人教版九年级全一册20.1磁现象磁场一课一练（有解析）

人教版九年级全一册 20.1 磁现象 磁场 一课一练
一、单选题
1．某同学研究磁体周围的磁场情况，将一根条形磁体放在水平桌面上，在它周围放置一些小磁针，小磁针的指向情况如图甲所示；将小磁针拿掉之后，在条形磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀撒一层铁屑，轻轻敲打玻璃，可以看到铁屑的分布情况如图乙所示；根据甲图和乙图所示的实验现象，用磁感线描述条形磁体周围的磁场情况如图丙所示。下列说法不正确的是（　　）
A．图甲所示的实验，研究的是条形磁体周围的磁场方向特点
B．图乙所示的实验，研究的是条形磁体周围的磁场分布特点
C．由图丙可知，条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的
D．图丙所示的条形磁体周围的磁感线，是人们为了描述磁场建立的物理模型
2．关于磁场，下列说法中正确的是（ ）
A．磁场是由无数条磁感线组成的
B．任何物质在磁场中都能被磁化并保持磁性
C．磁极间的相互作用是通过磁感线发生的
D．磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在
3．关于物理现象和物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．为了防止触电，必须把用电器的开关接在火线上
B．验电器的原理是异种电荷相互吸引
C．小磁针静止时，S极的指向与该点磁场方向相同
D．用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电是由于毛皮束缚电子的能力比较强
4．下列说法中正确的是（　　）
A．磁感线是由铁屑组成的
B．磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在
C．地球是一个巨大的磁体，地磁的南北极跟地理的南北极是完全重合的
D．小磁针的S极在某点所受磁场力的方向，跟该点磁场的方向相同
5．当悬挂的A、B、C三个钢棒互相靠近时，出现的现象如图所示，则（　　）
A．A、B棒有磁性，C棒没有磁性
B．A棒没有磁性，B，C棒有磁性
C．A棒可能有磁性也可能没有磁性，B、C棒有磁性
D．A、C棒有磁性，B棒可能有磁性也可能没有磁性
6．下列说法正确的是（ ）
A．磁体的磁性越强，能吸引的物质种类就越多
B．指南针能够指南北，是由于受到地磁场的作用
C．磁体之间的作用是通过磁场发生的，但磁场并不存在
D．能够自由转动的小磁针静止时，其N极指向地理南极附近
7．我国早期的指南针——司南，东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢（握柄）指南”。司南握柄所指的方向是（　　）
A．地理北极，地磁北极 B．地理北极，地磁南极
C．地理南极，地磁北极 D．地理南极，地磁南极
8．如图所示是条形磁体的磁场分布，下列说法正确的是（　　）
A．磁场a点和b点处的磁场强弱相同
B．置于a点的小磁针静止时N极指向右侧
C．条形磁体左端为N极，右端为S极
D．置于b点的小磁针静止时S极指向左侧
9．下列现象中，不是摩擦起电现象的是（　　）
A．在磁体上摩擦过的钢棒能吸引小铁屑
B．冬天脱毛衣时常会听到“啪啪”的声响
C．与毛皮摩擦过的塑料梳子能吸引小纸屑
D．与丝绸摩擦过的玻璃棒靠近细水流，细水流会变弯曲
10．如图所示，是我国古代四大发明之一的指南针﹣﹣司南，它是把天然磁石磨成勺子的形状，放在水平光滑的“地盘”上制成的，“柢”指的是司南长柄。当司南静止时，其长柄指向（　　）
A．东方 B．南方 C．西方 D．北方
二、填空题
11．《论衡》 中记载:“司南之杓、投之于地，其柢指南”。如图所示“柢”即握柄，是磁体的______（选填“N”或“S”）极。地磁的南极在地理的______极附近，最早发现地磁南北极和地理南北极不重合的是我国宋代学者沈括。
12．如图所示，是我国早期的指南针--司南。东汉学者王充在《论衡》中记载为：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。它的这个性质是因为受到_______的作用；宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中明确指出，指南针所指的方向“常微偏东，不全南也”。司南在水平面静止时勺柄指向地磁场的_______极附近。
13．磁场方向：在磁场中的某一点，小磁针______时_______所指的方向就是该点的磁场方向。磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极指的方向相同。
14．地球表面水平放置、能自由转动的小磁针指向南北，这是由于受到______作用。而磁针所指的方向不是正南、正北，世界上最早发现这一现象的是______。
15．《论衡》中记载∶“司南之杓，投之于地，其柢指南。”如图，司南即指南针，“柢”即握柄，是磁体的S极，静止时指向地磁场的______（选填 “南”或“北”）极。指南针在通电螺线管附近发生偏转，是因为______产生了磁场。
三、综合题
16．如图乙是电饭锅中的磁钢限温器的结构图，电饭锅是生活中常见的用电器，磁钢限温器是它的温度控制装置，利用了感温磁钢（软磁体）的磁性随温度的变化而变化的特性来设计的，这样可以限制煮饭过程中的最高温度。
感温磁钢的磁性随着本身温度作非线性变化，其特性曲线如图甲所示；磁钢限温器结构如图乙所示，它主要由感温磁钢、永磁体和弹簧构成，感温磁钢及其外套、内锅由弹簧支撑，感温磁钢与受热面固定在一起，受热面直接把热量传递给锅底。
煮饭时用手按按钮开关，通过杠杆使永磁体和感温磁钢吸合，在吸力作用下永磁体不会落下，金属触点闭合，电路接通，加热元件开始发热，当饭煮熟后，温度继续上升，当升高到某一温度时，永磁体落下，通过杠杆使触点分开，加热元件停止发热，同时按钮开关跳起。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）电饭锅煮饭过程中能量的转化情况是______；
（2）煮饭时用手按按钮开关，由图可知，杠杆属于______杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）；
（3）在磁钢限温器工作过程中，感温磁钢的磁性急剧减弱是在______；
A．按下按钮开关时
B．按钮开关跳起后
C．加热升温到103℃时
D．降温过程中
（4）与铜导线相比，制作电饭锅加热元件的材料应具备的特性是______；
A．电阻较大，熔点较低
B．电阻较大，熔点较高
C．电阻较小，熔点较低
D．电阻较小，熔点较高
（5）小明发现用该电饭锅烧水，当水沸腾时电饭锅的按钮开关没有跳起，原因是______。
17．顺德的春季多雨，空气相对湿度较大，某些特定的环境需要除湿，如题图甲所示，为某实验小组设计的除湿器简化电路图。控制电路中的电源电压U0=6V，调控电阻R的阻值范围为0600Ω，Rs为湿敏电阻，其阻值随相对湿度RH（%）变化的图象如图乙所示（为方便计算，已将图线作了近似处理），L为磁控开关，其开关电流为10mA；当湿敏电阻Rs的阻值发生变化时，控制电路中的电流随之发生变化，当电流大于或等于10mA时，L中两个由磁性材料制成的弹片P、Q相互吸合，工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿，工作电路的电压U=220V，R0为保护电阻，磁控开关L的导线电阻不计。
（1）组成弹片P、Q的材料可能是______（选填“铁”或“铝”）；
（2）由图乙可知，湿敏电阻Rs的阻值随着相对湿度的增加而______；
（3）工作电路的总电功率为880W，工作0.5h消耗的电能为______kW·h，若保护电阻R0的阻值为10Ω，则压缩机的电功率为______W；
（4）若调控电阻为450Ω，则相对湿度超过______%时开始除湿。利用除湿器要使某特定环境的空气相对湿度降得更低，可采取的方法是______（写1条即可）。
18．请阅读《磁液》并回答下题。
磁液
磁液是一种具有磁性的液体。其实液体本身并无磁性，人们把一种强磁性的固体研磨成很细的粉末，再添加一定量的活性剂，然后很均匀地混合在某一种液体里，从而形成一种稳定的混合液就是磁液。这种溶液既有液体的流动性又有固体磁性材料的强磁性。
如下图所示，是中国科技馆“探索与发现”A展厅“电磁之奥”磁液展示。《跳舞的液体》：通过改变电流大小来控制磁场变化从而改变磁液形态，音乐音调的高低，反映了电流的大小，所以磁液会随着音乐跳舞。《磁液显示器》：通过多路磁铁控制器将磁液分割成像素矩阵，在键盘上输入汉字或英文字母，实际上是通过汉字和英文字母控制每一个像素点，让磁液显示我们想要的内容。
如果把用表面活性剂处理过的纳米级超细磁性微粒分散于溶液中，形成一种均匀混合液，该溶液在重力和磁场作用下不会出现凝聚和沉淀现象，具有固体的磁性和液体的流动性。在外加磁场的作用下，磁液会流向磁场强度高的地方并能稳定在那里，或者悬浮在载体上。这就是《液体宝塔》的奥秘。
磁液问世充满神秘的色彩，经过50多年的发展磁液在电子、仪表、机械、化工、环境、医疗等行业领域都得到了广泛的应用。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）磁液是一种具有_________的液体；
（2）在现代技术中磁液得到了越来越广泛的应用，如_________；（请举一例）
（3）根据材料及所学电和磁知识，解释磁液跳动的原理。( )
19．请阅读《手机里的“指南针”》回答问题．
手机里的“指南针”
智能手机里面“指南针”可以像真实小磁针一样指示方向（如图左所示），但手机中并不存在真实的小磁针，发挥小磁针作用的是一个能对磁场做出反应的电子罗盘．有一种电子罗盘是利用 “霍尔效应”制成的“磁传感器”．
如图右所示，通电长方体金属导体在磁场 B 中时，会受到磁场力的作用，而金属导体中的电流是由自由电子定向移动形成的，因此其微观本质上是电子受到了磁场力的作用，于是这些电子就在磁场力的作用下运动到导体的后表面 D，从而使后表面 D 带上负电荷；而前表面 C 因缺少了电子，带上了正电荷．由于 C、D 表面带有不同种电荷，因此在 C、D 两表面之间就形成一定的电压，这就是霍尔效应．
通过实验可知，电流越大、磁场越强，C、D 两表面间的电压就越大，即霍尔效应越显著．在电流和磁场一定时，“霍尔效应”的显著程度还与导体在磁场中的方位有关，导体中电流 I 的走向与磁场方向的夹角越接近垂直，霍尔效应越显著．手机中的电子罗盘（磁传感器）正是利用这一物理原理制成的．
手机都有 GPS 定位功能，还有必要装电子罗盘吗？很有必要！因为在森林里或者大厦林立的地方，手机很有可能接收不到 GPS 信号，而有了电子罗盘就可以保障你不会迷失方向，毕竟地球磁场是无处不在的．
手机外部强磁体会不会影响手机内部电子罗盘的功能呢？答案是肯定的．靠近手机的强磁体会影响手机中的电子罗盘的正常工作．更糟糕的是，如果把强磁体紧靠手机放置，手机内部的铁质元器件会被磁化，成为磁体，给校正电子罗盘带来困难．有些用户可能会认为这无所谓，因为自己不常使用电子罗盘，但这并不意味着手机中其他功能的应用不依赖电子罗盘．例如有些地图软件就是利用电子罗盘来判断手机朝向的．
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）对于将强磁铁紧靠智能手机放置的后果，下列说法中正确的是 ______．（选填选项前的字母）
A．将手机内部的铁质元器件磁化，对电子罗盘的校正带来困难
B．只是暂时性影响手机的电子罗盘工作，移开磁铁后一切恢复正确
C．只会影响手机中的电子罗盘，对于手机的听筒、话筒不会产生任何影响
D．手机中的电子罗盘并不是小磁针，所以不会对手机产生任何影响
（2）微观上运动的电子受到磁场力的作用，与下列_________ 图所示实验的原理最为相似．（选填图下面的字母）
（3）请你猜想霍尔效应还能有哪些应用_______？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．图甲所示的实验：将小磁针放在条形磁铁的周围，条形磁铁的周围存在磁场，小磁针的N极指向为磁场的方向，故A正确，不符合题意；
B．图乙：将铁屑放在条形磁铁的周围，条形磁铁的周围存在磁场，借助铁屑可以显示磁体周围的磁场分布特点，故B正确，不符合题意；
CD．磁感线，是人们为了描述磁场建立的物理模型，不是实际存在的曲线，故C不正确，符合题意，D正确，不符合题意。
故选C。
2．D
【详解】
A．磁感线是为研究磁场的性质而引入的一种理想化的物理模型，不是真实存在的，故A 错误；
B．只有铁磁性物质在磁场中才能被磁化，故B错误；
C．磁极间的相互作用是通过磁场发生的，故C错误；
D．磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针在磁场中受力而偏转感知它的存在，故D正确。
故选D。
3．A
【详解】
A．家庭电路的开关，一定要接在火线上，这样断开开关时，用电器才不会带电，更安全，故A正确；
B．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，验电器的原理是利用同种电荷相互排斥来工作的，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．橡胶棒在于毛皮摩擦的过程中带来负电，说明橡胶棒的原子核对核外电子的束缚能力强，在摩擦的过程中得电子，带了负电，而毛皮失去电子带正电，故D错误。
故选A。
4．B
【详解】
A．磁感线是不存在的，磁感线是铁屑组成的说法错误，故A错误；
B．磁场看不见摸不着，根据磁场的性质磁场会对置于其中的磁体产生力的作用，因此可以借助小磁针感知它的存在，这是典型的转换法，故B正确；
C．地球是一个巨大的磁体，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，二者并不完全重合，故C错误；
D．小磁针的N极在某点所受磁场力的方向，跟该点磁场的方向相同，故D错误。
故选B。
5．C
【详解】
如图所示，B、C棒相互排斥，B、C棒都有磁性，且磁性相同，A、B棒相互吸引，A棒可能是铁棒，无磁性，也可能有磁性，与B棒磁性不同；故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
6．B
【详解】
A．磁体的磁性越强，意味着吸引磁性物质的能力强，与吸引的物质种类无关，A错误；
B．指南针能够指南北，是由于受到地磁场的作用，B正确；
C．磁场是磁体周围存在着一种特殊的物质，磁体之间的作用是通过磁场发生的，磁场是真实存在的，C错误；
D．地理南极附近是地磁北极，磁感线是从地磁北极出发回到地磁南极，所以小磁针静止时，其N极指向地理北极附近，D错误。
7．C
【详解】
地球本身是一个大磁体，司南实质是一块磁铁，在地球的磁场中收到地磁力的作用，其静止时握柄指向南方，即地理南极，地磁场的北极在地理南极附近，即握柄指向地磁北极。
故选C。
8．D
【详解】
A．磁感线的密疏程度表示磁场的强弱，a点处的磁场比b点处的磁场弱，故A错误；
B．如图可知此磁铁的磁感线从右端触发，指向左端。当小磁针静止在a点时，N极指向磁感线的方向应指向左端，故B错误；
C．在磁铁外部，磁感线从N极出发回到S极，所以该条磁铁左端为S，极右端为N极，故C错误；
D．小磁针在磁场中静止时，N极的指向与该点的磁感线方向一致，所以至于b点的小磁针静止时，N极指向右侧，则S极指向左侧，故D正确。
故选D。
9．A
【详解】
用摩擦的方法使两个不同的物体带电的现象，叫摩擦起电，摩擦过的物体具有吸引轻小物体的性质。所以，冬天脱毛衣时常会听到“啪啪”的声响，与毛皮摩擦过的塑料梳子能吸引小纸屑，与丝绸摩擦过的玻璃棒靠近细水流，细水流会变弯曲都属于摩擦起电现象。而在磁体上摩擦过的钢棒能吸引小铁屑，属于磁化现象。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10．B
【详解】
“司南”是我国古代劳动人民智慧的结晶，司南利用地磁场对磁体有力的作用来指示南北方向的，静止时，其勺柄指向南方，是磁体的南极，地磁的北极。
故选B。
11． S 北
【详解】
[1]根据题意可知，司南的“柢”指向地理的南极，即地磁北极的附近，根据磁场的作用，则“柢”即握柄，是磁体的S极。
[2]地球本身是一个巨大的磁体，而地磁的南极在地理的北极的附近，地磁的北极在地理的南极的附近。
12． 地磁场 北（N）
【详解】
[1][2]地球相当于一个巨大的磁铁，司南在地球的磁场中受到磁力的作用，司南就是利用地磁场工作的，其静止时其勺柄指向南方，即地磁场的北极(N)；
13． 静止 北极
略
14． 地磁场 沈括
【详解】
[1]地球是个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近、地磁南极在地理北极附近，地球表面水平放置、能自由转动的小磁针指向南北，这是由于受到地磁场的作用。
[2]地磁两极与地理两极并不重合，磁针所指的方向不是正南、正北，世界上最早发现这一现象的是在北宋学者沈括。
15． 北 电流（或通电导线或通电螺线管）
【详解】
[1]勺柄为该磁体S极，磁体指示南北是因为受到地磁场的作用，由于异名磁极相互吸引，所以，磁勺静止时指向地磁场的北极。
[2]指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，说明指南针受到磁场作用，说明通电导体周围存在磁场，也就是电流周围存在磁场。
16． 电能转化为内能 费力 B B 水的沸点低于103℃
【详解】
(1)[1]电流做功的过程是电能转化为内能的过程。
(2)[2]煮饭时用手按按钮开关，动力作用在处、阻力作用在处，支点在，所以动力臂小于阻力臂，为费力杠杆。
(3)[3]感温磁钢的磁性受温度的影响，随温度升高，磁性减弱；在温度达到一定值时，其磁性急剧减弱，由于电磁铁受到的重力大于磁力和弹力之和，感温磁钢与永久磁钢分离，同时使加热开关断开，按键跳起，电热盘停止加热，所以感温磁钢的磁性急剧减弱是在按钮开关跳起时。
故选B。
(4)[4]电饭锅加热元件，需要在高温下，并且需要放出较多的热量，根据焦耳定律可知需要较大的电阻，所以必须是电阻较大、熔点较高的材料。
故选B。
(5)[5]当温度达到103℃时，感温磁钢失去磁性，水沸腾时电饭锅的按键没有跳起，原因是水的沸点低于103℃。
17． 铁 变小 0.44 720 60 减小调控电阻R的阻值
【详解】
（1）[1]磁性材料是指铁、钴、镍等物质，磁性弹片需要用磁性材料，铝不是磁性材料，故组成弹片P、Q的材料可能是铁。
（2）[2]根据图乙可知湿敏电阻R的阻值随着相对湿度的增加而变小。
（3）[3]工作电路的总电功率为880W，工作0.5h消耗的电能为
[4]工作电路的电压U=220V，根据P＝UI可得电路的电流为
则保护电阻的功率
P0＝I2R0＝(4A)2×10Ω＝160W
则压缩机的电功率为
P压缩＝P总﹣P0＝880W﹣160W＝720W
（4）[5]当电流大于或等于10mA时，工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿，根据欧姆定律和串联电阻的规律，湿敏电阻Rs的阻值
湿敏电阻随相对湿度的变化关系为一次函数，如下所示：
湿敏电阻为150Ω，OA为150Ω，即为OC的中点，AC为150Ω，而CE为250Ω，根据相似三角形的知识可知，
若调控电阻为450Ω，则相对湿度超过60%时开始除湿。
[6]利用除湿器要使某特定环境的空气相对湿度降得更低，即相对湿度减小，湿敏电阻阻值变大，由于衔铁被吸下的电流不变，由欧姆可知总电阻不变，由串联电阻的规律，所以需要减小调控电阻R的阻值。
18． 磁性 应用在扬声器中
见解析
【详解】
（1）[1]磁液是在液体中加入了强磁性的材料，所以它是一种具有磁性的液体。
（2）[2]磁液在电子、仪表、机械、化工、环境、医疗等行业领域都得到了广泛的应用，如在扬声器中加入磁液可以避免声音的音色失真。
（3）[3]通过改变电流大小可以控制磁场的变化，又因为同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，即磁极间的相互作用，所以磁液会跳动起来。
19． A A 高精度的电压和电流型传感器
（1）智能手机里的“指南针”可以像普通小磁针一样指示方向，是一个能对磁场做出反应的电子罗盘；分析将强磁铁紧靠智能手机放置的后果；
（2）通过导体在磁场中受到力的作用；
（3）联系材料可知霍尔效应还能有哪些应用．
【详解】
（1）由材料可知，将强磁铁紧靠智能手机放置，将手机内部的铁质元器件磁化，对电子罗盘的校正带来困难，故A正确；
（2）微观上运动的电子受到磁场力的作用，因为电荷的定向移动可以形成电流，所以通电导体中有电流通过，导体在磁场中会受到力的作用，A图中探究通过导体在磁场中受到力的作用，符合题意；
B图中探究电磁感应现象的状态，不符合题意；
C图中探究电流的磁效应，不符合题意；
D图中探究电磁铁磁性强弱的影响因素，不符合题意；
故选A．
（3）目前工业上应用的高精度的电压和电流型传感器有很多就是根据霍尔效应制成的．
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