高中物理粤教版 (2019)必修 第三册第一节 磁现象与磁场同步训练题

第1节 磁现象与磁场

(建议用时：25分钟)

考点1　对磁感线及电流的磁场的理解

1．(多选)关于磁场和磁感线的描述，正确的说法有(　　)

A．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质

B．磁感线可以形象地表示磁场的强弱与方向

C．磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止

D．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线

AB　[磁场具有能量，所以是一种物质，A正确；磁感线的疏密程度可表示磁场的强弱，磁感线的切线方向可表示磁场的方向，B正确；磁感线是闭合曲线，在磁体外部，从磁体的北极出发，到南极终止，在磁体内部，从南极指向北极，C错误；用细铁屑在磁铁周围排列出的曲线可以模拟磁感线，但并不是磁感线，没有细铁屑的地方同样可以画出磁感线，故D错误。]

2．下列说法正确的是(　　)

A．磁感线有可能出现相交的情况

B．磁感线总是由N极出发指向S极

C．某点磁场的方向与放在该点的小磁针静止时N极所指方向一致

D．某点磁场的方向与放在该点的小磁针受力的方向一致

C　[根据磁感线的特点：(1)磁感线在空间内不能相交；(2)磁感线是闭合曲线，在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极；(3)磁感线的切线方向表示磁场的方向(小磁针静止时N极指向)。可判断选项A、B错误，C正确，D错误。]

3．如图所示，一通电螺线管通有图示电流，1、2、4小磁针放在螺线管周围，3小磁针放在螺线管内部，四个小磁针静止在如图所示位置，则四个小磁针的N、S极标注正确的是(　　)

A．1　　　B．2　　　C．3　　　D．4

B　[小磁针静止时的N极指向为该处的磁感线方向，根据安培定则可知通电螺线管的右端为N极，左端为S极，内部磁感线方向是从左到右，故只有2小磁针的N、S极标注正确。]

4．如图是一种利用电磁原理制造的充气泵的结构示意图，其工作原理类似打点计时器，当电流从电磁铁的接线柱a流入，吸引小磁铁向下运动时，以下选项中正确的是(　　)

A．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为N极

B．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极

C．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极

D．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极

D　[当电流从a端流入电磁铁时，根据安培定则判断出电磁铁的上端为S极，此时它能吸引小磁铁向下运动，说明小磁铁的下端为N极。]

5．(多选)如图所示，螺线管中通有电流，如果在图中的a、b、c三个位置上各放一个小磁针，其中a在螺线管内部，则(　　)

A．放在a处的小磁针的N极向左

B．放在b处的小磁针的N极向右

C．放在c处的小磁针的S极向右

D．放在a处的小磁针的N极向右

BD　[由安培定则，通电螺线管的磁场如图所示，右端为N极，左端为S极，在a点磁场方向向右，则小磁针在a点时，N极向右，则A项错误，D项正确；在b点磁场方向向右，则磁针在b点时，N极向右，则B项正确；在c点，磁场方向向右，则磁针在c点时，N极向右，S极向左，则C项错误。]

考点2　对磁场及地磁场的理解

6．指南针是我国古代的四大发明之一，司南是春秋战国时期发明的一种指南针，如图所示，它由青铜盘和磁勺组成，磁勺放置在青铜盘的中心，可以自由转动，由于受地磁场作用，司南的磁勺尾静止时指向南方，下列说法中正确的是(　　)

A．磁勺能够指示方向，是利用了地磁场对磁勺的作用

B．磁勺的指向不会受到附近磁铁的干扰

C．磁勺的指向不会受到附近铁块的干扰

D．磁勺的N极位于司南的磁勺尾部

A　[司南能够指示南北，是由于地球具有磁场，地磁场是南北指向，故A正确；司南的指向会受到附近磁铁的干扰；铁块容易被磁化，铁块磁化后也会影响附近的磁场分布，所以磁勺的指向会受到附近铁块的干扰，故B、C错误；由于司南的磁勺尾静止时指向南方，所以磁勺的S极位于司南的磁勺尾部，故D错误。]

7．讲解围棋赛事时，经常使用竖直放置的棋盘，棋子在竖直放置的棋盘上可以移动，但不会掉下来。这种棋盘和棋子都是用磁性材料制成的，棋子不会掉落是因为(　　)

A．质量小，重力可以忽略不计

B．受到棋盘对它向上的摩擦力

C．棋盘对它的吸引力与重力平衡

D．它一方面受到棋盘的吸引，另一方面还受到空气的浮力

B　[对棋子受力分析如图所示，磁性棋子受到棋盘的吸引力而对棋盘产生压力，棋盘对棋子有向外的弹力，重力使得棋子有向下滑动的趋势，因此棋子受到棋盘对它向上的静摩擦力，此力和重力平衡，使得棋子不会掉落，A错，B对；棋盘对棋子的吸引力与棋盘对棋子向外的弹力是一对平衡力，C错；由于空气浮力远小于重力，故可以忽略不计，D错。]

8．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(　　)

B　[地磁场是从地球的南极附近出来，进入地球的北极附近，除两极外，地表上空的磁场都具有向北的磁场分量。由安培定则，环形电流外部磁场方向向北，可知B正确；A图地表上空磁场方向向南，A错误；C、D在地表上空产生的磁场方向是东西方向，C、D错误。]

9．(多选)南极考察经常就南极特殊的地理位置进行科学测量，“雪龙号”考察队员一次实验如下：在地球南极附近用弹簧测力计竖直悬挂一未通电的螺线管，如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧测力计示数将减小

B．若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧测力计示数将增大

C．若将b端接电源正极，a端接电源负极，则弹簧测力计示数将增大

D．不论螺线管通电情况如何，弹簧测力计示数均不变

AC　[在地球南极附近即为地磁N极，螺线管相当于一条形磁铁，根据安培定则判断出“条形磁铁”的极性。]

(建议用时：15分钟)

10．(多选)在三维直角坐标系中，电子沿y轴正方向运动，如图所示，则(　　)

A．利用安培定则判定电子运动产生的磁场方向时，大拇指应沿电子的运动方向

B．利用安培定则判定电子运动产生的磁场方向时，大拇指应沿形成的电流方向

C．由电子运动产生的磁场在图示a处的方向沿＋x方向

D．由电子运动产生的磁场在图示a处的方向沿－x方向

BD　[由安培定则知，伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致，A错误，B正确；弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。在a点的切线方向沿－x方向，所以C错误，D正确。]

11．将A、B两个磁环先后套在光滑的木支架上，并使两磁环相对的磁极极性相同，此时可以看到上方的磁环A“悬浮”在空中，如图所示，设两磁环受到的重力相等且都为G，则磁环B对木支架底座的压力F与重力G的大小关系是(　　)

A．F＜G   B．F＝G

C．G＜F＜2G   D．F＝2G

D　[由A、B两磁环相对的磁极极性相同，知它们之间相互作用力是斥力，A悬浮在空中，说明A受力平衡，因此，A受到的重力和B对A的排斥力大小相等，根据牛顿第三定律，B受到A的斥力大小等于G，对B受力分析可知，B受到重力、向下的斥力和底座对B向上的支持力，B静止，所以F支＝2G，所以B对底座的压力F等于2G。]

12．(多选)如图所示， 一束带电粒子沿水平方向的虚线飞过磁针上方， 并与磁针方向平行， 能使磁针的N极转向读者， 那么这束带电粒子可能是(　　)

A．向右飞的正离子

B．向右飞的负离子

C．向左飞的正离子

D．向左飞的负离子

BC　[带电粒子沿水平方向的虚线飞过磁针上方，并与磁针方向平行，能使磁针N极转向读者，则知电流的磁场在小磁针处是垂直于纸面指向读者的，依据安培定则可得，电流的方向水平向左。因此，如果这束带电粒子是正离子，则向左飞行；如果是负离子，则向右飞行。故选B、C。]

13．如图所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C(包括支架)的总质量为M。B为铁片，质量为m。当电磁铁通电时，铁片被吸引加速上升，设某时刻铁片的加速度为a，则轻绳上拉力F的大小为多少？

[解析]　本题是磁场和力学的综合题，可通过受力分析，结合牛顿第二定律解决。在铁片B上升的过程中，轻绳上的拉力F大小等于AC的重力Mg和B对A的引力F引′的和。在铁片B上升的过程中，对B有F引－mg＝ma，所以F引＝mg＋ma。由牛顿第三定律可知B对A的引力F引′与A对B的引力F引大小相等、方向相反，所以F＝Mg＋mg＋ma。

[答案]　Mg＋mg＋ma