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1、2022年高中物理課時(shí)跟蹤檢測(cè)十七用磁感線描述磁場(chǎng)魯科版選修
1.關(guān)于磁感線,下列說法正確的是( )
A.磁感線是真實(shí)存在的,細(xì)鐵粉撒在磁鐵附近,我們看到的就是磁感線
B.磁感線始于N極,終止于S極
C.沿磁感線方向磁場(chǎng)減弱
D.磁感線是無頭無尾的閉合曲線
解析:選D 磁感線是人們?yōu)榱诵蜗竺枋龃艌?chǎng)而假想的線,實(shí)際不存在,細(xì)鐵粉在磁鐵附近的排列可以顯示磁感線的分布,但我們看到的不是磁感線,故A錯(cuò);磁感線是閉合曲線,在磁體外部是從N極到S極,在磁體內(nèi)部是從S極到N極,故D對(duì),B錯(cuò);磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,沿磁感線方向磁場(chǎng)可能增強(qiáng),也可能減弱,故C錯(cuò)。
2.關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的
2、描述,下列哪些是正確的( )
A.磁感線從磁體的N極出發(fā)到磁體的S極終止
B.自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針放在通電螺線管內(nèi)部,其N極指向螺線管的N極
C.磁感線的方向就是磁場(chǎng)方向
D.兩條磁感線的空隙處不存在磁場(chǎng)
解析:選B 磁感線與電場(chǎng)線不同,它是一條閉合曲線,在磁體的外部由N極到S極,而在磁體的內(nèi)部則由S極到N極,故選項(xiàng)A是不正確的。螺線管內(nèi)部的磁感線和條形磁鐵相似,是由S極到N極的,即磁場(chǎng)方向也是從S極指向N極,所以放置其中的小磁針N極必然是指向磁場(chǎng)方向,即螺線管的北極,故選項(xiàng)B正確。只有磁感線是直線時(shí),磁感線的方向才與磁場(chǎng)方向一致,如果磁感線是曲線,那么某點(diǎn)的磁場(chǎng)方向是用該點(diǎn)的切線方向
3、來表示的,所以選項(xiàng)C不正確。磁感線是為了研究問題方便而假想的曲線,磁場(chǎng)中磁感線有無數(shù)條,故提出兩條磁感線之間是否有空隙,是否存在磁場(chǎng)等類似的問題是毫無意義的,故選項(xiàng)D不正確。
3.如圖1所示,兩個(gè)相同的導(dǎo)線圓環(huán)共軸平行懸掛,相隔一小段距離。當(dāng)同時(shí)給兩個(gè)導(dǎo)線圓環(huán)通以同方向的電流時(shí),兩導(dǎo)線圓環(huán)將( )
圖1
A.吸引 B.排斥
C.保持靜止 D.邊吸引邊轉(zhuǎn)動(dòng)
解析:選A 根據(jù)安培定則,兩環(huán)形電流中間產(chǎn)生的磁場(chǎng)相當(dāng)于兩個(gè)條形磁體的異名磁極,相互吸引。
4.如圖2所示,若一束電子沿y軸正方向定向運(yùn)動(dòng),則在z軸上某點(diǎn)A的磁場(chǎng)方向應(yīng)為( )
圖2
A.沿x軸正方向
4、
B.沿z軸正方向
C.沿x軸負(fù)方向
D.沿z軸負(fù)方向
解析:選A 首先由電流方向的規(guī)定可知,電子沿y軸正方向定向運(yùn)動(dòng),則電流沿y軸負(fù)方向,由安培定則可知A處的磁場(chǎng)方向沿x軸正方向,所以選項(xiàng)A正確。
5.為了解釋地球的磁性,19世紀(jì)安培假設(shè):地球的磁場(chǎng)是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的。在下列四個(gè)圖中,正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是( )
解析:選B 地磁場(chǎng)的N極在地理的南極附近,地磁場(chǎng)的S極在地理的北極附近,在地球的內(nèi)部,地磁場(chǎng)的方向由地理的北極附近指向地理南極附近,由安培定則得環(huán)形電流的方向由東向西,故B正確。
6.指南針是我國(guó)古代的四大發(fā)明之一。當(dāng)指南針靜止時(shí),其
5、N極指向如圖3虛線(南北向)所示,若某一條件下該指南針靜止時(shí)N極指向如圖實(shí)線(N極東偏北向)所示。則以下判斷正確的是( )
圖3
A.可能在指南針上面有一導(dǎo)線東西放置,通有由東向西的電流
B.可能在指南針上面有一導(dǎo)線東西放置,通有由西向東的電流
C.可能在指南針上面有一導(dǎo)線南北放置,通有由北向南的電流
D.可能在指南針上面有一導(dǎo)線南北放置,通有由南向北的電流
解析:選C N極指向表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向,根據(jù)題意可知通電直導(dǎo)線在小磁針處的磁場(chǎng),與原來指向北方的磁場(chǎng)的合磁場(chǎng)方向指向東北方向(如題圖中實(shí)線),選項(xiàng)C對(duì),A、B、D錯(cuò)。
7. (多選)如圖4所示,一個(gè)電子沿逆時(shí)針
6、方向做圓周運(yùn)動(dòng),則由于電子的運(yùn)動(dòng)將( )
圖4
A.不產(chǎn)生磁場(chǎng)
B.在圓周的內(nèi)側(cè)、外側(cè)均產(chǎn)生磁場(chǎng)
C.產(chǎn)生磁場(chǎng),圓心處的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里
D.產(chǎn)生磁場(chǎng),圓心處的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外
解析:選BC 電子沿逆時(shí)針方向做圓周運(yùn)動(dòng),形成的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向,根據(jù)安培定則可判斷電子的運(yùn)動(dòng)將在圓周的內(nèi)側(cè)、外側(cè)均產(chǎn)生磁場(chǎng),且圓心處的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,選項(xiàng)B、C正確。
8.如圖5所示,a、b是電池的兩個(gè)極,A、B、C為通電螺線管軸線上的三點(diǎn),D為螺線管正上方的一點(diǎn),將小磁針分別放在A、B、C、D四點(diǎn),靜止時(shí)小磁針S極的指向與電池正極的關(guān)系是( )
圖5
A.在A點(diǎn)
7、S極向右,a為正極
B.在B點(diǎn)S極向左,b為正極
C.在C點(diǎn)S極向左,b為正極
D.在D點(diǎn)S極向右,a為正極
解析:選D 可用假設(shè)法進(jìn)行判斷,分別設(shè)a、b為電源的正極,確定出電流方向,再根據(jù)電流方向確定出A、B、C、D各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向,再判定出小磁針的指向,和各選項(xiàng)對(duì)比知,選項(xiàng)D正確。
9. (多選)南極考察隊(duì)隊(duì)員在地球南極附近用彈簧秤豎直懸掛一未通電螺線管,如圖6所示。下列說法正確的是( )
圖6
A.若將a端接電源正極,b端接電源負(fù)極,則彈簧秤示數(shù)將減小
B.若將a端接電源正極,b端接電源負(fù)極,則彈簧秤示數(shù)將增大
C.若將b端接電源正極,a端接電源負(fù)極,則彈簧秤示
8、數(shù)將增大
D.不論螺線管通電情況如何,彈簧秤示數(shù)均不變
解析:選AC 一方面,可以將地球等效處理為一個(gè)大條形磁鐵,地理南極附近相當(dāng)于磁鐵的N極,因而在地理南極附近地磁場(chǎng)方向近似豎直向上,如圖所示;另一方面,可利用安培定則確定通電螺線管在其周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向,再根據(jù)“同名磁極相斥,異名磁極相吸”的規(guī)律判定通電螺線管與地球之間的作用情況。正確選項(xiàng)為A、C。
10.如圖7所示,一個(gè)輕質(zhì)彈簧下端懸掛一個(gè)小鐵片,當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),鐵片剛好與水銀槽中水銀接觸。當(dāng)開關(guān)S閉合后,鐵片會(huì)( )
圖7
A.不動(dòng)
B.陷入水銀面以下
C.向上運(yùn)動(dòng)停止在空中
D.不停地上下振動(dòng)
解析:選D
9、當(dāng)開關(guān)S閉合后,彈簧相當(dāng)于通電螺線管,由于各匝彈簧中通入電流方向相同,相鄰兩匝彈簧線圈之間為異名磁極,則彈簧各匝之間相互吸引使彈簧縮短,將鐵片向上提起;鐵片離開水銀面后,電路斷開,彈簧無磁性,則在鐵片的重力作用下,彈簧伸長(zhǎng),鐵片與水銀面接觸又使電路連通,這個(gè)過程循環(huán)往復(fù),使鐵片不停地上下振動(dòng)。
11.如圖8所示,當(dāng)開關(guān)S接通后,說明電流周圍磁場(chǎng)中的小磁針的偏轉(zhuǎn)情況。
圖8
解析:甲圖線框內(nèi)電流磁感線向內(nèi),線框外電流磁感線向外,線框內(nèi)小磁針N極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn),線框外小磁針N極向紙外偏轉(zhuǎn);乙圖通電螺線管下端為N極,兩個(gè)小磁針順時(shí)針偏轉(zhuǎn);丙圖通電螺線管類似蹄形磁鐵,左側(cè)為N極、右側(cè)為S極,左
10、邊的小磁針順時(shí)針偏轉(zhuǎn),右邊的小磁針逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)。
答案:見解析
12.裝有鐵芯的螺線管叫電磁鐵,巨大的電磁鐵能吸起很重的鋼鐵,如圖9甲所示。現(xiàn)有一個(gè)如圖乙所示的繞有兩個(gè)線圈的鐵芯,要使其產(chǎn)生磁性且左端為N極,其四個(gè)接頭與電源應(yīng)怎樣連接?
圖9
解析:使鐵芯產(chǎn)生磁性并且左端為N極,可有以下五種接法:
(1)只用a、c線圈,a端接電源正極,c端接電源負(fù)極。
(2)只用b、d線圈,b端接電源正極,d端接電源負(fù)極。
(3)a、b相接,接電源正極,c、d相接,接電源的負(fù)極。
(4)b、c相接,a接電源的正極,d接電源的負(fù)極。
(5)a、d相接,b接電源的正極,c接電源的負(fù)極。
答案:見解析