2018-2019学年高中物理 第三章 磁场 3.1 磁现象和磁场课后提升作业 新人教版选修3-1

课后提升作业十九磁现象和磁场
(40分钟50分)
一、选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分)
1.(多选)(2018·张家界高二检测)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的不同地点是不同的
【解析】选B、D。

小磁针S极指南是因为地磁N极在地理的南极附近，故A错误。

地磁场的两极和地理两极是相反的，所以B正确。

依据地磁场的空间分布知，只有赤道上的磁场方向和地面平行，故C错误。

地球的磁偏角是变化的，地磁两极的位置也是变化的，所以D 正确。

2.(2018·茂名高二检测)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
【解析】选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，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，当军舰接近磁性水雷时，就会使水雷中的小磁针发生转动，而触发水雷发生爆炸。

故B正确，A、C、D错误。

3.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先减小后增大。

4.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.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
【解题指南】解答本题应把握以下两点：
(1)注意“奥斯特实验”的细节问题，导线东西放或将磁针放在导线的延长线上都不一定把观察到磁针的偏转。

(2)观察小磁针是否发生偏转时，应避免与地磁场引起的磁针偏转相重合。

【解析】选C。

把导线沿南北方向放置在地磁场中处于静止状态的磁针的正上方。

通电时磁针发生明显的偏转，是由于南北方向放置的通电导线的正下方的磁场恰好是东西方向。

正确选项为C。

【补偿训练】
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，应排除地磁场对实验的影响。

关于奥斯特的实验，下列说法中正确的是( )
A.该实验必须在地球赤道上进行
B.通电直导线应该竖直放置
C.通电直导线应该水平东西方向放置
D.通电直导线应该水平南北方向放置
【解析】选D。

小磁针静止时指向南北，说明地磁场的方向为南北方向，当导线南北方向放
置时，能产生东西方向的磁场，把小磁针放置在该处时，可有明显的偏转，故D正确。

5.(2018·厦门高二检测)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，当电磁铁通电时，在铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力F 的大小为( )
A.F=Mg
B.mg<F<(M+m)g
C.F=(M+m)g
D.F>(M+m)g
【解题指南】解答本题应把握以下三点：
(1)首先要搞清磁体间力的作用特点和规律。

(2)其次要对物体进行正确的受力分析和过程分析。

(3)最后依据牛顿第二定律列式。

【解析】选D。

在铁片B上升的过程中，轻绳上拉力F的大小等于A、C的重力Mg和B对A 的引力F引′之和。

在铁片B上升的过程中，对B，有F引-mg=ma，所以F引=mg+ma。

由牛顿第三定律可知，B对A的引力F引′与A对B的引力F引大小相等、方向相反，所以F=Mg+mg+ma，故F>(M+m)g，选项D正确。

【延伸探究】
在上题基础上，整个装置处于何种状态？(失重状态、平衡状态、超重状态)
提示：B向上加速，处于超重状态，则整个装置也处于超重状态，即F>(M+m)g。

6.(2016·西安高二检测)如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以移动，但不会掉下来，如图所示，原来，棋盘和棋子都是由磁性材料做成的，棋子不会掉落是因为( )
A.质量小，重力可以忽略不计
B.受到棋盘对它向上的摩擦力
C.棋盘对它的吸引力与重力平衡
D.它一方面受到棋盘的吸引力，另一方面还受到空气的浮力
【解析】选B。

棋子质量小重力小时，若没有其他阻力存在，棋子仍会向下运动，A错误；对棋子受力分析如图所示，磁性棋子受到棋盘的吸引力而对棋盘产生压力，棋盘对棋子有向外的弹力。

重力使得棋子有向下滑动的趋势，从而使棋子受到棋盘对它向上的静摩擦力，此力和重力平衡，使得棋子不会滑下来，B正确，C错误；由于空气浮力远小于重力，故可忽略不计，D错误。

二、非选择题(14分。

需写出规范的解题步骤)
7.两个完全相同的条形磁铁，放在平板AB上，磁铁的N、S极如图所示，开始时平板及磁铁皆处于水平位置，且静止不动。

a.现将AB突然竖直向上平移(平板与磁铁之间始终接触)，并使之停在A″B″处，结果发现两个条形磁铁吸在了一起。

b.如果将AB从原来位置突然竖直向下平移，并使之停在位置A′B′处，结果发现两条形磁铁也吸在了一起，请回答下列问题：
(1)开始时两磁铁静止不动，磁铁间的相互作用力是__________力；右侧的磁铁受到的静摩擦力的方向向__________。

(2)在a过程中磁铁开始滑动时，平板正在向上______(选填“加速”或“减速”)。

(3)在b过程中磁铁开始滑动时，平板正在向下______(选填“加速”或“减速”)。

【解析】(1)磁铁静止时，二者间的相互吸引力与静摩擦力大小相等，对右侧的磁铁来说，吸引力向左静摩擦力向右。

(2)当平板向上运动而磁铁吸在一起时，说明摩擦力减小，磁铁所受支持力减小，磁铁应处于失重状态，所以平板应是向上减速运动，加速度方向向下。

(3)当平板向下运动而两磁铁吸在一起时，磁铁应处于失重状态，所以加速度方向仍向下，故是向下加速运动。

答案：(1)吸引右(2)减速(3)加速
【补偿训练】
在超市里，顾客可以自己在货架上挑选商品，十分方便，但如果有人想拿了东西不付钱而偷偷溜走，那么出口处的报警器马上会鸣响报警，你知道这是为什么吗？
【解析】超市中的每一件商品上都有一小片带磁性的商标，当经过出口时，那里的磁性探测器便检测出来并发出报警，只有当你付款后，售货员用一种特别的“消磁”装置将商标上的磁性消除，探测器才会让你把商品带出超市。

答案：见解析。