13.1 磁场 磁感线（Word）-【全效作业本】2022-2023学年高中必修第三册物理（人教版2019）

第十三章　电磁感应与电磁波初步 [见学生用书P75] 13.1　磁场　磁感线 浙江省科技馆共设有100多个展项，300多件展品，既有数、理、化、天、地、生等基础科学原理内容，又涉及生命科学、环境科学、材料科学、航天技术、能源技术、信息技术等十几个学科领域知识。请根据你对科技馆的了解，向同学们介绍与磁场相关的展项与展品及其相关原理。 【答案】 伸缩的线圈　原理：通电螺线管的导线间有相互吸引力 磁悬浮灯泡　原理：控制线圈当中的电流大小使灯泡悬浮 法拉第电磁旋转器　原理：导线在安培力的作用下发生旋转 象棋机器人　原理：电磁铁吸引铁 1. 某科技馆有机器人和参观者下象棋的展台，机器人用一根“手指”接触棋子表面就可以取放棋子，其奥秘是“手指”内部有电磁铁。机器人取放棋子是利用了电磁铁的(　A　) A．磁性有无是可以控制的 B．磁极方向是可以控制的 C．电流方向是可以控制的 D．以上说法均错误 2．科技馆的象棋棋子的材料应该是下列常见材料中的(　A　) A．铁 B．铜 C．铝 D．塑料 【解析】 电磁铁吸引的是铁磁性物质，铜、铝、塑料不是铁磁性物质，铁是铁磁性物质，A正确。 3．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(　C　) 4．磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针来控制引爆电路的，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(　B　) 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 【解析】 磁性水雷中的小磁针静止时，一端指向南，一端指向北，水雷不会爆炸，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，由磁极间的相互作用(同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引)可知，就会使水雷中的小磁针发生转动，而使水雷发生爆炸，B正确。 5．沈括在《梦溪笔谈》中记载了“以磁石磨针锋”制造指南针的方法，磁针“然常微偏东，不全南也”。他是世界上第一个指出地磁场存在磁偏角的人，比西方早了四百多年。下列关于地磁场的说法正确的是(　C　) A．地磁场只分布在地球的外部 B．地理南极点的地磁场方向竖直向上 C．地磁场在杭州上空有竖直向下的分量 D．地球表面各处地磁场相等 【解析】 磁感线是闭合的，A错误；地理的南北极与地磁的南北极并不重合，B错误；杭州上空的磁场是指向北偏下，C正确；地球表面的磁场是有强弱的，两极强，赤道弱，D错误。 6．下列关于安培分子电流假说的说法错误的是(　A　) A．安培观察到物质内部有分子电流存在就提出了假说 B．为了解释磁铁产生磁场的原因，安培提出了假说 C．事实上物体内部都存在类似的分子电流 D．根据后来科学家研究，原子内电子绕核旋转形成环形电流与安培分子电流假说相符 【解析】 安培观察到通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场十分相似，提出了分子电流假说，认为在物质内部，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形成一个微小的磁体。未被磁化的物体，分子电流的方向非常紊乱，对外不显磁性；磁化时，分子电流的方向大致相同，于是对外界显示出磁性，说明了磁现象产生的本质，A错误，B正确；安培提出了分子电流假说，事实上物体内部都存在类似的分子电流，C正确；安培提出了分子电流假说后，根据科学家研究，原子内电子绕核旋转形成环形电流与安培分子电流假说相符，D正确。 7．如图所示，(a)(b)是直线电流的磁场，(c)(d)是环形电流的磁场，(e)(f)是通电螺线管的磁场。请在图中补画出电流的方向或磁场的方向。 第7题图 【答案】 如答图所示。 8．在两条相互垂直且不接触的导线中，通以大小相等、方向如图所示的电流，那么，导线在平面内两电流所产生的磁场在哪些区域内方向是一致的？ 第8题图 【答案】 导线在平面内两电流所产生的磁场在Ⅰ、Ⅲ区域中方向一致。 【解析】 两根非常靠近且相互垂直的长直导线，通上电流，根据安培定则可得电流方向水平向右的直导线在区域Ⅰ、区域Ⅱ，磁场方向垂直纸面向外，在区域Ⅲ、区域Ⅳ，磁场方向垂直纸面向里；电流方向竖直向下的直导线在区域Ⅰ、区域Ⅳ，磁场方向垂直纸面向外，在区域Ⅱ、区域Ⅲ，磁场方向垂直纸面向里，所以Ⅰ、Ⅲ区域中两电流产生的磁场方向一致，Ⅱ、Ⅳ区域中两电流产生的磁场方向相反。 9．根据如图所示的“处在磁场中的通电金属棒在导轨上运动”这一实验现象及相应规律设计的家用电器是(　A　) 第9题图 A．电风扇 B．电饭锅 C．电热水壶 D．电熨斗 【解析】 当闭合开关后，可以观察到磁场中的金属棒在导轨上运动，这说明通电导体在磁场中受到力的作用；电热水壶、电饭锅、电熨斗都是利用了电流的热效应设计的，电风扇是利用了通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的，A正确，B、C、D错误。 10．如图