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精选2017_2018学年高中物理课时跟踪检测十七用磁感线描述磁场鲁科版选修3_1

时间:2022-06-30 来源:零久娱乐
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课时跟踪检测(十七) 用磁感线描述磁场

1.关于磁感线,下列说法正确的是( )

A.磁感线是真实存在的,细铁粉撒在磁铁附近,我们看到的就是磁感线 B.磁感线始于N极,终止于S极 C.沿磁感线方向磁场减弱 D.磁感线是无头无尾的闭合曲线

解析:选D 磁感线是人们为了形象描述磁场而假想的线,实际不存在,细铁粉在磁铁附近的排列可以显示磁感线的分布,但我们看到的不是磁感线,故A错;磁感线是闭合曲线,在磁体外部是从N极到S极,在磁体内部是从S极到N极,故D对,B错;磁感线的疏密表示磁场的强弱,沿磁感线方向磁场可能增强,也可能减弱,故C错。

2.关于磁场和磁感线的描述,下列哪些是正确的( ) A.磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止

B.自由转动的小磁针放在通电螺线管内部,其N极指向螺线管的N极 C.磁感线的方向就是磁场方向 D.两条磁感线的空隙处不存在磁场

解析:选B 磁感线与电场线不同,它是一条闭合曲线,在磁体的外部由N极到S极,而在磁体的内部则由S极到N极,故选项A是不正确的。螺线管内部的磁感线和条形磁铁相似,是由S极到N极的,即磁场方向也是从S极指向N极,所以放置其中的小磁针N极必然是指向磁场方向,即螺线管的北极,故选项B正确。只有磁感线是直线时,磁感线的方向才与磁场方向一致,如果磁感线是曲线,那么某点的磁场方向是用该点的切线方向来表示的,所以选项C不正确。磁感线是为了研究问题方便而假想的曲线,磁场中磁感线有无数条,故提出两条磁感线之间是否有空隙,是否存在磁场等类似的问题是毫无意义的,故选项D不正确。

3.如图1所示,两个相同的导线圆环共轴平行悬挂,相隔一小段距离。当同时给两个导线圆环通以同方向的电流时,两导线圆环将( )

图1

A.吸引 C.保持静止

B.排斥 D.边吸引边转动

解析:选A 根据安培定则,两环形电流中间产生的磁场相当于两个条形磁体的异名磁

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4.如图2所示,若一束电子沿y轴正方向定向运动,则在z轴上某点A的磁场方向应为( )

图2

A.沿x轴正方向 B.沿z轴正方向 C.沿x轴负方向 D.沿z轴负方向

解析:选A 首先由电流方向的规定可知,电子沿y轴正方向定向运动,则电流沿y轴负方向,由安培定则可知A处的磁场方向沿x轴正方向,所以选项A正确。

5.为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流

I引起的。在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是( )

解析:选B 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,在地球的内部,地磁场的方向由地理的北极附近指向地理南极附近,由安培定则得环形电流的方向由东向西,故B正确。

6.指南针是我国古代的四大发明之一。当指南针静止时,其N极指向如图3虚线(南北向)所示,若某一条件下该指南针静止时N极指向如图实线(N极东偏北向)所示。则以下判断正确的是( )

图3

A.可能在指南针上面有一导线东西放置,通有由东向西的电流 B.可能在指南针上面有一导线东西放置,通有由西向东的电流 C.可能在指南针上面有一导线南北放置,通有由北向南的电流 D.可能在指南针上面有一导线南北放置,通有由南向北的电流 推荐精品K12资料

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解析:选C N极指向表示磁感应强度的方向,根据题意可知通电直导线在小磁针处的磁场,与原来指向北方的磁场的合磁场方向指向东北方向(如题图中实线),选项C对,A、B、D错。

7. (多选)如图4所示,一个电子沿逆时针方向做圆周运动,则由于电子的运动将( )

图4

A.不产生磁场

B.在圆周的内侧、外侧均产生磁场

C.产生磁场,圆心处的磁场方向垂直于纸面向里 D.产生磁场,圆心处的磁场方向垂直于纸面向外

解析:选BC 电子沿逆时针方向做圆周运动,形成的电流方向为顺时针方向,根据安培定则可判断电子的运动将在圆周的内侧、外侧均产生磁场,且圆心处的磁场方向垂直于纸面向里,选项B、C正确。

8.如图5所示,a、b是电池的两个极,A、B、C为通电螺线管轴线上的三点,D为螺线管正上方的一点,将小磁针分别放在A、B、C、D四点,静止时小磁针S极的指向与电池正极的关系是( )

图5

A.在A点S极向右,a为正极 B.在B点S极向左,b为正极 C.在C点S极向左,b为正极 D.在D点S极向右,a为正极

解析:选D 可用假设法进行判断,分别设a、b为电源的正极,确定出电流方向,再根据电流方向确定出A、B、C、D各点的磁场方向,再判定出小磁针的指向,和各选项对比知,选项D正确。

9. (多选)南极考察队队员在地球南极附近用弹簧秤竖直悬挂一未通电螺线管,如图6所示。下列说法正确的是( ) 推荐精品K12资料

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图6

A.若将a端接电源正极,b端接电源负极,则弹簧秤示数将减小 B.若将a端接电源正极,b端接电源负极,则弹簧秤示数将增大 C.若将b端接电源正极,a端接电源负极,则弹簧秤示数将增大 D.不论螺线管通电情况如何,弹簧秤示数均不变

解析:选AC 一方面,可以将地球等效处理为一个大条形磁铁,地理南极附近相当于磁铁的N极,因而在地理南极附近地磁场方向近似竖直向上,如图所示;另一方面,可利用安培定则确定通电螺线管在其周围产生的磁场方向,再根据“同名磁极相斥,异名磁极相吸”的规律判定通电螺线管与地球之间的作用情况。正确选项为A、C。

10.如图7所示,一个轻质弹簧下端悬挂一个小铁片,当开关S断开时,铁片刚好与水银槽中水银接触。当开关S闭合后,铁片会( )

图7

A.不动

B.陷入水银面以下 C.向上运动停止在空中 D.不停地上下振动

解析:选D 当开关S闭合后,弹簧相当于通电螺线管,由于各匝弹簧中通入电流方向相同,相邻两匝弹簧线圈之间为异名磁极,则弹簧各匝之间相互吸引使弹簧缩短,将铁片向上提起;铁片离开水银面后,电路断开,弹簧无磁性,则在铁片的重力作用下,弹簧伸长,铁片与水银面接触又使电路连通,这个过程循环往复,使铁片不停地上下振动。

11.如图8所示,当开关S接通后,说明电流周围磁场中的小磁针的偏转情况。

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图8

解析:甲图线框内电流磁感线向内,线框外电流磁感线向外,线框内小磁针N极向纸内偏转,线框外小磁针N极向纸外偏转;乙图通电螺线管下端为N极,两个小磁针顺时针偏转;丙图通电螺线管类似蹄形磁铁,左侧为N极、右侧为S极,左边的小磁针顺时针偏转,右边的小磁针逆时针偏转。

答案:见解析

12.装有铁芯的螺线管叫电磁铁,巨大的电磁铁能吸起很重的钢铁,如图9甲所示。现有一个如图乙所示的绕有两个线圈的铁芯,要使其产生磁性且左端为N极,其四个接头与电源应怎样连接?

图9

解析:使铁芯产生磁性并且左端为N极,可有以下五种接法: (1)只用a、c线圈,a端接电源正极,c端接电源负极。 (2)只用b、d线圈,b端接电源正极,d端接电源负极。 (3)a、b相接,接电源正极,c、d相接,接电源的负极。 (4)b、c相接,a接电源的正极,d接电源的负极。 (5)a、d相接,b接电源的正极,c接电源的负极。 答案:见解析

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