高中物理選修3：第3章第節(jié)時(shí)同步訓(xùn)練及解析

PAGEPAGE5高中物理選修3-1同步訓(xùn)練圖3－1－4eq\a\vs4\al(1.)如圖3－1－4所示，把一條導(dǎo)線平行地放在磁針的上方附近，當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時(shí)，磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)．發(fā)現(xiàn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的物理學(xué)家是()圖3－1－5答案：Ceq\a\vs4\al(2.)磁場的基本性質(zhì)是()A．能使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)B．能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)C．能夠產(chǎn)生磁感線D．能對(duì)放在其中的磁體產(chǎn)生力的作用解析：選D.磁場的基本性質(zhì)是能對(duì)放在其中的磁極或電流產(chǎn)生力的作用，選項(xiàng)D正確．eq\a\vs4\al(3.)關(guān)于各磁體間的作用，下列說法正確的是()A．在奧斯特實(shí)驗(yàn)中，通電直導(dǎo)線對(duì)小磁針產(chǎn)生磁場力作用，但此時(shí)小磁針對(duì)通電直導(dǎo)線一定不產(chǎn)生磁場力作用B．在通電直導(dǎo)線對(duì)小磁針產(chǎn)生作用力的同時(shí)，小磁針對(duì)通電直導(dǎo)線可能會(huì)產(chǎn)生作用力C．大磁鐵的磁性較強(qiáng)，但小磁針對(duì)大磁鐵的磁場力較小D．任何兩個(gè)磁體之間產(chǎn)生的磁場力總是大小相等、方向相反解析：選D.磁體之間的作用是相互的，甲磁體產(chǎn)生的磁場對(duì)乙磁體產(chǎn)生作用力的同時(shí)，乙磁體產(chǎn)生的磁場必定對(duì)甲磁體產(chǎn)生力的作用．因此，磁體之間的相互作用遵循牛頓第三定律．故選項(xiàng)D正確．eq\a\vs4\al(4.)(2012·合肥六中高二檢測)關(guān)于地磁場，下列說法中正確的是()A．地磁場的北極在地球的南極附近B．北京地區(qū)的地磁場方向由北向南C．地球周圍的磁場是從地球南極附近的地磁北極出發(fā)，回到地球北極附近的地磁南極D．在地球南極處，可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針N極豎直指向天空解析：選ACD.地磁場在地球外部的磁感線是從地球南極附近的地磁北極出發(fā)，回到地球北極附近的地磁南極．故選項(xiàng)A、C、D正確．eq\a\vs4\al(5.)如果你看CCTV－5的圍棋講座，就會(huì)發(fā)現(xiàn)棋子都是由磁性材料制成的．棋子不會(huì)掉下來是因?yàn)?)A．質(zhì)量小，重力可以忽略不計(jì)B．受到棋盤對(duì)它向上的摩擦力C．棋盤對(duì)它的吸引力與重力平衡D．它一方面受到棋盤的吸引力，另一方面還受到空氣的浮力解析：選B.棋子受力如圖所示，磁性棋子受到棋盤的吸引力而對(duì)棋盤產(chǎn)生壓力，棋盤對(duì)棋子有彈力，重力使棋子有向下滑動(dòng)的趨勢，因此棋子受到棋盤對(duì)它向上的靜摩擦力，此力和重力平衡，使棋子不會(huì)掉下來(由于空氣浮力遠(yuǎn)小于重力，故可以忽略不計(jì))．一、單項(xiàng)選擇題eq\a\vs4\al(1.)(2012·廣州第六中學(xué)高二檢測)物理實(shí)驗(yàn)都需要有一定的控制條件．奧斯特做電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)排除地磁場對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響．關(guān)于奧斯特的實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是()A．該實(shí)驗(yàn)必須在地球赤道上進(jìn)行B．通電直導(dǎo)線應(yīng)該豎直放置C．通電直導(dǎo)線應(yīng)該水平東西方向放置D．通電直導(dǎo)線應(yīng)該水平南北方向放置解析：選D.小磁針靜止時(shí)指向南北，說明地磁場的方向?yàn)槟媳狈较?，?dāng)導(dǎo)線南北方向放置時(shí)，能產(chǎn)生東西方向的磁場，把小磁針放置在該處時(shí)，可有明顯的偏轉(zhuǎn)，故選項(xiàng)D正確．圖3－1－6eq\a\vs4\al(2.)如圖3－1－6所示，假設(shè)將一個(gè)小磁針放在地球的北極點(diǎn)上，那么小磁針的N極將()A．指北B．指南C．豎直向上D．豎直向下解析：選D.地球的北極點(diǎn)是地磁場的S極附近，此處的磁感線豎直向下，故此處小磁針的N極豎直向下，D正確．eq\a\vs4\al(3.)磁性水雷是用一個(gè)可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針來控制起爆電路的，軍艦被地磁場磁化后就變成了一個(gè)浮動(dòng)的磁體．當(dāng)軍艦接近磁性水雷時(shí)，就會(huì)引起水雷的爆炸，其依據(jù)是()A．磁體的吸鐵性B．磁極間的相互作用規(guī)律C．電荷間的相互作用規(guī)律D．磁場對(duì)電流的作用原理解析：選B.在地磁場的作用下，軍艦被磁化成了一個(gè)大的浮動(dòng)磁體，當(dāng)軍艦接近磁性水雷時(shí)磁極間的相互作用會(huì)引起小磁針的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而接通電路，引起爆炸．這是利用了同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引的原理，故B正確．eq\a\vs4\al(4.)(2012·江門二中高二檢測)某同學(xué)在做奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí)，把小磁針放在水平的通電直導(dǎo)線的下方，當(dāng)通電后發(fā)現(xiàn)小磁針不動(dòng)，稍微用手撥動(dòng)一下小磁針，小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)180°后靜止不動(dòng)，由此可知，通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場方向是()A．自東向西B．自南向北C．自西向東D．自北向南解析：選D.通電前小磁針指向南北方向，通電后小磁針不動(dòng)，說明通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場方向沿南北方向；稍微用手撥動(dòng)一下小磁針，小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)180°后靜止不動(dòng)，說明通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場與地磁場方向相反．故選項(xiàng)D正確．圖3－1－7eq\a\vs4\al(5).如圖3－1－7所示，A為電磁鐵，C為膠木秤盤，A和C(包括支架)的總質(zhì)量為M，B為鐵片，質(zhì)量為m，當(dāng)電磁鐵通電時(shí)，在鐵片被吸引上升的過程中，輕繩上拉力F的大小為()A．F＝MgB．mg＜F＜(M＋m)gC．F＝(M＋m)gD．F＞(M＋m)g解析：選D.在鐵片B上升的過程中，輕繩上的拉力F大小等于A、C的重力Mg和B對(duì)A的引力F引′的和．在鐵片B上升的過程中，對(duì)B有F引－mg＝ma，所以F引＝mg＋ma.由牛頓第三定律可知B對(duì)A的引力F引′與A對(duì)B的引力F引大小相等、方向相反．所以F＝Mg＋mg＋ma.故選項(xiàng)D正確．二、雙項(xiàng)選擇題eq\a\vs4\al(6.)關(guān)于磁場，下列說法正確的是()A．其基本性質(zhì)是對(duì)處于其中的磁體或電流有力的作用B．磁場是看不見、摸不著、實(shí)際不存在的，是人們假想出來的一種物質(zhì)C．磁場是客觀存在的一種特殊物質(zhì)形態(tài)D．磁場的存在與否決定于人的思想，想其有則有，想其無則無解析：選AC.磁場的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體或電流有力的作用，A正確．磁場雖然看不見摸不著，但是它是客觀存在的，B、D錯(cuò)誤．C正確．eq\a\vs4\al(7.)以下說法中正確的是()A．磁極與磁極間的相互作用是通過磁場產(chǎn)生的B．電流與電流間的相互作用是通過電場產(chǎn)生的C．磁體與電流間的相互作用是通過電場與磁場而共同產(chǎn)生的D．磁場和電場是兩種不同的物質(zhì)解析：選AD.電流能產(chǎn)生磁場，在電流的周圍就有磁場存在，不論是磁極與磁極間，還是電流與電流間、磁體與電流間，都有相互作用的磁場力．磁場是磁現(xiàn)象中的一種特殊物質(zhì)，它的基本特點(diǎn)是對(duì)放入磁場中的磁體、電流有磁場力的作用；而電場是電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)，其最基本的性質(zhì)是對(duì)放入電場中的電荷有電場力的作用，它不會(huì)對(duì)放入靜電場中的磁體產(chǎn)生力的作用，因此，磁場和電場是兩種不同的物質(zhì)，各自具有其本身的特點(diǎn)．正確選項(xiàng)為AD.eq\a\vs4\al(8.)地球是一個(gè)大磁體，關(guān)于地磁場的下列描述正確的是()A．地磁場的北極在地理南極附近B．赤道附近地磁場的方向和地面平行C．北半球地磁場方向相對(duì)地面是斜向上的D．地球上任何地方的地磁場方向都是和地面平行的答案：ABeq\a\vs4\al(9.)(2012·杭州二中高二檢測)鐵棒a能吸引小磁針，鐵棒b能排斥小磁針，若將鐵棒a靠近鐵棒b，則()A．a(chǎn)、b一定互相吸引B．a(chǎn)、b一定互相排斥C．a(chǎn)、b間一定有磁場力作用D．a(chǎn)、b可能互相吸引，也可能互相排斥解析：選CD.a吸引小磁針，a可能有磁性也可能沒有磁性，b排斥小磁針，b一定有磁性，故a、b之間可能吸引，也可能排斥．eq\a\vs4\al(10.)為了判斷一根鋼鋸條是否有磁性，某同學(xué)用它的一端靠近一個(gè)能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針．下列給出了幾種可能產(chǎn)生的現(xiàn)象及相應(yīng)的結(jié)論，其中正確的是()A．若小磁針的一端被推開，則鋸條一定有磁性B．若小磁針的一端被吸引過來，則鋸條一定有磁性C．若小磁針的一端被吸引過來，不能確定鋸條是否有磁性D．若小磁針的一端被推開，不能確定鋸條是否有磁性解析：選AC.若發(fā)生排斥現(xiàn)象，只有一種可能，小磁針靠近鋸條的同名磁極．若發(fā)生吸引現(xiàn)象，則鋸條可能有磁性，也可能無磁性，故選A、C.三、非選擇題eq\a\vs4\al(11.)關(guān)于月球上的物理現(xiàn)象和規(guī)律，同學(xué)們提出了很多問題和猜想，有關(guān)月球有無磁場，同學(xué)們提出了自己的猜想和檢驗(yàn)猜想的實(shí)驗(yàn)方案：(1)取一小磁針用細(xì)線懸掛在月球表面附近，如果它靜止時(shí)指向某一方向，則可表明月球周圍存在磁場．(2)小磁針靜止時(shí)，它的N極指向就是“月磁”的北極．你認(rèn)為這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案中有沒有需要改進(jìn)或改正的地方，如有，請(qǐng)改進(jìn)或改正．答案：有需改進(jìn)或改正的地方．(1)應(yīng)做多次實(shí)驗(yàn)，觀察小磁針N極是否總是指向某一個(gè)方向．(2)小磁針靜止時(shí)，它的N極指向就是“月磁”的南極．圖3－1－8eq\a\vs4\al(12.)兩個(gè)完全相同的條形磁鐵，放在平板AB上，磁鐵的N、S極如圖3－1－8所示，開始時(shí)平板和磁鐵均處于水平位置，且靜止不動(dòng)．a(chǎn).若將AB突然豎直向上平移(平板與磁鐵之間始終接觸)，并使之停在A″B″處，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個(gè)條形磁鐵吸在了一起；b.若將AB從原來位置突然豎直向下平移，并使之停在位置A′B′處，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩條形磁鐵也吸在了一起．回答以下問題：(1)開始時(shí)兩磁鐵靜止不動(dòng)的原因是____________________________；左側(cè)的磁鐵受到的靜摩擦力的方向向________．(2)在a過程中，磁鐵開始滑動(dòng)時(shí)，平板在向上做________(填“加速”或“減速”)運(yùn)動(dòng)．(3)在b過程中，磁鐵開始滑動(dòng)時(shí)，平板在向下做________(填“加速”或“減速”)運(yùn)動(dòng)．(4)若平板AB突然向右加速，則左側(cè)的磁鐵將會(huì)做什么運(yùn)動(dòng)？解析：(1)兩磁鐵間相互作用的磁力小于磁鐵與平板間的最大靜摩擦力，所以兩磁鐵都靜止不動(dòng)，此時(shí)對(duì)左側(cè)的磁鐵來說，吸引力向右，故靜摩擦力的方向向左．(2)平板向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩磁鐵吸在了一起，說明磁鐵受到的摩擦力減小，支持力減小，磁鐵處于失重狀態(tài)，故平板向上做減