3.1磁现象磁场随堂演练（word版含解析）

磁现象 磁场
1．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类文明的进程，关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是(　　)
A．库仑最早用实验测得元电荷e的数值
B．欧姆首先引入电场线和磁感线
C．焦耳发现电流通过电阻产生的热量Q＝I2Rt
D．奥斯特发现了电磁感应现象
答案：C
2．(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
解析：选BC.指南针是一个小磁体，具有N、S两个磁极，因为地磁场的作用，指南针的N极指向地理的北极，选项A错误，选项B正确．因为指南针本身是一个小磁体，所以会对附近的铁块产生力的作用，同时指南针也会受到反作用力，所以会受铁块干扰，选项C正确．在地磁场中，指南针南北指向，当直导线在指南针正上方平行于指南针南北放置时，通电导线产生的磁场在指南针处是东西方向，所以会使指南针偏转，选项D错误．
3．在做奥斯特实验时，下列操作中现象最明显的是(　　)
A．沿导线方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上
B．垂直导线方向放置磁针，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：选C.根据右手螺旋定则，导线一侧的磁场方向大体与导线垂直，为了使现象明显，应该将小磁针放置在导线一侧，且平行导线方向放置小磁针．又由于小磁针只能在水平面内转动，所以应该将小磁针放置在导线下方或上方，即将小磁针和导线放置在同一竖直面内，而不能将小磁针和导线放置在同一水平面内．由于地球的磁场是沿南北方向的，为了使实验现象明显，应该使电流的磁场不沿南北方向，最好沿与南北方向夹角最大的东西方向，所以应在南北方向放置导线．故选C.
4.如图所示为一通电螺线管，a、b、c是通电螺线管内、外的三点，则三点中磁感线最密处为(　　)
A．a处　　　　　 B．b处
C．c处 D．无法判断
解析：选A.螺线管内部的磁感线条数与螺线管外部的磁感线条数相同，由于螺线管内部横截面积小，所以内部磁感线最密，故选A.
5．在图中，分别给出了其中的电流方向或磁场中某处小磁针N极的指向，请画出对应的磁感线(标上方向)或电流方向．
解析：根据安培定则，各图中电流方向和磁感线方向判定如图所示．
答案：见解析
一、单项选择题
1．如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转．发现这个实验现象的物理学家是(　　)
解析：选C.牛顿是经典力学的奠基人，爱因斯坦创立了狭义和广义相对论，居里夫人在天然放射性的研究领域有杰出的贡献，奥斯特首先发现了电流的磁效应，正确答案为C.
2．如图所示，假设将一个小磁针放在地球的北极点上，那么小磁针的N极将(　　)
A．指北　　　　　 　　 B．指南
C．竖直向上 D．竖直向下
解析：选D.地磁场的分布规律与条形磁铁类似，在地理北极附近，地磁场竖直向下，此处小磁针的N极应竖直向下，D对．
3．下列各图中，用带箭头的细实线表示通电直导线周围磁感线的分布情况，其中正确的是(　　)
解析：选D.根据安培定则，通电直线导线周围磁感线的分布情况只有D正确．
4．在地球赤道上放置一个小磁针，静止时小磁针N极指向(　　)
A．地理南极 B．地理北极
C．东方 D．西方
解析：选B.地球是一个巨大的磁体，地磁场的南极和北极分别位于地理的北极和南极附近，在赤道处，地磁场方向由地理南极指向地理北极，小磁针静止时N极指向地理北极．指南针就是利用上述原理制成的．
5.如图所示，一个电子沿逆时针方向做匀速圆周运动，则此电子的运动(　　)
A．不产生磁场
B．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向里
C．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向外
D．只在圆的内侧产生磁场
解析：选B.电子沿逆时针转动，形成顺时针方向电流．由安培定则可得，在圆心处的磁场方向垂直纸面向里．
6．地球是一个大磁体：①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上关于地磁场的描述正确的是(　　)
A．①②④　　　　 B．②③④
C．①⑤ D．②③
解析：选D.本题考查地球磁场的特点与分布，地球的磁场与条形磁铁的磁场相似，主要有三个特点：
(1)地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近，磁感线分布如图所示．
(2)地磁场B的水平分量(Bx)总是从地理南极指向北极，而竖直分量(By)则南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下．
(3)在赤道平面上，距离地球表面相等的各点，磁感应强度相等，且方向水平向北．故正确选项为D.
7.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(　　)
A．不变 B．逐渐减小
C．先减小后增大 D．先增大后减小
解析：选C.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．故选C.
8.如图所示，带负电的橡胶环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是(　　)
A．N极竖直向下 B．N极沿轴线向左
C．N极竖直向上 D．N极沿轴线向右
解析：选B.沿OO′方向看金属环旋转相当于逆时针方向的环形电流，由安培定则得金属环中心轴线上的磁感线方向水平向左，小磁针稳定后，N极指向磁感线方向，故B项正确．
二、多项选择题
9.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，并与磁针指向平行，如图所示．此时小磁针的S极向纸内偏转，则这束带电粒子可能是(　　)
A．向右飞行的正离子束　　 B．向左飞行的正离子束
C．向右飞行的负离子束 D．向左飞行的负离子束
解析：选AD.磁针S极向纸内转，说明电流产生的磁场在小磁针处垂直纸面向外，由安培定则可得，电流方向向右．可以形成方向向右的电流的是向右飞行的正离子束或向左飞行的负离子束．
10．“神舟号”系列飞船的成功发射和顺利回收，标志着我国载人航天技术的研究已经进入了世界领先行列．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，下图中的四种情况不能够做到的是(　　)
解析：选ABC.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不能；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均不能，只有选项D能做到．
三、非选择题
11．根据图中合上开关S后小磁针A向右摆动的现象，分析小磁针B、C的转动方向．
解析：合上开关S后小磁针A向右摆动，说明受到向右的力的作用，则通电螺线管左端相当于S极．根据安培定则，小磁针B处导线中的电流方向向左，此电流在小磁针B处产生的磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针B的N极受磁场力作用垂直纸面向外，故小磁针B的N极向外转动．通电螺线管在小磁针C处的磁场方向向左，小磁针C的N极受磁场力向左，故小磁针C转动后N极指向左．
答案：见解析
12．如果小朋友误吞了金属类物品于腹腔内，如何把它取出来呢？某同学在学习了磁场之后，设计出了这样一个仪器，如图所示．当仪器顶部接触金属物品时，将手控环内推，再拉出整条塑料管．
(1)你能说出这种仪器的原理吗？
(2)如果小朋友不慎吞下的是易拉罐拉环或一个回形针，哪种物体可以用这种仪器取出来？
(3)如果把活动永磁铁换成电磁铁，你认为是不是更实用呢？
解析：(1)当仪器顶部接触金属物品时，将手控环内推，其上的活动永磁铁使固铁磁化，磁化后吸引铁磁性金属物品，然后拉出整条塑料管，即可把这种金属物品取出．
(2)由于磁铁只能吸引铁磁性物体，而易拉罐拉环是铝合金材料的，不是铁磁性物质，因此不能取出；回形针是铁磁性物体，可以用此仪器取出．
(3)电磁铁的磁性强弱可以随电流的变化而变化，如果是误吞了比较重的金属，可通过调节电流大小使磁性增强，把金属取出来．故使用电磁铁应更实用一些．
答案：见解析