2020-2021学年高中物理新教材人教版必修第三册作业：课时19　磁场　磁感线 Word版含解析

2020-2021学年高中物理新教材人教版必修第三册作业：课时19　磁场　磁感线 Word版含解析

一、单项选择题(每小题6分，共42分)‎ ‎1．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(　B　)‎ 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 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，B正确．‎ ‎2．地球是一个大磁体：①在地面上放置一枚小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上关于地磁场的描述正确的是(　D　)‎ A．①②④ B．②③④‎ C．①⑤ D．②③‎ 解析：地面上小磁针静止时，南极应指向地磁场的北极；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；地磁场的方向只有在赤道附近和地面平行，在北半球斜向下方，在南半球斜向上方．‎ ‎3．如图所示，一根条形磁铁，左端为S极，右端为N极．下列表示从S极到N极磁性强弱变化情况的图象中正确的是(　C　)‎ 解析：条形磁铁两极磁性最强，中间磁性最弱，故磁性强弱变化曲线如图C所示．‎ ‎4.以下说法中正确的是(　A　)‎ A．磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的 B．电流与电流间的相互作用是通过电场产生的 C．磁体与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的 D．磁场和电场是同一种物质 解析：电流能产生磁场，在电流的周围就有磁场存在，不论是磁极与磁极间，还是电流与电流间、磁体与电流间，都有相互作用的磁场力．磁场是磁现象中的一种特殊物质，它的基本特点是对放入磁场中的磁体、电流有磁场力的作用；而电场是电荷周围存在的一种特殊物质，其最基本的性质是对放入电场中的电荷有电场力的作用，它不会对放入静电场中的磁体产生力的作用，因此磁场和电场是两种不同的物质，各自具有其本身的特点．‎ ‎5．下列关于磁感线的叙述，正确的说法是(　C　)‎ A．磁感线是磁场中确实存在的一种曲线 B．磁感线总是从N极指向S极 C．磁感线是根据磁场的性质人为地画出来的曲线 D．磁感线是由磁场中的铁屑形成的 解析：‎ 磁感线是人为假想的曲线，不是磁场中实际存在的曲线，故A错误；在磁铁的外部，磁感线从N极出发进入S极，在磁铁的内部，磁感线从S极指向N极，故B错误；磁感线可以由磁场中的铁屑形成的曲线模拟，但模拟出来的曲线并不是磁感线，因为磁感线并不存在，故D错误；磁感线是描述磁场的强弱和方向人为假想的曲线．故C正确．‎ ‎6．某同学做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的通电直导线的下方，当通电后发现小磁针不动，稍微用手拨动一下小磁针，小磁针转动180°后静止不动．因此可知，通电直导线产生的磁场方向是(　D　)‎ A．自东向西 B．自南向北 C．自西向东 D．自北向南 解析：通电前小磁针指南北方向，通电后小磁针不动，说明通电直导线产生的磁场还在南北方向；稍微用手拨动一下小磁针，小磁针转动180°后静止不动，由此可知，通电直导线产生的磁场与地磁场方向相反，故D项正确．‎ ‎7．如图所示，质量为m的回形针系在细线下端被磁铁吸引保持静止，此时细线与竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是(　C　)‎ A．回形针静止时受到的磁铁对它的磁力大小为mgtanθ B．回形针静止时受到的细线的拉力大小为mgcosθ C．现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，分子电流排列无序了 D．现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 解析：‎ 回形针静止时受到的磁铁对它的磁力大小和方向都不确定，拉力大小也不能确定，故A、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，所以选项C正确，D错误．‎ 二、多项选择题(每小题8分，共24分)‎ ‎8．关于磁场的下列说法中正确的是(　BCD　)‎ A．磁场和电场一样，是同一种物质 B．磁场的最基本特性是对处在磁场里的磁体或电流有磁场力的作用 C．磁体与通电导体之间的相互作用是通过磁场进行的 D．电流和电流之间的相互作用是通过磁场进行的 解析：磁场和电场都是物质，但不是同一种物质，故A选项错误；由磁场的基本特性可知，B选项正确；磁体和磁体，磁体和电流，电流和电流之间的作用都是通过磁场进行的，故C、D选项正确．‎ ‎9．如图所示，一带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧A处和环上方B处分别放一个小磁针，平衡后小磁针北极的指向是(　AD　)‎ A．A处指向左 B．A处指向右 C．B处指向左 D．B处指向右 解析：带负电的金属环旋转时，形成了与转动方向相反的环形电流，此环形电流在A处产生的磁场方向向左，在B处产生的磁场方向向右，故选项A、D正确．‎ ‎10．南极考察队队员在地球南极附近用弹簧测力计竖直悬挂一未通电螺线管，如图所示．下列说法正确的是(　AC　)‎ 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：分析弹簧测力计示数是否变化或怎样变化，关键在于确定螺线管与地磁场之间的作用情况．一方面，可以将地球等效处理为一个大磁铁，地理南极相当于磁铁的N极，因而在南极附近地磁场方向近似竖直向上，如图所示．另一方面，可利用安培定则判定通电螺线管在周围产生的磁场方向，再根据“同名磁极相斥，异名磁极相吸”原理可判定螺线管与地磁场之间的作用情况，故正确选项为A、C.‎ 三、非选择题(共34分)‎ ‎11．(16分)如图所示是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图．其工作原理类似于打点计时器，当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁铁，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到对外充气的效果．请回答以下问题：‎ ‎(1)当电流从电磁铁的接线柱b流入时，发现吸引小磁铁向下运动，则电磁铁的上端为__N__极，小磁铁的下端为__S__极．‎ ‎(2)你认为这种充气泵是利用直流电好，还是利用交流电好？‎ 答案：交流电 ‎(3)缠绕电磁铁用的铁芯可分为硬磁性材料和软磁性材料．硬磁性材料在磁场撤去后还会有很强的磁性，而软磁性材料在磁场撤去后就没有明显的磁性了．你认为这种铁芯最好用哪种材料制作？‎ 答案：软磁性 解析：(1)由安培定则可以判断出电磁铁上端为N极，小磁铁下端为S极．‎ ‎(2)如果用直流电，小磁铁要么被吸引不放，要么被排斥远离，无法进行连续的充气，故用交流电好．‎ ‎(3)因为需要连续充气，所以应该用软磁性材料制作．‎ ‎12．(18分)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？‎ 答案：(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．‎