2016-2017学年高中物理鲁科版选修3-1学业分层测评：19磁场

学业分层测评(十九)
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．首先发现电流磁效应的科学家是(　　)
A．安培　
B．奥斯特
C．库仑
D．麦克斯韦
【解析】　1820年丹麦物理学家奥斯特，首先通过实验发现电流周围存在磁场．
【答案】　B
2．下列说法中正确的是(　　)
A．只有磁铁周围才有磁场
B．电荷的周围一定有电场和磁场
C．磁铁的磁场与电流周围的磁场是两种不同的磁场
D．电流能产生磁场说明电和磁是有联系的
【解析】　磁铁和电流周围都有磁场且性质相同，而电流是电荷定向移动形成的．所以，运动电荷周围既有电场又有磁场，静止电荷周围只有电场，A、B、C均不对；电流能产生磁场就是电和磁有联系的证明，故D正确．
【答案】　D
3．(多选)以下关于地磁场的说法中正确的是(　　)
A．地磁场是地球的盾牌，起着保护地球上生命的作用
B．地磁场的N极在地理北极附近，但不与北极重合
C．地磁场的方向会随时间的流逝而缓慢地变化
D．在八大行星中，只有地球有磁场
【解析】　宇宙中射向地球的高能粒子流如果不受阻碍地射到地球上，会杀死地球上的生命体，正是由于地磁场的保护，使得大量的粒子被偏转，人类和其他生命才得以延续，故A项正确．地磁场的N极应在地理南极附近，故B项错误．由于地磁场的N、S极的位置会不断变化甚至会颠倒，故C正确．在八大行星中，并不是只有地球有磁场，故D项错误．
【答案】　AC
4．如图5 1 5所示，a、b、c三根铁棒中有一根没有磁性，则这一根可能是(　　)
图5 1 5
A．a
B．b
C．c
D．都有可能
【解析】　由题图知，b、c排斥，所以b、c一定有磁性，选A.
【答案】　A
5．月球表面周围没有空气，它对物体的引力仅为地球上的1/6，月球表面没有磁场，根据这些特征，在月球上，图中的四种情况能够做到的是(　　)
【解析】　既然月球表面没有磁场，那么在月球上就不能用指南针定向，所以A错误；月球表面周围没有空气，所以无法使用电风扇吹风，而声音的传播需要介质，所以B、C均不对，只有选项D正确．
【答案】　D
6．(多选)一种磁悬浮列车的车厢和铁轨上分别安放着磁体，车厢用的磁体大多是通过强大电流的电磁铁，现有下列说法正确的是(　　)
A．磁悬浮列车利用了磁极间的相互作用
B．磁悬浮列车利用了异名磁极互相排斥
C．磁悬浮列车消除了车体与轨道之间的摩擦
D．磁悬浮列车增大了车体与轨道之间的摩擦
【解析】　磁悬浮列车利用磁极间的相互作用的特性而与铁轨分离，这样它在前进过程中不再受到铁轨的摩擦阻力，而只会受到空气的阻力．故A、C正确．
【答案】　AC
7．磁性是物质的一种普遍属性，大到宇宙星体，小到电子、质子等微观粒子，几乎都会有磁性．地球就是一个巨大的磁体，其表面的磁性很强．甚至在一些生物体内也会含有微量强磁性物质，如Fe3O4，鸽子正是利用这种体内外磁性的相互作用来辨别方向的．若在鸽子身上缚一块永久磁铁，且其附近的磁场比地磁场强，则(　　)
A．鸽子仍能辨别方向
B．鸽子更容易辨别方向
C．鸽子会迷失方向
D．不能确定鸽子是否会迷失方向
【解析】　鸽子“认家”的本领是通过体内磁性与外部地磁场的相互作用来辨别方向的．若鸽子身上缚上一块磁铁后，由于磁铁的磁场和地磁场共同与鸽子体内磁性发生相互作用，因而不能正确地区分地磁场的作用，也就不能辨别正确的方向．
【答案】　C
8．地球是一个大磁体，它的周围存在磁场．小青同学在看了美国“好奇号”探测器成功登陆火星的新闻后，想到：“火星的周围也存在磁场吗？”假若你能降落到火星，请用一个简单的实验来研究这个问题．
【解析】　受小磁针在地磁场的作用下，静止时会指向南北极的启发，将一枚小磁针放在火星表面，观察其是否有固定指向，即可研究火星的周围是否存在磁场的问题．
【答案】　见解析
[能力提升]
9．在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是(　　)
A．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上
B．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方
C．导线沿南北方向放置在磁针的正上方
D．导线沿东西方向放置在磁针的正上方
【解析】　把导线沿南北方向放置在地磁场中处于静止状态的磁针的正上方，通电时磁针发生明显的偏转，是由于南北方向放置的电流的正下方的磁场恰好是东西方向．
【答案】　C
10．(多选)在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，突然发现小磁针N极向东偏转，由此可知(　　)
A．可能是小磁针正东方向有一条形磁铁的N极靠近磁针
B．可能是小磁针正西方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针
C．可能是小磁针正东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针
D．可能是小磁针正西方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针
【解析】　根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的原理，本题中可能是小磁针正东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针，或小磁针正西方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针．
【答案】　CD
11．一块没有标明南、北极的小磁针，你能想办法判断它的磁极吗？
(1)A同学用一个已知磁性的小磁针，立刻得出了结果．你知道他是怎样得出的吗？
(2)B同学设计了这样一个方案，他将小磁针固定在小塑料盘中，然后放在水中．它的结论也是正确的，你能说出他利用了什么原理吗？
【解析】　(1)A同学利用磁体的磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．
(2)B同学利用了地磁场的影响，小磁针指南北的现象．小磁针指地理南极的一端一定是小磁针的S极，指地理北极的一端一定是小磁针的N极．
【答案】　见解析
12．如图5 1 6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，铁片被吸引上升的过程中，某一时刻的加速度为a，求此时轻绳上拉力F的大小．
图5 1 6
【解析】　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，加速度为a时，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.
【答案】　Mg＋mg＋ma