内容正文:
16.1磁体与磁场
知识点一 磁体与磁极
1.如图是某同学发明的“铁皮自动分开装置”。将强磁铁靠近一叠铁皮,被磁化后的铁皮会自动分开。铁皮分开的原因是( )
A.同名磁极相互吸引 B.异名磁极相互吸引
C.同名磁极相互排斥 D.异名磁极相互排斥
2.如图所示,是双色磁性画板的截面,磁粉浸没在悬浮液里,当按下写字笔黑色按钮写出黑色的字,按下红色按钮写出红色的字,刷子左右移动则字消失,下列说法正确的是( )
A.写字的原理是同名磁极相互排斥 B.写黑字时笔尖为S极
C.写红字时笔尖为N极 D.刷子可以用铁制成的
3.如图所示,用磁体靠近大头针时,发现磁体对大头针有 作用,磁体的这种性质叫作 ,磁体对大头针的作用最强的部位叫作磁极,当两个磁体靠近时,同名磁极相互 ,异名磁极相互 。被磁体吸引的大头针 (能/不能)吸引其他大头针。
4.小娴不小心将甲、乙两磁铁棒各摔成两半,破裂情况如图所示.若将两磁铁棒按原状自然接合,则甲棒两半将互相 ,乙棒两半将互相 .
知识点二 磁场与磁感线
5.如图所示是条形磁体的磁感线分布图,下列说法正确的是( )
A.磁感线是磁场中真实存在的曲线
B.P和Q两处的磁场强弱相同
C.没有磁感线的区域就没有磁场
D.该条形磁体的左端为S极,右端为N极
6.中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。关于地磁场下列说法正确的是( )
A.地理南、北极与地磁场的南、北极完全重合
B.地磁场的磁感线是真实存在的
C.地磁场的N极在地理的南极附近
D.北京地区的地磁场方向由地理北极指向地理南极
7.在探究磁体周围磁场的实验中,老师将条形磁体平放在玻璃板上,轻敲玻璃板,细铁屑由于具有 会与玻璃板分离,铁屑就会有序地排列起来,如图所示,借助细铁屑可以显示磁体周围 的分布特点。
8.最早利用地磁场指示方向的装置是图甲所示“司南”,古文《论衡•是应篇》中记载:“司南之杓(用途),投之于地,其柢(握柄)指南”. 则勺柄应为该磁体的 (选填“N”或“S”)极;某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”,图乙所示为天然磁石的磁感线分布情况,则应将磁石的 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)处打磨勺柄.
知识点三 磁感线与磁极的判断
9.物理学是美的,许多物理现象都具有对称美、平衡美和曲线美。下列优美的曲线中,用磁感线描述磁体外部磁场正确的是( )
A. B.
C. D.
10.请在图中用箭头标出蹄形磁体a点处的磁感线方向。
11.条形磁体的磁感线如图所示,小磁针处于静止状态.请在图中标出:①磁感线点处的磁场方向;②小磁针的极。
12.地球是一个天然的大磁体,类似条形磁铁,如图所示,请在图中标出小磁针静止时上端的磁极以及在图中( )处标出地磁场的磁极,并用箭头标出 P 点的磁感线方向。标注时要求磁极均用“N”或“S”表示。
13.我们在学习物理知识时,运用了很多研究方法,下列几个实例:①研究电流时,把它比作水流;②研究磁场时,引入磁感线;③在探究动能与速度关系时,控制质量相同;④用光线来描述光的传播路径和方向。其中,运用了相同研究方法的是( )
A.①② B.②④ C.③④ D.②③
14.美国《发现》网站于2023年10月报道:“牛能感知地球磁场,吃草、休息时,其身体朝向习惯与地磁场磁感线平行(如图所示),”为求证真伪,同学们设计如下实验方案:在四周无明显差异的草地上,多次观察牛吃草、休息时的身体朝向,若报道真实,则牛的身体朝向习惯性呈现四个场景中的( )
A.①和② B.③和④ C.①和③ D.②和④
15.人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载,如图所示,古人先将鱼形铁烧红,令铁鱼头尾指向南北,然后将其放入水中冷却,依靠地磁场获得磁性,再将其放入水中漂浮,制成指南鱼,图中是它静止时的指向。下列判断正确的是( )
A.鱼形铁不能被磁体吸引 B.指南鱼周围存在磁感线
C.指南鱼鱼头应标注“N” D.指南鱼的腹部磁性最强
16.如图所示,小明同学探究磁体间相互作用力大小时,用弹簧测力计吊着一磁体沿水平方向从水平放置的条形磁铁的A端移到B端的过程中,能表示弹簧测力计示数与水平位置关系的图是( )
A. B.
C. D.
17.在一个圆筒纸盒里有一条形磁铁,圆筒纸盒外放一些小磁针。如图所示,是各个小磁针的指向示意图,请你画出圆筒纸盒里条形磁体并标明N、S极。
18.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。
16.1磁体与磁场
参考答案
题号
1
2
5
6
9
13
14
15
16
答案
C
D
D
C
A
B
A
C
C
1.C
【详解】由题意可知,被磁化后的铁皮会自动分开,说明磁化后的铁皮相互排斥,根据磁极间的相互作用规律可知,铁皮分开的原因是同名磁极相互排斥。
故选C。
2.D
【详解】A.由图可知,把S、N磁极设置成黑红两种颜色,然后根据异名磁极相互吸引,把黑色都吸引上来,或者把红色吸引上来,即写出两种颜色的字,所以写字原理是异名磁极相吸引,故A错误;
B.写黑字时小磁体的S极被吸引,说明黑色笔尖是N极,故B错误;
C.写红字时小磁体的N极被吸引,说明红色笔尖是S极,故C错误;
D.要想把写的字去掉,需要把笔尖吸引的小磁体恢复到原来位置,这就要用一个软磁材料去吸引,所以刷子可用铁制成,故D正确。
故选D。
3. 吸引 磁性 排斥 吸引 能
【详解】[1][2]用磁体靠近大头针时,发现大头针被磁铁吸引,说明磁体对大头针有吸引作用,磁体的这种性质叫作磁性。
[3][4]磁体对大头针的作用最强的部位叫作磁极,当两个磁体靠近时,磁体会受到磁力的作用,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
[5]被磁体吸引的大头针会被磁化,磁化以后具有磁性,能吸引其他大头针。
4. 吸引 排斥
【详解】当圆形磁体水平断开后,如图甲所示,就会形成两个磁体,其中断面处分别是刚形成的两个磁体的N、S极,所以当两者靠近时,会相互吸引.
当圆形磁体竖直断开后,如图乙所示,两个磁极在上下两个圆形面上,两个断开后的磁体的上面和下面仍为同名磁极,所以在靠近时会相互排斥
5.D
【详解】A.磁感线不是真实存在的,而是为了便于研究磁场假想的曲线,故A错误;
B.磁感线既能描述磁场方向也能描述磁场强弱,磁感线的疏密表示磁场强弱,P和Q两处的磁感线的疏密不同,磁场强弱不同,故B错误;
C.在磁体的周围,即使没有画上磁感线,也是存在磁场的,故C错误;
D. 由图可知,小磁针的左端为N极,小磁针的N极靠近条形磁体的左端,由异名磁极相互吸引可知,该条形磁体的左端为S极,右端为N极,故D正确。
故选D。
6.C
【详解】AC.地球周围存在地磁场,地磁场的N极在地球的地理南极附近,地磁场的S极在地球的地理北极附近,所以地理南、北极与地磁场的南、北极不重合,故A错误,C正确;
B.磁感线是人们为了形象的研究磁场的分布情况及其特点而引入的一些带箭头的曲线,不是真实存在的。地球是一巨大的天然磁体,周围存在地磁场,其磁感线不是实际存在的,故B错误;
D.地磁场的N极在地球的地理南极附近,地磁场的S极在地球的地理北极附近,磁场方向由地磁场N极指向地磁场S极,故北京地区地磁场方向由地理南极指向地理北极,故D错误。
故选C。
7. 惯性 磁场
【详解】[1]铁屑质量较小,惯性小,运动状态容易改变,轻敲玻璃板,铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离。
[2]磁体周围存在磁场,磁体周围的铁屑会倍磁化,借助细铁屑可以显示磁体周围的磁场分布特点。
8. S C
【详解】人们规定磁体静止时指北的一端规定为磁体的N极,指南的一端规定为磁体的S极,由题意知勺柄应为该磁体的S极;磁感线可形象地描述磁场的方向和强弱,在磁体的外部,磁感线由磁体的N出发,回到磁体的S极,磁体内部是由S极到N极,故将磁石的C处打磨成勺柄.
9.A
【详解】A.磁感线是为了描述空间磁场假想的一些闭合曲线,在磁体的外部磁感线是从磁体的N极出来回到S极的,故A正确;
B.U形磁体周围磁感线一样是从N极出来回到S极,图中磁感线方向画反了,故B错误;
CD.对于相互靠近的两个磁极,如果是异名磁极,磁感线是从N极出来进入S极的,箭头指向S极,故CD错误。
故选A。
10.
【详解】磁体周围的磁感线是从N极出来回到S极的,蹄形磁体的左端为N极、右端为S极,所以a点磁感线的方向水平向右,如图所示:
11.
【详解】在磁体外部,磁感线是从N极出发回到S极,故条形磁铁的磁感线由左侧指向右侧,A点处磁场方向指向S极;小磁针处于静止状态,根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的原理,小磁针的左端为S极,右端为极,如下图所示
12.
【详解】地磁场N极是地理的S极,地磁场的S极是地理的N极,所以( )处是地磁场的S极。小磁针静止时N极所指方向为该点的磁场方向,所以小磁针N极在上方。磁体周围的磁感线,从N极指向S极,所以P点的磁感线方向斜向上,如图所示:
13.B
【详解】①研究电流时把它与水流相比,采用的是类比法;
②研究磁场时,引入“磁感线”,采用的是模型法;
③研究动能与速度的关系时,让物体的质量保持不变,采用的是控制变量法;
④研究光的传播时,引入“光线”,采用的是模型法,故②④相同,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
14.A
【详解】地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近;地磁场的磁感线从地磁的北极附近出来,回到地磁的南极附近,牛的身体朝向习惯性与地磁场磁感线平行,所以牛的身体朝向是南北方向,故①②符合题意。
故选A。
15.C
【详解】A.磁性是指能够吸引铁、钴、镍等物质的性质;鱼形铁是用铁制成的,能被磁体吸引,故A错误;
B.磁体周围存在磁场,故指南鱼被磁化后周围存在磁场;磁感线是为了形象描述磁场而画的一些线,磁感线实际并不存在,故B错误;
C.将做好的指南鱼放入水盆中,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,指南鱼的N极指向地磁场的南极,即地理的北极,即指南鱼鱼头应标注“N”,故C正确;
D.磁体的磁极磁性最强,指南鱼的鱼头与鱼尾磁性最强,故D错误。
故选C。
16.C
【详解】条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱,且同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,当小磁体向右移动时,相互排斥力逐渐减小,而过了大磁体中点后,相互吸引的力逐渐增大,故可以得出弹簧测力计的示数从A端到B端是逐渐增大的,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
17.
【详解】根据图中小磁针N极的指向及其变化规律,可以看出,磁场的方向是从左下角指向右上角,故条形磁体的位置如图所示:
。
18. 一定 一定 不一定 不一定 一定
【详解】(1)[1]因为磁体具有了吸引铁、钴、镍等物质的性质,所以将钢针能吸引不具有磁性的铁屑,则钢针一定具有磁性。
(2)[2]磁体由于受到地磁场的作用,当钢针在水平面内自由转动,静止时指向南北方向,所以钢针一定具有磁性。
(3)[3]将钢针的一端接近磁针的北极,两者互相吸引,可能是钢针没有磁性,也可能是钢针的南极,再将钢针的另一端接近磁针的南极,两者仍互相吸引,可能是钢针没有磁性,也可能是钢针的北极,因此,两种可能均存在,所以钢针不一定具有磁性。
(4)[4][5]因为磁体中间磁性最弱,几乎为零,而两极磁性最强,所以B钢针的一端靠近A钢针的中间,两者相互吸引,所以A钢针不一定具有磁性,B钢针一定具有磁性。
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