2018-2019高中物理 课时分层作业5 奥斯特实验的启示 粤教版选修1 -1.doc

课时分层作业(五) 奥斯特实验的启示基础达标练(15分钟50分)一、选择题(本题共6小题，每小题7分)1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后静止不动由此可知，通电直导线产生的磁场方向是()A自东向西B自南向北C自西向东D自北向南D通电前小磁针指南北，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，说明通电直导线产生的磁场与地磁场方向相反，故D正确. 2在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是()A沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上B沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方C导线沿南北方向放置在磁针的正上方D导线沿东西方向放置在磁针的正上方C导线南北放置时，其正下方的磁场恰好沿东西方向，磁针偏转比较明显3小刘同学用铁钉与漆包线绕成电磁铁，当接通电路后，放在其上方的小磁针N极立即转向左侧，如图1513所示则此时()图1513A导线A端接电池正极B铁钉左端为电磁铁的N极C铁钉内磁场方向向右D漆包线内电流由A流向BC小磁针静止时N极指向为该处磁场方向，根据通电螺线管磁场分布知，铁钉右端为电磁铁N极，左端为S极，再根据安培定则知C项正确4(多选)如图1514所示，金属棒MN放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上，与金属导轨组成闭合回路，当回路通有电流(电流方向如图中所示)时，关于金属棒受到安培力F的方向和大小，下列说法中正确的有() 【导学号：71082027】图1514AF方向向右BF方向向左C增大电流强度，F增大D增大磁感应强度，F减小AC根据左手定则知F的方向向右增大电流强度或增大磁感应强度，都能使F增大5(多选)如图1515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1515A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AD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6在赤道上，地磁场可以看作是沿南北方向并且与地面平行的匀强磁场，磁感应强度是5105T.如果赤道上有一条沿东西方向的直导线，长40 m，载有20 A的电流，地磁场对这根导线的作用力大小是()A4108NB2.5105NC9104ND4102ND磁场方向是南北方向，电流方向是东西方向，它们相互垂直，可以利用公式FBIL来计算此安培力的大小，其大小为FBIL51052040 N4102N.二、非选择题(8分)7如图1516所示，在水平向右的匀强磁场中，放入矩形线框abcd，线框可绕其中心轴线自由转动，若线框中通入图中所示电流试判断此时线框的转动方向(从上向下看)图1516解析据左手定则，让磁感线穿入手心，四指指向电流方向，则大拇指所指的方向即通电导线所受安培力方向由此可判断此时：ab边受安培力方向垂直纸面向里，dc边受安培力方向垂直纸面向外，而ad边和bc边平行磁场方向，所以此时不受安培力作用，因此线框ab边向里转，cd边向外转，即从上向下看线框顺时针转动答案从上向下看顺时针转动能力提升练(25分钟50分)一、选择题(本题共4小题，每小题7分)11820年，奥斯特发现，把一根导线平行地放在磁针的上方(如图1517 所示)，给导线通电时，磁针发生了偏转，就好像磁针受到磁铁的作用一样这说明不仅磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场，这个现象称为电流的磁效应以下哪种情况比较正确地反映了奥斯特实验？实际做一下进行验证()电流能使磁针偏转图1517A电流流向由南向北时，其下方的小磁针N极偏向东边B电流流向由东向西时，其下方的小磁针N极偏向北边C电流流向由南向北时，其下方的小磁针N极偏向西边D电流流向由西向东时，其下方的小磁针N极偏向北边C为使小磁针能产生明显的偏转，实验时应使电流流向沿南北方向，B、D选项错误当电流流向由南向北时，由安培定则判断其下方的磁场方向由东向西，故小磁针N极指向西边，A选项错误，C选项正确2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B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3为了判断一个未知正负极的蓄电池极性，某同学将该蓄电池通过电阻跟螺线管连接起来，发现小磁针的N极立即向螺线管偏转，如图1518所示用M、N和P、Q分别表示蓄电池和螺线管两极，下列判断正确的是() 【导学号：71082028】图1518A电源M端为正极B电源N端为正极C螺线管P端为S极D螺线管内部磁感应强度方向由P指向QB小磁针的N极向螺线管偏转说明小磁针所在位置磁场方向向左，即螺线管P端为N极，Q端为S极，选项C错误；在螺线管的内部磁场方向由S极指向N极，所以螺线管内部磁感应强度方向由Q指向P，选项D错误；根据安培定则可知，在电源外部电流从N流向M，电源N端为正极，选项A错误，B正确4如图1519所示，两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小段距离，当同时给两导线环通以同向电流时，两导线环将()图1519A相吸引B相排斥C保持静止D边吸引边转动A把环形电流等效成小磁针，由安培定则知左侧小磁针S极对着右侧小磁针N极，相互吸引，A正确二、非选择题(本题共2小题，共22分)5(10分)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6(12分)如图1520所示，质量为m的导体棒ab静止在水平导轨上，导轨宽度为L.已知电源的电动势为E，内阻为r，导体棒的电阻为R，其余电阻不计磁场方向垂直导体棒斜向上，与水平面间的夹角为，磁感应强度为B.求轨道对导体棒的支持力和摩擦力的大小. 图1520【导学号：71082029】解析棒的受力分析图如图所示由闭合电路欧姆定律有：I由安培力公式有：FBIL由共点力平衡条件有：Fsin fFNFcos mg联立以上各式可解得：fFNmg.答案mg