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．如图所示，条形磁体周围的磁场，E、F、P，Q四点中，磁场最强的是（　　）
A．E点 B．F点 C．P点 D．Q点
2．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
3．如图所示装置是一个自制的小指南针。它是把磁化后的缝衣针穿过按扣的两孔，放在底座上，缝衣针能在水平面自由转动，当缝衣针静止后，针尖总是指向北方。则下列说法中正确的是（　　）
A．针尖指的是地理南极
B．缝衣针周围不存在磁场
C．缝衣针的指向不会受到靠近的磁铁干扰
D．缝衣针静止时针尖指向北方是由于地磁场的作用
4．如图所示是物理课上的一些演示实验的插图。下列关于这些实验插图的说法中，错误的是（　　）
A．图甲中将两块铅柱压紧后能结合在一起，说明分子间有引力
B．图乙中手指感觉不同，说明压力作用效果与受力面积有关
C．图丙中与毛皮摩擦过的塑料梳子吸引纸屑，说明它带了电
D．图丁中铁屑规则的分布，说明磁体周围的空间存在磁感线
5．下列关于磁场和磁感线的相关说法，你认为正确的是（　　）
A．磁感线是磁场中真实存在的曲线
B．磁感线越密集的地方磁场越强
C．磁体外部的磁感线都是从磁体的S极出发，回到N极的
D．磁场看不见、摸不着，所以它是不存在的
6．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
7．甲、乙为不同条形磁铁的两个磁极，弧线是部分未标方向的磁感线，如图所示，根据图中小磁针静止时的指向判断甲、乙的磁极，下列描述正确的是（　　）
A．甲、乙都是N极 B．甲、乙都是S极
C．甲是N极，乙是S极 D．甲是S极，乙是N极
8．两个磁极间的磁感线分布如图所示，小磁针在B点静止。则（　　）
A．甲、乙磁极均为S极 B．小磁针的上端是S极
C．A、B两点的磁场强弱相同 D．磁极周围的磁感线是真实存在的
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．如图所示的磁体两极间磁感线的画法正确的是（　　）
A． B． C． D．
11．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。”图中符合上述说法的是（　　）
A． B． C． D．
12．下列几种物质不能被磁化的是
A．碳钢 B．铸铁 C．铜棒 D．镍片
二、填空题
13．小磁针自由静止时总是指向南北，说明地球周围存在______，磁悬浮列车是利用同名磁极相互_____原理。
14．如图是我国古代的四大发明之一的指南针（司南）。指南针（司南）自由转动静止时，长柄指向地理南方，则它的长柄是______极，长柄所指的方向是地球磁场的_______极（两空均选填“南”或“北”）。
15．目前我国正在实施“登月工程”。月球表面没有空气，没有磁场，引力为地球的六分之一，宇航员登上月球，___________用指南针辨别方向，___________轻而易举地提起150kg的物体。（均选填“能”或“不能”）
16．如图所示，是一款磁吸式数据线，线体可以和不同型号的磁性充电头吸附对接，达到一线多头的使用效果。线体和充电头磁性吸附的原理是___________名磁极相互吸引；指南针能够指南北，是因为指南针受到了___________的作用。
三、综合题
17．阅读磁卡一文，回答下列问题：
磁卡
信用卡的发明及广泛应用堪称全球领域的一场革命，它使货币流通更为快捷和方便．
信用卡读卡器有一个检测头，如图所示，它是一个带有缝隙，绕有线圈的小型铁环，信用卡背面有一根条形的磁性带，通常称为磁条，用以储存信用卡持卡人的身份及卡号能编码信息，磁条中有一个个的磁化区，每个磁化区代表了二进制数1或0，如图所示．
刷卡时，磁条通过读卡器的检测头，在检测头的线圈中会产生变化的电压，例如：若向图甲所示的磁化区二进制编码为经过检测头的线圈时，会产生如图乙所示的电压，这样磁条上的二进制码就转换为电压波形，这个波形输入计算机后，就会被传送至银行的复核中心，读取并核实相关信息原来具有磁性的物体失去磁性的过程，称作“去磁”，又称“退磁”，由于磁条是记录银行卡信息的主要媒介，如磁条银意外退磁，在交易时可能无法被读卡器读出磁条信息，将近三分之二的读卡失误是由于意外退磁所致，这势必会影响到持卡任及发卡商之间彼此的利益．
(1)信用卡持卡人的身份等编码信息被记录在______ 上
信用卡读卡器读取信息的原理与______ 的原理相似，选填“电动机”或“发电机”
当如图甲所示的磁化区二进制编码为经过检测头的线圈时，线圈中产生的电压随时间的变化关系是图乙中的______ 选填“A”或“B”．
你认为持卡人应当如何保护信用卡磁条？______ 写出一条即可．
18．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．________
19．阅读《等效替代》材料，回答题。
等效替代
在由西晋史学家陈寿所著《三国志》中曾描写过一位神童：冲少聪察，生五六岁，智意所及，有若成人之智。时孙权曾致巨象，太祖欲知其斤重，访之群下，咸莫能出其理。冲曰：“置象大船之上，而刻其水痕所至，称物以载之，则校可知矣。”太祖大悦，即施行焉。你知道这个聪明的萌娃是谁吗？
有不少同学已经猜到了，就是曹冲。“曹冲称象”在中国几乎是妇孺皆知的故事。年仅六岁的曹冲，利用漂浮在水面上的物体重力等于水对物体的浮力这一物理原理，解决了一个连许多有学问的成年人都一筹莫展的大难题，这不能不说是一个奇迹。可是，在那个年代（公元200年），虽然阿基米德原理已经发现了500年，但这一原理直到1627年才传入中国，小曹冲不可能知道这个原理，更不用说浮沉条件了。
实际上，聪明的曹冲所用的方法是“等效替代法”。如图，用许多石头代替大象，在船舷上刻划记号，让大象与石头产生等量的效果，再一次一次称出石头的重量，使“大”转化为“小”，分而治之，这一难题就得到圆满的解决。
等效替代法是一种常用的科学思维方法。美国大发明家爱迪生有一位数学基础相当好的助手叫阿普顿。有一次，爱迪生把一只电灯泡的玻璃壳交给阿普顿，要他计算一下灯泡的容积。阿普顿看着梨形的灯泡壳，思索了好久之后，画出了灯泡壳的剖视图、立体图，画出了一条条复杂的曲线，测量了一个个数据，列出了一道道算式。经过几个小时的紧张计算，还未得出结果。爱迪生看后很不满意。只见爱迪生在灯泡壳里装满水，再把水倒进量杯，不到一分钟，就把灯泡的容积“算”出来了。这里，爱迪生用倒入量杯里的水的体积代替了灯泡壳的容积，用的也是等效替代法。
等效替代是在保证某种效果相同的前提下，将实际、复杂的物理问题和过程等效为简单的、易于研究的问题和过程来研究和处理的方法。
等效替代法既是科学家研究问题的方法，更是我们在学习和生活中经常用到的思想方法。你现在还能回忆起研究哪些物理问题用过这种方法吗？
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）请你以静止状态下的“大象和船”为研究对象做受力分析，画出受力示意图。( )
（2）请你根据所学的浮力知识说明“曹冲称象”的原理。( )
（3）请你根据平时学到的物理知识并结合本文内容判断以下研究过程中使用等效替代法的是( )
A．在研究平面镜成像特点时，我们利用两个大小相同的模型来探究像与物的大小关系
B．在研究磁场时，引入磁感线来形象描述磁场的方向与强弱
C．探究动能大小与什么因素有关时，我们用小木块在平面上被推动的距离来反映小球的动能大小
D．将发声的音叉靠近乒乓球，小球被弹开，说明发声的音叉在振动
20．将缝衣针磁化后，与其它器材组成下图1的小指南针，当它静止下来后，针尖指北，如图2，则针尖是____极，请在图2中标出地磁两极和磁感线方向.
( )
21．结合图中的实验情景，按照要求回答下列问题：
（1）如图①电能表，当转盘转过1800圈后，表盘的读数为________kW·h；
（2）图②中，相同滑轮组提升不同个数的钩码时，________机械效率高；
（3）图③中当电流和时间一定时，研究的是电流产生的热量跟________的关系；
（4）图④中的________（填“铁屑”或“小磁针”）能更好的显示磁场的分布。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
磁感线的疏密程度可以表示磁场的强弱，由图可知，P点的磁感线最密集，所以P点的磁场最强，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2．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。
3．D
地球是一个大磁体，指南针指南北的原因是由于受到了地磁场的作用；指南针静止时，指向南的一端是磁体的南（S）极；指向北的一端是磁体的北（N）极，针尖指北，针尖是N极。
【详解】
A．针尖总是指向北方，这里是指地理北极，故A错误；
B．缝衣针周围存在地磁场，所以针尖总是能指向一个方向，故B错误；
C．缝衣针被磁化，存在NS极，根据同极相斥异极相吸其指向会受到靠近的磁铁干扰，故C错误；
D．地球是一个大磁体，指南针指南北的原因是由于受到了地磁场的作用，故D正确。
故选D。
4．D
【详解】
A．图甲中将两块铅柱压紧后能结合在一起，说明分子间有引力，A正确，故A不符合题意；
B．两手指所受压力相同，由于拇指的受力面积大于食指的受力面积，所以食指受到的压强较大，作用效果明显，故图乙中手指感觉不同，B正确，故B不符合题意；
C．塑料梳子得到电子而带负电，能够吸引轻小的物体，C正确，故C不符合题意；
D．图中条形磁体周围的铁屑的分布，说明磁场是真实存在的，磁感线是为了方便形象的描述磁场而假想的线，D错误，故D符合题意。
故选D。
5．B
【详解】
A．磁感线是人们为了更形象、更直观的描述和研究磁场而假想出来的曲线，磁感线并不存在，故A错误；
B．磁感线越密集的地方磁场强度越强，磁感线越稀疏的地方磁场强度越弱，故B正确；
C．磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极，磁体内部的磁感线都是从磁体的S极出发，回到N极的，故C错误；
D．磁场看不见、摸不着，但它是真实存在的，故D错误。
故选B。
6．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。
7．B
【详解】
由图可知，两磁极相互排斥，小磁针的N极的指向与该点磁感线的方向一致，磁体的外部，磁感线从磁体的N极出发回到S极，所以甲、乙都是S极。
故选B。
8．B
【详解】
A．磁体周围磁感线是从N极出来，回到S极，甲、乙磁极均为N极，故A不符合题意；
B．小磁针北极指向为该点磁场方向，下端为N极，上端为S极，故B符合题意；
C．A、B两点的磁感线疏密不同，磁场强弱不同，故C不符合题意；
D．磁极周围的磁感线是假想的，不是真实存在的，故D不符合题意。
故选B。
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．A
【详解】
磁体周围的磁感线应从N极出发，回到S极
A．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A正确；
B．图中磁体周围的磁感线从磁体的N极和S极都出来，故B错误；
C．图中磁体周围的磁感线从磁体的S极出来，回到磁体的S极，故C错误；
D．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D错误。
故选A。
11．C
【详解】
地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合。即：地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，如图所示：
A．小磁针应该指向南北，图中却指向东西，故A不符合题意；
B．小磁针应该指向南北，图中却指向东西，故B不符合题意；
C．地磁南极在地理北极附近，所以小磁针S应该指向南方，略偏向东方，小磁针N应该指向北方，略偏向西方，故C符合题意；
D．地磁南极在地理北极附近，所以小磁针S应该指向南方，略偏向东方，小磁针N应该指向北方，略偏向西方，故D不符合题意。
故选C。
12．C
【详解】
能被磁铁吸引，即磁化的物质称为磁性材料，如铁、钴、镍．
碳钢、铸铁、镍片都是磁性材料，都能够被磁化；
但是铜不是磁性材料，因此铜棒不能被磁化．
故选C．
13． 磁场 排斥
【详解】
[1]磁体间的相互作用都是通过看不见而又客观存在的磁场而发生的，小磁针自由静止时总是指向南北，说明地球周围存在着磁场；
[2]磁极间的相互作用规律是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，磁悬浮列车利用同名磁极相互排斥，使列车与轨道彼此分离，减小了摩擦，而提高车速。
14． 南 北
【详解】
[1][2]地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，其静止时其勺柄指向地理南方，即指南的南极用S表示，而地磁的北极在地理的南极附近，故长柄所指的方向是地球磁场的北极。
15． 不能 能
【详解】
[1]由于月球表面没有磁场，那么指南针没有受到力的作用，指南针不能辨别方向。
[2]150kg的物体在月球上引力为地球的六分之一，那么150kg的物体所受的重力与在地球的时候对比，较小，所以能轻而易举地提起150kg的物体。
16． 异 地磁场
【详解】
[1]根据磁极间相互作用的规律，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故不同型号的磁性充电头吸附对接，应用的异名磁极相互吸引。
[2]地球相当于一个具大的磁体，周围磁场方向与条形磁体相似，指南针能够指南北，是因为指南针受到了地磁场的作用。
17． 磁条 发电机 A 尽量不要将磁卡与有磁性的东西放在一起
【详解】
解：磁体可以储存信息；信用卡持卡人的身份等编码信息被记录在磁条上；将带有磁条的信用卡在刷卡位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象，与发电机的原理相似；据如图可知，当“1”区经过阅读器的检测头时，产生正向电压，当“0”区经过阅读器的检测头时，产生负向电压，由此可知如图甲所示的磁化区二进制编码为经过检测头的线圈时，线圈中产生的电压随时间的变化关系是图乙中的A；磁卡内部的分子电流的排布按一定的规律进行，故对外显现一定的磁性，携带一定的信息，但当磁卡靠近磁体时是由于受到磁场的作用力分子电流的排布发生改变，磁卡所带信息消失，这就需要持卡者在使用信用卡的过程中，应该让信用卡远离带磁性的物品，以免被消磁．
18． 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；
19． 见解析 A
【详解】
（1）[1]船和大象受重力和浮力，船和大象静止时，它们受到的重力之和与浮力是一对平衡力，重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上，作图如下：
（2）[2]“大象和船”及“石块和船”均为漂浮状态，都受到重力和浮力的作用；根据漂浮条件可知
由于船上放大象和放石头时吃水线达到同一记号处，即两次排开水的体积相同，根据阿基米德原理可知，两种情况受到的浮力相同，即
故
即石头的质量等于大象的质量。
（3）[3]A．在研究平面镜成像特点时，我们利用两个大小相同的模型来探究像与物的大小关系，用玻璃板后的模型替代前面的模型和前面模型所成的像进行比较，运用的是等效替代法，故A符合题意；
B．在研究磁场时，引入磁感线来形象描述磁场的方向与强弱；用磁感线来描述看不见、摸不着的磁场，运用的是模型法，故B不符合题意；
C．探究动能大小与什么因素有关时，我们用小木块在平面上被推动的距离来反映小球的动能大小，将不便测量的动能转换成便于测量的物体运动的距离，运用的是转换法，故C不符合题意；
D．将发声的音叉靠近乒乓球，小球被弹开，说明发声的音叉在振动，将音叉的微小振动转换成乒乓球的大幅振动，运用的是转换法，故D不符合题意；
故选A。
20． N
【详解】
缝衣针磁化后可以看作为小磁针，静止时，N极应指向地磁南极(即地理北极)，所以针尖是小磁针的N极；
磁感线从地磁北极出发，指向地磁南极，且小磁针静止时N极的指向与经过该点的磁感线方向一致，故作图如下：
．
21． 202.4 乙 电阻 铁屑
【详解】
（1）[1]由图①电能表参数3600r/(kW·h)可知，当转盘转过3600圈时，消耗的电能为1kW·h，故当转盘转过1800圈时,消耗的电能为0.5kW·h。此时电能表的示数为201.9kW·h，当转盘转过1800圈后，表盘的读数为
201.9kW·h+0.5kW·h=202.4kW·h
（2）[2]滑轮组的机械效率为
由上式可知，在摩擦力绳重滑轮重一定的情况下，滑轮组提升物体的物重越大，机械效率越高。由图②可知，乙的物重大于甲，故相同滑轮组提升不同个数的钩码时，乙的机械效率高。
（3）[3]由图③可知，该实物图为串联电路，通过烧瓶中电阻丝的电流相同，故可探究当电流和时间一定时，电流产生的热量跟电阻的关系。
（4）[4]由图④可知，小磁针可以更好的显示磁场的方向，而铁屑能更好的显示磁场的分布。
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