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第十三章 电磁感应与电磁波初步
1 磁场 磁感线
基础过关练
题组一 对磁场的理解
1.(2021广东珠海月考)下列关于磁场的说法中,正确的是( )
A.只有磁铁周围才存在磁场
B.磁场是假想的,不是客观存在的
C.磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用的
D.只有在磁体与磁体、磁体和电流发生作用时才产生磁场
2.(2022江苏淮安涟水一中月考)做奥斯特实验时,下列操作现象最明显的是( )
A.沿导线方向放置磁针,使小磁针在导线的延长线上
B.垂直导线方向放置磁针,使小磁针在导线的正下方
C.导线沿南北方向放置在小磁针的正上方
D.导线沿东西方向放置在小磁针的正上方
题组二 磁感线
3.(2023江苏南京高邮月考)宇宙中“破坏力”最强的天体“磁星”,危险程度不亚于黑洞,其磁感应强度相当于地球磁场的1 000万亿倍。下列有关“磁星”的磁场的说法正确的是( )
A.“磁星”周围某点的磁场方向可以用磁感线在该点的切线方向表示
B.距“磁星”很远处磁感线中断
C.磁场只存在于“磁星”外部,而“磁星”内部不存在磁场
D.“磁星”表面的磁场非常强,故磁感线非常密集,磁感线可能相切
4.磁场中某区域的磁感线如图所示,下列论述正确的是( )
A.a、b两处的磁场强弱不同,a处磁场强
B.a、b两点在同一条磁感线上,所以两点磁场方向相同
C.磁感线上某点的切线方向就是该点磁场的方向
D.两条磁感线的空隙处不存在磁场
5.如图所示的磁场中,稳定时小磁针位置正确的是 ( )
ABCD
6.冰箱门软磁条的外部磁感线如图所示,以下说法正确的是( )
A.磁感线越密的地方磁场越弱
B.软磁条a位置应为N极
C.磁感线与电场线一样真实存在于空间之中
D.软磁条内部a、b之间的磁感线方向应为a指向b
题组三 安培定则及其应用
7.如图所示,O处有一通电直导线,其中的电流方向垂直于纸面向里,a、c是以O点为圆心的两段圆弧,线段b、d的延长线均过O点,则关于该通电直导线所产生的磁场方向,以下说法中正确的是( )
A.如图中的b或d所示,且离O点越远,磁场越强
B.如图中的b或d所示,且离O点越远,磁场越弱
C.如图中的a或c所示,且离O点越远,磁场越强
D.如图中的a或c所示,且离O点越远,磁场越弱
8.(2023浙江湖州三贤联盟联考)以下关于小磁针静止时N极指向描述正确的是( )
甲乙丙丁
A.甲图中N极垂直纸面向里
B.乙图中N极垂直纸面向外
C.丙图中N极水平向右(线圈内部)
D.丁图中N极指向地理南极
9.如图所示,在长直导线A通电后,小磁针静止在图示位置,则直导线中的电流方向和P点的磁场方向分别为( )
A.垂直纸面向里,向上
B.垂直纸面向里,向下
C.垂直纸面向外,向上
D.垂直纸面向外,向下
10.如图所示,(a)、(b)是直线电流的磁场,(c)、(d)是环形电流的磁场,(e)、(f)是通电螺线管的磁场,试在图中补画出电流的方向或磁感线方向。
题组四 动力学规律在磁场中的应用
11.如图所示,将一根刨光的圆木柱固定在一个木制的圆盘底座C上,将两个内径略大于圆木柱直径、质量均为m的磁环A、B套在圆木柱上,且同名磁极相对,结果磁环A悬浮在B的上方。已知重力加速度为g。这时磁环B对底座C的压力FN的大小为( )
A.FN=mg B.FN=2mg
C.FN>2mg D.mg<FN<2mg
12.(2023浙江金华江南中学月考)弹簧测力计下挂一条形磁铁,其N极一端位于一通电螺线管的正上方,如图所示,下列说法正确的是( )
A.若a接电源正极,b接负极,弹簧测力计示数不变
B.若a接电源正极,b接负极,弹簧测力计示数增大
C.若b接电源正极,a接负极,弹簧测力计示数减小
D.若b接电源正极,a接负极,弹簧测力计示数增大
13.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,铁片B的质量为m,整个装置用轻绳悬挂于O点。重力加速度为g。当电磁铁通电,在铁片被吸引上升的过程中,轻绳上的拉力F的大小为( )
A.F=Mg B.Mg<F<(M+m)g
C.F=(M+m)g D.F>(M+m)g
答案与分层梯度式解析
第十三章 电磁感应与电磁波初步
1 磁场 磁感线
基础过关练
1.C
2.C
3.A
4.C
5.A
6.D
7.D
8.C
9.B
11.B
12.D
13.D
1.C 磁铁周围存在磁场,电流周围也存在磁场,选项A错误;磁场是客观存在的物质,不是人们假想的,选项B错误;磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用的,选项C正确;磁场是磁体、电流周围客观存在的物质,即使没有相互作用,磁场仍然存在,选项D错误。故选C。
2.C 由于地球的磁场是沿南北方向的,为了使实验现象明显,应沿南北方向放置导线,将小磁针放置在导线下方或上方,选项C正确。
3.A 根据磁感线的特点可知,某点处磁感线的切线方向为该点的磁场方向,A正确;磁感线是闭合曲线,在“磁星”外部、内部均存在磁场,磁感线不中断,B、C错误;磁感线不相交,也不相切,D错误。
4.C 由题图中磁感线的疏密可知a处磁场弱,b处磁场强,A错误;磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向,a、b两点磁场方向不同,B错误,C正确;磁感线是假想的,实际不存在,在两条磁感线的空隙处存在磁场,选项D错误。
5.A 画出磁感线的分布,磁感线的切线方向就是小磁针静止时N极所指方向,A正确,B、C、D错误。
6.D 磁感线的疏密表示磁场强弱,磁感线越密的地方磁场越强,A错误;磁体外部磁感线从N极指向S极,故a位置应该为S极,B错误;磁感线和电场线都不是真实存在的,C错误;磁体内部磁感线由S极指向N极,故软磁条内部a、b之间的磁感线方向应为a指向b,D正确。
7.D 由安培定则可知,通电直导线周围磁场的磁感线是以通电直导线上各点为圆心的一系列同心圆,方向如题图中a或c所示,且离通电直导线越远,磁场越弱,D正确。
8.C 由安培定则可知,甲图中小磁针所在位置的磁场方向垂直纸面向外,则小磁针N极垂直纸面向外,A错误;乙图中小磁针所在位置的磁场方向垂直纸面向里,则小磁针N极垂直纸面向里,B错误;丙图中小磁针所在位置的磁场方向水平向右,则小磁针N极水平向右,C正确;由于地磁场的北极在地理南极附近,故丁图中小磁针N极指向地理北极,D错误。
9.B 小磁针静止时N极指向即该点磁场方向,根据安培定则可知,通电导线中的电流方向垂直纸面向里,那么通电直导线右侧的P点的磁场方向向下,选项B正确。
10.答案 如图所示
解析 图(a),已知磁场沿顺时针方向,则电流垂直纸面向里;
图(b),电流右侧的磁场方向向里,左侧的磁场方向向外,则电流的方向向上;
图(c),已知环形电流内部磁场方向垂直纸面向外,则电流沿逆时针方向;
图(d),环形电流从右侧流出,从左侧流入,由安培定则可知磁场方向向下;
图(e),根据螺线管中电流方向,利用安培定则可以确定螺线管内部的磁场方向向左;
图(f),根据螺线管中上边的电流垂直纸面向外,下边的电流垂直纸面向里,利用安培定则可以确定螺线管内部磁场方向向右。
11.B 以A、B整体为研究对象,由平衡条件可知,C对B的支持力大小为2mg,再由牛顿第三定律知,B对C的压力大小也是2mg,B正确。
12.D 若a接电源正极,b接负极,螺线管中电流沿逆时针方向(俯视),由安培定则判断螺线管的上端相当于条形磁铁的N极,故磁铁与螺线管相互排斥,弹簧测力计示数减小,A、B错误;若b接电源正极,a接负极,由安培定则判断螺线管的上端相当于条形磁铁的S极,磁铁与螺线管相互吸引,弹簧测力计示数变大,故C错误,D正确。
13.D 铁片B在上升的过程中,轻绳上的拉力F=Mg+F引'。在铁片B上升的过程中,对B有F引-mg=ma,所以F引=mg+ma。由牛顿第三定律可知,B对A的引力F引'与A对B的引力F引大小相等、方向相反,所以F=Mg+mg+ma>(M+m)g,D正确。
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