第三章磁场第1节磁现象和磁场(详细答案)
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第三章磁场第一节磁现象和磁场学案知识点感知1、磁现象(1)物体能够吸引轻小物体的性质叫________。
(2)磁铁的两端部分就是磁铁的磁极。
2、电流的磁效应电流周围存在磁场,首先是由丹麦的物理学家________发现的3、磁场磁体对磁体有力的作用,奥斯特的电流磁效应实验说明电流对磁体也有力的作用。
这些作用力都不需要直接接触,就能产生。
那么,这些作用力是怎样产生的呢?是不是不需要任何媒介物就能产生?是通过磁场产生的。
提问:你为什么会想到是通过磁场产生的?类比前面的学习谈一下自己的看法。
奥斯特的电流磁效应实验说明电和磁是相互联系的。
电荷的周围存在电场,电荷间通过电场产生相互作用,那么,磁体和电流的周围必然会存在磁场,磁体间、电流和磁体间则通过磁场产生相互作用。
提问:既然电流的周围存在磁场,对磁体会产生力的作用,那么磁体对电流会产生力的作用吗?电流与电流之间有没有力的作用?答案:有。
因为力是相互的。
演示:如图所示,通电导线与磁体通过磁场发生相互作用。
学生认真观察实验,体会磁体对通电导线产生力的作用。
小结:磁场是存在于磁体或电流周围空间的一种特殊物质。
磁体和电流的周围存在磁场,磁体间、电流和磁体间、电流和电流间的相互作用,都是通过磁场产生的。
提问:大家猜想一下,磁场的基本性质是什么呢?与电场的基本性质是否相似?答案:磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流产生力的作用。
与电场的基本性质是相似的。
(电场的基本性质是对放入其中的电荷产生力的作用)提问:请大家思考,悬吊着的磁针为什么会指示南北呢?4、磁性的地球(1)地球的周围存在磁场,地球实际上就是一个巨大的磁体,它也有两个磁极,地磁南极和地磁北极。
(2)地磁场的南北极连线与地理的南北极之间有一个偏角,叫做磁偏角。
磁偏角的数值在地球上不同的地点是不同的。
而且,地球的磁极在缓慢地移动,磁偏角也在缓慢地变化。
(3) 对天体磁场的研究具有十分重要的科学意义。
许多天体和地球一样,也存在着磁场。
第三章磁场教案3.1 磁现象和磁场第一节、磁现象和磁场1.磁现象磁性:能吸引铁质物体的性质叫磁性.磁体:具有磁性的物体叫磁体.磁极:磁体中磁性最强的区域叫磁极。
2.电流的磁效应磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.(与电荷类比)电流的磁效应:电流通过导体时导体周围存在磁场的现象(奥斯特实验)。
3.磁场磁场的概念:磁体周围存在的一种特殊物质(看不见摸不着,是物质存在的一种特殊形式)。
磁场的基本性质:对处于其中的磁极和电流有力的作用.磁场是媒介物:磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的.磁场对电流的作用,电流与电流的作用,类比于库仑力和电场,形成磁场的概念,磁场虽然看不见、摸不着,但是和电场一样都是客观存在的一种物质,我们可以通过磁场对磁体或电流的作用而认识磁场.4.磁性的地球地球是一个巨大的磁体,地球周围存在磁场———地磁场.地球的地理两极与地磁两极不重合(地磁的N极在地理的南极附近,地磁的S极在地理的北极附近),其间存在磁偏角.地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似。
宇宙中的许多天体都有磁场。
月球也有磁场。
例1、以下说法中,正确的是()A、磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B、电流与电流的相互作用是通过电场产生的C、磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的D、磁场和电场是同一种物质例2、如图表示一个通电螺线管的纵截面,ABCDE在此纵截面内5个位置上的小磁针是该螺线管通电前的指向,当螺线管通入如图所示的电流时,5个小磁针将怎样转动?例3、有一矩形线圈,线圈平面与磁场方向成 角,如图所示。
设磁感应强度为B,线圈面积为S,则穿过线圈的磁通量为多大?例4、如图所示,两块软铁放在螺线管轴线上,当螺线管通电后,两软铁将(填“吸引"、“排斥”或“无作用力”),A端将感应出极。
3。
2 磁感应强度第二节 、 磁感应强度1.磁感应强度的方向:小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向 思考:能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢?2.磁感应强度的大小匀强磁场:如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。
人教版物理选修3-1第三章第1节:磁现象和磁场一、选择题。
1. 在安培时代,关于验证“电流磁效应”设想的实验中,下列说法正确的是()A.奥斯特原来受“纵向力”的局限,把磁针放在通电导线的延长线上,磁针没有发生偏转,这说明了电流没有磁效应B.奥斯特某一次实验中偶然把磁针放在“沿南北放置的通电导线”上方,磁针发生了偏转,这说明了电流的磁效应C.安培等人把通有同向电流的两根导线平行放置,发现两根通电导线相吸,这不属于电流的磁效应D.把磁针放在通电螺线管中,磁针发生了偏转,这不属于电流的磁效应2. 为了判断一根钢锯条是否有磁性,某同学用它的一端靠近一个能自由转动的小磁针,下列给出了几种可能产生的现象及相应的结论,其中正确的是()A.若小磁针的一端被推开,则锯条一定有磁性B.若小磁针的一端被吸引过来,则锯条一定有磁性C.若小磁针的一端被吸引过来,则锯条一定没有磁性D.若小磁针的一端被推开,不能确定锯条是否有磁性3. 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也.”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布如图所示.结合上述材料,下列说法正确的是()A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理南极附近C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D.在赤道位置放置一枚小磁针,静止时小磁针N极指向地理的南极4. 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5. 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.磁场具有方向性二、多选题。
1磁现象和磁场[学习目标]1。
了解磁现象,知道磁体、磁极、磁性、磁场等概念,明确磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的.2。
了解电流的磁效应,体会奥斯特发现电流的磁效应的重要意义。
3。
了解地磁场的分布情况和地磁两极的特点.一、磁现象1.磁性:物体具有的吸引铁质物体的性质称为磁性.2.磁极:磁体的各部分磁性强弱不同,磁性最强的区域叫磁极.(1)磁体有两个磁极,一个叫N极(又叫北极),另一个叫S极(又叫南极).(2)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.二、电流的磁效应1.奥斯特实验:把导线沿南北方向放置在指向南北的磁针上方,通电时磁针发生了偏转.2.实验意义:奥斯特实验发现了电流的磁效应,即电流可以产生磁场,首先揭示了电与磁的联系.三、磁场1.磁体、电流间的相互作用(1)磁体与磁体间存在相互作用.(2)通电导线对磁体有作用力,磁体对通电导线也有作用力.(3)通电导线之间也有作用力.2.磁场:磁体与磁体之间、磁体与通电导线之间,以及通电导线与通电导线之间的相互作用,是通过磁场发生的,磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的特殊物质.3.地磁场(1)地磁场:地球本身是一个磁体,N极位于地理南极附近,S极位于地理北极附近.(2)磁偏角:小磁针的指向与地理子午线之间的夹角,如图1所示.图1[即学即用]判断下列说法的正误.(1)首先发现电流的磁效应的是丹麦物理学家奥斯特,他发现电流的周围能产生磁场.(√)(2)大磁铁的磁性较强,对小磁针的作用力大,但小磁针对大磁铁的磁场力较小.(×)(3)任何两个磁体之间产生的磁场力总是大小相等、方向相反.(√)(4)磁极和磁极之间的相互作用是通过磁场产生的.(√)(5)电流和电流之间的相互作用是通过电场产生的.(×)(6)在地面上放置一个小磁针,小磁针的南极指向地磁场的南极.(×)一、磁现象磁场[导学探究](1)取一个条形磁铁,用一枚大头针分别靠近磁铁的两端和中部,观察到什么现象?(2)取两个条形磁铁,分别将它们的同名磁极、异名磁极相互靠近,观察到什么现象?(3)如图2所示,通电导线放在磁铁附近,悬挂导线的细线偏离竖直方向,说明通电导线受到力的作用,磁铁对通电导线的作用力是如何产生的?图2答案(1)磁铁能够吸引大头针,两端对大头针的吸引力较大,中间部分对大头针的吸引力较小.(2)同名磁极靠近,相互排斥;异名磁极靠近,相互吸引.(3)是通过磁场产生的.[知识深化]1.磁场的客观性:与电场一样,也是一种物质,是一种看不见而又客观存在的特殊物质.存在于磁体、通电导线、运动电荷、变化电场、地球的周围.2.磁场的基本性质:对放入其中的磁极、电流、运动的电荷有力的作用,而且磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流间的相互作用都是通过磁场发生的.例1(多选)下列说法中正确的是()A.磁场是客观存在的一种物质B.磁体上磁性最强的部分叫磁极C.磁体或电流在自己周围的空间会产生磁场D.磁体与磁体间的相互作用是通过磁场发生的,而磁体与通电导体间以及通电导体与通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的答案ABC解析磁场是存在于磁体和通电导体周围的一种客观存在的物质,磁体与磁体、磁体与通电导体、通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场产生的.针对训练1关于磁场,下列说法正确的是()A.磁场的基本性质是对处于其中的磁体或通电导体有力的作用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.磁场是磁体周围或通电导体周围存在的一种物质,有小磁针放入其中时,存在磁场;无小磁针放入其中时,磁场不存在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A解析磁场的基本性质是对放入其中的磁体或通电导体有力的作用,A正确;磁场虽然看不见、摸不着,但是它是客观存在的,B、C、D错误.二、电流的磁效应[导学探究]将一通电直导线水平放置在小磁针的上方,在导线东西放置和南北放置两种情况下,小磁针是否转动?答案导线东西放置时,小磁针不转动;导线南北放置时,小磁针转动.[知识深化]1.奥斯特实验的要求:通电直导线要南北方向水平放置,磁针要与导线平行地放在导线的正下方或正上方,以保证电流的磁场与地磁场方向不同而使小磁针发生转动.2.由于地磁场使磁针指向南北方向,直导线通电后小磁针改变指向说明通电直导线周围产生了磁场.例2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,当通电直导线水平南北方向放置时,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。
第一节磁现象和磁场[学习目标],知道磁体、磁极、磁性、磁场等概念,明确磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的.,体会奥斯特发现电流磁效应的重要意义..一、磁现象、电流的磁效应(阅读教材第80页第1段至第81页第2段)1.天然磁石和人造磁体都叫做永磁体,它们都能吸引铁质物体,我们把这种性质叫做磁性.2.磁体的各部分磁性强弱不同,磁性最强的区域叫做磁极.能够自由转动的磁体,例如悬吊着的磁针,静止时指南的磁极叫做南极,又叫S极;指北的磁极叫做北极,又叫N极.3.丹麦物理学家奥斯特于1820年发现了电流的磁效应,首次揭示了电和磁的联系.拓展延伸►———————————————————(解疑难)1.电流对小磁针的作用1820年,丹麦物理学家奥斯特发现,导线通电后,其下方与导线平行的小磁针发生偏转,N极转向磁场方向.2.磁铁对通电导线的作用磁铁会对通电导体棒产生力的作用,使导体棒偏离原位置.3.电流和电流间的相互作用互相平行的两条导线,当通以同向电流时,两导线相互吸引,当通以反向电流时,两导线相互排斥.二、磁场(阅读教材第81页第3段至第5段)磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间,以及通电导体与通电导体之间的相互作用,是通过磁场发生的.拓展延伸►———————————————————(解疑难)1.磁体、通电导体周围都存在磁场.2.磁场是物质存在的一种形式,是看不见、摸不着、但却真实存在的特殊物质.(1)磁场看不见、摸不着,因此磁场是人们假想的,实际并不存在.()(2)电荷周围既能产生电场,又能产生磁场.()(3)磁体与磁体之间的作用是通过磁场发生的,通电导线与通电导线之间的作用是通过电场发生的.()提示:(1)×(2)×(3)×三、地球的磁场(阅读教材第81页第6段至第9段)1.地磁场:地球本身是一个磁体,N极位于地理南极附近,S极位于地理北极附近.2.磁偏角:地球的地理两极与地磁两极并不重合,因此,磁针并非准确地指向南北,其间有一个夹角,这就是地磁偏角,简称磁偏角.拓展延伸►———————————————————(解疑难)1.地磁场特点:地磁场的方向并不是正南正北方向的,即地磁两极与地理两极并不重合.地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近.2.虽然地磁两极与地理两极并不重合,但它们的位置相对来说差别不是很大.因此,一般我们认为:(1)地理南极正上方磁场方向竖直向上,地理北极正上方磁场方向竖直向下.(2)在赤道正上方,地磁场方向水平向北.(3)在南半球,地磁场方向指向北上方;在北半球,地磁场方向指向北下方.对磁场的理解[学生用书P72]磁体与磁体、电流与电流以及磁体与电流之间的相互作用都是通过磁场发生的,磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流有力的作用.——————————(自选例题,启迪思维)1.(2015·宿州高二检测)关于磁铁、电流间的相互作用,下列说法正确的是()A.甲图中,电流不产生磁场,电流对小磁针力的作用是通过小磁针的磁场发生的B.乙图中,磁体对通电导线的力是通过磁体的磁场发生的C.丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的D.丙图中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的[解析]甲图中,电流对小磁针力的作用是通过电流的磁场发生的;乙图中,磁体对通电导线力的作用是通过磁体的磁场发生的;丙图中,电流对另一个电流力的作用是通过该电流的磁场发生的.综上所述,选项B、C正确.[答案]BC2.(2015·遵义高二检测)下列关于磁场的说法中,正确的是()A.只有磁铁周围才存在磁场B.磁场是为了解释磁极间的相互作用而人为规定的C.磁场只有在磁极与磁极、磁极和通电导线发生作用时才产生D.磁极与磁极之间、磁极与通电导线之间、通电导线与通电导线之间都是通过磁场发生相互作用的[解析]磁铁和电流周围都有磁场,A错误;磁场是一种客观存在的物质,B、C错误;磁极与磁极之间、磁极与通电导线之间、通电导线与通电导线之间都是通过磁场发生相互作用的,D正确.故选D.[答案] D3. 下列说法中正确的是()A.电荷周围没有磁场B.电荷的周围一定有电场和磁场C.磁铁周围的磁场与电流周围的磁场是两种不同的磁场D.电流能产生磁场说明电和磁是有联系的[解析]磁铁和电流周围都有磁场且性质相同,而电流是电荷定向移动形成的,所以,运动电荷周围既有电场又有磁场,静止电荷周围只有电场,选项A、B、C错误.电流能产生磁场就是电和磁有联系的证明,故选D.[答案] D[规律总结]“场”和实物都是物质存在的形式,磁场的性质通过磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间的相互作用力表现出来.对地磁场的认识[学生用书P73]1.地球本身就是一个大磁体,地磁场的N极在地理南极附近,地磁场的S极在地理北极附近.2.在赤道平面上,距离地球表面等高的各点,地磁场强弱程度相同,且方向水平向北.3.在北半球,地磁场的方向斜向下指向地面,在北极则指向竖直向下的方向;在南半球,地磁场的方向斜向上背离地面,在南极则指向竖直向上的方向.地磁场B的水平分量总是从地球南极指向北极,而竖直分量则南北相反,在南半球竖直向上,在北半球竖直向下.——————————(自选例题,启迪思维)1.(2015·河北衡水中学高二检测)下列说法正确的是()A.地球是一个巨大的磁体,其N极在地球南极附近,S极在地球北极附近B.地球表面的磁场的竖直分量在南半球垂直于地面向上,在北半球垂直于地面向下C.地球的周围存在着磁场,但地磁的两极与地理的两极并不重合,其间有一个夹角,这就是磁偏角,磁偏角的数值在地球上不同地点是相同的D.在地球表面各点磁场强弱相同[解析]地磁场类似于条形磁铁的磁场,所以在地球表面赤道上的磁场最弱,选项D不正确.在地球上不同位置,磁偏角的数值是不同的,因此C不正确.故选A、B.[答案]AB2.关于地球的磁场,下列说法正确的是()A.在地面上放置一个小磁针,小磁针的南极指向地磁场的南极B.地磁场的南极在地理北极附近C.地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的D.地球磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的[解析]小磁针S极指南是因为地磁的N极在地理的南极附近,A错误.地磁场的两极和地理两极是相反的,B正确.依据地磁场的空间分布,只有赤道上的磁场方向和地面平行,C错误.地球的磁偏角在地球上的不同地点是不同的,地球两磁极的位置也是变化的,D正确.故选B、D.[答案]BD[规律总结]地磁场的分布与条形磁体周围的磁场分布情况相似,两极磁性最强,中间磁性最弱.,[学生用书P73])典型问题——磁现象与力学知识的结合问题搞清磁体间力的作用特点和规律是分析有关磁现象与力学知识相结合问题的基础,而对物体进行正确的受力分析和过程分析是求解该类题目的关键,再应用平衡条件或牛顿第二定律来解决.[范例]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,轻绳上拉力F 的大小为()A.F=MgB.mg<F<(M+m)gC.F=(M+m)gD.F>(M+m)g[解析]在铁片B上升的过程中,轻绳上的拉力F大小等于A、C的重力Mg和B对A的引力F′引之和.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] D如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现,棋子在竖直放置的棋盘上可以移动,但不会掉下来,如图所示.原来,棋盘和棋子都是由磁性材料做成的.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解析:选B.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,从而使棋子受到棋盘向上的静摩擦力,此力和重力平衡,使得棋子不会滑下来.由于空气浮力远小于重力,故可忽略不计.,[学生用书P74])[随堂达标]1.奥斯特实验说明了()A.磁场的存在B.磁场的方向性C.电流可以产生磁场D.磁场间有相互作用解析:选C.奥斯特实验中电流能使静止的小磁针发生偏转,说明电流周围能产生磁场,故正确答案为C.2.关于地磁场,下列叙述正确的是()A.地球的地磁两极和地理两极重合B.我们用指南针确定方向,指南的一极是指南针的北极C.地磁的北极与地理的南极重合D.地磁的北极在地理的南极附近解析:选D.地球是一个大磁体,地球的地磁两极与地理两极并不重合,因此A、C错误.因为地磁北极在地理南极附近,因此,指南针指南的一极应是指南针的南极,故B错误、D正确.故选D.3.以下说法中正确的是()A.磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B.电流与电流间的相互作用是通过电场产生的C.磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的D.磁场和电场是同一种物质解析:选A.电流能产生磁场,在电流的周围就有磁场的存在,不论是磁极与磁极间、电流与电流间还是磁极与电流间,都有相互作用的磁场力.磁场是一种特殊物质,它的基本特点是对放入磁场中的磁极、电流有磁场力的作用;而电场是电荷周围存在的一种特殊物质,其最基本的性质是对放入电场中的电荷有电场力的作用,但它不会对放入电场中的磁极产生力的作用,因此,磁场和电场是两种不同的物质,各自具有其本身的特点.故选A.4.(选做题)如图所示,弹簧测力计下挂一铁球,将弹簧测力计自左向右逐渐移动时,弹簧测力计的示数()A.不变B.逐渐减小C.先减小再增大D.先增大再减小解析:选C.磁体上磁性强弱并不一样,实验证明,磁体两端(磁极)处的磁性最强,而中间的磁性最弱,因而铁球在条形磁铁的N极和S极处受到的吸引力最大,在正中央处受到的吸引力最小.C正确.[课时作业]一、选择题1.(多选)关于磁场,下列说法正确的是()A.磁场的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,想其无则无解析:选AC.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A、C.2.指南针是中国古代的四大发明之一,它能指示南北方向是由于()A.指南针的两个磁极相排斥B.指南针的两个磁极相吸引C.指南针能吸引铁、钴、镍等物质D.地磁场对指南针的作用解析:选D.指南针之所以能指示南北方向,是由于地磁场对指南针的作用造成的,故选D.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2 240 ℃~3 100 ℃,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.(2015·盐城高二检测)磁性水雷是用一个可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.磁场对电流的作用原理解析:选B.军舰已被磁化,是小磁针与磁化的军舰发生作用,故属于磁极间的相互作用,B正确.5.(2015·温州中学高二检测)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解析:选D.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.如图所示,假设将一个小磁针放在地球的北极点上,那么小磁针的N极将()A.指北B.指南C.竖直向上D.竖直向下解析:选D.地球的北极点是地磁场的S极附近,此处的磁感线竖直向下,故此处小磁针的N极竖直向下,故选D.7.(2015·杭州二中高二检测)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,则()A.a、b一定互相吸引B.a、b一定互相排斥C.a、b间有可能无磁场力作用D.a、b可能互相吸引,也可能互相排斥解析:选D.a吸引小磁针,a可能有磁性也可能没有磁性,b排斥小磁针,b一定有磁性,故a、b之间可能吸引,也可能排斥.故选D.☆8.现有甲、乙两根钢棒,当把甲的一端靠近乙的中部时,没有力的作用;而把乙的一端靠近甲的中部时,二者相互吸引,则()A.甲有磁性,乙无磁性B.甲无磁性,乙有磁性C.甲、乙均无磁性D.甲、乙均有磁性解析:选B.条形磁体两端磁性最强,中部磁性最弱,当甲的一端对乙中部没有吸引力,说明甲一定没有磁性,但不能判定乙是否有磁性,而乙的一端对甲中部有吸引力,则可判定乙有磁性,故选B.二、非选择题9.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.答案:有需改进或改正的地方.(1)应做多次实验,观察小磁针N极是否总是指向某一个方向.(2)小磁针静止时,它的N极指向就是“月磁”的南极.10.在1731年,一名英国商人发现,雷电过后,他的一箱新刀叉竟显示出磁性.请应用奥斯特的实验结果解释这种现象.解析:闪电是放电现象,有瞬间强电流产生,电流产生的强磁场能使刀叉磁化,所以刀叉具有了磁性.答案:见解析。
考点6 地磁场地磁场(选修3—1第三章:磁场的第一节磁现象和磁场)★★★○○1、地磁场:地球是一个大磁体,因为在地球表面的小磁针都有一定的指南北的性质。
2、地理的北极附近是地磁的南极(S极),地理的南极附近是地磁的北极(N极),如下图所示。
3、地磁的两极与地球上地理的两极并不重合,而是有一定的偏角,这个偏角叫做磁偏角,是我国科学家沈括最早发现并记录在他的著作《梦溪笔谈》里。
地磁的两极与地球上地理的两极并不重合,地磁的方向是东南至西北方向,与地理的子午线的夹角就是磁偏角;各地的磁偏角有所不同,一般都在3°~5°左右.1、如图所示,中国古代的四大发明之一“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C.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【精细解读】由于“司南”在地磁场的作用下具有指向性,故“司南”是一个磁体,不可能用铜制作,选项AB错误;当它静止时,勺柄指的是南方,故选项C正确,D错误。
1、(福建省惠安惠南中学2017—2018学年高二10月月考)下列关于地磁场的描述中不正确的是:()A. 指南针总是指向南北,是因为受到地磁场的作用B. 观察发现地磁场的南北极和地理上的南北极并不重合C。
赤道上空的磁感线由北指南D。
地球南、北极的相当地磁场的北极和南极【答案】C2、(多选)地球具有磁场,宇宙中的许多天体也有磁场,围绕此话题的下列说法中正确的是:()A。
地球上的潮汐现象与地磁场有关B。
太阳表面的黑子、耀斑和太阳风与太阳磁场有关C. 通过观察月球磁场和月岩磁性推断,月球内部全部是液态物质D. 对火星观察显示,指南针不能在火星上工作【答案】BD【精细解读】地球上的潮汐现象与太阳、月亮相对于地球的位置有关,与地球的磁场无关,故A错误;3、一个地质工作者在野外进行地质考察时,发现在某一山脚附近随身携带的指南针指向发生异常,他经过改换位置,指南针仍然出现异常,由此他断定该山峰处存在铁矿藏.你认为他是根据什么下的结论?【答案】见解析;【精细解读】铁矿石中的磁铁矿(主要成分Fe3O4)具有磁性,而该山附近指南针指向异常,说明磁场发生了异常,这一异常很可能是由磁铁矿引起的,由此可判定附近有铁矿藏.每道试题20分,总计100分1、(河北省定州中学2017届高三下学期开学考试)地球的地理两极与地磁两极并不完全重合,它们之间存在磁偏角,首先观测到磁偏角的是A. 意大利航海家哥伦布B. 葡萄牙航海家麦哲伦C。
高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)1.下列关于磁场的说法中正确的是()A.磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质B.磁场是为了解释磁极间的相互作用而人为引入的C.磁极与磁极间是直接发生作用的D.磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生解析:磁场和电场一样具有力的性质和能量是一种客观存在的物质,磁极与磁极间及磁极与电流间均是通过磁场而发生作用的。
答案:A2.把一个条形磁铁悬挂起来,则条形磁铁的N极应指向()A.地理正北极B.地理正南极C.地磁北极D.地磁南极解析:地磁场在地球外部由地磁北极指向地磁南极,因此,条形磁铁的N极应指向地磁南极,选项D正确。
答案:D3.实验表明:磁体能吸引一元硬币,对这种现象解释正确的是()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,能吸引的物质种类越多D.硬币中含有磁性材料,磁化后能被吸引解析: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,因而能够被磁体吸引,故D正确。
答案:D4.以下说法中正确的是()A.磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B.电流与电流间的相互作用是通过电场产生的C.磁体与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的D.磁场和电场是同一种物质解析:电流能产生磁场,在电流的周围就有磁场存在,不论是磁极与磁极间,还是电流与电流间、磁体与电流间,都有相互作用的磁场力。
磁场是磁现象中的一种特殊物质,它的基本特点是对放入磁场中的磁体、电流有磁场力的作用;而电场是电荷周围存在的一种特殊物质,其最基本的性质是对放入电场中的电荷有电场力的作用,它不会对放入静电场中的磁体产生力的作用,因此磁场和电场是两种不同的物质,各自具有其本身的特点。
答案:A5.奥斯特实验说明了()A.磁场的存在B.磁场具有方向性C.通电导线周围存在磁场D.磁体间有相互作用解析:奥斯特实验中通过导线周围的小磁针在导线中通入电流时发生偏转,说明通电导线周围存在磁场,C正确。
1磁现象磁场[学习目标] 1.了解人类对磁现象的认识与应用.2.了解磁场是客观存在的物质,知道磁感线的特点及条形磁铁、蹄形磁铁周围的磁感线分布.3.掌握安培定则.会判断直线电流、环形电流、通电螺线管周围的磁感线方向.1.磁现象(1)我国古代对磁现象的认识及应用①春秋战国时期最早发现并记载了天然磁石具有吸引铁的现象和指示南北方向的特征.②北宋时期发明了指南针,并很快用于航海.③磁石治疗疾病,《史记》、《本草纲目》中均有记载.(2)电与磁的相互联系现象的发现及第二次产业革命①奥斯特发现了电流磁效应.②法拉第发现了电磁感应现象,打开了电气化技术时代的大门,导致了人类历史上的第二次产业革命.(3)信息技术中的磁现象①原理:某些磁性物质能够把磁场对它的作用记录下来,长久保存且能在一定条件下复现.②应用:制成磁存储部件或设备,如磁带、磁盘、磁鼓、磁卡等.(4)生物体中的磁现象①鸽子识归巢、候鸟辨迁途、海龟找“故乡”均可能与这些动物对地球磁场的敏感有关.②人体器官也存在磁性.③医院里使用了核磁共振断层成像装置.2.磁场(1)磁体和电流周围都存在着磁场,一切磁相互作用都是通过磁场来实现的.(2)磁感线①定义:磁感线是一些假想的有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向为该点的磁场方向,曲线的疏密表示磁场的强弱,曲线疏的地方磁场弱,曲线密的地方磁场强.②物理意义:形象地描述磁场的强弱和方向.③磁场的方向:在磁场中某一点小磁针N极所受磁力的方向,就是该点磁场的方向.(3)几种常见的磁场①磁体周围的磁场(如图1)图1②电流周围的磁场磁感线的方向由安培定则判定:a.通电直导线(或直线电流)周围的磁场用右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向跟电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向,如图2所示.图2b.环形电流或通电螺线管周围的磁场让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向或通电螺线管内部磁感线的方向,即指向螺线管的N极,如图3所示.图3(1)首先发现电流的磁效应的是丹麦物理学家奥斯特,他发现电流的周围能产生磁场.(√)(2)大磁铁的磁性较强,对小磁针的作用力大,但小磁针对大磁铁的磁场力较小.(×)(3)磁极和磁极之间的相互作用是通过磁场产生的.(√)(4)用铁屑可以演示磁体周围磁感线的分布,所以磁感线是客观存在的.(×)(5)通电直导线周围磁场的磁感线是以导线为圆心的一系列同心圆.(√)(6)通电螺线管周围的磁场类似于条形磁铁周围的磁场.(√)(7)无论是直线电流、环形电流还是通电螺线管的磁场,用安培定则判断时,大拇指指的都是磁场方向.(×)一、磁场和磁感线1.对磁场的认识(1)磁场的客观性:磁场与电场一样,也是一种物质,是一种看不见而又客观存在的特殊物质.存在于磁体、通电导线、运动电荷、变化电场、地球的周围.(2)磁场的基本性质:对放入其中的磁极、电流、运动的电荷有力的作用,而且磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流间的相互作用都是通过磁场发生的.2.磁感线的特点(1)为形象描述磁场而引入的假想曲线,实际并不存在.(2)磁感线上任一点的切线方向表示该点的磁场方向,即小磁针N极的受力方向.(3)磁感线的疏密表示磁场的强弱,密集的地方磁场强,稀疏的地方磁场弱.(4)磁感线的方向:磁体外部从N极指向S极,磁体内部从S极指向N极.(5)磁感线闭合而不相交,不相切,也不中断.3.地磁场(如图4所示)图4(1)地磁北极正上方磁场方向竖直向上,地磁南极正上方磁场方向竖直向下.(2)在赤道正上方,地磁场方向水平向北.(3)在南半球离地理南极较远处,地磁场方向指向北偏上方;在北半球离地理北极较远处,地磁场方向指向北偏下方.(4)磁偏角磁偏角是小磁针的指向与正南、正北方向间的夹角.磁偏角的存在是因为地球的地理两极与地磁两极并不重合,小磁针静止时,它的两极分别指向地磁两极而不是地理两极,所以产生了磁偏角.(5)由于磁场对运动电荷有力的作用,故射向地球的高速带电粒子,其运动方向会发生变化,通常不能直接到达地球.因此地磁场对地球上的生物有保护作用.例1(多选)下列关于磁场和磁感线的说法中,正确的是()A.磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质B.磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C.磁感线可以用铁屑来显示,因而是真实存在的D.磁感线上每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时N极所指的方向一致答案AD解析磁场和电场一样,是客观存在的物质,A正确,B错误;磁感线实际上并不存在,C 错误;磁感线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向,也是小磁针N极的受力方向,D正确.例2(多选)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也.”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图5.结合上述材料,下列说法正确的是()图5A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D.地球表面的磁场的竖直分量在南半球垂直于地面向上,在北半球垂直于地面向下答案ABD解析地球为一巨大的磁体,地磁场的南、北极在地理上的北极和南极附近,两极并不重合;且地球内部也存在磁场,只有赤道上空磁场的方向才与地面平行;地磁场的竖直分量在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下,C错误,A、B、D项正确.例3如图6所示表示蹄形磁铁周围的磁感线,磁场中有a、b两点,下列说法正确的是()图6A.a处磁场较强B.b处磁场较强C.蹄形磁铁的磁感线起始于蹄形磁铁的N极,终止于蹄形磁铁的S极D.图中的磁感线是真实存在的答案 B解析由题图可知,b处磁感线较密,a处较疏,故b处磁强较强,A错误,B正确;磁感线是闭合曲线,磁铁内部也有磁感线,C错误;磁感线是为形象描述磁场而引入的假想曲线,实际并不存在,D错误.二、电流的磁场安培定则安培定则立体图横截面图纵截面图直线电流以导线上任意点为圆心且垂直于导线的多组同心圆,越向外磁感线越稀疏,磁场越弱环形电流环内磁场比环外强,磁感线越向外越稀疏通电螺线管内部为匀强磁场且比外部强,方向由S极指向N极,外部类似条形磁铁,由N极指向S极例4电路没接通时两枚小磁针方向如图7,试确定电路接通后两枚小磁针的转向及最后的指向.图7答案见解析解析接通电源后,螺线管的磁场为:内部从左指向右,外部从右指向左,如图所示,故小磁针1逆时针转动至N极水平向左,小磁针2顺时针转动至N极水平向右.针对训练当导线中分别通以图示方向的电流,小磁针静止时北极指向读者的是()答案 C解析通电直导线电流从左向右,根据右手螺旋定则,则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里,所以小磁针静止时北极背离读者,故A错误;通电直导线电流竖直向上,根据右手螺旋定则,磁场的方向为逆时针(从上向下看),因此小磁针静止时北极背离读者,故B错误;环形导线的电流方向如题图C所示,根据右手螺旋定则,则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外,所以小磁针静止时北极指向读者,故C正确;根据右手螺旋定则,结合电流的方向,则通电螺线管的内部磁场方向由右向左,则小磁针静止时北极指向左,故D错误.三、磁现象的电本质1.法国学者安培提出:在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种环形电流——分子电流.分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极.(如图8所示)图82.当铁棒中分子电流的取向大致相同时,铁棒对外显磁性(如图9甲);当铁棒中分子电流的取向变得杂乱无章时,铁棒对外不显磁性(如图乙).图93.安培分子电流假说说明一切磁现象都是由电荷的运动产生的.例5(多选)关于磁现象的电本质,下列说法正确的是()A.除永久磁铁外,一切磁场都是由运动电荷或电流产生的B.根据安培分子电流假说,在外磁场作用下,物体内部分子电流取向变得大致相同时,物体就被磁化了,两端形成磁极C.一切磁现象都起源于电流或运动电荷,一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用D.磁就是电,电就是磁;有磁必有电,有电必有磁答案BC解析永久磁铁的磁场也是由运动电荷(分子电流即电子绕原子核的运动形成的电流)产生的,故A错误.没有磁性的物体内部分子电流的取向是杂乱无章的,分子电流产生的磁场相互抵消,但当受到外界磁场的作用力时分子电流的取向变得大致相同,分子电流产生的磁场相互加强,物体就被磁化了,两端形成磁极,故B正确.由安培分子电流假说知,C正确.磁和电是两种不同的物质,故磁是磁,电是电,D错误.1.(磁感线的理解)如图10是条形磁铁的部分磁感线分布示意图,关于图中a、b两点磁场的描述,正确的是()图10A.a点的磁场方向为图中B a指向B.b点的磁场方向为图中B b指向C.a点的磁场比b点的磁场强D.a点的磁场比b点的磁场弱答案 C解析磁感线上某点的切线方向表示该点磁场的方向,题图中a、b两点的磁场方向均是错误的,故A、B错误.磁感线疏密表示磁场的强弱,a点的磁感线比较密,则a点的磁场比b 点的磁场强,故C正确,D错误.2.(安培定则的应用)如图所示为电流产生磁场的分布图,其中正确的是()答案 D解析电流方向向上,由右手螺旋定则可得磁场为逆时针(从上向下看),故A错误;电流方向向下,由右手螺旋定则可得磁场为顺时针(从上向下看),故B错误;图C、D中电流为环形电流,由右手螺旋定则可知,内部磁场应向右,故C错误,D正确.3.(地磁场、电流磁效应)(多选)指南针是我国古代四大发明之一.关于指南针,下列说法正确的是()A.指南针可以仅具有一个磁极B.指南针能够指向南北,说明地球具有磁场C.指南针的指向会受到附近铁块的干扰D.在指南针正上方附近沿指南针方向放置一直导线,导线通电时指南针不偏转答案BC解析指南针是一个小磁体,具有N、S两个磁极,因为地磁场的作用,指南针的N极指向地理的北极,选项A错误,选项B正确.因为指南针本身是一个小磁体,所以会对附近的铁块产生力的作用,同时指南针也会受到反作用力,所以会受铁块干扰,选项C正确.在地磁场中,指南针南北指向,当直导线在指南针正上方平行于指南针南北放置时,通电导线产生的磁场在指南针处是东西方向,所以会使指南针偏转,选项D错误.4.(磁现象的电本质)(多选)用安培提出的分子电流假说可以解释的现象是()A.永久磁铁的磁场B.直线电流的磁场C.环形电流的磁场D.软铁棒被磁化的现象答案AD解析安培分子电流假说是安培为解释磁体的磁现象而提出来的,所以选项A、D是正确的;而通电导线周围的磁场是由其内部自由电荷定向移动产生的宏观电流而产生的.分子电流和宏观电流虽然都是运动电荷引起的,但产生的原因是不同的,B、C错误.5.(安培定则的应用)如图11所示,甲、乙是直线电流的磁场,丙、丁是环形电流的磁场,戊、己是螺线管电流的磁场,试在各图中补画出电流方向或磁感线方向.图11答案见解析解析根据安培定则:甲图中的电流方向为“×”;乙图中电流方向向上;丙图中电流方向为逆时针;丁图中磁感线方向向下;戊图中磁感线方向向左;己图中磁感线方向向右.如图所示.考点一磁场磁感线1.以下说法正确的是()A.磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B.电流与电流间的相互作用是通过电场产生的C.磁体与电流间的相互作用是通过电场与磁场共同产生的D.磁场和电场是同一物质答案 A2.在地球赤道上放置一个小磁针,静止时小磁针N极指向()A.地理南极B.地理北极C.东方D.西方答案 B3.(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答案AB解析磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,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,从磁体的北极指向南极;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.4.下列各选项图表示磁场的磁感线,依图分析磁场中a、b两点的磁场方向相同的是()答案 D考点二电流的磁场安培定则5.如图1所示为演示电流对磁针作用力的实验,图中所示的小磁针跟它上方的导线平行.当闭合开关时可观察到的现象是()图1A.小磁针N极垂直纸面向里偏转B.小磁针N极垂直纸面向外偏转C.小磁针N极向上偏转D.小磁针N极向下偏转答案 A6.做奥斯特实验时,要观察到小磁针明显的偏转现象,下列方法可行的是()A.将导线沿东西方向放置,磁针放在导线的延长线上B.将导线沿东西方向放置,磁针放在导线的下方C.将导线沿南北方向放置,磁针放在导线的延长线上D.将导线沿南北方向放置,磁针放在导线的下方答案 D解析由于小磁针受到地磁场的作用,要指南北方向,为了观察到明显的偏转现象,应使电流产生的磁场方向为东西方向,故应将直导线沿南北方向放置,可使小磁针发生明显偏转,故选D.7.下列各图中,用带箭头的细实线表示通电直导线周围磁感线的分布情况,其中正确的是()答案 D8.如图2所示,一通电螺线管通有图示方向电流,小磁针1、2、4放在螺线管周围,小磁针3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()图2A.1 B.2 C.3 D.4答案 B解析小磁针静止时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.9.如图3所示为磁场、磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈,在线圈中心处挂上一个小磁针,且与线圈在同一平面内,则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时()图3A.小磁针N极向里转B.小磁针N极向外转C.小磁针在纸面内向左摆动D.小磁针在纸面内向右摆动答案 A解析由于线圈中电流沿顺时针方向,根据安培定则可以确定,线圈内部轴线上磁感线方向垂直于纸面向里.而小磁针N极受力方向和磁感线方向相同,故小磁针N极向里转.10.(2021·遂宁高二检测)如图4所示,电磁铁P和Q通电后()图4A.P的右端是N极,Q的左端是S极,它们相互吸引B.P的右端是S极,Q的左端是S极,它们相互排斥C.P的右端是N极,Q的左端是N极,它们相互排斥D.P的右端是S极,Q的左端是N极,它们相互吸引答案 B解析由右手螺旋定则可知,螺线管P右侧为S极,左侧为N极;螺线管Q左侧为S极,右侧为N极,它们相互排斥,故A、C、D错误,B正确.11.如图5所示,分别给出了磁场中某处小磁针静止时N极的指向或磁感线方向.请画出对应的磁感线(标上方向)或电流方向.图5答案见解析图解析如果已知小磁针静止时N极指向,那么小磁针N极所指方向就是磁感线方向,根据磁感线方向,用安培定则来判断电流方向,分别如图所示.12.如图6所示为一通电螺线管,a、b、c是通电螺线管内、外的三点,则三点中磁感线最密处为()图6A.a处B.b处C.c处D.无法判断答案 A解析螺线管内部的磁感线条数与螺线管外部的磁感线条数相同,由于螺线管内部横截面积小,所以内部磁感线最密,故选A.13.如图7所示,若一束电子沿y轴正方向移动,则在z轴上某点A的磁场方向()图7A.沿x轴的正方向B.沿x轴的负方向C.沿z轴的正方向D.沿z轴的负方向答案 B解析电子沿y轴正方向移动,相当于电流方向沿y轴负方向,根据安培定则可判断在z轴上A点的磁场方向应该沿x轴的负方向,故选项B正确.14.1876年美国物理学家罗兰完成了著名的“罗兰实验”.此实验可简化为将大量的负电荷加在一个橡胶圆盘边缘上,然后在圆盘附近悬挂一个小磁针,将圆盘绕中心轴按如图8所示方向高速旋转时,就会发现小磁针发生偏转,忽略地磁场对小磁针的影响.下列说法错误的是()图8A.小磁针发生偏转说明电流会产生磁场B.圆盘中心轴处的磁场方向向下C.当小磁针位于圆盘的左上方时,它的N极向左侧偏转D.当小磁针位于圆盘的左下方时,它的N极向右侧偏转答案 B解析由题意可知,小磁针受到磁场力的作用而发生偏转,原因是电荷的定向移动形成电流,电流周围产生磁场,A正确;圆盘带负电,根据安培定则可知,产生的磁场在圆盘中心轴处方向向上,故圆盘上方为N极,圆盘下方为S极,B错误;当小磁针处于圆盘的左上方时,因圆盘上方为N极,则小磁针的N极向左侧偏转,C正确;当小磁针处于圆盘的左下方时,因圆盘下方为S极,则小磁针的N极向右侧偏转,D正确.15.如图9所示,直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者相距较远,可认为它们的磁场互不影响,当开关S闭合后,小磁针N极(黑色一端)的指向正确的是()图9A.a B.bC.c D.d答案 B解析由右手螺旋定则可知,直导线AB的磁场方向(从上往下看)为逆时针方向,根据小磁针静止时N极的指向即为磁场的方向,故a磁针方向错误;而通电螺线管左端为S极,右端为N极,因此c磁针方向错误,b磁针的方向正确;对于电磁铁D,左端相当于N极,右端相当于S极,故d磁针的方向错误,故选B.。
第三章磁场第1节磁现象和磁场1.磁体吸引铁质物体的性质叫磁性,具有磁性的物体叫磁体,磁体的各部分磁性强弱不同,磁性最强的区域叫磁极.2.奥斯特实验是将导线沿南北方向放置在磁针的上方,通电时磁针发生了转动.此实验说明电流周围存在磁场.3.磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的.4.(1)地球本身是一个大磁体,它的N极位于地理南极附近,S极位于地理北极附近.(2)地球的地理两极与地磁两极并不重合,磁针的指向与南北方向有一个夹角,这个夹角称做磁偏角5.发现电流周围存在磁场的物理学家是()A.奥斯特B.焦耳C.张衡D.安培答案 A6.下列关于磁场的说法正确的是()A.磁场最基本的性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用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的物质形态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解析磁场虽看不见、摸不着,但其是客观存在的,不随人的意志而转移,它是一种特殊的物质形态,最基本的性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用.7.磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间的相互作用的示意图,以下正确的是()A.磁体↔磁场↔磁体B.磁体↔磁场↔电流C.电流↔电场↔电流D.电流↔磁场↔电流答案ABD解析磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间的相互作用都是通过磁场来传递的.【概念规律练】知识点一磁场1.以下说法中正确的是()A.磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B.电流与电流间的相互作用是通过电场产生的C.磁体与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的D.磁场和电场是同一种物质答案 A解析电流能产生磁场,在电流的周围就有磁场存在,不论是磁极与磁极间还是电流与电流间、磁体与电流间,都有相互作用的磁场力.磁场是磁现象中的一种特殊物质,它的基本性质是对放入磁场中的磁体、电流有磁场力的作用;而电场是电荷周围存在的一种特殊物质,其最基本的性质是对放入电场中的电荷有电场力的作用,它不会对放入静电场中的磁体产生力的作用,因此,磁场和电场是两种不同的物质,各自具有其自身的特点.所以只有A 正确.点评一切磁现象都是通过磁场产生的,由于电流周围存在磁场,所以电流与电流之间、电流与磁体之间的作用也是磁现象.2.下列说法中正确的是()A.只有磁铁周围才有磁场B.电荷的周围一定有电场和磁场C.永久磁铁的磁场与电流周围的磁场是两种不同的磁场D.电流能产生磁场说明电和磁是有联系的答案 D解析磁铁和电流周围都有磁场且性质相同,而电流是电荷定向移动形成的.所以,运动电荷周围既有电场又有磁场,静止电荷周围只有电场,A、B、C不对,电流产生磁场就是电和磁有关的证明,所以D对.知识点二奥斯特实验3.在做“奥斯特实验”时,下列操作中现象最明显的是()A.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的延长线上B.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的正下方C.导线沿南北方向放置在磁针的正上方D.导线沿东西方向放置在磁针的正上方答案 C解析把导线沿南北方向放置在地磁场中处于静止状态的磁针的正上方.通电时磁针发生明显的偏转,是由于南北方向放置的通电导线的正下方的磁场恰好是东西方向.正确选项为C.点评(1)注意“奥斯特实验”的细节问题,导线东西放置或将磁针放在导线的延长线上都不一定能观察到磁针的偏转.(2)观察小磁针是否发生偏转时,应避免与地磁场引起的磁针偏转相重合.4.奥斯特实验说明了()A.磁场的存在B.磁场的方向性C.电流可以产生磁场D.磁场间有相互作用答案 C解析奥斯特实验中电流能使静止的小磁针发生偏转,说明电流周围能产生磁场.故正确答案为C.知识点三地磁场5.关于地磁场,下列叙述正确的是()A.地球的地磁两极与地理的两极重合B.我们用指南针确定方向,指南的一极是指南针的南极C.地磁的北极与地理南极重合D.地磁的北极在地理南极附近答案BD解析地球是一个大磁体,其磁北极(N极)在地理南极附近,磁南极(S极)在地理北极附近,并不重合.指南针指南的一端应该是磁针的南极(S极).选项B、D正确.6.地球是一个大磁体:①在地面上放置一个小磁针,小磁针的南极指向地磁场的南极;②地磁场的北极在地理南极附近;③赤道附近地磁场的方向和地面平行;④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的;⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的.以上关于地磁场的描述正确的是()A.①②④B.②③④C.①⑤D.②③答案 D【方法技巧】一、磁体与导体间相互作用力问题的分析方法7.铁棒A能吸引小磁针,铁棒B能排斥小磁针,当将铁棒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 D解析小磁针本身有磁性,能够吸引没有磁性的铁棒,故铁棒A可能有磁性,也可能没有磁性,只是在小磁针的磁场作用下暂时被磁化的结果,铁棒B能排斥小磁针,说明铁棒B一定有磁性,若A无磁性,当A靠近B时,在B的磁场作用下也会被磁化而发生相互的吸引作用;若A有磁性,则A、B两磁体都分别有N极和S极,当它们的同名磁极互相靠近时,互相排斥;当异名磁极互相靠近时,互相吸引.这说明不论A有无磁性,它们之间总有磁场力的作用,故只有D项正确.8.现有甲、乙两根钢棒,当把甲的一端靠近乙的中部时,没有力的作用;而把乙的一端靠近甲的中部时,二者相互吸引,则()A.甲有磁性,乙无磁性B.甲无磁性,乙有磁性C.甲、乙均无磁性D.甲、乙均有磁性答案 B解析对于磁铁,磁性最强的区域是磁极,若钢棒有磁性,其磁性最强的区域是两端,中间几乎没有磁性,由于甲的一端与乙的中部不吸引,则说明甲棒无磁性,乙的一端能吸引甲的中部,则说明乙棒有磁性,故B项正确,A、C、D三项错误.二、小磁针受磁场力作用转动问题的分析9.在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态,突然发现小磁针N极向东偏转,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.一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针C.可能是小磁针正东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针D.可能是小磁针正西方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针答案CD解析根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引的原理,本题中可能是小磁针正东方向有一磁铁的S极靠近小磁针;也可能是小磁针正西方向有一磁铁的N极靠近小磁针.1.关于磁极间的相互作用,以下说法正确的是()A.同名磁极相吸引B.同名磁极相排斥C.异名磁极相排斥D.异名磁极相吸引答案BD2.下列说法中正确的是()A.任何磁体都具有N极和S极两个磁极B.奥斯特实验说明了电流周围存在着磁场C.通电导体之间也存在着相互作用,它们是通过电场发生作用的D.地磁场的N极与地理的南极重合,地磁场的S极与地理的北极重合答案AB解析磁体都有两个磁极:N极、S极,A正确;奥斯特实验说明电流周围存在磁场,B正确;通电导体之间的相互作用是通过磁场产生的,C错误;地磁场的两极与地理两极并不重合,D错误,故选A、B.3.下列关于磁场的说法中,正确的是()A.磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质B.磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C.磁极与磁极之间是直接发生作用的D.磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生答案 A解析磁场是一种客观存在的物质,磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流间相互作用时都是通过磁场而发生,故B、C、D错误,A正确.4.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.5.下列说法中与实际情况相符的是()A.地球的磁偏角是一个定值B.地磁场的北极在地理位置的北极附近C.除了地球外,到目前为止其他星球上还没有发现磁现象D.郑和出海远航比哥伦布的远洋探险早答案 D解析磁偏角随地理位置变化而变化,A错误;地磁场的北极在地理南极附近,B错误;其他星球上也有磁场存在,C错误;我国是利用指南针航海最早的国家.D正确.6.关于磁铁的两个磁极,下列说法中正确的是()A.可以分开B.不能分开C.一定条件下可以分开D.磁铁很小时就只有一个磁极答案 B7.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.磁场对电流的作用原理答案 B解析军舰被地磁场磁化后变成了磁体,当军舰靠近水雷时,对控制引爆电路的小磁针有力的作用,使小磁针转动引爆水雷.B项正确.8.金属棒一端靠近小磁针的南极或北极时,都看到有吸引现象,可断定这根金属棒()A.一定是永磁体B.一定不是永磁体C.一定是铁、钴、镍类的物质制成的棒D.可能是磁体,也可能不是磁体答案BC9.以下说法正确的是()A.只有两个磁铁相互接触时,才能发生相互作用B.把一根条形磁铁从中间折断,则被分开的两部分只有N极或S极C.极光现象与地球的磁场有关D.人们代步的电动自行车中应存在磁体答案CD解析磁体的周围存在一种特殊的物质——磁场,磁铁间不接触时也可以通过磁场发生相互作用,故A错.无论将磁铁分得多么小,它总有N极和S极,迄今为止,还没有发现只有N极或S极的磁单极子存在(这一点与电荷不同),故B错.极光现象是地磁场将射向地球的带电粒子偏转到地球的两极,带电粒子与大气相互作用而发出的光,故C正确.电动自行车的电机中一定有磁体存在,故D正确.10.为了判断一根钢锯条是否有磁性,某同学用它的一端靠近一个能自由转动的小磁针,下面给出了几种可能产生的现象及相应的结论,其中正确的是()A.若小磁针的一端被推开,则锯条一定有磁性B.若小磁针的一端被吸引过来,则锯条一定有磁性C.若小磁针的一端被吸引过来,不能确定锯条是否有磁性D.若小磁针的一端被推开,不能确定锯条是否有磁性答案AC解析若发生排斥现象,只有一种可能,小磁针靠近锯条的同名磁极.若发生吸引现象,则锯条可能有磁性,也可能无磁性,故选A、C.11.力是物体与物体间的相互作用,对于磁铁与附近的铁钉,下列说法中正确的是() A.施力物体只有磁铁,受力物体只有铁钉B.只有当磁铁和铁钉接触时,才会产生力的作用C.磁铁和铁钉虽然没有接触,但也会产生力的作用D.磁铁对铁钉有吸引作用,而铁钉不会吸引磁铁答案 C解析磁场力是通过磁场作用的,所以磁铁和铁钉不一定要接触才会产生力的作用,故B错.既然磁场力也是力,则其作用应是相互的,因此,磁铁和铁钉互为施力物体和受力物体,故A错.由于铁钉被磁化而具有磁性,铁钉也会吸引磁铁,故D错,所以应选C.12.在重复奥斯特的电流磁效应实验时,为使实验方便且效果明显,通电直导线应() A.平行于南北方向,位于小磁针上方B.平行于东西方向,位于小磁针上方C.平行于东南方向,位于小磁针下方D.平行于西南方向,位于小磁针下方答案 A解析考虑地磁场的作用,放置通电导线一定要南北方向,开始时和磁针平行.把导线沿南北方向放置在地磁场中处于静止状态的磁针的正上方,通电时磁针发生明显的偏转,是由于南北方向放置的电流的正下方的磁场恰好是东西方向.13.超导是当今高科技的热点之一,当一块磁体靠近超导体时,超导体中会产生强大的电流,对磁体有排斥作用,这种排斥力可使磁体悬浮在空中,磁悬浮列车就采用了这项技术,磁体悬浮的原理是()①超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同②超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反③超导体使磁体处于失重状态④超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡A.①③B.①④C.②③D.②④答案 D解析同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以电流的磁场方向和磁体的磁场方向相反.磁体悬浮在空中,重力和磁力平衡.。