2021-2022学年高中物理 第5章 磁场与回旋加速器 1 磁与人类文明训练（含解析）沪科版选修3-1.docx

1、磁与人类文明A组1.以下说法中正确的是()A.磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质B.磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C.磁极与磁极之间是直接发生作用的D.磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生答案:A2.如图所示,假设将一个小磁针放在地球的北极点上,那么小磁针的N极()A.指北B.指南C.竖直向上D.竖直向下答案:D3.下列有关磁的应用中,利用磁化现象记录信息的是()A.门吸B.磁带C.指南针D.磁浮解析:磁带是一种具有磁性敷层的合成树脂长带,用于记录声音和影像。录制时,磁头(电磁铁)带动磁带,磁头产生的磁场随声音或影像信号的变化而改变,当磁带上的磁性颗粒通过磁头时,变化的

2、磁场会移动磁性颗粒,于是就“写入”了一串相关磁性变化的信息。磁盘、磁卡、磁鉴别卡均属此类原理。门吸利用了磁体对铁、钴、镍等磁性物质的吸引力;指南针利用磁场指示方向;磁浮则是采用磁对超导线圈的作用,故选项B正确。答案:B4.(多选)电磁铁用软磁性材料做铁芯,应用了哪些特点()A.易被磁化B.不易去磁C.去磁迅速D.可以导电答案:AC5.(多选)下列说法中正确的是()A.磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都有两个磁极B.磁体与磁体之间的相互作用是通过磁场而发生的C.地球的周围存在着磁场,但地磁的两极与地理的两极并不重合,其间有一个夹角,这就是磁偏角,磁偏角的数值在地球上不同地点是相同的D.在地球

3、表面各点磁场强弱相同解析:地磁场类似于条形磁铁的磁场,所以在地球表面赤道上的磁场最弱,选项D不正确。在地球上不同位置,磁偏角的数值是不同的,因此选项C不正确。答案:AB6.研究表明,鸽子是利用体内所含有的微量强磁性物质在地磁场中所受的作用来帮助辨别方向的。如果在鸽子的身上缚一块永磁体材料,则()A.鸽子仍能辨别方向B.鸽子更容易辨别方向C.鸽子会迷失方向D.不能确定鸽子是否会迷失方向答案:C7.下列所述的情况中,哪一种情况可以肯定钢棒没有磁性()A.将钢棒的一端接近磁针的北极,两者相互吸引,将钢棒的这一端接近磁针的南极时,两者相互排斥B.将钢棒的一端接近磁针的北极,两者相互排斥,将钢棒的另一端

4、接近磁针的北极时,两者相互吸引C.将钢棒的一端接近磁针的北极,两者相互吸引,将钢棒的另一端接近磁针的南极时,两者仍相互吸引D.将钢棒的一端接近磁针的北极,两者相互吸引,将钢棒的另一端接近磁针的北极时,两者仍相互吸引解析:只要钢棒与磁针排斥,则说明钢棒一定具有磁性,因为同名磁极相互排斥,而钢棒与磁针相互吸引,不一定说明钢棒有磁性,因为异名磁极可以相互吸引,没有磁性的铁质物体也能被磁体吸引。而选项D中钢棒的两端都与磁针的北极相互吸引,说明钢棒一定没有磁性。答案:D8.如果你看过电视上的围棋讲座就会发现,棋子在竖直放置的棋盘上可以移动,但不会掉下来。原来,棋盘和棋子都是由磁性材料制成。棋子不会掉落是

5、因为()A.质量小,重力可以忽略不计B.受到棋盘对它向上的摩擦力C.棋盘对它的吸引力与重力平衡D.它一方面受到棋盘的吸引,另一方面还受到空气的浮力解析:棋子受力如图所示,磁性棋子受到棋盘的吸引力而对棋盘产生压力,棋盘对棋子有向外的弹力。重力使得棋子有向下滑动的趋势,因此棋子受到棋盘向上的静摩擦力,此力和重力平衡,使得棋子不会滑下来。由于空气浮力远小于重力,故可忽略不计。答案:B9.一个没有标明南北极的小磁针,你能想办法判断它的磁极吗?(1)甲同学用一个已知磁性的小磁针,立刻得出了结果。你知道他是怎样得出的吗?(2)乙同学设计了这样一个方案,他将小磁针固定在小塑料盘中,然后放在水中。他的结论也是

6、正确的,你能说出他利用了什么原理吗?解析:(1)甲同学利用磁体的磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。若与已知磁极的小磁针的N极相吸引,一定是未知小磁针的S极;若与已知磁极的小磁针的S极相吸引,一定是未知小磁针的N极。(2)乙同学利用了地磁场的影响,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近。小磁针指地理南极的一端一定是小磁针的S极,指地理北极的一端一定是小磁针的N极。答案:见解析。B组1.电工师傅能够用螺丝刀将狭小空间内的小螺丝吸引上来,关于该现象的解释正确的是()A.是因为螺丝刀带电把小螺丝吸引上来的B.是因为螺丝带电和螺丝刀相互吸引发生的C.是因为螺丝刀带有磁性,

7、把小螺丝吸引上来的D.是因为小螺丝带有磁性,去吸引螺丝刀的解析:电工师傅的螺丝刀有了磁性,当靠近小螺丝时会把它吸引过来,选项C正确,选项A、B、D错误。答案:C2.月球表面周围没有空气,它对物体的引力仅为地球上的16,月球表面没有磁场,根据这些特征,在月球上,下图中的四种情况能够做到的是()解析:既然月球表面没有磁场,那么在月球上就不能用指南针定向,所以选项A错误;月球表面周围没有空气,无法使用电风扇吹风,而声音也无法传播,所以选项B、C错误,只有选项D正确。答案:D3.如图所示,弹簧测力计下挂一铁球,将弹簧测力计自左向右逐渐移动时,弹簧测力计的示数()A.不变B.逐渐减小C.先减小后增大D.

8、先增大后减小解析:磁体上磁极的磁性最强,对铁球的吸引力最大,所以铁球自左向右逐渐移动时,所受磁体的引力先减小后增大,弹簧测力计的示数也随之先减小后增大。答案:C4.磁性水雷是用一个可绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的,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:军舰已被磁化,是小磁针与磁化的军舰发生作用,故属于磁极间的相互作用。答案:B5.两个完全相同的条形磁铁,放在平板AB上,磁铁的 N、S极如图所示,开始时平板及磁铁皆处于水平位置,且静止不动。a.

9、现将AB突然竖直向上平移(平板与磁铁之间始终接触),并使之停在AB处,结果发现两个条形磁铁吸在了一起。b.如果将AB从原来位置突然竖直向下平移,并使之停在位置AB处,结果发现两条形磁铁也吸在了一起,请回答下列问题:(1)开始时两磁铁静止不动,磁铁间的相互作用力是力;右侧的磁铁受到的静摩擦力的方向向。(2)在a过程中磁铁开始滑动时,平板正在向上加速还是减速呢?答:。(3)在b过程中磁铁开始滑动时,平板正在向下加速还是减速呢?答:。解析:本题是一道综合性题目,主要考查磁体间的相互作用规律、受力分析、牛顿第二定律。磁铁静止时,二者间的相互吸引力与静摩擦力大小相等,对右侧的磁铁来说,吸引力向左静摩擦力

10、向右。当平板向上运动而磁铁吸在一起时,说明摩擦力减小,磁铁所受支持力减小,磁铁应处于失重状态,所以平板应向上减速运动,加速度方向向下。当平板向下运动而两磁铁吸在一起时,磁铁应处于失重状态,所以加速度仍向下,故是向下加速运动。答案:(1)吸引右(2)减速(3)加速6.磁带、磁盘、存折、信用卡等都是利用磁性材料制成的生活用具,为了保护这些用具上的信息,你认为应该怎样做?答案:磁带、磁卡等是利用对其上面的磁性材料磁化的强弱或方向的不同来记录信息的,如果将它们与磁性物体放在一起,则它上面的磁性材料会被重新磁化,使其原有信息消失,因此磁带、磁卡等应放在远离磁铁等磁性物体的地方。另外各种银行卡、交费卡、电

11、话卡最好也不要长时间地放在一起,以免它们互相磁化而丢失信息。教学建议磁与人类文明一节的教学中,主要是让学生知道磁是自然界一些物质与生俱来的性质,如我们的地球以及宇宙中许多行星都具有磁性。我们的祖先很早就发现了物质的这一性质并发明了指南针和指南车。用哲学家培根对这一发明的评价,让学生感悟一项发明往往会导致一种新的社会事业或产业的产生与发展。同时还要让学生知道自古至今人类从来就没有停止过对磁现象研究的脚步,进而介绍形形色色磁性材料的广泛应用,使学生比较充分地领悟人类研究磁现象的价值并产生了解磁现象和研究磁现象的兴趣。地球的磁场教学在“明白地理的南北极和地磁的南北极的区别,知道存在磁偏角,介绍沈括对

12、磁偏角的研究,用一个条形磁铁来模拟地球,说明小磁针静止时为什么会指向地球的南北极”的基础上,对磁偏角,作了更细致的描述。教学中除指导学生阅读教材了解这些知识外,还应让学生认识并能够清楚地表述地磁场的空间立体分布情况。锻炼学生的空间想象和空间表述能力,对后续学习是有很大帮助的。由于磁现象在学生平时的学习、生活中都有了一定的基础,所以认识起来不会存在大的困难,但他们对磁现象的认识还很肤浅,有的还不统一,所以加强演示实验还是很有必要的。对于生活中一些能记录磁信息的东西,学生比较新奇,他们见到的也不多、不全,上课时多拿一些磁卡之类的东西展示,学生的兴趣能得到很好的提高。参考资料沈括沈括,北宋科学家,其

13、代表作梦溪笔谈,内容丰富,集前代科学成就之大成,在世界文化史上有着重要的地位。沈括运用类比、归纳的方法,以体积公式为基础,把求解不连续个体的累积数,化为连续整体数值来求解,已具有了用连续模型解决离散问题的思想。在中国数学史上,发展了自南北朝时期就停滞不前的等差级数求和问题,并推进到高阶等差级数求和的新阶段,开创了中国垛积术研究的先河。沈括记录了人工磁化的方法,并用人工磁化针来作试验,对指南针进行深入研究。沈括通过观察实验,对小孔成像、凹面镜成像等原理作了准确而生动的描述,他用“碍”(焦点)的概念,指出了光的直线传播、凹面镜成像的规律,并把光通过“碍”成像称之为格术,即现代光学中的等角空间变换关系。沈括通过对声学现象的观察,注意到音调的高低由振动频率决定,并记录下了声音的共鸣现象。他还用纸人来放大琴弦上的共振,形象的说明了应弦共振现象。