北师大版九年级年级全一册14.2磁场 同步练习（有解析）

北师大版九年级年级全一册 14.2 磁场 同步练习
一、单选题
1．关于磁场和磁感线，下列说法中错误的是 （　　）
A．磁场是有方向的
B．磁感线只是用来描述磁场的一些假想曲线
C．地球的磁场叫做地磁场
D．地理的北极就是地磁场的北极
2．我国古代四大发明中，与磁有关的是（　　）
A．火药 B．指南针 C．造纸术 D．印刷术
3．我国是世界上最早使用指南针的国家，东汉学者王充在《论衡》中记载到：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。那么司南的“柢”相当于磁体的（　　）
A．极 B．极
C．可能极，可能极 D．无法确定
4．下列关于磁场的描述，正确的是（　　）
A．磁场是由无数条磁感线组成的
B．地理S、N极与地磁S、N极完全重合
C．小磁针静止时，S极的指向与该点磁场方向相同
D．磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在
5．如图所示，能正确反映磁体周围的磁感线分布的是（　　）
A． B． C． D．
6．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图示。关于地磁场， 下列说法正确的是（　　）
A．地磁场的S 极在地理的南极附近
B．地磁场的南、北极与地理南、北极完全重合
C．地球周围存在着很多条疏密不同的磁感线
D．可以通过小磁针静止时N 极的指向来确定该点的地磁场方向
7．指南针是我国古代的四大发明之一，它在地磁场的作用下能够指向南北，但是磁针所指的南北方向与地理位置的南北方向略有偏差，世界上最早记述这一现象的人是（　　）
A．牛顿 B．安培 C．沈括 D．阿基米德
8．关于磁场的描述，下列说法正确的是（　　）
A．磁感线是磁场中真实存在的曲线
B．放入磁场中的任何物体都要受到磁力的作用
C．小磁针N极在任何情况下都指向地理的南极
D．规定小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向
9．如图所示，是同学们所画的几种情景下的示意图，其中正确的是（　　）
A．作用在杠杆上的力和力臂 B．从岸上看水中鱼的光路图
C．地磁方向及小磁针静止时的指向 D．家庭电路的部分连线情况
10．a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．a端磁极是S极，b端磁极是N极
B．P点没有磁场
C．磁感线是真实存在的
D．Q点的磁场方向水平向右
11．如图中展示了我国古代劳动人民的智慧成果，对其所涉及的物理知识表述正确的是（　　）
A．日晷：光的折射 B．司南：摩擦起电
C．紫砂壶：连通器 D．水车：内能的利用
12．甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极，根据如图所示的小磁针静止时的指向和磁感线的分布可知（　　）
A．根据磁感线的分布可判定甲乙是异名磁极甲乙
B．两个磁铁周围的磁场是由磁感线组成的
C．甲、乙都是S极
D．甲、乙都是N极
二、填空题
13．地球是一个巨大的磁体，地磁北极位于地理___ 极的附近；中华民族是最先利用地磁场服务于人类的，例如指南针的发明：磁体间发生相互作用，是因为一个磁体放在了另一个磁体的_______中。
14．地球也是一个巨大的磁体，指南针能指南北是因为受到了______的作用，但所指南北并不十分准确，而是有微小的偏差，最早论述这一问题的科学家是______。
15．小明自制了一个带有电磁铁的木船模型（如图所示）。将它放入水中漂浮，船头指向东。闭合开关S，电磁铁由于受到地磁场的作用，船头会指向地球___________极。
16．在物理学中，为了研究磁场方便，我们引入了磁感线的概念。磁感线总是从磁体的___极出来，回到_______极。
三、综合题
17．通过以下材料的阅读完成下列各题
S1线﹣﹣连接门头沟与城区的新通道北京轨道交通S1线采用中国北车唐车公司生产的“玲龙号”磁悬浮列车，如图所示．车体涂装颜色红白相间，车窗车门以灰色点缀．采用铝合金车体，宽幅车身，具有转弯半径小、爬坡能力强、噪音低等特点．最高时速超100公里，计划配10列，2017年底通车后S1线将成为国内第一个实现商业运营的中低速磁悬浮线路．规划阶段曾称门头沟线，是北京市建设的一条中低速磁悬浮轨道线．该线路沿线共有8个站点，分别为苹果园站、金安桥站、四道桥站、曹各庄站、上岸站、栗园庄站、小园站及石门营站．其中石门营站﹣﹣金安桥站区间于2017年12月底开通试运营．有相关西延规划，将设站南村，鲁家滩，戒台寺，潭柘寺4站．磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具，它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向，再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行．列车通过磁体之间的相互作用，悬浮在轨道上方，大大减小了运行中的阻力，最高运行时速可达100km/h以上．如图为磁悬浮列车S1线悬浮原理的示意图．S1线采用的“常导型”磁悬浮列车及轨道和电动机的工作原理完全相同．只是把电动机的“转子”布置在列车上，将电动机的“定子”铺设在轨道上．通过“转子”，“定子”间的相互作用，将电能转化为前进的动能．电动机的“定子”通电时，通过电流对磁场的作用就可以推动“转子”转动．磁悬浮列车轨道就像被一个个电动机铺满，当向轨道这个“定子”输电时，通过电流对磁场的作用，列车就像电动机的“转子”一样被推动着做直线运动了．
（1）如图中的列车是通过_______方法悬浮起来的．
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
（2）磁悬浮列车获得动力的原理是：_______
18．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，磁感应强度越大，磁场越强；有一种电阻的阻值跟磁感应强度有关，我们把它叫做磁敏电阻，它的阻值大小随磁场的强弱变化而变化.小帆设计了一个可以测量该磁敏电阻R阻值的电路（如图1，其中磁敏电阻所处的磁场未画出）.
次数 1 2 3
U/V 0.9 1.8 2.7
I/mA 3.00 6.00 9.00
（1）磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图像如图2所示，图像中图线与纵坐标的交点P表示的物理意义是___________________________________.
（2）将该磁敏电阻R放置在磁场中的位置A点（图3）.正确测得的数据如表格所示，则该磁敏电阻的测量值为________，A点的磁感应强度为________T .
（3）在实验过程中，仅将磁敏电阻从图3所示A处移至B处，其他条件不变，那么电压表的示数________（填“增大”、“减小”或“不变”）.
（4）就现有的实验器材和电路，请提出一个有意义的可供研究的物理问题______.
19．磁悬浮列车
磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力（即磁的吸力和排斥力）来推动的列车，如图所示．由于其轨道的磁力使之悬浮在空中，行走时不需接触地面，因此只有空气的阻力．在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁铁和导轨间保持10—15毫米的间隙，并使导轨钢板的排斥力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行．
磁悬浮技术的研究源于德国，早在1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔就提出了电磁悬浮原理，并于1934年申请了磁悬浮列车的专利．1970年以后，随着世界工业化国家经济实力的不断加强，为提高交通运输能力以适应其经济发展的需要，德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发．2009年6月15日，国内首列具有完全自主知识产权的实用型中低速磁悬浮列车，在中国北车唐山轨道客车有限公司下线后完成列车调试，这标志着我国已经具备中低速磁悬浮列车产业化的制造能力．
磁悬浮列车主要由悬浮系统、推进系统和导向系统三大部分组成．
1悬浮系统的设计，可以分为两个方向，分别是德国所采用的常导型和日本所采用的超导型．从悬浮技术上讲就是电磁悬浮系统(EMS)和电力悬浮系统(EDS)．
EMS是一种吸力悬浮系统，是结合磁悬浮列车在机车上的电磁铁和导轨上的铁磁轨道相互排斥产生悬浮．常导磁悬浮列车工作时，首先调整车辆下部的悬浮和导向电磁铁的电磁排斥力，与地面轨道两侧的绕组发生磁铁反作用把列车浮起．在车辆下部的导向电磁铁与轨道磁铁的反作用下，使车轮与轨道保持一定的侧向距离，实现轮轨在水平方向和垂直方向的无接触支撑和无接触导向．车辆与行车轨道之间的悬浮间隙为10毫米，是通过一套高精度电子调整系统得以保证的．此外由于悬浮和导向实际上与列车运行速度无关，所以即使在停车状态下列车仍然可以进入悬浮状态．
EDS把磁铁使用在运动的机车上以在导轨上产生电流．由于机车和导轨的缝隙减少时电磁斥力会增大，从而产生的电磁斥力提供了稳定的机车的支撑和导向．然而机车必须安装类似车轮一样的装置对机车在“起飞”和“着陆”时进行有效支撑，这是因为EDS在机车速度低于大约25英里/小时无法保证悬浮．
2推进系统．磁悬浮列车的驱动运用同步直线电动机的原理．车辆下部支撑电磁铁线圈的作用就像是同步直线电动机的励磁线圈，地面轨道内侧的三相移动磁场驱动绕组起到电枢的作用，它就像同步直线电动机的长定子绕组．从而在悬浮状态下，列车可以完全实现非接触的牵引和制动．
3导向系统．导向系统是一种测向力来保证悬浮的机车能够沿着导轨的方向运动．必要的推力与悬浮力相类似，也可以分为引力和斥力．在机车底板上的同一块电磁铁可以同时为导向系统和悬浮系统提供动力．
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）磁悬浮列车的优点是_________________________________________________；
（2）你能否提出磁悬浮列车的不足或缺点有什么吗？请写出你的观点．________
20．将表面有金属镀层的磁铁吸在干电池的负极，将一根硬铜线折成导线框abcd搭在干电池的正极和磁铁上（如图），导线框abcd就会以干电池为轴转动起来．
（1）图中4条弧线为磁感线，请在磁感线p上用箭头标出其方向．
( )
（2）导线框能转动起来的原理是_____．
（3）转动过程中，导线ab与导线cd受到的力的方向_____（选填“相同”或“相反”）
（4）如果将磁铁的N、S极对调，导线框将_____．
A、没有任何变化． B、转动方向与原来相反． C、停止转动
（5）通电时间稍长，干电池会明显发热，原因是_____．
21．阅读短文，解答问题．
指南针是我国古代的四大发明之一．司南是春秋战国时期发明的一种指南针，如图甲所示，它由青铜盘和磁勺组成，磁勺放置在光滑青铜盘的中心，可以自由转动．古文《论衡 是应篇》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”．司南的作用，放在地上，它的勺柄静止时指向南方．磁勺能够指示方向，是利用了地磁场对磁勺的作用．
（1）若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，图乙和丙所示的两个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是___________
（2）司南的勺柄应为该磁体的___________（选填“N”或“S”）极．
（3）某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”，图丁所示为天然磁石的磁感线分布情况，则应将磁石的___________（选填“A”、“B”、“C”或“D”）处打磨成勺柄
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
A．在条形磁体周围的不同地方，小磁针静止时指示着不同的方向，这说明磁场是有方向的，故A正确，不符合题意；
B．磁感线是为了形象描述磁场而画出来的曲线，不是真正存在的，故B正确，不符合题意；
C．地球周围存在着磁场，这就是地磁场，故C正确，不符合题意；
D．地磁场的南极在地理北极的附近，故D错误，符合题意。
故选D。
2．B
【详解】
我国古代四大发明中，与磁有关的是指南针，地球是个天然的大磁体，地球周围存在着磁场，指南针受到地球磁场力的作用，总是指示南北方向，地球的地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。
故选B。
3．B
【详解】
司南是在地磁场的作用下工作的，“柢”指向地理的南极附近，即地磁北极附近，由异名磁极相互吸引可知，“柢”是磁体的S极。
故选B。
4．D
【详解】
A．磁感线是为了描述磁场而假想的线，并不是实际存在的，故A错误；
B．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B错误；
C．将可自由转动的小磁针放在磁场中某一点静止时，小磁针N极指向为该点的磁场方向，故C错误；
D．磁场是看不见的，对放入其中的磁体有力的作用，故可通过小磁针感知它的存在，故D正确。
故选D。
5．B
【详解】
磁体外部磁感线从N极流向S极，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
6．D
【详解】
A．地磁场的S 极在地理的北极附近，故A选项错误；
B．地磁场的南、北极与地理南、北极存在一定的偏角，故B选项错误；
C．磁感线并不是真实存在的，是人们为了研究磁场假想出来的，故C选项错误；
D．我们规定小磁针静止时N 极所指方向为该点的磁场方向，所以可以通过小磁针静止时N极的指向来确定该点的地磁场方向，故D选项正确。
故选D。
7．C
【详解】
A．牛顿在物理方面是力学(三大定律)及光的色散，在磁学没有大的建树，故A不符合题意；
B．安培发现了安培定则和安培力，故B不符合题意；
C．我国宋朝的学者沈括是第一个发现磁偏角的人，故C符合题意；
D．阿基米德发现了阿基米德原理，故D不符合题意。
故选C。
8．D
【详解】
A．磁感线是为描述磁场而假想出来的，并非真实存在，这里利用了模型法，故A错误；
B．放入磁场中的磁体或铁、钴、镍等物体会受到磁力的作用，并不是所有物体，故B错误；
C．小磁针N极指向地理的北极，地磁的南极，故C错误；
D．磁场的基本性质是对处于磁场中的小磁针有力的作用，小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向，故D正确。
故选D。
9．C
【详解】
A．力臂的方向应该与力的方向相互垂直，故A错误；
B．从岸上看水中鱼，光应该是从鱼射向人眼，故B错误；
C．地磁的南北极和地理的南北极相反相不重合，小磁针的S极指向地理的南极，N极指向地理的北极，故C正确；
D．在家庭电路中，开关应该接在用电器和火线之间，故D错误。
故选C。
10．D
【详解】
A．磁感线的方向由N极指向S极，由图可知，a端磁极是N极，b端磁极是S极，故A错误；
B．处于磁场中的任意位置都有磁场，磁感线只是为了直观的描述磁场假想出来的，它的疏密程度代表磁场的强弱，因此P点虽然不在画出的磁感线上，但依然有磁场，故B错误；
C．磁场是真实存在的，但是磁感线是不存在的，是为了方便描述磁场而假想出的一个模型，故C错误；
D．Q点的磁场方向由a端指向b端，水平向右，故D正确。
故选D。
11．C
【详解】
A．日晷影子成因是光的直线传播，故A错误；
B．地球的周围存在磁场，故司南能够指南北是由于受到了地磁场的作用，故B错误；
C．紫砂壶的壶嘴和壶身上端开口、底部连通，构成了连通器，故C正确；
D．水车利用了水的机械能，故D错误。
故选C。
12．D
【详解】
A．在磁体外部，磁感线是从N极出发回到S极的，而图中甲、乙周围的磁感线没有这样分布，说明甲、乙是同名磁极，故A不符合题意；
B．磁场是真实存在的，磁感线是为了描述磁场而引入的假象的曲线，两个磁铁周围的磁场不是由磁感线组成的。故B不符合题意；
CD．图中甲、乙吸引小磁针的S极，根据异名磁极相互吸引可知，甲、乙都是N极，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
13． 南 磁场
【详解】
[1][2]地磁极与地球的地理两极位置相反，即地磁北极位于地理南极的附近；磁体的周围存在着磁场，磁体间的相互作用是通过磁场而发生的，磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用。
14． 地磁场 沈括
【详解】
[1][2]指南针由于受到了地磁场的作用，才有了指向性；但我国宋朝的沈括首先发现并论述了磁偏角现象。
15．北
【详解】
由右手螺旋定则可知螺线管B侧为N极，A侧为S极；地磁场沿南北方向，地球南极处为地磁场的N极，地球北极处为地磁场的S极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故船头指向北极。
16． 北 南
略
17． A 通电导体在磁场中受到力的作用
【详解】
（1）由题意可知，列车通过磁体之间的相互作用，悬浮在轨道上方的；
由如图可知，悬浮电磁铁在轨道电磁铁的下方，所以轨道电磁铁和悬浮电磁铁相互吸引时能使磁悬浮列车悬浮，靠的是异名磁极相互吸引的原理工作的，故选A．
（2）由题意可知，“常导型”磁悬浮列车及轨道和电动机的工作原理完全相同，所以，磁悬浮列车获得动力的原理是：通电导体在磁场中受到力的作用．
18． 磁感应强度为0时，磁敏电阻R的阻值是100Ω 300 0.6 减小 磁敏电阻的阻值与磁场方向有关吗？
【详解】
（1）[1]由图像可知，当磁感应强度B为0时，磁敏电阻R的阻值在P点，为100Ω．所以P点表示的物理意义是：磁感应强度为0时，磁敏电阻R的阻值是100Ω．
（2）[2]有表格可知，跟R=，计算得三次测量的磁敏电阻R的阻值分别为：300Ω、300Ω、300Ω，去平均值得，磁敏电阻R放在磁场中A点时电阻值为300．
[3]对照图像可知，当磁敏电阻阻值为300Ω时，A点的磁感应强度为0.6T．
（3）[4]由图中A、B位置的磁感线疏密程度可知，A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度．其他条件不变，将磁敏电阻从A处移至B处，由图像可知，则磁敏电阻阻值将减小．再由电路图可知，串联电路中电阻越小分得的电压越少，所以电压表示数将减小．
（4）[5]利用现有器材，将磁敏电阻放置在磁场中某一位置，保持磁敏电阻与磁体的位置不变，将磁极对换，再测量磁敏电阻阻值．可以探究磁敏电阻的阻值与磁场方向是否有关．
19． 具有高速、低噪音、环保、经济和舒适等优点 由于磁悬浮系统是凭借电磁力来进行悬浮，导向和驱动功能的，一旦断电，磁悬浮列车会发生严重的安全事故，因此断电后磁悬浮的安全保障措施仍然没有得到完全解决；强磁场对人的健康，生态环境的平衡与电子产品的运行影响仍需进一步研究
（1）先看提出的问题，带着问题去有目的读材料中的内容，找出相关的关键信息，据此从环保、经济等角度去总结提炼关键信息并作答；（2）根据磁悬浮列车的运行原理去找出它不足或缺点，从强磁场是否会对人体健康会造成影响的角度分析；
【详解】
（1）综合阅读题干中的材料，并提炼关键信息总结如下：磁悬浮列车具有高速、低噪音、环保、经济和舒适等优点；
（2）由于磁悬浮系统是凭借电磁力来进行悬浮、导向和驱动功能的，所以对电的依赖程度过高，一旦断电，磁悬浮列车会发生严重的安全事故，因此断电后磁悬浮的安全保障措施仍然没有得到完全解决；强磁场对人的健康，生态环境的平衡与电子产品的运行影响仍需进一步研究；
20． 通电导体在磁场中受到力的作用 相反 B 干电池被短路
在磁体外部的磁感线，都是从北极出发回到南极；通电导体在磁场中受到力的作用；根据图示分析流过导线ab与导线cd的电流方向，即可判断两导线的受力方向；通电导体在磁场中会受到力的作用，其受力方向与电流方向和磁场方向有关；用导线将干电池两极连起来，会造成电源短路，根据Q＝I2Rt分析发热的原因．
【详解】
（1）在磁体外部的磁感线，都是从北极出发回到南极，磁感线p的方向如图所示：
（2）金属框能转动起来是因为通电导体在磁场中受到力的作用；
（3）由于电流从电源的正极流出，所以图中ab的电流方向是由a到b，导线cd中的电流方向是由d到c，电流方向相同（都向下），由于磁场方向相反（由图知左边磁场斜向左上方，右边磁场斜向右上方），所以此时导线ab与导线cd受到的力的方向相反；
（4）因为通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关，所以将磁铁的N、S极对调（磁场方向相反），导线框将反向转动，故B正确；
（5）用导线直接将电源的正负极相连会造成电源被短路，电流很大，根据Q＝I2Rt可知，通电时间稍长，干电池会明显发热．
21． 丙 S C
【详解】
(1)地球是一个大磁体，地磁场的形状与条形磁铁相似，地磁场的南北极与地理南北极相反，即地磁的北极在地理的南极附近，故丙图正确．(2)磁勺的勺柄指南，根据地理的南极正是地磁的N极，异名磁极相互吸引，因此，勺柄为该磁体S极．(3)如(丁)所示，根据天然磁石的磁感线分布，可判断C端是S极，也就是磁勺的勺柄．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页