第一节
指南针与远洋航海
A级 抓基础
1.下列有关磁场的说法中,错误的是( )
A.磁体周围的空间存在着看不见,摸不着的磁场
B.磁极间的相互作用是通过磁场发生的
C.磁场是有方向的,在磁场中的不同位置,其磁场方向一般不同
D.在磁场中的某点,小磁针南极所受磁场力的方向与该点的磁场方向相同
解析:磁场虽然看不见,摸不到,但它是一种客观存在的物质;它的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用;磁极间的相互作用就是通过磁场发生的,磁场具有方向性,在磁场中的某点,小磁针北极所受磁场力的方向与该点的磁场方向一致,南极所受磁场力的方向跟该点的磁场方向相反(磁场方向的另一种描述方法).故A、B、C说法正确,选D.
答案:D
2.(多选)如下图所示是几种常见磁场的磁感线分布示意图,下列说法正确的是( )
A.图(a)中a端是磁铁的S极,b端是磁铁的N极
B.图(a)中a端是磁铁的N极,b端是磁铁的S极
C.图
(b)是两异名磁极的磁感线分布示意图,c端是N极,d端是S极
D.图(b)是两异名磁极的磁感线分布示意图,c端是S极,d端是N极
解析:图(a)是条形磁铁外部磁感线分布示意图,外部磁场的磁感线是从磁铁的N极出来,进入磁铁的S极,故A对,B错;图(b)是两异名磁极磁感线分布示意图,磁感线仍然是从N极出来,进入磁铁的S极,故C错,D对.
答案:AD
3.(多选)关于磁感线,下列说法正确的是( )
A.磁感线总是从N极出发,到S极结束
B.磁感线是闭合的
C.磁感线越密的地方,磁场越强;反之,磁场越弱
D.磁感线不相交
解析:磁感线在磁体外部从磁体的北极指向南极(内部从南极指向北极);磁感线是闭合的曲线,且任意两条磁感线不能相交;磁感线的疏密程度表示磁场强弱.故选B、C、D.
答案:BCD
4.(多选)关于电场线和磁感线的概念,以下说法中正确的是( )
A.电场线和磁感线都是不封闭的曲线
B.沿着磁感线的方向,磁场越来越弱
C.任意两条电场线或磁感线都不能相交
D.电场线和磁感线的疏密都表示场的强弱
解析:由于磁感线是闭合曲线,故A项错;磁场的强弱是用磁感线的疏密表示的,B项错,C、D项对.
答案:CD
5.磁铁吸引小铁钉与摩擦过的塑料尺吸引毛发、碎纸屑两种现象比较,下列说法正确的是( )
A.两者都是电现象
B.两者都是磁现象
C.前者是电现象,后者是磁现象
D.前者是磁现象,后者是电现象
解析:磁铁是靠其周围的磁场作用于小铁钉,是磁现象;摩擦过的塑料带上电荷,靠其周围的电场作用于毛发、碎纸屑等物体,是电现象,选项D对,A、B、C错.
答案:D
6.(多选)下列说法中与实际情况相符的是( )
A.地球的磁偏角是一个定值
B.地磁场的北极在地理位置的南极附近
C.除了地球外,到目前为止其他星球上还没有发现磁现象
D.郑和出海远航比哥伦布的远洋探险早
解析:地球的磁偏角是变化的,有些星球有类似于地球的磁场,故选B、D.
答案:BD
7.有甲、乙两根外形相同的钢棒,用甲一端靠近乙的一端,有吸引作用;用甲的一端靠近乙的中间,没有吸引作用.关于这两根棒的磁性,下列说法正确的是( )
A.甲棒有磁性,乙棒没有磁性
B.甲棒没有磁性,乙棒有磁性
C.甲、乙两棒都有磁性
D.无法确定哪根棒有磁性
解析:条形磁铁中间部分的磁场很弱,从条形磁铁的磁感线分布图可以看出,条形磁铁中间部分磁感线比较稀疏,所以是甲棒没有磁性,而乙棒有磁性.
答案:B
8.(多选)条形磁铁上部一小磁针平衡时N极指向如图所示,假定磁铁内部也有一小磁针,平衡时如图所示,则下列说法正确的是
( )
A.磁铁c端是N极,d端是S极
B.磁铁c端是S极,d端是N极
C.小磁针a端是N极,b端是S极
D.小磁针a端是S极,b端是N极
解析:小磁针静止时N极的指向即为该处的磁场方向,条形磁铁外部磁感线方向是由N极指向S极,而内部是由S极指向N极,由上面小磁铁静止时N极所指的方向可判定磁铁d端是N极,c端是S极;磁铁内部的小磁铁,由内部磁场方向可判定,a端是S极,b端是N极.
答案:BD
B级 提能力
9.在太阳的单色照片上,可以看到巨大的日珥,如图所示,日珥的出现与变化( )
A.与地球的磁场有关 B.与月球的磁场有关
C.与太阳的磁场有关
D.以上结论都不对
解析:地球具有磁场,宇宙中的许多天体都有磁场,太阳表面的黑子、耀斑、日珥和太阳风等活动都与太阳磁场有关.
答案:C
10.磁性水雷是用一个可绕轴转动的小磁针来控制引爆电路的,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
解析:当军舰接近水雷时,军舰和水雷内的小磁针两个磁体相互作用;异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,从而引起小磁针转动,导致水雷被引爆.因此选B.
答案:B
11.某同学在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条细线悬挂起来,使它平衡并呈水平状态,悬线系住条形磁铁的位置是( )
A.磁体的重心处
B.磁铁重心的北侧
C.磁铁的某一磁极处
D.磁铁重心的南侧
解析:由于地球是一个大磁体,存在地磁场.在地球表面除了赤道附近的地磁场呈水平方向(和地面平行)外,其他地方的地磁场方向均不沿水平方向.
北京附近的地磁场方向如图(a)所示,若在此处悬挂条形磁铁,且悬挂点在重心,则在地磁场的作用下,静止时它将沿着地磁场方向,如图(b)所示,显然不能水平.若将悬挂点移至重心的北侧,如图(c)所示,则根据平衡条件确定它能在水平位置平衡.
答案:B
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1第二节
电流的磁场
A级 抓基础
1.(多选)如图所示,能自由转动的小磁针水平放置在桌面上.当有一束带电粒子在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
解析:本题考查电流磁场与运动电荷磁场的关系,电流是由运动电荷产生的,当电荷在小磁针上方运动时也会形成电流,从而也会形成磁场,这两种磁场是等效的,均会使小磁针发生转动,故B、C、D三项正确.
答案:BCD
2.(多选)如图所示,处在竖直平面的环形导线圈的正中心有一个磁针a,在圆环外侧有一小磁针b,a、b与圆环都处于同一竖直面内,当导线中通以图示方向的恒定电流时(不考虑地磁场影响和两小磁针间的作用),则( )
A.小磁针a的N极向纸里转动
B.小磁针a的N极向纸外转动
C.小磁针b的N极向纸里转动
D.小磁针b的N极向纸外转动
解析:根据安培定则,环形电流在中心处产生的磁场方向垂直于纸面向里,在外侧的磁场方向垂直于纸面向外,所以小磁针a的N极向纸里转动,小磁针b的N极向纸外转动.
答案:AD
3.用安培定则来判定通电螺线管的电流方向跟它的磁感线方向之间的关系时,下列关于大拇指所指方向的说法正确的是( )
A.大拇指所指的方向就是磁感线的方向
B.大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向
C.大拇指所指的方向就是螺线管外部磁感线的方向
D.以上说法都不对
解析:用安培定则判断通电螺线管磁感线方向时,四指应指电流方向,大拇指指向螺线管中心轴线上的磁感线方向,亦即螺线管内部磁感线的方向.所以B项正确.
答案:B
4.下列各图中,已标出电流I和该电流产生的磁感线的方向,其中符合安培定则的是( )
解析:关于电流和磁感线的方向关系,只有C图符合安培定则,故C正确.
答案:C
5.(多选)如图所示,弹簧下挂一条形磁铁,给螺线管通电后,下列说法中正确的是( )
A.若将a接电源正极,b接电源负极时,弹簧测力计的示数减小
B.若将a接电源正极,b接电源负极时,弹簧测力计的示数增大
C.若将b接电源正极,a接电源负极时,弹簧测力计的示数增大
D.若将b接电源正极,a接电源负极时,弹簧测力计的示数减小
解析:若a接电源正极,b接电源负极则螺线管中的电流沿逆时针方向,由安培定则知拇指指向上方即螺线管内部磁感线的方向向上,可等效为上端为N极的条形磁铁,故弹簧测力计示数减小;若b接电源正极,a接电源负极则正好相反.
答案:AC
6.通电螺线管附近放置四个小磁针,如图所示,当小磁针静止时,图中小磁针的指向正确的是(涂黑的一端为N极)( )
A.a B.b C.c D.d
解析:由安培定则可判断答案为B.
答案:B
7.(多选)下列说法中正确的是( )
A.条形磁铁和蹄形磁铁的内部磁感线都是从磁铁的南极指向北极
B.直线电流产生的磁场的磁感线是以导线上的点为圆心的一系列同心圆,该圆的平面与导线垂直
C.把安培定则用于通电螺线管时,大拇指所指的方向是螺线管外部磁感线的方向
D.把安培定则用于环形导线时,当右手弯曲的四指和环形电流方向一致时,大拇指所指的方向是环形导线中心轴线上的磁感线方向
解析:永磁体的内部磁感线从S极到N极,选项A正确;直线电流、通电螺线管和环形电流的磁感线由安培定则来确定,这时大拇指和四指所指的方向都各不相同,要注意区分,选项B、D正确,C错误.
答案:ABD
8.某同学做奥斯特实验时,把小磁针放在水平的通电直导线的下方,当通电后发现小磁针不动,稍微用手拨动一下小磁针,小磁针转动180°后静止不动,由此可知,通电直导线产生的磁场方向是( )
A.自东向西 B.自南向北
C.自西向东
D.自北向南
解析:通电前小磁针指南北,通电后小磁针不动,说明通电直导线产生的磁场还在南北方向.稍微用手拨动一下小磁针,小磁针转动180°后静止不动,说明通电直导线产生的磁场方向与地磁场方向相反.故D正确.
答案:D
B级 提能力
9.如图所示,两个同样的导线环同轴平行悬挂,相隔一小段距离,当同时给两导线环通以同向电流时,两导线环将( )
A.相互吸引
B.相互排斥
C.保持静止
D.边吸引边转动
解析:把环形电流等效成小磁针,则左侧小磁针S极对着右侧小磁针N极,相互吸引,A正确.
答案:A
10.如图所示为一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图.其工作原理类似打点计时器.当电流从电磁铁的接线柱a流入,吸引小磁铁向下运动,以下选项中正确的是( )
A.电磁铁的上端为N极,小磁铁的下端为N极
B.电磁铁的上端为S极,小磁铁的下端为S极
C.电磁铁的上端为N极,小磁铁的下端为S极
D.电磁铁的上端为S极,小磁铁的下端为N极
解析:当电流从a端流向电磁铁时,据安培定则可知,电磁铁的上端为N极,此时能吸引小磁铁向下运动,故说明小磁铁的下端为S极.
答案:C
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1第四节
磁场对运动电荷的作用
A级 抓基础
1.(多选)下列说法正确的是( )
A.运动电荷在磁感应强度不为零的地方,一定受到洛伦兹力的作用
B.运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用,则该处的磁感应强度一定为零
C.洛伦兹力不改变运动电荷的动能
D.洛伦兹力对运动电荷不做功
解析:当运动电荷的运动方向与磁场平行时,即使磁感应强度不为零,运动电荷也不受洛伦兹力作用,故选项A、B错误;洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直,只改变速度的方向,不改变速度的大小,对运动电荷不做功,故运动电荷的动能保持不变.选项C、D正确.
答案:CD
2.一个电子穿过某一空间而未发生偏转,则( )
A.此空间一定不存在磁场
B.此空间可能有磁场,方向与电子速度方向平行
C.此空间可能有磁场,方向与电子速度方向垂直
D.以上说法都不对
解析:若电子穿过某一空间而未发生偏转,则可能是该区域没有磁场或电子速度方向与磁场方向平行,所以选项B正确.
答案:B
3.
a、b、c三束粒子沿纸面向上射入垂直于纸面向里的匀强磁场中,偏转轨迹如图所示,关于粒子带电性质,下列判断正确的是( )
A.a带负电荷
B.a带正电荷
C.b带正电荷
D.c带正电荷
解析:由左手定则判断洛伦兹力的方向,负电荷粒子向右偏,正电荷粒子向左偏,不带电的粒子做直线运动,选项B正确.
答案:B
4.(多选)如图所示的四幅图中,正确标明了带正电的粒子所受洛伦兹力F方向的是( )
A
B C
D
解析:由左手定则可知选项A、C正确.
答案:AC
5.洛伦兹力使带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,下列各图中均标有带正电荷粒子的运动速度v,洛伦兹力F及磁场B的方向,虚线圆表示粒子的轨迹,其中可能出现的情况是( )
解析:带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力应指向圆心,提供向心力.由粒子的速度和磁场方向,根据左手定则判断得知,选项A正确.
答案:A
6.初速度为v0的电子,沿平行于通电长直导线的方向开始运动,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.电子将向左偏转,速率改变
C.电子将向左偏转,速率不变
D.电子将向右偏转,速率改变
解析:对导线运用右手定则可以测出电子所在空间磁场垂直于纸面向里,由左手定则知电子受力方向向右,故电子向右偏转,由洛伦兹力不做功,故速率不变,因此选A.
答案:A
7.
(多选)关于安培力和洛伦兹力,下面的说法中正确的是( )
A.洛伦兹力和安培力是性质完全不同的两种力
B.安培力和洛伦兹力,其本质都是磁场对运动电荷的作用力
C.安培力和洛伦兹力,二者是等价的
D.安培力能对通电导体做功,但洛伦兹力不能对运动电荷做功
解析:安培力是洛伦兹力的宏观表现,其本质都是磁场对运动电荷作用,所以A错,B对,C错.洛伦兹力总垂直于电荷的运动方向,所以不做功,而安培力却可以与运动方向不垂直,所以可以做功,D对.
答案:BD
8.一个长螺线管中通有电流,把一个带电粒子沿中轴线方向射入(若不计重力影响),粒子将在管中( )
A.做圆周运动
B.沿轴线来回运动
C.做匀加速直线运动
D.做匀速直线运动
解析:长螺线管中的磁场平行于螺线管中心轴线,所以带电粒子沿中轴线方向射入,则运动方向与磁场方向平行,带电粒子不受力,因此粒子将在管中做匀速直线运动,则D项正确.
答案:D
B级 提能力
9.如图所示,宇宙射线中存在高能带电粒子,假如大气层被破坏,这些粒子就会到达地球,从而给地球上的生命带来危害,根据地磁场的分布特点,判断下列说法中正确的是( )
A.地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强,赤道附近最弱
B.地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强,两极最弱
C.地磁场对宇宙射线的阻挡作用在地球周围各处相同
D.地磁场对宇宙射线无阻挡作用
解析:当带电粒子的运动方向与磁感线的方向在一条直线上时,磁场对它没有作用力,当带电粒子的运动方向与磁感线的方向垂直时,磁场对它的作用力最大.根据地磁场的方向和宇宙射线的入射方向不难判定,选项B正确.
答案:B
10.如图所示,一带负电的滑块从粗糙的绝缘斜面的顶端滑至底端时速率为v,若加一个垂直纸面向外的匀强磁场,则它滑至底端时的速率( )
A.不变 B.变大
C.变小
D.不能确定
解析:加上一个垂直纸面向外的磁场后,当带负电的滑块滑下时受到一个垂直斜面向下的洛伦兹力,使受到沿斜面方向向上的滑动摩擦力f=μFN变大,所以速度变小.
答案:C
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1第三节
磁场对通电导线的作用
A级 抓基础
1.有关磁感应强度的下列说法,正确的是( )
A.磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量
B.若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零
C.若有一小段长为L,通以电流为I的导体,在磁场中某处受到的磁场力为F,则该处磁感应强度的大小一定是
D.由定义式B=可知,电流强度I越大,导线L越长,某点的磁感应强度就越小
解析:磁感应强度的引入目的就是描述磁场强弱,因此选项A是正确的;依据磁感应强度的定义式知:磁感应强度是与电流I和导线长度L无关的物理量,且B=中的B、F、L相互垂直,所以选项B、C、D皆是错误的.故本题的正确选项为A.
答案:A
2.(多选)将一小段通电直导线垂直于磁场方向放入一匀强磁场中,如图能正确反映各量间关系的是( )
解析:根据安培力公式F=BIL知在B不变的情况下F与I成正比,故选项C正确;磁感应强度由磁场自身决定与I无关,故选项B正确.
答案:BC
3.如图所示,均匀绕制的螺线管水平放置,在其中心的正上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A,A与螺线管垂直,A导线中的电流方向垂直纸面向里,开关S闭合后,A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( )
A.水平向左
B.水平向右
C.竖直向下
D.竖直向上
解析:通电螺线管正上方磁感线水平向左,安培力竖直向上.
答案:D
4.如图所示,通电导线均置于匀强磁场中,其中导线受安培力方向向右的是( )
解析:由左手定则可知,A项中导线受向左的安培力,A项错;B项中导线受向右的安培力,B项对;C项中导线不受安培力作用,C项错;D项中导线所受安培力垂直纸面向里,D项错.
答案:B
5.(多选)如图所示,一金属直杆MN两端接有导线,悬挂于线圈上方,MN与线圈轴线均处于竖直平面内,为使MN垂直于纸面向外运动,可以( )
A.将a、c端接在电源正极,b、d端接在电源负极
B.将b、d端接在电源正极,a、c端接在电源负极
C.将a、d端接在电源正极,b、c端接在电源负极
D.将a、d端接在电源负极,b、c端接在电源正极
解析:将a接正极b接负极,电流方向为M→N,c接正极,d接负极,由右手螺旋定则可知,线圈上端为N极.由左手定则判定MN向外运动,选项A正确;b接正极时电流方向为N→M,d接正极,由右手螺旋定则可知线圈下端为N极,因此由左手定则可判定MN向外运动,选项B正确;a接正极电流方向为M→N,d接正极可知线圈下端为N极,由左手定则可判定MN向里运动,选项C错误,同理,选项D错误.
答案:AB
6.如图所示,用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN.电流I方向从M到N,绳子的拉力均为F.为使F=0,可能达到要求的方法是( )
A.加水平向右的磁场
B.加水平向左的磁场
C.加垂直于纸面向里的磁场
D.加垂直于纸面向外的磁场
解析:要使F=0,则需使安培力方向竖直向上,大小等于导线重力,由左手定则可知,磁场方向垂直纸面向里.
答案:C
7.在磁感应强度为0.2
T的匀强磁场中,有一长为0.3
m,通有5
A电流的直导线,当导线与磁场方向垂直时,它受到的安培力大小等于( )
A.0
B.0.3
N
C.0.2
N
D.5
N
解析:导线受到的安培力F=IBL=5
A×0.2
T×0.3
m=0.3
N.
答案:B
8.先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线,导线与磁场方向垂直,如图所示,图中a、b两线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系.下列说法中正确的是( )
A.A、B两点磁感应强度相等
B.A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度
C.A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度
D.无法比较磁感应强度的大小
解析:因为在导线与磁场方向垂直的情况下,磁场力F=BIL,因此,图象斜率越大表示磁感应强度越大.
答案:B
B级 提能力
9.(多选)如图所示,在方框中有一能产生磁场的装置,现在在方框右边放一通电直导线(电流方向如箭头方向),发现通电导线受到向右的作用力,则方框中放置的装置可能是( )
解析:由左手定则可知方框内装置产生的磁场在通电导线处的方向应向外,根据安培定则可知,选项C、D满足要求.
答案:CD
10.(多选)通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内,如图所示,ab边与MN平行.关于MN的磁场对线框的作用力,下列说法正确的是( )
A.线框有两条边所受的安培力方向相同
B.线框有两条边所受的安培力大小相等
C.线框所受的安培力的合力方向向左
D.线框所受的安培力的合力方向向右
解析:由安培定则可知导线MN在线框处所产生的磁场方向垂直于纸面向外,再由左手定则判断出bc边和ad边所受安培力大小相等,方向相反.ab边受到向右的安培力Fab,cd边受到向左的安培力Fcd.因ab所处的磁场强,cd所处的磁场弱,故Fab>Fcd,线框所受合力方向向右.
答案:BD
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1第二章
磁场
(时间:50分钟 分值:100分)
本检测卷共25道选择题,每道题4分,共100分.
1.下列说法中不正确的是( )
A.电场线一定是从正电荷出发,终止于负电荷;磁感线一定是从N极出发,终止于S极
B.正电荷在电场中受到的电场力的方向即为该点电场强度的方向;小磁针在磁场中N极受到的磁场力的方向即为该点磁场的方向
C.电场线上某点的切线方向即是该点电场强度的方向;磁感线上某点的切线方向即是该点的磁场的方向
D.电场线越密的地方电场强度越强;磁感线越密的地方磁场越强
解析:磁感线是封闭曲线,在磁体外部是由N极指向S极,而在磁体内部则是由S极指向N极,而电场线是由正电荷出发终止于负电荷,或从正电荷出发终止于无穷远,或从无穷远出发终止于负电荷,不形成封闭曲线,所以A项错误.根据电场、磁场方向的规定可知B项正确.根据电场线、磁感线的定义可知C项正确.电场线和磁感线的相同之处就在于电场线或磁感线越密的地方场强越强,可知D项正确.
答案:A
2.关于磁场和磁感线的描述,下列正确的是( )
A.磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止
B.自由转动的小磁针放在通电螺线管内部,其N极指向螺线管内部的磁场方向
C.磁感线的方向就是磁场方向
D.两条磁感线的空隙处不存在磁场
解析:磁感线是一条闭合曲线,在磁体的外部由N极到S极,而在磁体的内部则由S极到N极,A不正确;通电螺线管内部的磁感线由S极到N极,所以放置其中的小磁针N极必然是指向螺线管的北极,B正确;只有磁感线是直线时,磁感线的方向才与磁场方向一致;如果磁感线是曲线,某点的磁场方向用该点的切线方向来表示,C不正确;磁感线是假想的曲线,只要有磁场的地方就有磁感线,D不正确.
答案:B
3.如图所示,在匀强磁场中有一通电直导线,电流方向垂直纸面向里,则直导线受到安培力的方向是( )
A.向上 B.向下 C.向左 D.向右
解析:由左手定则知,安培力方向水平向左.
答案:C
4.以下说法正确的是( )
A.运动电荷处于磁场中不一定受到洛伦兹力
B.运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力
C.某运动电荷在某处未受到洛伦兹力,该处的磁感应强度一定为零
D.洛伦兹力不能改变运动电荷的速度
解析:当运动电荷的速度方向与磁场方向平行时,则不受洛伦兹力,故B、C错,A对;洛伦兹力的作用效果是能改变速度的方向,不改变速度的大小,D错.
答案:A
5.在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线,如图所示,四根导线中电流I4=I3>I2>I1,要使O点磁场增强,则应切断哪一根导线中的电流( )
A.I1
B.I2
C.I3
D.I4
解析:根据安培定则,I1、I2、I3、I4在O点的磁场方向分别为垂直纸面向里、向里、向里、向外,且I3=I4,知切断I4可使O点的磁场增强.不同电流在同一区域产生的磁场要发生叠加,同向磁场互相加强,异向磁场互相减弱.
答案:D
6.一通电直导线用细线悬挂于磁场中,磁场及电流方向如图所示,通电导线所受安培力的方向是( )
A.水平向左
B.水平向右
C.竖直向上
D.竖直向下
解析:电流方向向右,磁场方向垂直纸面向外,则由左手定则可判断安培力方向竖直向下,D选项正确.
答案:D
7.一根容易形变的弹性导线,两端固定.导线中通有电流,方向如图中箭头所示.当没有磁场时,导线呈直线状态;当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时,描述导线状态的四个图示中正确的是( )
解析:用左手定则可判断出A中导线所受安培力为零,B中导线所受安培力垂直于纸面向里,C、D中导线所受安培力水平向右,导线受力以后的弯曲方向应与受力方向一致,故D正确.
答案:D
8.一不计重力的带正电粒子沿纸面竖直向下飞入某一磁场区域.在竖直平面上运动轨迹如图所示,则该区域的磁场方向是( )
A.沿纸面水平向右
B.沿纸面水平向左
C.垂直纸面向外
D.垂直纸面向里
解析:由粒子运动轨迹和左手定则知,磁场方向垂直纸面向里,D正确.
答案:D
9.小磁针放置在匀强磁场中,小磁针静止时的指向正确的是( )
解析:小磁针静止时,N极指向为磁场的方向,所以只有选项B正确.
答案:B
10.通电螺线管和条形磁铁的磁场类似,两端分别为N极、S极,假设在通电螺线管内部有一点A,通过A点的磁感线方向一定是( )
A.从螺线管的N极指向S极
B.放在该点的小磁针S极的指向
C.从螺线管的S极指向N极
D.放在该点的一小段通电导线的受力方向
解析:在外部,磁感线由N极指向S极;在内部,磁感线由S极指向N极.
答案:C
11.电子通过磁场时会发生偏转,这是因为受到( )
A.库仑力的作用
B.万有引力的作用
C.洛伦兹力的作用
D.安培力的作用
解析:带电粒子在磁场中会受到洛伦兹力的作用.带电导体在磁场中会受到安培力的作用.安培力实质上是洛伦兹力的宏观表现.
答案:C
12.下列图中磁感应强度B、电流I和安培力F之间的方向关系错误的是( )
解析:根据左手定则判断F与B、I的方向关系,D项中F应水平向左.
答案:D
13.如图甲和图乙所示是用“洛伦兹力演示仪”演示时的两幅照片,忽略地磁场的影响,下列说法正确的是( )
A.图甲中的电子束不受洛伦兹力
B.图乙中的电子束不受洛伦兹力
C.图甲中的电子束处在垂直纸面的磁场中
D.图乙中的电子束处在平行纸面的磁场中
解析:据左手定则知,电子在磁场中所受洛伦兹力方向与电子运动速度方向必垂直,所以在受洛伦兹力情况下不可能做直线运动,所以A项正确,C项错误;图乙中电子做匀速圆周运动,所以必受洛伦兹力作用,且洛伦兹力与磁场垂直,所以B、D项错.
答案:A
14.带电粒子在磁场中发生偏转的物理原理可运用于各种科学实验和电器中.下面没有利用到此物理原理的有( )
解析:磁流体发电机、电子显像管和回旋加速器都利用了磁场对运动电荷有洛伦兹力的原理,洗衣机是将电能转化成机械能的设备.
答案:D
15.(多选)指南针是我国古代四大发明之一,关于指南针,下列说法正确的是( )
A.指南针可以仅具有一个磁极
B.指南针能够指向南北,说明地球具有磁场
C.指南针的指向会受到附近铁块的干扰
D.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,导线通电时指南针不偏转
答案:BC
16.空间中有一根水平放置的直导线,在它的周围放有四个小磁针,小磁针N极指向与导线平行,下列说法正确的是( )
A.在通电瞬间,只有导线下方的小磁针会发生偏转
B.在通电瞬间,只有导线上方和下方的小磁针会发生偏转
C.在通电瞬间,导线周围的四个小磁针都会发生偏转
D.在通电瞬间,导线周围的四个小磁针都不会发生偏转
解析:根据奥斯特实验可知,电流周围存在磁场,小磁针原来的方向与导线平行,通电后,周围的磁场沿垂直导线的方向,所以四个小磁针都要发生偏转.故C正确.
答案:C
17.电动机是将电能转换为机械能的设备.下列没有使用电动机的电器是( )
A.电热水壶
B.电风扇
C.洗衣机
D.抽油烟机
解析:电风扇、洗衣机、抽油烟机都利用了电动机,是将电能转换为机械能的设备.电热水壶是利用了电流的热效应,是将电能转化为热能的设备,所以选项A正确.
答案:A
18.一块磁铁加热后,虽然没有熔化,但磁性变弱了,这是因为( )
A.磁铁被磁化了
B.磁铁因剧烈震动而退磁了
C.磁铁是非磁性物质
D.磁铁因为高温而退磁了
解析:磁铁磁性变弱,说明在高温下磁铁退磁了,D正确.
答案:D
19.如图所示,带电粒子垂直进入匀强磁场.下列判断正确的是( )
A.粒子向左偏转
B.粒子向右偏转
C.粒子垂直纸面向里偏转
D.粒子垂直纸面向外偏转
解析:根据左手定则:让磁场穿入掌心,四指指向正电荷的运动方向,拇指所指的方向为洛伦兹力的方向,此时拇指垂直纸面向外,所以选项D正确.
答案:D
20.(多选)如图所示,一导体棒MN放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上,并与金属导轨组成闭合回路.当回路中通有电流时,导体棒受到安培力的作用.要使安培力增大,可采用的方法有( )
A.增大磁感应强度
B.减小磁感应强度
C.增大电流
D.减小电流
解析:本题考查安培力的计算,由F=BIL.知A、C正确.
答案:AC
21.如图所示,小磁针放置在螺线管轴线的左侧.闭合电路后,不计其他磁场的影响,小磁针静止时的指向是( )
A.N极指向螺线管
B.S极指向螺线管
C.N极垂直纸面向里
D.S极垂直纸面向里
解析:闭合电路后,根据安培定则可知,螺线管的左端是S极,所以小磁针静止时其N极指向螺线管,故选项A正确.
答案:A
22.关于电视电脑显示器的工作原理,下列说法中正确的是( )
A.没有外加磁场时,电子枪发出的电子束将轰击在荧光屏的中心,荧光屏的中心出现一个亮点
B.没有外加磁场时,电子枪发出的电子束将轰击在荧光屏的边缘,荧光屏的边缘出现一系列的亮点
C.有外加平行磁场时,电子枪发出的电子束将发生偏转
D.使电子束发生偏转的力是安培力
解析:当没有外加磁场时,电子枪发出的电子束将轰击在荧光屏的中心,A正确,B错误;外加平行磁场时,电子不受洛伦兹力作用,不会发生偏转,C错误;使电子束发生偏转的力是洛伦兹力,D错误.
答案:A
23.(多选)某电器元件不小心被外磁场磁化了,为了使该元件退磁,下列方法有效可行的有(下列方法均不会使元件损坏)( )
A.把该元件高温处理
B.把该元件通入强电流
C.把该元件放在逐渐减弱的交变磁场中
D.把该元件放入强磁场中
解析:当磁体被高温加热、剧烈撞击或者受到其他磁场等的作用时,分子电流取向变得杂乱无章,对外就不再显示磁性.
答案:AC
24.一根长为0.2
m、电流为2
A的通电导线,放在磁感应强度为0.5
T的匀强磁场中,受到磁场力的大小不可能是( )
A.0.4
N
B.0.2
N
C.0.1
N
D.0
N
解析:据安培力的定义,当磁感应强度B与通电电流I方向垂直时.磁场力有最大值,为F=BIL=0.5×2×0.2
N=0.2
N.当两方向平行时,磁场力有最小值,为零.随着二者方向夹角的不同,磁场力大小可能在0.2
N与0之间取值.
答案:A
25.(多选)电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则( )
A.磁场对电子的作用力始终不变
B.磁场对电子的作用力始终不做功
C.电子的速度始终不变
D.电子的动能始终不变
解析:洛伦兹力的方向由左手定则可判定,始终垂直于速度方向,所以洛伦兹力不改变速度大小,只改变速度方向,因此磁场对电子的作用力始终不做功,电子的动能始终不变.
答案:BD
PAGE第五节
磁性材料
A级 抓基础
1.(多选)常见的金属硬磁性材料有( )
A.碳钢
B.铅镍钴合金
C.硅钢
D.铁的氧化物
答案:AB
2.关于铁磁性材料,下列说法正确的是( )
A.磁化后的磁性比其他物质强得多的物质,叫作铁磁性物质
B.铁磁性材料被磁化后,磁性永不消失
C.铁磁性材料一定是永磁体
D.半导体收音机中的磁棒天线是铁磁性材料
解析:铁、钴、镍以及它们的合金,还有一些氧化物,磁化后的磁性比其他物质强得多,这些物质叫作铁磁性物质,也叫强磁性材料,所以A项对;铁磁性材料被磁化后,有的磁性不消失,有的立即消失,所以B项错;永磁体是用硬磁性材料制造的,所以C项错;半导体收音机中的磁棒天线是弱磁性材料,故D项错.
答案:A
3.硬磁性材料适用于制造( )
A.电磁铁
B.永久磁铁
C.变压器铁芯
D.发电机铁芯
解析:凡外磁场消失后,磁性仍然要保持的,都需要硬磁性材料来制造.
答案:B
4.(多选)下列物品中必须用到磁性材料的是( )
A.DVD碟片
B.计算机上的磁盘
C.银行纸质活期存折
D.喝水用的搪瓷杯子
解析:DVD光盘是塑料做成的,银行纸质活期存折则需要磁条来加强保密性,喝水用的杯子可以用非磁性材料.
答案:BC
5.实验室中有许多条形磁铁,平时不用时为了不减弱磁性,正确的放置应是( )
A.所有条形磁铁捆成一团
B.同名磁性都置于一端,捆成一团
C.异名磁极首尾相连成一条直线,且N极在北方
D.怎么放都没有影响
解析:不用时如果随便放置,会使得磁性减弱,所以正确的放置方法就是异名磁极首尾相连成一条直线,且N极在北方,形成磁路闭合.故只有C项对.
答案:C
6.磁现象可以为我们的生活提供很大的方便,以下这些做法中,不恰当的是( )
A.将磁性材料装在冰箱的门框上,制成“门吸”
B.利用磁铁制成双面擦窗器
C.在机械手表旁边放一个强磁性物质
D.用磁带来记录声音
解析:将磁性材料装在冰箱的门框上,制成“门吸”,及应用磁性材料制成双面擦窗器,用磁带来记录声音这都是磁现象在生活中的应用,而在机械手表旁边放一个强磁性物质会磁化手表的钢制零部件,会影响手表的正常工作,故C项正确.
答案:C
7.把一根条形磁铁从中间切断,我们将得到( )
A.一段只有N极,另一段只有S极的两块磁铁
B.两段均无磁性的铁块
C.两段均有N极和S极的磁铁
D.两段磁极无法确定的磁铁
解析:将条形磁铁从中间切断,不会影响到内部“磁畴”的方向,所以每一段都有N极和S极且不会改变磁极的极性.所以选项C正确.
答案:C
B级 提能力
8.把录音机的音乐磁带拉出一段后,用强磁铁的一端在磁带上擦上几下后,再放音时,这一段会出现( )
A.原声加强了
B.原声不变
C.原声消失了
D.不好确定
解析:磁带被磁铁的一端擦过后,磁带上的磁性颗粒重新被强磁铁磁化,原来录制的声音信号被破坏了,因此原声也就消失了.故选C.
答案:C
9.如图所示,将一根条形磁铁从上方靠近铁棒(并不接触铁棒),这时铁棒吸引铁屑.把条形磁铁移开后( )
A.铁棒和铁屑磁性消失,铁屑落下
B.铁棒和铁屑已成为一体,永远不会分离
C.铁棒和铁屑相互吸引,铁屑不落下
D.铁棒和铁屑相互排斥,铁屑落下
解析:铁棒和铁屑均是软磁性材料,磁铁移走后,没有明显的剩磁,磁性很快消失,故铁屑很快落下,A选项正确.
答案:A
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