人教版高中物理选修3-13-1磁现象和磁场

高中物理学习材料
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3-1磁现象和磁场
基础夯实
1．(2011·临汾高二检测)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。

发现这个实验现象的物理学家是()
答案：C
解析：牛顿是经典力学的奠基人，爱因斯坦创立了狭义和广义相对论，居里夫人在天然放射性的研究领域有杰出的贡献，奥斯特首先发现了电流的磁效应，正确答案为C。

2．(2010·太原高二检测)明永乐三年(1405年)的一天，江苏太仓城外刘家港的港湾里，一支庞大的船队正准备起锚远航，“宝舟体势巍然，巨无匹敌，棚帆锚舵，非二三百人莫能举动。

”整个船队有官兵、水手、工匠、医生、翻译等两万多人……以上是对郑和统帅船队将要“下西洋”时的描述。

以下说法正确的是()
A．我国是最早在航海上使用指南针的国家
B．郑和下西洋的宝船上装着罗盘，导航时兼用罗盘和观星，二者互相补充、互相修正
C．意大利航海家哥伦布是世界上第一个观测到磁偏角的人
D．中国的沈括观测到磁偏角比哥伦布早约四百年
答案：ABD
解析：指南针是我国古代四大发明之一，对世界航海事业的发展作出了巨大贡献。

我国宋代学者沈括最早准确记录了磁针所指的南北方向不是地理上的正南正北的现象，意即发现了地磁偏角。

西方直到1492年哥伦布第一次航行美洲时才发现了地磁偏角，比沈括的发现晚了约四百年，所以选项A、B、D正确。

3．电工师傅能够用螺丝刀将狭小空间内的小螺丝吸引上来，关于该现象的解释正确的是()
A．是因为螺丝刀带电把小螺丝吸引上来的
B．是因为螺丝带电和螺丝刀相互吸引发生的
C．是因为螺丝刀带有磁性，把小螺丝吸引上来的
D．是因为小螺丝带有磁性，去吸引螺丝刀的
答案：C
解析：电工师傅的螺丝刀有了磁性，当靠近小螺丝时会把它吸引过来，C对，A、B、D错。

4．(苏南八校联考)指南针是我国古代四大发明之一，东汉学者王充在《论衡》一书中描述的“司南”是人们公认的最早的磁性定向工具，关于指南针能指示南北方向是由于()
A．指南针的两个磁极相互吸引
B．指南针的两个磁极相互排斥
C．指南针能吸引铁、铝、镍等物质
D．地磁场对指南针的作用
答案：D
解析：用指南针指示方向，是由于地球本身是一个大磁体，地球的磁场对磁体产生力的作用，地球的南极是地磁的N极，地球的北极是地磁的S极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故指南针指示南北方向，因此选项D正确，A、B、C错误。

5．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。

原来，棋盘和棋子都是由磁性材料制成的。

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，另一方面受到空气的浮力
答案：B
解析：棋子受力如图所示，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，因此棋子受到棋盘向上的静摩擦力，此力和重力平衡，使得棋子不会滑下来，由于空气浮力远小于重力，故可以忽略不计。

6．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
答案：A
解析：b、c相互排斥，说明都是磁体。

7．一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，指南针仍然出
现异常，由此他断定该山峰处存在铁矿藏。

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。

能力提升
1．(2012·潍坊高二期末)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()
答案：D
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，而声音也无法传播，所以B、C均不对，只有选项D正确。

2．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
答案：C
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减小后增大。

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
答案：B
解析：军舰已被磁化，是小磁针与磁化的军舰发生作用，故属于
磁极间的相互作用。

4．实验表明：磁体能吸引一元硬币，对这种现象解释正确的是()
A．硬币一定是铁做的，因为磁体能吸引铁
B．硬币一定是铝做的，因为磁体能吸引铝
C．磁体的磁性越强，能吸引的物质种类越多
D．硬币中含有磁性材料，磁化后能被吸引
答案：D
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。

5.
(2011·烟台质检)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，平板正在向上加速还是减速呢？
答：________。

(3)在b过程中磁铁开始滑动时，平板正在向下加速还是减速呢？答：________。

答案：(1)吸引右(2)减速(3)加速
解析：本题是一道综合性题目，主要考查磁体间的相互作用规律、受力分析、牛顿第二定律。

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。

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，所以平板应向上减速运动，加速度方向向下。

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，所以加速度仍向下，故是向下加速运动。

6．磁带、磁盘、存折、信用卡等都是利用磁性材料制成的生活用具，为了保护这些用具上的信息，你认为应该怎样做？
答案：磁带、磁卡等是利用对其上面的磁性材料磁化的强弱或方向的不同来记录信息的，如果将它们与磁性物体放在一起，则它上面的磁性材料会被重新磁化，使其原有信息消失，因此磁带、磁卡等应放在远离磁铁等磁性物体的地方。

另外各种银行卡、交费卡、电话卡最好也不要长时间地放在一起，以免它们互相磁化而丢失信息。

7．地球是一个大磁体，它的周围存在磁场。

小青同学看了我国发射首个火星探测器“萤火一号”的新闻后，想到：“火星的周围也存在磁场吗？”假若你能降落到火星，请用一个简单的实验来研究这个问题。

答案：受小磁针受到地磁场的作用，静止时会指向南北极的启发。

取一小磁针用细线悬挂在火星表面附近，如果它静止时指向某一方向，再做多次实验，观察小磁针是否总是指向某一方向，即可研究火
星的周围是否存在磁场的问题。