2018版高中物理 第1章 电与磁 第5节 奥斯特实验的启示学业分层测评5 粤教版选修1 -1.doc

学业分层测评(五)(建议用时：45分钟)学业达标1.如图159所示，关于奥斯特实验的意义，下列说法中正确的是()图159A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】D2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() 【导学号：75392034】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，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. 【答案】D3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【解析】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【答案】C4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() 【导学号：75392035】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】B5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 ()AF、B、I三者必定均保持垂直BF必定垂直于B、I，但B不一定垂直于ICB必定垂直于F、I，但F不一定垂直于IDI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】B6(多选)如图1510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：75392036】图1510AF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【解析】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。【答案】AC7(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1511所示此时悬线上有拉力为了使拉力等于零，可 ()图1511A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TMgF，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】AC8(多选)如图1512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()【导学号：75392037】图1512A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能力提升9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10如图1513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1513【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11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1514中各情况确定第三者的方向图1514【解析】(a)电流方向垂直纸面向里(b)磁场方向垂直力F斜向下(c)力F方向水平向左(d)F0【答案】见解析12如图1515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)【导学号：75392038】图1515【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