高中物理 第3章 磁场 1 磁现象和磁澄时作业 新人教版选修3-1

磁现象和磁场 基 础 夯 实 一、选择题(15题为单选题，6题为多选题)1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(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(哈尔滨三中20152016学年高二上学期检测)物理实验都需要有一定的控制条件，奥斯特做电流磁效应实验时就应排除地磁场对实验的影响。下列关于奥斯特实验的说法正确的是(D)A该实验必须在地球赤道上进行B通电直导线必须竖直放置C通电直导线应该水平东西方向放置D通电直导线可以水平南北方向放置解析：地磁场的N极在地理的南极附近，地磁场的S极在地理的北极附近，地磁场方向由南指向北，小磁针N极在地磁场的作用下会自动指向北方，因此通电直导线可以水平南北方向放置，这样小磁针在通电直导线周围磁场的作用下指向东西方向，表明电流周围有磁场，通电直导线不一定放置在地球赤道上，故D正确。3磁铁吸引小铁钉与摩擦过的塑料尺吸引毛发碎纸屑两现象比较，下列说法正确的是(D)A两者都是电现象B两者都是磁现象C前者是电现象，后者是磁现象D前者是磁现象，后者是电现象解析：磁铁是靠其周围的磁场作用于小铁钉，是磁现象，摩擦过的塑料尺带上电荷，靠其周围的电场作用于毛发纸屑等物体，是电现象，D对，A、B、C错。 4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：磁悬浮列车利用了磁极间的相互作用；磁悬浮列车利用了异名磁极互相排斥；磁悬浮列车消除了车体与轨道之间的摩擦；磁悬浮列车增大了车体与轨道之间的摩擦。正确的组合是(B)ABC D解析：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。5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(B)Aa BbCc D都有可能解析：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。6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(ABD)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。二、非选择题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。8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。 能 力 提 升 一、选择题(14题为单选题，5、6题为多选题)1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(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，a、b为两根外形完全相同的铁棒，让一端靠近另一端中部，当手提a棒时，甲图中b棒下落，乙图中b棒不下落，则可得(B)Aa棒肯定有磁性 Bb棒肯定有磁性Ca、b棒肯定都有磁性 Da、b棒可能都没有磁性解析：磁体上磁性最强的部分叫磁极，位于磁体的两端，磁性最弱的部分在磁体的中间，这个位置几乎没有磁性。用a的一端靠近b的中间部分时，b落下来，由此可以确定铁棒a没有磁性，不能确定b磁性的有无；当用b的一端即磁性最强的部位去靠近a的中间部分时，b不掉下来，说明铁棒b有磁性。故选B。3(河北石家庄二中20142015学年高二检测)磁性水雷是用一个可绕轴转动的小磁针控制起爆电路的，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：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规律知，水雷中的小磁针发生转动，从而触发水雷发生爆炸，选项B正确。4(山西省实验中学20142015学年高二检测)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，铁片被吸引上升的过程中，连接天花板的轻绳上拉力F的大小为(D)AFMg BmgF(Mm)g解析：在铁片B上升的过程中，对B有F引mgma，所以F引mgma。由牛顿第三定律可知B对A的引力F引与A与B的引力F引大小相等、方向相反。所以FMgmgma(Mm)g，选项D正确。5以下说法正确的是(CD)A只有两个磁铁相互接触时，才能发生相互作用B把一根条形磁铁从中间折断，则被分开的两部分只有N极或S极C极光现象与地球的磁场有关D人们代步的电动自行车中应存在磁体解析：磁铁间不接触时也可以通过磁场发生相互作用，故A错。无论将磁铁分得多么小，它总有N极和S极，迄今为止，还没有发现只有N极或S极的磁单极子存在(这一点与电荷不同)，故B错。极光现象是地磁场将射向地球的带电粒子偏转到地球的两极，带电粒子与大气相互作用而发出的光，故C正确。电动自行车的电机中一定有磁体存在，故D正确。6停在十层的电梯底板上放有两块相同的条形磁铁，磁铁的极性如图所示，开始时两块磁铁在电梯底板上处于静止状态(AC)A若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触)，并停在一层，最后两块磁铁可能已碰在一起B若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触)，并停在一层，最后两块磁铁一定仍在原来位置C若电梯突然向上开动，并停在二十层，最后两块磁铁可能已碰在一起D若电梯突然向上开动，并停在二十层，最后两块磁铁一定仍在原来位置解析：两块磁铁原来静止，则磁铁所受静摩擦力等于磁铁间的吸引力，若电梯突然向下开动，由于失重，最大静摩擦力会减小，当最大静摩擦力减小到小于磁铁间的吸引力时，两磁铁会相互靠近而碰在一起，故A对，B错；若电梯向上开动，当电梯在最后减速运动时，磁铁同样处于失重状态，故C对，D错。二、非选择题7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。8一块没有标明南、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。