高中物理人教版选修1-1第二章磁场 测评同步作业 Word版含解析

第二章测评
(时间:60分钟　满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分)
1.我国古代四大发明中,涉及电磁现象应用的发明是(　　)
A.指南针 B.造纸术
C.印刷术 D.火药
解析:用指南针指示方向,是由于地球本身是一个大磁体,地球的磁场对磁体产生力的作用,地磁的N极在地理南极附近,地磁的S极在地理北极附近,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故指南针能指示南北方向,故本题选A。
答案:A
2.(多选)关于磁感应强度,下列说法中不正确的是(　　)
A.通电导线在磁场中受力大的地方,磁感应强度一定大
B.磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向有关
C.磁感线的疏密表示磁感应强度的大小
D.磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向
解析:通电导线在磁场中受力的大小最大为BIL,最小为零。所以通电导线所受磁场力的大小还与导线与B的夹角有关,故A项错。磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定,与其他因素无关,故C项对,B、D项错。
答案:ABD
3.一块磁铁加热后,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项正确。
答案:D
4.下列四图为电流产生磁场的分布图,其中正确的是(　　)
A.①③ B.②③
C.①④ D.②④
解析:由安培定则可以判断出直线电流产生的磁场方向,①正确,②错误;③和④为环形电流,注意让弯曲的四指指向电流的方向,可判断出④正确,③错误。故正确选项为C。
答案:C
5.由定义式B=FIL可知,磁场中某处的磁感应强度大小 (　　)
A.随IL的乘积的增大而减小
B.随F的增大而增大
C.与F成正比,与IL成反比
D.与F及IL无关,由F和IL的比值确定
解析:磁场中某一点的磁感应强度是由形成磁场的磁体或电流的强弱的分布情况决定的,与放入其中的电流元无关,电流元所起的作用仅仅是对磁场进行探测,从而确定该点磁场的磁感应强度,因此本题答案:为D。
答案:D
6.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:小磁针在磁场中静止时N极的指向为磁场方向,由题图可知,只有B项正确。
答案:B
7.家用照明电路中的火线和零线是相互平行的,当用电器工作,火线和零线都有电流时,它们将(　　)
A.相互吸引
B.相互排斥
C.一会儿吸引,一会儿排斥
D.彼此不发生相互作用
解析:火线与零线虽然都连接用电器,且相互平行,但是当用电器正常工作时,流过它们的电流方向相反,并且时刻相反。再根据电流产生磁场,磁场对电流的作用来判断。因通过火线和零线的电流方向总是相反的,根据平行导线中同向电流相互吸引,反向电流相互排斥的结论可以得出选项B正确。
答案:B
8.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
9.
把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来,使它的下端刚好跟杯里的水银面接触,并使它组成如图所示的电路,当开关S接通后,将看到的现象是(　　)
A.弹簧向上收缩
B.弹簧被拉长
C.弹簧上下跳动
D.弹簧仍静止不动
解析:通电后,弹簧的每一圈都相当于一个环形电流,且各圈的电流绕向相同。任取其中两圈,其相邻两侧一定形成异磁极,因此互相吸引(或者也可把任意两圈的相邻各段看作两个同向电流而相互吸引)。弹簧的各圈互相吸引后,弹簧收缩,下端脱离水银面,使电路断开。电路断开后,弹簧中的电流消失,失去磁场作用,弹簧在自身重力作用下下落。于是,电路又接通,弹簧又收缩……如此周而复始,弹簧上下跳动。
答案:C
10. (多选)
如图所示,在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来,此时磁铁对水平面的压力为FN1,现在磁铁左上方位置固定一导体棒,当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后,磁铁对水平面的压力为FN2,则以下说法正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.弹簧长度将变长 B.弹簧长度将变短
C.FN1>FN2 D.FN1解析:画出导体棒所在处的磁感线方向,如图,用左手定则可判断出条形磁铁对导体棒的安培力斜向右下方,由牛顿第三定律可知,导体棒对条形磁铁的安培力斜向左上方,所以弹簧长度将变短,FN1>FN2,选项B、C正确。
答案:BC
二、填空题(本题2小题,共16分。把答案填在题中的横线上)
11.
(8分)在用阴极射线管研究磁场对运动电荷作用的实验中,将阴极射线管的A、B两极连在高压直流电源的两极上。从A极发射出电子,当将一蹄形磁铁放置于阴极射线管两侧时,显示出电子束的径迹如图所示,则阴极射线管的A极应接在电源的　　　　(选填“正”或“负”)极上;蹄形磁铁的C端为　　　　(选填“N”或“S”)极。?
解析:由A极发出的电子在AB间的电场中加速,故A应接在电源负极上,电子向上偏说明所受洛伦兹力方向向上,由左手定则可知C端为S极。
答案:负　S
12.(8分)
把长L=0.15 m的导体棒置于磁感应强度B=1.0×10-2 T的匀强磁场中,使导体棒和磁场方向垂直,如图所示,若导体棒中的电流I=2.0 A,方向向左,则导体棒受到的安培力大小F=　　　 N,安培力的方向为竖直向　　　(选填“上”或“下”)。?
解析:由安培力的公式得导体棒所受安培力F=BIL=1.0×10-2×2.0×0.15 N=3.0×10-3 N
由左手定则可知,安培力的方向竖直向下。
答案:3.0×10-3　下
三、解答题(本题3小题,共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(10分)赤道上的地磁场可以看成沿南北方向的匀强磁场,磁感应强度的大小为0.50×10-4 T。如果赤道上有一根沿东西方向的直导线,长为20 m,载有从西到东的电流50 A。求:
(1)地磁场对这根通电导线的作用力的方向。
(2)地磁场对这根通电导线的作用力的大小。
解析:(1)根据左手定则,手心向南,四指向东,拇指向上,安培力向上。
(2)根据公式F=BIL=0.50×10-4×20×50 N=5.0×10-2 N。
答案:(1)向上　(2)5.0×10-2 N
14.(12分)
如图所示,两根等长的绝缘细线悬挂一水平金属细杆MN,处在与其垂直的水平匀强磁场中。金属细杆的长度为1 m,质量为8.9×10-3 kg。当金属细杆中通以0.89 A的电流时,两绝缘细线上的拉力均恰好为零。忽略与金属细杆连接细导线的影响。求:
(1)金属细杆所受安培力的方向。
(2)金属细杆中电流的方向。
(3)匀强磁场的磁感应强度大小。
解析:(1)金属细杆受到安培力和重力而平衡,故安培力向上。
(2)根据左手定则,金属细杆中电流由N流向M。
(3)由二力平衡的知识BIL=mg,得
B=mgIL=8.9×10-3×100.89×1 T=0.1 T。
答案:(1)向上　(2)由N流向M　(3)0.1 T
15.
(12分)在倾斜角为θ的光滑斜面上,放置一通有电流I、长为L、质量为m的导体棒,如图所示,在竖直向上的磁场中静止,则磁感应强度B为多大?
解析:导体静止时受力平衡,导体所受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力以及水平向右的安培力,三者合力为零,如图所示
受力平衡,可知
F=mgtan θ=BIL
B=mgtanθIL。
答案:mgtanθIL