2024-2025学年新教材高中物理第十三章电磁感应与电磁波初第1节磁场磁感线作业含解析新人教版必修3

PAGEPAGE5第1节磁场磁感线A组·基础达标1．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，指南针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旁边【答案】D【解析】地球是一个大磁体，其地磁北极(N极)在地理南极旁边，地磁南极(S极)在地理北极旁边，并不重合，指南针指南的一极应是小磁针的南极(S极)．2．在做“奥斯特试验”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．电流沿南北方向的导体放置在磁针的正上方D．电流沿东西方向的导体放置在磁针的正上方【答案】C【解析】在做“奥斯特试验”时，为减弱地球磁场的影响，导线应南北放置在小磁针的正上方或正下方，这样电流产生的磁场为东西方向，会使小磁针有明显的偏转．若导线东西放置，电流所产生的磁场为南北方向，小磁针有可能不发生偏转，C正确．3．下列四幅图为电流产生的磁场分布图，其中正确的是()A．①③ B．②③C．①④ D．②④【答案】A【解析】由安培定则可以推断出直线电流产生的磁场方向，①正确，②错误．③和④为环形电流，留意让弯曲的四指指向电流的方向，可推断出④错误，③正确．故A正确．4．如图所示，弹簧测力计下挂一铁球，将弹簧测力计自左向右从条形磁铁上方缓慢移动时，弹簧测力计的示数()A．不变 B．渐渐减小C．先减小后增大 D．先增大后减小【答案】C【解析】磁铁上磁极的磁性最强，对铁球的吸引力最大，所以铁球自左向右移动时，所受磁铁的引力先减小后增大，弹簧测力计的示数也随之先减小后增大，故C正确．5．(多选)南极考察队队员在地球南极旁边用弹簧测力计竖直悬挂一未通电螺线管，如图所示．下列说法正确的是()A．若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧测力计示数将减小B．若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧测力计示数将增大C．若将b端接电源正极，a端接电源负极，则弹簧测力计示数将增大D．不论螺线管通电状况如何，弹簧测力计示数均不变【答案】AC【解析】可以将地球等效处理为一个大磁铁，地理南极相当于磁铁的N极，因而在南极旁边地磁场方向近似竖直向上，如图所示．然后用安培定则判定通电螺线管在四周产生的磁场方向，再依据“同名磁极相斥，异名磁极相吸”原理可判定通电螺线管与地磁场之间的作用状况．综上所述，A、C正确，B、D错误．6．如图所示，在圆环状导体圆心处，放一个可以自由转动的小磁针，现给导体通以顺时针方向的恒定电流，不计其他磁场的影响，则()A．小磁针保持不动B．小磁针的N极将向下转动C．小磁针的N极将垂直于纸面对外转动D．小磁针的N极将垂直于纸面对里转动【答案】D【解析】如图所示，若通电时，据安培定则不难看出此时圆形线圈的外面是S极，其里面是N极，故其磁感线的方向应当是垂直于纸面对里，故此时小磁针静止时的N极的指向与圆形线圈的磁感线的方向是一样的，故此时小磁针静止时的N极应当是垂直于纸面对里转动．7．如图所示，蹄形磁铁用悬线悬于O点，在磁铁的正下方有水平放置的长直导线，当导线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动状况将是()A．静止不动B．向纸处平动C．N极向纸外，S极向纸内转动D．N极向纸内，S极向纸内转动【答案】C【解析】用安培定则可推断导线上方磁感线垂直纸面对外，故磁体逆时针转动(从上向下看)，即N极向纸外转动，S级向纸内转动．故C正确，A、B、D错误．8．如图所示，直流电源与一个线圈连接成闭合回路，线圈的上方和右侧各有一个可以自由转动的小磁针，由图得出的结论正确的是()A．小磁针的c端为N极，电源的a端为正极B．小磁针的c端为N极，电源的a端为负极C．小磁针的d端为N极，电源的a端为正极D．小磁针的d端为N极，电源的a端为负极【答案】D【解析】依据小磁针的N极方向可以确定通电线圈外部上方磁场的方向，然后应用安培定则确定线圈中的电流方向，从而推断电源的a端为负极，同时推断d为N极，D正确．9．如图所示，两根靠近但彼此绝缘的直导线相互垂直，通以大小相同的电流，在哪一个区域两根导线的磁场方向一样且垂直纸面对里()A．Ⅰ区 B．Ⅱ区C．Ⅲ区 D．Ⅳ区【答案】D【解析】由右手螺旋定则可判定通电导线磁场的方向．如图所示，“·”表示磁感线垂直纸面对外，“×”表示磁感线垂直纸面对里，所以第四象限磁场方向一样且向里．故D正确．B组·实力提升10．如图所示，质量为m的回形针系在细绳下端被磁铁吸引保持静止，此时细绳与竖直方向的夹角为θ，则下列说法中正确的是()A．回形针静止时受到磁铁对它的磁力大小为mgtanθB．回形针静止时受到的细绳的拉力大小为eq\f(mg,cosθ)C．现用点燃的火柴对回形针加热，过一会儿发觉回形针不被磁铁吸引了．缘由是回形针加热后，分子电流排列无序了D．现用点燃的火柴对回形针加热，过一会儿发觉回形针不被磁铁吸引了．缘由是回形针加热后，分子电流消逝了【答案】C【解析】回形针受到重力、绳子的拉力和磁力而平衡，磁力的方向并不是水平方向，所以A、B错误．回形针之所以能够显磁性，是因为回形针内部的分子电流有序分布，形成一个个小的规律排列的磁铁．点燃火柴会使回形针内部的分子电流无序，从而使回形针的磁性消逝，所以C正确，D错误．11．如图所示，在甲、乙间用两条导线连一个直流电路，将小磁针放在两导线之间时，N极向纸外偏转，接在A与B间的电压表向B接线柱一侧偏转(此电压表指针总偏向电流流进时的一侧)，由此是否可以推断出甲、乙两处哪边是电源，哪边是负载？【答案】甲处是负载，乙处是电源【解析】可以．小磁针N极向纸面偏转，可推断小磁针所在处磁场方向向外，由安培定则知，上面的导线中的电流由乙处流向甲处，由电压表指针的偏转方向可知，电压表中的电流由B流向A，即B端电势高．综上所述，乙处肯定是电源，甲处肯定是负载．12．在如图所示的装置中，有两个薄铁片(舌簧片)ab和cd，它们的外端固定在一块木板上，里端相互交叠但相隔一段很小的距离，舌簧片连接在一个有灯泡的电路中．假如拿一根条形磁铁平行地靠近舌簧片，小灯泡就亮起来．假如让磁铁在上面的水平面内转动，小灯泡就一闪一闪地发光．为什么？【答案】见解析【解析】当条形磁铁平行地靠近舌簧片，两个舌簧片都被磁化，而且b、c两端是异名磁极，相互吸引而接触，使电路接通，小灯泡就亮起来．假如让磁铁在上面的水平面内