内容正文:
第一节 磁现象与磁场
一、必备知识基础练
题组一 对磁场的理解
1.下列关于磁场的说法正确的是( )
A.磁感线一定是直线
B.磁场不是客观存在的
C.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的
D.只有磁铁周围才存在磁场
2.下列关于电场和磁场的说法正确的是( )
A.如图甲所示,毛皮摩擦过橡胶棒后,毛皮得到电荷而带正电
B.如图乙所示,汽车的尾部拖着接地条,是为了通过与地面摩擦产生电荷,中和汽车车体静电
C.如图丙所示,在北极附近,地磁场的方向相对于地面是倾斜向下的
D.如图丁所示,因为异名磁极相互吸引的原理,指南针的N极指向南方
3.铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图如图所示,甲棒内部各分子电流取向是杂乱无章的,乙棒内部各分子电流取向大致相同,则下列说法正确的是( )
A.两棒均显磁性
B.两棒均不显磁性
C.甲棒不显磁性,乙棒显磁性
D.甲棒显磁性,乙棒不显磁性
4.北宋《武经总要》记载,让铁鱼的头尾指向南北,先把铁鱼烧红,再将铁鱼放入水中冷却,后让其在水中漂浮,制成指南鱼(鱼头指南),如图是指南鱼静止时的指向如图所示.下列判断正确的是( )
A.指南鱼的鱼头应标注“S”
B.指南鱼周围存在磁感线
C.指南鱼不能吸引小铁针
D.指南鱼的鱼头磁性最弱
题组二 常见磁场及安培定则的应用
5.(2025广东佛山高二期中)下列各图中,静止的小磁针N极指向与该处磁感应强度方向不一致的是( )
6.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,蹄形磁铁的运动情况将是( )
A.静止不动
B.向纸外平动
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
7.如图所示是一种利用电磁铁制造的充气泵的结构示意图,其工作原理类似于打点计时器,当电流从电磁铁的接线柱a流入时,吸引小磁铁向下运动,下列选项正确的是( )
A.电磁铁的上端为N极,小磁铁的下端为N极
B.电磁铁的上端为S极,小磁铁的下端为S极
C.电磁铁的上端为N极,小磁铁的下端为S极
D.电磁铁的上端为S极,小磁铁的下端为N极
二、关键能力提升练
8.(2025广东深圳高二期末)中国作为文明古国,其四大发明——造纸术、印刷术、火药、指南针影响深远.东汉时期思想家王充在《论衡》一书中有关于“司南之杓,投之于地,其柢(即勺柄)指南”的记载.如图所示的司南是用天然磁铁矿石琢成的一个勺形物体,放在一个刻着方位的光滑方盘上.下列说法正确的是( )
A.“司南之杓”可以用铜为材料制作
B.“柢”相当于磁体的S极
C.地球的磁场是人为想象出来的
D.“柢”能够指南是因为方盘对它施加了向南的力
9.(2025江苏卷)某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示,下列判断正确的是( )
A.a点的磁感应强度大于b点
B.b点的磁感应强度大于c点
C.c点的磁感应强度大于a点
D.a、b、c点的磁感应强度一样大
10.安培曾经提出分子环形电流的假说来解释为什么磁体具有磁性,他认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流,分子电流会形成磁场,使分子相当于一个小磁体,如图甲所示.以下说法正确的是( )
A.这一假说能够说明磁可以生电
B.这一假说能够说明磁现象产生的电本质
C.用该假设解释地球的磁性,引起地磁场的环形电流方向如图乙所示
D.用该假设解释地球的磁性,引起地磁场的环形电流方向如图丙所示
11.(多选)磁场中某区域的磁感线如图所示,a、b、c、d、e是磁场中的5个点,b、e两点所在的磁感线为一直线,其中c、d两点关于该直线对称,下面说法正确的是( )
A.这5个位置中,e点的磁场最强
B.a点没有磁感线穿过,所以a点磁场一定为零
C.c、d两点关于直线对称,所以c、d两点磁场方向相同
D.b、e两点磁场方向相同
12.讲解围棋赛事时,经常使用竖直放置的棋盘,如图所示.棋盘和棋子都是用磁性材料制成的,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.受到空气的浮力
13.如图所示,长直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者串联在同一电路中,它们之间相距较远,产生的磁场互不影响,开关S闭合后,图中所示的四个可自由转动的小磁针a、b、c、d的北极(阴影一端)静止时的指向正确的是( )
A.a B.b C.c D.d
三、核心素养拔高练
14.如图所示,一束电子沿z轴正向流动,则在图中y轴上A点的磁场方向是( )
A.沿+x方向 B.沿-x方向
C.沿+y方向 D.沿-y方向
参考答案
1.C 解析 磁感线是闭合的曲线,磁场是客观存在的,磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,磁铁和电流周围都存在磁场.故A、B、D错误,C正确.
2.C 解析 毛皮带正电是因为失去电子,故A错误;汽车尾部拖着接地条是为了将汽车因机械摩擦产生的静电导入地面,故B错误;北极附近有地磁的S极,磁感线在地球外部从南极附近出发回到北极附近,因此在北极附近磁感应强度方向相对于地面是倾斜向下的,故C正确;指南针的N极指向北方,故D错误.故选C.
3.C 解析 甲棒内部分子电流的取向杂乱无章,磁场相互抵消,对外不显磁性;乙棒内部分子电流的取向大致相同,对外显磁性.故C正确.
4.A 解析 指南鱼的鱼头指向南极,鱼头的磁极应标注“S”,A正确;磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线,不是客观存在,B错误;鱼形铁已经被磁化,是个磁体,磁体可以吸引小铁针,C错误;指南鱼是磁体,类似条形磁铁,两极位置磁性最强,中间最弱,D错误.故选A.
5.C 解析 通电螺线管左边为北极,通电螺线管内部磁感线由南极指向北极,磁感应强度的方向规定为小磁针静止时N极所指的方向,故A正确,不符合题意;地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,在地球表面磁感线从地理南极指向地理北极,所以图中位置磁感线方向指向北方,故B正确,不符合题意;条形磁体外部磁感线由北极指向南极,在小磁针附近磁感线方向向下,故C错误,符合题意;蹄形磁体外部磁感线由北极指向南极,在小磁针附近磁感线方向向右,故D正确,不符合题意.
6.C 解析 根据电流方向可判断导线上方磁感线垂直纸面向外,故磁体N极向纸外转动,S极向纸内转动.故C正确,A、B、D错误.
7.D 解析 当电流从a端流入时,可判断出电磁铁的上端为S极,此时它能吸引小磁铁向下运动,说明小磁铁的下端为N极.
8.B 解析 铜不能被磁化,“司南之杓”不可以用铜为材料制作,故A错误;地球本身是一个大磁体,司南是用天然磁石磨制成的勺子,其实质是一块磁体,在地磁场的作用下,静止时其勺柄指向南方,即指向地磁的北极,根据地磁场的特点可知,“柢”相当于磁体的S极,故B正确;地球的磁场是真实存在的,故C错误;“柢”能够指南是因为受到地磁场的作用力,故D错误.
9.B 解析 磁感线越密集的地方,磁感应强度越大.根据题图中磁感线分布情况可知,a、b、c三点中b点的磁感应强度最大,a点次之,c点最小,故B正确.
10.B 解析 这一假说能够说明磁现象产生的电本质,即磁场都是由运动的电荷产生的,故B正确,A错误;由右手螺旋定则可知,引起地磁场的环形电流方向应是与赤道平面平行的顺时针方向(俯视)的,故C、D错误.
11.AD 解析 从磁感线分布情况看,e点位置的磁感线分布最密集,磁场最强,A正确;a处磁场较弱,但并不是零,B错误;在c、d两点处的磁感线的切线方向表示c、d两点的磁场方向,所以c、d两点的磁场方向并不相同,C错误;b、e两点磁场方向相同,故D正确.
12.B 解析 对棋子受力分析,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,因此棋子受到棋盘对它向上的静摩擦力,此力和重力平衡,使得棋子不会掉落,故A错误,B正确;棋盘对棋子的吸引力与棋盘对棋子向外的弹力是一对平衡力,故C错误;空气浮力远小于重力,不是棋子不会掉落的原因,故D错误.
13.B 解析 可自由转动的小磁针在磁场中静止时的北极指向与其所在处磁感线的方向一致,通电直导线AB周围的磁感线是以导线AB上各点为圆心的同心圆,且都在与导线垂直的平面上,其方向为逆时针方向(俯视),A错误;通电螺线管C周围的磁感线分布与条形磁铁周围的磁感线分布相似,可知小磁针b处的磁感线方向由右指向左,小磁针c处的磁感线方向由左指向右,B正确,C错误;电磁铁D周围的磁感线分布与蹄形磁铁周围的磁感线分布相似,可知小磁针d处的磁感线方向由左指向右,D错误.
14.A 解析 电子流沿z轴正向流动,电流方向沿z轴负向,可以判断电流激发的磁场以z轴为中心沿顺时针方向(俯视),通过y轴A点时方向沿x轴正向,故选项A正确.
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