高三物理下册第二章《磁场》测试题及试卷答案总复习

第 1 页 共 21 页 高三物理下册第二章高三物理下册第二章 磁场磁场 测试题及试测试题及试 卷答案总复习卷答案总复习 磁场 第一节 指南针与远洋航海 第二节 电流的磁场 典型例题 例 1 把一条导线 南北方向 平行地放在小 磁针的上方 给导线中通入电流 问将发生什么现象 解析 当导线中通入电流 导线下方的小磁针发 生转动 除磁体周围有磁场外 丹麦物理学家奥斯特首先 发现电流周围也存在着磁场 导线下方的小磁针发生 转动 说明电流周围的周围也有磁场 例 2 如图所示 在通有恒定电流的螺线管内有 一点 P 过 P 点的磁感线方向一定是 CD A 从螺线管的 N 极指向 S 极 B 放在 P 点的小磁针 S 极受力的方向 C 静止在 P 点的小磁针 N 极指的方向 D 在 P 点放一通电小线圈 磁感线一定看不起 于小线圈平面 第 2 页 共 21 页 解析 由右手螺旋定则判定出螺线管磁场左 S 右 N 在其内部磁感线由 S N 则 P 点的磁感线是 由 S 极指向 N 极的 是静止在 P 点的小磁针 N 极指的 方向 在 P 点放一小通电线圈 由环形电流安培定则 知磁感线一定垂直于小线圈平面 例 3 一个轻质弹簧 上端悬挂 下端与水银槽 中的水银面接触 将上述装置安在电路中 如图所示 当闭合开关后会出现什么现象 如何解释 解析 小灯炮忽明忽暗 当开关闭合后 由于水 银导电 所以轻质弹簧上有电流通过 每一匝线圈都 可以看成一个单独的螺线管 上端为 N 极 下端为 S 极 相邻部分为异名磁极 各线圈间相互吸引 因为 弹簧上端固定 弹簧长度缩短 A 点离开水银面 电 路断开 线圈失去磁性 弹簧恢复原长 又和水银面 接触 于是又重复上述过程 这样由于弹簧不断上下 振动 使 A 点时而接触水银面 时而离开水银面 所 以看到灯泡忽明忽暗 基础练习 一 选择题 1 首先发现电流磁效应的科学家是 B A 安培 B 奥斯特 C 库仑 D 麦克斯韦 2 正在通电的条形电磁铁的铁心突然断成两截 第 3 页 共 21 页 则两截铁心将 A A 互相吸引 B 互相排斥 C 不发生相互 作用 D 无法判断 3 如图 一束带电粒子沿着水平方向平行地飞 过磁针上方时 磁针的 S 极向纸内偏转 这一束带电 粒子可能是 BC A 向右飞行的正离子 B 向左飞行的正离 子 C 向右飞行的负离子 D 向左飞行的负离 子 4 如图两个同样的导线环同轴平行悬挂 相隔 一小段距离 当同时给两导线环通以同向电流时 两 导线环将 A A 吸引 B 排斥 C 保持静止 D 边吸引边转动 5 如图所示 甲 乙两地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 极向读者 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 由此可知 C A 甲处可能是负载也可能是电源 B 甲处一定是电源 乙处一定是负载 第 4 页 共 21 页 C 甲处一定是负载 乙处一定是电源 D 乙处可能是负载也可能是电源 6 关于磁场和磁力线的描述 下列说法中正确 的是 AB A 磁感线可以形象地描述各点磁场的方向 B 磁极之间的相互作用是通过磁场发生的 C 磁感线是磁场中客观存在的线 D 磁感线总是从磁铁的北极出发 到南极终止 二 填空题 1 如图所示 环形导线的 A B 处另用导线与直 导线 ab 相连 图中标出了环形电流磁场的方向 则 C 和 D 接电源正极的是 放在 ab 下方的小磁 针的 极转向纸外 c 端为电源正极 d 端为电源负极 2 如图所示所在通电螺丝管内部中间的小磁针 静止时 N 极指向右端 则电源的 c 端为 极 螺线管的 a 端为 极 正 S 3 如图所示 可以自由转动的小磁针静止不动 时 靠近螺线管的是小磁针 极 若将小磁 针放到该通电螺线管内部 小磁针指向与图示位置时 的指向相 填 同 或 反 N 同 第 5 页 共 21 页 三 计算题 1 有两根外形基本相同的铁条 已知其中一根 是永磁体 另一根是普通软铁 单凭视觉是无法将它 们区分开的 若不用其他任何器材 如何才能把它们 区分开来 用手拿一根铁条 用它的一端接近另一根铁条 的中部 如果吸引力较强 则手拿的一根为永久磁体 如吸力较弱则手拿的一根为软铁棒 2 氢原子的核外电子绕原子核按顺时针方向做 圆周运动时 设想在原子核处放一小磁针 则小磁针 N 极指向何方 更多免费资源下载中小学教育网 XX 课件 教案 试卷 无需注册 垂直纸面向外 3 在下面如图所示的各图中画出导线中通电电 流方向或通电导线周围磁感线的方向 其中 a b 为平面图 c d 为立体图 答案 能力提升 一 选择题 1 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 整个装置用轻绳悬挂于 O 点 当电磁铁通电 铁片被 第 6 页 共 21 页 吸引上升的过程中 轻绳拉力 F 的大小为 D A F mg B mg M m g 2 如图所示 在一个平面内有六根绝缘的通电 导线 电流强度大小相同 1 2 3 4 为面积相等 的正方形区域 其中指向纸面内的磁场最强的区域是 D A 1 区 B 2 区 C 3 区 D 4 区 3 如图 16 1 10 所示 弹簧秤下挂一条形磁铁 其中条形磁铁 N 极的一部分位于未通电的螺线管内 则下列说法正确的是 AC A 若将 a 接电源正极 b 接负极 弹簧秤的示数 将减小 B 若将 a 接电源正极 b 接负极 弹簧秤的示数 将增大 C 若将 b 接电源正极 a 接负极 弹簧秤的示数 将增大 D 若将 b 接电源正极 a 接负极 弹簧秤的示数 将减小 二 填空题 1 通电螺线管的极性跟螺线管中的 有 关 它们之间的关系可以用 来判定 内容是 用 手握住螺线管 让 弯向螺线管中 第 7 页 共 21 页 电流的方向 则所指的那端就是螺线管的北极 电流方向 安培定则 右 四指 大拇指 三 计算题 1 在条形或蹄形铁芯上绕有线圈 根据如图所 示小磁针指向在图中画出线圈的绕线方向 答案 第三节 磁场对通电导线的作用 典型例题 例 1 如图所示 三根通电直导线垂直纸面放置 位于 b c d 处 通电电流大小相同 方向如图 a 位于 bd 中点 则 a 点的磁感应强度方向是 A 垂直纸面指向纸里 B 垂直纸面指向纸外 C 沿纸面由 a 指向 b D 沿纸面由 a 指向 c 解析 根据安培定则 b d 两根导线在 a 点形 成的磁场 磁感应强度大小相等 方向相反 合磁感 应强度应为零 故 a 点磁场就由通电导线 c 来决定 根据安培定则在 a 点处的磁场 磁感应强度方向应为 沿纸面由 a 指向 b 正确选项为 C 例 2 如图所示 把一重力不计的通电直导线水 平放在蹄形磁铁磁极的正上方 导线可以自由移动 当导线通过图示方向电流时 导线的运动情况是 从 上往下看 第 8 页 共 21 页 A 顺时针方向转动 同时下降 B 顺时针方向转动 同时上升 C 逆时针方向转动 同时下降 D 逆时针方向转动 同时上升 解析 根据蹄形磁铁磁感线分布和左手定则可判 断 A 端受垂直纸面向里的安培力 B 端受垂直纸面向 外的安培力 故导线逆时针转动 假设导线自图示位 置转过 90 由左手定则可知 导线 AB 受竖直向下 安培力作用 导线下降 故导线在逆时针转动的同时 向下运动 所以本题答案应选 C 例 3 如图所示 倾角为 的光滑斜面上 有 一长为 L 质量为 m 的通电导线 导 线中的电流强 度为 I 电流方向垂直纸面向外 在图中加一匀强磁 场 可使导线平衡 试求 最小的磁感应强度 B 是多 少 方向如何 解析 导体棒受重力 支持力和安培力作用而平 衡 由力学知识可知 当第三个力 安培力 F 与 F 垂直时 F 有最小值 如图 即安培力方向平行 于斜面向上 F mgsin 又因为当导体棒与磁感应 强度垂直时 安培力最大 故本题所求最小磁感应强 度 B mgsin IL 方向为垂直斜面向下 第 9 页 共 21 页 基础练习 一 选择题 1 下列说法正确的是 D A 磁场中某处磁感强度的大小 等于长为 L 通以电流 I 的一小段导线放在该处时所受磁场力 F 与 乘积 IL 的比值 B 一小段通电导线放在某处如不受磁场力作用 则该处的磁感应强度为零 C 因为 B F IL 所以磁场中某处磁感应强度 的大小与放在该处的导线所受磁场力 F 的大小成正比 与 IL 的大小成反比 D 磁场中某处磁感应强度的大小与放在磁场中 的通电导线长度 电流大小及所受磁场力的大小均无 关 2 两条导线 AB 和 CD 互相垂直 如图所示 其 中的 AB 固定 CD 可自由活动 两者相隔一小段距离 当两条导线分别通以图示方向的电流时 垂直纸面向 里看导线 CD 将 B A 顺时针方向转动 同时靠近 AB B 逆时针方向转动 同时靠近 AB C 顺时外方向转动 同时远离 AB D 逆时针方向转动 同时远离 AB 第 10 页 共 21 页 3 如图所示通电闭合线框 abc 处在匀强磁场中 它受到磁场力的合力 D A 方向垂直于 ab 斜向上 B 方向垂直于 ac 斜向上 C 方向垂直于 bc 向下 D 为零 4 相互绝缘的直导线和环形导线 通以如图所 示的电流 和 若环形导线固定不动 则直导线将 C A 向左移动 B 顺时针移动 C 向右移动 D 逆时针移动 5 如图所示 一根有质量的金属棒 MN 两端用 细软导线连接后悬挂于 a b 两点 棒的中部处于方 向垂直纸面向里的句强磁场中 棒中通有电流 方向 从 M 流向 N 此时是线上有拉力 为了使拉力等于零 可以 C A 适当减小孩感应强度 B 使磁场反向 C 适当增大电流强度 D 使电流反向 第 11 页 共 21 页 6 水平桌面上放条形磁铁 磁铁正中上方吊着 导线与磁铁垂直 导线中通入向纸内的电流 如图所 示 产生的情况是 BD A 悬线上的拉力没有变化 B 悬线上的拉力变大 C 悬线上的拉力变小 D 条形磁铁对桌面压力变小 二 填空题 1 通电导体在磁场中要 的作用 它受 力的方向跟 方向和 方向有关 而且 这个力的方向既跟 方向垂直 又跟 方向垂直 答案 受到力 电流 磁感线 磁感线 电流 2 通电线圈在磁场中能够 当线圈平 面跟磁感线 时 线圈所受的磁场作用力是一 对平衡力 更多免费资源下载中小学教育网 XX 课件 教案 试卷 无需注册 答案 转动 垂直 3 两条导线互相垂直 但相隔一小段距离 其 中 AB 固定 CD 可自由活动 当通以如图所示电流后 CD 导线将 填顺时针或逆时针 方向转动 同时 填靠近或远离 AB 第 12 页 共 21 页 答案 逆时针 靠近 三 计算题 1 如图所示 悬挂着的通电圆环能绕竖直对称 轴自由转动 在圆环正下方有垂直于纸面的固定直导 线 当直导线中通有流向纸内电流时 通电圆环将如 何动 答案 左侧向外 右侧向里 2 如图所示 在条形磁铁的正上方悬挂着一 个环形线圈 开始时线圈与条形磁铁处在同一竖直面 中 当线圈中通以逆时针方向的电流时 线圈将如何 动 答案 右侧向外左侧向里 3 如图 12 18 所示 闭合线框用细线悬挂 使 条形磁铁跟线框居于同一平面内 若让磁铁固定不动 给线框通以 abcd 方向的电流 通电后线框将怎样运 动 答案 逆时针转动 并靠近磁铁 能力提升 一 选择题 1 下列说法中错误的是 ABCD A 磁场中某处的磁感应强度大小 就是通以电流 I 长为 的一小段导线放在该处时所受磁场力 F 与 第 13 页 共 21 页 的乘积的比值 B 一小段通电导线放在某处不受磁场力作用 则 该处一定没有磁场 C 一小段通电导线放在磁场中 A 处时受磁场力比 放在 处大 则 处磁感应强度比 处的磁感应强度 大 D 因为 L 所以某处磁感应强度的大 小与放在该处的通电小段导线 L 乘积成反比 2 如图所示 a b 是两根靠在一起的平行通电 直导线 其中电流分别为 IA 和 IB 已知 IA IB 电 流方向如图 当给垂直于 a b 所在平面加一个磁感应 强度为 B 的匀强磁场时 导线 a 恰好能处于平衡状态 则导线 b 的受力情况与加磁场 B 以前相比 C A 不再受磁场力作用 B 所受磁场力是原来的 2 倍 C 所受磁场力小于原来的 2 倍 D 所受磁场力大 于原来的 2 倍 3 如图所示 把一重力不计的通电直导线水平 放在蹄形磁铁磁极的正上方 导线可以自由移动 当 导线通过图示方向电流时 导线的运动情况是 从上 往下看 C A 顺时针方向转动 同时下降 第 14 页 共 21 页 B 顺时针方向转动 同时上升 C 逆时针方向转动 同时下降 D 逆时针方向转动 同时上升 二 填空题 1 一根长直导线穿过载有恒定电流的金属圆环 的中心且垂直于环的平面 导线和环的电流方向如图 所示 则环受到的磁场力等于 答案 零 三 计算题 1 导线 AB 与 CD 跟金属导轨 MN PQ 紧密接触 都是裸线 磁感线方向如图 12 17 所示 如果外 力 F 拉着 AB 向右运动 CD 将会怎样运动 不计摩 擦 答案 向右 第四节磁场对运动电荷的作用 第五节 磁性材料 典型例题 例 1 运动电荷在磁场中受到的作用力 叫做 解析 洛伦兹力 荷兰物理学家洛伦兹首先提出 了运动电荷产生磁场和磁场对运动电荷有作用力的观 点 为纪念他 人们称这种力为洛伦兹力 通电导线 第 15 页 共 21 页 在磁场中所受安培力是洛伦兹力的宏观表现 例 2 试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场 时所受的洛伦兹力的方向 解析 伸开左手 使大拇指和其余四指垂直 且 处于同一平面内 把手放入磁场中 让磁感线垂直穿 入手心 四指指向正电荷运动的方向 那么 拇指所 指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向 运动的负 电荷在磁场中所受的洛伦兹力 方向跟正电荷受的力 相反 在用左手定则判断时 若四指指向是电荷运动 的反方向 那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦 兹力的方向 甲中正电荷所受的洛伦兹力方向向上 乙中正电荷所受的洛伦兹力方向向下 丙中正电荷所 受的洛伦兹力方向垂直于纸面指向读者 丁中正电荷 所受的洛伦兹力的方向垂直于纸面指向纸里 例 3 如图所示 一个带正电 q 的小带电体处于 垂直纸面向里的匀强磁场中 磁感应强度为 B 若小 带电体的质量为 m 为了使它对水平绝缘面正好无压 力 应该 已知洛伦兹力大小为 f qvB A 使 B 的数值增大 B 使磁场以速率 v mgqB 向上移动 C 使磁场以速率 v mgqB 向右移动 第 16 页 共 21 页 D 使磁场以速率 v mgqB 向左移动 解析 为使小球对平面无压力 则应使它受到的 洛伦兹力刚好平衡重力 磁场不动而只增大 B 静止 电荷在磁场里不受洛伦兹力 A 不可能 磁场向上 移动相当于电荷向下运动 受洛伦兹力向右 也不可 能平衡重力 故 B C 也不对 磁场以 V 向左移动 等同于电荷以速率 v 向右运动 此时洛伦兹力向上 当 qvB mg 时 带电体对绝缘水平面无压力 则 v mgqB 选项 D 正确 基础练习 一 选择题 1 如图中表示磁场 B 正电荷运动方向 和磁场 对电荷作用力 F 的相互关系图 这四个图中画得正确 的图是 其中 B F V 两两垂直 D 2 下列说法正确的是 D A 运动电荷在磁感应强度不为零的地方 一定 受到洛伦兹力作用 B 运动电荷在某处不受洛伦兹力作用 则该处 的磁感应强度一定为零 C 洛伦兹力即不能改变带电粒子的动能 也不 能改变带电粒子的动量 D 洛伦兹力对带电粒子永不做功 第 17 页 共 21 页 3 一束电子从上向下运动 在地球磁场的作用 下 它将 B A 向东偏转 B 向西偏转 C 向南偏转 D 向北偏转 4 关于磁现象的电本质 下列说法中正确的是 BD A 有磁必有电荷 有电荷必有磁 B 一切磁现象都起源于电荷或电流 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 C 除永久磁铁外 一切磁场都是由运动电荷或 电流产生的 D 根据安培的分子环流假说 在外界磁场作用 下 物体内部分子电流取向大致相同时 物体就被磁 化 两端形成磁极 5 把磁铁靠近铁棒 铁棒会被磁化 这是由于 D A 铁棒两端出现电荷 B 铁棒受到磁铁的吸引力 C 铁棒内的分子电流取向杂乱无章造成的 D 铁棒内的分子电流取向大致相同造成的 6 质子流从南向北进入匀强磁场 磁场方向是 第 18 页 共 21 页 从东向西的 则质子所受洛仑兹力的方向为 C A 向东 B 向南 C 向上 D 向下 二 填空题 1 一个电子在匀强磁场中运动而不受到磁场力 的作用 则电子运动的方向是 答案 平行于磁场方向 电子沿平行于磁力线 射入匀强磁场时 洛伦兹力为零 2 一束电子流从东向西射来 受地磁场的作用 电子流将偏向 答案 上方 3 根据物质在外磁场中表现的特征 物质可分 为 和 三类 磁性材料根 据磁化后去磁的难易可分为 和 答案 顺磁性物质 抗磁性物