内容正文:
16.1磁体与磁场
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列对分子的认识正确的是( )
A.铜、木头、空气、磁场等物质都是由大量分子组成的
B.只有气体物质分子间才存在间隙,液体和固体物质的分子间没有间隙
C.用手捏棉球,棉球体积变小,说明分子间存在间隙
D.泸州老窖有“浓香鼻祖,酒中泰斗”的美称,老窖浓香四溢说明分子在运动
2.铁锅作为常用烹饪工具是利用了它良好的( )
A.弹性 B.磁性 C.导热性 D.导电性
3.如图所示,四个完全相同的环形磁铁a、b、c、d套在塑料支架的光滑杆上。静止时磁铁a、b、c悬浮在空中,d压在塑料支架底板上。若每个磁铁受到的重力均为G,磁铁a的上表面是N极,则( )
A.磁铁b的上表面是N极 B.磁铁c的上表面是S极
C.磁铁d对底板的压力是G D.磁铁d对底板的压力是4G
4.下面哪两个物体之间要发生力的作用必须直接接触( )
A.球员与足球 B.磁体与铁钉 C.苹果与地球 D.地球与月球
5.下列对图所示的一些日常小实验现象解释错误的是( )
A.图甲中两个相互吸引的磁极为异名磁极
B.图乙中两个气球相互排斥是因为气球带了同种电荷
C.图丙中紧压后的铅块会粘在一起是因为分子间存在引力
D.图丁中塑料瓶盖冲出的过程能量转化与内燃机压缩冲程相似
6.下列关于磁现象的说法中错误的是( )
A.最早记述磁偏角的是我国宋代的沈括
B.磁感线可以通过实验来模拟,在磁场中真实存在
C.一根条形磁铁不小心掉成两段后,每段都有N极和S极
D.“司南之杓,投之于地,其柢指南”中的“指南”指的是地理的南极
7.对如图所示实验的分析,错误的是( )
A.甲:松手后小车向相反方向运动,说明同名磁极相互排斥
B.乙:用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近纸屑,纸屑被吸引,说明纸屑一定带负电
C.丙:验电器A带正电,B不带电,用带绝缘柄的金属棒接触两验电器金属球时,金属棒中的电流从A流向B
D.丁:铜环在铅笔芯上移动时灯泡亮度发生变化,说明导体的电阻与长度有关
8.下列关于磁场、磁感线的叙述,其中正确的是( )
A.在磁体周围放入小磁针,磁体产生磁场,取走小磁针,磁体周围的磁场就消失了
B.某一点的磁场方向就是放在该点的小磁针北极受力方向
C.磁感线是有方向的,在磁体周围的磁感线都是从磁体的南极出来,回到北极
D.磁体周围的磁感线是一系列真实存在的闭合曲线
9.下列物体不能产生磁场的是( )
A.地球 B.磁勺 C.木棒 D.指南针
10.如图所示,弹簧测力计下竖直悬挂着一铁块,当条形磁体从右至左匀速运动至其S极完全通过铁块下方的过程中,下列叙述正确的是( )
A.弹簧测力计的示数先变小后变大 B.弹簧测力计的示数先变大后变小
C.弹簧测力计的示数一直变大 D.弹簧测力计的示数一直不变
二、填空题
11.爱国诗人文天祥在诗中写道:“臣心一片磁针石,不指南方不肯休”,用“磁针石指南”这一固有自然现象来表达他对国家的忠贞情怀,指南的一端是磁针石的___________极,之所以指南是因为受到___________的作用。
12.我国古代四大发明之一司南能辨别方向,是因为受到了______ 的作用;如图是一款磁悬浮音箱,它能悬在空中是因为同名磁极相互______ 。
13.小磁针能够指南北是因为小磁针受到______的作用,小磁针的南极指向地理位置的______极附近。
14.将回形针掰直,磁化后放在树叶上,漂浮于水面,回形针在地磁场的作用下最后静止在水面,如图所示,参照冬季午间小草的影子方向,进一步推测A端是回形针磁体的______极。
15.户外爱好者常佩戴具有指南针和GPS定位功能的运动手表,如图所示,指向地理北极的是指南针的_________(选填“N”或“S”)极。手表的内部集成电路和芯片主要是由_________(选填“绝缘体”“半导体”或“超导体”)材料制作而成的。
三、实验题
16.某兴趣小组在研究通电螺线管磁性强弱实验时,用钢棒和漆包线绕制了一个螺线管。实验结束后,发现钢棒已经被磁化成了一个永磁体。于是小组同学计划通过实验把它标注上南、北极后作为条形磁铁交回实验室。请你帮他们完成标注。
(1)实验器材:__________;
(2)实验步骤:__________。
四、综合题
17.电磁炉是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场,磁化铁质锅,从而形成无数个小涡流(即电流),加速锅底分子运动,使锅底自身发热达到加热食品的目的。图甲为一种常见的电磁炉,图乙是原理示意图。某同学用电磁炉烧水,水壶中装有2kg初温为25℃的水。[当时气压为一个标准大气压,]
求:
(1)由题可知,分子无规则运动越快,物体的温度_______;用电磁炉炒菜时,锅的材质应该是能被磁化的________(选填“铁”或“铜”)材料;电磁炉在使用时,锅底内能增大是通过_______(选填“做功”或“热传递”)方式实现的。
(2)电磁炉的加热效率为84%,水刚好烧开时,电磁炉消耗的电能多少焦?
(3)若电路中只让电磁炉和抽油烟机工作5min,能让如图丙所示的电能表的转盘转了600转,此时电路消耗的总功率为多少W?
18.按要求完成下列小题。
(1)如图所示是一款手动压汁机,可以轻松实现无声榨汁。右边是压汁机的简化示意图。压汁时,撑杆AOB可以看做一根绕O点转动的杠杆。在示意图中画出最小动力F及其力臂l。
(2)如图是一个带开关的插座,开关闭合,插座通电;开关断开,插座断电。部分电路已接好,请用笔画线代替导线将电路补画完整。
(3)如图所示,闭合开关后,请在甲图方框内标出小磁针静止时右端的磁极________;乙图中若将小磁针的支架沿着图中轨迹缓慢移到Q处,下列符合小磁针a端旋转情况的是________。
A.B.
C.D.
19.如图甲所示,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”。“柢”即握柄,是磁体的___________极,司南能够指南北是受地磁场的作用,请你在图乙中画出地磁场磁感线的方向。
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《16.1磁体与磁场》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
D
A
D
B
B
B
C
A
1.D
【详解】A.铜、木头、空气等物质都是由大量分子或原子组成的,磁体周围存在的一种传递磁极间相互作用的物质,叫磁场,它不是由分子组成的,故A错误;
B.一切物质的分子间都存在间隙,液体和气体分子之间间隙较大,固体分子之间间隙较小,故B错误;
C.用手捏棉球,棉球的体积变小了,说明力使物体发生形变,不能说明分子间有间隙,故C错误;
D.老窖浓香四溢,属于扩散现象,是分子无规则运动的结果,故D正确。
故选D。
2.C
【详解】A.铁锅在使用过程中不需要弹性性能,烹饪时也不涉及弹性变形,故A错误;
B.铁锅的磁性与其烹饪功能无关,铁锅并不需要具备磁性来烹饪食物,故B错误;
C.铁锅具有良好的导热性,能够快速均匀地将热量传递给食物,这是其作为烹饪工具的关键特性,故C正确;
D.虽然铁具有导电性,但这一特性与烹饪食物的功能无直接关系,故D错误。
故选C。
3.D
【详解】A.磁铁a的上表面是N极,则下表面是S极,磁铁b与a相互排斥,故b的上表面是S极,下表面是N极,故A错误。
B.磁铁b的上表面是S极,下表面是N极,c与b排斥,故c的上表面是N极,下表面是S极,故B错误。
CD.a、b、c悬浮在d的上方处于静止,把a、b、c看作整体,d对a、b、c整体的磁力等于a、b、c整体的重力3G,由力的作用是相互的可知,d受到3G的向下压力,再加上自身重力为G,d受到4G的竖直向下的力,由二力平衡的条件可知,d还受到底板对其4G的竖直向上的力。由力的作用是相互的可知,d对底板的压力为4G,故C错误,D正确。
故选 D。
4.A
【详解】A.球员需要用脚踢足球,足球才会运动,球员与足球必须直接接触,故A符合题意;
B.磁体对铁钉有吸引力,它们之间是磁力,二者不需要接触就可以发生力的作用,故B不符合题意;
C.苹果受到地球对其的吸引力,苹果不需要与地球接触,也会受到地球对其的重力作用,故C不符合题意;
D.地球与月球之间有引力,月球围绕着地球转动,因此二者不用直接接触就可以发生力的作用,故D不符合题意。
故选A。
5.D
【详解】A.同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,图甲中两个相互吸引的磁极为异名磁极,故A正确,不符合题意;
B.图乙中两个气球相互排斥是因为气球带了同种电荷,同种电荷相互排斥,故B正确,不符合题意;
C.图丙中紧压后的铅块会粘在一起是因为分子间存在引力,故C正确,不符合题意;
D.图丁中塑料瓶盖冲出的过程能量转化是内能转化为机械能,与内燃机做功冲程相似,故D错误,符合题意。
故选D。
6.B
【详解】A.世界上第一个发现磁偏角的是我国宋代科学家沈括,在《梦溪笔谈》中记载与验证了磁针“常微偏东、不全南也”的磁偏角现象,故A正确,不符合题意;
B.磁感线不是真实存在的,而是一些假想的线,故B错误,符合题意;
C.一根条形磁铁不小心掉成两段后,两段都会有磁性,每段都有N极和S极,故C正确,不符合题意;
D.地球本身是一个大磁体,司南是用天然磁石磨制成的勺子,其实质就是一块磁铁,在地球的磁场中受到磁力的作用;静止时“柢”指向南方,指的是地理南极,地理上的南极是在地磁场的北极附近,故D正确,不符合题意。
故选B。
7.B
【详解】A.甲图中,两小车相邻端为同名磁极,松手后向相反方向运动,这直接证明了同名磁极相互排斥,故A正确,不符合题意;
B.乙图中,丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,带电体具有吸引轻小物体的性质。纸屑被吸引,只能说明纸屑可能不带电,并不能证明其一定带负电,故B错误,符合题意;
C.丙图中,验电器A带正电,B不带电。接触时电子由B定向移动至A,电流方向与电子定向移动方向相反,故电流由A流向B,故C正确,不符合题意;
D.丁图中,铜环在铅笔芯上移动时,接入电路的铅笔芯长度发生变化,导致电阻改变,灯泡亮度随之改变,说明导体的电阻与长度有关,故D正确,不符合题意。
故选B。
8.B
【详解】A.磁体周围存在一种物体,就是磁场,磁场虽然是看不见、摸不着的,但它会对放入它中的磁体产生力的作用。取走小磁针,我们不能直观地观察到磁场的存在,但放入其它的磁体,磁场依然能对其他的磁体产生力的作用。磁铁周围的磁场是永远存在的。故A错误;
B.我们对磁场的方向是这样定义的:磁场对放在该点的小磁针N极的作用力的方向就是该点的磁场方向。小磁针在磁场中静止时,北极的指向与北极的受力方向一致,就是该点的磁场方向,故B正确;
C.磁感线是有方向的,在磁体的外部磁感线都是从磁体的北极出来,回到南极,内部磁感线是从磁体的南极出来,回到北极,故C错误;
D.由于磁场是看不见、摸不着的,为了形象地描述磁场,而引入了磁感线的概念,它不是真实存在的,故D错误。
故选B。
9.C
【详解】A.地球是一个巨大的磁体,地球周围存在磁场,称为地磁场,故A不符合题意;
B.磁勺是天然磁石琢磨而成的勺子,周围存在磁场,故B不符合题意;
C.木棒不是磁体,周围不存在磁场,故C符合题意;
D.指南针使用天然磁石摩擦钢针使其磁化,其周围存在磁场,故D不符合题意。
故选C。
10.A
【详解】磁体上的不同部位的磁性强弱不一样,磁体两端(磁极)处的磁性最强,而中间的磁性最弱,因而铁块在条形磁体的N极和S极处受到的吸引力最大,在中间受到的吸引力最小,所以从右向左匀速运动过程中,示数先变小再变大,故BCD错误,A正确。
故选A。
11. 南/S 地磁场
【详解】[1][2]地球本身是一个巨大的磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,“磁针石”在地磁场的作用下,始终指向南北方向,其中,指南的一端是磁针的南(S)极。
12. 地磁场 排斥
【详解】[1]地球本身是一个巨大的磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理的北极附近;指南针之所以能够指方向就是因为受到了地磁场的作用。
[2]因为磁悬浮地球仪静止在空中,它受到竖直向下的重力与竖直向上的底座对它的斥力是一对平衡力,磁悬浮地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理制成的。
13. 地磁场 南
【详解】[1]地球是一个巨大的磁体,它的磁场与条形磁铁的磁场相似。小磁针能够指南北是因为小磁针受到地磁场的作用。
[2]地磁场的两极与地理的两极相反。小磁针的南极指向地磁场的北极,即地理位置的南极附近。
14.南
【详解】地球是一个巨大的磁体,磁化后的回形针具有磁性,将其放在树叶上,漂浮于水面,则回形针在地球磁场的作用下,静止后会指南北两个方向。小草的影子偏向北方,根据影子的形成原理可知太阳在小草的南方。地理南方附近是地磁北极,根据磁极间的相互作用规律可知,回形针磁体指南方的是S极,所以推测A端是回形针磁体的S极。
15. N 半导体
【详解】[1]地球本身是一个巨大的磁体,其地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,当指南针静止时,由异名磁极相互吸引可知,小磁针的N极指向地磁的南极,即地理的北极。
[2]半导体材料的导电性能在导体和绝缘体之间,手表内部集成电路和芯片主要用半导体材料制成的。
16. 见解析
见解析
【详解】任何磁体都有两个磁极:磁北极(N极)和磁南极(S极),磁体自由静止时,指南的是南极,指北的是北极。根据磁体的指向性判断磁极、完成标注。
(1)[1]实验器材:细线、待标注的磁体;
(2)[2]实验步骤:用细线拴住磁体中央,然后提起磁体,等待磁体静止时,指南的是南极,标注S,指北的是北极,标注N。
17.(1) 越高 铁 做功
(2)
(3)2400
【详解】(1)[1]分子无规则运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子无规则运动越快。
[2]因为电磁炉是利用高频电流产生磁场,磁化铁质锅来工作的,铜不能被磁化,所以锅的材质应该是铁。
[3]电磁炉工作时,锅底中形成涡流,电流通过导体做功产生热量,所以锅底内能增大是通过做功方式实现的。
(2)1 标准大气压下,水的沸点是100℃。水吸收的热量
由可得,电磁炉消耗的电能
(3)电能表的参数3000r/(kW⋅h)表示每消耗1kW⋅h的电能,转盘转3000转。转盘转600转消耗的电能
工作时间
根据,可得电路消耗的总功率
18.(1)
(2)
(3) D
【详解】(1)由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OA作为动力臂l最长;动力的方向应该向下,过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图。
(2)安装三孔插座的方法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线; 开关应与火线连接,所以上面为火线、中间为零线、下面为地线;要使开关控制三孔插座,应将开关与插座的右孔连接,据此作图。
(3)[1]电流从螺线管的左端流入,根据安培定则可知,螺线管的右端为N极,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,则小磁针的左端为S极,小磁针的右端为N极,据此作图。
[2]将小磁针沿着图中轨迹缓慢移到Q处,a端始终与螺线管右端吸引,故开始向下,后来向上,始终逆时针转动,最终a仍指向左侧,故选D。
19.
【详解】[1]“柢”指南是由于受到地磁场的作用,“柢”指向地理的南极,即地磁北极,由异名磁极相互吸引可知,“柢”是磁体的极。
[2]地理南极是地磁北极,地理北极是地磁南极,磁感线从地磁北极出发指向地磁南极,如图所示:
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