内容正文:
20.1 磁现象 磁场
1. 了解常见的磁现象,知道磁体的磁性与磁极,理解磁极间的相互作
用规律。
2. 理解磁场对磁体的作用,知道磁场的方向,学会利用磁感线来描述
磁场的分布情况。了解磁化现象。
3. 了解地磁场的分布及其方向变化,理解地磁场与地理南北方位的
关系。
1. 关于磁体和磁场,下列说法中正确的是( C )。
A. 铁、钴、镍、铜、铝等大部分金属材料都能够被磁体所吸引
B. 磁体周围存在的磁场只能用磁力才能感受到,不属于真实的物质
C. 磁体之间的相互作用都是通过磁场发生的
D. 无论是磁体内部还是外部,磁场方向都是从N极出发回到S极
C
2. 为了判断一根钢棒是否有磁性,小明进行了如下几组小实验,其中
不能达到目的的是( D )。
A. 让钢棒靠近铁屑,铁屑被吸引,则钢棒具有磁性
B. 用细线将钢棒悬挂使之在水平面内自由转动,静止时总是指南北方
向,则钢棒具有磁性
C. 让小磁针靠近钢棒,若钢棒与小磁针相互排斥,则钢棒具有磁性
D. 让小磁针靠近钢棒,若钢棒与小磁针相互吸引,则钢棒具有磁性
D
3. 小红梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识,她归纳整理如下,其中
正确的有( A )。
①磁场看不见摸不着,但是可以借助小磁针感知它的存在
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③磁感线是由铁屑组成的
④地磁场的磁感线是从地理南极附近发出回到地理北极附近
A. ①④ B. ②③ C. ①② D. ②④
A
【解析】①磁场看不见摸不着,但可以借助小磁针感知它的存在,这是
典型的转换法,①正确;②磁感线是不存在的,是为了研究方便而假想
的一些有方向的曲线,②错误;③磁感线是不存在的,不是由铁屑组成
的,③错误;④地球是一个巨大的磁体,地磁场的南极在地理北极附
近,地磁场的北极在地理南极附近,故地磁场的磁感线是从地球南极附
近发出回到北极附近,④正确;正确的是①④,故选A。
4. 【北京】若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的,如图所示
的四个示意图中,能合理描述这块大磁铁的是( B )。
A. B. C. D.
B
5. 仔细观察各种磁铁吸引铁粉的实验图,画出下列磁铁的磁感线。
条形磁铁 蹄形磁铁
两磁铁的N极相互靠近 两磁铁的N、S极相互靠
近
【答案】略
6. 小明利用如图所示装置探究物体磁化的过程,图中容器内装的是一
些铁屑,铁架台支架上所夹的是一根较长的软铁棒。
甲 乙
(1)比较甲、乙两图中的现象可知:当磁极靠近软铁棒时,软铁棒由
于被 而显出 。
(2)小明将图乙中条形磁铁拿开,发现软铁棒下端的铁屑纷纷掉下
来,这说明软铁棒获得的磁性 (填“能够”或“不能够”)
保持。
磁化
磁性
不能够
7. 【台州】能写红黑双色的磁画板的截面如图所示,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。下列说法中正确的是( A )。
A. 刷子可以用铁制作
B. 写黑字时笔尖为S极
C. 写红字时笔尖为N极
D. 写字的原理是同名磁极相互排斥
A
【解析】要想把写的字去掉,需要把笔尖吸引的小磁体恢复到原来的位
置,这就要用一个磁性材料去吸引,可以用铁吸引,故可用铁制成刷
子,A正确;写黑字时,小磁体的S极被吸引,说明黑色笔尖是N极,B
错误;写红字时,小磁体的N极被吸引,说明红色笔尖是S极,C错误;
写字时是靠异名磁极相互吸引来完成的,D错误。
8. 在一根条形磁铁附近平行放置一根与磁铁形状完全相同的棒状物体
XY后,其周围磁场磁感线的分布情况如图甲所示。将XY两端对调以后,
磁感线分布情况未发生改变,如图乙所示,则棒状物体XY可能是
( A )。
A
A. 软铁棒
B. 铜棒
C. 条形磁铁,其中X端为N极
D. 条形磁铁,其中Y端为N极
【解析】由题意知,将XY两端对调以后,磁感线分布情况未发生改变,
这说明当把棒状物两端对调后,极性发生了变化。同时说明此棒状物不
是永磁体,而是由铁或钴或镍制成的棒在条形磁铁的作用下发生磁化形
成的软磁体。
9. 如图所示,弹簧测力计吊着一磁铁沿水平方向从水平放置的条形磁
铁的A端移到B端,此过程中弹簧测力计示数与水平位置的关系可表示为
( D )。
A. B. C. D.
D
【解析】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端是逐渐变大的。
10. 杭州地处北半球,北纬30°附近。小明在杭州将一根质量分布均匀
的条形磁铁用一根线悬挂起来,使它平衡并呈水平状态,悬线系住磁铁
的位置应在( C )。
A. 磁铁重心处 B. 磁铁的某磁极处
C. 磁铁重心的北侧 D. 磁铁重心的南侧
【解析】地球是个大磁体,杭州在北半球,条形磁铁在地磁场中受到磁
力作用,而南北方向悬挂的条形磁铁越靠近北极所受的磁力越强。所以
若在重心处悬挂,则条形磁铁的N极会向下微倾,要使质地均匀的条形
磁铁水平平衡,悬线应系在重心的北侧。
C
11. 小宇参加了学校的研究性学习小组,探究了“研究磁性强弱是否与
温度有关”的课题。他做的实验如下:将一条形磁铁的一端固定在铁架
台上,另一端吸着一些小铁钉,用酒精灯给磁铁加热,如图甲所示。经
过一段时间后,当磁铁被烧红时,发现铁钉纷纷落下。
甲
(1)从小宇的实验可得出的初步结论是
。
温度升高,磁铁的磁性减弱
(或磁性强弱与温度有关等)
(2)根据上述结论,他大胆设计了一个温度报警器,装置如图乙所
示,请简述它的工作原理:
。
乙
给磁铁加热,磁铁的温度升高,磁性减
弱,对弹簧片的吸引力减小,弹簧片被弹回,电铃电路接通,电铃发声
并报警
12. 【杭州】有外形相同的两根钢条M、N,按如图所示的甲、乙两种方
式接触时,它们之间都有较大吸引力。下列推断中正确的是
( D )。
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
D
【解析】由题意可知,按甲、乙两种方式接触时,两钢条之间都有较大
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。
13. 【杭州】如图所示,甲、乙两个小磁针在一根磁铁附近。下列判断
中正确的是( B )。
A. 小磁针甲的左端是S极,小磁针乙的左端是N极
B. 小磁针甲的左端是N极,小磁针乙的左端也是N极
C. 小磁针甲的左端是S极,小磁针乙的左端也是S极
D. 小磁针甲的左端是N极,小磁针乙的左端是S极
B
14. 【陕西】磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,小蕊和小昌想探
究磁体对回形针的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关,
请你参与探究并解决一些问题。
(1)如图甲所示,保持磁体和纸片间的距离一定,在纸片上放上不同
的物体时,通过比较纸片下面能吸引的回形针数量,显示磁体对回形针
吸引力的大小。回形针的放置如图乙、丙所示的两种方法,依据
的原理,回形针在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力,应选
择图 (填“乙”或“丙”)的方法。
甲 乙 丙
二力
平衡
丙
(2)选择正确的方法后,他们在纸片上分别放上形状、面积和厚度相
同,材料不同的铁板、铝板等,观察能吸引的回形针数量,多次实验后
将数据记录在下表中。
磁体与纸片之间放
入的物体 不放
物体 铁板 镍板 铝板 陶瓷
板 玻璃
板 塑料
板
吸引回形针的数量/
个 4 1 1 3 3 3 3
①铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是
。
铝
不能被磁化
②铝是导体,陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体,从表中数据知道,它们对吸
引力影响效果相同。据此,你提出一个值得探究的问题:
。
(3)他们在纸片上分别放上形状和 相同、面积不同的铁板,
发现铁板面积越大,纸片下面吸住的回形针数量越少。
(4)日常生活中,磁卡常受外界磁场影响出现消磁现象。请你根据含
有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质,写出一种保持磁卡磁性的
方法: 。
磁体屏蔽的
效果与哪些因素有关
厚度
将磁卡放入铁盒中
15. 在科学中,磁场的强弱用磁感应强度(用字母B表示,国际单位制
单位是特斯拉,符号是T)来表示。如图甲所示,磁感线越密的地方,
磁场越强,磁感应强度B越大。
甲
(1)磁敏电阻阻值的大小随磁场强弱的变化而变化,如图乙所示是某
磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图像。根据图线可知,磁敏电阻
的阻值随磁感应强度B的增大而 。图线没有过坐标原点,说
明 。
乙
增大
放入磁场前,磁敏电阻的阻值不为零
(2)小明设计了一个可以测量该磁敏电阻阻值R的电路,如图丙所示
(其中磁敏电阻所处的磁场未画出)。将该磁敏电阻R放置在磁场中的
某处,测出电阻后,利用R\|B特性曲线可以读出相应的磁感应强度。
丙
①在如图甲所示磁场a处,多次测得的数据如右表所示,则该磁敏电阻
的测量值为 Ω。
1 2 3
U/V 1.20 2.40 3.60
I/mA 3.00 6.00 9.00
②据该磁敏电阻的R\|B特性曲线可知,该处的磁感应强度为 T。
③实验过程中,仅将磁敏电阻从a处移至b处,其他条件不变,则电流表
的示数 (填“增大”“减小”或“不变”)。
400
0.8
增大
④依据上述方法获得的磁感应强度B的测量值与该点的实际值存在不小
的误差,为了尽可能准确反映空间某点磁场的强弱,你认为在选择磁敏
电阻时应注意什么问题?
【答案】为了尽可能准确反映空间某点磁场的强弱,应选择尺寸较小的
磁敏电阻。
【解析】由图像可知随磁感应强度B的变大,电阻逐渐变大,但要注意
磁敏电阻在没放入磁场前已经有阻值;从表格可知磁敏电阻两端的电压
和通过的电流,由欧姆定律可计算出磁敏电阻的阻值,由这个阻值可以
从图像上找到对应的坐标点,即可求得对应的磁感应强度;由位置的变
化可得出电阻的变化,由电路的特点可知电流的变化;为了尽可能准确
反映空间某点磁场的强弱,应选择尺寸较小的磁敏电阻。
$$