2025年高考物理 人教版必修第3冊(cè)第13章　第1節(jié)含答案

第十三章第1節(jié)課后知能作業(yè)基礎(chǔ)鞏固練1.法國(guó)科學(xué)家巴斯德曾言：“機(jī)遇只偏愛(ài)有準(zhǔn)備的頭腦”，翻開(kāi)科學(xué)史的書(shū)頁(yè)，曾有一位科學(xué)家深信電磁間有聯(lián)系，并堅(jiān)持研究，最終于1820年發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)，請(qǐng)問(wèn)這位科學(xué)家是()A．安培法國(guó) B．奧斯特丹麥C．歐姆德國(guó) D．麥克斯韋英國(guó)答案：B解析：發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的科學(xué)家是丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特。故選B。2．關(guān)于磁感線與電場(chǎng)線的描述，正確的是()A．電場(chǎng)線一定是直線B．磁感線一定是閉合的C．磁感線是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡D．電場(chǎng)線是實(shí)際上存在的答案：B解析：電場(chǎng)線可以是直線，也可以是曲線，故A錯(cuò)誤；磁感線沒(méi)有起點(diǎn)也沒(méi)有終點(diǎn)，是閉合的曲線，故B正確；磁感線是為了描述磁場(chǎng)假想的曲線，不是運(yùn)動(dòng)軌跡，故C錯(cuò)誤；電場(chǎng)線是為了形象地描述電場(chǎng)而假想的線，實(shí)際不存在，故D錯(cuò)誤。故選B。3．如圖所示，兩根非?？拷一ハ啻怪辈⒒ハ嘟^緣的長(zhǎng)直導(dǎo)線，當(dāng)通以如圖所示方向的電流時(shí)，電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)在導(dǎo)線所在平面內(nèi)的哪個(gè)區(qū)域內(nèi)方向是一致且向外的()A．區(qū)域Ⅰ B．區(qū)域ⅡC．區(qū)域Ⅲ D．區(qū)域Ⅳ答案：C解析：根據(jù)安培定則，可知兩根通電直導(dǎo)線在各個(gè)區(qū)域產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向如右圖所示，可知電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)在導(dǎo)線所在平面內(nèi)的區(qū)域Ⅲ內(nèi)方向是一致且向外的。故選C。4．奧斯特實(shí)驗(yàn)是科學(xué)歷史上的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，它的價(jià)值在于直接證實(shí)了()A．任何導(dǎo)線周?chē)嬖诖艌?chǎng)B．電流周?chē)写艌?chǎng)C．地磁場(chǎng)的存在D．地磁場(chǎng)的方向答案：B解析：奧斯特實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)通電直導(dǎo)線下方的小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，其價(jià)值在于直接證實(shí)了電流周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。故選B。5．在探究通電線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)中，有一位同學(xué)畫(huà)出了一組如圖所示的小磁針狀態(tài)，同組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)其中小磁針的N極指向有多處錯(cuò)誤，請(qǐng)幫忙找出小磁針的N極指向正確的是()A．a(chǎn) B．bC．c D．d答案：D解析：根據(jù)安培定則可知，通電線圈的左端相當(dāng)于條形磁體的N極，通電線圈的右端相當(dāng)于條形磁體的S極，則磁感線從通電線圈的左端出發(fā)從外部指向通電線圈的右端，從內(nèi)部回到通電線圈的左端，構(gòu)成閉合的曲線；小磁針的N極與所在處的磁場(chǎng)方向相同，則a處小磁針的N極向左；b處小磁針的N極向右；c處小磁針的N極向左；d處小磁針的N極向左。故選D。6．圓環(huán)甲、乙在同一平面內(nèi)，分別通以如圖所示的恒定電流，圓環(huán)甲固定，圓環(huán)乙可以自由運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是()A．圓環(huán)乙有收縮的趨勢(shì)B．圓環(huán)乙將在紙面內(nèi)向左平動(dòng)C．圓環(huán)乙將在紙面內(nèi)繞過(guò)圓心并垂直紙面的軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D．圓環(huán)乙繞過(guò)圓心的軸ab轉(zhuǎn)動(dòng)，左側(cè)向紙內(nèi)轉(zhuǎn)，右側(cè)向紙外轉(zhuǎn)答案：B解析：兩環(huán)靠近處電流方向相同，兩環(huán)之間電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反，會(huì)相互吸引，同理ab右側(cè)受到排斥力，但該排斥力小于左側(cè)受到的吸引力，故圓環(huán)乙將在紙面內(nèi)向左平動(dòng)，且圓環(huán)乙有擴(kuò)張的趨勢(shì)，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。故選B。能力提升練7.如圖，a、b是兩根垂直紙面放置的通電直導(dǎo)線，已知P點(diǎn)到a、b的距離相等，直導(dǎo)線a、b中電流大小相等且P點(diǎn)的磁場(chǎng)方向水平向左，則兩導(dǎo)線中的電流方向應(yīng)滿足()A．均垂直紙面向外B．均垂直紙面向里C．a(chǎn)中垂直紙面向里，b中垂直紙面向外D．a(chǎn)中垂直紙面向外，b中垂直紙面向里答案：C解析：兩導(dǎo)線中的電流方向均垂直紙面向外時(shí)，由安培定則可知P點(diǎn)處磁場(chǎng)方向如圖所示，即P點(diǎn)的磁場(chǎng)方向豎直向上，故A錯(cuò)誤；兩導(dǎo)線中的電流方向均垂直紙面向里時(shí)，由安培定則可知P點(diǎn)處磁場(chǎng)方向如圖所示，即P點(diǎn)的磁場(chǎng)方向豎直向下，故B錯(cuò)誤；同理，a中電流垂直紙面向里，b中電流垂直紙面向外時(shí)，P點(diǎn)的磁場(chǎng)方向水平向左，故C正確；a中電流垂直紙面向外，b中電流垂直紙面向里時(shí)，P點(diǎn)的磁場(chǎng)方向水平向右，故D錯(cuò)誤。故選C。8.(多選)如圖所示，某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室模擬奧斯特的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)小磁針在水平方向上不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，可能的原因是()A．通電直導(dǎo)線中電流方向自西向東，小磁針?lè)旁谕娭睂?dǎo)線附近等高的水平位置B．通電直導(dǎo)線中電流方向自東向西，小磁針?lè)旁谕娭睂?dǎo)線附近正上方C．通電直導(dǎo)線中電流方向自南向北，小磁針?lè)旁谕娭睂?dǎo)線附近正下方D．通電直導(dǎo)線中電流方向自北向南，小磁針?lè)旁谕娭睂?dǎo)線附近正上方答案：AB解析：通電直導(dǎo)線中電流方向自西向東，根據(jù)安培定則，放在通電直導(dǎo)線附近等高的水平位置的小磁針?biāo)谖恢?，通電直?dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)豎直向上或豎直向下，所以小磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故A正確；通電直導(dǎo)線中電流方向自東向西，根據(jù)安培定則，放在通電直導(dǎo)線附近正上方的小磁針?biāo)谖恢?，通電直?dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)水平向北，小磁針N極受力方向向北，所以小磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故B正確；通電直導(dǎo)線中電流方向自南向北，根據(jù)安培定則，放在通電直導(dǎo)線附近正下方的小磁針?biāo)谖恢?，通電直?dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)水平向西，小磁針N極受力方向向西，所以小磁針N極向西偏轉(zhuǎn)，故C錯(cuò)誤；通電直導(dǎo)線中電流方向自北向南，根據(jù)安培定則，放在通電直導(dǎo)線附近正上方的小磁針?biāo)谖恢?，通電直?dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)水平向西，小磁針N極受力方向向西，所以小磁針N極向西偏轉(zhuǎn)，故D錯(cuò)誤。故選AB。9．(多選)如圖甲所示，市面上有一種有趣的磁懸浮玩具，接通電源后，磁性玩偶會(huì)穩(wěn)定地漂浮起來(lái)。其內(nèi)部構(gòu)造如圖乙所示，其中滑動(dòng)變阻器的阻值可改變，則下列說(shuō)法正確的是()A．b端應(yīng)接電源正極B．軟鐵內(nèi)的磁感線方向朝向上方C．a(chǎn)端應(yīng)接電源正極D．滑動(dòng)變阻器的滑片P向上滑動(dòng)，玩偶的高度會(huì)下降答案：AB解析：根據(jù)題意可知，通電線圈的上方為N極，由安培定則可知，電流由線圈下端流入，上端流出，則b端應(yīng)接電源正極，故A正確，C錯(cuò)誤；軟鐵內(nèi)部磁場(chǎng)由S→N，則軟鐵內(nèi)的磁感線方向朝向上方，故B正確；若滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)，可變電阻的電阻值調(diào)小，則線圈中的電流增大，玩偶的高度會(huì)上升，故D錯(cuò)誤。故選AB。10．如圖所示，完全相同的甲、乙兩個(gè)通電圓環(huán)同軸平行放置，甲的圓心為O1，乙的圓心為O2，在兩環(huán)圓心的連線上有a、b、c三點(diǎn)，其中aO1＝O1b＝bO2＝O2c，此時(shí)b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2?，F(xiàn)將甲撤去，則aA．B2－eq\f(B1,2) B．B1－eq\f(B2,2) C．B1－B2 D．B1答案：A解析：甲乙兩環(huán)在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，而b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，因此兩環(huán)在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為eq\f(B1,2)。乙環(huán)在b點(diǎn)和c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，故乙環(huán)在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為eq\f(B1,2)，而c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，因此甲環(huán)在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2－eq\f(B1,2)。由于甲環(huán)在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度與乙環(huán)在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，因此撤去甲環(huán)后，a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2－eq\f(B1,2)，故選A。11．(多選)如圖所示是一個(gè)磁懸浮花盆和它的原理圖，上方的花盆內(nèi)有一個(gè)強(qiáng)永磁體，底座內(nèi)有一個(gè)線圈，給線圈通電后，花盆就可以懸浮起來(lái)。下列說(shuō)法正確的是()A．線圈中通的是交流電B．圖乙中接線柱a接的是電源負(fù)極C．若僅增大線圈中的電流，花盆懸浮得更高D．若僅增加線圈的匝數(shù)，再次懸浮穩(wěn)定后的花盆受到的磁力增大答案：BC解析：磁懸浮花盆根據(jù)同名磁極相互排斥的原理工作，為使磁懸浮花盆一直受到向上的磁場(chǎng)力，線圈中通的是直流電，故A錯(cuò)誤；磁懸浮花盆和線圈的作用力為斥力，螺線管上端為N極，根據(jù)安培定則，可知圖乙中接線柱a接的是電源負(fù)極，故B正確；若僅增大線圈中的電流，螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)增大，花盆懸浮得更高，故C正確；懸浮穩(wěn)定后的花盆靜止，受到的磁力與花盆重力二力平衡，則若僅增加線圈的匝數(shù)，再次懸浮穩(wěn)定后的花盆受到的磁力不變，故D錯(cuò)誤。故選BC。12．在“用DIS研究通電螺線管的磁感應(yīng)強(qiáng)度”實(shí)驗(yàn)中：(1)在對(duì)螺線管通電________(選填“前”或“后”)必須對(duì)磁傳感器進(jìn)行調(diào)零。(2)若讀數(shù)為負(fù)，要使讀數(shù)出現(xiàn)正值的操作是：________或________。(3)(單選題)實(shí)驗(yàn)時(shí)，將磁傳感器探管前端插至通電螺線管軸線中點(diǎn)時(shí)，磁傳感器讀數(shù)為5mT。減小通電螺線管的電流后，將探管從螺線管的另一端插入，當(dāng)探管前端再次到達(dá)螺線管軸線中點(diǎn)時(shí)，磁傳感器的讀數(shù)可能為()A．5mT B．－5mTC．3mT D．－3mT(4)用傳感器測(cè)量通電螺線管軸線上的磁感應(yīng)強(qiáng)度，然后繪出B－x圖像，設(shè)x＝0處為螺線管的中央，下面哪個(gè)圖最符合實(shí)際情況()答案：(1)前(2)將電源正負(fù)極對(duì)換將探管從另一端插入(3)D(4)B解析：(1)在對(duì)螺線管通電前必須對(duì)磁傳感器進(jìn)行調(diào)零，否則會(huì)