内容正文:
3.1磁体的磁场(第2课时 磁场、磁感线、地磁场)同步练习
1.关于磁现象,下列说法正确的是( )
A.磁场是一种真实存在的物质
B.磁感线是磁体周围真实存在的曲线
C.条形磁体周围各处的磁性强弱均相同
D.磁场方向由放入其中的小磁针决定
2.模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物。下列磁感线模型正确的是( )
A. B.
C. D.
3.关于如图所示的磁场,下列说法正确的是 ( )
A.右端为磁铁的S极
B.a点所放小磁针静止时,北极指向左
C.a点的磁场强度比b点的强
D.c点由于没有磁感线经过,所以c 点处没有磁场
4.在有机玻璃板上均匀地撒上细铁屑,并将它放在条形磁体上,轻敲玻璃板,可观察到细铁屑的分布情况如图所示。下列分析中,正确的是( )
A.细铁屑的分布形象地显示出磁场中磁感线的多少
B.细铁屑的排列形象地显示出磁场的分布
C.磁场强弱的分布情况与细铁屑的多少有关
D.将细铁屑连起来的线就是磁感线
5.如图所示是军事著作《武经总要》中记载的“指南鱼”,静止漂浮在水面上时, “鱼头”总是指北。小科将两条完全相同的“指南鱼”靠近摆放,并绘制了它们的磁感线分布,其中正确的是
A. B.
C. D.
6.如图所示为“磁悬浮抗震屋”,房屋的基座上增加了磁悬浮设备,当地震来临时,短时间内房屋就会自动脱离地面悬浮在空中从而减小危害。据此分析房屋悬浮的磁感线分布情况为()
A. B.
C. D.
7.巴克球是一种具有磁性的小球体,可随意组合成各种形状,用于锻炼思维与放松解压。下列关于巴克球的说法正确的是
A.巴克球不能由铜质材料制成
B.巴克球之间只有引力作用
C.静止的巴克球周围存在磁感线
D.巴克球可以随意组合,没有固定磁极
8.小宁在《梦溪笔谈》中读到: “以磁石磨针锋,则能指南。”于是他将缝衣针沿磁铁的同一方向摩擦数次后得到磁针,将磁针穿过扣子的两孔,搁置于支架上,如图所示。轻轻转动磁针,待其静止时发现针尖指南。下列有关说法正确的是( )
A.针尖是磁针的S极
B.磁针只有针尖位置的磁性最强
C.磁针针尖所指方向为地磁S极
D.磁针能指南北是因为地磁场有磁感线
9.如图所示,小灵用条形磁铁顺着一个方向反复摩擦缝衣针,再将其放在水中漂浮的一片树叶上,制成一个简易指南针。他多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到针尖总是指向南方。
(1)简易指南针的 (选填“针尖”或“针尾”)为南极。
(2)简易指南针能自动指示方向,这是因为受到 对其的磁力作用。
10.北极燕鸥每年往返于南北两极,飞行约7万多公里躲避寒冷的极夜,真正实现了“生活在阳光里”的壮举。它们之所以能够飞行如此遥远的距离而不迷路,是因为拥有一种与生俱来的导航能力,主要是依靠地球磁场进行导航。
(1)地球能够产生磁场,说明地球是一个 ;
(2)如图为地磁场模型,模型中两极的细铁丝最密,表示两极的磁场最 ;
(3)北极燕鸥能够感知地球磁场的原因是其羽毛中隐藏着磁性颗粒,就像内置“指南针”,其 S极始终指示的方向是 。
11. 如图1是我国历史上按时间顺序出现过的不同的指南针。
(1)1952年,中科院物理研究所尝试复制过一具司南,如图2.制作人员按天然磁石的磁感线分布,将磁石的 (填“B” “C” “D”或“E”)处打磨成图1中司南磁勺的A端。
(2)请选择一种司南之后出现的指南针,指出一点相较于司南的改进之处: .
12.趋磁细菌是在1975年由布雷克莫尔发现的。如果拿一个磁铁靠近载玻片,细菌就会利用长长的鞭毛向磁铁的N极移动。如果将这些驱磁细菌放到地球M点,它们接下来的运动方向为( )
A. B. C. D.
13.2025年是第25个太阳活动周的峰年,日面活动区多且活跃,频频爆发大耀斑、日冕物质抛射、太阳质子事件,并多次引发超强地磁暴。若太阳耀斑爆发时产生的质子流(带正电)运动方向如图所示,下列说法正确的是
A.太阳属于行星,能自行发光发热
B.耀斑发生在太阳大气的色球层
C.太阳抛射质子时产生的电流方向为B→A
D.地球周围的地磁场从地理北极出发回到地理南极
14.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.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
15.通常我们用磁感线形象地描述磁场的强弱和方向。如图描绘了某一磁场区域的部分磁感线,并在磁场的b点放置一个可自由转动的小磁针。由磁感线的分布特点可知,a点的碰场比b点的磁场 (选填“强”或“弱”)。小碰针静止时,其N极指向 处(选填“P”或“Q”)。
16.如图甲所示,地球相当于一个条形磁体,将小磁针放在赤道位置静止时,小磁针的N极指 (选填“北”或“南”);将小磁针放在地理北极附近,小磁针的N极指 (选填“上”或“下”);如乙图所示,水平面上放一根条形磁铁,如果将这根磁铁沿图中的竖直实线切成左右两部分,则两部分会相互 (选填“吸引”或“排斥”)。
17.在物理学中,磁感应强度(用字母B表示,国际单位是特斯拉,符号是T)表示磁场的强弱,磁感应强度B越大,磁场越强;磁感线形象、直观描述磁场,磁感线越密,磁场越强。
(1)图1为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。若在1处放一枚小磁针,当小磁针静止时,其指向应是图2中的 (选填“甲”“乙”“丙”“丁”)。
(2)如果电阻的大小随磁场的强弱变化而变化,则这种电阻叫磁敏电阻。某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图像如图3所示。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,是因为 。
(3)利用该磁敏电阻的R﹣B特性曲线可以测量图中磁场中各处的磁感应强度。
1
2
3
U/V
1.50
3.00
4.50
I/mA
3.00
6.00
9.00
①将该磁敏电阻R放置在磁场中的位置1处。设计了一个可以测量该磁敏电阻R的电路,所提供的实验器材如图4所示。其中磁敏电阻所处的磁场未画出;
②测得的数据如表所示。根据该磁敏电阻的R-B特性曲线可知,1处的磁感应强度为 T。
3.1磁体的磁场(第2课时 磁场、磁感线、地磁场)同步练习
参考答案
1.【答案】A
【解析】【分析】AB.根据对磁场和磁感线的认识判断;
C.根据条形磁铁周围磁场分布规律判断;
D.根据磁场方向的规定判断。
【解答】A.磁场是一种真实存在的物质,故A正确;
B.磁感线实际不存在,故B错误;
C.条形磁铁中间的磁场最弱,两端磁场最强,故C错误;
D.磁场方向是磁场本身决定的,故D错误。
故选A。
2.【答案】A
【解析】【分析】磁感线是为了形象地描述磁场,假想的存在于磁体周围空间的有方向的封闭曲线,其方向是:在磁体的外部,从N极指向S极。
【详解】本题考查了学生对磁感线及其特点的了解和掌握,是一道基础题。磁铁外部周围的磁感线都是从N极流出回到S极,故A正确,BCD错误。
故选:A。
3.【答案】B
【解析】【分析】A.在磁体外部,磁感线从N极出发,回到S极;
B.同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
C.根据理想模型方法的思路进行分析,即为了人们可以形象直观的认识磁场,科学家通过想象引入了磁感线,磁感线的疏密程度反映磁场的强弱;
D.磁体的周围存在磁场。
【解答】 A.磁体外部的磁感线是从N极出发,回到S极的,磁体内部的磁感线是从S极出发,回到磁体N极的,故左端为磁铁的S极,右端为N极,故A错误;
B.根据异名磁极相互吸引可知,a点所放小磁针静止时北极指向左,故B正确;
C.磁感线越密集,该处磁场越强,越稀疏,该处磁场越弱,则a处的磁场比b处的磁场弱,故C错误;
D.磁体的周围存在磁场,c点处有磁场,故D错误。
故选B。
4.【答案】B
【解析】【分析】放入磁场中的铁屑会被磁化,成为一个小磁体;为了形象地描述磁场,人们用一些带箭头的曲线来表示磁场的存在以及磁场的强弱,这样的曲线叫做磁感线。
【解答】 AB、细铁屑的分布形象的显示了磁场的分布,不是磁感线的多少,故A错误、B正确;
C、我们只能利于铁屑的分布来模拟磁感线的形状,但磁场强弱的分布情况与细铁屑的多少无关,故C错误;
D、磁体周围存在磁场,没有细铁屑的地方也有磁场,故D错误。
故答案为:B。
5.【答案】C
【解析】【分析】 指南针指示南北是因为受到地磁场的作用。指南针指南的那一端是它的S极。
在磁体外部,磁感线从N极出发,到S极进入;在磁体内部是从S到N.磁感线没有交叉的。
【解答】 静止漂浮时,鱼头总是指北,说明鱼头是北极。小明将两条完全相同的“指南鱼”靠近摆放,并绘制了它们的磁感线分布,由磁感线的分部特点可知,此时的磁感线应该从鱼头指向鱼尾,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.【答案】B
【解析】【分析】对悬浮的房屋做受力分析,得到其受到的磁力方向,根据磁极间的相互作用规律即可解答。
【解答】 悬浮的房屋受到竖直向下的重力和竖直向上的磁力,要保持房屋悬浮状态,根据磁极间的相互作用规律可知房屋基座上的磁体与地面处的磁体靠近处应该是同名磁极,相互排斥的,符合要求的磁感线分布情况为B。
故选B。
7.【答案】A
【解析】【分析】 定义: 磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质,能使磁针偏转,我们把这种物质叫做磁场。 磁体间的相互作用就是通过它们各自的磁场发生的。 2. 磁场的性质: 对放入其中磁体产生力的作用。 3. 磁场的存在: 磁体周围存在磁场,电流、运动的电荷周围也存在磁场。 4. 磁场的方向 (1)在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。 (2)在磁场中的某一点,小磁针北极所受磁场力的方向跟该点的磁场方向一致。
【解答】A巴克球不能由铜质材料制成 ,因为磁体能吸引铁钴镍等物质,但是不能吸引铜质材料,A错误;
B 巴克球之间存在引力作用,也存在斥力作用,B错误;
C 静止的巴克球周围存在磁场,磁感线是虚拟的,不是真实存在的,C错误;
D 巴克球可以随意组合,没有固定磁极是错误的,有固定的磁极,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;D错误;
故答案为:A
8.【答案】A
【解析】【分析】根据地磁场的N极在地理南极附近和异名磁极相互吸引判断针尖的极性。
【解答】AC、针尖指南,地磁场的N极在地理南极附近,由异名磁极相互吸引可知,针尖被地磁场的N极吸引,可知针尖为S极,故A正确,C错误;
B、任何一个磁体都含有两个磁极,磁极处磁性最强,可知不只有针尖位置的磁性最强,故B错误;
D、磁针能指南北是因为存在地磁场,磁感线是人为引入的模型,不是真实存在的,故D错误。
故答案为:A。
9.【答案】(1)针尖
(2)地磁场
【解析】【分析】(1)当磁体静止下来时,指南的一端为南极,指北的一端为北极;
(2)根据地磁场的作用解答。
【解答】(1)根据题意可知,待树叶静止后,观察到针尖总是指向南方,所以简易指南针的针尖为南极。
(2) 简易指南针能自动指示方向, 这是因为受到地磁场对其的磁力作用。
(1)待树叶静止后,观察到针尖总是指向南方,磁针静止时,南极指南,北极指北,所以简易指南针的针尖为南极。
(2)地球上一个大磁体,简易指南针能自动指示方向,这是因为受到地磁场对其的磁力作用。
10.【答案】(1)磁体
(2)强
(3)南方
【解析】【分析】(1) 地球本身是一个巨大的磁体,地球周围存在地磁场,这是地磁场的基本概念 。
(2) 磁场的基本性质,磁场的强弱可以通过磁感线的疏密来表示,磁感线越密的地方,磁场越强。
(3) 指南针的工作原理及地磁场的极性,指南针的 S 极会指向地磁场的北极,而地磁场的北极在地理南极附近,所以指南针 S 极指向南方。
【解答】(1) 因为地球能够产生磁场,符合磁体的特征,所以地球是一个磁体 。
(2) 在地磁场模型中,两极的细铁丝最密,根据磁场强弱与磁感线疏密的关系,细铁丝越密表示磁场越强 。
(3) 北极燕鸥羽毛中的磁性颗粒类似指南针,指南针的S极受地磁场作用,会指向地磁场的北极,而地磁场北极在地理南极附近,所以其S极始终指示的方向是南方 。
11.【答案】(1)D
(2)家用指南针,改进之处:体积小,易携带;指南鱼或水浮式指南针,改进之处:减小摩擦力的影响,灵敏性更高。(合理即可)
【解析】【分析】(1)根据磁感线的方向确定BD的磁极,由异名磁极相互吸引和地磁北极在地理南极附近进行分析。
(2)司南与底座之间的摩擦力较大,灵敏度不高,使用指南鱼或水浮式指南针,可以减小摩擦;家用指南针体积小,易携带。
【解答】(1)磁体周围的磁感线从N极指向S极,由图乙可知,B端为N极,D端为S极,司南的A端指向地理南极,可知是磁体的S极,所以是将磁石的D端打磨成司南的A端。
(2)例如:家用指南针,改进之处:体积小,易携带;
指南鱼或水浮式指南针,改进之处:减小摩擦力的影响,灵敏性更高。(合理即可)
12.【答案】B
【解析】【分析】(1)地球本身是一个大磁体,地磁场的北极在地理南极附近,地磁场的南极在地理北极附近 。
(2)根据趋磁细菌向磁铁 N 极移动的特性,结合地球磁场分布来判断其在地球上某点的运动方向。
【解答】A、由图可知 M 点磁感线方向是指向地理北极(地磁南极) ,趋磁细菌向 N 极移动,不会是此方向,该选项错误。
B、M 点磁感线方向指向地理北极(地磁南极) ,趋磁细菌会向磁场的 N 极移动,也就是朝着地磁南极方向移动,此方向符合,该选项正确。
C、M 点磁感线方向不是水平向左,趋磁细菌不会按此方向移动,该选项错误。
D、M 点磁感线方向不是水平向右,趋磁细菌不会按此方向移动,该选项错误。
故答案为:B。
13.【答案】B
【解析】【分析】科学上规定,正电荷定向移动的方向为电流方向,所以电流方向与质子定向移动方向相同,与电子定向移动方向相反。
【解答】A、太阳属于恒星,故A错误;
B、耀斑发生在色球层,表现为该区域的突然增亮并释放高能辐射,故B正确;
C、电流方向与质子流方向相同,可知电流从A流向B,故C错误;
D、地磁场的北极在地理南极负极,磁体周围的磁场从北极出发回到南极,可知地球周围的磁场从地理南极发出回到地理北极,故D错误。
故答案为:B。
14.【答案】A
【解析】【分析】使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。知道铁钴镍等物质容易被磁化。
同时要掌握磁感线的画法:知道在磁体的外部,磁感线总是从磁体的北极出来,回到南极。
【解答】由题意知道,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,而是由铁或钴镍制成的棒在条形磁铁的作用下发生了磁化。
故选A。
15.【答案】弱;Q
【解析】【分析】(1)磁感线的分布疏密可以反映磁场的强弱,越密越强,反之越弱。
(2)磁感线是有方向的,磁感线上的任何一点的切线方向跟小磁针放在该点的北极指向一致。
【解答】(1)由图知道,a点的磁感线比b点的磁感线疏,故a点的磁场比b点的磁场弱。
(2)小磁针静止在b点时,其N极指向与该点磁感线的方向一致,故N极指向Q点。
16.【答案】北;下;排斥
【解析】【分析】(1)地球的周围存在着磁场,地磁北极在地理的南极附近,地磁南极在地理北极附近,这就是地磁场;
任何磁体都有两个磁极:磁北极(N极)和磁南极(S极);磁体分成若干份,每一份又是一个新的磁体;
(2)磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。
【解答】(1)在地理赤道附近,悬挂起来的小磁针静止时,根据异名磁极相互吸引,小磁针的N极指向地磁南极,即地理的北极附近;
根据异名磁极相互吸引可知,将小磁针放在地理北极附近,小磁针的N极与地磁南极相互吸引,所以小磁针的N极指下;
(2)将乙图中的条形磁铁沿图中的竖直虚线切成左右两部分,这两个新的磁铁的同名磁极相互接触,根据同名磁极相互排斥可知,两个磁铁会相互排斥。
17.【答案】(1)乙
(2)增大;磁感应强度B为零时,磁敏电阻的阻值不为零
(3)1.0
【解析】【分析】(1)磁体外部,磁感线总是从磁体的N极出来,回到S极,结合磁极之间的相互作用规律分析解答;
(2)①根据图3确定磁敏电阻的阻值随磁感应强度的变化规律;
②注意分析磁感线强度为0时电阻是否为0即可;
(3)根据欧姆定律计算出磁敏电阻的阻值,根据图3确定此时的磁感应强度。
【解答】(1)根据磁感线的环绕方向可知,图1中磁体的右端是S极,根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的左端应该为S极,其指向对应的是图2中的乙图。
(2)①根据图3可知,磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而增大;
②图线没有过坐标原点,是因为磁感应强度B为零时,磁敏电阻的阻值不为零。
(3)②由表格数据知,电流跟电压成正比,
则此时磁敏电阻的阻值为
根据图③可知,当磁敏电阻为500Ω时,磁感应强度为1.0T。
(1)磁体周围的磁感线都是从N极出来回到S极,则图1中磁体的磁极是N极,所以位置1的小磁针的N极指向和磁场方向相同,其指向对应的是图2中的甲图。
(2)[1][2]由图3知,横坐标是磁感应强度,纵坐标是磁敏电阻的阻值,磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而增大;图线没有过坐标原点,是因为磁感应强度B为零时,磁敏电阻的阻值不为零。
(3)②由表格数据知,电流跟电压成正比,所以此时磁敏电阻的阻值一定,则此时磁敏电阻的阻值为
在图3中可以判断当磁敏电阻为500Ω时,磁感应强度为1.0T。
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