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第二十章 电与磁
第1节 磁现象 磁场
一.选择题
1.科技馆中机器人取放棋子只用一根“手指”接触棋子表面就可以实现(如图),其奥秘是“手
指”内部有电磁铁。下列材料不能用于制作象棋棋子的是( )
A.镍 B.铝 C.铁 D.钴
【答案】B
【解析】
机器人的“手指”内部有电磁铁,那么制作象棋棋子的材料应该是铁磁性材料,包括铁、钴、
镍,而不包括铝,故ACD不合题意,B符合题意。
选B。
2.如图所示,古代的指南针﹣﹣司南能够指示方向是因为它具有( )
A.磁性 B.导电性 C.导热性 D.延展性
【答案】A
【解析】
磁体周围存在着磁场,地球也是一个磁体,周围有地磁场;地磁北极在地理南极附近,地磁南
极在地理北极附近,指南针(磁体)会受到地磁场作用,由于同名磁极互相排斥,异名磁极相
互吸引,所以指南针能够指示南北方向;故A正确,BCD错误。
选A。
3.用一块条形磁体的N极沿同一方向摩擦一枚粗缝衣针若干次,使缝衣针磁化,如图甲。然后把
这枚缝衣针用细线悬挂起来,如图乙。下列说法中正确的是( )A.缝衣针磁化后,针尖部分是S极
B.缝衣针停止运动后,针尖指向南方
C.缝衣针停止运动后,针尖指向北方
D.缝衣针停止运动后,针尖指向不确定
【答案】C
【解析】
用磁铁的一极在缝衣针上从针尖向针尾反复摩擦几次后,缝衣针被磁化;在磁铁和缝衣针最后
接触的位置上,即磁铁的N极与缝衣针的针尾相互接触时的位置,缝衣针的针尾与磁铁的 N极
相互吸引,根据磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引知,针尾为S极,
则针尖为N极,把这枚缝衣针用细线悬挂起来,缝衣针停止运动后,针尖(N)极指向北方,故
C正确。
选C。
4.如图所示,其中正确反映两根大头针被条形磁铁吸起时的真实情况的是( )
A.图甲 B.图乙 C.图丙 D.图乙和图丙
【答案】C
【解析】两根大头针被磁体磁化,两根大头针的上端为S极,下端为N极,同名磁极相互排斥,
所以大头针会远离。
故ABD错误,C正确。
选C。
5.甲是球形磁铁,乙是形状和大小相同的铁球,现用细线将它们悬挂起来并相互靠近,会出现的
情形是图中的( )A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】甲、乙两个形状和大小相同的球悬挂起来。甲具有磁性,乙不具有磁性,当它们靠近
时,由于磁体能够吸引铁质物体且力的作用是相互的,所以两球向中央靠拢。
故ACD不符合题意,B符合题意。
选B。
6.有外形相同的两根钢条M、N,按图甲、图乙两种方式接触时,它们之间都有较大吸引力。则
下列推断正确的是( )
A.M无磁性、N无磁性 B.M无磁性、N有磁性
C.M有磁性、N无磁性 D.M有磁性、N有磁性
【答案】D
【解析】由题意可知,图甲、图乙两种方式接触时,它们之间都有较大吸引力,
因磁体的两端磁性最强,中间最弱,几乎没有磁性,
所以,在图甲中,钢条M的中间位置几乎没有磁性,N却能吸引M,说明钢条N具有磁性;
同理,由图乙可知,钢条M也具有磁性,由选项可知,只有D正确。
选D。
7.如图所示的各图中,描述磁场正确的是( )
A. B.C. D.
【答案】C
【解析】
在磁体周围磁感线从磁体的N极出来,回到S极,A、B、D中都是从S到N极,故A、B、D
错误;
地球是一个大磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,所以磁感线从地磁
北极出来,回到地磁南极,故C正确。
选C。
8.下列有关磁场的说法中,错误的是( )
A.磁体周围的空间存在着看不见、摸不着的磁场
B.磁体间的相互作用是通过磁场发生的
C.磁场是有方向的,在磁场中的不同位置,其磁场方向一般不同
D.磁感线能形象的描述磁场,它和磁场都是真实存在的
【答案】D
【解析】A、磁体周围的空间存在着看不见,摸不着的磁场,故A正确。
B、磁极不接触也会发生相互作用,是通过磁场发生的,故B正确。
C、磁场是有方向的,在磁场中的不同位置,其磁场方向一般不同,故C正确。
D、磁感线能形象的描述磁场,但磁感线是不存在的,是为了研究磁场方便而假设的物理模型。
故D错误。
选D。
9.如图所示,是条形磁体的磁场分布图,下列说法正确的是( )
A.该条形磁体的左端为N极
B.磁场不是真实存在的C.磁感线是真实存在于该条形磁体周围的
D.磁感线是为了研究方便引入的假想曲线
【答案】D
【解析】
A、在磁体的外部,磁感线都是从N极出发,回到S极,所以由图可知该条形磁体的右端为N
极,左端为S极,故A 错误;
BCD、为了形象、方便地描述磁场,人们用一些带箭头的曲线来表示磁场的方向和强弱,这样
的曲线叫磁感线,磁感线是假想出来的,不是真实存在的;但磁场是真实存在的,故 BC错误,
D正确;
选D。
10.指南针是我国古代的四大发明之一,如图所示是我国早期的指南针﹣﹣司南。公元 1世纪初,
东汉学者王充在《论衡》中记载,“司南之杓,投之于地,其柢指南”。这句话中“柢”和
“南”分别指的是( )
A.指南针的南极,地理的南极
B.指南针的北极,地磁的北极
C.指南针的北极,地理的北极
D.指南针的南极,地磁的南极
【答案】A
【解析】
地球本身是一个大磁体,司南是用天然磁石磨制成的勺子,即其实质就是一块磁铁,在地球的
磁场中受到磁力的作用,其静止时其“柢”(勺柄)指向南方,即指南针的南极,地理上的南
极是地磁的北极,故A正确,BCD错误。
选A。
二.填空题
11.一个条形磁体,磁性最弱的部分是________,不小心将此条形磁体从中间甩断后,其中的一截
磁体有________个磁极。【答案】磁体的中间;两。
【解析】
条形磁体两端的磁性最强,磁性最弱的部分是磁体的中间;
磁体断为两截后,其中的每一段仍然具有磁性,是一个磁体,磁体就具有两个磁极,其中,原
来的N极仍然是N极,断裂端则成为S极;原来的S极仍然为S极,此断裂端则为N极。
12.如图所示的是智能平衡台灯,它的灯管隐藏在木框中,框架内用细线悬挂着两个内嵌磁铁的小
木球,只要两个小木球靠近对准后,灯管会发光,将两球分远,灯就会熄灭。两个小木球能隔
空相吸,是利用了________相互吸引的原理;这两个小木球相当于电路中的________。
【答案】异名磁极;开关。
【解析】
(1)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;由题知,框架内用细线悬挂着两个内嵌磁铁的小
木球,两个小木球能隔空相吸,是利用了异名磁极相互吸引的原理;
(2)两小球接触后灯管发光,故这两个小木球相当于电路中的开关。
13.如右图所示,在条形磁铁周围放置4只可以自由转动的小磁针,其中方向标得不正确的是
________(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)
【答案】丙。
【解析】磁场中的磁感线方向从磁体的N极出来回到南极,小磁针静止时N极所指的方向与磁
感线的方向相同,
由图可以看出丙错误。
14.如图所示,一块磁石及其周围的磁感线分布。该磁石的D端为磁体的________(选填“南极”
或“北极”),若用细线将其悬挂,使其在水平面内可以自由旋转,则磁石静止时,D端指向
地理位置的________(选填“南方”或“北方”)。【答案】南极; 南方。
【解析】如所示,根据天然磁石的磁感线分布,磁感线从磁体的 N极出发,回到S极可判断D
端是S极,磁体的S级指向地球的南极,即南方;
15.“指南针”是我国古代四大发明之一,利用指南针能辨别方向,是因为指南针受到了
________的作用,它的南极指向地理的________方。
【答案】地磁场;南。
【解析】“指南针”是我国的四大发明之一,指南针之所以能够指方向就是因为受到了地磁场
的作用;指南针静止时南极指南,北极指北。
三.作图题
16.指南针是中国的四大发明之一,这是我国对人类所作出的巨大贡献,指南针是利用地场指示方
向。如图所示,地球是一个大磁体,类似条形磁铁,请在图中标出地磁场的N、S极,静止小磁
针N、S极,用箭头标出P点的地磁场方向。
【答案】见解析
【解析】在磁体的外部,磁感线总是从磁体的 N极发出,最后回到S极;小磁针的N极指向地
磁场的S极,地磁场磁感线的方向及小磁针的N极如下图所示
17.如图所示,条形磁铁静置于水平面,将两枚相同的小磁针分别置于磁铁周围的A、B区域。请
在图中两虚线框内画出小磁针静止时的情形。(用“ ”表示小磁针,涂黑端表示N极)【答案】见解析
【解析】由图可知,条形磁体的左端为N极,右端为S极;磁体外部的磁感线都是从磁体的 N
极出来,回到S极,对于A区域来说,磁感线方向是向右的;对于B区域来说,磁感线方向是
向左的,且小磁针静止时N极所指的方向与磁感线的方向相同。据此作图,如图所示:
。
18.如图丙所示,小磁针在条形磁体作用下处于静止状态,标出条形磁体的 N极和A点处的磁场
方向(用箭头表示)。(根据要求完成下列作图)。
【答案】见解析
【解析】由题图可知,小磁针的N指向左边,可知条形磁体的右边是N极,左边是S极;由于
磁感线是从N极出发,回到S极,所以A点处的磁场方向指向条形磁体的S极;如图:
。
四.实验探究题
19.1852年,法拉第经过深入的思考和大量的尝试,建立了“力线”的概念。他认为在磁极周围充
满了力线,依靠力线将磁极间的作用联系起来。他还利用细铁屑把这种所谓的“力线”形象地
呈现出来。小科进行了如下实验:
①在玻璃板上均匀地撒上一层薄薄的细铁屑。
②把玻璃板放在条形磁铁上,观察细铁屑的分布情况。③轻敲玻璃板,再观察细铁屑的分布情况。
请回答:
(1)如图所示为实验步骤③得到的细铁屑分布情况。请你画出经过A点的磁感线。
(2)实验步骤②中未敲玻璃板“力线”未能通过细铁屑呈现出来,而步骤③中轻敲玻璃板“力
线”能通过细铁屑呈现出来。上述原因分别是什么?
【答案】(1)见解析;(2)铁屑受到摩擦力的作用。
【解析】
(1)根据磁感线的特点可知,在磁体的外部,磁感线是从磁体的 N极出来,回到磁体的S极的,
所以A点的磁感线是向左的,如图:
;
(2)实验步骤②中未敲玻璃板“力线”未能通过细铁屑呈现出来,是由于磁力较小,由于铁屑
受到摩擦力的作用,其运动状态没有发生变化;
步骤③中轻敲玻璃板“力线”,此时摩擦力减小,磁力大于摩擦力,则磁感线能通过细铁屑呈
现出来。
20.小明设计以下方案鉴定几根钢针是否具有磁性。
(1)将钢针靠近不具有磁性的铁屑,若能吸引铁屑,据此可鉴定钢针________(选填“一定”
或“不一定”)具有磁性。
(2)用细线将钢针悬挂起来,使其在水平面内自由转动,静止时指向南北方向如图甲所示,据
此可鉴定钢针________(选填“一定”或“不一定”)具有磁性。
(3)将钢针的一端靠近小磁针的北极,两者相互吸引,再将钢针的另一端靠近小磁针的南极,
两者相互吸引,据此可鉴定钢针________(选填“一定”或“不一定”)具有磁性。
(4)将其中两根钢针按图乙放置,若B钢针被吸引,据此可鉴定A钢针________具有磁性,B
钢针________(以上均选填“一定”或“不一定”)具有磁性。【答案】(1)一定;(2)不一定;(3)不一定;(4)不一定;一定。
【解析】
(1)将钢针靠近不具有磁性的铁屑,若能吸引铁屑,说明钢针一定具有磁性。
(2)用细线将钢针悬挂起来,使其在水平面内自由转动,静止时指向南北方向如图甲所示,指
示方向可能是受到地磁场的影响,也可能不是,所以钢针不一定具有磁性。
(3)将钢针的一端靠近小磁针的北极,两者相互吸引,再将钢针的另一端靠近小磁针的南极,
两者相互吸引,由于磁体能够吸引钢等物质,据此可鉴定钢针不一定具有磁性。
(4)将其中两根钢针按图乙放置,若B钢针被吸引,若A是磁体,则中间磁性最弱,不能吸引
B,所以A钢针不具有磁性,B钢针一定具有磁性。