2017-2018學(xué)年高中物理 第3章 磁場 第1節(jié) 磁現(xiàn)象 磁場練習(xí) 教科版選修3-1.doc

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第1節(jié)　磁現(xiàn)象　磁場 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．奧斯特實驗是將導(dǎo)線沿________方向放置在磁針的上方，通電時磁針發(fā)生了轉(zhuǎn)動．此實驗說明電流周圍存在磁場． 2．磁體與磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之間、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用都是通過________發(fā)生的． 3．如果在磁場中畫出一些曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟這點的____________的方向一致，這樣的曲線就叫做磁感線． 磁感線是為了形象地描述磁場而人為假設(shè)的曲線，其疏密反映磁場的________，線上每一點的切線方向都跟該點的________方向相同． 4．安培定則： (1)如果右手握住導(dǎo)線，讓伸直的拇指所指的方向與________方向一致，則____________所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向． (2)如果右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向____________，伸直的拇指所指的方向就是________________________的方向． 5．安培認(rèn)為，在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部存在著一種環(huán)形電流——分子電流，分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為微小的________，分子的兩側(cè)相當(dāng)于兩個________． 安培分子電流假說揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，即磁體的磁場和電流的磁場一樣，都是由電荷的運動產(chǎn)生的． 6．(1)地球本身是一個大磁體，它的N極位于________附近，S極位于____________附近． (2)地球的地理兩極與地磁兩極并不重合，磁針的指向與南北方向有一個夾角，這個夾角稱做________． 【概念規(guī)律練】 知識點一　磁場 1．以下說法中正確的是(　　) A．磁極與磁極間的相互作用是通過磁場產(chǎn)生的 B．電流與電流間的相互作用是通過電場產(chǎn)生的 C．磁體與電流間的相互作用是通過電場與磁場而共同產(chǎn)生的 D．磁場和電場是同一種物質(zhì) 2．下列說法中正確的是(　　) A．只有磁鐵周圍才有磁場 B．電荷的周圍一定有電場和磁場 C．永久磁鐵的磁場與電流周圍的磁場是兩種不同的磁場 D．電流能產(chǎn)生磁場說明電和磁是有聯(lián)系的 知識點二　磁感線 3．關(guān)于磁感線的描述，下列說法中正確的是(　　) A．磁感線可以形象地描述各點磁場的強弱和方向，它每一點的切線方向都和小磁針放在該點靜止時北極所指的方向一致 B．磁感線可以用細(xì)鐵屑來顯示，因而是真實存在的 C．兩條磁感線的空隙處一定不存在磁場 D．兩個磁場疊加的區(qū)域，磁感線就可能相交 4．關(guān)于磁感線的性質(zhì)和概念，下面的說法正確的是(　　) A．磁感線上各點的切線方向就是各點的磁感應(yīng)強度的方向 B．磁場中任意兩條磁感線均不相交 C．鐵屑在磁場中的分布曲線就是磁感線 D．磁感線總是從磁體的N極指向S極 知識點三　安培定則 5.如圖1所示，放在通電螺線管內(nèi)部中間處的小磁針，靜止時N極指向右，試判定電源的正、負(fù)極． 圖1 6．在圖2中，當(dāng)電流通過線圈時，磁針的S極指向讀者，試確定線圈中電流的方向． 圖2 知識點四　安培分子電流假說 7．用安培提出的分子電流假說可以解釋下列哪些現(xiàn)象(　　) A．永久磁鐵的磁場B．直線電流的磁場 C．環(huán)形電流的磁場D．軟鐵棒被磁化的現(xiàn)象 【方法技巧練】 一、地磁場問題分析方法 8．關(guān)于地磁場，下列敘述正確的是(　　) A．地球的地磁兩極與地理的兩極重合 B．我們用指南針確定方向，指南的一極是指南針的南極 C．地磁的北極與地理南極重合 D．地磁的北極在地理南極附近 二、利用右手安培定則分析小磁針轉(zhuǎn)動方向的方法 9．當(dāng)接通電源后，小磁針A的指向如圖3所示，則(　　) 圖3 A．小磁針B的N極向紙外轉(zhuǎn) B．小磁針B的N極向紙里轉(zhuǎn) C．小磁針B不轉(zhuǎn)動 D．因電流未標(biāo)出，所以無法判斷小磁針B如何轉(zhuǎn)動 1．下列關(guān)于磁場的說法中，正確的是(　　) A．磁場和電場一樣，是客觀存在的特殊物質(zhì) B．磁場是為了解釋磁極間相互作用而人為規(guī)定的 C．磁極與磁極之間是直接發(fā)生作用的 D．磁場只有在磁極與磁極、磁極與電流發(fā)生作用時才產(chǎn)生 2．關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，正確的說法是(　　) ①一切磁現(xiàn)象都起源于電流或運動電荷，一切磁作用都是電流或運動電荷之間通過磁場而發(fā)生的相互作用?、诔谰么盆F外，一切磁場都是由運動電荷或電流產(chǎn)生的?、鄹鶕?jù)安培的分子電流假說，在外界磁場作用下，物體內(nèi)部分子電流取向變得大致相同時，物體就被磁化，兩端形成磁極　④磁就是電，電就是磁，有磁必有電，有電必有磁 A．②③④ B．②④C．①③D．①②③ 3．在做“奧斯特實驗”時，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)線的延長線上 B．沿電流方向放置磁針，使磁針在導(dǎo)線的正下方 C．導(dǎo)線沿南北方向放置在磁針的正上方 D．導(dǎo)線沿東西方向放置在磁針的正上方 4．地球是一個大磁體：①在地面上放置一個小磁針，小磁針的南極指向地磁場的南極；②地磁場的北極在地理南極附近；③赤道附近地磁場的方向和地面平行；④北半球地磁場方向相對地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁場方向都是和地面平行的．以上關(guān)于地磁場的描述正確的是(　　) A．①②④B．②③④ C．①⑤D．②③ 5．在通電螺線管的左端放一小磁針，靜止時小磁針指向如圖4所示，螺線管與電池相連，則下列說法中正確的是(　　) 圖4 A．方框左端為電池的正極 B．方框右端為電池的正極 C．若把一小磁針放在螺線管內(nèi)部，它靜止時N極指向水平向右 D．若把一小磁針放在螺線管右端，它靜止時N極指向水平向右 6．在同一平面有四根彼此絕緣的通電直導(dǎo)線，如圖5所示．四根導(dǎo)線中電流I4＝I3>I2>I1，要使O點磁場增強，則應(yīng)切斷哪一根導(dǎo)線中的電流(　　) 圖5 A．I1 B．I2C．I3D．I4 7．一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針上方，并與磁針指向平行，能使磁針的S極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)，如圖6所示．那么這束帶電粒子可能是(　　) 圖6 A．向右飛行的正離子束B．向左飛行的正離子束 C．向右飛行的負(fù)離子束D．向左飛行的負(fù)離子束 8.南極考察經(jīng)常就南極特殊的地理位置進行科學(xué)測量．“雪龍?zhí)枴笨疾礻爢T一次實驗如下：在地球南極附近用彈簧測力計豎直懸掛一未通電螺線管，如圖7所示．下列說法正確的是(　　) 圖7 A．若將a端接電源正極，b端接電源負(fù)極，則彈簧測力計示數(shù)將減小 B．若將a端接電源正極，b端接電源負(fù)極，則彈簧測力計示數(shù)將增大 C．若將b端接電源正極，a端接電源負(fù)極，則彈簧測力計示數(shù)將增大 D．不論螺線管通電情況如何，彈簧測力計示數(shù)均不變 9．如圖8所示，螺線管中通有電流，如果在圖中的a、b、c三個位置上各放一個小磁針，其中a在螺線管內(nèi)部，則(　　) 圖8 A．放在a處的小磁針的N極向左 B．放在b處的小磁針的N極向右 C．放在c處的小磁針的S極向右 D．放在a處的小磁針的N極向右 題　號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答　案 第三章　磁場 第1節(jié)　磁現(xiàn)象　磁場 答案 課前預(yù)習(xí)練 1．南北 2．磁場 3．磁感應(yīng)強度　強弱　磁場 4．(1)電流　彎曲的四指 (2)一致　環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線 5．磁體　磁極 6．(1)地理南極　地理北極　(2)磁偏角 課堂探究練 1．A　[電流能產(chǎn)生磁場，在電流的周圍就有磁場存在，不論是磁極與磁極間還是電流與電流間、磁體與電流間，都有相互作用的磁場力．磁場是磁現(xiàn)象中的一種特殊物質(zhì)，它的基本性質(zhì)是對放入磁場中的磁體、電流有磁場力的作用；而電場是電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)，其最基本的性質(zhì)是對放入電場中的電荷有電場力的作用，它不會對放入靜電場中的磁體產(chǎn)生力的作用，因此，磁場和電場是兩種不同的物質(zhì)，各自具有其自身的特點．所以只有A正確．] 點評　一切磁現(xiàn)象都是通過磁場產(chǎn)生的，由于電流周圍存在磁場，所以電流與電流之間、電流與磁體之間的作用也是磁現(xiàn)象． 2．D　[磁鐵和電流周圍都有磁場且性質(zhì)相同，而電流是電荷定向移動形成的．所以，運動電荷周圍既有電場又有磁場，靜止電荷周圍只有電場，A、B、C不對，電流產(chǎn)生磁場就是電和磁有關(guān)的證明，所以D對．] 3．A　[磁感線上每一點的切線方向表示磁場方向，即小磁針靜止時北極所指的方向，所以A正確；磁感線是為了形象地描述磁場而假想的一簇有方向的閉合曲線，實際上并不存在，細(xì)鐵屑可以顯示出其形狀，但那并不是磁感線，B錯；磁感線的疏密反映磁場的強弱，磁感線是假想的人為畫出的曲線，兩條磁感線的空隙處也存在磁場，C錯；在磁鐵外部磁感線從N極到S極，內(nèi)部從S極到N極，磁感線不相交，所以D不正確．] 點評　對磁感線概念的理解和磁感線特點的掌握是關(guān)鍵，充分理解磁感線的以下性質(zhì)：磁感線是閉合的曲線；磁感線不相交；疏密程度反映了磁場的強弱；磁感線上某點的切線方向表示該點的磁場方向． 4．AB　[磁感應(yīng)強度的方向就是磁場的方向，磁感線的切線方向就是磁場方向，因此選項A是正確的；兩條磁感線相交就說明在兩線相交處有兩個切線方向，即有兩個磁感應(yīng)強度方向，這是不可能的，磁場中某點的磁感應(yīng)強度是唯一確定的，磁感應(yīng)強度的方向也只有一個，因此兩條磁感線不能相交，選項B是正確的；磁感線是為形象描述磁場的磁感應(yīng)強度分布而畫出的一簇曲線，不是真實存在的，而鐵屑的分布曲線只能證明用磁感線描述磁場的方法是正確的，而鐵屑不是磁感線，選項C是錯誤的；在通電螺線管內(nèi)部和條形磁體內(nèi)部的磁感線應(yīng)是從S極指向N極，選項D是錯誤的．] 5．c端為正極，d端為負(fù)極 解析　小磁針N極的指向即為該處的磁場方向，所以螺線管內(nèi)部磁感線由a→b。根據(jù)安培定則可判斷出電流由電源的c端流出，d端流入,故c端為正極，d端為負(fù)極。 6．電流為順時針方向，如圖所示． 解析　磁針南極指向讀者說明線圏產(chǎn)生的磁感線方向垂直線面向里，根據(jù)安培定則可知線圈中電流方向是順時針的． 點評　用安培定則分析環(huán)形電流的磁場時，要注意彎曲的四指指向電流方向，大拇指所指方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向． 7．AD　[分子電流假說是安培為解釋磁體的磁現(xiàn)象而提出的，所以選項A、D是正確的；而通電導(dǎo)線周圍的磁場是由其內(nèi)部自由電荷定向移動而產(chǎn)生的宏觀電流產(chǎn)生的．分子電流和宏觀電流雖然都是運動電荷引起的，但產(chǎn)生的原因是不同的．] 8．BD　[地球是一個大磁體，其磁北極(N極)在地理南極附近，磁南極(S極)在地理北極附近，并不重合．指南針指南的一端應(yīng)該是磁針的南極(S極)．選項B、D正確．] 9．A　[根據(jù)通電螺線管的磁場與小磁針的相互作用情況可以判斷：螺線管的左邊應(yīng)該是S極．再根據(jù)安培定則，右手握住螺線管，大拇指指向螺線管的N極，其余四指的方向就是通電螺線管中的電流方向，即電流從左邊流入，右邊流出，如下圖所示． 再根據(jù)安培定則判知小磁針B所在處的磁場方向垂直紙面向外，所以知小磁針B的N極向紙外轉(zhuǎn)] 課后鞏固練 1．A　[磁場是一種客觀存在的物質(zhì)，磁極與磁極、磁極與電流、電流與電流間相互作用時都是通過磁場而發(fā)生，故B、C、D錯誤，A正確．] 2．C　[②錯誤在于永久磁體之所以顯磁性的原因是內(nèi)部分子電流規(guī)律分布．④錯誤的原因是靜止的電荷周圍就沒有磁場．只有運動的電荷才能產(chǎn)生磁場．] 3．C　[把導(dǎo)線沿南北方向放置在地磁場中處于靜止?fàn)顟B(tài)的磁針的正上方．通電時磁針發(fā)生明顯的偏轉(zhuǎn)，是由于南北方向放置的通電導(dǎo)線的正下方的磁場恰好是東西方向．正確選項為C.] 點評　(1)注意“奧斯特實驗”的細(xì)節(jié)問題，導(dǎo)線東西放置或?qū)⒋裴樂旁趯?dǎo)線的延長線上都不一定能觀察到磁針的偏轉(zhuǎn)． (2)觀察小磁針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)時，應(yīng)避免與地磁場引起的磁針偏轉(zhuǎn)相重合． 4．D　5.A 6．D　[由安培定則判知，只有電流I4在O點的磁場方向與其余三段相反，依據(jù)磁場的矢量疊加，知選D.] 7．BC　[磁針S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)，說明電流產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外，由安培定則可得，電流方向向左．可以形成方向向左的電流的是向左飛行的正離子束或向右飛行的負(fù)離子束．] 8．AC　[在地球南極附近即為地磁N極，螺線管相當(dāng)于一條形磁鐵，根據(jù)右手螺旋定則判斷出“條形磁鐵”的極性．再根據(jù)同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，判斷知A、C正確．] 9．BD　[由安培定則，通電螺線管的磁場如下圖所示， 右端為N極，左端為S極，在a點磁場方向向右，則小磁針在a點時，N極向右，則A項錯，D項對；在b點磁場方向向右，則磁針在b點時，N極向右，則B項正確；在c點，磁場方向向右，則磁針在c點時，N極向右，S極向左，則C項錯．]