高中物理 第3章 磁场 第1、2节 我们周围的磁现象、认识磁场学业分层测评 粤教版
新人教版高中物理第3章磁场1磁现象和磁场学业分层测评选修3_1
磁现象和磁场(建议用时：45分钟)[学业达标]1．如图314所示的“司南”是人们公认的最早的磁性定向工具，司南能指南北的原因是( )图314B．地球周围有磁场A．地球周围有电场C．月球周围有磁场D．太阳周围有磁场【解析】地球周围存在磁场，磁场方向外部由地理南极指向地理北极，所以司南能指南北，B对．【答案】B 2．(多选)(2015·全国卷Ⅱ)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( ) 【导学号：08160146】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】指南针是一个小磁体，具有N、S两个磁极，因为地磁场的作用，指南针的N极指向地理的北极，选项A错误，选项B正确．因为指南针本身是一个小磁体，所以会对附近的铁块产生力的作用，同时指南针也会受到反作用力，所以会受铁块干扰，选项C正确．在地磁场中，指南针南北指向，当直导线在指南针正上方平行于指南针南北放置时，通电导线产生的磁场在指南针处是东西方向，所以会使指南针偏转．正确选项为B、C.【答案】BC3．一根钢条靠近磁针的磁极，磁针被吸引过来，则( )A．钢条一定具有磁性B．钢条一定没有磁性C．钢条可能有磁性，也可能没有磁性D．条件不足，无法判断【解析】小磁针被吸引过来，可能是钢条与小磁针的一端是异名磁极相互吸引，也可能是不带磁性的钢条与磁体相互吸引，所以钢条可能带磁性，也可能不带磁性．故C正确．【答案】C4．(多选)关于宇宙中的天体的磁场下列说法正确的是( )A．宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场B．宇宙中的所有天体都有与地球相似的磁场C．指南针在任何天体上都能像在地球上一样正常工作D．指南针只有在磁场类似于地球的天体上才能正常工作【解析】地球具有全球性的磁场，宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场，但有的天体(如火星)不具有全球性的磁场，指南针不能在这样的天体上正常工作，故选A、D.【答案】AD5．(多选)(2014·海南高考)下列说法中，符合物理学史的是( ) A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就静止B．牛顿认为，力是物体运动状态改变的原因，而不是物体运动的原因C．麦克斯韦发现了电流的磁效应，即电流可以在其周围产生磁场D．奥斯特发现导线通电时，导线附近的小磁针发生偏转【解析】亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，A正确；牛顿认为物体如果不受力，将保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止，B正确；奥斯特发现导线通电时，附近的小磁针发生偏转，从而发现了电流的磁效应，麦克斯韦提出了电磁场理论，C错误，D正确．【答案】ABD 6．地球是一个大磁体，它的磁场分布情况与一个条形磁铁的磁场分布情况相似，下列说法正确的是( )A．地磁场的方向是沿地球上经线方向的B．地磁场的方向是与地面平行的C．地磁场的方向是从北向南方向的D．在地磁南极上空，地磁场的方向是竖直向下的【解析】地理南北极与地磁南北极不重合，所以地磁场方向与经线有夹角，即磁偏角，A错；地磁场方向不与地面平行，它们之间的夹角称为磁倾角，B错；地磁场的方向从南指向北，C错；在地磁南北极附近，磁场方向是与地面垂直的，地磁南极上空，地磁场的方向是竖直向下，D对．【答案】D7．(多选)下列说法中正确的是( ) 【导学号：08160147】A．任何磁体都具有N极和S极两个磁极B．奥斯特实验说明了电流周围存在着磁场C．通电导体之间也存在相互作用，它们是通过电场发生作用的D．地磁场的N极与地理的南极重合，地磁场的S极与地理的北极重合【解析】磁体都有两个磁极：N极、S极，A正确；奥斯特实验说明电流周围存在磁场，B正确；通电导体之间的相互作用是通过磁场产生的，C错误；地磁场的两极与地理两极并不重合，D错误，故选A、B.【答案】AB 8．地磁力飞行器是利用地球磁场作为飞行环境，以电磁力为飞行动力和飞行举力的飞行器，若沿途不断测量地磁场的强弱和方向，测量结果可能是( ) A．地磁场的大小一直不变，磁场方向始终沿正南、正北方向B．地磁场的大小不断变化，磁场方向始终沿正南、正北方向C．地磁场的大小一直不变，磁场的方向与正南、正北方向间有一较小的偏角D．地磁场的大小不断变化，磁场的方向与正南、正北方向间有一较小的偏角【解析】由于地磁两极与地理两极不重合，所以磁场的方向不沿正南、正北方向；由于地磁场类似于条形磁铁的磁场，所以在地球表面不同位置的磁场强弱不同．综上所述，选项D正确．【答案】 D[能力提升]9．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，图中的四种情况能够做到的是( )【解析】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，而声音的传播需要介质，所以B、C均不对，只有选项D正确．【答案】D 10．如图315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( )图315B．F N＝2mgA．F N＝mgD．mg<F N<2mgC．F N>2mg【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】B11．一块没有标明南、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？【解析】(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，地理的南极为地磁的北极，地理的北极为地磁的南极．小磁针指地理南极的一端一定是小磁针的S极，指地理北极的一端一定是小磁针的N极．【答案】见解析12．如果小朋友误吞了金属类物品于腹腔内，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316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．图316(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？(3)如果把活动永磁铁换成电磁铁，你认为是不是更实用呢？【解析】(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，固铁磁化后能吸引磁性金属物品，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，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．(3)电磁铁的磁性强弱可以随电流的变化而变化，如果是误吞了比较重的金属物品，可通过调节电流大小使磁性增强，从而顺利把金属物品取出来，故使用电磁铁应更实用一些．【答案】见解析。
2018版物理新课堂同步选修1-1文档：第3章 第1节 电磁感应现象 学业分层测评 含解析 精品
学业分层测评(建议用时：45分钟)[学业达标]1．关于磁通量的概念，下面的说法正确的是()【导学号：46852182】A．磁场中某处的磁感应强度越大，面积越大，则穿过线圈的磁通量就一定越大B．放在磁场中某处的一个平面，穿过它的磁通量为零，该处磁感应强度一定为零C．磁通量的变化不一定是由于磁场的变化而产生的D．磁场中某处的磁感应强度不变，放在该处线圈的面积也不变，则磁通量一定不变【解析】根据磁通量的定义，当平面与磁场垂直时，磁通量为磁感应强度B与面积S的乘积；当平面与磁场平行时，磁通量为零，可知A、B项错误；磁通量既与磁场有关，也与面积S有关，所以磁通量的变化不一定仅由磁场的变化引起，也可能由于面积的变化引起，C项正确；当平面与磁场的夹角发生变化时，穿过平面的磁感线的条数也会变化，D项错误．【答案】 C2．如图3-1-10所示，竖直长直导线通以恒定电流I，闭合线圈abcd与直导线在同一平面内，导致线圈内磁通量发生变化的线圈运动是()【导学号：46852183】图3-1-10A．水平向右平移B．竖直向下平移C．竖直向上平移D．以竖直长直导线为轴转动【解析】通电直导线产生的磁场的特点是：离导线越远，磁场越弱．当线圈向右运动时，由于磁场减弱，穿过线圈的磁通量将减少，所以只有选项A正确．【答案】 A3．如图3-1-11所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路，在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是()【导学号：46852184】图3-1-11A．线圈不动，磁铁插入线圈时B．线圈不动，磁铁拔出线圈时C．磁铁插在线圈内不动D．磁铁和线圈相对移动时【解析】根据电磁感应现象产生的条件，不论哪部分移动，只要磁体与线圈的相对位置发生变化，线圈所在处的磁场都会发生变化，所以选项A、B、D 中都会产生感应电流．C中不会产生感应电流．【答案】 C4．如图3-1-12所示是“探究电磁感应产生条件”的实验装置，下列情况不会引起电流表指针偏转的是()【导学号：46852185】图3-1-12A．闭合开关时B．断开开关时C．闭合开关后拔出线圈A时D．断开开关后移动变阻器的滑片时【解析】“不会引起指针偏转”说明线圈B中磁通量不变，而闭合、断开开关时线圈A中的磁场变化，闭合开关后拔出线圈A会引起线圈B中磁通量变化；但断开开关后移动滑动变阻器滑片时，A线圈中无磁场，则不会引起B线圈磁通量的变化，电流表指针不会偏转，选项D正确．【答案】 D5．在图3-1-13所示的实验中，能在线圈中产生感应电流的情况是()【导学号：46852186】图3-1-13A．磁铁静止在线圈上方B．磁铁静止在线圈右侧C．磁铁静止在线圈里面D．磁铁插入或抽出线圈的过程【解析】磁铁静止在线圈上方，右侧、里面，穿过闭合电路的磁通量均不发生变化，但磁铁插入或抽出时，磁通量变化，故选项D正确．【答案】 D6．如图3-1-14所示，L为一根无限长的通电直导线，M为一金属环，L过M的圆心，且通以向上的电流I，则()【导学号：46852187】图3-1-14A．当L中的I发生变化时，环中有感应电流B．当M左右平移时，环中有感应电流C．当M保持水平，在竖直方向上下移动时环中有感应电流D．只要L与M保持垂直，则以上几种情况，环中均无感应电流【解析】由于直线电流的磁场是垂直导线的同心圆，故只要L与M保持垂直，穿过金属环M的磁通量就为零，保持不变，环中均无感应电流产生．故选项D正确．【答案】 D7．如图3-1-15所示，一金属圆线圈和一条形磁铁的中轴线在同一竖直平面内，下列情况中能使线圈中产生感应电流的是()【导学号：46852188】图3-1-15A．将磁铁竖直向上平移B．将磁铁水平向右平移C．将磁铁在图示的平面内，N极向上、S极向下转动D．将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内【解析】图示状态下，穿过圆形线圈的磁通量为零，而选项A、B、C中的做法不会引起线圈中磁通量的变化，故无感应电流．【答案】 D8．如图3-1-16所示，电流表与螺线管组成闭合电路，将磁铁插入螺线管的过程中穿过线圈的磁通量______(填“增大”“减小”或“不变”)，电流表指针将______(填“不动”或“偏转”)．图3-1-16【解析】由磁铁磁场的分布可知，将磁铁插入螺线管的过程中穿过线圈的磁通量将增大；电流表与螺线管组成闭合电路的磁通量发生变化而产生感应电流，电流表指针将发生偏转．【答案】增大偏转[能力提升]9．如图3-1-17所示，一有限范围的匀强磁场，宽为d .一个边长为L 的正方形导线框以速度v 匀速地通过磁场区域．若d >L ，则线框穿过磁场区域的过程中，线框中产生感应电流的时间为( )【导学号：46852189】图3-1-17A.dB.LC.2L v D ．d ＋2L v【解析】 在线框进入和穿出磁场的过程中，穿过线框的磁通量分别增大和减小，闭合线框中有感应电流产生；整个线框在磁场中运动时，线框中无感应电流产生，所以，线框中有感应电流的时间为2L v .【答案】 C10．(多选)在图3-1-18的电路中，当开关S 闭合后，为使灵敏电流计的指针偏转，下列说法中可行的是( )图3-1-18A ．将A 线圈向左靠近B 线圈B ．将开关S 突然断开C ．保持右边电路电流不变D ．将滑动变阻器的阻值调小【解析】 在螺线管A 中有磁通量的变化就引起螺线管B 中的磁通量变化，所以将滑动变阻器的阻值调小，将开关S 突然断开都能使磁通量发生变化，产生感应电流，使灵敏电流计的指针偏转，选项B 、D 对；当线圈靠近的时候也可以使穿过B 螺线管的磁通量变化，所以选项A 也对．【答案】ABD11．在一段时间里，法拉第记下了大量实验失败的日记，然而他却一如既往，没有放弃追求，坚信既然“电能生磁”，那么“磁也一定能产生电”．正是在这种执着的追求中，1831年法拉第终于获得了成功．他制作了两个线圈，分别绕在铁环上，一个线圈与伏特电池连接，另一个线圈的两端用一根铜线连接起来，这根铜线的下方放有一根小磁针．法拉第在实验中发现，当开关接通或断开的刹那间，小磁针都发生微小摆动，而在电流稳定不变时，即使所通电流很大，小磁针也不发生任何摆动．这就是人类发现电磁感应现象的最初实验，它是物理学上一个重要的里程碑．法拉第磁生电实验示意图图3-1-19问题：小磁针偏转是什么原因导致的？为什么电流稳定不变时小磁针不偏转？【导学号：46852190】【答案】感应电流的磁场使小磁针偏转．电流稳定时铁环中的磁通量不发生变化，在无电源的线圈中不能产生感应电流．12．“摇绳能发电吗”？把一条大约10 m长的电线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合电路．两个同学迅速摇动这条电线，可以发电吗？简述你的理由.【导学号：46852191】图3-1-20【解析】从探究实验来看，在地磁场中闭合电路的部分导体——“摇绳”在做切割磁感线运动；从磁通量变化来看，在“摇绳”运动的过程中，B不变，S变化．可见，发生电磁感应，产生感应电流．【答案】见解析。
高中物理第3章磁场1磁现象和磁场课件新人教版选修3-1
对地磁场理解的三大误区 (1)将地理南北极与地磁场的南北极混淆，误将地理南极(或北极)当做地磁 场的南极(或北极)． (2)误认为地理两极与地磁场的两极重合．事实上，两者并不重合，地磁场的 两极在地理两极的附近． (3)误认为地球上各点的磁场方向都是和地面平行的．事实上，除赤道外，南 北半球的磁场都有竖直分量．
(2)磁偏角： 小磁针 的指向与正南方向之间的夹角，如图3-1-2.
图3-1-2 (3)太阳、月亮、其他行星等许多天体都有磁场．
[再判断] 1．地磁场能使小磁针的两极指向正南正北．( ×) 2．地理的南北极与地磁的南北极并不重合，地磁的北极在地理北极附 近．( ×) 3．磁场的基本性质是对处在磁场中的磁极或电流有力的作用．( √ )
知识脉络
磁现象和电流的磁效应
[先填空] 1．磁现象 (1)磁性：磁体吸引 铁质 物体的性质． (2)磁极：磁体上磁性 最强 的区域． ①北极：自由转动的磁体，静止时 指北的磁极，又叫N极． ②南极：自由转动的磁体，静止时 指南 的磁极，又叫S极．
2．电流的磁效应 (1)发现：1820年，丹麦物理学家 奥斯特在一次讲课中，把导线沿 南北方向 放置在一个带玻璃罩的指南针上方，通电时磁针转动了． (2)实验意义：电流磁效应的发现，首次揭示了 电与磁之间的联系，揭开了人 类对电磁现象研究的新纪元．
[再判断] 1．奥斯特实验说明了磁场可以产生电流．( ×) 2．天然磁体与人造磁体都能吸引铁质物体．( √ ) 3．单独一个带电体可以只带正电荷(或负电荷)，同样磁体也可以只有N极或S 极．( ×)
[合作探讨] 如图3-1-1所示，导线与地面平行，在导线正下方的A处有一可自由转动的小 磁针．
图3-1-1
[合作探讨] 如图3-1-3所示是地磁南北极和地理南北极的示意图．
高中物理第三章磁场第一二节我们周围的磁现象认识磁场课件粤教版选修31
解析：一元硬币为钢芯镀镍，钢和镍都是磁性材料， 放在磁体的磁场中能够被磁化获得磁性，因而能够被磁体 吸引．
答案：D
知识点二 认识磁场
提炼知识 1．磁场初探． (1)磁场的来源：_磁__体__和_电__流__的周围． (2)磁场的客观性：磁场虽然看不见，摸不着，但它 是客观存在的特殊物质．
(3)磁场的基本特性：对放入它里面的磁极和电流有 _力___作用，即磁体与磁体、电流与电流、__磁__体__与电流之 间都有_力__的作用．
项目
直线电流的 磁场
无磁极，非
特 点
匀强磁场而 且距离导线 越远磁场越
弱
通电螺线管的磁 环形电流的磁
场
场
与条形磁铁的磁 环形电流的两
场相似，管内为 侧是N极和S
匀强磁场而且磁 极且离圆环中
场最强，管外为 心越远，磁场
非匀强磁场
越弱
项目
直线电流的 通电螺线管 环形电流的
磁场
的磁场
磁场
安培定 则
立体图
我们知道原子是由原子核和绕核高速旋转的电子构 成的，大家推想电子在原子核外形成了环形电流，环形 电流周围产生磁场，那么每个原子就等效成为一个微小 的磁体，这样原子构成物体，每个物体都应有磁性，这 种说法对不对？具有磁性的物质其核外电子的运动有何 特点？
提示：不对．只有电子的环形电流方向一致的物质才 有磁性．
②在赤道正上方，地磁场方向水平向北． ③在南半球，地磁场方向指向北上方；在北半球， 地磁场方向指向北下方．
3．磁性材料． (1)磁性：永磁体吸引铁质物体的性质叫磁性． (2)磁极：磁体的各部分上磁性强弱不同，磁性最强 的区域叫磁极． (3)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．
人教版高二物理选修3-1第三章磁场本章知识点综合评估同步检测
高二物理选修3-1第三章磁场本章知识点综合评估同步检测姓名班级分数一、选择题（本题共15小题，每小题4分，共60分。
在每小题给出的四个选项中，1-10题只有一个选项符合题目要求，11-15题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1．关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是（）A．安培力的方向可以不垂直于直导线B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半2．如图所示，一圆形区域内存在匀强磁场，AC为直径，O为圆心，一带电粒子从A沿AO方向垂直射入磁场，初速度为v1，从D点射出磁场时的速率为v2，（粒子重力不计）。
则下列说法中正确的是（）A．v2＞v1，v2的方向必过圆心B．v2＝v1，v2的方向必过圆心C．v2＞v1，v2的方向可能不过圆心D．v2＝v1，v2的方向可能不过圆心3．如图所示，长为2L的直导线折成边长相等，夹角为600的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，当在导线中通以电流I时，该V形通电导线受到的安培力大小为（）A．0 B．0.5BIL C．BIL D．2BIL4．如图所示，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场（未画出）。
一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿过铝板后到达PQ的中点O，已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变，不计重力。
铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为（）A．2 B．√2C．1 D．√2/25．如图甲是磁电式电流表的结构示意图，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图乙所示，边长为L 的正方形线圈中通以电流I，线圈中的某一条a导线电流方向垂直纸面向外，b导线电流方向垂直纸面向内，a、b两条导线所在处的磁感应强度大小均为B。
高中物理 第三章 磁场 第一节 磁现象和磁场自我小测 新人教版选修3-1(2021年最新整理)
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磁现象和磁场一、选择题(其中第1~2题为单选题，第3～7题为多选题）1．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两线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的磁场力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2．在实验精度要求不高的情况下,可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度,具体做法是:在一根南北方向放置的直导线的正下方10 cm处放一个罗盘．导线没有通电时罗盘的指针（小磁针的N极）指向北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度,根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度．现已测出此地的地磁场水平分量为 5.0×10－5 T，通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置，如图所示．由此测出该通电直导线在其正下方10 cm 处产生磁场的磁感应强度大小为（)A．5.0×10－5 T B．1.0×10－4 T C．8.66×10－5 T D．7.07×10－5 T 3．下列关于磁感应强度的方向的说法中，正确的是( ）A．某处磁感应强度的方向就是一小段通电导线放在该处时所受磁场力的方向B．小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向C．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向4．关于磁感应强度的大小，下列说法正确的是( )A．磁体在磁场中受磁场力大的地方，该处的磁感应强度一定大B．磁体在磁场中受磁场力大的地方，该处的磁感应强度不一定大，与放置方向有关C．通电导线在磁场中受磁场力大的地方，该处磁感应强度一定大D．通电导线在磁场中受磁场力大的地方，该处磁感应强度不一定大，与放置方向有关5．关于磁感应强度的单位，下列等式中正确的是（)A．1 T＝1 kg·A/s2 B．1 T＝1 kg/（A·s2)C．1 T＝1 A/（kg·s2）D．1 T＝1 N/（A·m）6．将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，下列图象能正确反映各量间关系的是（）7．有一小段通电导线，长为1 cm,电流为5 A，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1 N，则该点的磁感应强度可能是( ）A．B＝2 T B．B＝5 T C．B＝1.5 T D．以上情况均有可能二、非选择题8．如图所示，长为L、质量为m的导体棒用细线悬挂放入某匀强磁场中，导体棒与磁场方向垂直，当导体棒中通过的电流为I时，细线上的拉力恰好为零，问磁感应强度B为多大？9．在磁场中放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长为1 cm，电流为0.5 A,所受的磁场力为5×10－4 N.（1）该位置的磁感应强度多大？（2）若将该电流撤去，该位置的磁感应强度又是多大？（3)若将通电导线跟磁场平行放置,该导体所受磁场力多大？参考答案1．解析：导线受到的磁场力F＝＝BIL。
2017-2018学年高中物理选修3-1学业分层测评：第3章 3
学业分层测评(二十二)(建议用时：45分钟)1．如图338所示为某磁场的一条磁感线，其上有A、B两点，关于A、B两点的磁感应强度的大小判断正确的是( )图338A．A点的磁感应强度一定大B．B点的磁感应强度一定大C．因为磁感线是直线，A、B两点的磁感应强度一样大D．条件不足，无法判断【解析】由磁场中一条磁感线无法判断磁场强弱．故D正确．【答案】 D2．如图338所示的磁场中垂直磁场放置两个面积相同的闭合线圈S1(左)、S2(右)，由图可知穿过线圈S1、S2的磁通量大小关系正确的是( )图338A．穿过线圈S1的磁通量比较大B．穿过线圈S2的磁通量比较大C．穿过线圈S1、S2的磁通量一样大D．不能比较【解析】穿过线圈S1的磁感线条数多，故穿过线圈S1的磁通量比较大.【答案】 A3．如图339所示，一束电子沿z轴正向流动，则在图中y轴上A点的磁场方向是( )【导学号：34522165】图339A．＋x方向B．－x方向C．＋y方向D．－y方向【解析】据题意，电子流沿z轴正向流动，电流方向沿z轴负向，由安培定则可以判断电流激发的磁场以z轴为中心沿顺时针方向(沿z轴负方向看)，通过y轴A点时方向向外，即沿x轴正向，则选项A正确．【答案】 A4．如图3310是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图，甲棒内部各分子电流取向是杂乱无章的，乙棒内部各分子电流取向大致相同，则下列说法中正确的是( )图3310A．两棒均显磁性B．两棒均不显磁性C．甲棒不显磁性，乙棒显磁性D．甲棒显磁性，乙棒不显磁性【解析】甲棒内部分子电流的取向杂乱无章，分子电流产生的磁场相互抵消，故对外不显磁性；乙棒内部分子电流的取向大致相同，对外显示很强的磁性．故C正确．【答案】 C5．关于磁通量的描述，下列说法正确的是( )A．置于磁场中的一个平面，当平面垂直于磁场方向时，穿过平面的磁通量最大B．穿过平面的磁通量最大时，该处的磁感应强度一定最大C．如果穿过某一平面的磁通量为零，则该处的磁感应强度一定为零D．将一平面置于匀强磁场中的任何位置，穿过该平面的磁通量总相等【解析】磁通量Φ＝BS cos θ，其中θ为线圈平面和该平面沿垂直磁场方向的投影面之间的夹角．因此，磁通量为零，磁感应强度不一定为零；磁通量最大，磁感应强度也不一定最大．故只有A正确．【答案】 A6．(多选)如图3311所示是云层之间闪电的模拟图，图中A、B是位于北、南方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中，两云的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里，S极转向纸外，关于A、B的带电情况说法中正确的是( )图3311A ．带同种电荷B ．带异种电荷C ．B 带正电D ．A 带正电【解析】 云层间放电必须发生在异种电荷之间，B 正确；在云层间放电时，形成的强电场和高温将空气电离成正离子和负离子，并在强电场的作用下做定向移动，形成电流，相当于通电直导线形成磁场，由题意知，从南往北看，磁场是逆时针的，根据安培定则可以判断电流是从A 流向B 的，故可知A 带正电，B 带负电，D 正确．【答案】 BD7．如图3312所示，通有恒定电流的导线MN 与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd 边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则( )【导学号：34522166】图3312A ．ΔΦ1＞ΔΦ2B ．ΔΦ1＝ΔΦ2C ．ΔΦ1＜ΔΦ2D ．不能判断【解析】 通电导线MN 周围的磁场并非匀强磁场，靠近MN 处的磁场强些，磁感线密一些，远离MN 处的磁感线疏一些，当线框在Ⅰ位置时，穿过平面的磁通量为ΦⅠ，当线框平移至Ⅱ位置时，磁通量为ΦⅡ，则磁通量的变化量为ΔΦⅠ＝|ΦⅡ－ΦⅠ|＝ΦⅠ－ΦⅡ.当线框翻转到Ⅱ位置时，磁感线相当于从“反面”穿过平面，则磁通量为－ΦⅡ，则磁通量的变化量是ΔΦ2＝|－ΦⅡ－ΦⅠ|＝ΦⅠ＋ΦⅡ，所以ΔΦⅠ＜ΔΦ2.【答案】 C8．(多选)如图3313所示，两根平行长直导线相距2l ，通有大小相等、方向相同的恒定电流；a 、b 、c 是导线所在平面内的三点，左侧导线与它们的距离分别为l 2、l 和3l .关于这三点处的磁感应强度，下列判断正确的是( )【导学号：34522167】图3313A．a处的磁感应强度大小比c处的大B．b、c两处的磁感应强度大小相等C．a、c两处的磁感应强度方向相同D．b处的磁感应强度为零【解析】a、c两点的磁感应强度是两导线电流产生的合磁感应强度，由于a点比c 点距离两导线较近，所以a点的磁感应强度比c点的大，A正确．根据安培定则知，a、c 两处磁感应强度方向相反，C错误．b点位于两导线中间，两导线在b点产生的磁场大小相等，方向相反，合磁感应强度为零，c处磁感应强度不为零，D正确，B错误．【答案】AD9．(多选)如图3314所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，以导线截面的中心为圆心，半径为r的圆周上有a、b、c、d四个点，已知a点的实际磁感应强度为零，则下列叙述正确的是( )图3314A．直导线中的电流方向垂直纸面向里B．b点的实际磁感应强度为 2 T，方向斜向上，与B的夹角为45°C．c点的实际磁感应强度也为零D．d点的实际磁感应强度跟b点的相同【解析】由a点合磁感应强度为零知，该电流在a点的磁感应强度方向向左，大小为1 T，由安培定则知A项对，另由平行四边形定则知B项也正确，C、D错误．【答案】AB10．(多选)在全自动洗衣机中，排水阀是由程序控制器控制其动作的．当洗衣机进行排水和脱水工序时，电磁铁的线圈通电，使电磁铁的铁芯2动作，牵引排水阀的活塞，排出污水．牵引电磁铁的结构如图3315所示．以下说法正确的是( )【导学号：34522168】图3315A ．若某时刻输入控制电流时，a 为正、b 为负，则铁芯2中A 端为N 极，B 端为S 极B ．若某时刻输入控制电流时，a 为正，b 为负，则铁芯2中A 端为S 极，B 端为N 极C ．若a 、b 处输入交变电流，铁芯2不能吸入线圈中D ．若a 、b 处输入交变电流，铁芯2能吸入线圈中【解析】 在上述全自动洗衣机排水阀问题中，线圈a 、b 间通以直流电，a 为正、b 为负时线圈的左端为N 极，铁芯在图示位置被磁化，A 端为S 极，B 端为N 极，S 极处于螺线管内部，而管内部的磁感线方向水平向左(磁场方向水平向左)，铁芯A 端S 极受力方向则为水平向右，当然管外磁感线方向也水平向左(整体而言)，铁芯B 端N 极受力为水平向左，但是因管内部磁感线较管外更密集(磁场更强)，水平向右的作用力更大，结果铁芯所受的合力水平向右，铁芯要被吸入线圈中，如不考虑其他因素的影响(如复位弹簧的弹力的影响)，铁芯N 、S 两极受力平衡．断电后，铁芯在复位弹簧作用下回到原位置(图中未画弹簧)．因此，A 错误，B 正确．当a 、b 处输入交变电流时，仍能吸入线圈，因为铁芯仍能被磁化，且磁化后的磁性总是与线圈要发生相吸的作用．因此，C 错误，D 正确．【答案】 BD11．地球上某地磁感应强度B 的水平分量B x ＝0.18×10－4 T ，竖直分量B y ＝0.54×10－4T ．求：(1)地磁场磁感应强度B 的大小及它的方向．(2)在水平面2.0 m 2的面积内地磁场的磁通量Φ.【导学号：34522169】【解析】 (1)根据平行四边形定则，可知B ＝B 2x ＋B 2y ＝0.182＋0.542×10－4 T ＝0.57×10－4 T B 的方向和水平方向的夹角为θ，则tan θ＝B y B x＝3. (2)题中地磁场竖直分量与水平面垂直，故磁通量Φ＝B y ·S ＝0.54×10－4×2.0 Wb＝1.08×10－4 Wb.【答案】 (1)大小为 5.7×10－5 T 方向与水平面的夹角为θ，且tan θ＝3(2)1.08×10－4 Wb12．三根平行长直导线，分别垂直地通过一等腰直角三角形的三个顶点，如图3316所示．现在使每条通电导线在斜边中点处所产生的磁感应强度大小均为B ，则该处实际磁感应强度的大小如何？方向如何？图3316【解析】 根据安培定则，I1和I 3在O 点处产生的磁感应强度的方向相同，大小均为B ，合成大小为2B ，I 2在O 点产生的磁感应强度与它们垂直，如图所示．由大小均为B 可知O 点处实际磁感应强度的大小B 0＝2B 2＋B 2＝5B .设B 0与斜边夹角为α，则：tan α＝2B B ＝2.所以α＝arctan 2，即为B 0的方向．【答案】 5B 方向与斜边夹角为arctan 2。
山东省专用2019_2020学年高中物理第三章磁场第1节磁现象和磁场讲义含解析新人教版选修3_1
第1节磁现象和磁场1.磁体是具有磁性的物体，磁体有N、S两个极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
2．奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系。
3．磁场是一种特殊的物质，它对放入其中的磁体、电流有力的作用。
4．地球的地理两极与地磁两极并不重合，因此，磁针并非准确地指向南北，其间有一个夹角，这就是地磁偏角，简称磁偏角。
5．火星上没有一个全球性的磁场，所以指南针在火星上不能工作。
一、磁现象及电流的磁效应1．磁现象(1)磁性：物质具有吸引铁质物体的性质叫磁性。
(2)磁体：天然磁石和人造磁铁都叫做磁体。
(3)磁极：磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极。
能够自由转动的磁体，静止时指南的磁极叫做南极(S极)，指北的磁极叫做北极(N极)。
(4)磁极间相互作用规律：自然界中的磁体总存在着两个磁极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
2．电流的磁效应(1)奥斯特实验：把导线沿南北方向放置在指向南北的磁针上方，通电时磁针发生了转动。
(2)意义：奥斯特实验发现了电流的磁效应，即电流可以产生磁场，首先揭示了电与磁的联系。
二、磁场1．磁体、电流间的相互作用(1)磁体与磁体间存在相互作用。
(2)通电导线对磁体有作用力，磁体对通电导线也有作用力。
(3)两条通电导线之间也有作用力。
2．磁场(1)定义：磁体与磁体之间，磁体与通电导线之间，以及通电导线与通电导线之间的相互作用，是通过磁场发生的，磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的特殊物质。
(2)基本性质：对放入其中的磁体或通电导线有力的作用。
三、地球的磁场1．地磁场地球本身是一个磁体，N极位于地理南极附近，S极位于地理北极附近。
自由转动的小磁针能显示出地磁场的方向，这就是指南针的原理。
2．磁偏角小磁针的指向与正南方向之间的夹角。
3．太阳、月亮、其他行星等许多天体都有磁场。
1．自主思考——判一判(1)奥斯特实验说明了磁场可以产生电流。
(×)(2)天然磁体与人造磁体都能吸引铁质物体。
高二人教物理选修3—1第3章 磁场含答案
1、磁性是物质的一种普遍属性，大到宇宙星体，小到电子、质子等微观粒子， 几乎都会有磁性，地球就是一个巨大的磁体。在一些生物体内也会含有微量磁 性物质，鸽子就是利用这种体内外磁性的相互作用来辨别方向的。若在鸽子身 上绑一块永久磁铁，且其产生的磁场比附近的地磁场强的多，则在长距离飞行 中( ) A．鸽子仍能如平时一样辨别方向 B．鸽子会比平时更容易的辨别方向 C．鸽子会迷失方向 D．不能确定鸽子是否会迷失方向 C [永久磁铁会产生磁场，该磁场干扰鸽子识别地磁场，影响鸽子通过地磁场 识别方向，所以鸽子会迷失方向，C 项正确。] 2、(双选)把一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，图中能正确反
A．32BIL，方向竖直向上 B．2BIL，方向竖直向上 C．34BIL，方向竖直向下 D．3BIL，方向竖直向下 *10、(双选)如图所示，用丝线吊一个质量为 m 的带电(绝缘)小球处于匀强磁场 中，空气阻力不计，当小球分别从 A 点和 B 点向最低点 O 运动且两次经过 O 点时( )
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方向竖直向上，故 A 正确。] *10、(双选)如图所示，用丝线吊一个质量为 m 的带电(绝缘)小球处于匀强磁场 中，空气阻力不计，当小球分别从 A 点和 B 点向最低点 O 运动且两次经过 O 点时( )
A．小球的动能相同 B．丝线所受的拉力相同 C．小球所受的洛伦兹力相同 D．小球的向心加速度相同 *11、如图所示是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入 速度选择器。速度选择器内存在相互正交的匀强磁场和匀强电场。匀强磁场的 磁感应强度为 B，匀强电场的电场强度为 E。平板 S 上有可让粒子通过的狭缝 P 和记录粒子位置的胶片 A1A2.平板 S 下方有磁感应强度为 B0 的匀强磁场。下列 表述不正确的是( )
高中物理第章磁及其应用学业分层测评磁场的描述与磁通量鲁科版选修.doc
学业分层测评(六) 磁场的描述与磁通量(建议用时：45分钟)[学业达标]1．(多选)下图中，实线表示磁场的磁感线．依图分析，磁场中a点的磁感应强度比b点的磁感应强度大的是()【解析】磁感线分布的疏密，反映磁场的强弱，表示磁感应强度的大小，由此可判定答案为A、C.【答案】AC2．磁场中任意一点的磁场方向规定为，小磁针在磁场中()A．受磁场力的方向B．北极受磁场力的方向C．南极受磁场力的方向D．受磁场力作用转动的方向【解析】物理学规定磁场中任意一点的磁场方向为小磁针北极所受磁场力的方向，或静止时小磁针北极的指向．【答案】B3．磁场中某处的磁感线如图2-2-4所示，则()图2-2-4A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a>B bB．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a<B bC．同一线圈在a、b两处放置，在a处的磁通量较大D．同一线圈在a、b两处放置，在b处的磁通量较大【解析】在磁场中，磁感线的疏密程度反映磁感应强度的大小，所以b 处的磁感应强度大于a处的磁感应强度，而磁通量指的是穿过磁场中某一面积的磁感线条数，Φ＝BS cos α，除了B、S的大小之外，还与两者的夹角有关，所以无法确定b处的磁通量与a处的磁通量的大小．【答案】B4．如图2-2-5所示，放在条形磁铁磁场中的软铁棒被磁化后的极性如何() 【导学号：18152046】图2-2-5A．C棒未被磁化B．A棒左端为N极C．B棒左端为S极D．C棒左端为S极【解析】根据条形磁铁周围的磁感线分布，铁棒被磁化后N极指向与该处的磁场方向一致．故选C.【答案】C5.(多选)条形磁铁上部一小磁针平衡时N极指向如图2-2-6所示，假定磁铁内部也有一小磁针，平衡时如图所示，则下列说法正确的是()【导学号：31870017】图2-2-6A．磁铁c端是N极，d端是S极B．磁铁c端是S极，d端是N极C．小磁针a端是N极，b端是S极D．小磁针a端是S极，b端是N极【解析】小磁针静止时N极的指向即为该处的磁场方向，而条形磁铁外部磁感线方向是由N极指向S极，而内部是由S极指向N极，由小磁针静止时N极所指的方向可判定磁铁d端是N极，c端是S极；磁铁内部的小磁针，由内部磁场方向可判定，a端是S极，b端是N极．【答案】BD6．一个磁场的磁感线如图2-2-7所示，一个小磁针被放入磁场中，则小磁针将()图2-2-7A．顺时针转动B．向左移动C．向右移动D．逆时针转动【解析】由磁感线的分布情况可知磁场方向水平向右，而小磁针静止时N 极所指方向与磁场方向一致，故小磁针将顺时针转动，A对．【答案】A7．如图2-2-8所示，条形磁铁的外面有一圆环，在条形磁铁从上到下运动穿过圆环的过程中，磁铁外面的圆环的磁通量的变化情况是()【导学号：18152047】图2-2-8A．不变B．先变大再变小C．先变小再变大D．无法判断【解析】磁铁靠近圆环的过程中穿过圆环的磁感线条数增多，远离圆环时，穿过圆环的磁感线条数减少，所以磁通量先增大后减小．【答案】B8．将面积为0.5 m2的单匝线圈放在磁感应强度为2.0×10－2T的匀强磁场中，线圈平面垂直于磁场方向，如图2-2-9所示，那么穿过这个线圈的磁通量为()图2-2-9A．1.0×10－2Wb B．1.0 WbC．0.5×10－2Wb D．5×10－2Wb【解析】Φ＝BS＝2.0×10－2×0.5 Wb＝1.0×10－2Wb.【答案】A[能力提升]9．如图2-2-10所示，S1与S2分别是半径为r1和r2的同心导体圆环，磁感应强度为B的匀强磁场的方向与环面垂直，范围以S1为边界，则穿过环S1的磁通量为________，穿过环S2的磁通量为________．图2-2-10【解析】有效面积均为S1，Φ1＝Φ2＝Bπr21.【答案】Bπr21Bπr2110．面积为0.5 m2的闭合导线环垂直于匀强磁场放置时，穿过环的磁通量为0.25 Wb，该磁场的磁感应强度为________T．当环面转至与磁场平行时，穿过环的磁通量为________Wb，磁场的磁感应强度为________T.【解析】由Φ＝BS得B＝ΦS＝0.250.5T＝0.5 T，当环面与磁场平行时，没有磁感线穿过环，此时磁通量Φ＝0，而磁感应强度与环放置无关，仍为0.5 T.【答案】0.500.511．如图2-2-11所示，匀强磁场中有一个框架平面与磁场垂直放置的矩形线圈面积为S，磁场磁感应强度为B，在它绕中心轴线转过180°的过程中，求该线圈磁通量的变化．图2-2-11【解析】起始状态的磁通量Φ1＝BS.末态的磁通量大小Φ2＝BS，但初态是从正面穿入，末态则从反面穿出．若初态Φ1为负，则Φ2为正．所以ΔΦ＝Φ2－(－Φ1)＝BS－(－BS)＝2BS，而不是零．【答案】2BS12．如图2-2-12所示，某一匀强磁场磁感应强度是B，方向沿z轴正向，其中AB＝a，BE＝b，EF＝c，求：图2-2-12(1)穿过ABCD表面的磁通量；(2)穿过CBEF表面的磁通量；(3)穿过DAEF表面的磁通量. 【导学号：18152048】【解析】(1)ABCD表面跟磁场方向平行，没有磁感线穿过，所以磁通量为0.(2)CBEF表面跟磁场垂直，故磁通量Φ＝BS＝Bbc.(3)穿过DAEF表面的磁感线条数与穿过CBEF表面的相等．【答案】(1)0(2)Bbc(3)Bbc。
2020学年高中物理 第3章 第1-2节 我们周围的磁现象 认识磁场课后知能检测 粤
【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理第3章第1-2节我们周围的磁现象认识磁场课后知能检测粤教版选修3-1 1．(双选)关于磁性材料的分类和应用，下列说法中正确的是( )A．任何物质在外磁场中都或多或少地被磁化，因此，所有物质都是磁性物质B．磁性物质中的软磁性材料是指硬度比较小的且容易变形的材料C．软磁性材料是指磁化后容易去磁性材料D．在需要反复磁化的场合应该选用软磁性材料【解析】由于磁性材料是指磁化后磁性很强的材料，故A错误；软磁性材料不是指材料的硬度，是指磁化后容易去磁的材料，故B错误，C正确；在需要反复磁化的场合，也就是外磁场消失后，材料的磁性立即消失，反之立即被磁化，由此知应该选用软磁性材料，故D正确，故选C、D.【答案】CD2．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的，对磁场认识正确的是( )A．磁感线有可能出现相交的情况B．磁感线总是由N极出发指向S极C．某点磁场的方向与放在该点的小磁针静止时N极所指方向一致D．某点磁场的方向与放在该点的小磁针受力的方向一致【解析】根据磁感线的特点：(1)磁感线在空间内不能相交；(2)磁感线是闭合曲线，在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极；(3)磁感线的切线方向表示磁场的方向(小磁针静止时N极指向)．可判断选项A、B错误，C正确．D错误．【答案】 C3．图3－1－7是一种利用电磁原理制造的充气泵的结构示意图，其工作原理类似打点计时器．当电流从电磁铁的接线柱a流入，吸引小磁铁向下运动时，以下选项中正确的是( )图3－1－7A．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为N极B．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极C．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极D．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极【解析】当电流从a端流入电磁铁时，根据右手螺旋定则判断出电磁的上端为S极，此时它能吸引小磁铁向下运动，说明小磁铁的下端为N极．【答案】 D4．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是( ) 【解析】由于地磁场的北极在地球的南极附近，由安培定则可知，安培假设中环形电流方向如B图所示，故A、C、D错，B正确，【答案】 B5．(双选)在图下面四个图中，分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针N极的指向或磁感线方向．其中对应正确的是( )【解析】由安培定则判断C错误，D正确．又因小磁针静止时N极所指的方向与磁场方向相同，所以A正确，B错误．【答案】AD6．(双选)我们在看中央台体育频道的围棋节目时会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以自出移动，但是不会掉下来，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．棋盘对它向上的摩擦力与重力平衡D．它一方面受到棋盘的吸引，另一方面还受到空气的浮力【解析】本题考查包括磁场力在内的受力分析，解题时可根据力学规律按平衡条件进行分析．由题意知，磁场力在水平方向，与竖直方向的受力无关，棋子之所以能平衡，主要是重力和摩擦力平衡，因此B正确．【答案】BC7．(双选)南极考察经常就南极特殊的地理位置进行科学测量，“雪龙号”考察队员一次实验如下：在地球南极附近用弹簧测力计竖直悬挂一未通电螺线管，如图3－1－8所示．下列说法正确的是( )图3－1－8A．若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧测力计示数将减小B．若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧测力计示数将增大C．若将b端接电源正极，a端接电源负极，则弹簧测力计示数将增大D．不论螺线管通电情况如何，弹簧测力计示数均不变【解析】在地球南极附近即为地磁N极，螺线管相当于一条形磁铁，根据右手螺旋定则判断出“条形磁铁”的极性．【答案】AC8．(双选)如图3－1－9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( )图3－1－9A．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】由安培定则，通电螺线管的磁场如右图所示，右端为N极，左端为S极，在a点磁场方向向右，则小磁针在a点时，N极向右，则A项错，D项对；在b点磁场方向向右，则磁针在b点时，N极向右，则B项正确；在c点，磁场方向向右，则磁针在c点时，N极向右，S极向左，则C项错．【答案】BD9．(双选)(2012·广州二中高二检测)在三维直角坐标系中，电子沿y轴正方向运动，如图3－1－10所示，则( )图3－1－10A．利用安培定则判定电子运动产生的磁场方向时，大拇指应沿电子的运动方向B．利用安培定则判定电子运动产生的磁场方向时，大拇指应沿形成的电流方向C．由电子运动产生的磁场在图示a处的方向沿＋x方向D．由电子运动产生的磁场在图示a处的方向沿－x方向【解析】由安培定则知，伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致．A错B对．弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向．在a点的切线方向沿－x方向，所以C错D对．【答案】BD10．如图3－1－11所示，a、b是直线电流的磁场，c、d是环形电流的磁场，e、f是通电螺线管的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向．图3－1－11【解析】根据安培定则，可以确定a中电流方向垂直纸面向里，b中电流的方向从下向上，c中电流方向沿逆时针方向，d中磁感线方向向下，e中磁感线方向向左，f中磁感线的方向向右．【答案】如图所示11．如图3－1－12所示，在甲、乙间用两条导线将直流电源和电阻连成一个直流电路，将小磁针放在两导线之间时，N极向纸外偏转，接在A与B间的电压表向B接线柱一侧偏转(此电压表指针总偏向电流流进的一侧)，由此是否可以判断出甲，乙两处哪是电源，哪是电阻？图3－1－12【解析】小磁针N极向读者偏转，可判断小磁针所在处磁场方向向外，由安培定则知，上面的导线中的电流由乙处流向甲处，由电压表指针的偏转方向可知，电压表中的电流由B 流向A，即B端电势高．综上所述，乙处一定是电源，甲处一定是电阻．【答案】见解析12.如图3－1－13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，铁片被吸引加速上升，设某时刻铁片的加速度为a，则轻绳上拉力F的大小为多少？图3－1－13【解析】本题是磁场和力学的综合题，可通过受力分析，结合牛顿第二定律解决．在铁片B上升的过程中，轻绳上的拉力F大小等于A、C的重力Mg和B对A的引力F′引的和．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.【答案】Mg＋mg＋ma。
2020-2021学年高二物理粤教版选修3-1课时分层作业14我们周围的磁现象认识磁场
课时分层作业(十四)我们周围的磁现象认识磁场(时间：40分钟分值：100分)选择题(本题共8小题，每小题6分)1．(多选)关于磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间相互作用的示意图，以下正确的是()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ABD[磁体与磁体间、电流与磁体间、电流与电流间的相互作用都是通过磁场来传递的．选项A、B、D正确．]2．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．bC．c D．都有可能A[b、c肯定是有磁性，不然不会相互排斥，c被排斥，说明b、c磁性相反，b要是没有磁性，a也不会向b这边偏，只能是a没有磁性．]3．下列说法正确的是()A．磁感线有可能出现相交的情况B．磁感线总是由N极出发指向S极C．某点磁场的方向与放在该点的小磁针静止时N极所指方向一致D．某点磁场的方向与放在该点的小磁针受力的方向一致C[根据磁感线的特点：(1)磁感线在空间内不能相交；(2)磁感线是闭合曲线，在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极；(3)磁感线的切线方向表示磁场的方向(小磁针静止时N极指向).可判断选项A、B错误，C正确，D错误．]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BD[在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地理南极，即地磁北极，故A错误；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，故B 正确；地磁场不是匀强磁场，与地面不一定平行，如图所示，故C错误；地球的地理两极与地磁两极并不重合，因此，小磁针并非准确的指向南北，其间有一个夹角，这就是地磁偏角；地磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的，故D正确．] 5．如图是一种利用电磁原理制造的充气泵的结构示意图，其工作原理类似打点计时器．当电流从电磁铁的接线柱a流入，吸引小磁铁向下运动时，以下选项中正确的是()A．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为N极B．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极C．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极D．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极D[当电流从a端流入电磁铁时，根据安培定则判断出电磁铁的上端为S极，此时它能吸引小磁铁向下运动，说明小磁铁的下端为N极．]6．(多选)如图所示，关于磁铁、电流间的相互作用，下列说法正确的是()A.甲图中，电流不产生磁场，电流对小磁针的力的作用是通过小磁针的磁场发生的B．乙图中，磁体对通电导线的力的作用是通过磁体的磁场发生的C．丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的D．丙图中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的BC[甲图中，电流对小磁针的力的作用是通过电流的磁场发生的；乙图中，磁体对通电导线的力的作用是通过磁体的磁场发生的；丙图中，电流对另一个电流的力的作用是通过该电流的磁场发生的．综上所述，选项B、C正确．] 7．如图所示，小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中有电流时，小磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是()A．物理学家伽利略，小磁针的N极垂直转向纸内B．天文学家开普勒，小磁针的S极垂直转向纸内C．物理学家牛顿，但小磁针静止不动D．物理学家奥斯特，小磁针的N极垂直转向纸内D[发现电流的磁效应的科学家是奥斯特，根据右手螺旋定则和小磁针N极所指的方向为该点磁场方向可知D正确．]8．如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时()A．小磁针N极向里转B．小磁针N极向外转C．小磁针在纸面内向左摆动D．小磁针在纸面内向右摆动A[由于线圈中电流沿顺时针方向，根据安培定则可以确定，线圈内部轴线上磁感线方向垂直于纸面向里．而小磁针N极受力方向和磁感线方向相同，故小磁针N极向里转，故A正确．]一、选择题(本题共4小题，每小题6分)1．(多选)如图所示，被磁化的回形针系在细线下端被磁铁吸引，下列说法正确的是()A．回形针下端为N极B．回形针上端为N极C．用点燃的火柴对回形针加热，过一会儿发现回形针不被磁铁吸引了，原因是回形针加热后，分子电流排列无序了D．用点燃的火柴对回形针加热，过一会发现回形针不被磁铁吸引了，原因是回形针加热后，分子电流消失了AC[回形针被磁化后的磁场方向与条形磁铁磁场方向一致，故回形针的下端为N极，A正确，B错误；对回形针加热，回形针磁性消失是因为分子电流排列无序了，故C正确，D错误．]2．(多选)如图所示，一束带电粒子沿水平方向的虚线飞过磁针上方，并与磁针方向平行，能使磁针的N极转向读者，那么这束带电粒子可能是()A．向右飞的正离子B．向右飞的负离子C．向左飞的正离子D．向左飞的负离子BC[带电粒子沿水平方向的虚线飞过磁针上方，并与磁针方向平行，能使磁针N极转向读者．则知电流的磁场在小磁针处是垂直于纸面指向读者的．依据安培定则可得，电流的方向水平向左．因此，如果这束带电粒子是正离子，则向左飞行；如果是负离子，则向右飞行．故选B、C.]3．磁铁的磁性变弱，需要充磁．充磁的方式有两种，图甲是将条形磁铁穿在通电螺线管中，图乙是将条形磁铁夹在电磁铁之间，a、b和c、d接直流电源，下列接线正确的是(充磁时应使外加磁场与磁铁的磁场方向相同)()A．a接电源正极，b接电源负极，c接电源正极，d接电源负极B．a接电源正极，b接电源负极，c接电源负极，d接电源正极C．a接电源负极，b接电源正极，c接电源正极，d接电源负极D．a接电源负极，b接电源正极，c接电源负极，d接电源正极B[甲图中，因磁铁在螺线管的内部，应使螺线管内磁感线方向从右向左(左端是N极，右端是S极)，由安培定则可判定，a接电源正极，b接电源负极；乙图中，同理可知，右端是螺线管N极，左端是S极，由安培定则可判定c接电源负极，d接电源正极，B选项正确．]4．(多选)在三维直角坐标系中，电子沿y轴正方向运动，如图所示，则()A．利用安培定则判定电子运动产生的磁场方向时，大拇指应沿电子的运动方向B．利用安培定则判定电子运动产生的磁场方向时，大拇指应沿形成的电流方向C．由电子运动产生的磁场在图示a处的方向沿＋x方向D．由电子运动产生的磁场在图示a处的方向沿－x方向BD[由安培定则知，伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致，A错误，B 正确．弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向．在a点的切线方向沿－x 方向，所以C错误，D正确．]二、非选择题(28分)5.(14分)如果小朋友误吞了金属类物品于腹腔内，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．(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？(3)如果把活动永磁铁换成电磁铁，你认为是不是更实用呢？[解析](1)当仪器顶部接触金属物品时，将手控环内推，其上面的活动永磁铁使固铁磁化，固铁磁化后能吸引磁性金属物品，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，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．(3)电磁铁的磁性强弱可以随电流的变化而变化，如果是误吞了比较重的金属物品，可通过调节电流大小使磁性增强，从而顺利把金属物品取出来，故使用电磁铁应更实用一些．[答案]见解析6.(14分)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，铁片被吸引加速上升，设某时刻铁片的加速度为a，则轻绳上拉力F的大小为多少？[解析]本题是磁场和力学的综合题，可通过受力分析，结合牛顿第二定律解决．在铁片B上升的过程中，轻绳上的拉力F大小等于A、C的重力Mg和B对A的引力F′引的和．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.[答案]Mg＋mg＋ma莘莘学子，最重要的就是不要去看远方模糊的，而要做手边清楚的事。
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我们周围的磁现象认识磁场
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．(多选)关于磁性材料的分类和应用，下列说法中正确的是( )
A．任何物质在外磁场中都或多或少地被磁化，因此，所有物质都是磁性物质
B．磁性物质中的软磁性材料是指硬度比较小的且容易变形的材料
C．软磁性材料是指磁化后容易去磁性材料
D．在需要反复磁化的场合应该选用软磁性材料
【解析】由于磁性材料是指磁化后磁性很强的材料，故A错误；软磁性材料不是指材料的硬度，是指磁化后容易去磁的材料，故B错误，C正确；在需要反复磁化的场合，也就是外磁场消失后，材料的磁性立即消失，反之立即被磁化，由此知应该选用软磁性材料，故D正确，故选C、D.
【答案】CD
2．关于地磁场，下列说法中正确的是( )
A．地磁两极跟地理两极完全重合
B．世界上第一个论述磁偏角的科学家是我国的张衡
C．地球的地磁北极与地理南极重合
D．地球的地磁北极在地理南极附近
【解析】地磁场的两极与地理两极并不重合，而且地磁场的两极在缓慢移动，A错．地球的地磁北极在地理南极附近，而不是重合，D对C错．我国的沈括是世界上第一个论述磁偏角的人．B错．
【答案】 D
3．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的，对磁场认识正确的是( )
A．磁感线有可能出现相交的情况
B．磁感线总是由N极出发指向S极
C．某点磁场的方向与放在该点的小磁针静止时N极所指方向一致
D．某点磁场的方向与放在该点的小磁针受力的方向一致
【解析】根据磁感线的特点：(1)磁感线在空间内不能相交；(2)磁感线是闭合曲线，在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极；(3)磁感线的切线方向表示磁场的方向(小磁针静止时N极指向)．可判断选项A、B错误，C正确．D错误．【答案】 C
4．根据安培分子电流假说的思想，认为磁场是由于电荷运动产生的，这种思想如果对地磁场也通用，而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷．那么由此判断地球应该( )
A．带负电B．带正电
C．不带电D．无法确定
【解析】根据地球磁场的N极在地球的南极附近，由安培定则，大拇指指向地球南极，四指的指向应为电流的方向，四指的指向与地球自转方向相反，故应带负电．【答案】 A
5．图317是一种利用电磁原理制造的充气泵的结构示意图，其工作原理类似打点计时器．当电流从电磁铁的接线柱a流入，吸引小磁铁向下运动时，以下选项中正确的是( )
图317
A．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为N极
B．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极
C．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极
D．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极
【解析】当电流从a端流入电磁铁时，根据右手螺旋定则判断出电磁的上端为S极，此时它能吸引小磁铁向下运动，说明小磁铁的下端为N极．
【答案】 D
6．(多选)在下面四个图中，分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针N极的指向或磁感线方向．其中对应正确的是( )
【解析】由安培定则判断C错误，D正确．又因小磁针静止时N极所指的方向与磁场方向相同，所以A正确，B错误．
【答案】AD
7．(多选)我们在看中央台体育频道的围棋节目时会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以自出移动，但是不会掉下来，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．棋盘对它向上的摩擦力与重力平衡
D．它一方面受到棋盘的吸引，另一方面还受到空气的浮力
【解析】本题考查包括磁场力在内的受力分析，解题时可根据力学规律按平衡条件进行分析．由题意知，磁场力在水平方向，与竖直方向的受力无关，棋子之所以能平衡，主要是重力和摩擦力平衡，因此BC正确．
【答案】BC
8．(多选)南极考察经常就南极特殊的地理位置进行科学测量，“雪龙号”考察队员一次实验如下：在地球南极附近用弹簧测力计竖直悬挂一未通电螺线管，如图318所示．下列说法正确的是( )
图318
A．若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧测力计示数将减小
B．若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧测力计示数将增大
C．若将b端接电源正极，a端接电源负极，则弹簧测力计示数将增大
D．不论螺线管通电情况如何，弹簧测力计示数均不变
【解析】在地球南极附近即为地磁N极，螺线管相当于一条形磁铁，根据右手螺旋定则判断出“条形磁铁”的极性．
【答案】AC
[能力提升]
9．(多选)如图319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( ) 【导学号：30800033】
图319
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】由安培定则，通电螺线管的磁场如右图所示，右
端为N极，左端为S极，在a点磁场方向向右，则小磁针在a点
时，N极向右，则A项错，D项对；在b点磁场方向向右，则磁针
在b点时，N极向右，则B项正确；在c点，磁场方向向右，则磁针在c点时，N极向右，S 极向左，则C项错．
【答案】BD
10．(多选)在三维直角坐标系中，电子沿y轴正方向运动，如图3110所示，则( )
图3110
A．利用安培定则判定电子运动产生的磁场方向时，大拇指应沿电子的运动方向
B．利用安培定则判定电子运动产生的磁场方向时，大拇指应沿形成的电流方向
C．由电子运动产生的磁场在图示a处的方向沿＋x方向
D．由电子运动产生的磁场在图示a处的方向沿－x方向
【解析】由安培定则知，伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致，A错B对．弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向．在a点的切线方向沿－x方向，所以C错D对．【答案】BD
11．如图3111所示，在甲、乙间用两条导线将直流电源和电阻连成一个直流电路，将小磁针放在两导线之间时，N极向纸外偏转，接在A与B间的电压表向B接线柱一侧偏转(此电压表指针总偏向电流流进的一侧)，由此是否可以判断出甲，乙两处哪是电源，哪是电阻？
图3111
【解析】小磁针N极向读者偏转，可判断小磁针所在处磁场方向向外，由安培定则知，上面的导线
中的电流由乙处流向甲处，由电压表指针的偏转方向可知，电压表中的电流由B流向A，即B端电势高．综上所述，乙处一定是电源，甲处一定是电阻．
【答案】见解析
12.如图3112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，铁片被吸引加速上升，设某时刻铁片的加速度为a，则轻绳上拉力F的大小为多少？
图3112
【解析】本题是磁场和力学的综合题，可通过受力分析，结合牛顿第二定律解决．在铁片B上升的过程中，轻绳上的拉力F大小等于A、C的重力Mg和B对A的引力F′引的和．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.
【答案】Mg＋mg＋ma。