2024-2025學(xué)年新教材高中物理第六章電磁現(xiàn)象與電磁波第一節(jié)磁現(xiàn)象與磁場(chǎng)檢測(cè)含解析粵教版必修3

PAGE6-磁現(xiàn)象與磁場(chǎng)(25分鐘·60分)一、選擇題(本題共6小題,每題6分,共36分)1.下列說(shuō)法中不正確的是 ()A.磁場(chǎng)是客觀存在的一種物質(zhì)B.磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極C.磁體或電流在自己四周的空間會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)D.磁體與磁體間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的,而磁體與通電導(dǎo)體間以及通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用不是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的【解析】選D。磁場(chǎng)是存在于磁體和通電導(dǎo)體四周的一種客觀存在的物質(zhì),磁體與磁體、磁體與通電導(dǎo)體、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用都是通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生的,故不正確的說(shuō)法只有D。2.如圖所示是鐵棒甲與鐵棒乙內(nèi)部各分子電流取向的示意圖,甲棒內(nèi)部各分子電流取向是雜亂無(wú)章的,乙棒內(nèi)部各分子電流取向大致相同,則下列說(shuō)法中正確的是 ()A.兩棒均顯磁性B.兩棒均不顯磁性C.甲棒不顯磁性,乙棒顯磁性D.甲棒顯磁性,乙棒不顯磁性【解析】選C。據(jù)安培的分子電流假說(shuō)可知,分子電流使每個(gè)分子相當(dāng)于一個(gè)小磁針。甲鐵棒中各分子電流取向是雜亂無(wú)章的,磁性抵消,對(duì)外不顯示磁性;乙棒內(nèi)部各分子電流取向大致相同,分子電流的磁性增加,對(duì)外顯示磁性,故C正確。3.如圖所示,在南北方向水平放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線的正下方,有一個(gè)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針?，F(xiàn)給直導(dǎo)線通以由b向a的恒定電流I,則小磁針的N極將 ()A.保持不動(dòng) B.向下轉(zhuǎn)動(dòng)C.垂直紙面對(duì)里轉(zhuǎn)動(dòng) D.垂直紙面對(duì)外轉(zhuǎn)動(dòng)【解析】選D。當(dāng)通入如題圖所示向左的電流時(shí),依據(jù)右手螺旋定則可得小磁針處的磁場(chǎng)方向是垂直紙面對(duì)外的,由于小磁針靜止時(shí)N極的指向?yàn)榇艌?chǎng)的方向,所以小磁針的N極將垂直于紙面對(duì)外轉(zhuǎn)動(dòng),故A、B、C錯(cuò)誤,D正確。4.關(guān)于電流的磁場(chǎng),下列說(shuō)法中正確的是 ()A.直線電流的磁場(chǎng),只分布在垂直于導(dǎo)線的某一個(gè)平面上B.直線電流的磁場(chǎng)的磁感線是一些同心圓,離導(dǎo)線越遠(yuǎn)磁感線越密C.通電螺線管的磁感線分布與條形磁鐵相像,但管內(nèi)無(wú)磁場(chǎng)D.通電螺線管的環(huán)形電流和直線電流的磁場(chǎng)方向可用安培定則推斷【解析】選D。不管是磁體的磁場(chǎng)還是電流的磁場(chǎng),都是空間分布的,所以A錯(cuò)誤;直線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng),離導(dǎo)線越遠(yuǎn),磁場(chǎng)越弱,因此磁感線越疏,B錯(cuò)誤;磁感線都是閉合曲線,不管是條形磁鐵還是螺線管,內(nèi)部都是由S極到N極,外部都是由N極到S極,故C錯(cuò)誤;通電螺線管的環(huán)形電流和直線電流的磁場(chǎng)方向可用安培定則推斷,選項(xiàng)D正確。5.下列關(guān)于小磁針在磁場(chǎng)中靜止時(shí)的指向,正確的是 ()【解題指南】解答本題可從以下幾個(gè)方面考慮:(1)由條形磁鐵的磁場(chǎng)分布推斷小磁針?biāo)谔幍拇艌?chǎng)方向。(2)由安培定則來(lái)確定通電導(dǎo)線及通電螺線管四周的磁場(chǎng)方向。(3)再依據(jù)小磁針靜止時(shí)N極的指向即為磁場(chǎng)方向推斷小磁針的指向?！窘馕觥窟xC。依據(jù)同名磁極相斥,異名磁極相吸,小磁針N極應(yīng)向右,故A錯(cuò)誤;右手握住環(huán)形電流,四指環(huán)繞方向?yàn)殡娏鞣较?則大拇指方向?yàn)閮?nèi)部磁場(chǎng)方向,再由小磁針靜止時(shí),N極即為磁場(chǎng)方向,則小磁針N極應(yīng)向左,故B錯(cuò)誤;由安培定則知,用手握住螺線管,使四指所指的方向與電流方向相同,則螺線管的右端為N極,左端為S極,再依據(jù)小磁針N極指向即為磁場(chǎng)方向可知,小磁針N極的指向正確,故C正確;依據(jù)安培定則可知通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)方向,右邊是垂直紙面對(duì)里,則小磁針N極應(yīng)當(dāng)垂直紙面對(duì)里,故D錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練】如圖所示,通電螺線管中放入一小磁針,則通電后小磁針的N極指向及螺線管a端的極性分別為 ()A.小磁針的N極指向a端,a端為N極B.小磁針的N極指向a端,a端為S極C.小磁針的N極指向b端,a端為N極D.小磁針的N極指向b端,a端為S極【解析】選A。由安培定則可得,螺線管a端為N極,b端為S極,螺線管內(nèi)部磁感線從S極指向N極,所以小磁針N極指向a端,故A正確。6.下列各圖中,電流方向與其產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向關(guān)系不正確的是 ()【解析】選A。伸開(kāi)右手,大拇指所指電流的方向,即豎直向下,彎曲的四指則指磁場(chǎng)方向,即順時(shí)針?lè)较?俯視),那么直導(dǎo)線左邊的磁場(chǎng)垂直紙面進(jìn)入,右邊的磁場(chǎng)垂直紙面出來(lái),故A不正確;伸開(kāi)右手,彎曲的四指所指電流方向,即從左端進(jìn)入,由右端出來(lái),大拇指所指圓環(huán)內(nèi)部磁場(chǎng)的方向,則磁感線應(yīng)是向左,故B正確;伸開(kāi)右手,彎曲的四指所指電流方向,即逆時(shí)針(從右向左看),大拇指則指圓環(huán)內(nèi)部磁場(chǎng)的方向,即水平向右,故C正確;伸開(kāi)右手,大拇指所指電流的方向,即垂直紙面對(duì)外,彎曲的四指則指磁場(chǎng)方向,即逆時(shí)針?lè)较?故D正確;本題選不正確的,故選A。二、非選擇題(本題共2小題,共24分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要標(biāo)明單位)7.(10分)在圖中,線圈通電后,磁針的S極指向線圈,則:電源的正極在哪端?【解析】由題圖知,通電螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)左側(cè)為N極,又由安培定則知,螺線管中的電流方向?yàn)閺挠业阶?則電源的正極在右端。答案:右端8.(14分)如圖所示,將一根刨光的圓木柱固定在一個(gè)木制的圓盤底座C上,將兩個(gè)內(nèi)徑略大于圓木柱直徑、質(zhì)量均為m的磁環(huán)A、B套在圓木柱上,且同名磁極相對(duì),結(jié)果磁環(huán)A懸浮后靜止。已知重力加速度為g。求:這時(shí)磁環(huán)B對(duì)底座C的壓力?！窘馕觥恳訟B整體為探討對(duì)象,由平衡條件可知,C對(duì)B的支持力為:FN=2mg,方向:豎直向上再由牛頓第三定律知,B對(duì)C的壓力大小也是2mg。方向:豎直向下。答案:2mg方向豎直向下(15分鐘·40分)9.(6分)在做“奧斯特試驗(yàn)”時(shí),下列操作中現(xiàn)象最明顯的是 ()A.沿電流方向放置磁針,使磁針在導(dǎo)線的延長(zhǎng)線上B.沿電流方向放置磁針,使磁針在導(dǎo)線的正下方C.電流沿南北方向的導(dǎo)體放置在磁針的正上方D.電流沿東西方向的導(dǎo)體放置在磁針的正上方【解析】選C。在做“奧斯特試驗(yàn)”時(shí),為減弱地球磁場(chǎng)的影響,導(dǎo)線應(yīng)南北放置在小磁針的正上方或正下方,這樣電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)為東西方向,會(huì)使小磁針有明顯的偏轉(zhuǎn)。若導(dǎo)線東西放置,電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)為南北方向,小磁針有可能不發(fā)生偏轉(zhuǎn),C正確。10.(6分)如圖所示,帶負(fù)電的金屬環(huán)繞其軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),放在環(huán)頂部的小磁針最終將 ()A.N極豎直向上B.N極豎直向下C.N極水平向左D.小磁針在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)【解析】選C。帶電金屬環(huán)形成逆時(shí)針電流(從右向左看),依據(jù)安培定則可知,通過(guò)金屬環(huán)軸OO′處的磁場(chǎng)方向水平向右,小磁針處的磁場(chǎng)方向水平向左,故小磁針N極最終水平指向左方,所以只有選項(xiàng)C正確。11.(6分)如圖所示,左邊是長(zhǎng)直密繞通電螺線管,應(yīng)用DIS的磁傳感器沿螺線管軸線自右向左勻速穿過(guò)通電螺線管,能正確反映通電螺線管內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨x改變規(guī)律的是 ()【解析】選D。從外部漸漸靠近螺線管兩端時(shí),磁場(chǎng)漸漸增加,在螺線管內(nèi)部,磁場(chǎng)基本上是勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大于螺線管端點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,螺線管的磁場(chǎng)關(guān)于中點(diǎn)對(duì)稱;故只有D符合題意。【加固訓(xùn)練】如圖為某種用來(lái)束縛原子的磁場(chǎng)的磁感線分布狀況,O點(diǎn)(圖中白點(diǎn))為坐標(biāo)原點(diǎn),沿z軸正方向磁場(chǎng)大小的改變最有可能是圖中的(磁場(chǎng)的大小用B來(lái)表示)()【解析】選C。磁感線是為了形象地描述磁場(chǎng)而人為假想的曲線,其疏密程度反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,磁感線越密的地方磁場(chǎng)越強(qiáng),沿z軸正方向磁感線由密到疏再到密,即磁感應(yīng)強(qiáng)度由大到小再到大,故只有C正確。12.(22分)1876年美國(guó)物理學(xué)家羅蘭完成了聞名的“羅蘭試驗(yàn)”。此試驗(yàn)可簡(jiǎn)化為大量的負(fù)電荷加在一個(gè)橡膠圓盤邊緣上,然后在圓盤旁邊懸掛一個(gè)小磁針,將圓盤繞中心軸按如圖所示方向高速旋轉(zhuǎn)時(shí),就會(huì)發(fā)覺(jué)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),忽視地磁場(chǎng)對(duì)小磁針的影響。求:(1)圓盤中心軸處的磁場(chǎng)方向;(2)當(dāng)小磁針位于圓盤的左上方時(shí),它的N極偏轉(zhuǎn)方向;(“左偏”還是“右偏”)(3)當(dāng)小磁針位于圓盤的左下方時(shí),它的N極偏轉(zhuǎn)方向。(“左偏”還是“右偏”)【解析】(1)圓盤帶負(fù)電,依據(jù)安培定則可知,圓盤中心軸處的磁場(chǎng)方向豎直向上。(2)若小磁針處于圓盤的左上方時(shí),因上方為N極,則小磁針的N極向左偏。(3)若小磁針處于圓盤的左下方時(shí),因下方為S極,則小磁針的N極向右偏。答案:(1)豎直向上(2)左偏(3)右偏【加固訓(xùn)練】一塊沒(méi)有標(biāo)明南、北極的小磁針,你能想方法推斷它的磁極嗎?(1)A同學(xué)用一個(gè)已知磁性的小磁針,立即得出了結(jié)果。你知道他是怎樣得出的嗎?(2)B同學(xué)設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)方案:他將小磁針固定在小塑