磁学实验考试题目与答案详解

磁学实验考试题目与答案详解

一、单选题（每题2分，共20分）

1.在磁体外部，磁感线的方向是（）（2分）A.从S极指向N极B.从N极指向S极C.平行于磁体D.垂直于磁体【答案】A【解析】磁体外部磁感线从N极出发回到S极

2.下列哪项不是奥斯特实验的结论？（）（2分）A.电流周围存在磁场B.磁针可以指示电流方向C.电流方向影响磁场方向D.磁场对电流有作用力【答案】D【解析】奥斯特实验证明电流周围存在磁场及电流方向对磁场方向的影响，但未证明磁场对电流的作用力

3.地球的地理南北极与地磁场的南北极的关系是（）（2分）A.重合B.相反C.部分重合D.无关【答案】B【解析】地磁场的南北极与地理南北极相反

4.以下哪个装置利用了电磁感应现象？（）（2分）A.电动机B.发电机C.电磁铁D.电铃【答案】B【解析】发电机利用电磁感应现象将机械能转化为电能

5.磁化强度相同的条形磁铁和环形磁铁，下列说法正确的是（）（2分）A.条形磁铁磁性更强B.环形磁铁磁性更强C.两者磁性一样强D.无法比较【答案】C【解析】磁化强度相同意味着单位体积内磁矩的矢量和相同，因此磁性一样强

6.在国际单位制中，磁感应强度的单位是（）（2分）A.特斯拉B.韦伯C.安培D.高斯【答案】A【解析】磁感应强度的单位是特斯拉（T）

7.两个条形磁铁靠近时，如果相互吸引，则它们靠近的端是（）（2分）A.同名磁极B.异名磁极C.任意磁极D.无法确定【答案】B【解析】异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥

8.磁场中某点的磁感应强度方向规定为（）（2分）A.小磁针N极在该点的受力方向B.小磁针S极在该点的受力方向C.电流在该点的受力方向D.磁场源在该点的方向【答案】A【解析】磁感应强度方向规定为小磁针N极在该点的受力方向

9.下列哪项材料适合制作永磁体？（）（2分）A.铁B.铜C.铝D.钕磁铁【答案】D【解析】钕磁铁（稀土永磁材料）适合制作永磁体

10.磁场对放入其中的电流的作用力方向取决于（）（2分）A.电流大小B.电流方向C.磁感应强度方向D.以上都是【答案】D【解析】磁场对电流的作用力方向取决于电流大小、电流方向和磁感应强度方向

二、多选题（每题4分，共20分）

1.以下哪些现象表明存在磁场？（）（4分）A.小磁针偏转B.铁屑在纸上排列成曲线C.电流通过导线发热D.通电导线在磁场中受力E.条形磁铁吸引铁钉【答案】A、B、D、E【解析】小磁针偏转、铁屑排列成曲线、通电导线在磁场中受力、条形磁铁吸引铁钉都表明存在磁场

2.电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？（）（4分）A.线圈匝数B.电流大小C.铁芯材料D.电流方向E.磁芯形状【答案】A、B、C【解析】电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小、铁芯材料有关

3.磁场对电流的作用力（安培力）的特点包括（）（4分）A.方向与电流方向垂直B.方向与磁感应强度方向垂直C.大小与电流大小成正比D.大小与磁感应强度成正比E.方向由左手定则判定【答案】A、B、C、D、E【解析】安培力的方向与电流方向和磁感应强度方向都垂直，大小与电流大小和磁感应强度成正比，方向由左手定则判定

4.以下哪些实验可以验证电磁感应现象？（）（4分）A.法拉第电磁感应实验B.奥斯特实验C.电动机运行D.发电机运行E.变压器工作【答案】A、D、E【解析】法拉第电磁感应实验、发电机运行、变压器工作都可以验证电磁感应现象

5.磁场中的磁通量可以理解为（）（4分）A.磁感应强度的大小B.磁感应强度与面积的乘积C.穿过某一面积的磁感线条数D.磁场的强度E.磁场的方向【答案】C【解析】磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线条数

三、填空题（每题4分，共32分）

1.磁感线是表示_________的曲线，它的方向规定为小磁针_________在该点的受力方向（4分）【答案】磁场分布；N极【解析】磁感线是表示磁场分布的曲线，其方向规定为小磁针N极在该点的受力方向

2.奥斯特实验首次证明了_________的存在，其实验装置主要包括_________和_________（4分）【答案】电流的磁效应；电源；导线

3.电磁铁是利用_________现象制成的，其磁性强弱可以通过_________、_________和_________来调节（4分）【答案】电流的磁效应；改变电流大小；改变线圈匝数；插入铁芯

4.磁场对电流的作用力称为_________，其方向可以通过_________定则判定，大小与_________和_________成正比（4分）【答案】安培力；左手；电流大小；磁感应强度

5.地球是一个巨大的_________，地磁场的南北极与地理南北极相反，地理北极附近是地磁场的_________极（4分）【答案】磁体；S

6.磁感应强度的单位是_________，它表示_________（4分）【答案】特斯拉；磁场的强弱

7.两个条形磁铁相互靠近时，如果相互排斥，则它们靠近的端是_________（4分）【答案】同名磁极

8.磁场中某点的磁感应强度是一个矢量，其方向与穿过该点的磁通量方向_________（4分）【答案】相同

四、判断题（每题2分，共20分）

1.磁感线是封闭的曲线（）（2分）【答案】（√）【解析】磁感线从磁体的N极出发回到S极，在磁体内部从S极回到N极，形成封闭曲线

2.电流方向与磁场方向平行时，通电导线不受磁场力作用（）（2分）【答案】（√）【解析】根据左手定则，电流方向与磁场方向平行时，通电导线不受磁场力作用

3.磁场中某点的磁感应强度越大，该点的磁场越强（）（2分）【答案】（√）【解析】磁感应强度表示磁场的强弱，磁感应强度越大，磁场越强

4.永磁体是永不停息地产生磁场的装置（）（2分）【答案】（×）【解析】永磁体是利用磁性材料制成的，其磁性可以维持较长时间，但不是永不停息产生磁场

5.磁场对放入其中的磁体有力的作用，但不对放入其中的电流有力的作用（）（2分）【答案】（×）【解析】磁场对放入其中的磁体有力的作用，同时对放入其中的电流也有力的作用（安培力）

五、简答题（每题5分，共20分）

1.简述奥斯特实验的原理和意义（5分）【答案】奥斯特实验的原理是电流周围存在磁场实验装置主要包括电源和导线，当导线中有电流通过时，旁边的磁针会发生偏转，说明电流周围存在磁场该实验的意义在于首次证明了电流的磁效应，揭示了电与磁之间的联系

2.解释什么是磁感应强度，并说明其物理意义（5分）【答案】磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，它表示磁场的强度和方向磁感应强度越大，磁场越强磁感应强度的方向规定为小磁针N极在该点的受力方向

3.简述电磁感应现象的发现过程及其应用（5分）【答案】电磁感应现象是由迈克尔·法拉第发现的他在实验中发现，当导体在磁场中切割磁感线时，导体中会产生感应电流电磁感应现象的应用非常广泛，如发电机、变压器等设备都是基于电磁感应原理制成的

4.说明如何利用安培定则判断通电螺线管的磁极（5分）【答案】利用安培定则判断通电螺线管的磁极的方法是用右手握住螺线管，让四指的方向与电流的方向一致，那么大拇指所指的方向就是螺线管的N极这个方法可以帮助我们快速判断通电螺线管的磁极

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析一下电动机的工作原理（10分）【答案】电动机的工作原理是利用通电导线在磁场中受到力的作用，将电能转化为机械能具体来说，电动机主要由转子和定子组成，转子是通电的线圈，定子是产生磁场的磁体当转子中的线圈通电时，线圈会受到磁场力的作用，从而产生转矩，带动转子旋转通过改变电流方向或磁场方向，可以改变转子的转动方向

2.分析一下变压器的工作原理及其应用（10分）【答案】变压器的工作原理是利用电磁感应现象，将交流电的电压升高或降低变压器主要由原线圈、副线圈和铁芯组成当原线圈中通入交流电时，铁芯中会产生交变的磁通量，这个交变的磁通量会穿过副线圈，从而在副线圈中产生感应电动势通过改变原线圈和副线圈的匝数比，可以改变副线圈的电压变压器广泛应用于电力系统中，用于电压的升降和电能的传输

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.设计一个实验验证电磁感应现象，并说明实验步骤和注意事项（25分）【答案】实验设计验证电磁感应现象的实验装置主要包括导线、磁铁、电流计和开关实验步骤如下

（1）将导线连接到电流计上，形成一个闭合回路

（2）将磁铁靠近导线，但不要接触导线

（3）闭合开关，使导线中有电流通过

（4）观察电流计的读数，如果电流计的读数发生变化，说明导线中产生了感应电流，从而验证了电磁感应现象注意事项

（1）确保实验装置的连接正确，避免短路

（2）磁铁的运动要缓慢，避免产生过大的感应电流

（3）观察电流计的读数时，要注意电流的方向和大小变化

2.设计一个实验测量磁感应强度，并说明实验步骤和注意事项（25分）【答案】实验设计测量磁感应强度的实验装置主要包括小磁针、刻度尺和条形磁铁实验步骤如下

（1）将小磁针放置在条形磁铁的周围，记录小磁针的偏转角度

（2）用刻度尺测量小磁针的偏转角度，并记录数据

（3）改变小磁针的位置，多次测量并记录数据

（4）根据多次测量的数据，计算磁感应强度注意事项

（1）确保小磁针的初始状态是水平的，避免其他磁场的干扰

（2）测量小磁针的偏转角度时，要准确读取刻度尺的读数

（3）多次测量取平均值，以提高实验结果的准确性---完整标准答案

一、单选题

1.A

2.D

3.B

4.B

5.C

6.A

7.B

8.A

9.D

10.D

二、多选题

1.A、B、D、E

2.A、B、C

3.A、B、C、D、E

4.A、D、E

5.C

三、填空题

1.磁场分布；N极

2.电流的磁效应；电源；导线

3.电流的磁效应；改变电流大小；改变线圈匝数；插入铁芯

4.安培力；左手；电流大小；磁感应强度

5.磁体；S

6.特斯拉；磁场的强弱

7.同名磁极

8.相同

四、判断题

1.√

2.√

3.√

4.×

5.×

五、简答题

1.奥斯特实验的原理是电流周围存在磁场实验装置主要包括电源和导线，当导线中有电流通过时，旁边的磁针会发生偏转，说明电流周围存在磁场该实验的意义在于首次证明了电流的磁效应，揭示了电与磁之间的联系

2.磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，它表示磁场的强度和方向磁感应强度越大，磁场越强磁感应强度的方向规定为小磁针N极在该点的受力方向

3.电磁感应现象是由迈克尔·法拉第发现的他在实验中发现，当导体在磁场中切割磁感线时，导体中会产生感应电流电磁感应现象的应用非常广泛，如发电机、变压器等设备都是基于电磁感应原理制成的

4.利用安培定则判断通电螺线管的磁极的方法是用右手握住螺线管，让四指的方向与电流的方向一致，那么大拇指所指的方向就是螺线管的N极这个方法可以帮助我们快速判断通电螺线管的磁极

六、分析题

1.电动机的工作原理是利用通电导线在磁场中受到力的作用，将电能转化为机械能具体来说，电动机主要由转子和定子组成，转子是通电的线圈，定子是产生磁场的磁体当转子中的线圈通电时，线圈会受到磁场力的作用，从而产生转矩，带动转子旋转通过改变电流方向或磁场方向，可以改变转子的转动方向

2.变压器的工作原理是利用电磁感应现象，将交流电的电压升高或降低变压器主要由原线圈、副线圈和铁芯组成当原线圈中通入交流电时，铁芯中会产生交变的磁通量，这个交变的磁通量会穿过副线圈，从而在副线圈中产生感应电动势通过改变原线圈和副线圈的匝数比，可以改变副线圈的电压变压器广泛应用于电力系统中，用于电压的升降和电能的传输

七、综合应用题

1.实验设计验证电磁感应现象的实验装置主要包括导线、磁铁、电流计和开关实验步骤如下

（1）将导线连接到电流计上，形成一个闭合回路

（2）将磁铁靠近导线，但不要接触导线

（3）闭合开关，使导线中有电流通过

（4）观察电流计的读数，如果电流计的读数发生变化，说明导线中产生了感应电流，从而验证了电磁感应现象注意事项

（1）确保实验装置的连接正确，避免短路

（2）磁铁的运动要缓慢，避免产生过大的感应电流

（3）观察电流计的读数时，要注意电流的方向和大小变化

2.实验设计测量磁感应强度的实验装置主要包括小磁针、刻度尺和条形磁铁实验步骤如下

（1）将小磁针放置在条形磁铁的周围，记录小磁针的偏转角度

（2）用刻度尺测量小磁针的偏转角度，并记录数据

（3）改变小磁针的位置，多次测量并记录数据

（4）根据多次测量的数据，计算磁感应强度注意事项

（1）确保小磁针的初始状态是水平的，避免其他磁场的干扰

（2）测量小磁针的偏转角度时，要准确读取刻度尺的读数

（3）多次测量取平均值，以提高实验结果的准确性。