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2019-2020年高中物理 第一章 第五節(jié) 奧斯特實驗的啟示練習(xí) 粵教版選修1-1 ?達標(biāo)訓(xùn)練 1．如圖所示，把一條導(dǎo)線平行地放在小磁針的上方附近，當(dāng)電流通過導(dǎo)線時，磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，首先觀察到這個實驗現(xiàn)象的物理學(xué)家是( ) A．庫侖 B．楞次 C．法拉第 D．奧斯特 答案：D 2．電流的磁效應(yīng)揭示了電與磁的關(guān)系．若直導(dǎo)線通有方向垂直紙面向外的恒定電流，則電流的磁感線分布正確的是(　　) 答案：D 3．如圖所示，一通電直導(dǎo)線與勻強磁場方向垂直，導(dǎo)線所受安培力的方向是(　　) A．向上 B．向下 C．垂直紙面向里 D．垂直紙面向外 解析：安培力的方向用左手定則來判斷，伸開左手，使大拇指與其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁場垂直穿過手心，四個指頭所指的方向與電流方向相同，大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力的方向．因此C選項正確． 答案：C 4．如下圖所示，電流為I的一段通電直導(dǎo)線處于勻強磁場中，受到的安培力為F，圖中正確標(biāo)示I和F方向的是(　　) 解析：由左手定則可判斷A對． 答案：A 5．(多選)電流為I的通電導(dǎo)線放置于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，導(dǎo)線所受安培力為F，則下列說法正確的是(　　) A．勻強磁場中通電導(dǎo)線所受安培力F、磁感應(yīng)強度B及電流I，三者在方向上一定互相垂直 B．若I、B方向確定，則F方向唯一確定 C．若F與B方向確定，則I方向唯一確定 D．若F與B方向確定，則I方向不唯一確定，但I一定在與F垂直的平面內(nèi) 答案：BD 6．有一通電金屬導(dǎo)線在赤道上方，東西向水平放置，電流方向向東，它受到地磁場的作用力方向為(　　) A．向東 B．向西 C．向上 D．向下 解析：在赤道上方地磁場的方向是由地理的南極指向北極，通電導(dǎo)線在磁場中受安培力由左手定則可判斷，安培力的方向向上． 答案：C 7．(多選)如下圖所示，一金屬直桿MN兩端接有導(dǎo)線，懸掛于線圈上方，MN與線圈軸線均處于豎直平面內(nèi)，為使MN垂直紙面向外運動，可以(　　) A．將a、c端接在電源正極，b、d端接在電源負極 B．將b、d端接在電源正極，a、c端接在電源負極 C．將a、d端接在電源正極，b、c端接在電源負極 D．將a、c端接在交流電源的一端，b、d端接在交流電源的另一端 解析：當(dāng)a、c接電源正極，b、d接電源負極時，線圈磁場上端為N，導(dǎo)線電流方向向右，根據(jù)左手定則可得MN受安培力向外，若它們同時換正負極時，受力方向不變． 答案：AB 奧斯特與電流的磁效應(yīng) 在今天看來，電生磁與磁生電是那么的理所當(dāng)然，以至于根本不用一提了．可是在19世紀(jì)初，關(guān)于電與磁的本質(zhì)、電與磁的聯(lián)系卻是一個空白，無怪乎當(dāng)奧斯特于1820年宣布電流具有磁效應(yīng)后是多么的激動人心了． 1777年8月14日，奧斯特出生于丹麥的一個小鎮(zhèn)．父親是鎮(zhèn)上一個藥店的老板，家里生活比較富裕．到12歲時，奧斯特已受到良好的教育，并在店里擔(dān)任他父親的助手．他一邊幫父親干活，一邊如饑似渴地尋求科學(xué)知識．父親見兒子如此熱衷于科學(xué)，就決定把他送入著名的哥本哈根大學(xué)深造．奧斯特在大學(xué)不僅學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)，還學(xué)習(xí)物理學(xué)與天文學(xué).18世紀(jì)末到19世紀(jì)初，全歐洲處于騷動中，正是在這種情況下，奧斯特在哥本哈根開始了他藥劑師的生涯．當(dāng)時伏打已發(fā)明了“伏打電堆”，利用這種伏打電堆可以產(chǎn)生電流．奧斯特覺得從事電流方向的研究很適合他．于是他放棄了收入頗豐的藥劑師行當(dāng)，開始了科學(xué)研究的生涯． 1820年7月的一天，奧斯特在進行電流實驗時，忘記拿走一個放在電路附近的小磁針．當(dāng)他接通電路時，他忽然覺得小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)．于是他不斷重復(fù)這個過程，結(jié)果證明小磁針確實發(fā)生了偏轉(zhuǎn)．奧斯特想，是什么使磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)呢？通常只有磁石對磁針有這種作用，但附近并沒有磁石，因此只能是電流具有磁石的作用效果！這一發(fā)現(xiàn)使奧斯特驚喜萬分，因為他把電和磁終于聯(lián)系起來了．奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效果以后，又把他7年前所得到的結(jié)果，即光和熱都是電流的作用聯(lián)系起來．他推測，在所有這些效果中存在一種環(huán)形作用(后來人們發(fā)展為分子環(huán)流理論)，由這種環(huán)流作用很自然解釋了光的偏振現(xiàn)象． 雖然奧斯特的結(jié)果僅是定性的，但它打開了磁學(xué)研究的大門．為了紀(jì)念他對電磁學(xué)的貢獻，人們把磁場的單位命名為奧斯特(Oe)．在電磁磁效應(yīng)發(fā)現(xiàn)幾個月后，另一位物理學(xué)家安培也從事這方面的測量，提出了一個完整的定量理論，從而奠定了電磁學(xué)的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)．