【講與練】高中物理人教版(2019)必修3：13.1 磁場磁感線夯基提能作業(yè)習(xí)題

第十三章1.合格考訓(xùn)練一、選擇題(本題共6小題，每題8分，共48分)1．(2023·河北新樂一中高二上月考改編)圖中磁場方向、電流方向、小磁針磁極標(biāo)注正確的是(D)解析：根據(jù)右手螺旋定則可知，小磁針?biāo)谖恢么艌龇较蛳蜃?，小磁針的N極應(yīng)指向左，故A錯誤；通電直導(dǎo)線周圍的磁場分布可以通過右手螺旋定則判斷，在圖示位置，小磁針N極應(yīng)指向里，故B錯誤；地理的北極在地磁場的S極附近，故C錯誤；通電環(huán)形導(dǎo)線內(nèi)部的磁場分布通過右手螺旋定則判斷，圖示導(dǎo)線內(nèi)部的磁場垂直紙面向外，所以小磁針的N極垂直紙面指向外，故D正確。2．(2023·北京市平谷區(qū)高二上學(xué)期期末)關(guān)于磁感線，下列說法正確的是(C)A．磁感線只能表示磁場的方向B．磁感線只能表示磁場的強(qiáng)弱C．磁感線的疏密能形象描述磁場的強(qiáng)弱D．磁感線可以用細(xì)鐵屑來顯示，因而是真實(shí)存在的解析：磁感線是人們?yōu)樾蜗竺枋龃艌龅奶攸c(diǎn)而引入的，不是真實(shí)存在的，磁感線上各點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場的方向，磁感線的疏密程度表示磁場的強(qiáng)弱程度，故選項(xiàng)C正確，A、B、D錯誤。3．(多選)下列說法中正確的是(CD)A．安培分子電流假說可以解釋電流間的相互作用力B．磁感線和磁場一樣也是客觀存在的C．一切磁現(xiàn)象都起源于運(yùn)動的電荷D．根據(jù)安培分子電流假說，在外界磁場的作用下，物體內(nèi)部分子電流取向變得大致相同時，物體被磁化，兩端形成磁極解析：安培分子電流假說可以解釋磁現(xiàn)象的本質(zhì)，選項(xiàng)A錯誤；磁場是客觀存在的，磁感線是人們?yōu)榱嗣枋龃艌龆傧氲那€，選項(xiàng)B錯誤；根據(jù)安培的分子電流假說可知，一切磁現(xiàn)象都起源于運(yùn)動的電荷，選項(xiàng)C正確；根據(jù)安培分子電流假說，在外界磁場的作用下，物體內(nèi)部分子電流取向變得大致相同時，物體被磁化，兩端形成磁極，選項(xiàng)D正確。4．(2023·北京高二上期中)1876年美國物理學(xué)家羅蘭完成了著名的“羅蘭實(shí)驗(yàn)”，羅蘭把大量的負(fù)電荷加在一個橡膠圓盤上，然后在圓盤附近懸掛了一個小磁針，將圓盤繞中心軸按如圖所示方向高速旋轉(zhuǎn)時，就會發(fā)現(xiàn)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。忽略地磁場對小磁針的影響。則(B)A．偏轉(zhuǎn)原因是圓盤周圍存在電場B．偏轉(zhuǎn)原因是圓盤周圍存在磁場C．僅改變圓盤的轉(zhuǎn)動方向，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向不變D．僅改變圓盤所帶電荷的電性，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向不變解析：由題意可知，小磁針受到磁場力的作用，是由于電荷的定向移動，從而形成電流，而電流周圍會產(chǎn)生磁場，故A錯誤，B正確；只改變圓盤的轉(zhuǎn)動方向，電荷定向移動的方向變化，電流方向變化，由安培定則知電流產(chǎn)生的磁場方向與之前的相反，則小磁針的偏轉(zhuǎn)方向也與之前的相反，故C錯誤；只改變圓盤所帶電荷的電性，圓盤的轉(zhuǎn)動方向不變，則電流方向變化，由安培定則知電流產(chǎn)生的磁場方向與之前的相反，則小磁針的偏轉(zhuǎn)方向也與之前的相反，故D錯誤。5．(多選)(2023·寧夏中衛(wèi)一中高二上學(xué)期期末)下列各圖中，已標(biāo)出電流I、磁場B的方向，其中符合安培定則的是(BC)解析：根據(jù)安培定則可判定B、C選項(xiàng)正確。6．如圖所示，圓環(huán)上帶有大量的負(fù)電荷，當(dāng)圓環(huán)沿順時針方向轉(zhuǎn)動時，a、b、c三枚小磁針都要發(fā)生轉(zhuǎn)動，以下說法正確的是(D)A．a(chǎn)、b、c的N極都向紙里轉(zhuǎn)B．b的N極向紙里轉(zhuǎn)，而a、c的N極向紙外轉(zhuǎn)C．b、c的N極向紙里轉(zhuǎn)，而a的N極向紙外轉(zhuǎn)D．b的N極向紙外轉(zhuǎn)，而a、c的N極向紙里轉(zhuǎn)解析：由于圓環(huán)帶負(fù)電荷，故當(dāng)圓環(huán)沿順時針方向轉(zhuǎn)動時，等效電流的方向?yàn)槟鏁r針方向，由安培定則可判斷環(huán)內(nèi)磁場方向垂直紙面向外，環(huán)外磁場方向垂直紙面向里，磁場中某點(diǎn)的磁場方向即是放在該點(diǎn)的小磁針靜止時N極的指向，所以b的N極向紙外轉(zhuǎn)，a、c的N極向紙里轉(zhuǎn)，故選D。二、非選擇題(共12分)7．(12分)關(guān)于月球上的物理現(xiàn)象和規(guī)律，同學(xué)們提出了很多問題和猜想，有關(guān)月球有無磁場，同學(xué)們提出了自己的猜想和檢驗(yàn)猜想的實(shí)驗(yàn)方案：(1)取一小磁針用細(xì)線懸掛在月球表面附近，如果它靜止時指向某一方向，則可表明月球周圍存在磁場。(2)小磁針靜止時，它的N極指向就是“月磁”的北極。你認(rèn)為這個實(shí)驗(yàn)方案中有沒有需要改進(jìn)或改正的地方，如有請改進(jìn)或改正。答案：見解析解析：有需改進(jìn)或改正的地方：(1)應(yīng)做多次實(shí)驗(yàn)，觀察小磁針N極是否總是指向某一個方向。(2)小磁針靜止時，它的N極指向就是“月磁”的南極。等級考訓(xùn)練一、選擇題(本題共5小題，每題4分，共20分)1．(2023·臺州高二?？计谥?對于下列四幅圖中歷史人物的說法，正確的是(C)A．伽利略認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動的原因B．焦耳建立了能量守恒定律C．奧斯特首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)D．卡文迪什測定了元電荷的數(shù)值解析：伽利略認(rèn)為力是改變物體運(yùn)動的原因，故A錯誤；19世紀(jì)40年代前后，不同國家、不同領(lǐng)域的十幾位科學(xué)家，以不同的方式，各自獨(dú)立地提出能量守恒定律，其中，邁爾、焦耳、亥姆霍茲的工作最有成效，故B錯誤；奧斯特首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，故C正確；元電荷e的數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家密立根由油滴實(shí)驗(yàn)測定的，故D錯誤。故選C。2．(2022·廣東江門高一開學(xué)考試)關(guān)于磁場和磁感應(yīng)線，以下說法不正確的是(B)A．磁場看不見摸不著，但可以借助小磁針感知它的存在B．磁感線是磁體周圍空間實(shí)際存在的曲線C．磁場對放入其中的磁體有力的作用D．地球周圍存在磁場解析：磁場看不見摸不著，但可以借助小磁針感知它的存在，故A正確；磁感線是人為的假設(shè)的曲線，實(shí)際不存在的曲線，故B錯誤；磁場對放入其中的磁體有力的作用，故C正確；地球周圍存在磁場，故D正確。故選B。3．(2023·宜春高一期末)如圖所示，一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過小磁針的上方，小磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，對帶電粒子束的判斷：①向右飛行的正離子束；②向左飛行的正離子束；③向右飛行的負(fù)離子束；④向左飛行的負(fù)離子束；⑤向右飛行的電子束；⑥向左飛行的電子束，則可能正確的是(A)A．②③⑤ B．①④⑥C．②④⑥ D．①③⑤解析：小磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，則N極向紙外偏轉(zhuǎn)，所以，飛行粒子下方的磁場方向向外，根據(jù)安培定則可知電流方向向左；由于電流的方向與正電荷定向移動的方向相同，與負(fù)電荷定向移動的方向相反，所以，這束粒子若帶正電，則向左飛行，若帶負(fù)電(負(fù)離子和電子均帶負(fù)電)，則向右飛行。故選A。4．在一臺式電子秤上放著一個箱子，在箱子的頂上裝有一個電磁鐵A，在箱子的底部放著一塊鐵片B，如圖所示。接通電源，在電磁鐵A將鐵片B加速吸上去的過程中，電子秤的讀數(shù)將(C)A．變小 B．不變C．變大 D．無法斷定解析：電磁鐵A將鐵片B加速吸上去的過程中F－GA＋GB＋G箱子＝ma，由于a在增大，所以電子秤的讀數(shù)增大。故選C。5．(多選)如圖所示，彈簧測力計下懸掛一條形磁鐵，磁鐵下方有一通電螺線管，當(dāng)開關(guān)S閉合且穩(wěn)定后彈簧測力計有一定的示數(shù)，則下列說法正確的是(CD)A．彈簧測力計的示數(shù)小于條形磁鐵的重力B．若電阻R1的阻值變大，穩(wěn)定后彈簧測力計的示數(shù)變大C．若電阻R2的阻值變小，穩(wěn)定后彈簧測力計的示數(shù)變小D．若電阻R3的阻值變小，穩(wěn)定后彈簧測力計的示數(shù)變大解析：通電螺線管可以等效為一枚條形磁體，根據(jù)安培定則，可知，通電螺線管上端可以等效為條形磁體的N極，則通電螺線管對懸掛的條形磁鐵有吸引力的作用，則穩(wěn)定后，彈簧測力計的示數(shù)大于條形磁鐵的重力，A錯誤；若電阻R1的阻值變大，電路總電阻變大，干路電流減小，內(nèi)電壓與電阻R3消耗的電壓減小，則并聯(lián)電路電壓增大，通過電阻R2中的電流增大，通過電阻R1中的電流減小，即通過通電螺線管的電流減小，通電螺線管的磁場減弱，對懸掛的條形磁鐵有吸引力的作用減弱，則穩(wěn)定后彈簧測力計的示數(shù)變小，B錯誤；若電阻R2的阻值變小，電路總電阻變小，干路電流增大，內(nèi)電壓與電阻R3消耗的電壓增大，則并聯(lián)電路電壓減小，通過電阻R1中的電流減小，即通過通電螺線管的電流減小，通電螺線管的磁場減弱，對懸掛的條形磁鐵吸引力的作用減弱，則穩(wěn)定后彈簧測力計的示數(shù)變小，C正確；若電阻R3的阻值變小，電路總電阻變小，干路電流增大，內(nèi)電壓與并聯(lián)電路電壓增大，通過電阻R1中的電流增大，即通過通電螺線管的電流增大，通電螺線管的磁場增強(qiáng)，對懸掛的條形磁鐵有吸引力的作用變大，則穩(wěn)定后彈簧測力計的示數(shù)變大，D正確。故選CD。二、非選擇題(本題共2小題，共20分)6．(10分)如圖所示，當(dāng)開關(guān)閉合時，彈簧測力計示數(shù)變小。(1)畫出彈簧測力計對條形磁鐵拉力的示意圖；(2)在虛線框內(nèi)用電路圖符號畫出電源。答案：(1)見解析圖(2)見解析圖解析：(1)根據(jù)題意，對磁鐵受力分析，畫出彈簧測力計對條形磁鐵拉力的示意圖，如圖所示。(2)開關(guān)斷開時，彈簧測力計對條形磁鐵的拉力與其重力是一對平衡力，即F＝G，開關(guān)閉合后，彈簧測力計示數(shù)變小，說明條形磁鐵受到電磁鐵對它向上的力，所以電磁鐵與條形磁鐵S極相互排斥，則電磁鐵上端與S極是同名磁極，由安培定則可知，電流從電磁鐵下端流入，上端流出，所以虛線內(nèi)下方為電源正極，上方為負(fù)極，如圖所示。7．(10分)如圖所示，根據(jù)圖中小磁針