人教版物理高二选修3-1第3章第1节磁现象和磁场同步检测卷.

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人教版物理高二选修3-1第3章
第1节磁现象和磁场同步检测卷
一、选择题
1．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法不正确的是( )
A．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象
B．麦克斯韦预言了电磁波；赫兹用实验证实了电磁波的存在
C．库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
D．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律
答案：D
解析：解答：奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象，选项A正确；
麦克斯韦预言了电磁波；赫兹用实验证实了电磁波的存在，选项B正确；
库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，选项C正确；
洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律；安培发现了磁场对电流的作用规律，选项D错误；
故选D
分析：物理学常识需要平时多积累，属于识记类习题。
2．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要．以下说法符合事实的是（ ）
A．丹麦物理学家奥斯特梦圆电生磁，终于发现了电磁感应现象
B．英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场
C．法拉第发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕
D．安培定则是用来判断通电导线在磁场中所受安培力方向的
答案：B
解析：解答：丹麦物理学家奥斯特梦圆电生磁，终于发现了电流周围存在着磁场，选项A错误；
英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场，电场变化时在其周围激发磁场，选项B正确；
奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕，选项C错误；
安培定则是用来判断通电导线周围产生的磁场方向的，选项D错误；
故选B.
分析：物理学常识需要平时多积累，属于识记类习题。
3．图示，a 和b 是一条磁感线上的两点， 关于这两点磁感应强度大小的判断， 正确的是( )
A. 一定是a 点的磁感应强度大
B. 一定是b 点的磁感应强度大
C. 一定是两点的磁感应强度一样大
D. 无法判断
答案：D
解析：解答：磁感线的疏密反映磁场的强弱，由于一条磁感线不能看出疏密，故不能判断a、b两点磁感应强度的大小。
故选D
分析：磁感线的疏密反映磁场的强弱，一条磁感线无法判定其磁场的强弱。
4．指南针是中国古代四大发明之一，它指南北是因为（ ）
A．同名磁极互相吸引
B．异名磁极互相排斥
C．地磁场对指南针的作用
D．指南针能吸引铁、钴、镍等物质
答案：C
解析：解答：指南针因为本身是一个磁铁，又因为地磁场的存在，磁场对磁铁有力的作用，所以指南针可以指南北，C正确。
故选C
分析：地球是个大的磁体，地磁场能对指南针施加力的作用，地磁场方向是从地理南极指向地理北极，而小磁针北极指向始终是该处磁场的方向，所以指南针北极始终指北。
5．1820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
答案：C
解析：解答：没有通电时，小磁针在地磁场影响下，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。
故选C
分析没有通电时，小磁针在地磁场影响下，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，使小磁针偏转；磁场只对放入其中的铁钴镍产生作用。
6．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
答案：AD
解析：解答：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。
故选AD
分析：本题属于材料分析题，读懂材料信息是关键。
7．磁场中某区域的磁感线如图所示，则( )
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
答案：B
解析：解答：磁感线的疏密程度可表示磁感应强度的大小，磁感线越密，该处的磁感应强度越大，所以Ba＜Bb，B正确，A错误；
同一小段通电导线在磁场中的受力大小跟磁场强度和磁场与电流方向的夹角有关系，所以CD错误。
故选B
分析：磁感线的疏密程度可表示磁感应强度的大小，磁感线越密，该处的磁感应强度越大；根据安培力公式判断安培力大小。
8．物理实验都需要有一定的控制条件．奥斯特做电流磁效应实验时，应排除地磁场对实验的影响．关于奥斯特的实验，下列说法中正确的是(　　)
A．该实验必须在地球赤道上进行
B．通电直导线应该竖直放置
C．通电直导线应该水平东西方向放置
D．通电直导线应该水平南北方向放置
答案：D
解析：解答：小磁针静止时指向南北，说明地磁场的方向为南北方向，当导线南北方向放置时，能产生东西方向的磁场，把小磁针放置在该处时，可有明显的偏转。
故选D
分析：小磁针静止时指向南北，说明地磁场的方向为南北方向，只有当导线南北方向放置时，能会产生东西方向的磁场，小磁针可有明显的偏转。
9．根据安培假说的物理思想：磁场来源于运动电荷，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
答案B
解析：解答：地磁场磁感线的分布与环形电流的磁场分布相似，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。
故选B
分析：物地磁场磁感线的分布与环形电流的磁场分布相似，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。
10．如图所示的四个实验现象中，不能表明电流能产生磁场的是（ ）
A．图甲中，导线通电后磁针发生偏转
B．图乙中，通电导线在磁场中受到力的作用
C．图丙中，当电流方向相同时，导经相互靠近
D．图丁中，当电流方向相反时，导线相互远离
答案：B
解析：解答：图乙中，通电导线在磁场中受到力的作用，表明磁场对电流有力的作用，而不能表明电流周围能产生磁场，故B正确；
图甲中，导线通电后磁针发生偏转表明电流周围能产生磁场；
图丙中，当电流方向相同时，导经相互靠近，表明电流周围能产生磁场；
图丁中，当电流方向相反时，导线相互远离，表明电流周围能产生磁场；故ACD错误；
故选B
分析：通电导线在磁场中会受到力的作用，叫安培力；电流周围有磁场，电流方向相同时相互靠近，电流方向相反时，相互远离。
11．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（ ）
A．
B．
C．
D．
答案：B
解析：解答：因为在地球地南极是地磁的N极，根据右手螺旋定则，可知电流的方向由东向西，B正确，A、C、D错误
故选B
分析：地球是个大的磁体，地磁场能对指南针施加力的作用，地磁场方向是从地理南极指向地理北极，而小磁针北极指向始终是该处磁场的方向，所以指南针北极始终指北。
12．如图所示，ab、cd是两根在同一竖直平面内的直导线，在两导线中央悬挂一个小磁针，静止时小磁针和直导线在同一竖直平面内，当两导线中通以大小相等的电流时，小磁针N极向纸面里转动，则两导线中的电流方向（ ）
A．一定都是向上
B．一定都是向下
C．ab中电流向下，cd中电流向上
D．ab中电流向上，cd中电流向下
答案：D
解析：解答：若两导线中的电流方向均向上，根据安培定则判断可知，小磁针N极向纸外面转动，与题意不符，故A错误；
若两导线中的电流方向均向下，根据安培定则判断可知，小磁针N极向纸外面转动，与题意不符，故B错误；
若ab中电流向下，cd中电流向上，根据安培定则判断可知，小磁针N极向纸外面转动，与题意不符，故C错误；
若ab中电流向上，cd中电流向下，根据安培定则判断可知，小磁针N极向纸里面转动，与题意相符，故D正确。
故选D
分析：根据电流方向，判断磁场方向，根据安培定则判断小此证的转动方向。
13．如图所示，小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中有电流时，小磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是( )
A．洛伦兹，小磁针的N极转向纸内
B．法拉第，小磁针的S极转向纸内
C．库仑，小磁针静止不动
D．奥斯特，小磁针的N极转向纸内
答案：D
解析：解答：此实验是物理学家奥斯特所做的，由右手定则可知，导线下方的磁场方向垂直纸面向里，故小磁针的N极转向纸内，选项D正确。
故选D
分析：本题考查通电直导线周围的磁场，对右手定则的实际应用。
14．下列关于磁感线的说法中正确的是（ ）
A.磁感线是真实存在的 B.沿磁感线的方向磁场逐渐减弱
C.磁感线是闭合曲线 D.磁感线可以相交
答案：C
解析：解答：A、磁感线是为了描述磁场而引入的，它并不客观存在，故A错误；
B、磁感线最密集的地方，磁场的强度最强，反之磁场最弱，与是否沿磁感线的方向无关．故B错误；
C、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C正确；
D、若两条磁感线可以相交，则交点处就可以做出两个磁感线的方向，即该点磁场方向就会有两个，这与理论相矛盾，因此磁感线不能相交，故D错误；
故选C
分析：（1）磁体的周围存在着看不见，摸不着但又客观存在的磁场，为了描述磁场，在实验的基础上，利用建模的方法想象出来的磁感线，磁感线并不客观存在；（2）磁感线在磁体的周围是从磁体的N极出发回到S极．在磁体的内部，磁感线是从磁体的S极出发，回到N极；（3）磁场中的一点，磁场方向只有一个，由此入手可以确定磁感线不能相交；（4）磁场的强弱可以利用磁感线的疏密程度来描述．磁场越强，磁感线越密集；
15．关于磁场和磁感线，下列说法中正确的是（ ）
A.磁场看不见、摸不到，但在磁体周围确实存在着磁场；而磁感线是一种假想曲线，是不存在的
B.磁场对放入其中的磁体产生力的作用，当其中没放入磁体时，则无力的作用，也就不存在磁场
C.在磁场中画出磁感线处存在磁场，在磁感线间的空白处不存在磁场
D.磁体周围的磁感线是从磁体北极出来，回到南极，所以磁体内部不存在磁场，也画不出来
答案：A
解析：解答：磁体周围的磁场中，无论有无力的存在，无论是否放有其他磁体，这个磁场都是客观存在的，故B是错误的；
磁感线描述的是磁场的分布情况，它的疏密程度反映着磁场的强弱，密集处磁场强，稀疏处磁场弱，并不是说有磁感线通过的地方就有磁场，没有磁感线通过的地方就没有磁场，故C是错误的；
磁感线是闭合曲线，磁体外部有磁场，能画出磁感线，磁体内部也有磁场，也能画出相应的磁感线，故D也是错误的；
故选A
分析：磁感线描述的是磁场的分布情况，它的疏密程度反映着磁场的强弱，密集处磁场强，稀疏处磁场弱，并不是说有磁感线通过的地方就有磁场，没有磁感线通过的地方就没有磁场；磁体内也有磁场。
二、填空题
16．如图所示在通电螺丝管内部中间的小磁针，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”）
答案：正极|S极
解析：解答：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。
分析：本题是对右手定则的应用，需要注意的是小磁针是在螺线管内部。
17．同名磁极相互 、异种电荷相互 。（填“吸引”或“排斥”）
答案：排斥|吸引
解析：解答：磁极间的相互作用力为同名磁极间存在排斥力，电荷间的相互作用规律为同种电荷排斥，异种电荷吸引。
分析：磁极间的相互作用力为同名磁极间存在排斥力，电荷间的相互作用规律为同种电荷排斥，异种电荷吸引。
18.如图所示，弹簧测力计下挂一铁球，将弹簧测力计自左向右逐渐移动时，弹簧测力计的示数 （“先减小后增大”“ 先增大后减小”“不变”）
答案：先减小后增大
解析：解答：磁体上磁极的磁性最强，对铁球的吸引力最大，所以铁球自左向右逐渐移动时，所受磁体的引力先减小后增大，弹簧测力计的示数也随之先减小后增大
分析：磁体上磁极的磁性最强，对铁球的吸引力最大，中间最弱。
19．磁性水雷是用一个可绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体．当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，其依据是 。
答案：磁极间的相互作用规律
解析：解答：在地磁场的作用下，军舰被磁化成了一个大的浮动磁体，当军舰接近磁性水雷时磁极间的相互作用会引起小磁针的转动，从而接通电路，引起爆炸．这是利用了同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的原理。
分析：正确分析得出军舰被磁化成了一个大的浮动磁体，从而判断是磁极间的相互作用的原因。
20．为了判断一根钢锯条是否有磁性，某同学用它的一端靠近一个能自由转动的小磁针．下列给出了几种可能产生的现象及相应的结论，其中正确的是 。
①若小磁针的一端被推开，则锯条一定有磁性
②若小磁针的一端被吸引过来，则锯条一定有磁性
③若小磁针的一端被吸引过来，不能确定锯条是否有磁性
④若小磁针的一端被推开，不能确定锯条是否有磁性
答案：①③
解析：解答：若发生排斥现象，只有一种可能，小磁针靠近锯条的同名磁极．若发生吸引现象，则锯条可能有磁性，也可能无磁性。故只有①③正确。
分析：若发生排斥现象，只有一种可能，小磁针靠近锯条的同名磁极．若发生吸引现象，则锯条可能有磁性，也可能无磁性。
三、实验题
21．如图所示为奥斯特实验所用装置，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”）。
答案：南北|地磁场|电流周围有磁场|会
解析：解答：奥斯特实验时研究通电导线周围的磁场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。
分析：地球是个大的磁体，地磁场能对指南针施加力的作用，地磁场方向是从地理南极指向地理北极，而小磁针北极指向始终是该处磁场的方向，所以指南针北极始终指北。
22.两个完全相同的条形磁铁，放在平板AB上，磁铁的N、S极如图所示，开始时平板和磁铁均处于水平位置，且静止不动．a.若将AB突然竖直向上平移(平板与磁铁之间始终接触)，并使之停在A″B″处，结果发现两个条形磁铁吸在了一起；
b．若将AB从原来位置突然竖直向下平移，并使之停在位置A′B′处，结果发现两条形磁铁也吸在了一起．
回答以下问题：
(1)开始时两磁铁静止不动的原因是 ；左侧的磁铁受到的静摩擦力的方向向 ．
答案：两磁铁间作用的磁力小于磁铁与平板间的最大静摩擦力|左
(2)在a过程中，磁铁开始滑动时，平板在向上做 (填“加速”或“减速”)运动．
答案：减速
(3)在b过程中，磁铁开始滑动时，平板在向下做 (填“加速”或“减速”)运动．
答案：加速
(4)若平板AB突然向右加速，则左侧的磁铁将会做什么运动？
答案：相对于平板AB静止或相对于平板AB向左滑动
解析：解答：(1)两磁铁间相互作用的磁力小于磁铁与平板间的最大静摩擦力，所以两磁铁都静止不动，此时对左侧的磁铁来说，吸引力向右，故静摩擦力的方向向左；(2)平板向上运动时，两磁铁吸在了一起，说明磁铁受到的摩擦力减小，支持力减小，磁铁处于失重状态，故平板向上做减速运动，加速度方向向下；(3)平板向下运动时，两磁铁也吸在了一起，说明磁铁仍处于失重状态，故平板向下做加速运动；(4)若平板AB运动的加速度较小，左侧磁铁相对于平板AB静止不动，但受到的静摩擦力向左减小或向右增大；若平板AB运动的加速度较大，左侧磁铁将会相对于平板AB向左滑动。
分析：物根据磁极间相互作用，利用物体受力情况判断平板的运动情况。
四、问答题
23．关于月球上的物理现象和规律，同学们提出了很多问题和猜想，有关月球有无磁场，同学们提出了自己的猜想和检验猜想的实验方案：
(1)取一小磁针用细线悬挂在月球表面附近，如果它静止时指向某一方向，则可表明月球周围存在磁场．
(2)小磁针静止时，它的N极指向就是“月磁”的北极，你认为这个实验方案中有没有需要改进或改正的地方，如有，请改进或改正。
答案：有需改进或改正的地方，具体改进措施：(1)应做多次实验，观察小磁针N极是否总是指向某一个方向 (2)小磁针静止时，它的N极指向就是“月磁”的南极。
解析：解答：由于物理实验必须要具有普适性，所以应该应做多次实验，观察小磁针N极是否总是指向某一个方向 ；和地磁场向对比可知小磁针静止时，它的N极指向就是“月磁”的南极。
分析：物理实验必须要具有普适性，所以应该应做多次实验，至少3~5次。
24．新民晚报曾报道一则消息，“上海雨点鸽从内蒙古放飞后，历经20余天，返回上海市区鸽巢”，信鸽的这种惊人的远距离辨认方向的本领，实在令人称奇．人们对信鸽有高超的认路本领的原因提出了如下猜想：
A．信鸽对地形地貌有极强的记忆力
B．信鸽能发射并接收某种超声波
C．信鸽能发射并接收某种次声波
D．信鸽体内有某种磁性物质，它能借助地磁场辨别方向
那么信鸽究竟靠什么辨别方向的呢？科学家曾做过这样一个实验：把几百只训练有素的信鸽分成两组，在一组信鸽的翅膀下各缚一块小磁铁，而在另一组信鸽的翅膀下各缚一块大小相同的铜块，然后把它们带到离鸽舍一定距离的地方放飞，结果绝大部分缚铜块的信鸽飞回鸽舍，而缚磁铁的信鸽全部飞散了．科学家的实验支持了上述哪种猜想？
答案：D．信鸽体内有某种磁性物质，它能借助地磁场辨别方向
解析：解答：因为信鸽所缚的小磁铁所产生的磁场扰乱了它体内磁性物质产生的磁场，所以缚磁铁的一组信鸽全部飞散，故由此得出信鸽有高超的认路本领的原因是：信鸽体内有某种磁性物质，它能借助地磁场辨别方向。
分析：这是一道要求从阅读材料的过程中收集信息、分析处理信息的应用类题。
五、论述题
25. 如图所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C(包括支架)的总质量为M，B为铁片，质量为m，当电磁铁通电时，在铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力F的大小为(　　)
答案：在铁片B上升的过程中，轻绳上的拉力F大小等于A、C的重力Mg和B对A的引力F引′的和。
在铁片B上升的过程中，对B有F引－mg＝ma，所以F引＝mg＋ma。
由牛顿第三定律可知B对A的引力F引′与A对B的引力F引大小相等、方向相反．所以F＝Mg＋mg＋ma。
解析：解答：在铁片B上升的过程中，轻绳上的拉力F大小等于A、C的重力Mg和B对A的引力F引′的和。
在铁片B上升的过程中，对B有F引－mg＝ma，所以F引＝mg＋ma。
由牛顿第三定律可知B对A的引力F引′与A对B的引力F引大小相等、方向相反．所以F＝Mg＋mg＋ma。
分析：本题的关键是受力分析，正确进行受力分析时解题的关键。
a
.
b
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