1.1《指南针为什么能指方向》培优训练卷(含解析)

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名称 1.1《指南针为什么能指方向》培优训练卷(含解析)
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文件大小 3.3MB
资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2022-01-21 09:20:59

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
八下第一章:《指南针为什么能指方向》培优训练
1.将自由转动的指南针放在地球表面的赤道上,静止时的示意图如图所示,其中符合实际的是( )
2.如图所示,为了得出条形磁铁的磁性两端强、中间弱的特性,甲、乙、丙、丁四位同学各自设计了一实验,其中不能达到目标的是( )
甲 乙 丙 丁
A将实验中的条形磁铁平移靠近三颗小铁球
B.将实验中的两根条形磁铁相互平移靠近
C.将实验中的条形磁铁从挂有铁块的弹簧 秤下向右移动
D.将实验中放在一堆大头针的条形磁铁提起
3.如图所示,甲、乙两小磁针放在一根条形磁铁上下附近正中间位置处,丙、丁两小磁针放在该条形磁铁左右附近位置处。甲、乙、丙、丁四个小磁针静止时,甲、乙两小磁针的N、S极如图所示。关于丙、丁两小磁针和形磁铁a、b两端的极性,下列判断正确的是( )
A.丙小磁针左端是S极,丁小磁针左端是N极
B.丙小磁针左端是N极,丁小磁针左端是S极
C.丙小磁针左端是S极,丁小磁针左端也是S极
D.该条形磁铁a端是N极,b端是S极
4.如图所示,在水平地面上的磁体上方,有挂在弹簧测力计上的小磁体(下部N极)。小辉提着弹簧测力计向右缓慢移动,挂在弹簧测力计上的小磁体下端,沿图示水平路线从A缓慢移到B。则图中能反映弹簧测力计示数·F随位置变化的是( )
5.如图所示是条形磁体的磁感线分布,图中的E、F、P、Q四点,磁场最强的是( )
A.E点 B.F点 C.P点 D.Q点
6.用条形磁体吸起两枚大头针,出现的是如图中哪种情况( )
A甲图 B.乙图 C.丙图 D.都可能
7.用磁铁的一极在一根缝衣针上沿同一方向摩擦几次,如图所示,则摩擦后的缝衣针( )
A.可以磁化,且磁化后A端为S极 B.可以磁化,且磁化后A端为N极
C.可以磁化,但不能确定A端的磁极 D.不能被磁化,所以不会出现磁极
8.实验表明,磁体能吸引1元硬币,对这种现象解释正确的是( )
A.硬币一定是铁做的,因为磁体能吸引铁
B.硬币一定是铝做的,因为磁体能吸引铝
C.磁体的磁性越强,能吸引的物质种类越多
D.硬币含有磁性材料,磁化后能被吸引
9.如图是生活中常用来固定房门的“门吸”,它由磁铁和金属块两部分组成。该金属块能被磁铁所引,是因为可能含有以下材料中的( )
A银 B.铁 C.铝 D.锌
10.如图所示,在两辆小车上各固定一根条形磁体,当磁体的同名磁极靠近时,放开小车,两车被推开。以下四个问题中,这个实验不能说明的是( )
A.力是物体对物体的作用
B.力的作用是相互的
C.相互作用的两个物体必须相互接触
D.力可以改变物体的运动状态
11.关于磁场,下列说法中正确的是( )
A.磁体周围的磁感线从磁体N极发出,回到磁体S极
B.磁极间的相互作用不都是通过磁场发生的
C.磁感线是磁场中真实存在的一些曲线
D.地磁场的N极在地理北极附近,S极在地理南极附近,与地球两极并不完全重合
12.一个圆纸盒里藏放着一个条形磁体,在盒子周围放置一些小磁针(小磁针涂黑端为N极),这些小磁针静止时的指向如图甲所示,则图乙中能正确反映盒中条形磁体放置情况的是( )
13.在研究物质结构时,引入了“原子”的概念;在研究磁现象时,引入了“磁感线”的概念;在研究机械运动时,引入了“参照物”的概念;在研究物质的导电性能时,引入了“绝缘体”的概念。其中属于假想、实际上并不存在的是( )
A原子 B.磁感线 C.参照物 D.绝缘体
14.指南针是我国四大发明之一。关于指南针,下列说法正确的是( )
A.指南针可以仅具有一个磁极
B.指南针的指向不会受附近磁铁块的干扰
C.指南针能够指南北,说明地球具有磁场
D.指南针所指的南北方向与地理的两极是重合的
15.经科学家研究发现:在某些细菌的细胞质中有一些磁生小体,它们相当于一个个微小磁针。实验证明:在只有地磁场而没有其他磁场作用时,小水滴中的一些细菌会持续不断地向北游动,并聚集在小水滴北面的边缘。实验中,若把这些细菌中的磁生小体看成小磁针,则它的N极指向( )
A.北 B.南 C.西 D.东
16.地理的两极和地磁的两极并不重合,最早记述这一现象的人是( )
A.沈括 B.牛顿 C.奥斯特 D.法拉第
17.信鸽有惊人的远距离辨认方向的本领,人们对信鸽有高超认路本领提出猜想如下:科学家们曾做过这样一个实验:把几只训练有素的信鸽分成两组,在一组信鸽的翅膀下各挂一块小磁铁,而在另一组信鸽的翅膀下各挂一块大小相同的铜块,然后把它们带到离鸽舍一定距离的地方放飞,结果挂铜块的信鸽飞回鸽舍,而挂着磁铁的信鸽却全部飞散了。科学家的实验支持了下述哪些猜想( )
A.信鸽对地形地貌有极强的记忆力。
B.信鸽能发射并接收某种超声波
C.信鸽体内有某种磁性物质,借助地磁场辨别方向
D.信鸽能发射并接收某种次声波
18.关于“磁场”的论述,下列说法中错误的是( )
A.能磁化铁屑
B.能吸引铁、钴、镍等物质
C.能产生磁感线
D.对放入其中的磁体产生磁力的作用
19.图是计算机模拟出的磁感线立体示意图,下列说法正确的是( )
A.两条磁感线可以相交
B.磁感线和磁场都是真实存在的
C.磁感线不仅可以描述磁场的方向还可以描述磁场的强弱
D.两条磁感线中间没有磁场
20.如图所示的磁体两极间磁感线的画法正确的是( )
21.磁体都有两极,小敏想用实验证明,断磁体A、B端必有磁极,设计了如图1-1-22所示的四个方案,并进行了实验操作。其中的现象不可能观察到的是( )
甲:同一铁棒分别接近
乙:另一条形磁体分别接近磁体断处A、B
丙:磁体断处A、B分别接近悬挂的相同铁棒
丁:断磁铁的原N极接近断磁铁的A处 断磁铁的原S极接近断磁铁的B处
A.甲和乙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.丁和甲
22.将重力均为G的两磁环A、B套在光滑的塑料架上,磁环A“悬浮”在空中,如图所示,设A、B两环所受的支持力分别为FA、FB,则( )
A.FA=G、FB=G B.FA=G、FB=2G C.FA=2G、FB=2G D.FA=2G、FB=G
23.用磁铁吸引光滑水平桌面上的铁钉,铁钉受到吸引而没有与磁铁接触,处于静止状态,如图所示,磁铁对铁钉作用力的方向是( )
A.竖直向上 B.向右上方 C.竖直向下 D.向左上方
24.在一个黑色塑料盒内放一条条形磁铁,盒盖上标有8个数字,在盒外放有四个小磁针,受到盒内条形出磁铁的影响,小磁针静止后指向如图所示(小磁针涂黑部分为N极),则盒内条形磁铁放置的位置是( )
A.N极靠近5,S极靠近1 B.N极靠近1,S极靠近5
C.N极靠近3,S极靠近7 D.N极靠近4,S极靠近8
25.如图1—1-26所示的天平可用来测定磁铁间相互作用的磁力F。天平的右臂下挂有磁铁A,其南、北两极如图所示,磁铁A的正上方挂有另一未知南、北极的磁铁B,将其上下两端标位b、a。在如图所示情况下,天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码,天平平衡。将磁铁B翻转180°,若a端在上b端在下,磁铁B仍挂在原来位置,右边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡。已知重力和质量的比值为g,出此可知( )
A磁铁B的a端为S极,力F的大小为(m1-m2)g
B.磁铁B的a端为N极,力F的大小为
C.磁铁B的a端为N极,力F的大小为(m1-m2)g
D.磁铁B的a端为S极,力F的大小为
26.在科学活动课上,同学们以“假如磁体的磁性消失了”为主题开展讨论,以下是四个小组提出的具有代表性的观点,你认为正确的是( )
A.由于失去了磁性,任何发电机都不可能发电,所以就不会有电流产生了
B.由于失去了磁性,世界就再不会有起重机工作
C.由于失去了磁性,任何物体都不受重力作用
D.由于失去了磁性,指南针将处于任意指向
27.如图所示是“追风者”磁悬浮列车悬浮原理的示意图。该列车通过磁体之车厢间的相互作用,悬浮在轨道上方,以提高运行速度,这里的相互作用是指( )
A.异名磁极相互吸引 B.同名磁极相互吸引
C.异名磁极相互排斥 D.同名磁极相互排斥
28.下列关于电与磁的说法,正确的是( )
29.磁控开关是一种利用磁场信号来控制线路的开关器件,下图为它的结构示意图,管中装有两个软磁性材料制成的弹簧片电板,在没有磁场作用时,管中的两个弹簧片触点部位断开(如图甲所示),当有磁场作用时,管内两个弹簧片被磁化,B、C两端就会相互吸引接触(如图乙所示),使电路接通,当磁场消失时,两弹簧片磁性消失,两触点又会自动断开,从而实现了线路控制。乙图中两弹簧片被磁铁磁场磁化后,显示的磁极是( )
A.A端S极,D端N极 B.A端N极,D端S极
C.A端N极,D端N极 D.A端S极,D端S极
30.如图所示,弹簧测力计下挂着条形磁体P,其正下方的水平地面上放着条形磁体Q,P和Q均处于静止状态。已知P和Q的重力分别为G和3G。若弹簧测力计的示数为2G,则下列说法正确的是( )
A.P的上端为S极,下端为N极
B.地面对Q的支持力大小为2G
C.P和Q之间没有作用力,因为二者没有相互接触
D.如果将Q翻转180°进行上下对调,弹簧测力计的示数将介于G和2G之间
31.如图所示的是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线,由磁感线的分布特点可知,a点的磁场比b点的磁场 (选填“强”或“弱”);若在b点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其N极指向 (选填“P”或“Q”)处。
32.(1)用箭头标出图甲中的磁感线的方向。
(2)把图乙电路连接完整,使L1和L2串联。
(3)把图丙中的开关、电灯正确地连入家庭电路。
33.阅读短文,回答问题:
干簧管
干簧管是一种利用磁场信号来控制的线路开关器件,也叫磁控开关。常用的干簧管有单触点和双触点两种。如图1-1-33为单触点干簧管的结构示意图。其外壳是一根密封的玻璃管,管中装有两个磁性材料制成的弹性簧片电板,还灌有一种情性气体。平时,玻璃管中的两个磁簧片触点部位是分开的(如图甲所示)。当有磁性物质靠近玻璃管时,在合适的磁场的作用下,管内的两个簧片的触点部位被磁化成为异名磁极就会互相吸引接触,簧片就会吸合在一起,使结点所接的电路连通(如图乙所示)。外磁力消失后,两个簧片由于本身的弹性而分开,线路就断开。干簧管中的磁性材料是指铁、钴、镍等能被磁铁吸引的材料,它分为软磁性材料和硬磁性材料两种。软磁性材料是指既容易被磁化而获得磁性又很容易失去磁性的物质。硬磁性材料是指不容易被磁化而获得磁性,但一旦获得磁性又很不容易失去的物质。磁体周围的磁性材料被磁化后的极性与放置在该处的小磁针的极性相似,如我们拿一根铁棒的一端靠近或接触磁体的N极时,这一端就会被磁化成S极,它的另一端则会被磁化成N极。双触点干簧管类似于单刀双掷开关,它的工作原理是:没有磁场时,簧片1与簧片2接通(如图丙所示),当有外界磁力时,簧片1与簧片2的连接断开,簧片1与簧片3触点部位接通(如图丁所示),其中簧片1是公共端,簧片2是常闭接点,簧片3是常开接点。簧片中有一片是用只导电不导磁的材料做成的。干簧管外绕上能产生磁场的线圈就成了干簧继电器,当线圈通电后,管中磁性材料制成的簧片的自由端分别被磁化成N极和S极而相互吸引,因而接通被控电路。线圈断电后,干簧片在本身的弹力作用下分开,将线路切断。
(1)单触点干簧管中的弹簧片是用 (选填“软”或“硬”)磁性材料制成的。
(2)单触点干簧管在 (选填“断开”或“闭合”)时,磁簧片具有弹性势能。
(3)双触点干簧管的1、2、3三个簧片的对应制作材料可能是 。
A.铁、铁、铜 B.铁、铜、铁 C.铜、铁、铜 D.铁、钴、铁
(4)当条形磁体按如图1-1-34戊所示的方式从A移动到B,下列能反映电路中的电流随时间变化的图像是 。
图1-1--34
(5)如图1-1-34已为一运用干簧继电器的电路,当开关S闭合后,它的工作特点是 。
A.红灯、绿灯交替发光 B.红灯长亮,绿灯亮、灭交替
C.绿灯长亮,红灯亮、灭交替 D.红灯长亮,绿灯不亮
34.[探究题目]探究水对磁的影响
[提出问题]声波可以穿过空气,也可以穿过水,并且声波在水中要比在空气中传播得快。那么磁呢?水对磁有影响吗?[进行猜想]宪宪认为水对磁没有影响。
[设计并进行实验]宪宪设计了如图所示的实验:
(1)在烧杯底放一枚小铁钉,放松绳子把绑着的磁体缓慢下放,让磁体逐渐靠近小铁钉,在小铁钉刚能被吸起的瞬间停止下放,且在绳子末端所对应的支架处用小胶带做好标记(图中A点)。
(2)拉动绳子提起磁体,把小铁钉从磁体上取下,准确地放回杯底原位置。
(3)往杯内倒入适量水后,缓慢下放磁体浸入水中,当 时停止下放。
(4)如果这两次绳子末端所到达的位置不变,则说明 。
[交流与评估]本次探究活动中应用了控制变量法,其中控制不变的因素主要有:
① ;② ;③ 。
35.物理学中常用磁感线来形象地描述磁场,用磁感应强度(用字母B表示)来描述磁场的强弱,它的国际单位是特斯拉(符号是T),磁感应强度B越大表明磁场越强;B=0表明没有磁场。有一种电阻,它的大小随磁场强弱的变化而变化,这种电阻叫做磁敏电阻。如图所示是某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象。为了研究某磁敏电阻R的性质,设计了如图1-1-36所示的电路进行实验,请解答下列问题:
(1)当S1断开,S2闭合时,电压表的示数为3V,则此时电流表的示数为 A;
(2)只闭合S1,通电螺线管的左端为 极;闭合S1和S2,移动两个滑动变阻器的滑片,当电流表示数为0.04A时,电压表的示数为6V,由图象可得,此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度 T;
(3)实验中将右图甲中电路电源的正负极对调,发现右图乙电路中电压表和电流表的示数均不变,这表明:该磁敏电阻的阻值与磁场的 无关;
(4)实验中通过改变滑动变阻器连人电路R1中的阻值来改变磁敏电阻所在位置的磁感应强度,从而影响电流表的示数。若让滑动变阻器R1的滑片P向右移动,此时电流表的示数将 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)。请你再提供一种改变磁感应强度的方法 。
36.阅读短文,回答问题。
巨磁电阻效应
1988年,阿尔贝·费尔和彼得·格林贝格尔发现,在铁、铬相间的三层复合膜电阻中(如图1-1-37甲所示),微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化,这种现象被命名为“巨磁电阻效应”。更多的实验发现,并非任意两种不同金属相间的三层膜都具有“巨磁电阻效应”。组成三层膜的两种金属中,有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种,另一种是不易被磁化的其他金属,才可能产生“巨磁电阻效应”。进一步研究表明,“巨磁电阻效应”只发生在膜层的厚度为特定值时。用R0表示未加磁场时的电阻,R表示加入磁场后的电阻,科学家测得铁、铬组成的复合膜R与R0之比与膜层厚度d(三层膜厚度均相同)的关系如图1-1-37乙所示。1994年IBM公司根据“巨磁电阻效应”原理,利用铁、铬组成的复合膜研制出“新型读出磁头”,将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息。
(1)以下两种金属组成的三层复合膜可能发生“巨磁电阻效应”的是 。
A.铜、银 B.铁、铜 C.铜、铝 D.铁、镍
(2)对铁、铬组成的复合膜,当膜层厚度是2.2nm时,这种复合膜电阻 (选填“具有”或“不具有”)巨磁电阻效应”。
(3)丙图是硬盘某区域磁记录的分布情况,其中1表示有磁区域,0表示无磁区域,将“新型读出磁头”组成如图所示电路,当磁头从左向右匀速经过该区域过程中,电流表读数变化情况应是丁图中的 。
37.一天,小明在炉子旁边,将手中的铁钧在炉子中烧得通红。他突然想到,如果将磁铁放在火中烧,会有什么现象呢?是磁性变强,还是磁性变弱?小明猜想,可能会变强吧。那么究竟怎样呢?小明设计并做了如图所示的实验:将一条形磁体的一端固定在铁架台上,另一端吸着一些小铁钉。现在,用酒精灯给磁体加热。经过一段时间后,当磁铁被烧红时,小明发现小铁钉纷纷落下。
请你回答下列问题:
(1)根据上述短文的阅读,你可以得出什么初步结论?
(2)你认为这一结论可以有什么应用?请举一个应用的设想。
38.磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,小蕊和小昌同学想探究磁体对回形针的吸引力的大小与放人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1-1-39所示,保持磁体和纸片间的距离一定,在纸片上放入不同的物体时,通过比较纸片下面能吸附的回形针数量,显示磁体对回形针吸引力的大小。
回形针的放置有图中的甲、乙两种方法,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1-1-40中 的方法。
(2)选择正确的方法后,他们在纸片上分别放入形状、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个数,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
吸引回形针数量/个 4 1 1 3 3 3 3
①分析数据,可以得出,在其他条件相同时,放入铁板或镍板,吸引回形针的数量 ,说明铁板和镍板对吸引力的影响 ,即对磁性屏蔽效果明显。
②铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是 。
③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入形状和 相同、面积不同的铁板,发现铁板面积越大,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,再写出一种保护磁卡磁性的方法: 。
39.福州科技馆展出的磁动轮是根据 的原理制成的,每个轮的边缘装有12个侧放的柱形磁体,如图1-1-41所示。当推动A轮转动时,其他3个轮会随之转动。若A轮磁体外侧是N极,则C轮磁体外侧是 极。如果A轮顺时针转动,C轮将 时针转动,D轮将 时针转动。(后两空选填“顺”或“逆”)
40.(说理题)人体的血液中含有大量的铁元素,血液循环畅通,人就健康。而在我国,人们睡觉的床铺有顺南北方向摆放的传统,这不是迷信,是科学。请你说明其中的科学道理。
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八下第一章:《指南针为什么能指方向》培优训练
1.将自由转动的指南针放在地球表面的赤道上,静止时的示意图如图所示,其中符合实际的是(▲)
【答案】C
【解析】地球是个巨大的磁体,地磁北极在地理的南极附近,地磁南极在地理的北极附近。
【分析】本题考查了学生对地磁场的掌握,属于基础知识的考查,比较简单。
【详解】地磁北极在地理的南极附近,地磁南极在地理的北极附近;指南针静止时N极指向为磁场的方向,因此在赤道上的指南针静止时,其N极指向地磁南极,也就是地理北极。只有C正确.故选:C。
2.如图所示,为了得出条形磁铁的磁性两端强、中间弱的特性,甲、乙、丙、丁四位同学各自设计了一实验,其中不能达到目标的是(▲)
甲 乙 丙 丁
A将实验中的条形磁铁平移靠近三颗小铁球
B.将实验中的两根条形磁铁相互平移靠近
C.将实验中的条形磁铁从挂有铁块的弹簧 秤下向右移动
D.将实验中放在一堆大头针的条形磁铁提起
【答案】B
【解析】条形磁铁的磁性两端最强,中间最弱,为了判断这个特点,可以用两端和中间部分吸引其它磁性材料进行判断。
【分析】 磁铁磁性强弱无法直接观察,要通过磁铁对磁性材料的作用来反映,这是一种转换法。
【详解】A、将甲实验中的条形磁铁平移靠近三颗小铁球,可以发现条形磁铁的两端对小铁球的作用大,中间对小铁球的作用小.可以判断条形磁铁的磁性两端强、中间弱的特性.不符合题意;
B、将乙实验中的两根条形磁铁相互平移靠近,由于两个条形磁铁的两端磁性最强,条形磁铁在两端的磁力作用下整个条形磁铁一起对另一条形磁铁进行作用.不能分辨条形磁铁哪个部位磁性最强.符合题意;C、将丙实验中的条形磁铁从挂有铁块的弹簧秤下向右移动,会发现条形磁铁两端对铁块的作用比中间对铁块的作用大,可以判断条形磁铁的磁性两端强、中间弱的特性.不符合题意;D、将丁实验中放在一堆大头针上的条形磁铁提起,会发现条形磁铁的两端比中间吸引大头针多,可以判断条形磁铁的磁性两端强、中间弱的特性,不符合题意。故选B。
3.如图所示,甲、乙两小磁针放在一根条形磁铁上下附近正中间位置处,丙、丁两小磁针放在该条形磁铁左右附近位置处。甲、乙、丙、丁四个小磁针静止时,甲、乙两小磁针的N、S极如图所示。关于丙、丁两小磁针和形磁铁a、b两端的极性,下列判断正确的是(▲)
A.丙小磁针左端是S极,丁小磁针左端是N极
B.丙小磁针左端是N极,丁小磁针左端是S极
C.丙小磁针左端是S极,丁小磁针左端也是S极
D.该条形磁铁a端是N极,b端是S极
【答案】D
【解析】 根据磁极间的相互作用根据,利用小磁针甲、乙的N、S极,可以确定条形磁体的N、S极;利用条形磁体的N、S极,确定丙、丁两个小磁针的N、S极。
【分析】 本题考查了磁极间的相互作用规律;解决此题的突破口是先确定条形磁体的N、S极。
【详解】由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可知条形磁体的a端与小磁针甲的S极吸引是N极,b端是S极;小磁针丙的右端指向条形磁体的a端即条形磁体的N极,所以丙小磁针右端是S极,左端是N极;小磁针丁的左端都指向条形磁体的b端即条形磁体的S极,所以丁小磁针左端是N极,右端是S极。故选D。
4.如图所示,在水平地面上的磁体上方,有挂在弹簧测力计上的小磁体(下部N极)。小辉提着弹簧测力计向右缓慢移动,挂在弹簧测力计上的小磁体下端,沿图示水平路线从A缓慢移到B。则图中能反映弹簧测力计示数·F随位置变化的是(▲)
【答案】A
【解析】根据条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱,和磁极间的作用规律分析。
【分析】本题考查了条形磁体的磁性特点和磁极间的作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
【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,当挂着的磁体向右移动时,相互吸引力逐渐减小,而过了大磁体中点后,相互排斥力逐渐增大,故可以得出弹簧测力计的示数从A端到B端是逐渐变小的。故选A。
5.如图所示是条形磁体的磁感线分布,图中的E、F、P、Q四点,磁场最强的是(▲)
A.E点 B.F点 C.P点 D.Q点
【答案】A
【解析】【分析】【详解】磁感线能形象地描述磁场的方向和强弱,磁感线上某点的切线方向即为该点的磁场方向,磁感线越密反映的磁场越强。条形磁铁的两端磁性最强,中间磁性最弱,由图知E点磁性最强。故本题正确选项是A。故选A。
6.用条形磁体吸起两枚大头针,出现的是如图中哪种情况
A甲图 B.乙图 C.丙图 D.都可能
【答案】B
【解析】磁极间的作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.要判断这两枚大头针的另一端将怎么样,就需要先判断它们的另一端有没有磁性,如果有,还得看是同名还是异名。
【分析】此题考查的是磁性材料被磁化后磁极的分布特点及磁极间的作用规律.磁性材料被磁化后,磁性的分布情况是近端产生异名磁极,远端产生同名磁极.磁极间的作用规律是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
【详解】由图可知:大头针吸在磁铁上,大头针会在磁铁磁场的作用下被磁化,从而获得了磁性.靠近磁铁的一端大头针的极性相同,远离的一端极性也相同,由于同名磁极互相排斥,所以情况如图乙所示,故选B。
7.用磁铁的一极在一根缝衣针上沿同一方向摩擦几次,如图所示,则摩擦后的缝衣针(▲)
A可以磁化,且磁化后A端为S极 B.可以磁化,且磁化后A端为N极
C.可以磁化,但不能确定A端的磁极 D.不能被磁化,所以不会出现磁极
【答案】B
【解析】【分析】【详解】注意磁铁是吸引钢棒的,摩擦到另一端的时候还处于吸引状态,在外力的作用下依依不舍地离开的,所以磁铁和钢棒最后“说再见”的“另一端”当然处于异名磁极(即问题中的S极),于是A端就是N极。故选:B。
8.实验表明,磁体能吸引1元硬币,对这种现象解释正确的是(▲)
A.硬币一定是铁做的,因为磁体能吸引铁
B.硬币一定是铝做的,因为磁体能吸引铝
C.磁体的磁性越强,能吸引的物质种类越多
D.硬币含有磁性材料,磁化后能被吸引
【答案】D
【解析】把能吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性,由磁性物质制成的物体,都容易被磁体吸引.这些磁性物质也容易被磁化,磁化后也具有磁体的性质。
【分析】本题考查学生对生活中由磁性材料制成的或含有磁性材料的物体的了解,平时要多注意哪些物质是磁性材料。
【详解】磁体能吸引1元硬币,说明硬币一定是由磁性物质制成的,故D选项说法正确;但不能判断一定是铁制成的.铝不是磁性物质,所以A、B选项都不正确.磁体的磁性越强,只表示吸引磁性物质的能力强,与能吸引的物质种类无关.故C选项说法不正确.故选D。
9.如图是生活中常用来固定房门的“门吸”,它由磁铁和金属块两部分组成。该金属块能被磁铁所引,是因为可能含有以下材料中的(▲)
A银 B.铁 C.铝 D.锌
【答案】B
【解析】磁性是指能够吸引铁、钴、镍等物质的性质.不是所有物体都能被吸引。
【分析】本题考查学生对生活中由磁性材料制成的或含有磁性材料的工具的了解,平时要多注意生活和物理知识之间的联系。
【详解】磁性是指能够吸引铁、钴、镍等物质的性质.不是所有物体都能被吸引,“门吸”由磁铁和金属块两部分组成.该金属块能被磁铁所吸,所以可能含有铁、钴、镍,答案中符合题意的只有铁,答案选B。
10.如图所示,在两辆小车上各固定一根条形磁体,当磁体的同名磁极靠近时,放开小车,两车被推开。以下四个问题中,这个实验不能说明的是(▲)
A.力是物体对物体的作用
B.力的作用是相互的
C.相互作用的两个物体必须相互接触
D.力可以改变物体的运动状态
【答案】C
【解析】【分析】【详解】A、同名磁极相互排斥,磁铁的同名磁极靠近时,放开小车,两车被推开,说明小车受到力的作用,故此实验证明,力是物体对物体的作用,故A说法正确,但不符合题意;B、两辆小车互相远离,说明受到了排斥力,由于两辆车上的N极与N极相互靠近,所以可以证明同名磁极相互排斥,而两物体向相反方向运动说明两小车受力是相互的,故B说法正确,但不符合题意;C、由题意可知,磁铁与磁铁没有接触,但也能产生力的作用,故C说法错误,但符合题意;D、两辆小车上各固定一根条形磁铁,当磁铁的同名磁极靠近时,放开小车,两车被推开,两小车分开,运动状态变了,说明受到力的作用,而力是改变物体运动状态的原因,故D说法正确,但不符合题意,故选C。
11.关于磁场,下列说法中正确的是(▲)
A.磁体周围的磁感线从磁体N极发出,回到磁体S极
B.磁极间的相互作用不都是通过磁场发生的
C.磁感线是磁场中真实存在的一些曲线
D.地磁场的N极在地理北极附近,S极在地理南极附近,与地球两极并不完全重合
【答案】A
【解析】【分析】【详解】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D正确;B、磁极间的相互作用是通过磁场而发生的,故B错误;
C、磁感线是科学家为了研究起来形象、直观,是通过想象而描绘出来的,所以不是真实存在的,故C错误;D、地磁场的北极在地理南极附近,地磁场南极在地理北极附近,地磁场的两极与地理的两极相反,且与地球的两极并不完全重合,故D错误。故选A。
12.一个圆纸盒里藏放着一个条形磁体,在盒子周围放置一些小磁针(小磁针涂黑端为N极),这些小磁针静止时的指向如图甲所示,则图乙中能正确反映盒中条形磁体放置情况的是(▲)
【答案】C
【解析】要知道小磁针静止时,北极所指的方向即为该点的磁场方向(或磁感线方向).知道磁感线在磁体的外部从磁体的北极出来回到南极。
【分析】本题考查了由磁感线的方向的特点判断磁体的磁极极性的能力.由磁体周围的磁感线从N极出发回到S极进行判断,读图时应细心。
【详解】根据磁感线方向的规定,从北极出来回到南极.而小磁针静止时北极(小磁针涂黑端),所指的方向为磁场的方向,读图可以看出,左上角为S极,右下角为N极,故C图符合题意,故答案为:C。
13.在研究物质结构时,引入了“原子”的概念;在研究磁现象时,引入了“磁感线”的概念;在研究机械运动时,引入了“参照物”的概念;在研究物质的导电性能时,引入了“绝缘体”的概念。其中属于假想、实际上并不存在的是(▲)
A原子 B.磁感线 C.参照物 D.绝缘体
【答案】B
【解析】在研究物理问题时,有时为了归纳概括自然规律,方便于学习探究,将一类事物所具有的某种属性或规律,用引入的新概念表示,客观上这些事实确实存在,有些是看得见、摸得着,只是引入了一个新概念;有些是为了使问题简单明了,根据客观事实将抽象的物理现象假想为简单易懂、看得见、摸得着的具体模型表示,但实际上并不存在。
【分析】本题主要考查对常用物理学方法的概念的区分;解题关键是了解新概念的定义和模型法的基本内含。
【详解】在研究物质结构时引入的“原子”;在研究机械运动时,引入的“参照物”;在研究物体的导电性时,引入的“绝缘体”。 原子、参照物、绝缘体是对客观事实的定义或命名;而在研究磁现象时,引入的“磁感线”;为了使问题简单明了,根据磁场性质假想为简单易懂、看得见的一条条有方向的线模型,但实际上并不存在。故选B。
14.指南针是我国四大发明之一。关于指南针,下列说法正确的是(▲)
A.指南针可以仅具有一个磁极
B.指南针的指向不会受附近磁铁块的干扰
C.指南针能够指南北,说明地球具有磁场
D.指南针所指的南北方向与地理的两极是重合的
【答案】C
【解析】明确地磁场的性质,知道地球是一个大磁体,地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,由于受到地磁场的作用,放入地磁场的磁体都受到地磁场的作用.同时明确地磁场存在磁偏角; 同时明确人类应用指南针测量方向的方法。
【分析】本题考查地磁场的性质,要注意明确地球是一个大磁体,地球周围存在地磁场,这是客观存在的,地磁场与地理的南北极相反,并且磁极和南北极之间存在磁偏角。
【详解】A、指南针是一个磁体,磁体都有两个磁极,故A错误;B、指南针的周围有其他磁体时,两个磁场相互作用会产生磁力,而使指南针不一定指向南北方向,故B错误;C、指南针能够指南北,说明地球具有磁场,故C正确;D、磁偏角说明地理南北极与地磁南北极并不重合,故D错误,故选:C。
15.经科学家研究发现:在某些细菌的细胞质中有一些磁生小体,它们相当于一个个微小磁针。实验证明:在只有地磁场而没有其他磁场作用时,小水滴中的一些细菌会持续不断地向北游动,并聚集在小水滴北面的边缘。实验中,若把这些细菌中的磁生小体看成小磁针,则它的N极指向(▲)
A.北 B.南 C.西 D.东
【答案】A
【解析】地磁场的N极在地理南极附近,地磁场的S极在地理北极附近,把地球看做一个大型的磁体,在地球的外部,磁感线应该是从地磁的N极出发,回到地磁的S极。
【分析】此题主要考查地磁场的特点,知道地磁场的N极在地理南极附近,地磁场的S极在地理北极附近,不能把地理的南北极与地磁体的南北极混淆。
【详解】由题意可知,在地磁场的作用下,对于小水滴来说,磁感线应是从小水滴的南面指向小水滴的北侧,把这些细菌中的磁生小体看成小磁针,小磁针的N极指向与磁场磁感线的方向相同,所以,它的N极指向小水滴的北侧,所以选项A符合题意;故选A。
16.地理的两极和地磁的两极并不重合,最早记述这一现象的人是(▲)
A.沈括 B.牛顿 C.奥斯特 D.法拉第
【答案】A
【解析】根据历史上对地磁场的记载及物理常识解答此题。
【分析】物理学史也是物理考试中经常出现的一类题型,要求学生熟记著名科学家的贡献。
【详解】A、北宋学者沈括在《梦溪笔谈》记载了指南针指向“常微信东,不全南也”,是第一位指出地磁偏角的科学家,故A符合题意;B、牛顿发现了关于运动的三大定律和万有引力定律,故B不符合题意;C、奥斯特第一个发现了电现象和磁现象之间的联系(或者通电导体周围存在磁场),故C不符合题意;D、法拉第发现了著名的电磁感应定律,故D不符合题意,故选A。
17.信鸽有惊人的远距离辨认方向的本领,人们对信鸽有高超认路本领提出猜想如下:科学家们曾做过这样一个实验:把几只训练有素的信鸽分成两组,在一组信鸽的翅膀下各挂一块小磁铁,而在另一组信鸽的翅膀下各挂一块大小相同的铜块,然后把它们带到离鸽舍一定距离的地方放飞,结果挂铜块的信鸽飞回鸽舍,而挂着磁铁的信鸽却全部飞散了。科学家的实验支持了下述哪些猜想(▲)
A.信鸽对地形地貌有极强的记忆力。
B.信鸽能发射并接收某种超声波
C.信鸽体内有某种磁性物质,借助地磁场辨别方向
D.信鸽能发射并接收某种次声波
【答案】C
【解析】解答本题需要知道地球周围有磁场;探究信鸽靠什么辨别方向时,找到相同因素和不同因素,找出不同因素对信鸽辨别方向的影响情况,即可得出结论。
【分析】【详解】由题意知,两组信鸽不同之处仅是一组信鸽的翅膀下各挂一块小磁铁,而在另一组信鸽的翅膀下各挂一块大小相同的铜块,结果大部分挂铜块的信鸽飞回到鸽舍,而挂磁铁的信鸽却全部飞散了。由此可见,小磁铁产生的磁场干扰了信鸽的飞行方向,这说明鸽子体内有某种磁性物质,它能借助地磁场辨别方向。故选:C。
18.关于“磁场”的论述,下列说法中错误的是(▲)
A.能磁化铁屑
B.能吸引铁、钴、镍等物质
C.能产生磁感线
D.对放入其中的磁体产生磁力的作用
【答案】C
【解析】物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质称为磁性,具有磁性的物体称为磁体,在磁体周围存在着磁场,磁场的基本性质就是对放入磁场中的磁体有磁力作用。为了方便描述磁场,我们又引入了磁感线,磁感线是假想的,不是真实存在的。
【分析】【详解】由于铁是磁性材料,所以“磁场”能磁化铁屑,故A正确,不符合题意;物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质称为磁性,“磁场”能吸引铁、钴、镍等物质,故B正确,不符合题意;磁感线不是真实存在的,所以“磁场”不能产生磁感线,故C错误,符合题意;磁场的基本性质就是对放人其中的磁体产生磁力的作用,故D正确,不符合题意。故选:C。
19.图是计算机模拟出的磁感线立体示意图,下列说法正确的是(▲)
A.两条磁感线可以相交
B.磁感线和磁场都是真实存在的
C.磁感线不仅可以描述磁场的方向还可以描述磁场的强弱
D.两条磁感线中间没有磁场
【答案】C
【解析】磁感线是为了直观地、形象地描述磁场而引入的理想化的物理模型,实际上并不存在,磁感线可以描述磁场的方向与强弱。
【分析】由于磁场是看不见,摸不着的,为了描述磁场的性质而引入了磁感线的概念,它是假想出来的有方向的曲线,但可以描述磁场的性质。
【详解】A、磁场中两条磁感线一定不相交,否则交点处磁场方向有两个,故A错误;B、磁体的周围存在磁场,但并不存在磁感线,磁感线是一个理想化的物理模型,实际上并不存在,故B错误;C、磁感线是为了直观地、形象地描述磁场而引入的理想化的物理模型,实际上并不存在,磁感线可以描述磁场的方向与强弱,故C正确;D、对于磁体的周围,不管有没有画出磁感线,其磁场是一定存在的,故D错误,故选C。
20.如图所示的磁体两极间磁感线的画法正确的是(▲)
【答案】B
【解析】【分析】【详解】A.图中磁体周围的磁感线从磁体的S极出来,回到磁体的N极,故A错误;B.图中磁体周围的磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的S极,故B正确;C.图中磁体周围的磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的N极,故C错误;D.图中磁体周围的磁感线从磁体的S和N极出来,故D错误。故选:B。
21.磁体都有两极,小敏想用实验证明,断磁体A、B端必有磁极,设计了如图1-1-22所示的四个方案,并进行了实验操作。其中的现象不可能观察到的是(▲)
甲:同一铁棒分别接近
乙:另一条形磁体分别接近磁体断处A、B
丙:磁体断处A、B分别接近悬挂的相同铁棒
丁:断磁铁的原N极接近断磁铁的A处 断磁铁的原S极接近断磁铁的B处
A.甲和乙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.丁和甲
【答案】B
【解析】(1)如果两个物体相互吸引,有两种可能:可能一个有磁性,另一个没有磁性;也可能是都有磁性,并且是异名磁极.(2)如果两个物体相互排斥,只有一种可能:两个物体都有磁性,并且是同名磁极。
【分析】本题考查了磁极之间的相互作用,特别注意的是吸引有两种情况,排斥有一种情况,属于基础知识的考查。
【详解】(1)磁铁断开后,断裂处会产生新的磁极,成为两个新的磁铁,磁铁的两个磁极可以吸引没有磁性的铁棒,故甲现象是可能出现的;(2)磁铁的断裂处产生的是两个不同的磁极,拿一条磁铁的N极分别接近时,应该产生不同的现象,与一端吸引,另一端排斥,故乙、丙两图所示的现象是不能出现的;(3)磁铁断裂处产生的是两个不同的磁极,用磁铁的两个磁极分别靠近时,会产生吸引和排斥两种不同的现象,故丁现象是可能出现的,故选B。
22.将重力均为G的两磁环A、B套在光滑的塑料架上,磁环A“悬浮”在空中,如图所示,设A、B两环所受的支持力分别为FA、FB,则(▲)
A.FA=G、FB=G B.FA=G、FB=2G C.FA=2G、FB=2G D.FA=2G、FB=G
【答案】B
【解析】(1)对磁环A来说,受到重力和磁场的支持力两个力的作用,因为悬浮,所以重力和支持力相等;(2)对磁环B来说,受到三个力的作用,重力、磁杯A的排斥力、支持力三个力的作用,由于静止所以这三个力是平衡力。
【分析】解决本题的关键是对磁环A、B的受力分析,以及磁环A、B所处状态(悬浮、静止)的利用,考查了学生对物体受力分析的能力。
【详解】(1)对于磁环A,受到重力和磁环B的排斥力F斥,∵磁环A悬浮,∴G=F斥,即FA=G
(2)对于磁环B,受到地面的支持力F支、重力和磁环A的排斥力F斥′,∵磁环B静止,∴F支=G+F斥′,∵力的作用是相互的,∴F斥=F斥′,∴F支=G+F斥′=2G,磁环B对木支架底座的压力:FB=F支=2G,故选B。
23.用磁铁吸引光滑水平桌面上的铁钉,铁钉受到吸引而没有与磁铁接触,处于静止状态,如图所示,磁铁对铁钉作用力的方向是(▲)
A.竖直向上 B.向右上方 C.竖直向下 D.向左上方
【答案】A
【解析】磁铁处于静止状态说明磁铁受到的是平衡力作用,所以解答本就题需要根据二力平衡的知识去分析,只要分析出铁钉受的是哪几个力,根据另一个力的方向就可以判定出磁铁对铁钉作用力的方向。
【分析】本题易错的地方在于:分析时只注意到磁铁在铁钉的右上方,就认为作用力的方向是右上方,错的原因是受了惯性思维的影响。
【详解】由题意和图可知:铁钉受到的力有重力,支持力,磁铁对铁钉的作用力.因为铁钉现在处于静止状态,所以这三个力彼此平衡.这三个力中,重力的方向是竖直向下,根据二力平衡的条件可知磁铁对铁钉作用力的方向是竖直向上,磁铁对铁钉的作用力与支持力之和等于重力,故选 A。
24.在一个黑色塑料盒内放一条条形磁铁,盒盖上标有8个数字,在盒外放有四个小磁针,受到盒内条形出磁铁的影响,小磁针静止后指向如图所示(小磁针涂黑部分为N极),则盒内条形磁铁放置的位置是(▲)
A.N极靠近5,S极靠近1 B.N极靠近1,S极靠近5
C.N极靠近3,S极靠近7 D.N极靠近4,S极靠近8
【答案】A
【解析】本题由条形磁铁的磁场分布及磁极间的相互作用进行分析判断。
【分析】常见磁场的形状应牢记,同时要记住小磁针N极受力方向为该点磁感线的方向。
【详解】条形磁铁的N极磁场向外,小磁针在此处时N极应向外;S极磁场向里,小磁针在上处N极应向里,磁体中间处磁感应与磁铁平行,小磁针的N极指向S极方向,由此可知,磁铁应沿15方向,5处为N极,1处为S极,故选A。
25.如图1—1-26所示的天平可用来测定磁铁间相互作用的磁力F。天平的右臂下挂有磁铁A,其南、北两极如图所示,磁铁A的正上方挂有另一未知南、北极的磁铁B,将其上下两端标位b、a。在如图所示情况下,天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码,天平平衡。将磁铁B翻转180°,若a端在上b端在下,磁铁B仍挂在原来位置,右边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡。已知重力和质量的比值为g,出此可知(▲)
A磁铁B的a端为S极,力F的大小为(m1-m2)g
B.磁铁B的a端为N极,力F的大小为
C.磁铁B的a端为N极,力F的大小为(m1-m2)g
D.磁铁B的a端为S极,力F的大小为
【答案】B
【解析】【分析】【详解】(1)由图结合题意可知,磁铁B的a端在下面时,天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码,天平平衡;磁铁B的b端在下面,且磁铁B仍挂在原来位置时,右边再加上质量为m的砝码后,天平才能重新平衡;说明磁铁B的a端与磁铁A的N极相互排斥,磁铁B的b端与磁铁A的N极相互吸引,所以磁铁B的a端为N极;故AD错误;(2)当磁体B的b端在上a端在下时,两磁铁相互排斥,根据天平是等臂杠杆可知,天平两侧受到的力相等,即:m1g=m2g+Ga+F----①;当磁体B的a端在上b端在下时,两磁铁相互吸引,根据天平是等臂杠杆可知,天平两侧受到的力相等,即:m1g=m2g+Ga+mg-F②;由①②两式可得,F=,故B正确,C错误,故选B。
26.在科学活动课上,同学们以“假如磁体的磁性消失了”为主题开展讨论,以下是四个小组提出的具有代表性的观点,你认为正确的是(▲)
A.由于失去了磁性,任何发电机都不可能发电,所以就不会有电流产生了
B.由于失去了磁性,世界就再不会有起重机工作
C.由于失去了磁性,任何物体都不受重力作用
D.由于失去了磁性,指南针将处于任意指向
【答案】D
【解析】假如磁体的磁性消失了,那么利用磁体的磁性来工作的所有仪器和工具都将不能工作。
【分析】要对物理知识掌握清楚,根据自己的经验来推理判断。
【详解】A、发电机是根据闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流来工作的,假如磁体的磁性消失了,发电机将不能工作,但是可以用其它办法得到电流,故A错误;B、起重机可以分为很多种,它也可以不使用磁体的磁性来工作,所以B错误;C、重力是指物体由于受到地球的吸引而使物体受到的力,和磁性没有关系,故C错误;D、指南针受到地磁场的作用而指示南北,如果失去磁性,指南针将处于任意指向,故D正确。故选D。
27.如图所示是“追风者”磁悬浮列车悬浮原理的示意图。该列车通过磁体之车厢间的相互作用,悬浮在轨道上方,以提高运行速度,这里的相互作用是指(▲)
A.异名磁极相互吸引 B.同名磁极相互吸引
C.异名磁极相互排斥 D.同名磁极相互排斥
【答案】A
【解析】【分析】【详解】同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。据题图可知,“追风者”磁悬浮列车悬浮是靠异名磁极相互吸引的原理工作的,故A正确。
28.下列关于电与磁的说法,正确的是(▲)
【答案】B
【解析】要解答本题需掌握:(1)地球周围存在磁场,地磁的北极在地理南极附近;(2)电动机是根据通电导体在磁场中受力的原理制成的.扬声器是利用了通电导体在磁场中受力的原理,将电信号转化为声信号;(3)自动报警器工作原理:当水位到达A时,由于一般水具有导电性,那么电磁铁所在电路被接通,吸引衔铁向下,从而接通红灯所在电路,此时红灯亮,而绿灯不亮;(4)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,在电路中才会产生感应电流。
【分析】本题考查电磁现象中的物理知识,考查的内容较多,在学习中要注意积累此类知识。
【详解】A、地磁场的北极在地理的南极附近,故A错误;B、扬声器与电动机工作原理相同,都根据通电导体在磁场中受力的原理制成的,故B正确;C、当水位到达A时,绿灯不亮、红灯亮,故C错误;D、验研究的是电磁感应现象,故D错误,故选B。
29.磁控开关是一种利用磁场信号来控制线路的开关器件,下图为它的结构示意图,管中装有两个软磁性材料制成的弹簧片电板,在没有磁场作用时,管中的两个弹簧片触点部位断开(如图甲所示),当有磁场作用时,管内两个弹簧片被磁化,B、C两端就会相互吸引接触(如图乙所示),使电路接通,当磁场消失时,两弹簧片磁性消失,两触点又会自动断开,从而实现了线路控制。乙图中两弹簧片被磁铁磁场磁化后,显示的磁极是(▲)
A.A端S极,D端N极 B.A端N极,D端S极
C.A端N极,D端N极 D.A端S极,D端S极
【答案】B
【解析】(1)磁极间的作用规律是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.(2)使得原来没有磁性的物体获得磁性的过程称为磁化。
【分析】知道磁极间的作用规律和磁化的过程是解决该题的关键。
【详解】据题可知,如图乙,将一个条形磁铁与磁控开关平行放置时,磁控开关内的弹簧片被磁化,根据磁极间的作用规律可知,弹簧片AB的A端是N极,B端是S极;弹簧片CD的C端是N极,D端是S极,故选B。
30.如图所示,弹簧测力计下挂着条形磁体P,其正下方的水平地面上放着条形磁体Q,P和Q均处于静止状态。已知P和Q的重力分别为G和3G。若弹簧测力计的示数为2G,则下列说法正确的是(▲)
A.P的上端为S极,下端为N极
B.地面对Q的支持力大小为2G
C.P和Q之间没有作用力,因为二者没有相互接触
D.如果将Q翻转180°进行上下对调,弹簧测力计的示数将介于G和2G之间
【答案】B
【解析】【分析】【详解】A、P的重力为G,弹簧测力计的示数为2G,说明P与Q之间相互吸引,根据异名磁极相互吸引,Q的上端为N极,下端为S极,所以P的上端为N极,下端为端为S极,所以P的上端为N极,下端为S极,故A错误;B、对Q受力分析可知,Q受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力、P对Q的吸引力,根据力的平衡条件可得:F支持=GQ-FPQ=3G-G=2G,故B正确;C、磁体之间的相互作用是通过磁场此时的,磁体之间不接触也可以产生力的作用,故C错误;D、将Q翻转180°进行上下对调,根据同名磁极相互排斥,所以Q对P此时向上的排斥力大小为G,根据力的平衡条件可得:弹簧测力计的示数F=G-G=0,故D错误,故选B。
31.如图所示的是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线,由磁感线的分布特点可知,a点的磁场比b点的磁场 ▲ (选填“强”或“弱”);若在b点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其N极指向 ▲ (选填“P”或“Q”)处。
【答案】若;Q
【解析】【分析】【详解】由磁感线的分布特点可知,a点的磁感线比b点更稀疏,故a点的磁场比b点的磁场弱;若在b点放置一个可自由转动的小磁针,小磁针静止时N极的指向和磁感线方向一致,若以b点的切线PQ为参照,则小磁针静止时,其N极指向Q处。故答案为:弱;Q。
32.(1)用箭头标出图甲中的磁感线的方向。
(2)把图乙电路连接完整,使L1和L2串联。
(3)把图丙中的开关、电灯正确地连入家庭电路。
【答案】
【解析】(1)在磁体的周围磁感线是从磁体的N极出发回到S极,可以根据图示的磁体的NS极,确定磁感线的方向;(2)将电源、灯泡、开关顺次连接即可;(3)电灯的接法:火线先过开关再入灯泡,并且接入灯泡的顶端,开关控制电灯,开关和电灯是串联的。
【分析】(1)根据磁体的SN极,可以确定磁感线的方向,反过来也可以利用磁感线的方向来确定磁体的N、S极;(2)串联电路电流只有一条路径;(3)考查了家庭电路中的电灯与开关的连接.
【详解】(1)左边的磁体的右端为N极,右边的磁体的左端为N极,所以磁感线的方向是向右的.如下图所示:(2)用导线将灯泡、开关顺次连接即可;如下图所示:(3)火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故.既能控制灯泡,又能更安全.如图所示:
33.阅读短文,回答问题:
干簧管
干簧管是一种利用磁场信号来控制的线路开关器件,也叫磁控开关。常用的干簧管有单触点和双触点两种。如图1-1-33为单触点干簧管的结构示意图。其外壳是一根密封的玻璃管,管中装有两个磁性材料制成的弹性簧片电板,还灌有一种情性气体。平时,玻璃管中的两个磁簧片触点部位是分开的(如图甲所示)。当有磁性物质靠近玻璃管时,在合适的磁场的作用下,管内的两个簧片的触点部位被磁化成为异名磁极就会互相吸引接触,簧片就会吸合在一起,使结点所接的电路连通(如图乙所示)。外磁力消失后,两个簧片由于本身的弹性而分开,线路就断开。干簧管中的磁性材料是指铁、钴、镍等能被磁铁吸引的材料,它分为软磁性材料和硬磁性材料两种。软磁性材料是指既容易被磁化而获得磁性又很容易失去磁性的物质。硬磁性材料是指不容易被磁化而获得磁性,但一旦获得磁性又很不容易失去的物质。磁体周围的磁性材料被磁化后的极性与放置在该处的小磁针的极性相似,如我们拿一根铁棒的一端靠近或接触磁体的N极时,这一端就会被磁化成S极,它的另一端则会被磁化成N极。双触点干簧管类似于单刀双掷开关,它的工作原理是:没有磁场时,簧片1与簧片2接通(如图丙所示),当有外界磁力时,簧片1与簧片2的连接断开,簧片1与簧片3触点部位接通(如图丁所示),其中簧片1是公共端,簧片2是常闭接点,簧片3是常开接点。簧片中有一片是用只导电不导磁的材料做成的。干簧管外绕上能产生磁场的线圈就成了干簧继电器,当线圈通电后,管中磁性材料制成的簧片的自由端分别被磁化成N极和S极而相互吸引,因而接通被控电路。线圈断电后,干簧片在本身的弹力作用下分开,将线路切断。
(1)单触点干簧管中的弹簧片是用 ▲ (选填“软”或“硬”)磁性材料制成的。
(2)单触点干簧管在 ▲ (选填“断开”或“闭合”)时,磁簧片具有弹性势能。
(3)双触点干簧管的1、2、3三个簧片的对应制作材料可能是 ▲ 。
A.铁、铁、铜 B.铁、铜、铁 C.铜、铁、铜 D.铁、钴、铁
(4)当条形磁体按如图1-1-34戊所示的方式从A移动到B,下列能反映电路中的电流随时间变化的图像是 ▲ 。
图1-1--34
(5)如图1-1-34已为一运用干簧继电器的电路,当开关S闭合后,它的工作特点是 ▲ 。
A.红灯、绿灯交替发光 B.红灯长亮,绿灯亮、灭交替
C.绿灯长亮,红灯亮、灭交替 D.红灯长亮,绿灯不亮
【答案】(1)软;(2)闭合;(3)B;(4)A;(5)A
【解析】(1)软磁性材料是指既容易被磁化而获得磁性又很容易失去磁性的物质.硬磁性材料是指不容易被磁化而获得磁性,但一旦获得磁性又很不容易失去的物质;(2)开关闭合,弹簧片被磁化,产生弹性势能;(3)根据物体被磁化后可以吸引铁类物质,进行分析;(4)根据电路图进行分析,电路闭合时,有电流,电路断开时没有电流;(5)根据电磁继电器的原理进行分析。
【分析】干簧管实际是一种继电器控制电路,其利用的不是电磁铁,而是一个永久磁铁对磁簧片的磁化作用,搞清这一原理,才能对其工作情况进行有针对性的分析.解答中主要用到了磁化的特点,以及电路的设计,有一定的难度,但也给我们很多的启示,是一个很好的应用,也是一道不错的题目。
【详解】(1)单触点干簧管中的磁簧片通电时有磁性,断电时无磁性,所以是软磁性材料制成的;(2)单触点干簧管在闭合时,产生磁性,磁簧片具有弹性势能;(3)磁铁能够吸引双触点干簧管的1、3两个簧片,所以制作材料可能是铁;不能吸引2,制作材料可能是铜;故选B;(4)当磁铁在AB两点时,电路接通,电路产生电流;在中间时,电路断开,电路没有电流;故选A;(5)当开关S闭合后,电路接通,红灯亮,此时电磁铁产生磁性,把簧片吸下来,绿灯电路接通;如此反复;故选A。故答案为:(1)软;(2)闭合;(3)B;(4)A;(5)A。
34.[探究题目]探究水对磁的影响
[提出问题]声波可以穿过空气,也可以穿过水,并且声波在水中要比在空气中传播得快。那么磁呢?水对磁有影响吗?[进行猜想]宪宪认为水对磁没有影响。
[设计并进行实验]宪宪设计了如图所示的实验:
(1)在烧杯底放一枚小铁钉,放松绳子把绑着的磁体缓慢下放,让磁体逐渐靠近小铁钉,在小铁钉刚能被吸起的瞬间停止下放,且在绳子末端所对应的支架处用小胶带做好标记(图中A点)。
(2)拉动绳子提起磁体,把小铁钉从磁体上取下,准确地放回杯底原位置。
(3)往杯内倒入适量水后,缓慢下放磁体浸入水中,当 ▲ 时停止下放。
(4)如果这两次绳子末端所到达的位置不变,则说明 ▲ 。
[交流与评估]本次探究活动中应用了控制变量法,其中控制不变的因素主要有:
① ▲ ;② ▲ ;③ ▲ 。
【答案】(3)小铁钉刚能被吸起;(4)水对磁的强弱没有影响.(交流与评估)①同一磁铁;②同一小铁钉;③小铁钉的位置
【解析】本题要探究水对磁有没有影响,应该采取控制变量法:即控制其它因素都不变,只改变水的有无,分别完成一次没有水,一次有水时的探究实验。
【分析】控制变量法是初中物理实验中经常采用的一种方法,一定要掌握这种方法,并能用这种方法解决一些探究性问题。
【详解】(3)因为前面的一次实验是在小铁钉刚能被吸起的瞬间停止下放,所以此次也应当在小铁钉刚能被吸起时停止下放;(4)如果这两次绳子末端所到达的位置不变,则说明水对磁的强弱没有影响;用控制变量法去探究,就必须控制其它所有的因素都相同,所以该实验中,控制不变的因素有:①磁铁是同一个磁铁;②铁钉是同一个铁钉;③小铁钉在杯底的位置要相同.故答案为:(3)小铁钉刚能被吸起;(4)水对磁的强弱没有影响,(交流与评估)①同一磁铁;②同一小铁钉;③小铁钉的位置。
35.物理学中常用磁感线来形象地描述磁场,用磁感应强度(用字母B表示)来描述磁场的强弱,它的国际单位是特斯拉(符号是T),磁感应强度B越大表明磁场越强;B=0表明没有磁场。有一种电阻,它的大小随磁场强弱的变化而变化,这种电阻叫做磁敏电阻。如图所示是某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象。为了研究某磁敏电阻R的性质,设计了如图1-1-36所示的电路进行实验,请解答下列问题:
(1)当S1断开,S2闭合时,电压表的示数为3V,则此时电流表的示数为 ▲ A;
(2)只闭合S1,通电螺线管的左端为 ▲ 极;闭合S1和S2,移动两个滑动变阻器的滑片,当电流表示数为0.04A时,电压表的示数为6V,由图象可得,此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度 ▲ T;
(3)实验中将右图甲中电路电源的正负极对调,发现右图乙电路中电压表和电流表的示数均不变,这表明:该磁敏电阻的阻值与磁场的 ▲ 无关;
(4)实验中通过改变滑动变阻器连人电路R1中的阻值来改变磁敏电阻所在位置的磁感应强度,从而影响电流表的示数。若让滑动变阻器R1的滑片P向右移动,此时电流表的示数将 ▲ 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)。请你再提供一种改变磁感应强度的方法 ▲ 。
【答案】(1)0.03;(2)S;0.3;(3)方向;(4)变大;改变通电螺线管的线圈匝数
【解析】【分析】【详解】(1)由图象知,当R没有磁性时,R=100Ω,根据欧姆定律得,电流表的示数为;
闭合开关S1时,螺线管产生磁性,由安培定则知:左端为S极;当电流表示数为0.04A时,电压表的示数为6V,磁敏电阻的阻值为R ==150Ω,由图象知,此时的磁感应强度为0.3T;
(3)小刚将电源的正负极对调,螺线管的磁极发生变化;发现乙电路中电压表和电流表的示数不变,也就是磁敏电阻的阻值不变.这表明:该磁敏电阻的阻值与磁场的方向无关;
(4)滑动变器R1的滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,甲电路的总电阻变大,由I=
可知,甲电路的电流变小,通电螺线管线圈匝数一定时,通电螺旋线管的磁性减弱,由图象可知,R的阻值变小,乙电路图的总电阻变小。由I=可知,电路中的电流变大,即此时电流表的示数将变大。已知磁敏电阻的大小随磁场强弱的变化而变化,所以可以通过改变通电螺线管中线圈匝数改变螺线管的磁性强弱,间接改变磁敏电阻的阻值。故答案为:(1)0.03;(2)S;0.3;(3)方向;(4)变大;改变通电螺线管的线圈匝数。
36.阅读短文,回答问题。
巨磁电阻效应
1988年,阿尔贝·费尔和彼得·格林贝格尔发现,在铁、铬相间的三层复合膜电阻中(如图1-1-37甲所示),微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化,这种现象被命名为“巨磁电阻效应”。更多的实验发现,并非任意两种不同金属相间的三层膜都具有“巨磁电阻效应”。组成三层膜的两种金属中,有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种,另一种是不易被磁化的其他金属,才可能产生“巨磁电阻效应”。进一步研究表明,“巨磁电阻效应”只发生在膜层的厚度为特定值时。用R0表示未加磁场时的电阻,R表示加入磁场后的电阻,科学家测得铁、铬组成的复合膜R与R0之比与膜层厚度d(三层膜厚度均相同)的关系如图1-1-37乙所示。1994年IBM公司根据“巨磁电阻效应”原理,利用铁、铬组成的复合膜研制出“新型读出磁头”,将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息。
(1)以下两种金属组成的三层复合膜可能发生“巨磁电阻效应”的是 ▲ 。
A.铜、银 B.铁、铜 C.铜、铝 D.铁、镍
(2)对铁、铬组成的复合膜,当膜层厚度是2.2nm时,这种复合膜电阻 ▲ (选填“具有”或“不具有”)巨磁电阻效应”。
(3)丙图是硬盘某区域磁记录的分布情况,其中1表示有磁区域,0表示无磁区域,将“新型读出磁头”组成如图所示电路,当磁头从左向右匀速经过该区域过程中,电流表读数变化情况应是丁图中的 ▲ 。
【答案】(1)B;(2)不具有;(3)C
【解析】(1)由题意知:组成三层膜的两种金属中,有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种,另一种是不易被磁化的其他金属,才可能产生“巨磁电阻效应”;(2)首先从图中读出2.2nm时,R、R0的比值大小,若比值较小,说明此时在磁场的作用下,阻值的变化较为剧烈,符合“巨磁电阻效应”;若比值趋近于1,则情况正好相反;(3)由“巨磁电阻效应”知,“新型读出磁头”在磁场的影响下,阻值会变小,相应的电流会变大,可根据这个特点来判断正确的图象.
【分析】本题为信息给予题,要学会从众多文字中寻找答案的能力.
【详解】(1)由题意知,组成层膜的两种金属有一种是易磁化的金属铁钴镍中的其中一种,另一种是不易被磁化的,故选B;(2)由图知:当d=2.2nm时,趋近于1,即在施加磁场前后,复合膜的阻值变化较大,不符合“巨磁电阻效应”,即此时复合膜不具有“巨磁电阻效应”.(5)在“硬盘的磁信息”中,左数第二、三、五格均为有磁区域,由“巨磁电阻效应”知,此时电阻要变小,相应的电流要变大;而左数第一、四格为无磁区域,电阻没有变化,电流较小;根据上面的分析知,只有C图符合上述要求,故选C。故答案为:(1)B;(2)不具有;(3) C。
37.一天,小明在炉子旁边,将手中的铁钧在炉子中烧得通红。他突然想到,如果将磁铁放在火中烧,会有什么现象呢?是磁性变强,还是磁性变弱?小明猜想,可能会变强吧。那么究竟怎样呢?小明设计并做了如图1-1-38所示的实验:将一条形磁体的一端固定在铁架台上,另一端吸着一些小铁钉。现在,用酒精灯给磁体加热。经过一段时间后,当磁铁被烧红时,小明发现小铁钉纷纷落下。
请你回答下列问题:
图1-1-38
(1)根据上述短文的阅读,你可以得出什么初步结论?
(2)你认为这一结论可以有什么应用?请举一个应用的设想。
【答案】(1)由磁铁被烧红时小铁钉纷纷落下可知:磁体在温度升高的时候磁性减弱了;(2)去掉某些物体的磁性(将某些磁体消磁)
【解析】(1)从材料中知,当磁铁被烧红时,小铁钉纷纷落下,而在常温下,小铁钉是能被磁铁吸住的,不同的是温度变得高,故可得出当温度变得高时,磁铁的磁性变弱;(2)可设计一个由温度变高,开关就闭合自动报警器,答案不唯一。
【分析】本题是材料应用题,考查了科学探究的一般过程,而在实际应用中,不一定七个环节都要包括,同时学习物理,也是为了在生活中用物理知识解释现象。
【详解】(1)由磁铁被烧红时小铁钉纷纷落下可知:磁体在温度升高的时候磁性减弱了;(2)去掉某些物体的磁性(将某些磁体消磁)。
38.磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,小蕊和小昌同学想探究磁体对回形针的吸引力的大小与放人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1-1-39所示,保持磁体和纸片间的距离一定,在纸片上放入不同的物体时,通过比较纸片下面能吸附的回形针数量,显示磁体对回形针吸引力的大小。
图1-1-39 图1-1-40
回形针的放置有图1-1-40中的甲、乙两种方法,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1-1-40中 ▲ 的方法。
(2)选择正确的方法后,他们在纸片上分别放入形状、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个数,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
吸引回形针数量/个 4 1 1 3 3 3 3
①分析数据,可以得出,在其他条件相同时,放入铁板或镍板,吸引回形针的数量 ▲ ,说明铁板和镍板对吸引力的影响 ▲ ,即对磁性屏蔽效果明显。
②铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是 ▲ 。
③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入形状和 ▲ 相同、面积不同的铁板,发现铁板面积越大,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,再写出一种保护磁卡磁性的方法: ▲ 。
【答案】(1)二力平衡;乙;(2)①较少;较大;②铝不能被磁化;③磁体屏蔽的效果与那些因素有关;(3)厚度;(4)磁卡放入铁盒中
【解析】【分析】此实验探究的问题--不同物体的屏蔽效果与生活联系密切,实验过程充分应用了控制变量法和转换法.题目设计新颖,难度适中,充分考查学生应用物理方法解决实际问题的能力,是一道好题。
【详解】(1)铁钉受到两个力的作用:重力和磁体的吸引力,处于静止状态,所以这两个力是一对平衡力.应用的原理是二力平衡;甲图中,铁钉受到的磁力和重力不在一条直线上,所以不是平衡力,因此选择乙图;
(2)①分析数据可以得出,在其它条件相同时,放入铁板或镍板,吸引铁钉的数量较少,说明铁板和镍板对吸引力的影响较大,即对磁性屏蔽效果明显;
②铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是铝不是磁性物质,不能被磁化;
③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,铁、镍、铝都是导体,它们对吸引力影响效果却不同,因此提出的问题是:磁体屏蔽的效果与哪些因素有关;
(3)要研究屏蔽效果与铁板面积的关系,必须保持铁板的形状、厚度一定,改变面积大小,观察铁钉被吸起的数目多少;
(4)由于含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显,所以可以将磁卡放在铁盒中,磁性就能长时间保持了。故答案为:(1)二力平衡;乙;(2)①较少;较大;②铝不能被磁化;③磁体屏蔽的效果与那些因素有关;(3)厚度;(4)磁卡放入铁盒中。
39.福州科技馆展出的磁动轮是根据 ▲ 的原理制成的,每个轮的边缘装有12个侧放的柱形磁体,如图1-1-41所示。当推动A轮转动时,其他3个轮会随之转动。若A轮磁体外侧是N极,则C轮磁体外侧是 ▲ 极。如果A轮顺时针转动,C轮将 ▲ 时针转动,D轮将 ▲ 时针转动。(后两空选填“顺”或“逆”)
图1-1-41
【答案】异名磁极互相吸引;S;逆;顺
【解析】磁极之间的相互作用规律:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引.把握住这一规律,然后针对题目仔细分析,得出答案。
【分析】此题主要考查的知识点是磁极之间的相互作用规律,题目不是很难,只要学生仔细分析,定会得出正确的答案。
【详解】磁动轮的工作原理是:异名磁极互相吸引.既然已经说了是异名磁极相互吸引的原理,若A轮磁体外侧是N极,那么C轮的外侧必然是S.你可以假设A的最上端那一点为a,那么它对应C上最下端的一点b,当A顺时针转动,那么a点会偏离至A轮轴线的右侧,此时a会吸引b也偏离至C轴线的右侧,那么C就是逆时针转动,同理,D是顺时针转动。故答案为:异名磁极互相吸引;S;逆;顺。
40.(说理题)人体的血液中含有大量的铁元素,血液循环畅通,人就健康。而在我国,人们睡觉的床铺有顺南北方向摆放的传统,这不是迷信,是科学。请你说明其中的科学道理。
【答案】当人在南北方向躺着时,人体的血管方向与地磁场的方向一致;含有铁元素的血液受到的地磁场的作用力的方向也是南北方向,两者方向相同,就会加快血液的流动,促进血液的循环,人就健康
【解析】(1)当血液的受力方向和运动方向一致时,血液循环的速度就较快.(2)从含有铁元素要受到地磁场的作用下,将其受力方向血管的方向及其运动方向联系起来,可以加快血液循环入手分析此题。
【分析】将含有铁元素的血液的受力方向与血液循环的方向联系起来,是解决此题的关键。
【详解】略
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