高中物理 第二章 电流与磁场章末综合检测 教科版选修11.docx

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高中物理第二章电流与磁场章末综合检测教科版选修11

2019-2020年高中物理第二章电流与磁场章末综合检测教科版选修1-1

一、选择题

1．关于磁场和磁感线的描述，下列正确的是

（　　）

A．磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止

B．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向螺线管内部的磁场方向

C．磁感线的方向就是磁场方向

D．两条磁感线的空隙处不存在磁场

答案　B

解析　磁感线是一条闭合曲线，在磁体的外部由N极到S极，而在磁体的内部则由S极到N极，A不正确．通电螺线管内部的磁感线由S极到N极，所以放置其中的小磁针N极必然是指向螺线管的北极，B正确．只有磁感线是直线时，磁感线的方向才与磁场方向一致；如果磁感线是曲线，某点的磁场方向用该点的切线方向来表示，C不正确．磁感线是假想的曲线，只要有磁场的地方就有磁感线，D不正确．

2．下列过程中一定能产生感应电流的是

（　　）

A．导体和磁场做相对运动

B．导体的一部分在磁场中做切割磁感线运动

C．闭合导体静止不动，磁场相对导体运动

D．闭合导体内磁通量发生变化

答案　D

解析　产生感应电流的条件：

①电路必须闭合．②导体内的磁通量发生变化．故只有D说法正确．

3.（xx·江苏扬州市学业水平测试模拟）如图1所示，关于奥斯特实验的意义，下列说法中正确的是

（　　）

图1

A．发现电流的热效应，从而揭示电流做功的本质

B．指出磁场对电流的作用力，为后人进而发明电动机奠定基础

C．发现电磁感应现象，为后人进而发明发电机奠定基础

D．发现通电导体周围存在磁场，从而把磁现象和电现象联系起来

答案　D

解析　奥斯特发现了电流的周围存在磁场，即电流的磁效应，首次把电与磁联系起来，为电磁学的统一研究奠定了基础．选项D正确．

4．（xx·江苏省扬州市学业水平考试模拟）法拉第发现了磁生电的现象，不仅推动了电磁理论的发展，而且推动了电磁技术的发展，引领人类进入了电气化时代．下列器件中也是利用磁生电原理工作的是

（　　）

A．电视机的显像管B．电动机

C．指南针D．发电机

答案　D

解析　电视机的显像管利用了电子在磁场中受到洛伦兹力的作用而偏转，电动机利用了通电导线在磁场中受到的安培力作用而转动，指南针利用了地磁场而实现指南北，发电机利用了线圈在磁场中切割磁感线而产生感应电流，选项D正确．

5．关于磁通量，下列说法中正确的是

（　　）

A．穿过某一平面的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零

B．磁通量不仅有大小，而且有方向，所以是矢量

C．磁感应强度越大，磁通量越大

D．磁通量就是磁感应强度

答案　A

6．如图2所示，环中电流方向由左向右，且I1＝I2，则圆环中心O处的磁场是

（　　）

图2

A．最大，穿出纸面

B．最大，垂直穿入纸面

C．为零

D．无法确定

答案　C

解析　根据安培定则，上半圆环中电流I1在环内产生的磁场垂直纸面向里，下半圆环中电流I2在环内产生的磁场垂直纸面向外，由于O对于I1和I2对称（距离相等），故I1和I2在O处产生的磁场大小相等、方向相反，在O处相互抵消．

7．一根容易形变的弹性导线，两端固定，导线中通有电流，方向如下图中箭头所示．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是

（　　）

答案　D

解析　A图中导线不受力，故它不会弯曲，A错误；B图中导线受到垂直纸面向里的安培力，它不会向右弯曲，B错误；C中导线受到水平向右的安培力，导线不会向左弯曲，C错误；D中导线受到水平向右的安培力，故它向右弯曲，D正确．

8．穿过一个电阻为1Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒钟均匀地减少2Wb，则

（　　）

A．线圈中的感应电动势一定是每秒减少2V

B．线圈中的感应电动势一定是2V

C．线圈中的感应电流一定是每秒减少2A

D．线圈中的感应电流不一定是2A

答案　B

解析　E＝

＝

V＝2V，B对，A错；I＝

＝

A＝2A，故C、D错．

9．（xx·江苏省扬州市学业水平考试模拟）如图3所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针的上方，磁针的S极向纸内偏转，这一带电粒子束可能是

（　　）

图3

A．向右飞行的正离子束

B．向左飞行的正离子束

C．向左飞行的负离子束

D．无法确定

答案　B

解析　由磁针的S极向纸内偏转可知磁针所在位置的磁感应强度方向垂直纸面向外，根据安培定则可知电流方向向左，即可能是正离子束向左运动，也可能是负离子束向右运动，选项B正确．

10．（xx·江苏省扬州市学业水平考试模拟）如图4所示，一段通电的直导线平行于磁场方向放入匀强磁场中，导线中的电流方向由左向右．将导线从图示位置在纸面内转过90°，在此过程中导线所受安培力的大小

（　　）

图4

A．保持不变

B．由零逐渐增大

C．由最大逐渐减小到零

D．先增大再减小到零

答案　B

解析　当导线与磁场平行时不受安培力的作用，当导线与磁场垂直时受到的安培力最大，所以导线从图示位置在纸面内转过90°的过程中导线所受安培力的大小由零逐渐增大，选项B正确．

11．磁场中一段2cm长的直导线，通过2.5A的电流时，受到的安培力为0.1N，则通电直导线处的磁感应强度B不可能是

（　　）

A．2TB．4TC．3TD．1T

答案　D

解析　当导线方向垂直于磁场时，该导线受到的安培力最大，由磁感应强度定义得B＝

＝

T＝2T，可知A正确；当导线方向不垂直于磁场时导线受到的安培力为0.1N，则当导线方向垂直于磁场时导线受到的安培力大于0.1N，由磁感应强度定义B＝

知磁感应强度大于2T，选项B、C都有可能．所以答案为D.

12.如图5所示，在长直导线AB旁，有一带正电的小球用绝缘细绳悬挂在O点，当导线中通入恒定电流时，下列说法正确的是

（　　）

图5

A．小球受到洛伦兹力的作用，其方向指向纸里

B．小球受到洛伦兹力的作用，其方向指向纸外

C．小球受到洛伦兹力的作用，其方向垂直AB向右

D．小球不受洛伦兹力的作用

答案　D

解析　直线电流周围存在磁场，而带电小球相对磁场静止，故带电小球不受洛伦兹力．电荷在磁场中受到洛伦兹力的条件：

①电荷必须运动；②运动方向不能与磁场方向平行．

二、填空和实验题

13.在如图6所示的匀强磁场中，垂直磁场方向放有一段长0.04m的通电直导线，当通以水平向右的电流时，受到的安培力方向是__________，若电流的大小是0.8A，受到的安培力大小为0.048N，则该匀强磁场的磁感强度B＝____________T.

图6

答案　竖直向下　1.5

解析　根据左手定则知，导线所受的安培力方向竖直向下．

根据F＝BIL得，B＝

＝

T＝1.5T.

14．电磁感应现象是英国物理学家法拉第首先发现的．探究这个现象应选用如图7中________（填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验．利用电磁感应现象可以制成________，实现机械能转化为电能．

图7

答案　甲　发电机

解析　电磁感应现象是英国物理学家法拉第发现的；电磁感应现象的特点是没有电源而有一个电流表，用来测量产生的电流，故探究这个现象应选用图7中甲所示的装置进行实验；根据电磁感应现象制成了发电机，发电机将线圈运动的机械能转化为电能．

15.（xx·江苏省泰州市学业水平考试模拟）如图8所示，一匝数为100匝正方形线圈放在一匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里．此时穿过线圈平面的磁通量为0.4Wb，现将线圈平面绕OO′轴转过90°，此时穿过线圈平面的磁通量为________Wb，若此过程历时2s，则这段时间内线圈中平均感应电动势的大小为________V.

图8

答案　0　20

解析　当线圈与磁场平行时穿过线圈的磁通量为零．所以将线圈平面绕OO′轴转过90°，此时穿过线圈平面的磁通量为0.若此过程历时2s，由法拉第电磁感应定律可得，

平均感应电动势E＝n

＝100×

V＝20V.

三、计算题

16．某线圈共200匝，1s时磁通量为0.5Wb,1.2s时增加为0.6Wb，求这段时间内线圈中的感应电动势．

答案　100V

解析　ΔΦ＝0.6Wb－0.5Wb＝0.1Wb

Δt＝1.2s－1s＝0.2s

由法拉第电磁感应定律得E＝n

＝200×

V＝100V.

17．匀强磁场中长2cm的通电导线垂直于磁场方向放置，当通过导线的电流为2A时，它受到的磁场力大小为4×10－3N，问：

该处的磁感应强度B是多大？

若磁场、电流不变，导线长度减小到1cm，该处的磁感应强度B又是多大？

答案　0.1T　0.1T

解析　由磁感应强度的表达式B＝

，得到B＝0.1T，磁感应强度由磁场本身来决定，与导线长度无关，故导线长度减小到1cm时磁感应强度仍是0.1T.

18．如图9所示，一根轻弹簧将质量为m，长度为L的绝缘直导线悬挂在竖直平面内，直导线在匀强磁场中处于水平静止状态．匀强磁场的方向垂直于纸面向里，大小为B，当导线中通有如图所示的恒定电流I时，稳定后弹簧处于静止状态，此时弹簧对直导线施加的拉力大小为多少？

图9

答案　BIL＋mg

解析　导线所受安培力大小F＝BIL，方向竖直向下，导线受力如图所示，故弹簧拉力大小为FT＝F＋mg＝BIL＋mg.

2019-2020年高中物理第二章第一节指南针与远洋航海练习新人教版选修1-1

本章由司南、罗盘引出磁现象，认识常见的磁现象及其规律．通过本章学习，要认识磁性，知道磁体周围存在着磁场，了解磁场概念，知道地球是一个大磁体；了解人类对地磁场的探索过程，进行科学精神的培养；了解磁场描述方法，能用磁感线和磁感强度来描述磁场；了解奥斯特的磁效应实验；知道电流周围可以产生磁场，能判断磁体、电流周围的磁感线，知道并能运用安培定则．认识通电导线和运动电荷在磁场中受到的安培力和洛伦兹力，知道影响这两种力的因素；并能在电流方向或运动电荷的速度方向与磁场垂直时，用左手定则判断这两种力的方向．通过了解磁现象及其规律在航海业、磁记录技术，及磁悬浮列车上的应用，让学生关心科技的发展，培养热爱科学的情感，有将科学服务于人类的意识．

磁　　场

第一节　指南针与远洋航海

►基础巩固

1．（单选）指南针是中国四大发明之一，它的工作原理是（）

A．同名磁极相互吸引

B．异名磁极相互排斥

C．指南针能吸引铁、钴、镍等物质

D．地球磁场对指南针的作用

解析：

由于地球自身具有磁性．

答案：

D

2．（多选）如下图所示是几种常见磁场的磁感线分布示意图，下列说法正确的是（　　）

A．图（a）中a端是磁铁的S极，b端是磁铁的N极

B．图（a）中a端是磁铁的N极，b端是磁铁的S极

C．图（b）是两异名磁极的磁感线分布示意图，c端是N极，d端是S极

D．图（b）是两异名磁极的磁感线分布示意图，c端是S极，d端是N极

解析：

图（a）是条形磁铁外部磁感线分布示意图，外部磁场的磁感线是从磁铁的N极出来，进入磁铁的S极，故A对，B错．图（b）是两异名磁极磁感线分布示意图，磁感线仍然是从N极出来，进入磁铁的S极，故C错，D对．

答案：

AD

3．（多选）关于磁感线，下列说法正确的是（）

A．磁感线总是从N极出发，到S极结束

B．磁感线是闭合的

C．磁感线越密的地方，磁场越强；反之，磁场越弱

D．磁感线不想交

解析：

磁感线在磁体外部从磁体的北极指向南极（内部从南极指向北极）；磁感线是闭合的曲线，且任意两条磁感线不能相交；磁感线的疏密程度表示磁场强弱．故选B、C、D.

答案：

BCD

4．（多选）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不封闭的曲线

B．沿着磁感线的方向，磁场越来越弱

C．任意两条电场线或磁感线都不能相交

D．电场线和磁感线的疏密都表示场的强弱

解析：

由于磁感线是闭合曲线，故A项错；磁场的强弱是用磁感线的疏密表示的，B项错，C、D项对．

答案：

CD

5．（单选）若认为地球的磁极与地理位置的两极重合，则你拿一小磁针去南极时，小磁针的北极指向（小磁针可自由运动）（　　）

A．东　　　B．西　　　C．上　　　D．下

解析：

在地理南极，地磁场方向垂直于地面向上，而小磁针的北极受力方向就是沿着磁场方向，所以北极指向上．

答案：

C

6．（多选）下列说法中与实际情况相符的是（　　）

A．地球的磁偏角是一个定值

B．地磁场的北极在地理位置的南极附近

C．除了地球外，到目前为止其他星球上还没有发现磁现象

D．郑和出海远航比哥伦布的远洋探险早

解析：

地球的磁偏角是变化的，有些星球有类似于地球的磁场，故选B、D.

答案：

BD

7．（单选）有甲、乙两根外形相同的钢棒，用甲一端靠近乙的一端，有吸引作用；用甲的一端靠近乙的中间，没有吸引作用．关于这两根棒的磁性，下列说法正确的是（　　）

A．甲棒有磁性，乙棒没有磁性

B．甲棒没有磁性，乙棒有磁性

C．甲、乙两棒都有磁性

D．无法确定哪根棒有磁性

解析：

条形磁铁中间部分的磁场很弱，从条形磁铁的磁感线分布图可以看出，条形磁铁中间部分磁感线比较稀疏，所以是甲棒没有磁性，而乙棒有磁性．

答案：

B

8．（单选）若把地球磁场等效为一个条形磁铁的磁场，那么下列城市中哪个城市的地磁场最强（　　）

A．广州B．莫斯科

C．东京D．新加坡

解析：

越靠近两极磁场越强，故B正确．

答案：

B

►能力提升

9．（单选）在太阳的单色照片上，可以看到巨大的日珥，如图所示，日珥的出现与变化（　　）

A．与地球的磁场有关B．与月球的磁场有关

C．与太阳的磁场有关D．以上结论都不对

解析：

地球具有磁场，宇宙中的许多天体都有磁场，太阳表面的黑子、耀斑、日珥和太阳风等活动都与太阳磁场有关．

答案：

C

10．（单选）磁性水雷是用一个可绕轴转动的小磁针来控制引爆电路的，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，其依据是（　　）

A．磁体的吸铁性

B．磁极间的相互作用规律

C．电荷间的相互作用规律

D．磁场对电流的作用原理

解析：

当军舰接近水雷时，军舰和水雷内的小磁针两个磁体相互作用；异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，从而引起小磁针转动，导致水雷被引爆．因此选B.

答案：

B

11．（单选）某同学在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条细线悬挂起来，使它平衡并呈水平状态，悬线系住条形磁铁的位置是（　　）

A．磁体的重心处

B．磁铁重心的北侧

C．磁铁的某一磁极处

D．磁铁重心的南侧

解析：

由于地球是一个大磁体，存在地磁场．在地球表面除了赤道附近的地磁场呈水平方向（和地面平行）外，其他地方的地磁场方向均不沿水平方向．

北京附近的地磁场方向如图（a）所示，若在此处悬挂条形磁铁，且悬挂点在重心，则在地磁场的作用下，静止时它将沿着地磁场方向，如图（b）所示，显然不能水平．若将悬挂点移至重心的北侧，如图（c）所示，则根据平衡条件确定它能在水平位置平衡．

答案：

B