2019-2020学年高中物理第三章磁场第1节磁现象和磁场练习 人教版选修3-12

2019-2020学年高中物理第三章磁场第1节磁现象和磁场练习 人教版选修3-12

第1节　磁现象和磁场 ‎「基础达标练」‎ ‎1．下列关于磁场的说法中，正确的是(　　)‎ A．磁场和电场一样，是客观存在的、性质相同的一种特殊物质 B．磁场是为了解释磁极间的相互作用而人为规定的 C．磁极与电流之间不能发生相互作用 D．磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都能通过磁场发生相互作用 解析：选D　磁场和电场都是客观存在的特殊物质，但两者性质有较大的差别，A、B选项错误；磁极与电流之间通过磁场存在相互作用，C选项错误；磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都能通过磁场发生相互作用，D选项正确．‎ ‎2．(多选)下列说法中正确的是(　　)‎ 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着相互作用，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：选AB　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AB.‎ ‎3．关于磁场的说法，正确的是(　　)‎ A．在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极，指北的磁极叫南极 B．磁铁与磁铁之间的相互作用是通过磁场发生的，通电导体与通电导体之间的相互作用是通过电场发生的 C．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质 D．磁铁周围只有在磁极与磁极、磁极和电流发生作用时才有磁场 解析：选C　根据电磁场的分布可知，小磁针静止时北极所指的方向为北极，即指北的磁极叫北极，指南的磁极叫南极，A选项错误；磁极之间的相互作用，通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的，B选项错误；磁场和电场一样，也是一种客观存在的特殊物质，C选项正确；磁铁的周围存在磁场，在没有磁极与磁极，磁极和电流发生作用时也有磁场，D选项错误．‎ ‎4.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(　　)‎ 5‎ 解析：选C　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.‎ ‎5．现有甲、乙两根钢棒，当把甲的一端靠近乙的中部时，没有力的作用；而把乙的一端靠近甲的中部时，二者相互吸引，则(　　)‎ A．甲有磁性，乙无磁性　　 　B．甲无磁性，乙有磁性 C．甲、乙均无磁性 D．甲、乙均有磁性 解析：选B　对于磁体，磁性最强的区域是磁极，若钢棒有磁性，其磁性最强的区域是两端，中间几乎没有磁性，由于甲的一端与乙的中部不吸引，则说明甲棒无磁性，乙的一端能吸引甲的中部，则说明乙棒有磁性，故B正确，A、C、D错误．‎ ‎6.目前许多国家都在研制磁悬浮列车，我国拥有全部自主知识产权的第一条磁悬浮列车试验线已建成通车(如图)．一种磁悬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过强大电流的电磁铁，现有下列说法：①磁悬浮列车利用了磁极间的相互作用；②磁悬浮列车利用了异名磁极互相排斥；③磁悬浮列车消除了车体与轨道之间的摩擦；④磁悬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：选A　磁悬浮列车利用磁极间的相互作用的特性而与铁轨分离，这样它在前进过程中不再受到与铁轨之间的摩擦阻力，而只会受到空气的阻力．故A正确．‎ ‎7.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，当军舰接近磁性水雷时，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，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．‎ 5‎ ‎8．(多选)教师在课堂上演示奥斯特实验——电流对小磁针的作用时，同学们发现，南北放置的导线下方的小磁针在导线不通电时，小磁针的N极总指向北方，通电后小磁针偏转；改变电流的方向，小磁针的偏转方向恰好相反，导线中电流增大，小磁针偏转更迅速．关于实验的分析，下列说法正确的是(　　)‎ A．只要是导线，周围都有磁场 B．导线只有通电后，周围才能产生磁场 C．电流的磁场具有方向性 D．通电导线周围形成的磁场强弱与电流大小有关 解析：选BCD　不通电时导线下方小磁针N极指北，是因为地磁场的S极在地理北极附近，与导线是否通电无关；导线通电后小磁针偏转，改变导线中电流方向，小磁针偏转方向改变，说明电流产生的磁场也具有方向性；电流大，小磁针偏转快，说明电流大，磁场强．‎ ‎「能力提升练」‎ ‎1．奥斯特深信电和磁有某种联系．为了研究这种联系，有一次他拿一根细铂丝接到电源上，在它的前面放一枚磁针，试图用铂丝来吸引磁针．结果铂丝变灼热，甚至发光了，磁针却纹丝不动．你认为，奥斯特该次实验失败的主要原因可能是(　　)‎ A．电源的正负极颠倒了 B．磁针的磁性颠倒了 C．地球磁场的干扰 D．磁针位置不正确 解析：选C　在地球的周围存在沿南北方向的磁场，所以小磁针静止时沿南北方向，若奥斯特实验时，电流的磁场方向也沿南北方向，则小磁针不能发生偏转．所以奥斯特该次实验失败的主要原因可能是由于电流的方向沿东西方向，电流的磁场受到地球的磁场的干扰．故选C.‎ ‎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．b C．c D．都有可能 解析：选A　由题图知b、c相互排斥，说明b、c都有磁性，所以a棒无磁性．故选项A正确．‎ ‎3.如图所示，A为电磁铁，C为胶木大秤盘，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，铁片被吸引上升过程中，轻绳上拉力F的大小为(　　)‎ A．F＝mg B．Mg＜F＜(M＋m)g 5‎ C．F＝(M＋m)g D．F＞(M＋m)g 解析：选D　A、C受重力Mg，绳拉力F，B给A的磁场力f1，B受力为重力mg和A给B的磁场力f2，对A、C(包括支架)由平衡条件有F＝Mg＋f1，对B由牛顿第二定律有f2－mg＝ma(a＞0)，由牛顿第三定律有f1＝f2，联立解得F＝Mg＋m(g＋a)＞(M＋m)g.该题亦可用超重规律分析：以A、B、C组成的系统为研究对象，整个系统处于超重状态，故F＞(M＋m)g，且在A、B接触前F不断增大．‎ ‎4．在宇宙环境中，地磁场保护着地球，地质记录表明，自地球在46亿年前形成以来，已经有过数百次地磁反转，也就是说，地球的磁场在“反极性”(地磁场方向与现在的方向相同)和“正极性”(地磁场方向与现在的方向相同)之间不断变换．物理学家的研究认为，地球的磁极反转在未来仍可能会发生．下列关于地磁反转期间的说法正确的是(　　)‎ A．对依靠磁场进行导航的物种不会有影响 B．若地磁场处于最弱的状态时，就不会对地球生物的生存有影响 C．太阳辐射的髙能粒子直接轰击地球的大气层，可能引发一些疾病 D．地球磁场的反转可能是瞬间发生，而不是一个缓慢、渐进的过程 解析：选C　地磁反转期间，对依靠磁场进行导航的物种会有影响，A选项错误；地磁场能使太阳辐射的高能带电粒子发生偏转，对地球的生物有一定的保护作用，若地磁场处于最弱的状态时，就会对地球生物的生存有影响，B选项错误；当太阳辐射的高能粒子直接轰击地球的大气层时，可能引发一些疾病，C选项正确；地球磁场的反转不可能是瞬间发生，而是一个缓慢、渐进的过程，D选项错误．‎ ‎5．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？‎ 解析：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．‎ 答案：见解析 ‎6．一块没有标明南、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 5‎ 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 5‎