物理选修31 磁现象和磁场当堂达标检测题

3.1磁现象和磁场能力课时针对练习

1．实验表明：磁体能吸引一元硬币，对这种现象的解释正确的是(　　)

A．硬币一定是铁做的，因为磁体能吸引铁

B．硬币一定是铝做的，因为磁体能吸引铝

C．磁体的磁性越强，能够吸引的物质种类越多

D．硬币中含有磁性材料，磁化后能够被吸引

2．下列说法中正确的是  (　　)．

A．奥斯特实验说明了通电导线对磁体有作用力

B．奥斯特实验说明了磁体对通电导线有作用力

C．奥斯特实验说明了任意两条通电导线之间有作用力

D．奥斯特实验说明了任意两个磁体之间有作用力

3（多选）．教师在课堂上演示奥斯特实验——电流对小磁针的作用时，同学们发现，南北放置的导线下方的小磁针在导线不通电时，小磁针的N极总指向北方，通电后小磁针偏转；改变电流的方向，小磁针的偏转方向恰好相反，导线中的电流增大，小磁针偏转更迅速．关于实验的分析，下列说法正确的是(　　)

A．只要是导线，周围都有磁场

B．导线只有通电后，周围才能产生磁场

C．电流的磁场具有方向性

D．通电导线周围形成的磁场强弱与电流大小有关

4．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(　　)．

5．物理实验都需要有一定的控制条件。奥斯特做电流磁效应实验时，应排除地磁场对实验的影响。关于奥斯特的实验，下列说法中正确的是(　　)

A．该实验必须在地球赤道上进行

B．通电直导线应该竖直放置

C．通电直导线应该水平东西方向放置

D．通电直导线应该水平南北方向放置

6．磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，其依据是(　　)

A．磁体的吸铁性

B．磁极间的相互作用规律

C．电荷间的相互作用规律

D．磁场具有方向性

7．在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，发现小磁针的N极突然向东偏转，由此可知(　　)

A．一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针

B．一定是小磁针正北方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针

C．可能是小磁针正上方有电子流自东向西水平通过

D．可能是小磁针正上方有电子流自南向北水平通过

8．(多选)磁力玻璃擦是目前很时尚的玻璃清洁器，其原理是利用异性磁极的吸引作用可使外面的一片跟着里面的一片运动，旧式磁力玻璃擦在使用时由于相对移动会导致前后两面的同性磁极间距较小，由于同性磁极间的斥力作用很容易脱落，其内部N、S磁极分布如图甲所示．经过改进后，新式磁力玻璃擦内部的N、S磁极分布如图乙所示，使用时两片不易脱落．关于两种磁力玻璃擦，下列说法正确的是(　　)

A．图甲中前后面的同性磁极间距较小，同性磁极相互斥力大，容易脱落

B．图甲中前后面的异性磁极间距较小，异性磁极相互引力大，不容易脱落

C．图乙中前后面的同性磁极间距较大，同性磁极相互斥力小，不容易脱落

D．图乙中前后面的异性磁极间距较大，异性磁极相互引力小，容易脱落

9.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，在铁片被吸引上升的过程中，轻绳OO′的拉力F的大小为(　　)

A．F＝Mg

B．Mg＜F＜(M＋m)g

C．F＝(M＋m)g

D．F＞(M＋m)g

10．举世瞩目的上海磁悬浮列车线是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮列车线，其全程共30 km，列车最高速度可达552 km/h，单向运行约8 min。磁悬浮列车底部装有电磁铁，轨道地面上则安装有线圈。通过地面线圈与列车上的电磁铁之间的排斥力使列车悬浮起来。地面线圈的上端磁极极性与列车上的电磁铁下端极性总保持(　　)

A．相同　　　　　　 B．相反

C．不能确定  D．以上均不对

11．关于月球上的物理现象和规律，同学们提出了很多问题和猜想，有关月球有无磁场，同学们提出了自己的猜想和检验猜想的实验方案：

(1)取一小磁针用细线悬挂在月球表面附近，如果它静止时指向某一方向，则可表明月球周围存在磁场。

(2)小磁针静止时，它的N极指向就是“月磁”的北极。你认为这个实验方案中有没有需要改进或改正的地方，如有请改进或改正。

12.如图所示是医生用来取出病人吞下的金属物品的仪器。当仪器顶部接触金属物品时，医生将手控环内推，再拉出整条塑料管，你能说出这种仪器的原理吗？如果小孩不慎吞下的是易拉罐环或一个回形针，哪种物体可以用这种仪器取出来？

3.1磁现象和磁场能力课时针对练习答案

1．实验表明：磁体能吸引一元硬币，对这种现象的解释正确的是(　　)

A．硬币一定是铁做的，因为磁体能吸引铁

B．硬币一定是铝做的，因为磁体能吸引铝

C．磁体的磁性越强，能够吸引的物质种类越多

D．硬币中含有磁性材料，磁化后能够被吸引

答案：D

解析：　一元硬币为钢芯镀镍，钢和镍都是磁性材料，放在磁体的磁场中能够被磁化获得磁性，因而能够被磁体吸引，故选项D正确。

2．下列说法中正确的是  (　　)．

A．奥斯特实验说明了通电导线对磁体有作用力

B．奥斯特实验说明了磁体对通电导线有作用力

C．奥斯特实验说明了任意两条通电导线之间有作用力

D．奥斯特实验说明了任意两个磁体之间有作用力

答案　A

解析　奥斯特实验说明了通电导线对磁体有作用力，所以正确选项为A.

3（多选）．教师在课堂上演示奥斯特实验——电流对小磁针的作用时，同学们发现，南北放置的导线下方的小磁针在导线不通电时，小磁针的N极总指向北方，通电后小磁针偏转；改变电流的方向，小磁针的偏转方向恰好相反，导线中的电流增大，小磁针偏转更迅速．关于实验的分析，下列说法正确的是(　　)

A．只要是导线，周围都有磁场

B．导线只有通电后，周围才能产生磁场

C．电流的磁场具有方向性

D．通电导线周围形成的磁场强弱与电流大小有关

答案：BCD

解析：不通电时导线下方小磁针N极指北，是因为地磁场的S极在地理北极附近，与导线是否通电无关；导线通电后小磁针偏转，导线中电流方向相反，小磁针偏转方向相反，说明电流产生的磁场也具有方向性；电流大，小磁针偏转迅速，说明电流大，磁场强．故选项B、C、D正确．

4．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(　　)．

答案　B

解析　地磁场是从地理的南极附近出来，进入地理的北极附近，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，故A错误．C、D在地表上空产生的磁场方向是东西方向，故C、D错误．

5．物理实验都需要有一定的控制条件。奥斯特做电流磁效应实验时，应排除地磁场对实验的影响。关于奥斯特的实验，下列说法中正确的是(　　)

A．该实验必须在地球赤道上进行

B．通电直导线应该竖直放置

C．通电直导线应该水平东西方向放置

D．通电直导线应该水平南北方向放置

答案：D

解析：　小磁针静止时指向南北，说明地磁场的方向为南北方向，当导线南北方向放置时，能产生东西方向的磁场，把小磁针放置在该处时，可有明显的偏转，故选D。

6．磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，其依据是(　　)

A．磁体的吸铁性

B．磁极间的相互作用规律

C．电荷间的相互作用规律

D．磁场具有方向性

答案：B

解析：　磁性水雷中的小磁针静止时，一端指南，一端指北，水雷不会爆炸，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，由磁极间的相互作用(同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引)知，就会使水雷中的小磁针发生转动，而触发水雷发生爆炸，故B正确。

7．在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，发现小磁针的N极突然向东偏转，由此可知(　　)

A．一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针

B．一定是小磁针正北方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针

C．可能是小磁针正上方有电子流自东向西水平通过

D．可能是小磁针正上方有电子流自南向北水平通过

答案：D

解析：　正常情况下，由于地磁场的作用，小磁针的N极应指向北方，而小磁针的N极向东偏转，说明小磁针受到外加磁场的作用，可能在小磁针的东方有一条形磁铁的S极靠近小磁针，也可能是在小磁针正上方有电子流自南向北水平通过，产生了由北向南的电流，使小磁针的N极向东偏转。所以选项D正确。

8．(多选)磁力玻璃擦是目前很时尚的玻璃清洁器，其原理是利用异性磁极的吸引作用可使外面的一片跟着里面的一片运动，旧式磁力玻璃擦在使用时由于相对移动会导致前后两面的同性磁极间距较小，由于同性磁极间的斥力作用很容易脱落，其内部N、S磁极分布如图甲所示．经过改进后，新式磁力玻璃擦内部的N、S磁极分布如图乙所示，使用时两片不易脱落．关于两种磁力玻璃擦，下列说法正确的是(　　)

A．图甲中前后面的同性磁极间距较小，同性磁极相互斥力大，容易脱落

B．图甲中前后面的异性磁极间距较小，异性磁极相互引力大，不容易脱落

C．图乙中前后面的同性磁极间距较大，同性磁极相互斥力小，不容易脱落

D．图乙中前后面的异性磁极间距较大，异性磁极相互引力小，容易脱落

答案：AC

解析：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，题图甲中前后面的同性磁极间距较小，同性磁极相互斥力大，容易脱落，题图乙中前后面的同性磁极间距较大，同性磁极相互斥力小，不容易脱落，故A、C正确．

9.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，在铁片被吸引上升的过程中，轻绳OO′的拉力F的大小为(　　)

A．F＝Mg

B．Mg＜F＜(M＋m)g

C．F＝(M＋m)g

D．F＞(M＋m)g

答案：D

解析：B被吸引上升时，B受到重力mg和A对B向上的吸引力F1而向上做加速运动，受力情况如图甲所示，故有F1－mg＞0①

对于A和C(包括支架)，受轻绳的拉力F，自身的重力Mg及B对A向下的吸引力F1′作用处于平衡状态．受力情况如图乙所示．

由平衡条件有F－F1′－Mg＝0②

又F1和F1′是一对作用力和反作用力，故有

F1′＝F1③

由①②③式得F＝Mg＋F1＞Mg＋mg＝(M＋m)g.

10．举世瞩目的上海磁悬浮列车线是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮列车线，其全程共30 km，列车最高速度可达552 km/h，单向运行约8 min。磁悬浮列车底部装有电磁铁，轨道地面上则安装有线圈。通过地面线圈与列车上的电磁铁之间的排斥力使列车悬浮起来。地面线圈的上端磁极极性与列车上的电磁铁下端极性总保持(　　)

A．相同　　　　　　 B．相反

C．不能确定  D．以上均不对

答案：A

解析：　磁悬浮列车采用磁场力使列车与轨道分离并悬浮起来，减小摩擦阻力，地面线圈与列车上的电磁铁间存在斥力，相对的磁极极性应相同。

11．关于月球上的物理现象和规律，同学们提出了很多问题和猜想，有关月球有无磁场，同学们提出了自己的猜想和检验猜想的实验方案：

(1)取一小磁针用细线悬挂在月球表面附近，如果它静止时指向某一方向，则可表明月球周围存在磁场。

(2)小磁针静止时，它的N极指向就是“月磁”的北极。你认为这个实验方案中有没有需要改进或改正的地方，如有请改进或改正。

解析：(1)小磁针静止时指向某一方向，说明月球周围存在磁场。

(2)小磁针静止时，它的N极指向就是“月磁”的南极。有需改进的地方，即应在不同的地点多做几次实验，观察小磁针是否总是指向某一个方向。

答案：见解析

12.如图所示是医生用来取出病人吞下的金属物品的仪器。当仪器顶部接触金属物品时，医生将手控环内推，再拉出整条塑料管，你能说出这种仪器的原理吗？如果小孩不慎吞下的是易拉罐环或一个回形针，哪种物体可以用这种仪器取出来？

答案： 见解析

解析：当仪器顶部接触金属物品时，医生将手控环内推，仪器内的活动永久磁铁向前接触金属物品，能将铁制物品吸引，然后拉出塑料管并将物体取出。回形针是铁制的，能被磁铁吸引，而易拉罐环一般是铝制品，不能被吸引，所以回形针可以用这种仪器取出来。