第2课时 磁场和磁感线 地磁场
知识点 1 磁场和磁感线
1.磁体的周围存在着 ,处在其中的小磁针,会受到 的作用而改变指向。磁场有方向,科学上把小磁针静止时 极所指的方向规定为其所处位置的磁场方向。为了形象地描述磁体周围的磁场分布,英国物理学家法拉第引入了磁感线模型。磁感线是带箭头的曲线,箭头方向表示 方向。磁体周围的磁感线总是从磁体的 极出来,回到磁体的
极。磁感线密的地方磁场 ,疏的地方磁场 。
2.甲、乙两个小磁针放在一根条形磁体的上下附近正中间位置处,丙、丁两个小磁针放在该条形磁体的左右附近位置处。甲、乙、丙、丁四个小磁针静止时,甲、乙两个小磁针的N、S极如图B1-1-1所示。关于丙、丁两个小磁针和条形磁体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.该条形磁体的a端是N极,b端是S极
3.在探究条形磁体周围磁场的实验中,老师将玻璃板平放在磁体上,并均匀地撒上一层铁屑,轻敲玻璃板,铁屑就会有序地排列起来,如图B1-1-2所示。对实验中有关现象的分析正确的是 ( )
A.撒铁屑的目的是将原来不存在的磁场显示出来
B.铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体
C.铁屑越疏的地方磁场越弱,离磁体也越远
D.该实验既能显示磁体周围的磁场强弱,还能显示磁场方向
知识点 2 地磁场
4.如图B1-1-3所示是我国早期的指南针——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。东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南。”“柢”指的是司南长柄,下列说法中正确的是 ( )
①司南指南北是由于它受到地磁场的作用
②司南长柄指的是地磁场的北极
③地磁场的南极在地球的地理南极附近
④司南长柄一端是磁石的北极
A.只有①②正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有③④正确
5.假设地磁场是由地球内部一块大磁体产生的,图B1-1-4中能合理描述这块大磁体的是( )
6.(2021金华)甲、乙为不同条形磁体的两个磁极,虚线是部分未标方向的磁感线,如图B1-1-5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
7.科学家观测到一种水生细菌,它具有沿地磁场游动的向磁性。在电子显微镜下发现,该细菌细胞中沿长条轴线排列着大约20颗细黑粒。则下列说法不正确的是 ( )
A.在强磁场附近,该细菌的运动方向可能会改变
B.细黑粒中一定含有铁元素
C.地磁场的S极在地球的北极附近
D.细黑粒可能具有磁性
8.如图B1-1-6甲所示为一森林俯视图。某探险小组进入森林后在Q处迷失方向,为走出森林,他们借助指南针来辨别方向,指南针的指向如图乙所示,那么他们正确的前进方向应沿着指南针所在位置的 ( )
A.E方向 B.F方向
C.G方向 D.H方向
9.在一个圆纸盒里藏放着一条形磁体,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B1-1-7所示,则图B1-1-8中能正确反映盒中条形磁体放置情况的是 ( )
10.如今,说我们的生活是由磁铁支撑着并不为过。史上最强力的钕磁铁广泛用于手机、电脑、冰箱等。如图B1-1-9所示是小明同学用钕磁铁和曲别针进行的实验。通过实验情景,可以判定下列说法中正确的是( )
A.钕磁铁周围存在磁感线,不存在磁场
B.钕磁铁对放入其磁场中的曲别针有力的作用
C.钕磁铁周围各点的磁场方向都是竖直向下的
D.钕磁铁周围的磁场分布是均匀的
11.在一根条形磁体行放置一根与磁体形状完全相同的棒状物体XY后,其周围磁场磁感线的分布情况如图B1-1-10甲所示。将XY两端对调以后,磁感线分布情况未发生改变,如图乙所示,则棒状物体XY可能是 ( )
A.软铁棒 B.铜棒
C.条形磁体,其中X端为N极 D.条形磁体,其中Y端为N极
12.如图B1-1-11所示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,b点的磁场比a点的磁场 (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S极指向 (填“P”或“Q”)处。
答案
1.磁场 磁力 北 磁场 北 南 强 弱
2.D 由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,条形磁体的a端与甲小磁针的S极吸引,故为N极,b端是S极;丙小磁针的右端指向条形磁体的a端,即条形磁体的N极,所以丙小磁针的右端是S极,左端是N极;丁小磁针的左端指向条形磁体的b端,即条形磁体的S极,所以丁小磁针的左端是N极,右端是S极。
3.B 撒铁屑的目的是将原来已经存在的磁场显示出来;铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体;铁屑越疏的地方磁场越弱,但是不一定越远,例如在条形磁体的中间位置磁场就很弱,吸引的铁屑就很少;该实验能显示磁体周围的磁场强弱,但是不能显示磁场的方向。
4.A 地球本身是一个大磁体,司南是用天然磁石磨制成的勺子,其实质就是一块磁体,在地球的磁场中受到磁力的作用,其静止时勺柄指向南方,地磁的北极在地理的南极附近,司南的长柄一端是磁石的南极。
5.B 地球是一个大磁体,地球周围存在的磁场叫地磁场,地磁场的形状与条形磁体产生的磁场相似。地磁场的南北极与地理南北极相反,且不重合。
6.B 小磁针的上端为N极,根据“异名磁极相互吸引”可知,乙为S极。甲和乙之间磁感线呈顶牛之势,二者为同极,则甲为S极。
7.B 在强磁场附近,会破坏地磁场的影响,故该细菌的运动方向可能会改变;细黑粒中可能含有铁、钴、镍等元素;地磁的南极在地理的北极附近;细黑粒中可能存在磁性,在地磁场的作用下有方向性。
8.B
9.C 磁体周围的磁感线总是从磁体北极出来回到南极。而小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向,从而确定磁体的南北极。
10.B 磁体周围存在磁场,磁感线是不存在的,是为了描述磁场而引入的;磁体具有吸铁性;磁体周围各点的磁场方向一般是不同的;磁体周围磁场分布是不均匀的,两极磁性最强,中间几乎没有磁性。
11.A 运用磁化的知识、磁体周围磁感线的分布规律和排除法来判断。首先排除选项B,因为铜棒不是磁性材料,其次排除选项C、D,因为假若是条形磁体,将X、Y两端对调以后,磁感线的分布情况会发生改变;而选项A,若棒状物体是软铁棒,它就会被磁化,且磁化后上端(X)为S极,两端对调后,它又要被重新磁化,其上端(Y)仍为S极,故其周围的磁感线分布不变。软铁棒容易被磁化,也容易去磁。软铁棒被磁化后产生的磁极的情况与使它磁化的磁体的磁极情况有关。
12.强 P第1课时 磁体和磁极 磁化
知识点 1 磁体和磁极
1.磁体具有吸引 、 、 等物质的性质。 是磁体上磁性最强的部位。能够自由转动的磁体,静止时两端总是指向南北方向。我们把磁体指北的那个磁极叫 极,又叫 极;指南的那个磁极叫 极,又叫 极。同名磁极相互 ,异名磁极相互 。
2.用一根钢棒接近一个悬挂的小磁针,当它靠近小磁针的S极时,小磁针被吸向钢棒,如图A1-1-1所示,由此可以得出的结论是 ( )
A.钢棒原来一定具有磁性,接近小磁针的一端是N极
B.钢棒原来一定具有磁性,接近小磁针的一端是S极
C.钢棒原来一定不具有磁性
D.钢棒原来不一定具有磁性
3.将如图A1-1-2所示的条形磁体从中间截成两段,则 ( )
A.左段是S极,右段是N极
B.左右两段都有S极和N极
C.左右两段都只有一个磁极
D.左右两段全部失去了磁性
4.如图A1-1-3所示,两个外形相同的钢棒A、B相互吸引,则 ( )
A.A棒一定有磁性 B.A棒一定没有磁性
C.B棒不一定有磁性 D.B棒一定有磁性
知识点 2 磁化
5.方齐同学利用如图A1-1-4所示装置探究磁化过程,图中容器内装的是一些铁屑,架上所夹的是一根软铁棒。
(1)比较甲、乙两图中的现象可知,当磁体靠近软铁棒时,软铁棒由于被 而显出 。
(2)方齐从图乙中拿开条形磁体,发现软铁棒下端的铁屑纷纷掉下来,这说明软铁棒获得的磁性 (填“能”或“不能”)长久保持。
(3)方齐用形状完全相同的钢棒代替软铁棒重做上述实验,发现当条形磁体拿开后,铁屑经过很长时间才掉下来,说明钢保持磁性的能力比较 。
(4)方齐用形状完全相同的铜棒重做上述实验,发现甲、乙两图所示实验过程中,铁屑均不能被吸引上来,这说明铜 (填“是”或“不是”)磁性物质。
6.由图A1-1-5可知,下列说法中正确的是 ( )
A.甲物体有磁性,乙、丙两物体没有磁性
B.乙物体肯定有磁性,甲、丙两物体没有磁性
C.甲、乙、丙三个物体都有磁性
D.甲、乙、丙三个物体都没有磁性
7.实验室有一根钢棒,下列做法中,能确定该钢棒具有磁性的有 ( )
①用该钢棒靠近小磁针,小磁针被吸引
②将该钢棒与一强磁体放在一起,一段时间后,钢棒也有了磁性
③将该钢棒中点系上细线,悬挂起来,拨动钢棒,发现最后总是指向南北
④将钢棒靠近条形磁体的中部,能相互吸引
A.②③ B.①②
C.①③ D.③④
8.如图A1-1-6所示,小金同学将数枚一元硬币放在两根平行的条形磁体上,搭成了一座漂亮的“硬币桥”,下列说法正确的是( )
A.“硬币桥”上最外侧的硬币没有磁性
B.“硬币桥”最中间的硬币磁性最强
C.两枚硬币的相邻部分是同名磁极
D.“硬币桥”的搭建利用了磁化的原理
9.桌面上放有一定量的铁屑,现将两根完全相同的条形磁体A的N极和条形磁体B的S极按如图A1-1-7甲所示放置在靠近铁屑的上方,吸附一定量的铁屑。若将吸附有铁屑的两极靠在一起,则吸附在连接处的铁屑会 (填“增加”“不变”或“减少”);将如图乙所示一根长度略大于两磁体间距的软铁棒轻轻搁在两磁体上,则被吸附的铁屑会 (填“增加”“不变”或“减少”)。
10.(2021温州)地漏是连接排水管道与室内地面的接口,如图A1-1-8甲所示。“磁悬浮地漏”相对于传统地漏具有较多优点,如排水速度可随积水深度自动调节、在不排水时能密封管道等。
(1)若地漏不密封,排水管内的臭气会扩散到室内。从微观角度解释该现象: 。
(2)“磁悬浮地漏”的工作原理如图乙所示。
①当密封盖上方无水时,在磁体B的作用下,磁体A将密封盖顶起。若磁体A下端为N极,则磁体B上端为 极。
②当密封盖上方有水时,密封盖下移,开始排水。积水越多,则排水口越大,其原因是 。
自|我|提|升
11.[例题] 如图A1-1-9所示,重为G的铁块在水平方向力F的作用下做匀速直线运动,沿条形磁体的表面从N极滑到S极,则铁块受到的拉力F 。
[提示] 铁块在两个磁极时受到的引力较大,铁块对条形磁体的压力较大;越靠近中间,磁性越弱,条形磁体对铁块的引力越小,铁块对条形磁体的压力也越小。
[变式] 如图A1-1-10所示,小科提着挂有小磁体(下部为N极)的弹簧测力计,沿放在水平地面上的磁体上方从A缓慢移到B。图A1-1-11中能正确反映弹簧测力计示数F随位置变化的是( )
答案
1.铁 钴 镍 磁极 北 N 南 S 排斥 吸引
2.D 钢棒靠近小磁针的S极,小磁针被吸向钢棒。钢棒可能是磁体,钢棒和小磁针的靠近端是异名磁极相互吸引;钢棒也可能不具有磁性,被小磁针的S极吸引。
3.B 磁体被截成两段后,其中的每一段仍然具有磁性,是一个磁体。磁体具有两个异名磁极,其中,原来的N极仍然是N极,断裂端则成为S极;原来的S极仍然为S极,断裂端则为N极。
4.D A、B相互吸引,而A棒中间要么无磁性,要么磁性很弱,所以只能是B棒有磁性,A棒可能有磁性,也可能无磁性。
5.(1)磁化 磁性
(2)不能 (3)强 (4)不是
6.C 三个物体之间都是相互排斥的,只有同名磁极才会相互排斥,所以甲、乙、丙三个物体都有磁性。
7.D ①用该钢棒靠近小磁针,小磁针被吸引,可以分为两种情况:a.小磁针本身有磁性,钢棒没有磁性;b.二者都有磁性,且靠近的一端是异名磁极,故①错误;②将该钢棒与一强磁体放在一起,一段时间后,钢棒也有了磁性,可能是钢棒被暂时磁化了,故②错误;③将该钢棒中点系上细线,悬挂起来,拨动钢棒,发现最后总是指向南北,说明钢棒有磁性,故③正确;④条形磁体的中间几乎没有磁性,如果将钢棒靠近条形磁体的中部,能相互吸引,则说明钢棒肯定有磁性,故④正确。
8.D
9.减少 减少
当磁体A的N极和磁体B的S极靠在一起时,两个磁体相当于一个大磁体,磁体的中间部位磁性较弱,吸引的铁屑会减少。当磁体A的N极和磁体B的S极上放一个软铁棒时,软铁棒会被磁化,两个磁体和被磁化的软铁棒相当于一个大磁体,中间磁性较弱,吸引的铁屑会减少。
10.(1)分子在不停地做无规则运动
(2)①N
②深度越深,液体压强越大
11.[例题] 先变小后变大
铁块在两个磁极时受到的引力较大,铁块对磁体的压力较大;越靠近中间,磁性越弱,磁体对铁块的引力越小,铁块对磁体的压力也越小,即铁块对磁体的压力先变小后变大。由于粗糙程度不变,压力先变小后变大,所以摩擦力也是先变小后变大。铁块始终做匀速直线运动,受到的拉力也先变小后变大。
[变式] C 从A到横放的条形磁体中间时,悬挂的条形磁体受到竖直向上的拉力、竖直向下的重力和磁力相互平衡,即F拉=G+F吸引,在这段距离内,它受到的吸引力逐渐减小,因此测力计的示数逐渐减小;从中间到B时,悬挂的条形磁体受到竖直向上的拉力、向上的排斥力和向下的重力相互平衡,即G=F拉+F排斥,在这段距离内,它受到的排斥力逐渐增大,因此测力计的示数逐渐减小。在整个过程中,弹簧测力计的示数逐渐减小。
