:本题考查了右手定则判断通电螺线管磁场的方法。
29.北极 ,南极
【解析】
试题分析:地理南北极和地磁南北极存在磁偏角,地球南极对应于地磁北极,地球北极对应于地磁南极
考点:考查了磁偏角
点评:基础题,关键是理解地理南北极和地磁南北极的区别
30.磁化 退磁
【解析】
试题分析:当铁性物质与磁铁接触后,分子电流的排布变的一致,分子电流产生的磁场相互加强,从而显示出磁性,这种现象叫磁化.
原来有磁性的物体,经过高温、剧烈震动等作用后分子电流的排布重新变的杂乱无章,分子电流产生的磁场相互抵消,这样就会失去磁性,这种现象叫退磁.
考点:考查了分子电流假说
点评:当铁性物质与磁铁接触后,分子电流 ( http: / / www.21cnjy.com )的排布变的一致,分子电流产生的磁场相互加强,从而显示出磁性;原来有磁性的物体,经过高温、剧烈震动等作用后分子电流的排布重新变的杂乱无章,分子电流产生的磁场相互抵消,这样就会失去磁性.
31.向右、正、 N
【解析】
试题分析:通过磁极间的相互作用可判断通电螺线管的极性,再根据安培定则可判断电流的方向,再根据电流的方向可判断电源的正负极.
小磁针N极所指的一端一定 ( http: / / www.21cnjy.com )是通电螺母管的S极,则用安培定则判断可知,电流是从左端流向右端的,因此,电源的右端为负极.小磁针所在位置的磁场方向为向右,电源的c端为电源的正极,螺线管的a端为N极。
考点:通电螺线管的极性和电流方向的判断;磁极间的相互作用;安培定则.
点评:解决此题的关键是要能熟练运用安培定则进行判断,同时还要明确磁极间的相互作用规律.
32.沿导线向上 ×
【解析】
试题分析:由右手螺旋定则可判断电流方向沿导线向上,图乙四指弯曲方向为电流方向,大拇指指向内部磁场方向
考点:考查右手螺旋定则
点评:难度较小,判断通电导线时,大拇指指向电流方向,判断环形电流时,四指指向电流方向
33.西 磁场
【解析】
试题分析:由安培定则可知,通有从南 ( http: / / www.21cnjy.com )向北电流的导线下方,磁场的方向为,自东向西,小磁针N极受磁场力方向与磁场方向相同,则小磁针N极向西偏转;这个实验表明,通电导线的周围和磁铁周围一样,存在磁场。
考点:电流周围的磁场
点评:小磁针N极受力方向与磁场方向相同,用安培定则判断电流周围的磁场。
34.左、垂直纸面向外
【解析】
试题分析:由小磁针的N极 ( http: / / www.21cnjy.com )指向可知小磁针所在位置的磁感线方向,则由磁感线的特点可知螺线管的磁极,则由右手螺旋定则可得出电流方向及电源的正负极.再根据电流的方向判断出磁场的方向,判断下方小磁针的NN极指向。【出处:21教育名师】
小磁针N极向右,则所在处磁感线向右 ( http: / / www.21cnjy.com ),因电磁铁的外部磁感线由N极指向S极,故说明左侧为S极,右侧为N极,电流从左侧流入,则电源的左侧为电源的正极;由安培定则判断出下方小磁针处的磁场方向向外,小磁针B的N极指向为垂直纸面向外。
考点:通电螺线管的极性和电流方向的判断;磁感线及其特点;安培定则.
点评:本题考查了磁感线的特点和右手螺旋定则的使用.利用右手螺旋定则既可由电流的方向判定磁极磁性,也能由磁极极性判断电流的方向和线圈的绕法.
35.S
【解析】
试题分析:地磁场从地球的南极出发 ( http: / / www.21cnjy.com )进入地球的北极,指南针处在地球的外表面,N极受力方向向北,S极受力方向向南,所以指南针指向南方的应是小磁针的S极.
考点:本题考查对地磁场方向的了解程度.
点评:指南针实质是小磁针,静止时,S极指南,N极指北.
36.北极 疏密
【解析】
试题分析:磁场是有方向的,人们规定 ( http: / / www.21cnjy.com ),在磁场中的某一点,小磁针静止时 N极所指的方向就是该点的磁场方向.磁感线的疏密程度可表示磁场的强弱,磁感线越密,磁感应强度越大,
考点:本题考查了磁场的基本知识
点评:小磁针N极在磁场中所受的磁力方向跟该点的磁场方向相同.磁感线的疏密程度可表示磁场的强弱,磁感线越密,2·1·c·n·j·y
37.洛伦兹;两极(或南极、北极)
【解析】
试题分析:地球的磁场由南向 ( http: / / www.21cnjy.com )北,当带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时,根据左手定则可以判断粒子的受力的方向为向东,当其到达两极附近时,会形成美丽的极光
考点:本题考查了带电粒子在磁场中的偏转,以及极光的形成位置
点评:此类型的题目是基础性的,多看课本,有助于学生解题
38.电流垂直纸面向外,用“ ”,表示。
【解析】
考点:通电直导线和通电线圈周围磁场的方向 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )。
分析:通电直导线产生的磁场方向根据安培定则判断.右手握住导线,拇指指向电流方向,四指指向磁感线环绕方向来判断。
解答:
通电直导线产生的磁场方向根据安培定则判断:
磁感线沿逆时针方向,则四指指向 ( http: / / www.21cnjy.com )逆时针方向,根据安培定则,拇指指向纸外,用“ ”表示。点评:对于安培定则的应用要抓住两点:一是什么情况用;二是怎样用,同时要注意区分通电直导线与环形电流安培定则的不同。
39.S
【解析】地理的南北极和地磁的南北极相反,所以指向南方的应是小磁针的S极。
40.N(北)
【解析】由右手螺旋定则可知大拇指所指的是条形磁铁的N极
41.南北; 地磁场 ;电流周围有磁场 ;会
【解析】
试题分析:奥斯特实验时研究通电导线周围的磁场 ( http: / / www.21cnjy.com )让小磁针受磁力从而发生明显的转动,要排除其他磁场的干扰,特别是地磁场,因地磁场的磁场是由南向北,故导线南北放置产生东西方向的磁场;小磁针发生明显的转动说明通电导线周围存在和磁铁一样性质的磁场;导线周围分布有磁场,故小磁针放在导线周围任意位置都会偏转。
考点:本题考查了磁场分布、电流的磁效应。
42.(1)A (2分) 逆时针 (2分) (2)运动电荷受到了磁场力(2分) 阴
【解析】
考点:电流的磁场对磁针的作用 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 );安培力 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 );左手定则 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 ).
分析:(1)小磁针平时呈南北方向,为使效果明显应让其向东西方向转;(2)电子受到向下的磁场力,由左手定则判定阴极.  21*cnjy*com
解:(1)无通电导线时小磁针S极向南,所以为使实验方便效果明显,导线应平行于南北方向位于小磁针上方,故A正确;
(2)电子束运动径迹发生了弯曲,这表明运动电荷受到了磁场力,由左手定则知a为阴极;
故答案为:(1)A,逆时针; (2)磁场力,阴.
43.指向左上方
【解析】圆心O处的磁场是两个环形电流 ( http: / / www.21cnjy.com )产生磁场的合磁场,水平环形电流在O处产生的磁场B1竖直向上,竖直环形电流在O处产生磁场B2水平向左,则B1、B2的合矢量方向指向左上方,如图.
( http: / / www.21cnjy.com )
44.顺 右
【解析】圆盘带负电,等效电流的方向与圆盘转动方向相反,用安培定则可以判断.?
45.逆时针 N
【解析】根据安培定则:由下方小磁针转向可以判定圆环中电流方向为逆时针方向,进而可判定环中小磁针N极转向读者.【来源:21·世纪·教育·网】
46.(1)(2)(3)
【解析】
试题分析:(1)由闭合电路的欧姆定律,回路中的电流强度 ①
两极板间的电压为 ②
对某一α粒子,在加速电场中应用动能定理得: ③
联立①②③得:
(2)由题意, ⑦
又 ⑧
联立⑦⑧解得:
(3)设α粒子在磁场中的轨迹半径为r,则 ⑤
由几何关系, ⑥
由结合⑤、⑥,解得:
考点:本题旨在考查闭合电路欧姆定律及带电粒子在磁场中的运动。
47. (1)0.03N;竖直向下,(2)0。
【解析】
试题分析:(1)赤道处的 ( http: / / www.21cnjy.com )磁感应强度由南向北,当电流从东到西时B与I垂直,则安培力大小为:F=BIL=0.5×10-4×30×20=0.03N,由左手定则可知安培力方向指向竖直向下。
(2)通电直导线如果南北方向放置时,电流与磁场平行,则地磁场对这根导线的作用力为0。
考点: 本题考查磁场方向及安培力大小、方向的确定。
48.N、S极1分电源+、-极1分
( http: / / www.21cnjy.com )
【解析】小磁针静止时N极向左,则由同名磁极间相互排斥、异名磁极间相互吸引可知螺线管左侧为S极,右侧为N极;【版权所有:21教育】
由右手螺旋定则可知电流由左侧流入螺线管,即电源左侧为正极;故答案如图所示:
本题也可小磁针N极指向得出磁感线的方向,则由磁感线的特点可得出螺线管的磁极方向.
49.见解析
【解析】(1)根据如图所 ( http: / / www.21cnjy.com )示的导线所处的特殊位置判断其运动情况.将导线AB从N、S极的中间O分成两段,由左手定则可得AO段所受安培力的方向垂直于纸面向外,BO段所受安培力的方向垂直于纸面向里,可见从上向下看,导线AB将绕O点逆时针转动.
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
(2)根据导线转过90°时的特殊位置判断其上下运动情况.如图所示,导线AB此时所受安培力方向竖直向下,导线将向下运动.
(3)由上述两个特殊位置的判断可知,当导线不在上述的特殊位置时,所受安培力使AB逆时针转动的同时还要向下运动.
50.B
【解析】略
51.(1)
(2)详见解析
(3)
【解析】(8分)解:(1)在0~0.3s时间内感应电动势…………(1分)
在0.3~0.5s时间内感应电动势…………(1分)
(2)在0~0.3s时间内…………(1分)
在0.3~0.5s时间内…………(1分)
i—t图象如答图1所示…………(1分)
(3)在0~0.3s内,圆环中产生的热量…………(1分)
在0.3~0.5s内,圆环中产生的热量…………(1分)
在0~10s内圆环中产生的热量…………(1分)
说明:其他解法正确也得分,数值计算问题不重复扣分。
I
v0
·
I
I
I
O
·
I


图8
答图1
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