人教版高二物理选修3-1课时作业第三章　磁场　3.1磁现象和磁场、磁感应强度 word版含解析答案

第三章　磁场
　磁现象和磁场
1.(多选)某同学身边有一个长铁条,为了检验它是否具有磁性,该同学用它的一端靠近能自由转动的小磁针。下列给出了几种可能产生的现象以及相应结论,其中正确的是(　　)
　　　　　　
　　　　　　
　　　　　　
A.若小磁针被吸引过来,则说明长铁条一定有磁性
B.若小磁针被吸引过来,则长铁条可能没有磁性
C.若小磁针被推开,则说明长铁条一定有磁性
D.若小磁针被推开,则长铁条可能没有磁性
2.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,如图所示,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.磁场具有方向性
3.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,下图中的四种情况能够做到的是(　　)
4.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就应排除地磁场对实验的影响。下列关于奥斯特实验的说法正确的是(　　)
A.该实验必须在地球赤道上进行
B.通电直导线必须竖直放置
C.通电直导线应该水平东西方向放置
D.通电直导线可以水平南北方向放置
5.(多选)下列说法正确的是(　　)
A.小磁针放在一根通电直导线附近,小磁针没有转动,说明电流没有磁效应
B.两根通电直导线相互垂直放置,解除固定后都发生转动,说明了电流的磁效应
C.奥斯特发现的电流磁效应现象,首次揭示了电与磁之间是有联系的
D.以上说法均错误
6.
(多选)一束离子沿水平方向平行飞过小磁针上方,如图所示,此时小磁针S极向纸内偏转,这一束离子可能是(　　)
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
7.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北半球地磁场的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
　第三章　磁场
磁感应强度
1.下列说法中正确的是(　　)
A.磁场中某处的磁感应强度大小,就是通以电流为I、长为L的一小段导线放在该处时所受磁场力与I、L的乘积的比值
B.一小段通电导线放在某处不受磁场力作用,则该处一定没有磁场
C.一小段通电导线放在磁场中A处时受到的磁场力比放在B处时大,则A处的磁感应强度比B处的磁感应强度大
D.磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指的方向相同
2.(多选)下列关于磁感应强度方向的说法中正确的是(　　)
A.磁场中某点的磁感应强度的方向规定为小磁针静止时N极所指的方向
B.磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针S极在此处的受力方向一致
C.磁场中某点的磁感应强度的方向由试探电流元在此处的受力方向决定
D.磁感应强度的方向由磁场本身决定,与是否在磁场中放入通电导线无关
3.关于磁感应强度,下列说法中正确的是(　　)
A.由B=可知,
B与F成正比,与IL成反比
B.磁感应强度的方向就是小磁针北极受力的方向
C.通电导线在磁场中受力越大,说明磁场越强
D.由B=可知,一小段通电导线在某处不受磁场力,则说明该处无磁场
4.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两图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
5.(多选)某地的地磁场的磁感应强度大约是4.0×10-5
T,一根长500
m的导线,电流为10
A,则该导线受到的磁场力可能是(　　)
　　　　　　
　　　　　　
　　　　　　
A.0
B.0.1
N
C.0.3
N
D.0.4
N
6.(多选)有一段长l=0.5
m的导线放在匀强磁场中,当通过的电流I=4
A时,受到磁场力大小为4
N,则该磁场的磁感应强度大小可能是(　　)
A.2
T
B.3
T
C.1
T
D.0.2
T
7.四根完全相同的长直导线互相平行,它们的截面处于一个正方形的四个顶点上,导线中通有大小都相等的电流,电流的方向如图所示,O点是正方形对角线交点。每一根通电导线单独在O点产生的磁感应强度大小是B。则O点的磁感应强度大小是(　　)
A.2B
B.B
C.B
D.0
8.科考队进入某一磁矿区域后,发现指南针原来指向正北的N极逆时针转过30°(如图所示),设该位置地磁场磁感应强度水平分量为B,则磁矿所产生的磁感应强度水平分量最小时的值为(　　)
A.
B.B
C.2B
D.
答案全解全析
　磁现象和磁场
1.BC　因为磁铁有吸引铁质物体的性质,小磁针有磁性,可吸引长铁条,故长铁条可能没有磁性,选项A错,B对;根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知,选项C对,D错。
2.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:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引知,就会使水雷中的小磁针发生转动,从而触发水雷发生爆炸。故B正确,A、C、D错误。
3.D　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,声音也无法传播,所以B、C均不对,只有选项D正确。
4.D　地磁场的N极在地理的南极附近,地磁场的S极在地理的北极附近,地磁场方向由南指向北,小磁针N极在地磁场的作用下会自动指向北方,因此通电直导线可以水平南北方向放置,这样小磁针在通电直导线周围磁场的作用下指向东西方向,表明电流周围有磁场,通电直导线不一定放置在地球赤道上,故D正确。
5.BC　把小磁针放在通电直导线的附近,如果小磁针N极方向正好与该处电流磁场方向一致,小磁针不转动,说明不了电流没有磁效应,选项A错;两根相互垂直放置的通电直导线都发生转动,说明了电流的磁效应,选项B对,选项D错;奥斯特发现了电流的磁效应,首次揭示了电与磁的联系,选项C对。
6.BC　向右飞行的正离子束形成的电流方向向右,根据安培定则可知,离子在下方产生的磁场方向向里,则N极转向里,S极转向外,不符合题意,故A错误。向左飞行的正离子束形成的电流方向向左,根据安培定则可知,离子在下方产生的磁场方向向外,则N极转向外,S极转向里,符合题意,故B正确。向右飞行的负离子束形成的电流方向向左,根据安培定则可知,离子在下方产生的磁场方向向外,则N极转向外,S极转向里,符合题意,故C正确。向左飞行的负离子束形成的电流方向向右,根据安培定则可知,离子在下方产生的磁场方向向里,则N极转向里,S极转向外,不符合题意,故D错误。
7.D　求解该题应先明确地磁场的特点及地球表面各处地磁场的方向。地面上的小磁针静止时,磁针南极应指向地磁场的北极。地磁场的南极在地理北极附近,地磁场的北极在地理南极附近,地球的磁场和条形磁铁的磁场类似。因此地磁场的方向在赤道附近和地面平行,北半球地磁场方向相对地面是斜向下的,南半球的是斜向上方。
答案全解全析
　磁感应强度
1.D　磁场中某处的磁感应强度大小,就是通以电流为I、长为L的一小段导线“垂直”磁场放在该处时所受磁场力与I、L的乘积的比值,故A错误;当一小段通电导线平行放在磁场某处时,不受磁场力作用,但磁场仍存在,故B错误;一小段通电导线垂直放在磁场中A处时所受磁场力比垂直放在B处的大,则A处时磁感应强度一定比B处的磁感应强度大,要注意条件,故C错误;根据磁场方向的规定可知,磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指的方向相同,故D正确。
2.AD　小磁针在磁场中静止时,N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向,A正确,B错误;磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定,与此处试探电流元的受力方向或是否有通电导线无关,C错误,D正确。
3.B　磁感应强度B=是采用比值法定义的,B的大小与F、IL无关,
B由磁场本身决定,故A错误;根据磁场方向的规定,磁场方向就是小磁针北极受磁场力的方向,故B正确;公式B=为磁感应强度的定义式,可知该点的磁感应强度与F、I、L均无关,通电导线在磁场中受力大,可能是电流大或导线长,磁场不一定强,故C错误;通电导体在某处不受磁场力,可能是导线的方向与磁场的方向平行,此处也可能有磁场,故D错误。
4.B　导线受到的磁场力F=BIL。对于题图给出的F-I图线,图线的斜率k=BL,由题图可知ka>kb,又因A、B两处导线的长度L相同且垂直磁场放置,故A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度,故选B。
5.AB　受到的磁场力的最大值:Fmax=BIL=4.0×10-5×10×500
N=0.2
N,故A、B正确。
6.AB　当导线和磁场垂直时,磁感应强度大小为B==2
T,若导线与磁场不垂直时受到的力为4
N,此时磁场的磁感应强度应大于2
T。所以应选A、B。
7.A　根据右手螺旋定则,各电流在O点产生的磁场的方向如图,1与3导线电流在O点产生的磁场都沿左下方,2与4导线在O点产生的磁场都沿右下方,由于各电流产生磁场的磁感应强度大小都是B,所以合磁场的磁感应强度大小为2B,故A正确,B、C、D错误。
8.A　由题可知,磁矿所产生的磁场使原来指向正北的N极逆时针转过30°,根据三角形定则可知:磁矿所产生的磁感应强度水平分量最小时方向与图中虚线垂直,则大小为B
sin
30°=。