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．如图所示，弹簧测力计下吊着一个小铁球，小球正下方水平放置一个条形磁铁，小球与磁体左端相齐。将条形磁体水平向左缓慢移动至右端与小球对齐。在这个过程中，小球始终处于条形磁铁的正上方，则弹簧测力计的示数变化情况是（　　）
A．逐渐变大
B．逐渐减小
C．先变小后变大
D．先变大后变小
2．生活中许多现象都与我们学过的物理知识有关，下列对物理现象的解释合理的是（　　）
A．摩擦起电是通过摩擦的方式创造了电荷
B．指南针在静止时会指向南北方向，说明地球周围存在磁场
C．高速公路上之所以对汽车有最大限速，是因为速度越大，惯性越大
D．炎热的夏天，我们在教室里面洒水，是利用水的比热容大的特性
3．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所示。关于地磁场，下列说法正确的是（　　）
A．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
B．地磁场的S极在地理的南极附近
C．地磁场的南、北极与地理南、北极完全重合
D．地球周围真实存在着很多条疏密不同的磁感线
4．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所示。关于地磁场下列说法正确的是（　　）
A．地理南、北极与地磁场的南、北极完全重合
B．地磁场的磁感线是真实存在的
C．地磁场的N极在地理的南极附近
D．北京地区的地磁场方向由地理北极指向地理南极
5．将N极涂成黑色的小磁针放在条形磁体周围如图所示，待小磁针静止时，下列四幅示意图描述正确的是（　　）
A． B．
C． D．
6．如图中小磁针在蹄形磁铁的磁场中的指向，可以知道该蹄形磁铁的极性是（　　）
A．A端是N极，B端是S极 B．A端是S极，B端是N极
C．A、B两端极性可能相同 D．不知磁感线，故无法断定
7．能写红黑双色的磁画板截面如图所示，按下写字笔黑色按钮写出黑色的字，按下红色按钮写出红色的字，刷子左右移动则字消失。下列说法正确的是(　　　)
A．刷子可以用铁制作 B．写黑字时笔尖为S极
C．写红字时笔尖为N极 D．写字的原理是同名磁极相互排斥
8．在一次课外实验活动中，一颗铁质的小螺丝钉掉入细小狭长的小洞中（如图）。小科设计了以下四种方案，其中不能取出小螺丝钉的是（　　）
A． B． C． D．
9．指南针是我国古代的四大发明之一，如图所示是我国早期的指南针——司南；公元1世纪初，东汉学者王充在《论衡》中记载，“司南之杓，投之于地，其柢（勺柄）指南”；这句话中“柢”和“南”分别指的是（　　）
A．指南针的南极，地磁的北极
B．指南针的北极，地磁的北极
C．指南针的北极，地磁的南极
D．指南针的南极，地磁的南极
10．下列关于磁场和磁感线的说法中错误的有（　　）
①地磁场的磁感线是从地球北极附近发出回到南极附近的
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针N极决定的
④磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在
A．① B．①② C．①②③ D．①②③④
二、填空题
11．如图所示，将两个蹄形磁体分别固定在两辆水平放置的小车上，其中乙车上的磁体的N、S极已经标出。将两辆小车相互靠近后释放，发现两辆小车间的距离逐渐变大，则可判断出甲车上的磁体的端为___________（选填“N”或“S”）极。
12．如图所示是磁悬浮蜘蛛侠摆件，在蜘蛛侠底端有一个磁铁，在底座内部有一个金属线圈，线圈通电后，蜘蛛侠可悬浮在空中，其可以悬浮的原因是利用了___________原理。
13．我国古代很多著作对物理现象都有所描述．如西晋张华撰写的《博物志》记载到：“今人梳头、脱着衣时，有随梳、解结有光者，亦有咤声。”意思是说，人在梳头、脱衣时通过摩擦使物体带了_______；宋代沈括所著的《梦溪笔谈》中描写到：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”意思是说小磁针在_______作用下一端指南略微偏东，文中指南的磁极为小磁针的_______极。
14．如图是某同学在家用被磁化的缝衣针制成的简易指南针，若静止时针尖指向地理位置的北方，则针尖是简易指南针的______极。
15．请阅读《干簧管》并回答问题。
干簧管
干簧管是一种利用磁场信号来控制的线路电路器件。如图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磁簧片电板，还灌有惰性气体。平时，玻璃管中两个磁簧片的触点部位是分开的（如图甲）。当有磁性物质靠近玻璃管时，在合适的磁场的作用下，管内的两个磁簧片被磁化成为两个磁体，磁簧片的触点就会吸合在一起，使结点所接的电路连通（如图乙）。外磁力消失后，两个簧片由于本身的弹性而分开，电路就断开。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铁的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。
（1）单触点干簧管中的磁簧片是用______（选填“软”或“硬”）磁性材料制成的；
（2）单触点干簧管在电路中的作用相当于______（选填“电源”、“导线”、“开关”或“用电器”）；
（3）单触点干簧管中的______也可以用铜来制作；（选填“磁簧片”或“触点部位”）
（4）单触点干簧管的玻璃外壳______用导体制作。（选填“可以”或“不可以”）
三、综合题
16．阅读下面短文，回答问题。
善变的软磁铁
如图 所示为中国科技馆探索与发现展厅的一个名为“善变的软磁铁”的展品，体验者推动如图所示的软磁铁A向永磁铁B移动（永磁铁的右端是 N 极），会感觉到同性的软磁铁和固定的永磁铁之间的斥力越来越大，推动越来越吃力。但是，当软磁铁继续 靠近永磁铁，两者接近到一定距离时，两块磁铁之间的排斥力又忽然变成了吸引力。这 件展品让观众们体验了软磁铁与永磁铁之间同性相吸的奇妙特性。
磁铁一般分为软磁铁和硬磁铁。所谓软，是指这些材料容易磁化，在磁性上表现“软”。在一般情况下，软磁铁同样也表现出硬磁铁中的一类——永磁铁的正常属性，但当普通永磁铁非常接近软磁铁的尖端时，软磁材料的磁矩方向发生了变化，两者的斥力会突然转变为吸引力。软磁材料，易被磁化，被磁化后，磁性也容易消失，也易于通过敲打和加热退磁，它广泛用于电工设备和电子设备，如应用在电磁铁、变压器和电机的铁芯中，以便在断电后磁性消失。
(1)图中当永磁铁和软磁铁接近到一定距离时，两磁铁间变为吸引力，此时软磁铁的左端是_____极；（选填“N”或“S”）
(2)下列实例中应用的磁铁，_____不适合选用软磁体。
A．电磁继电器 B．电磁起重机 C．实验室中常用的强磁铁
17．电磁铁通电后，小磁针N极转至图所示位置，此时铁块在水平桌面上静止并受到电磁铁吸引。
(1)电磁铁甲端应为N极还是S极
(2)以点表示铁块，在方框内画出铁块受到的摩擦力。
18．阅读以下材料，回答相关问题
超导磁流体推进器
磁流体推进器（英语：Magnetohydrodynamic Drive，MHD）是贯通海水的通道内建有一个磁场，这个磁场能对导电的海水产生电磁力作用，使之在通道内运动，若运动方向指向船尾，则反作用力便会推动船舶前进．而采用超导磁体作为磁场来源，则称为超导磁流体推进器．
磁流体推进器由磁体、电极和通道三部分构成，其推进过程可以借助物理学中的“磁场对通电直导线的作用”这一现象解释．
超导电磁流体推进是把电能直接转换成流体动能，以喷射推进取代传统螺旋桨推进的新技术，它具有低噪音和安全性等特点，在特殊船舶推进应用中具有重大价值．中科院从1996年开始超导磁流体推进技术的研究，研制成功世界上第一艘超导螺旋式电磁流体推进实验船．
请回答下列问题：
（1）磁流体推进器由________、电极和通道三部分构成．
（2）导电的海水在通道内流动时，船前进的方向如图所示，此时海水受到向________的电磁力（选填“左”或“右”）．
（3）导电的海水在通道内流动时，获得的动能是由________能转化成的．
19．美丽的极光一般呈带状、弧状、幕状或放射状，这些形状有时稳定有时作连续性变化．它们有着五颜六色的光辉，像飘舞的彩带，又像万里长虹．在大约离磁极25°～30°的范围内会常出现极光，这个区域被称为极光区或者极光椭圆带．其实极光是地球周围的一种大规模放电的过程，极光产生的条件有三个：大气、磁场、高能带电粒子．这三者缺一不可．极光不只在地球上出现，太阳系内的其他一些具有磁场的行星上也有极光．
一种理论认为极光是太阳与大气层合作表演出来的作品．在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中，有一种能量被称为“太阳风”．太阳风是太阳喷射出的带电粒子，是一束可以覆盖地球的高能带电粒子流，属于等离子态．太阳风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场．地球磁场形如漏斗，尖端对着地球的南北两个磁极，由于地磁场的作用，太阳发出的带电粒子沿着地磁场这个“漏斗”沉降，进入地球的两极地区．两极的高层大气，受到太阳风的轰击后会发出光芒，形成极光．在南极地区形成的叫南极光，在北极地区形成的叫北极光．人们看到的极光，主要是带电粒子流中的电子造成的．而且，极光的颜色和强度也取决于沉降的带电粒子的能量和数量．用一个形象比喻，可以说极光活动就像磁层（地磁场分布在地球周围，被太阳风包裹着，形成一个棒槌状的胶体，它的科学名称叫做磁层．）活动的实况电视画面．沉降带电粒子为电视机的电子束，地球大气为电视屏幕，地球磁场为电子束的导向磁场．科学家从这个天然大电视中得到磁层以及日地空间电磁活动的大量信息．在极光发生时，极光的显示和运动是由于带电粒子流受到磁层中电场和磁场变化的调制造成的．
根据以上短文，请回答以下问题：
（1）没有高能带电粒子，人们________（选填“能”或“不能”）看到极光现象．
（2）________在地球的两极地区轰击高层大气从而形成了五颜六色的极光．
（3）依据短文中的信息，你认为地球上的极光________（选填“容易”或“很难”）在赤道附近出现，其主要理由是________．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
条形磁体的磁性分布并不均匀，两个磁极磁性最强，中间的磁性最弱，所以将条形磁体水平向左缓慢移动至右端的过程中，铁球受到的吸引力先变小后变大，所以弹簧测力计的示数先变小后变大。
故选C。
2．B
【详解】
A．摩擦起电的实质是电子的转移，不是创造了电荷，故A不符合题意；
B．地球本身是个巨大的磁体，周围存在地磁场，指南针在静止时会指向南北方向，就是受到地磁场的作用，故B符合题意；
C．高速公路上之所以对汽车有最大限速，是为了限制汽车的动能大小；惯性大小与物体的速度无关。故C不符合题意；
D．炎热的夏天，我们在教室里面洒水，是利用水汽化时要吸收热量，不是利用水的比热容大，故D不符合题意。
故选B。
3．A
【详解】
A．小磁针静止时，N极的指向即为该处磁场的方向，故可以通过小磁针静止时N极的指向来确定该点的地磁针方向，故A正确；
B．由图中可知，地磁场的S极在地理的北极附近，故B错误；
C．由图中可知，地磁场的南、北极与地理南、北极之间存在一个夹角，不是完全重合，故C错误；
D．磁感线是为了便于描述磁场分布而构造的假想曲线，实际并不存在，故D错误。
故选A。
4．C
【详解】
AC．地球周围存在地磁场，地磁场的N极在地球的地理南极附近，地磁场的S极在地球的地理北极附近，所以地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，故A错误，C正确；
B．磁感线是人们为了形象的研究磁场的分布情况及其特点而引入的一些带箭头的曲线，不是真实存在的。地球是一巨大的天然磁体，周围存在地磁场，其磁感线不是实际存在的，故B错误；
D．地磁场的N极在地球的地理南极附近，地磁场的S极在地球的地理北极附近，磁场方向由地磁场N极指向地磁场S极，故北京地区地磁场方向由地理南极指向地理北极，故D错误。
故选C。
5．B
【详解】
同名磁极相斥异名磁极相吸，故ACD错误，B正确。
故选B。
6．B
【详解】
小磁针在蹄形磁体中静止，小磁针N极对着蹄形磁体的A端，由异名磁极相互吸引可知，蹄形磁铁的A端是S极，B端是N极。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
7．A
【详解】
A．要想把写的字去掉，需要把笔尖吸引的小磁体恢复到原来位置，这就要用一个磁性材料去吸引，可以用软铁吸引，就用软铁制成刷子，故选项A正确。
B．写黑字时小磁体的S极被吸引，说明黑色笔尖是N极，故选项B错误；
C．写红字时小磁体的N极被吸引，说明红色笔尖是S极，故选项C错误；
D．写字时是靠异名磁极相互吸引来完成的，故选项D错误。
故选A。
8．D
【详解】
A．细线下端的磁体靠近小螺丝钉时，会吸引铁质小螺丝钉，从而取出小螺丝钉，故A不符合题意；
B．磁体能够吸引铁、钴、镍，磁体吸引铁棒而成为一个整体，靠近小螺丝钉时会吸引小螺丝钉，从而取出小螺丝钉，故B不符合题意；
C．铁棒被磁体磁化后具有磁性，靠近小螺丝钉时会吸引小螺丝钉而取出小螺丝钉，故C不符合题意；
D．磁体能够吸引铁、钴、镍，但不吸引铜，也不能磁化铜，所以不能取出小螺丝钉，故D符合题意。
故选D。
9．A
【详解】
指南针指南的一极为南极，指北的一极为北极，故其柢（勺柄）指南中的柢相当于指南针的南极，地理的南极在地磁的北极附近，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10．C
【详解】
①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，所以地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近，故①错误；
②磁感线是不存在的，是为了研究方便而假象的一些有方向的曲线，故②错误；
③磁场中某点的磁场方向是一定的，并不是由放在该点的小磁针N极决定的，故③错误；
④磁场看不见摸不着，但磁场对放入其中的磁体有力的作用，所以可以借助小磁针感知它的存在，这是典型的转换法，故④正确。
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C
11．
【详解】
由图知，乙小车上的蹄形磁铁的上端为N极，下端为S极。将两辆小车相互靠近后释放，发现两辆小车间的距离逐渐变大，说明甲乙两个蹄形磁铁相互排斥，由于同名磁极相互排斥，所以甲车上的磁铁的A端是N极，B端是S极。
12．同名磁极相互排斥
【详解】
蜘蛛侠可悬浮在空中，处于静止状态，属于平衡状态，两个力保持平衡关系，即物体受到重力与斥力，故可以悬浮的原因是利用了同名磁极相互排斥。
13． 电 地磁场 S
【详解】
[1]人在梳头、脱衣时，物体在相互摩擦的过程中，电荷发生了转移，摩擦使物体带了电。
[2]小磁针在磁场中会受到磁场力的作用，因为地磁的N、S极与地理的南北极之间存在偏角，所以小磁针在地磁场作用下一端指南略微偏东。
[3]由于地磁场的作用，小磁针的S极指南，即文中指南的磁极为小磁针的S极。
14．北
【详解】
指南针静止时，它的南（S）极指向地理南方，它的北（N）极指向地理北方。由题可知简易指南针静止时针尖指向地理位置的北方，则针尖是北极。
15． 软 开关 触点部位 不可以
【详解】
（1）[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。根据题意可知，当有磁性物质靠近玻璃管时，在合适的磁场的作用下，管内的两个磁簧片被磁化成为两个磁体，磁簧片的触点就会吸合在一起，使结点所接的电路连通（如图乙）。外磁力消失后，两个簧片由于本身的弹性而分开，电路就断开。所以单触点干簧管中的磁簧片是用软磁性材料制成的。
（2）[2]由题干可知，单触点干簧管平时玻璃管中两个磁簧片的触点部位是分开的（如图甲）。当有磁性物质靠近玻璃管时，在合适的磁场的作用下，管内的两个磁簧片被磁化成为两个磁体，磁簧片的触点就会吸合在一起，使结点所接的电路连通（如图乙）。外磁力消失后，两个簧片由于本身的弹性而分开，电路就断开。故单触点干簧管在电路中的作用相当于开关。
（3）[3]干簧管中的磁性材料是指铁、钴、镍等能被磁铁吸引的材料，而铜不是被磁铁吸引的材料，故单触点干簧管中的磁簧片不能由铜来制作，但铜是导体，故触点部位也可以用铜来制作。
（4）[4]因单触点干簧管的外壳与电路中的磁簧片接触，若干簧管的外壳用导体制作，外壳会带电，有触电的危险，故当不可以用导体制作。
16． S C
【详解】
(1)[1]同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，当永磁铁和软磁铁接近到一定距离时， 两磁铁间变为吸引力，说明此时软磁铁的左端是S极。
(2)[2]软磁体易被磁化，磁性也易消失，故实验室中常用的强磁铁不适合选用软磁体。
故选C。
17．(1) N极；(2)
【详解】
(1) 由图可知，小磁针的N极转至左边，根据异名磁极相互吸引，则电磁铁的右端是S极，左端是N极，即甲端为N极。
(2) 电磁铁通电后，有磁性，铁块受电磁铁的吸引力，方向水平向右；因铁块处于平衡状态，所受摩擦力应与引力大小相等方向相反，故摩擦力的方向水平向左，如图所示：
18． 磁体 右 电
【详解】
（1）由文中的内容可知：磁流体推进器由磁体、电极和通道三部分构成；（2）由题可知，磁场能对导电的海水产生电磁力作用，使之在通道内运动，若运动方向指向船尾，则反作用力便会推动船舶前进；由图可知，船向左运动，则反作用力向左才能推动船舶前进，所以海水受到向右的电磁力；（3）磁场能对导电的海水产生电磁力作用，导电的海水在通道内流动时，获得的动能是由磁场能转化成的．
19．（1）不能；（2）太阳风；（3）很难；地球赤道处的磁场太弱
【详解】
试题分析：（1）根据材料可知，人们看到的极光，主要是带电粒子流中的电子造成的，所以没有高能带电粒子，人们不能看到极光现象．
（2）由材料可知，太阳风是太阳喷射出的带电粒子，以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场，两极的高层大气受到太阳风的轰击后会发出光芒，形成极光．
（3）由材料可知，地球磁场形如漏斗，尖端对着地球的南北两个磁极，由于地磁场的作用，太阳发出的带电粒子沿着地磁场这个“漏斗”沉降，进入地球的两极地区，在两极形成极光，因为赤道附近的磁场太弱，所以在赤道附近很难出现地球上的极光．
考点：地磁场
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