【创新设计】2022学年高中物理 3.1 磁现象和磁场每课一练 教科版选修3-1

3.1磁现象和磁场1．关于磁场，下列说法正确的是(　　)A．其基本性质是对处于其中的磁体或电流有力的作用B．磁场是看不见、摸不着、实际不存在的，是人们假想出来的一种物质C．磁场是客观存在的一种特殊物质形态D．磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无答案　AC解析　磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流有力的作用，A正确；磁场虽然看不见摸不着，但是它是客观存在的，B、D错误．C正确．故选AC.磁极间的相互作用2．(2022·长春调研)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，由于同性磁极有相互排斥的作用很容易脱落，其内部N、S磁极分布如图3－1－4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脱落的主要原因，下列说法中正确的是(　　)图3－1－4A．甲图中前、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．甲图中前、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．乙图中前、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．乙图中前、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　考查学生通过阅读获取信息、分析解决问题能力，甲图同性磁极间距较小，相互斥力大，容易脱落，A正确；乙图中前后面的同性磁极间距较大，相互斥力，不容易脱落，C正确．对磁感线的理解3．下图表示磁场的磁感线，依图分析磁场中a点的磁感应强度比b点的磁感应强度大的是(　　)6答案　AC解析　磁感线的疏密可表示磁感应强度的大小．安培定则的理解和应用4．关于电流的磁场，下列说法正确的是(　　)A．直线电流的磁场只分布在垂直于导线的某一个平面内B．直线电流的磁感线是一些同心圆，距离导线越远处磁感线越疏C．通电螺线管外部的磁场分布与条形磁铁的相同，在螺线管内部无磁场D．直线电流、环形电流、通电螺线管的磁场方向都可以用安培定则来判定答案　BD解析　通电直导线周围有磁场，磁场的磁感线位于跟导线垂直的平面内，与导线垂直的平面有无数个，因此整个导线周围都有磁场，如图只是画出了其中一个平面内磁场的磁感线，所以选项A错误；跟导线垂直的某一个平面内，磁感线分布并不均匀，离导线越近，磁感线越密集，反之，越稀疏，故选项B正确；将小磁针放在螺线管的内部和外部，都受到磁场力作用而发生偏转，这说明通电螺线管的内部和外部都有磁场，选项C错误；安培定则是描述电流以及电流产生的磁场方向的规律，选项D正确.(时间：60分钟)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　题组一　磁现象和磁场1．铁棒A能吸引小磁针，铁棒B能排斥小磁针，若将铁棒A靠近铁棒B时，下述说法中正确的是(　　)A．A、B一定相互吸引B．A、B一定相互排斥C．A、B间可能无磁场力作用D．A、B可能相互吸引，也可能相互排斥答案　D2.图3－1－5(2022·溧阳中学检测)如图3－1－5所示，一根条形磁铁，左端为S极，右端为N极．下列表示从S极到N极磁性强弱变化情况的图像中正确的是(　　)6答案　C解析　条形磁铁两极磁性最强，中间磁性最弱，故磁性强弱变化曲线如C所示．3．在隧道工程以及矿山爆破作业中，部分未发火的炸药残留在爆破孔内，很容易发生人身伤亡事故．为此，科学家制造了一种专门的磁性炸药，在磁性炸药制造过程中掺入了10%的磁性材料——钡铁氧体，然后放入磁化机磁化．使用磁性炸药一旦爆炸，即可安全消磁，而遇到不发火的情况可用磁性探测器测出未发火的炸药，已知掺入的钡铁氧体的消磁温度约为400℃，炸药的爆炸温度约2240℃～3100℃，一般炸药引爆温度最高为140℃左右．以上材料表明(　　)A．磁性材料在低温下容易被磁化B．磁性材料在高温下容易被磁化C．磁性材料在低温下容易被消磁D．磁性材料在高温下容易被消磁答案　D4．下列关于磁场的说法中正确的是(　　)A．磁体周围的磁场看不见、摸不着，所以磁场不是客观存在的B．将小磁针放在磁体附近，小磁针会发生偏转是因为受到磁场力的作用C．把磁体放在真空中，磁场就消失了D．当磁体周围撒上铁屑时才能形成磁场，不撤铁屑磁场就消失答案　B5．在奥斯特电流磁效应的实验中，通电直导线应该(　　)A．平行南北方向，在小磁针正上方B．平行东西方向，在小磁针正上方C．东南方向，在小磁针正上方D．西南方向，在小磁针正上方答案　A6．把铁棒甲的一端靠近铁棒乙的中部，发现两者吸引，而把乙的一端靠近甲的中部时，两者互不吸引，则(　　)A．甲有磁性，乙无磁性B．甲无磁性，乙有磁性C．甲、乙都有磁性D．甲、乙都无磁性答案　A7.图3－1－6中国是世界上研究磁现象最早的国家，中国的四大发明之一“司南”，如图3－1－6所示，司南在地磁场的作用下具有指向性．下列关于司南的说法正确的是(　　)A．司南是用金属铜制成的勺子，放在刻有方位的磁盘上，当它静止时，勺柄指南B．司南是用金属铜制成的勺子，放在刻有方位的磁盘上，当它静止时，勺柄指北6C．司南是用天然磁石制成的勺子，放在刻有方位的铜盘上，当它静止时，勺柄指南D．司南是用天然磁石制成的勺子，放在刻有方位的铜盘上，当它静止时，勺柄指北答案　C解析　司南的勺柄相当于条形磁铁的S极，故其静止时勺柄指南．题组二　磁场线及安培定则的应用8．(2022·福州高二检测)关于电场和磁场，下列说法正确的是(　　)A．我们虽然不能用手触摸到电场的存在，却可以用试探电荷去探测它的存在和强弱B．电场线和磁感线是可以形象描述场强弱和方向的客观存在的曲线C．磁感线和电场线一样都是闭合的曲线D．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，都是客观存在的物质答案　AD解析　电场和磁场都是客观存在的物质，电场线和磁感线都是假想的曲线，实际并不存在．电场线和磁感线的最大区别在于：磁感线是闭合的，而电场线不是闭合的．故正确答案为A、D.9.图3－1－7如图3－1－7所示为某磁场的一条磁感线，其上有A、B两点，则(　　)A．A点的磁感应强度一定大B．B点的磁感应强度一定大C．因为磁感线是直线，A、B两点的磁感应强度一样大D．条件不足，无法判断答案　D解析　由磁场中一根磁感线无法判断磁场强弱．10．下列各电流产生磁场的分布图，正确的是(　　)答案　AD解析　由安培定则可以判断出直线电流产生的磁场方向，A正确、B错误．C和D为环形电流，注意让弯曲的四指指向电流的方向，可判断出D正确、C错误．故正确选项为AD.图3－1－811．如图3－1－8所示，a、b、c三枚小磁针分别在通电螺线管的正上方、管内和右侧，当这些小磁针静止时，小磁针N极的指向是(　　)A．a、b、c均向左B．a、b、c均向右C．a向左，b向右，c向右D．a向右，b向左，c向右答案　C6解析　小磁针静止时N极的指向与该点磁感线方向相同，如果a、b、c三处磁感线方向确定，那么三枚磁针静止时N极的指向也就确定．所以，只要画出通电螺线管的磁感线如图所示，即可知a磁针的N极在左边，b磁针的N极在右边，c磁针的N极在右边．图3－1－912．如图3－1－9为某磁场中的磁感线．则(　　)A．a、b两处磁感应强度大小不等，Ba＞BbB．a、b两处磁感应强度大小不等，Ba＜BbC．同一小段通电导线放在a处时受力一定比b处时大D．同一小段通电导线放在a处时受力可能比b处时小答案　AD13.图3－1－10如图3－1－10所示，ABCD是一环形导线，在C、D处用导线与直导线ab接通，图中标出了环形电流的磁感线方向，则可知A、B两端中接电源正极的是______端，放在ab下方的小磁针________极将转向纸外．答案　B　N解析　由安培定则知ABCD中电流方向为BDCA，故B端接电源正极，同理由安培定则知，ab下方磁场方向应垂直纸面向外，ab下方的小磁针N极受向外的磁场力，故N极向外转．题组三　综合应用14．如图3－1－11所示，在全自动洗衣机中，排水阀由程序控制器控制其动作．当洗衣机进行排水和脱水工序时电磁铁的线圈通电，使电磁铁的铁芯2动作，牵引排水阀的活塞，排除污水．牵引电磁铁结构如图3－1－11所示．以下正确的是(　　)6图3－1－11A．若a，b输入交变电流，铁芯2不能吸入线圈中B．若a，b输入交变电流，铁芯2能吸入线圈中C．若某时刻输入控制电流时，a为正，b为负，则铁芯2的B为S极D．若某时刻输入控制电流时，a为正，b为负，则铁芯2的B为N极答案　BD解析　只要电磁铁通电就具有磁性，就可能吸合铁芯，因此B是正确的；根据右手螺旋定则可知，若输入控制电流时，a为正，b为负，则铁芯2的左端B为N极，D是正确的．15．明明同学买了一个新型的全封闭镍镉电池(外形与铅蓄电池相似)，从铭牌上可知该电池的供电电压为6V，可连续供电的最大电流为1A，但电池的两个电极旁边涂了两种不同的颜色，并未标明“＋”、“－”极．现请你根据备用器材设计实验方法，帮助明明同学辨别该电池的正、负极．备用器材有：滑线变阻器(R)、线圈绕向明确的螺线管(L)、小磁针(N、S极已标明)、开关(S)、导线若干．(1)试在虚线方框内画出你设计的电路图，并标明你选用的器材代号．Ｋ(2)简述对电池两极具体的判定方法．答案　(1)如图所示．(2)若小磁针在如图所示处于静止状态，则螺线管中外侧电流向上，电源左边为正极，反之，电源左边为负极．6