2017高中物理 第三章 磁场 1 磁现象和磁场课时训练 新人教版选修3-1

磁现象和磁场
题组一对磁场的理解
1.在做奥斯特实验时,下列操作中现象最明显的是()
A.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的延长线上
B.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的正下方
C.电流沿南北方向放置在磁针的正上方
D.电流沿东西方向放置在磁针的正上方
解析:磁针仅在地磁场的作用下,静止时指向南北方向,只有将导线沿南北方向放置在处于静止状态的小磁针的正上方,通电时磁针发生明显的偏转,才能说明磁针的偏转是由南北方向放置的电流产生的磁场引起的。

答案:C
2.(多选)下列关于磁体和磁体间、磁体和电流间、电流和电流间相互作用的关系正确的是()
A.磁体⇔磁场⇔磁体
B.磁体⇔磁场⇔电流
C.电流⇔电场⇔电流
D.电流⇔磁场⇔电流
解析:无论磁体与磁体之间、磁体与电流之间,还是电流与电流之间的相互作用都是通过磁场发生的。

答案:ABD
3.磁性水雷是用一个可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,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:同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。

当军舰接近磁性水雷时,磁体间的相互作用引起小磁针的转动,接通起爆电路,引起爆炸,故选项B正确。

答案:B
题组二地磁场
4.关于地磁场的说法正确的是()
A.地球的地磁两极与地理两极完全不存在联系
B.地球的地磁北极与地理北极重合
C.地球上不同地点的磁偏角是相同的
D.地球的地磁北极在地理南极附近
解析:地球是一个大磁体,其磁北极(N极)在地理南极附近,磁南极(S极)在地理北极附近,且二者并不
重合,选项D正确。

答案:D
5.(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极在地理位置的南极附近,但不与南极重合
C.地磁场的方向会随时间的流逝而缓慢变化
D.在行星中,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极在地理南极附近,但不与南极重合,有地磁偏角,B项正确。

地磁场的N、S极的位置会缓慢移动,故C项正确。

在行星中,并不是只有地球有磁场,故D项错误。

答案:ABC
6.地球是个大磁场,在地球上,指南针能指南北是因为受到的作用。

人类将在未来登上火星,目前,火星上的磁场情况不明,如果现在登上火星,你认为在火星上的宇航员能依靠指南针来导
向吗?(选填“能”或“不能”)。

解析:地球周围有磁场,指南针就是因为受到地磁场的作用而指南北的,火星上磁场情况不清楚,不能
用指南针来导向。

答案:地磁场不能
题组三综合应用
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从条形磁铁上方缓慢移动时,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: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。

答案:C
8.一个地质工作者在野外进行地质考察时,发现在某一山脚附近随身携带的指南针指向发生异常,他经过改换位置,发现指南针仍然出现异常,由此他断定该山存在铁矿藏。

你认为他是根据什么下的结论?
答案:铁矿石中的磁铁矿(主要成分Fe3O4)具有磁性,而该山附近指南针指向异常,说明磁场发生了异常,这一异常很可能是由磁铁矿引起的,由此可判定附近有铁矿藏。

(建议用时:30分钟)
1.如图所示,A、B、C三根铁棒中有一根没有磁性,则这一根可能是()
A.A
B.B
C.C
D.都有可能
解析:由题图知B、C相互排斥,说明B、C都有磁性,故A棒无磁性,故选A。

答案:A
2.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:由地磁场的特点可知选项D正确。

答案:D
3.下列关于电场与磁场说法正确的是()
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.永久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不对;电流产生的磁场就是电和磁间有联系的证明,所以D对。

答案:D
4.信鸽有惊人的远距离辨认方向的本领。

为了弄清信鸽究竟靠什么来判断方向,科学家们曾经做过
这样一个实验:把几百只训练有素的信鸽分成两组,在一组信鸽的翅膀下缚了一块小磁铁,而在另一组信鸽的翅膀下缚一块大小相同的铜块,然后把它们带到离鸽舍数千米至数十千米的地方,逐批放飞,结果绝大部分缚铜块的信鸽飞回到鸽舍,而缚着磁铁的信鸽却全部飞散了,这一实验证实了人们的一个猜想——信鸽高超的认路本领是依赖于()
A.信鸽的眼力和对地形地貌极强的记忆力
B.信鸽对地磁场的感应
C.信鸽发射并接收反射回来的超声波
D.信鸽发射并接收反射回来的次声波
解析:信鸽翅膀下的磁铁影响了信鸽对地磁场方向的判断,影响了飞行方向,故选项B正确。

答案:B
5.目前许多国家都在研制磁浮列车,我国拥有全部自主知识产权的第一条磁浮列车试验线已建成。

一种磁浮列车的车厢和铁轨上分别安放着磁体,车厢用的磁体大多是通有强大电流的电磁铁,现有下列说法:①磁浮列车利用了磁极间的相互作用;②磁浮列车利用了异名磁极相互排斥;③磁浮列车消除了车体与轨道之间的摩擦;④磁浮列车增大了车体与轨道之间的摩擦。

正确的组合是() A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
解析:磁浮列车是利用同名磁极的排斥(或异名磁极的吸引)作用来消除车体与轨道间的摩擦的。

答案:A
6.
如图所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总质量为M;B为铁片,质量为m。

整个装置用轻绳悬挂于O点。

当电磁铁通电时,铁片B被吸引加速上升的过程中,轻绳的张力F的大小为
()
A.F=Mg
B.Mg<F<(M+m)g
C.F=(M+m)g
D.F>(M+m)g
解析:由于电磁铁通电后产生磁场,对铁片B有吸引力而使其上升,所以这时吸引力一定大于铁片B所受的重力,B向上加速运动,即铁片B处于超重状态,F引>Mg。

而A和C处于平衡状态,F=Mg+F引',所以F>(M+m)g。

选项D正确。

答案:D
7.
如图所示,将一根刨光的圆木柱固定在一个木制的圆盘底座C上,将两个内径略大于圆木柱直径、质量均为m的磁环A、B套在圆木柱上,且同名磁极相对,结果磁环A悬浮后静止。

已知重力加速度为g。

这时磁环B对底座C的压力F N的大小为()
A.F N=mg
B.F N=2mg
C.F N>2mg
D.mg<F N<2mg
3
解析:以A、B整体为研究对象,由平衡条件可知,C对B的支持力为2mg,再由牛顿第三定律,B对C的压力大小也是2mg,B项正确。

答案:B
8.小强在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条线悬挂起来,使它平衡并呈水平状态,悬线系住磁体的位置应在()
A.磁体的重心处
B.磁体的某一磁极处
C.磁体重心的北侧
D.磁体重心的南侧
解析:北半球的磁场方向向北并偏下,如果悬线系在重心处,磁铁N极向北指并向下偏,磁铁S极向南指并向上偏,为使磁铁水平,悬线应系在磁体重心的北侧,故C正确。

答案:C
9.很多矿藏资源都是共生的,也就是说好几种矿物质混合在一起,它们具有不同的磁性。

利用这个特点,人们发明了电磁选矿机,将混在一起的不同磁性的矿物质分开,实现了磁性选矿。

试简述电磁选矿机的工作原理。

解析:不同成分的矿物质的磁性不同,磁性强弱有差别,用磁铁吸引这些物质,根据它们所受到的吸引力有所差别,就可以将它们分开。

答案:见解析
10.一块没有标明南、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。

他的结论也是正确的,你能说出他利用了什么原理吗?
答案:(1)A同学利用磁体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,小磁针指南的一端一定是小磁针的S极,指北的一端一定是小磁针的N极。