《第四节 利用智能手机中的磁传感器研究磁现象》（同步训练）高中物理选择性必修 第二册.docxVIP

《第四节利用智能手机中的磁传感器研究磁现象》同步训练(答案在后面)

一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）

1、以下哪种传感器可以帮助我们研究磁现象？

A.加速传感器

B.陀螺仪传感器

C.光传感器

D.磁传感器

2、在研究磁现象时，智能手机的哪个传感器主要通过磁场的变化来工作？

A.加速传感器

B.陀螺仪传感器

C.磁力计

D.温度传感器

3、以下哪种智能手机中的磁传感器可以用来检测地磁场？

A.加速度传感器

B.温度传感器

C.红外传感器

D.磁力传感器

4、在利用智能手机中的磁传感器研究磁现象时，以下哪个步骤是错误的？

A.校准磁传感器

B.测量手机在无磁场环境下的磁传感器读数

C.测量手机在不同磁场环境下的磁传感器读数

D.将测量的磁传感器读数与实际磁场强度进行比较

5、利用智能手机中的磁传感器测量地磁场的强度时，为了减少测量误差，以下哪种方法是有效的？

A、把手机放在光滑的水平面上测量。

B、把手机放置在远离金属物体的地方测量。

C、把手机上下颠倒测量。

D、把手机随机放置在任何地方测量。

6、在利用智能手机中的磁传感器进行磁场方向测量时，若磁北方向与手机显示屏上的“北”方向有偏差，则哪种操作能帮助更大程度地减小误差？

A、在开关闭合状态下，移动手机。

B、在关闭状态下，移动手机。

C、把手机向磁北方向转动。

D、把手机向手机显示屏上的“北”方向转动。

7、某同学使用智能手机中的磁传感器研究磁场时，以下哪种说法是正确的？

A.智能手机中的磁传感器可以直接测量磁场的强度

B.磁传感器可以在任何方向上测量磁场

C.磁传感器测量的磁场方向与地理北极方向一致

D.磁传感器可以测量磁场的强弱和方向

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）

1、关于智能手机中的磁传感器，以下说法正确的是：

A、磁传感器可以测量磁场的大小和方向

B、磁传感器在智能手机中的应用主要是检测指南针功能

C、磁传感器的灵敏度很高，可以感知极微弱的磁场变化

D、磁传感器的工作原理是利用电磁感应

2、以下关于磁传感器在物理实验中的应用，正确的说法是：

A、利用磁传感器可以研究通电导线周围的磁场分布

B、通过磁传感器可以测量地球磁场的强度和方向

C、磁传感器可以用来研究磁铁的磁极性质

D、磁传感器可以检测电子在磁场中的运动轨迹

3、关于利用智能手机中的磁传感器研究磁现象的实验，该实验的主要目的不包括（）。

A.测量特定位置的磁场强度

B.检测周围存在的磁性物质

C.测量手机的移动速度

D.分析手机受到的磁场变化情况

三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）

第一题

某中学物理兴趣小组利用智能手机中的磁传感器研究磁场对电流的作用。在智能手机磁传感器与水平面呈90°时，将一个通有恒定电流的导线悬挂在水平面内，将导线放在磁场中，调节磁场方向使得导线有力矩产生。

（1）将导线设置成矩形框状，当导线框平面顺时针旋转90°后，导线框受到的磁力矩如何变化？

（2）若此时磁场方向不变，将导线框进行折叠，使得横截面积为原来的1/4，此时导线框受的磁力矩将如何变化？

（3）若磁场方向沿导线框的边所在平面，导线中电流方向沿导线框的边所在直线的垂直方向，导线框将如何运动？

第二题

实验中，使用智能手机中的磁传感器研究磁场对铁磁性物质的作用，以下步骤和现象描述，请判断其正确性，并简要说明理由。

1.将磁传感器贴近铁磁性物质表面，缓慢移动。

2.观察磁传感器显示的磁场强度变化，记录数据。

3.分析数据，得出磁场强度与铁磁性物质位置的关系。

4.将实验结果与理论值进行对比，验证实验结果。

请判断以下描述的正确性：

（1）步骤1中，磁传感器贴近铁磁性物质表面移动时，磁场强度应保持不变。

（2）步骤2中，磁场强度随铁磁性物质位置变化而变化，且变化规律可以用二次函数表示。

（3）步骤3中，分析数据时，应考虑磁场强度与铁磁性物质距离的关系，以及其他可能影响磁场强度的因素。

（4）步骤4中，实验结果与理论值不一致时，应首先检查实验设备是否正常，再考虑数据采集和计算过程中的误差。

第三题

题目：

一个学生使用智能手机中的磁传感器测量了教室中不同位置的磁场强度。他发现磁场强度在靠近教室内的一块永久磁铁时显著增大。为了进一步研究，他决定测量永久磁铁周围不同位置的磁场分布情况，以探究磁场的性质和规律。

1.请描述如何使用智能手机中的磁传感器测量磁场强度，以及如何确定磁场的方向。

2.如果学生发现磁场强度在某圆周路径上按特定规律变化，他应如何推断该路径上的磁场分布情况？

3.请根据安培环路定理（Ampère’sCircuitalLaw），分析磁场分布情况，并解释其物理意义。

第四题

题目：根据磁传感器的工