16.1 永磁体的磁场（分层作业）物理新教材沪粤版九年级下册

16.1 永磁体的磁场 目 录 A组 巩固过关 知识点1：磁现象与磁体 知识点2：磁场与磁感线 B组 能力进阶 C组 思维拔高 磁现象与磁体知识点1 1．以下物品能和磁体相互吸引的是（     ） A．粉笔 B．塑料尺 C．橡皮擦 D．铁钉 2．用一根不知有无磁性的铁棒的A端靠近一根悬挂的条形磁铁的N极，磁铁靠近铁棒，如图甲所示，则可判断铁棒______带有磁性（“一定”、“不一定”）；若改将铁棒的B端靠近悬挂的条形磁铁的N极，磁铁远离铁棒，如图乙所示，则可判断铁棒一定带有磁性，且A端为______极（填“N”、“S”）。 磁场与磁感线知识点2 3．地球周围存在着磁场，如图所示为地磁场的磁感线分布情况，请在图中用箭头标出磁感线上P点的磁场方向，以及小磁针S极的指向。 4．如图是小阳同学从某废旧电器中拆下的圆形磁铁。下列分析正确的是（     ） A．圆形磁铁周围存在磁场，不存在磁感线 B．该类磁铁只存在一个N极或S极 C．圆形磁铁周围磁场方向都是指向同一方向 D．它对放入其磁场中的任何金属有力的作用 5．如图所示是我国宋代的指南龟。它的制作方法是，先以木刻龟，在龟体上沿首尾方向开一洞，放入条形磁石，然后以黄蜡填满，在龟尾部敲入一铁针与磁石一端相连，以示方向，最后将其支于竹钉之上，令其水平平衡。它的使用方法是，任意拨动，待其静止后针尾所指方向即为南方。下列有关说法正确的是（     ） A．针是铜制成的 B．针尖接触的是磁石的N极 C．针尾指南是受到地磁场的作用 D．针的作用比条形磁石的作用更重要 6．一个条形磁铁不慎从中间断为两段，则两段的磁性是（　 　） A．两段都没有磁性 B．一段只有N极，一段只有S极 C．每段都有N、S极 D．以上三种情况都有可能 7．在两辆靠得较近的小车上分别放一块磁体甲和乙，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．甲对乙的作用力等于乙对甲的作用力 B．甲先对乙施力，然后乙才对甲施力 C．甲对乙的作用力和乙对甲的作用力是一对平衡力 D．由于甲、乙两磁体没有接触，因此甲、乙之间没有力的作用 8．宋代军事典籍《武经总要》里记载，军队会借助指南鱼来判别方向。指南鱼的制作颇为巧妙，是把剪成鱼形的薄铁片进行烧热处理后再冷却，如此便能凭借热磁场而具备磁性。将其放置在水面上，它会稳稳浮起，且鱼尾所指方向为北方（如图）。基于以上信息，下列说法正确的是（     ） A．指南鱼的周围布满了磁感线 B．指南鱼的腹部磁性最为突出 C．鱼头的磁极应标记为“S”极 D．指南鱼对铜和铁都具有吸引力 9．在漂浮于水面的木塞上放置一枚磁化后的大头针，使木塞和大头针一起转动，发现每次停止转动后大头针均指向南北方向，如图所示。下列设备的工作原理与此相同的是（     ） A．电铃 B．验电器 C．司南 D．电磁继电器 10．弹簧测力计下竖直悬挂着一铁块，当条形磁体的极从图中位置向左匀速运动到铁块正下方的过程中，能反映弹簧测力计示数随时间变化情况的图像是（     ） A． B． C． D． 11．图甲是小华自制的“指南针”，将磁化后的缝衣针放在水中漂浮的树叶上，轻轻旋转树叶，静止时树叶的尖端总是指向南方，则缝衣针指向树叶尖端的部分为_________（选填“N”或“S”）极。图乙是小华制作的磁悬浮地球仪，地球仪悬浮在空中是利用了同名磁极相互_________的原理。 12．如图所示的司南，在《论衡·是应篇》中对其的记录是：司南之杓，投之于地，其柢指南。司南的柢与地磁场北极相互___________（选填“吸引”或“排斥”）。 13．在探究磁体周围磁场的实验中，小明模仿我国北宋学者沈括在《梦溪笔谈》中的描述，制作了“水针”和“旱针”两类指南针。在如图所示装置中，条形磁铁左方的水盆中悬浮的“水针”和正上方悬挂的“旱针”材料均与轻质小磁针相同，它们在静止时N极指向 _______ （选填“相同”或“不同”）。将条形磁铁拿走后，悬挂的“旱针”静止时N极所指是地磁的 _______ （选填“南极”或“北极”）。 14．如图所示，磁悬浮列车在高速运行过程中为实现悬浮效果，通电超导线圈与永磁轨道之间应相互____，行驶时若要减速刹车，请结合电磁知识提出方案____。 15．（多选）为了判断一根铁棒是否具有磁性，小明提出了如下四个实验方案，其中可行的方案是（     ） A．用一根细线将铁棒水平悬挂起来，多次使其自由转动，若静止时铁棒的两端总是分别指向南北，则铁棒有磁性 B．将铁棒一端靠近小磁针，若相互吸引，则铁棒有磁性 C．将铁棒一端靠近大头针，若大头针被吸引，则铁棒有磁性 D．将铁棒一端靠近验电器，若验电器铝箔片没有张开，则铁棒没有磁性 16．圆纸盒里有一个条形磁体，圆纸盒外放着一些小磁针，各小磁针的指向如图所示。请画出圆纸盒里的磁体并标明N极和S极。（小磁针涂黑的一端表示N极） 17．（多选）如图是我国宋代指南龟的结构示意图。将条形磁石装入木龟腹内，针的尖端与磁石接触后被磁化。将指南龟装于竹钉之上，使竹钉尖撑于龟体的重心正上方某点，水平放置并拨动指南龟，静止后针尾指南。下列说法中正确的是（　　） A．针是铜制成的 B．针尖接触的是磁石的S极 C．针尾指南是受到地磁场的作用 D．若稍倾斜木板，则指南龟静止时一定会倾斜 18．科学家在实验室用特殊材料制作了一个模型，在模型中注入液氮后，它瞬间变成了超导体，把模型放置在由磁性材料制成的环形轨道上，使其运动起来，便可以实现无源的自稳定悬浮，整个悬浮不需要通电，模型有时悬浮在轨道上面运动，有时悬挂在轨道下面运动。下面应用中与其原理相同的是（    ） A．电磁悬浮列车 B．高温超导磁悬浮列车 C．电动悬浮列车 D．蒸汽机车 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 16.1 永磁体的磁场 目 录 A组 巩固过关 知识点1：磁现象与磁体 知识点2：磁场与磁感线 B组 能力进阶 C组 思维拔高 磁现象与磁体知识点1 1．以下物品能和磁体相互吸引的是（     ） A．粉笔 B．塑料尺 C．橡皮擦 D．铁钉 【答案】D 【详解】磁体可以吸引含有铁、钴、镍的物体，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．用一根不知有无磁性的铁棒的A端靠近一根悬挂的条形磁铁的N极，磁铁靠近铁棒，如图甲所示，则可判断铁棒______带有磁性（“一定”、“不一定”）；若改将铁棒的B端靠近悬挂的条形磁铁的N极，磁铁远离铁棒，如图乙所示，则可判断铁棒一定带有磁性，且A端为______极（填“N”、“S”）。 【答案】 不一定 S 【详解】甲图：磁铁的N极靠近铁棒A端，两者相互吸引，磁铁可以吸引不带磁性的铁制品，也可以吸引异名磁极，所以铁棒不一定带有磁性。    乙图：铁棒B端靠近磁铁N极，两者相互排斥，排斥只有同名磁极才会发生，说明铁棒一定有磁性， B端与磁铁N极排斥，所以B端是N极，一根磁铁两端磁极相反，因此A端为S极。 磁场与磁感线知识点2 3．地球周围存在着磁场，如图所示为地磁场的磁感线分布情况，请在图中用箭头标出磁感线上P点的磁场方向，以及小磁针S极的指向。 【答案】 【详解】地磁场的N极在地理南极附近，其S极在地理北极附近；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，则地磁场磁感线上P点的方向向上，小磁针静止时，N极指向和该点磁场方向一致，S极指向与磁场方向相反，如图所示： 4．如图是小阳同学从某废旧电器中拆下的圆形磁铁。下列分析正确的是（     ） A．圆形磁铁周围存在磁场，不存在磁感线 B．该类磁铁只存在一个N极或S极 C．圆形磁铁周围磁场方向都是指向同一方向 D．它对放入其磁场中的任何金属有力的作用 【答案】A 【详解】A．磁场是真实存在于磁体周围的特殊物质，磁感线是为了方便描述磁场引入的假想物理模型，实际并不存在，故A正确； B．任何磁体都同时存在N极和S极，不存在只有单个磁极的磁体，故B错误； C．磁铁周围不同位置的磁场方向一般各不相同，不会都指向同一方向，故C错误； D．磁铁只能对铁、钴、镍等磁性材料有力的作用，并非对所有金属都有力的作用，故D错误。 故选A。 5．如图所示是我国宋代的指南龟。它的制作方法是，先以木刻龟，在龟体上沿首尾方向开一洞，放入条形磁石，然后以黄蜡填满，在龟尾部敲入一铁针与磁石一端相连，以示方向，最后将其支于竹钉之上，令其水平平衡。它的使用方法是，任意拨动，待其静止后针尾所指方向即为南方。下列有关说法正确的是（     ） A．针是铜制成的 B．针尖接触的是磁石的N极 C．针尾指南是受到地磁场的作用 D．针的作用比条形磁石的作用更重要 【答案】C 【详解】A．铜不是磁性材料，无法被磁化来指示方向，故A错误； B．针尾指南，说明针尾为磁体的极。铁针被磁化后，远离磁石的一端（针尾）与磁石该端极性相同，靠近磁石的一端（针尖）与磁石该端极性相反。因为针尾是极，所以与针尖接触的磁石一端应为极，故B错误； C． 地球周围存在地磁场，指南龟静止时针尾指南是受到地磁场的作用，故C正确； D．条形磁石是磁源，产生磁场，针只是被磁化后指示方向，磁石的作用更重要，故D错误。 故选 C。 6．一个条形磁铁不慎从中间断为两段，则两段的磁性是（　 　） A．两段都没有磁性 B．一段只有N极，一段只有S极 C．每段都有N、S极 D．以上三种情况都有可能 【答案】C 【详解】磁体的磁性来源于其内部磁畴的规则排列，无论将磁体分割成多少段，每一段都会形成新的完整磁体，即每一段都同时具有 N 极和 S 极，不存在只有单一磁极的磁体。 故选C。 7．在两辆靠得较近的小车上分别放一块磁体甲和乙，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．甲对乙的作用力等于乙对甲的作用力 B．甲先对乙施力，然后乙才对甲施力 C．甲对乙的作用力和乙对甲的作用力是一对平衡力 D．由于甲、乙两磁体没有接触，因此甲、乙之间没有力的作用 【答案】A 【详解】ABC．甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对相互作用力，符合大小相等、方向相反、作用在同一直线上，作用在不同物体上，是同时发生的，故BC错误，A正确； D．不接触的物体之间也可以产生力的作用，磁体间的磁力不需要接触就能产生作用，故D错误。 故选A。 8．宋代军事典籍《武经总要》里记载，军队会借助指南鱼来判别方向。指南鱼的制作颇为巧妙，是把剪成鱼形的薄铁片进行烧热处理后再冷却，如此便能凭借热磁场而具备磁性。将其放置在水面上，它会稳稳浮起，且鱼尾所指方向为北方（如图）。基于以上信息，下列说法正确的是（     ） A．指南鱼的周围布满了磁感线 B．指南鱼的腹部磁性最为突出 C．鱼头的磁极应标记为“S”极 D．指南鱼对铜和铁都具有吸引力 【答案】C 【详解】A．磁感线是为了描述磁场假想的物理模型，实际并不存在，故A错误； B．磁体磁性最强的部位是两端的磁极，因此指南鱼磁性最突出的是鱼头和鱼尾，故B错误； C．磁体静止时，N极指向地理北方，S极指向地理南方；由题意可知，鱼尾指向北方，则鱼头指向南方，因此鱼头为S极，故C正确； D．磁体只能吸引铁、钴、镍等铁磁性材料，不能吸引铜，故D错误。 故选C。 9．在漂浮于水面的木塞上放置一枚磁化后的大头针，使木塞和大头针一起转动，发现每次停止转动后大头针均指向南北方向，如图所示。下列设备的工作原理与此相同的是（     ） A．电铃 B．验电器 C．司南 D．电磁继电器 【答案】C 【详解】磁化后的大头针在地磁场作用下，静止时指向南北，原理是：磁体在地磁场中会指南北，和指南针原理一致。 A．电铃利用电流的磁效应（电磁铁），通电吸合衔铁敲击发声，原理不同，故A不符合题意； B．验电器利用同种电荷相互排斥，检验物体是否带电，属于静电原理，故B不符合题意； C．司南古代指南针，天然磁石在地磁场中指南北，与题干原理完全相同，故C符合题意； D．电磁继电器利用电磁铁控制电路通断，是电流磁效应的应用，原理不同，故D不符合题意。 故选 C。 10．弹簧测力计下竖直悬挂着一铁块，当条形磁体的极从图中位置向左匀速运动到铁块正下方的过程中，能反映弹簧测力计示数随时间变化情况的图像是（     ） A． B． C． D． 【答案】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，弹簧测力计示数先变小再变大，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 11．图甲是小华自制的“指南针”，将磁化后的缝衣针放在水中漂浮的树叶上，轻轻旋转树叶，静止时树叶的尖端总是指向南方，则缝衣针指向树叶尖端的部分为_________（选填“N”或“S”）极。图乙是小华制作的磁悬浮地球仪，地球仪悬浮在空中是利用了同名磁极相互_________的原理。 【答案】 S 排斥 【详解】地球本身是一个大磁体，地理南极附近是地磁北极，根据异名磁极相互吸引，磁化后的缝衣针静止时，指向地理南方的一端为S极，因此缝衣针指向树叶尖端的部分是S极。 磁悬浮地球仪能悬浮在空中，利用了同名磁极相互排斥的原理，排斥力与重力平衡，使地球仪保持悬浮。 12．如图所示的司南，在《论衡·是应篇》中对其的记录是：司南之杓，投之于地，其柢指南。司南的柢与地磁场北极相互___________（选填“吸引”或“排斥”）。 【答案】吸引 【详解】地球本身是一个大磁体，地磁场的北极位于地理南极附近，地磁场的南极位于地理北极附近。“其柢指南”，司南静止时柢指向地理南方，即地磁场的北极附近，因此柢是司南的南极（S极）。根据磁极间的相互作用规律：异名磁极相互吸引，因此司南的柢会与地磁场北极相互吸引。 13．在探究磁体周围磁场的实验中，小明模仿我国北宋学者沈括在《梦溪笔谈》中的描述，制作了“水针”和“旱针”两类指南针。在如图所示装置中，条形磁铁左方的水盆中悬浮的“水针”和正上方悬挂的“旱针”材料均与轻质小磁针相同，它们在静止时N极指向 _______ （选填“相同”或“不同”）。将条形磁铁拿走后，悬挂的“旱针”静止时N极所指是地磁的 _______ （选填“南极”或“北极”）。 【答案】 不同 南极 【详解】根据异名磁极相互吸引可知，条形磁铁的左端为S极，所以“水针”的右端为N极，“旱针”的左端为N极，，故二者N极指向不同。 拿走条形磁铁后，无其他磁场时，旱针仅受地磁场作用，N极指向与地磁场磁感线方向一致。地磁场外部磁感线从地磁北极出发回到地磁南极，因此小磁针N极指向地理北极附近，即南极。 14．如图所示，磁悬浮列车在高速运行过程中为实现悬浮效果，通电超导线圈与永磁轨道之间应相互____，行驶时若要减速刹车，请结合电磁知识提出方案____。 【答案】 排斥 减小超导线圈中的电流 【详解】磁悬浮列车需要将车厢抬升脱离轨道，减小行驶摩擦力，因此通电超导线圈和永磁轨道之间需要相互排斥，靠排斥力实现悬浮。 行驶时若要减速刹车，可以通过减小超导线圈中的电流，超导线圈中的磁场减弱，车厢在重力的作用下向下移动，摩擦力增大，刹车减速。 15．（多选）为了判断一根铁棒是否具有磁性，小明提出了如下四个实验方案，其中可行的方案是（     ） A．用一根细线将铁棒水平悬挂起来，多次使其自由转动，若静止时铁棒的两端总是分别指向南北，则铁棒有磁性 B．将铁棒一端靠近小磁针，若相互吸引，则铁棒有磁性 C．将铁棒一端靠近大头针，若大头针被吸引，则铁棒有磁性 D．将铁棒一端靠近验电器，若验电器铝箔片没有张开，则铁棒没有磁性 【答案】AC 【详解】A．磁体在地磁场作用下具有指向性，用细线将铁棒水平悬挂并使其自由转动，多次静止时两端总是分别指向南北，说明铁棒具有磁性，故A符合题意； B．即使铁棒没有磁性，小磁针作为磁体也可以吸引铁制材料，因此仅看到相互吸引不能证明铁棒自身有磁性，故B不符合题意； C．大头针为铁质且本身没有磁性，若能被铁棒吸引，说明铁棒具有磁性，故C符合题意； D．验电器用于检验物体是否带电，不能检验物体是否具有磁性，故D不符合题意。 故选AC。 16．圆纸盒里有一个条形磁体，圆纸盒外放着一些小磁针，各小磁针的指向如图所示。请画出圆纸盒里的磁体并标明N极和S极。（小磁针涂黑的一端表示N极） 【答案】 【详解】根据磁场方向的规定，小磁针静止时N极所指的方向即为该点的磁场方向。观察图中各小磁针的指向，可以看出磁感线是从圆纸盒的左下端发出，回到右上端。因为磁体外部的磁感线总是从N极出发回到S极，所以条形磁体的左下端为N极，右上端为S极。 17．（多选）如图是我国宋代指南龟的结构示意图。将条形磁石装入木龟腹内，针的尖端与磁石接触后被磁化。将指南龟装于竹钉之上，使竹钉尖撑于龟体的重心正上方某点，水平放置并拨动指南龟，静止后针尾指南。下列说法中正确的是（　　） A．针是铜制成的 B．针尖接触的是磁石的S极 C．针尾指南是受到地磁场的作用 D．若稍倾斜木板，则指南龟静止时一定会倾斜 【答案】BC 【详解】A．铜不能被磁化，只有铁、钴、镍等磁性材料才能被磁化，所以针不可能是铜制的，故A错误； B．针尖被磁化后，针尾指南，说明针尖是N极、针尾是S极，根据磁化规律可知，针尖接触的是磁石的S极，故B正确； C．地球本身是一个大磁体，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，所以磁体在地磁场作用下会指南北，针尾指南是受到地磁场的作用，故C正确； D．竹钉尖撑在龟体的重心正上方，无论木板是否倾斜，指南龟的重心始终在竹钉的正上方，静止时会保持水平平衡，不会倾斜，故D错误。 故选BC。 18．科学家在实验室用特殊材料制作了一个模型，在模型中注入液氮后，它瞬间变成了超导体，把模型放置在由磁性材料制成的环形轨道上，使其运动起来，便可以实现无源的自稳定悬浮，整个悬浮不需要通电，模型有时悬浮在轨道上面运动，有时悬挂在轨道下面运动。下面应用中与其原理相同的是（    ） A．电磁悬浮列车 B．高温超导磁悬浮列车 C．电动悬浮列车 D．蒸汽机车 【答案】B 【详解】题目中模型注入液氮后变为超导体，在磁性材料制成的环形轨道上实现无源自稳定悬浮，不需要通电。 A．电磁悬浮列车是利用电磁力使列车悬浮，需要通电，与题目中模型原理不同。 故A不符合题意； B．高温超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁性实现悬浮，不需要通电，与题目中模型原理相同。 故B符合题意； C．电动悬浮列车是通过电磁感应产生悬浮力，需要通电，与题目中模型原理不同。 故C不符合题意； D．蒸汽机车是利用蒸汽的能量驱动，与超导悬浮原理完全不同。 故D不符合题意。 故选B。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 16.1 永磁体的磁场 A组 巩固过关 ☒ 知识点1 磁现象与磁体 1. 【答案】D 2. 【答案】不一定 知识点2 磁场与磁感线 地理北极 3.【答案】 地理南极 4.【答案】A B组 能力进阶 5.【答案】c 6.【答案】C 7.【答案】A 8.【答案】C 9.【答案】C 10.【答案A 11.【答案】S 排斥 12.【答案】吸引 1/2 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 13.【答案】 不同 南极 14.【答案】排斥 减小超导线圈中的电流 C组 思维拔高 15.【答案】AC 16.【答案】 N 17.【答案】BC 18.【答案】B 2/2