内容正文:
第六章 电磁现象与电磁波
第一节 磁现象与磁场
基础过关练
题组一 磁场和磁感线
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相互作用而人为规定的
C.磁体与磁体之间是直接发生作用的
D.磁场只能由磁体产生,电流不能产生磁场
2.下列关于磁感线的说法不正确的是 ( )
A.磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向
B.磁场中两条磁感线一定不相交
C.地球的地理北极处的磁感线由地面指向空中
D.磁感线分布较密的地方,磁场较强
3.一小磁针放置在磁场中某点处,静止时的指向如图所示(图中未标出磁感线的方向)。下列分析正确的是 ( )
A.N极指向该点磁场方向
B.S极指向该点磁场方向
C.磁场中各处的磁场强弱相同
D.a点的磁场方向与图中小磁针北极所指方向一致
题组二 地磁场
4.(多选题)(2025湖南长沙开学考试)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如图。结合上述材料,下列说法不正确的是 ( )
A.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
B.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
C.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近
D.在赤道位置放置一枚小磁针,静止时小磁针N极指向地理的南极附近
5.(2025山西忻州入学考试)小明在某次物理社团活动中,用磁体将缝衣针磁化后,放在水中漂浮的一片树叶上制成“指南针”,多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶的尖端总是指向南方。下列说法正确的是 ( )
A.树叶尖端指向地磁南极 B.“指南针”的N极应标注在树叶尖端
C.“指南针”周围存在磁场和磁感线 D.用磁体的N极靠近树叶尖端会相互吸引
能力提升练
题组一 电场线、磁感线的比较
1.(2024广东韶关月考)关于电场线和磁感线的概念,以下说法中正确的是 ( )
A.电场线和磁感线都是实际存在的曲线
B.沿着磁感线的方向,磁场越来越弱
C.任何两条磁感线或电场线可以相交
D.电场线和磁感线的疏密都表示场的强弱
题组二 安培定则的理解及应用
2.(2024江苏徐州学情检测)如图所示,能自由转动的小磁针水平放置在桌面上。当有一束带电粒子沿与小磁针指向平行的方向从小磁针正上方水平飞过时,所能观察到的现象是( )
A.小磁针不动
B.若是带正电粒子从左向右飞过,小磁针的N极向纸内偏转
C.若是带负电粒子从左向右飞过,小磁针的N极向纸内偏转
D.若在粒子轨迹上放一根通电直导线,小磁针不会发生偏转
3.(2024广东汕尾期末)某兴趣小组将带绝缘胶皮的导线绕在一颗铁钉上制成一个简易的电磁铁,铁钉的正上方放置的小磁针稳定后如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.铁钉右端为电磁铁的S极
B.导线中电流从A端流入,B端流出
C.小磁针所在位置的磁场方向水平向左
D.增大导线中的电流,小磁针的N极将指向A端
4.(多选题)(2024山东期中)下列各图中,电流方向与其产生的磁场方向关系正确的是 ( )
5.(2025广东清远月考)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 ( )
A B C D
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.A
2.C
3.A
4.AD
5.D
1.A 磁场和电场一样,对放入其中的物体有力的作用,是客观存在的特殊物质,故A正确,B错误;磁体与磁体间是通过磁场发生作用的,故C错误;电流也可以产生磁场,D错误。
2.C 磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向,选项A说法正确;两条磁感线若相交,在交点处磁场就有两个方向,这是不可能的,所以磁场中两条磁感线一定不相交,选项B说法正确;地球的地理北极在地磁场S极附近,所以磁感线由空中指向地面,选项C说法错误;磁感线分布较密的地方,磁场较强,选项D说法正确。
3.A 小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向,选项A正确;小磁针静止时S极所指的方向与该点的磁场方向相反,选项B错误;由题图看出,该磁场的磁感线分布不均匀,说明磁场强弱不是处处相同,选项C错误;a点的磁场方向沿磁感线在a点的切线方向,与题图中小磁针北极指向不一致,选项D错误。
4.AD 只有赤道上方附近的地磁场的方向与地面平行,选项A说法错误;地理南、北极与地磁场的南、北极不重合,存在磁偏角,选项B说法正确;磁感线是闭合的,由题图可推知地球内部存在磁场,地磁南极在地理北极附近,选项C说法正确;在赤道位置放置一枚小磁针,静止时小磁针N极指向地理的北极附近,选项D说法错误。
方法技巧
对地磁场方向的理解
(1)地理南极附近磁场方向竖直向上,地理北极附近磁场方向竖直向下。
(2)在赤道正上方,距离地球表面高度相等的点,磁场的强弱相同,且方向水平向北。
(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。
5.D 地磁的北极在地理南极附近,地磁的南极在地理北极附近,树叶的尖端总是指向南方,即树叶尖端指向地磁北极,故A错误;地磁场类似于一个条形磁体产生的磁场,在地球外部,磁感线由地磁北极,即地理南极指向地磁南极,即地理北极,结合上述,由树叶的尖端总是指向南方可知,树叶的尖端总是指向地磁北极,可知,“指南针”的S极应标注在树叶尖端,故B错误;题中“指南针”指被磁体磁化后的缝衣针,缝衣针自身就是一个小磁体,可知,“指南针”周围存在磁场,磁感线是为了形象描述看不见、摸不着的磁场而假想的线,实际上不存在,即不能认为“指南针”周围存在磁感线,故C错误;树叶尖端为缝衣针的S极,则用磁体的N极靠近树叶尖端会相互吸引,故D正确。故选D。
能力提升练
1.D
2.B
3.A
4.BCD
5.C
1.D 电场线和磁感线是为了形象地研究电场和磁场而人为假想的曲线,选项A错误;磁场的强弱是通过磁感线的疏密来反映的,选项B错误;任何两条磁感线或电场线都是不可以相交的,选项C错误;磁感线和电场线的疏密分别反映磁场的强弱和电场的强弱,选项D正确。
2.B 电荷定向移动形成电流,小磁针处于电流的磁场中,且磁场方向与小磁针N极指向不在同一方向上,则小磁针会偏转,选项A错误;若是带正电粒子从左向右飞过,形成的电流方向向右,根据安培定则可知,粒子在下方产生的磁场方向垂直纸面向里,则小磁针的N极转向纸内,S极转向纸外,选项B正确;若是带负电粒子从左向右飞过,形成的电流方向向左,根据安培定则可知,粒子在下方产生的磁场方向垂直纸面向外,则小磁针的N极转向纸外,S极转向纸内,选项C错误;若在粒子轨迹上放一根通电直导线,会产生磁场,导致小磁针偏转,选项D错误。
3.A 根据小磁针稳定后N极所指的方向向右可知,铁钉右端为S极,由安培定则可判断电流从B端流入,A端流出,故A正确,B错误;放置在磁场中的小磁针静止时N极所指方向为该点的磁场方向,小磁针所在位置的磁场方向水平向右,故C错误;增大导线中的电流,磁感应强度增大,磁场方向不变,小磁针的指向不变,故D错误。
4.BCD 根据安培定则可知,A选项中电流产生的磁场,在导线左侧应垂直纸面向里,在导线右侧应垂直纸面向外,故A错误;根据安培定则,右手紧握螺线管,四指方向为电流方向,大拇指方向为螺线管内部磁场方向,故B正确;根据安培定则,右手紧握环形电流,四指方向为电流方向,大拇指方向为环形电流产生的磁场方向,故C正确;根据安培定则,右手紧握螺线管,四指方向为电流方向,大拇指方向为螺线管内部磁场方向,两个螺线管相当于两个磁极相同并列的条形磁铁,上端为N极,下端为S极,在O点的合磁场方向向下,故D正确。
5.C 通电直导线电流从左向右,根据安培定则知,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;根据安培定则,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;根据安培定则,环形导线中心处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;根据安培定则,结合螺线管中电流的方向,知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。
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