2019-2020年高中物理第1章电与磁第5节奥斯特实验的启示课后智能检测粤教版选修

2019-2020年高中物理第1章电与磁第5节奥斯特实验的启示课后智

能检测粤教版选修

1．关于通电直导线所受安培力F，磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系．下列说法正确的是( )

A．F、B、I三者必定均保持垂直

B．F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于I

C．B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于I

D．I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B

【解析】由安培力的特点知B正确．

【答案】 B

2．(xx·扬州学业水平模拟测试)如图1­5­6所示，关于奥斯特实验的意义，下列说法中正确的是( )

图1­5­6

A．发现电流的热效应，从而揭示电流做功的本质

B．指出磁场对电流的作用力，为后人进而发明电动机奠定基础

C．发现电磁感应现象，为后人进而发明发电机奠定基础

D．发现通电导体周围存在磁场，从而把磁现象和电现象联系起来

【解析】奥斯特实验发现通电导体周围存在磁场，从而把磁现象和电现象联系起来。

【答案】 D

3．摩擦产生静电，会给人们生活带来许多麻烦，甚至对人的生命构成危害．一些高大的建筑物都装有避雷针就是为了防止雷电的危害．假设在赤道上某处有一竖直的避雷针，当带有正电的乌云经过避雷针的上方时，避雷针开始放电，则地磁场对避雷针的作用力方向为( )

A．正南B．正东C．正西D．正北

【解析】当带有正电的乌云经过避雷针的上方时，在避雷针上端产生的感应电荷是负电荷，它会通过针尖逐渐放出，比较缓慢地中和云层所带的正电荷，即避雷针中电流向下．赤道上空的磁感线由南向北，据左手定则可判断地磁场对避雷针的作用力方向指向正东．【答案】 B

4. (xx·广东学业水平测试)如图1­5­7所示，通有直流电的两平行金属杆MN和PQ放置在匀强磁场中，杆与磁场垂直，受到的安培力分别为F1、F2.关于力的方向，下列判断正确的是( )

图1­5­7

A．F1、F2都向下

B．F1、F2都向上

C．F1向下，F2向上

D．F1向上，F2向下

【解析】由左手定则可以判断，MN所受安培力F1的方向竖直向上，PQ所受安培力F2的方向竖直向下，D正确．

【答案】 D

5．(多选)质量为M的金属闭合矩形线框abcd，用细软的绝缘丝线悬挂起来，矩形线框abcd的下半部分处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，线框中通有方向为abcda的电流，如图1­5­8所示．此时悬线上有拉力．为了使拉力等于零，可( )

图1­5­8

A．适当增大磁感应强度

B．使磁场反向

C．适当增大电流强度

D．使电流反向

【解析】由左手定则知，导线bc受向上的安培力F，对线框受力分析知，悬线拉力T ＝Mg－F，要使拉力T等于零，应增大导线bc受到的安培力F.因安培力的大小随磁感应强度的大小、电流的大小与导体长度的增大而增大，故AC正确，若使磁场反向或使电流反向，则bc受的磁场力向下，拉力不可能为零，故B、D均错．

【答案】AC

6．(多选)(xx·湖南衡阳检测)如图1­5­9所示，通电直导线处在蹄形磁铁两极间，受到力F的作用发生偏转，以下说法正确的是( )

图1­5­9

A．这个力F是通过磁场产生的

B．这个力F没有反作用力

C．这个力F的反作用力作用在通电导线上

D．这个力F的反作用力作用在蹄形磁铁上

【解析】磁体间、电流间、磁体与电流间的作用力都是通过磁场产生的，所以A是对的；力的作用是相互的，任何一个力都有施力物体和受力物体，导线在蹄形磁铁间受到的这个力也不例外，它的施力物体是蹄形磁铁，受力物体是通电导线，所以这个力的反作用力作用于蹄形磁铁上，B、C是错的，D是对的．

【答案】AD

7．某班的一物理实验小组为探究电与磁的关系进行了一次实验探究，他们选用的器材有干电池组、导线、小灯泡、电流表、开关等，他们将上述器材串联，并利用支架把电路中的一根导线竖直放置，在竖直导线四周的水平平台上放置了许多很小的小磁针．然后闭合开关，观察到小灯泡发光，小磁针发生了偏转．

请回答下列问题：

(1)在电路中连接小灯泡的主要目的是__________________________

(选填“知道电路是否接通”或“避免电路发生短路”)．

(2)通电竖直导线周围的小磁针环绕导线形成一个_____________________

__________________________________________________________.

(3)改变导线的电流方向，则小磁针的偏转方向____________________．

小磁针环绕导线形成的图形仍是一个________．

(4)通电竖直导线的小磁针发生偏转，表明电流能够产生________．

(5)如果竖直导线中的电流方向由下向上时，它周围的小磁针北极的环绕方向是逆时针方向．那么，竖直导线中的电流方向由上向下看时，导线周围的小磁针北极的环绕方向是________．

(6)该实验探究设计实际上是丹麦科学家________发现电流磁效应的实验过程．

【解析】(1)因导线、电流表电阻太小，应在电路中串联一个限流电阻，避免电路发生短路．本电路中小灯泡就是替代限流电阻的．

(2)通电导线周围的磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆，所以小磁针环绕导线形成

一个圆圈．

(3)改变导线中的电流方向，则小磁针周围的圆形磁感线的方向随之改变，因此小磁针偏转方向改变，但仍然是一个圆圈．

(4)通电导线附近的小磁针发生偏转，说明电流能够产生磁场．

(5)通电直导线周围的磁场的磁感线的方向与电流方向有关，电流方向改变时其磁感线方向也改变．电流方向由上向下看时，导线周围的小磁针北极的环绕方向变为顺时针方向．

(6)该实验探究设计实际上是奥斯特发现电流磁效应的实验过程．

【答案】(1)避免电路发生短路(2)圆圈

(3)发生改变圆圈(4)磁场(5)顺时针方向

(6)奥斯特

8．如图1­5­10所示，把一根轻弹簧竖直地悬挂起来，使它的下端刚刚跟导电液体接触，给弹簧通入电流时会发生的现象是____________，原因是_____________．

图1­5­10

【解析】弹簧中通入电流时，弹簧各线圈中电流方向相同，线圈之间相互吸引，使弹簧收缩，则下端和导电液体脱离，电路断开，因电流消失，线圈之间相互作用消失，因而弹簧恢复原来形状，电路又被接通，这个过程反复出现，使得弹簧上下振动．【答案】见解析

9．在磁场方向(用B表示)、电流方向(I)、安培力方向(F)三者中已知其中的两个的情况下，试根据图1­5­11中各情况确定第三者的方向．

图1­5­11

【解析】(a)电流垂直纸面向里

(b)磁场方向垂直力F斜向下

(c)力F水平向左