《学霸笔记 同步精讲》第13章 电磁感应与电磁波初步 1.磁场 磁感线 练习（教师版）物理人教版必修3

1.磁场　磁感线
课后训练巩固提升
基础巩固
1.奥斯特实验说明了(　　)
A.磁场的存在
B.磁场的方向性
C.电流可以产生磁场
D.磁体间有相互作用
答案:C
解析:奥斯特实验中电流能使静止的小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场,即电流产生了磁场。故正确答案为C。
2.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(　　)
A.磁体的吸铁性
B.磁极间的相互作用规律
C.电荷间的相互作用规律
D.磁场对电流的作用原理
答案:B
解析:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。当军舰接近磁性水雷时,磁体间的相互作用引起小磁针的转动,小磁针与铁制引芯相吸引,接通电路,引起爆炸,故B对。
3.关于电流的磁场,下列说法正确的是(　　)
A.直线电流的磁场,只分布在垂直于导线的某一个平面内
B.直线电流的磁感线,是一些同心圆,距离导线越远处磁感线越密
C.通电螺线管的磁感线分布与条形磁体相同,在管内无磁场
D.直线电流、环形电流、通电螺线管,它们的磁场方向都可用安培定则来判断
答案:D
解析:直线电流的磁场,分布在垂直于导线的所有平面内,A错误;直线电流的磁感线,是一些同心圆,距离导线越远处磁场越弱,磁感线越疏,B错误;通电螺线管的磁感线分布与条形磁体相似,在管内存在磁场,方向从S极指向N极,C错误;安培定则可以用来判断直线电流、环形电流、通电螺线管产生的磁场,D正确。
4.如果你看过电视台的象棋讲座,就会发现棋子都是由磁性材料制成的。棋子不会掉下来是因为(　　)
A.质量小,重力可以忽略不计
B.受到棋盘对它向上的摩擦力
C.棋盘对它的吸引力与重力平衡
D.它一方面受到棋盘的吸引力,另一方面还受到空气的浮力
答案:B
解析:磁性棋子受到棋盘的吸引力而对棋盘产生压力,棋盘对棋子有弹力,重力使棋子有向下滑动的趋势,因此棋子受到棋盘对它向上的静摩擦力,此力和重力平衡,使棋子不会掉下来(由于空气浮力远小于重力,故可以忽略不计)。选项B正确。
5.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(　　)
答案:C
解析:通电直导线电流方向从左向右,根据安培定则,有小磁针所处的位置磁场方向垂直于纸面向里,所以小磁针静止时北极背离读者,故A错误。通电直导线电流方向竖直向上,根据安培定则,磁场的方向为逆时针(从上向下看),因此小磁针静止时北极背离读者,故B错误。环形导线的电流方向如题图C所示,根据安培定则,有小磁针所处的位置磁场方向垂直于纸面向外,所以小磁针静止时北极指向读者,故C正确。根据安培定则,结合电流的方向,得通电螺线管的内部磁场方向由右向左,则小磁针静止时北极指向左方,故D错误。
能力提升
1.(多选)用安培提出的分子电流假说可以解释的现象是(　　)
A.永久磁体的磁场
B.直线电流的磁场
C.环形电流的磁场
D.软铁棒被磁化的现象
答案:AD
解析:安培分子电流假说是安培为解释磁体的磁现象而提出来的,所以选项A、D是正确的;而通电导线周围的磁场是由导线中的电流产生的,所以选项B、C错误。
2.(多选)如图所示,能自由转动的小磁针水平放置在桌面上。当有一束带电粒子沿与磁针指向平行的方向从小磁针上方水平飞过时,所能观察到的现象是(　　)
A.小磁针不动
B.若是正电荷飞过,小磁针会发生偏转
C.若是负电荷飞过,小磁针会发生偏转
D.若是一根通电导线,小磁针会发生偏转
答案:BCD
解析:当电荷在小磁针上方运动时会形成电流,从而形成磁场。运动电荷的磁场和通电导线的磁场是等效的,均会使小磁针发生转动,故B、C、D均正确。
3.如图所示,两根非常靠近且互相垂直并互相绝缘的长直导线,当通以如图所示方向的电流时,电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的(　　)
A.区域Ⅰ
B.区域Ⅱ
C.区域Ⅲ
D.区域Ⅳ
答案:A
解析:由安培定则可知,I1电流在其上方产生的磁场方向垂直于纸面向里,I2电流在其右方产生的磁场方向垂直于纸面向里,故只有在区域Ⅰ,两个电流产生的磁场才都向里,选项A正确。
4.如图所示,O处有一通电直导线,其中的电流方向垂直于纸面向里,图形abcd为以O点为同心圆的两段圆弧a和c与两个半径b和d构成的扇形,则下列说法正确的是(　　)
A.该通电直导线所产生的磁场方向如图中的b或d所示,且离O点越远,磁场越强
B.该通电直导线所产生的磁场方向如图中的b或d所示,且离O点越远,磁场越弱
C.该通电直导线所产生的磁场方向如图中的a或c所示,且离O点越远,磁场越强
D.该通电直导线所产生的磁场方向如图中的a或c所示,且离O点越远,磁场越弱
答案:D
解析:由安培定则可知,通电直导线周围的磁感线是以通电导线为圆心的一些同心圆,题给通电直导线产生的磁场方向如题图中a或c箭头所示,且离通电直导线越远,磁场越弱,故选项D正确。
5.如图所示,直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者相距较远,认为它们的磁场互不影响,当开关S闭合后,小磁针N极(黑色一端)的指向正确的是(　　)
A.a B.b
C.c D.d
答案:B
解析:本题考查利用安培定则分析实际问题,培养正确的科学态度。由安培定则可知,直导线AB的磁场方向(从上往下看)为逆时针方向,根据小磁针静止时N极的指向为磁场的方向,则有小磁针a方向错误;而通电螺线管左端为S极,右端为N极,因此小磁针c方向错误,小磁针b的方向正确;对于电磁铁D,左端相当于N极,右端相当于S极,故小磁针d的方向错误,故选B。
6.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,小明同学提出了自己的猜想和检验猜想的实验方案:
航天员登陆月球后,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,则表明月球周围存在磁场。小磁针静止时,它的N极指向就是“月磁”的北极。
(1)小明的实验方案和结论是否正确
(2)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:(1)小磁针静止时指向某一方向,可初步判断月球周围存在磁场。小磁针静止时,它的N极指向“月磁”的南极。小明的实验方案可行,但结论错误。
(2)有需改进的地方,即应做多次实验,观察小磁针是否总是指向某一个方向。
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