高中物理 第2章 打開電磁聯(lián)系的大門 2_1 揭示電磁聯(lián)系的第一個實驗學(xué)業(yè)達標測評 滬科版選修1-1

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2.1 揭示電磁聯(lián)系的第一個實驗 (建議用時：45分鐘) 1．若地磁場是由地球表面帶電產(chǎn)生的，則地球表面帶電情況為(　　) A．正電　　　 B．負電 C．南半球為正電，北半球為負電 D．無法確定 【解析】　假定地磁場是由環(huán)形電流形成的，由于地磁場的N板在地理南極附近，則由安培定則可知，環(huán)形電流的方向為東向西．但由于地球的自轉(zhuǎn)方向為自西向東，所以要想形成由東向西的環(huán)形電流，則地球表面必須帶負電． 【答案】　B 2.如圖217所示為磁場、磁場作用力演示儀中的亥姆霍茲線圈，在線圈中心處掛上一個小磁針，且與線圈在同一平面內(nèi)，則當(dāng)亥姆霍茲線圈中通以如圖所示方向的電流時，則(　　) 圖217 A．小磁針N極向里轉(zhuǎn) B．小磁針N極向外轉(zhuǎn) C．小磁針在紙面內(nèi)向左擺動 D．小磁針在紙面內(nèi)向右擺動 【解析】　由安培定則可知，螺線管內(nèi)部的磁感線向里，小磁針N極的受力方向即為該處的磁場方向． 【答案】　A 3．關(guān)于磁感線，下列說法中正確的是(　　) A．兩條磁感線的空隙處一定不存在磁場 B．磁感線總是從N極到S極 C．磁感線上每一點的切線方向都跟該點的磁場方向一致 D．兩個磁場疊加的區(qū)域，磁感線就可能相交 【解析】　磁感線是為了形象描繪磁場而假設(shè)的一組有方向的曲線，曲線上每一點的切線方向表示磁場方向，曲線疏密表示磁場強弱，所以C正確，A錯誤；在磁體外部，磁感線從N極到S極，內(nèi)部從S極到N極，磁感線不相交，所以B、D錯誤． 【答案】　C 4．實驗表明，磁體能吸引一元硬幣，對這種現(xiàn)象解釋正確的是(　　) A．硬幣一定是鐵做的，因為磁體能吸引鐵 B．硬幣一定是鋁做的，因為磁體能吸引鋁 C．磁體的磁性越強，能吸引的物質(zhì)種類越多 D．硬幣中含有磁性材料，磁化后能被吸引 【解析】　磁體能吸引硬幣，只能說明硬幣中含有磁性材料，但不一定含有鐵．硬幣在磁場中被磁化而帶磁性，所以才被磁鐵吸引．故選D項正確． 【答案】　D 5．正在通電的條形電磁鐵的鐵芯突然斷成兩截，則兩截鐵心將 (　　) 【導(dǎo)學(xué)號：22940015】 A．互相吸引 B．互相排斥 C．不發(fā)生相互作用 D．無法判斷 【解析】　磁體斷開后就成為兩個磁體，靠近的磁極相反，相互吸引． 【答案】　A 6．如圖218所示，已標出電流I和該電流產(chǎn)生的磁感線的方向，其中符合安培定則的是(　　) 圖218 【解析】　根據(jù)安培定則可知選項C正確． 【答案】　C 7．超導(dǎo)是當(dāng)今高科技的熱點之一，當(dāng)一塊磁體靠近超導(dǎo)體時，超導(dǎo)體中會產(chǎn)生強大的電流，對磁體有排斥作用．這種排斥力可使磁體懸浮在空中，磁懸浮列車就采用了這項技術(shù)，磁體懸浮的原理是(　　) ①超導(dǎo)體電流的磁場方向與磁體的磁場方向相同 ②超導(dǎo)體電流的磁場方向與磁體的磁場方向相反 ③超導(dǎo)體使磁體處于失重狀態(tài)?、艹瑢?dǎo)體對磁體的磁力與磁體的重力相平衡 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【解析】　由于超導(dǎo)體無電阻，當(dāng)磁鐵靠近時會產(chǎn)生強大電流，當(dāng)使磁體懸浮在空中時，說明磁體的磁場與超導(dǎo)體的磁場方向相反，由此知D正確． 【答案】　D 8．如圖219所示，帶負電的金屬環(huán)繞軸OO′以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，在環(huán)左側(cè)軸線上的小磁針最后平衡的N極的指向為________． 圖219 【解析】　沿OO′方向看，金屬環(huán)順時針轉(zhuǎn)動，因帶負電，負電荷順時針轉(zhuǎn)動，等效電流的方向為逆時針，由安培定則知過圓心的磁感線從O′指向O，所以小磁針最后N極向左． 【答案】　沿軸線向左 9．利用電流的磁效應(yīng)，可以用小磁針和一些導(dǎo)線做成一種簡便的靈敏電表(如圖2110所示)，用它可以檢查電路或電器是否有斷路的地方．使用的時候，先轉(zhuǎn)動底板，使磁針靜止的方向跟它上方的導(dǎo)線方向平行，然后用兩支表筆去接觸要檢查的電路的兩端，從磁針是否偏轉(zhuǎn)就能知道電路中是否有斷路的地方．試說明這種電表的原理． 圖2110 【解析】　我們知道直線電流產(chǎn)生的磁場的磁感線是一系列以導(dǎo)線上各點為圓心的同心圓，放在導(dǎo)線上面的磁針將受到磁場力的作用，方向與導(dǎo)線垂直．因此，為了檢測導(dǎo)線中是否有電流，使用前需要把磁針調(diào)整到與導(dǎo)線平行的位置，如果兩表筆接觸電路時，磁針偏轉(zhuǎn)，說明導(dǎo)線中有電流通過，電路導(dǎo)通；如果兩表筆接觸電路，磁針不偏轉(zhuǎn)，則電路中存在斷路． 【答案】　見解析 鴿子回家和海龜回游 許多人都知道，家里養(yǎng)的鴿子可以從離家?guī)资?、幾百甚至上千公里的地方飛回家里；燕子、大雁等候鳥每年都在春秋兩季分別從南方飛回北方，又從北方飛到南方；一些海龜從棲息的海灣游出幾百、幾千公里后又能回到原來的棲息處．它們是如何辨別方向的？尤其是在茫茫的海洋上．難道它們也像人類航海時一樣使用指南針嗎？大量和長期的觀察研究表明，這些生物從原居處遠行后再回到原居處，的確是與地球磁場有關(guān)的．我們來看看一些觀察研究的情況． 首先關(guān)于鴿子的觀察研究．曾將兩組鴿子分別綁上強磁性的永磁鐵塊和弱磁性的銅塊，在遠離鴿巢放飛后，綁有銅塊的鴿子全部都飛回鴿巢，但大部分綁有永磁鐵塊的鴿子卻迷失方向而未返回鴿巢．這表明永磁鐵塊的磁場干擾，使鴿子不能識別地球磁場． 其次關(guān)于海龜回游的觀察研究．對出生在美國東南海岸的一種海龜游動進行的觀察發(fā)現(xiàn)，幼海龜在大西洋中沿著順時針路線出游，經(jīng)過若干年后又能回到出生地產(chǎn)卵．這些海龜是依靠什么導(dǎo)航呢？有的觀察研究者認為同地球磁場有關(guān)，并進行了這樣的實驗研究．在裝有海水并加上人造磁場的大容器中放入海龜，其沿某一方向游行．當(dāng)人造磁場反向時，海龜?shù)挠蝿右卜聪颍@表明磁場是影響海龜?shù)挠涡械模?