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
图5-1-6
6．举世瞩目的上海磁悬浮列车线是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮列车线，其全程共30 km，列车最高速度可达552 km/h，单向运行约8 min.磁悬浮列车底部装有电磁铁，轨道地面上则安装有线圈．通过地面线圈与列车上的电磁铁之间的排斥力使列车悬浮起来．地面线圈的上端磁极极性与列车上的电磁铁下端极性总保持( )
A．相同 B．相反
C．不能确定 D．以上均不对
【解析】 磁悬浮列车采用磁场力使列车与轨道分离并悬浮起来，减小摩擦阻力，地面线圈与列车上的电磁铁间存在斥力，相对的磁极极性应相同．
【答案】 A
[能力提升]
7．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
【解析】 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.
【答案】 D
8．(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
9．一块没有标明南、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
课时分层作业(十六) 磁场
(15分钟 50分)
一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)
1．指南针是中国古代的四大发明之一，东汉学者王充在《论衡》一书中描述的“司南”是人们公认最早的磁性定向工具．指南针能指示南北方向的原因是( )
A．指南针的两个磁极相互排斥
B．指南针的两个磁极相互吸引
C．指南针能吸引铁、钴、镍等物质
D．地磁场对指南针的作用
D [地球本身是一个巨大的磁体，地球的磁场对放入其中的指南针有力的作用．选项D正确．]
2．(多选)教师在课堂上演示奥斯特实验——电流对小磁针的作用时，同学们发现，南北放置的导线下方的小磁针在导线不通电时，小磁针的N极总指向北方，通电后小磁针偏转；改变电流的方向，小磁针的偏转方向恰好相反，导线中电流增大，小磁针偏转更迅速．关于实验的分析，下列说法正确的是( )
A．只要是导线，周围都有磁场
B．导线只有通电后，周围才能产生磁场
C．电流的磁场具有方向性
D．通电导线周围形成的磁场强弱与电流大小有关
BCD [不通电时导线下方小磁针的N极指北，是因为地磁场的S极在地理北极附近，与导线是否通电无关；导线通电后小磁针偏转，导线中电流方向相反，小磁针偏转方向相反，说明电流产生的磁场也具有方向性；电流大，小磁针偏转快，说明电流大，磁场强．]
3．地球是一个磁体，它的磁场分布情况和一个条形磁铁的磁场分布情况相似，则以下说法正确的是( )
A．地磁场的方向是大致沿地球上纬线方向的
B．地磁场的方向是与地面平行的
C．地磁场的方向是由北向南的
D．在地磁南极上空，地磁场的方向是竖直向下的
D [地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，根据地磁场的特点知，只有选项D正确．]
4．磁性水雷是用一个可绕轴转动的小磁针控制起爆电路的，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
B [磁性水雷中的小磁针静止时，一端指南，一端指北，水雷不会爆炸，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，由磁极间的相互作用规律知，水雷中的小磁针发生转动，从而触发水雷发生爆炸，选项B正确．]
5．王爷爷退休后迷上了信鸽比赛，他饲养的信鸽小雪通体雪白，血统优秀，多次在“放飞－返回”比赛中获第一名．为奖励小雪，王爷爷给它戴上一个非常漂亮的磁性头套．这样做( )
A．不会影响小雪在比赛中的导航
B．不利于小雪在比赛中的导航
C．有助于小雪在比赛中的导航
D．不能确定是否会影响小雪在比赛中的导航
B [信鸽体内含有某种磁性物质，它能借助地磁场辨别方向，磁性头套产生的磁场会干扰信鸽的飞行方向，故B正确，A、C、D错误．]
6．如图5-1-5所示，重力均为G的两条形磁铁分别用细线A和B悬挂在水平的天花板上，静止时，A线的张力为F1，B线的张力为F2，则( )
图5-1-5
A．F1＝2G，F2＝G B．F1＝2G，F2＞G
C．F1＜2G，F2＞G D．F1＞2G，F2＞G
B [把两条形磁铁看作一个整体，对其受力分析并根据平衡条件可知，F1＝2G；选取下面的条形磁铁为研究对象，对其受力分析，它受到竖直向下的重力G、B线竖直向上的张力F2和上面的条形磁铁对其施加的竖直向下的斥力T，根据三力平衡条件可知，F2＝G＋T＞G，所以选项B正确．]
二、非选择题(14分)
7．两个完全相同的条形磁铁放在平板AB上，磁铁的N、S极如图5-1-6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：
图5-1-6
(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________．
(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．
(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．
(4)若平板AB突然向右加速运动，则左侧的磁铁将会做什么运动？
[解析] (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．
[答案] (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 左 (2)减速 (3)加速 (4)相对于平板AB静止或相对于平板AB向左滑动
