高中物理教科版选修3-1检测：第三章　1.磁现象　磁场 Word版含解析

03
第三章
磁场
1.磁现象　磁场
/基础巩固
/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.首先观察到这个实验现象的物理学家是(　　)
/
A.奥斯特 B.爱因斯坦
C.伽利略 D.法拉第
答案:A
/2.关于磁场,下列说法错误的是(　　)
A.磁场和电场一样,是同一种物质
B.磁场的最基本特性是对放在磁场里的磁极或电流有磁场力的作用
C.磁体与通电导体之间的相互作用是通过磁场进行的
D.电流和电流之间的相互作用是通过磁场进行的
解析:本题考查的知识点是磁场.电荷周围存在电场,运动电荷产生磁场,磁场的基本性质是对放在磁场里的磁极或电流有磁场力的作用,磁极间、磁体与通电导体间、电流与电流间的相互作用都是通过磁场进行的,故选项B、C、D正确,选项A错误.
答案:A
/3.磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的,军舰被地磁场磁化后变成一个浮动的磁体,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:军舰被地磁场磁化后变成了磁体,当军舰靠近水雷时,对控制起爆电路的小磁针有力的作用,使小磁针转动引爆水雷.
答案:B
/4.(多选)关于地球的磁场,下列说法正确的是(　　)
A.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
B.地磁场的南极在地理北极附近
C.地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的
D.地球磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的
答案:BD
/5.下列四图为电流产生磁场的分布图,其中正确的是(　　)
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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
/6.如图所示,环形导线周围有三只小磁针a、b、c,闭合开关S后,三只小磁针N极的偏转方向是(　　)
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A.全向里
B.全向外
C.a向里,b、c向外
D.a、c向外,b向里
解析:由安培定则可以判断环形导线内部磁场方向向里,外部磁场方向向外,a、c磁针的N极向外,b磁针的N极向里.
答案:D
/7.如图所示,将通电线圈悬挂在磁铁N极附近,磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内,且磁铁的轴线经过线圈圆心.线圈将(　　)
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A.转动同时靠近磁铁
B.转动同时离开磁铁
C.不转动,只靠近磁铁
D.不转动,只离开磁铁
解析:把通电线圈等效成一个小磁针,由安培定则知此小磁针的N极向里、S极向外.条形磁铁的N极吸引小磁针的S极、排斥N极,故线圈将发生转动同时靠近磁铁.观察的俯视图如图所示.
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答案:A
/8.(多选)如图所示,螺线管中通有电流,如果在图中的a、b、c三个位置上各放一个小磁针,其中a在螺线管内部,则(　　)
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A.放在a处的小磁针的N极向左
B.放在b处的小磁针的N极向右
C.放在c处的小磁针的S极向右
D.放在a处的小磁针的N极向右
解析:通电螺线管的磁场如图所示,a点磁场方向向右,则小磁针在a点时,N极向右,A项错误,D项正确;b点磁场方向向右,则小磁针在b点时,N极向右,B项正确;c点磁场方向向右,则小磁针在c点时,N极向右,S极向左,C项错误.
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答案:BD
/能力提升
/1.(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:任何磁体都有N、S两个磁极,选项A错误;在指南针正上方沿指针方向放置一直导线,受导线电流磁场的影响,指南针会发生偏转,选项D错误.
答案:BC
/2.如图所示,带负电的金属环绕轴OO'以一定的角速度匀速旋转,从右向左看为逆时针方向,在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是(　　)
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A.N极沿轴线向右 B.N极沿轴线向左
C.N极竖直向下 D.N极竖直向上
解析:带负电的金属环转动,形成反向的电流,根据安培定则可判断出圆环轴线上磁场方向水平向左,所以N极沿轴线向左.
答案:B
/3.如图所示,环中电流方向由左向右,且I1=I2,则环中心O点磁场是(　　)
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A.最大,方向是穿出纸面
B.最大,垂直穿入纸面
C.为零
D.无法确定
解析:根据安培定则,上半圆环中电流I1在环内产生的磁场方向是垂直纸面向里,下半圆环中电流I2在环内产生的磁场方向是垂直纸面向外,由于O对上半环和下半环对称,故I1和I2在O处产生的磁场的强弱相等、方向相反,在O处相互抵消,故选项C正确.
答案:C
/4.(多选)如图所示,直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者相距较远,其磁场互不影响,当开关S闭合后,小磁针北极N(黑色一端)指示的磁场方向正确的是(　　)
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A.a B.b C.c D.d
解析:为了便于判断所标出小磁针N极的指向是否正确,先根据安培定则画出有关磁场中经过小磁针的磁感线及其方向,如图所示.根据安培定则,对于通电直导线AB磁感线是以导线AB上各点为圆心的同心圆,且都在跟导线垂直的平面上,其方向是逆时针方向,显然磁针a标示错误.通电螺线管C内部的磁感线是由左向右,外部的磁感线是由右向左,故b标示正确,c标示错误.对电磁铁D(与蹄形磁铁相似),由安培定则可知,电磁铁的左端为N极,右端为S极,可见小磁针d标示正确,因此正确选项为B、D.
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答案:BD
/5.如图所示,放在通电螺线管内部的小磁针,静止时N极指向右,试判断电源的正负极.
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解析:小磁针N极指向右,则螺线管内部磁感线方向自左向右,由右手螺旋定则知电流从电源a端流出.故a端为电源正极,b端为负极.
答案:a端为正极,b端为负极
/6.如图所示,甲是直线电流的磁场,乙是环形电流的磁场,丙是螺线管电流的磁场,试在各图中补画出电流方向或磁感线方向.
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解析:根据安培定则,可以确定甲中电流方向垂直纸面向里,乙中电流方向是逆时针,丙中磁感线方向向左.
答案:见解析
/7.小朋友误吞了金属类物品到腹腔内,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.
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(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?
答案:(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.