16.1 磁体与磁场 课时练
一 、单选题
1、从小石块和铁屑的混和物中快速分离出铁屑,最合适的工具是( )
A. 磁铁 B. 镊子 C. 筷子 D. 放大镜
2、人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载,如图所示,古人先将鱼形铁烧红,令铁鱼头尾指向南北,然后将其放入水中冷却,依靠地磁场获得磁性,再将其放入水中漂浮,制成指南鱼,图中是它静止时的指向。下列判断正确的是( )
A. 鱼形铁不能被磁体吸引 B. 指南鱼周围存在磁感线
C. 指南鱼鱼头应标注“” D. 指南鱼的腹部磁性最强
3、放在条形磁体周围的小磁针静止时如图所示,三个小磁针的极和一个小磁针的极被涂黑,则极被涂黑的小磁针是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
4、司南是我国早期的指南针。小科将条形磁体置于塑料勺内,在勺下垫泡沫,一起置于装水的纸盘中,漂浮在水面上,能自由转动,从而得到一个仿制“司南”如图所示。下列说法正确的是( )
A. “司南”静止时勺柄指南,标为极
B. “司南”能指南北是受地磁场的作用
C. “司南”的纸盘换成铁盘后也能正常使用
D. “司南”勺柄的指向与勺内磁体的磁极方向无关
5、三个相同的磁环、、质量均为套在有木质底座的光滑木杆上,由于磁极间的相互作用,上面两个磁环都悬在空中,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 对的磁力和的重力是平衡力
B. 对的磁力小于对的磁力
C. 受到的磁力大小为
D. 对底座的压力大小为
6、如图所示,粗糙的水平桌面上有两块相同的条形磁体甲和乙,它们之间有相互作用力且保持静止。对图示甲、乙两块条形磁体受到摩擦力的方向分析正确的是( )
A. 甲一定水平向左,乙一定水平向右
B. 甲水平向右,乙无法确定
C. 甲水平向左,乙无法确定
D. 甲、乙均无法确定
7、如图所示,是小明自制的指南针。硬纸板和大头针制作指南针的底座,用磁体沿一个方向多次划过缝衣针,穿过按扣的两孔,放在底座的针尖上,指南针静止后
针尖指向北方。下列说法正确的是( )
A. 缝衣针的材料是铜
B. 针尖部位应标注极
C. 针尖指北是由于地球周围磁感线的作用
D. 针尖所指的方向就是该点地磁场的方向
8、如图为一外形为正方体的强磁铁。为探究该磁铁的磁极分布,下列提出猜想不合理的是( )
A. 磁极可能是左右分布 B. 磁极可能是中间极两端极分布
C. 磁极可能是上下分布 D. 磁极可能是对角分布
9、《事林广记》中记载了“指南龟”如图所示的制法:先以木刻龟,在龟体上沿首尾方向开一洞,放入条形磁石,以黄蜡填满,在龟尾部敲入一铁针与磁石一端相连,将木龟支于竹针之上,使木龟转动,静止后,针指南。关于“指南龟”,下列说法中正确的是( )
A. 磁石靠近龟尾一端为磁石的南极B. 铁针指向地理的北极附近
C. 铁针的指向不会受附近磁铁的干扰D. “针指南”利用了同名磁极相互吸引
10、如图所示,地磁北极的位置最可能是( )
A. B. C. D.
11、如图所示是李老师为班级买的磁性收纳盒被“吸”在黑板上,
其靠近黑板一面有一大块磁铁,里面放了板擦和笔等。关于此磁
性收纳盒,下列说法正确的是( )
A. 该收纳盒的工作原理是“异名磁极相互吸引”
B. 该收纳盒受到的黑板的吸引力与重力是一对平衡力
C. 若只将该磁铁换成质量相同、磁性更强的磁铁,该收纳盒受到的摩擦力将变大
D. 若在收纳盒中再放入一只水笔后收纳盒依然保持静止,该收纳盒受到的摩擦力将变大
二 、作图题
1、如图所示,小磁针在条形磁铁的作用下处于静止状态,请标出小磁针的极和条形磁铁磁感线的方向。
2、如图所示,根据磁感线的方向,标出磁体端的磁极名称和小磁针的极。
3、如图所示,小磁针静止在地球赤道正上方,请标出此时小磁针的、极。
三 、填空题
1、中华诗词蕴含着丰富的物理知识。文天祥在《扬子江》中写道:“臣心一片磁针石,不指南方不肯休。”磁针石指南方的一端是磁体的 ______选填“”或“”极,磁针石能指南北是因为受到 ______的作用。
2、公元世纪初,东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。如图,“柢”即握柄,是磁体的 ______极,司南之所以能指向南北方向,是由于受到 ______的作用。
3、如图甲所示,这是利用磁悬浮原理设计的地漏。若地漏不密封,排水管内臭气会由于气体分子永不停息地做 ______运动扩散到室内。图乙为其工作原理图,当密封盖上方无水时,在磁体的作用下,磁体将密封盖顶起,若磁体下端为极,则磁体上端为 ______极。
4、如图所示,这是一款新型的磁吸式数据线,线体可以和不同型号的充电头通过磁性吸附对接,达到一线多头的使用效果。线体和充电头吸附的原理是 ______选填“同”或“异”名磁极相互吸引,指南针的工作原理与此相同,当指针静止时受地磁场作用极指向地理的 ______选填“南”或“北”极。
5、如图甲所示,一根条形磁铁摔断成两段,取右边的一段靠近小磁针,若小磁针静止时的指向如图乙所示,则乙图中裂纹处的磁极是 ______极。若把这两段磁铁沿裂纹吻合放在一起如图甲,则这两段会相互 ______填“吸引”或“排斥”。
6、如图所示,重为的小铁块在水平方向力的作用下,沿条形磁铁的表面从极滑到极,在此过程中小铁块对磁铁的压力大小变化情况是 ______,小铁块的运动状态 ______填“不变”或“改变”。
7、如图所示是一种涂鸦神器画板的原理图,将磁石粉浸没在悬浮液里,当按下磁性写字笔其中一个按钮时,笔尖磁体为极,可以写出 ______色的字。擦去字迹时,只需将刷子左右移动即可,刷子可以用 ______填“不易磁化”或“易磁化”的材料制成。
8、桌面上放有一定量的铁屑,如甲图所示,将两根完全相同的条形磁铁的极和磁铁的极放置在靠近铁屑的上方,吸附一定量的铁屑。如乙图所示,将一根长度略大于两磁铁间距的软铁棒,轻轻搁在两磁铁上,则被吸附的铁屑会 ______选填“增加”“不变”或“减少”。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减少,原因是 ______。
9、如图所示是用来描绘某磁体周围磁场的部分磁感线,由磁感线的分布特点,可知,点的磁场比点的磁场 ______选填“强”或“弱”;若在点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其极指向 ______处选填“”或“”。
10、如图所示,一块磁石及其周围的磁感线分布。该磁石的端为磁体的 ______极。若用细线将其悬挂,使其在水平面内可以自由旋转,则磁石静止时,端指向地理位置的 ______方。
11、科学探究的基本方法是观察和实验,请根据下面的实验现象进行填空。
图甲中、、三根金属棒中有两根是具有磁性的磁棒,另一根是铁棒,它们互相靠近时的情形如图甲所示,则 ______棒是铁棒;
图乙中小磁针静止时总是指南北,是因为地球周围存在着 ______,对小磁针有______的作用。
12、小强用实验探究“磁体间相互作用规律”,当甲磁体不动,乙磁体逐渐靠近甲磁体时,他观察到悬挂乙磁体的细线与竖直方向的夹角也随之变化,如图所示。请你根据实验现象,提出一个值得探究的科学问题 ______;对于该问题,你的猜想是 ______。
四 、实验题
1、为辨别钢棒是否有磁性,小明设计了以下实验进行探究。
根据图甲所示的小磁针与钢棒相互吸引的实验现象,______选填“能”或“不能”判断钢棒原来一定具有磁性。
如图乙所示的实验中,水平向左移动钢棒的过程中,弹簧测力计示数先变小后变大,则 ______选填“能”或“不能”判断钢棒原来一定具有磁性,理由是 ______。
2、通过实验探究磁体周围的磁场特点。
在条形磁铁四周放置的小磁针静止时指向如图甲所示,图中小磁针涂黑的一端为极。由此可以判断出条形磁铁的端是 ______选填“”或“”极。
小美用铁屑探究磁体周围的磁场如图乙所示。
①在蹄形磁铁上面放一块透明有机玻璃,并在玻璃板上均匀撒上一层铁屑,轻轻敲击玻璃板,可以看到小铁屑有规则地排列起来。这是因为撒在磁体周围的每个小铁屑都被 ______,磁场的分布情况也被形象地显示出来。
②再在玻璃板上放一些小磁针,记录这些小磁针静止时极的指向。
③人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针极的指向,画出一些带箭头的曲线形象地描述磁场,物理学中把这样的曲线叫作磁感线.磁体外部的磁感线都是从 ______极出发的。
小阳利用图乙情景构建一个物理模型如图丙所示。在点的磁场强度 ______点的磁场强度。选填“大于”或“小于”
3、某兴趣小组在研究扬声器结构时,发现扬声器中有一个环形磁体,他们不知道环形磁体的磁极分布情况,于是几位同学提出了以下三种猜想:
猜想:磁极呈横向分布例如图甲,左侧为极,右侧为极
猜想:磁极呈轴向分布例如图乙,上面为极,下面为极;
猜想:磁极呈里外分布例如图丙,外侧为极,内侧为极;
为了验证其他猜想,他们进行了如下实验:
用细棉线将环形磁体水平悬挂起来如图丁所示,结果观察到磁体在任意位置都能保持静止,这说明猜想 ______是错误的;
用细棉线将环形磁体竖直悬挂起来如图戊所示,结果观察到磁体只在特定位置能保持静止,这说明猜想 ______是错误的;
为进一步确定这种环形磁铁磁极的分布情况,小李进行了以下实验:取两个完全相同的环形磁铁,将它们沿中心轴线互相靠近,发现它们相互排斥。接着将其中一个环形磁铁翻转,结果它们相互吸引,则验证了另一猜想是正确的;
若将这两个完全相同,重均为的环形磁铁、串在木制支架上,静止时如图己所示不考虑环形磁铁与木杆间的摩擦力,则磁铁对底座的压力 ______;
A.等于 B.小于 C.等于 D.大于
若再放上一个完全相同的磁铁、间也排斥,则相邻两个磁铁间的距离______大于等于小于。
4、磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,小昌同学想探究磁体对回形针的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关,请你参与探究并解决一些问题。
如图甲,保持磁体和纸片间的距离一定,在纸片上放入不同的物体时,通过比较纸片下面能吸附的回形针数量,显示磁体对回形针吸引力的大小。回形针的放置有乙、丙两种方法,依据二力平衡的原理,回形针在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力,应选择图中______填“乙”或“丙”所示的方法。
选择正确的方法后,他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同,材料不同的铁板、铝板等,观察能吸引的回形针个数,多次实验后将数据记录在下表中。
磁体与纸片间放入的物体 吸引回形针数量个
不放物体
铁板
镍板
铝板
陶瓷板
玻璃板
塑料板
分析数据,可以得出,在其他条件相同时,放入铁板或镍板,吸引回形针的数量明显减少,说明铁板和镍板对吸引力的影响______选填“较小”或“较大”,即对磁性屏蔽效果明显。
铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是______。
日常生活中,磁卡常受外界磁场影响出现消磁现象。请你根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质,写出一种保护磁卡磁性的方法______。
答案与解析
一 、单选题
1、从小石块和铁屑的混和物中快速分离出铁屑,最合适的工具是
A. 磁铁 B. 镊子 C. 筷子 D. 放大镜
【答案】A;
【解析】解:小石块没有磁性,铁屑有磁性,所以用磁铁的吸铁性可以快速分离出铁屑。故正确,错误。
故选:。
2、人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载,如图所示,古人先将鱼形铁烧红,令铁鱼头尾指向南北,然后将其放入水中冷却,依靠地磁场获得磁性,再将其放入水中漂浮,制成指南鱼,图中是它静止时的指向。下列判断正确的是
A. 鱼形铁不能被磁体吸引 B. 指南鱼周围存在磁感线
C. 指南鱼鱼头应标注“” D. 指南鱼的腹部磁性最强
【答案】C;
【解析】
、磁性是指能够吸引铁、钴、镍等物质的性质;鱼形铁是用铁制成的,能被磁体吸引,故错误;
、指南鱼被磁化后,周围存在磁场,而磁感线实际不存在,是为了描述磁场的分布假想的曲线,故错误;
、地磁场的南极在地球的北极附近,地磁场的北极在地球的南极附近,如图所示,指南鱼鱼头指向北方,根据异名磁极相互吸引,指南鱼鱼头应标注“”,故正确;
、指南鱼是一个磁体,两个磁极位置的磁性最强,中间最弱,故错误。
故选:。
3、放在条形磁体周围的小磁针静止时如图所示,三个小磁针的极和一个小磁针的极被涂黑,则极被涂黑的小磁针是
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
【答案】A;
【解析】根据异名磁极相互吸引可知,乙、丙、丁的极都被条形磁体的左端吸引,这说明条形磁体的左端为极,右端为极,甲被条形磁体的右端吸引,这说明所以甲的左端为极,故正确。
故选:。
4、司南是我国早期的指南针。小科将条形磁体置于塑料勺内,在勺下垫泡沫,一起置于装水的纸盘中,漂浮在水面上,能自由转动,从而得到一个仿制“司南”如图所示。下列说法正确的是
A. “司南”静止时勺柄指南,标为极
B. “司南”能指南北是受地磁场的作用
C. “司南”的纸盘换成铁盘后也能正常使用
D. “司南”勺柄的指向与勺内磁体的磁极方向无关
【答案】B;
【解析】
、“司南”静止时勺柄指南,就是南极,为极,故错误;
、“司南”能指南北是因为受到地磁场的作用,故正确;
、“司南”实质上是一个条形磁体,对铁磁性物质具有吸引作用,如果将纸盘换做铁盘,则会由于铁盘的吸引作用而无法指南北,故错误;
、“司南”勺柄的为极,与地磁场的极相互吸引,因此才具有指南北的性质,故错误。
故选:。
5、三个相同的磁环、、质量均为套在有木质底座的光滑木杆上,由于磁极间的相互作用,上面两个磁环都悬在空中,如图所示。下列说法正确的是
A. 对的磁力和的重力是平衡力 B. 对的磁力小于对的磁力
C. 受到的磁力大小为 D. 对底座的压力大小为
【答案】C;
【解析】
、对的磁力方向向下,的重力方向竖直向下,且作用在两个物体上,不是一对平衡力,故错误;
、对的磁力和对的磁力是相互作用力,大小相等,故错误;
、磁环、处于悬浮状态,受到的磁力大小等于、的重力之和,即,故正确;
、处于静止状态,对底座的压力大小等于、、的重力之和,即,故错误。
故选:。
6、如图所示,粗糙的水平桌面上有两块相同的条形磁体甲和乙,它们之间有相互作用力且保持静止。对图示甲、乙两块条形磁体受到摩擦力的方向分析正确的是
A. 甲一定水平向左,乙一定水平向右 B. 甲水平向右,乙无法确定
C. 甲水平向左,乙无法确定 D. 甲、乙均无法确定
【答案】D;
【解析】甲、乙处于静止状态,受力平衡;若甲、乙相邻的磁极为同名磁极,同名磁极相互排斥,所以甲有向左运动的趋势,甲受到的摩擦力的方向是水平向右的;乙有向右运动的趋势,乙受到的摩擦力的方向是水平向左的; 若甲、乙相邻的磁极为异名磁极,异名磁极相互吸引,所以甲有向右运动的趋势,甲受到的摩擦力的方向是水平向左的;乙有向左运动的趋势,乙受到的摩擦力的方向是水平向右的; 由于不知道甲、乙的极性,所以甲、乙受到的摩擦力的方向无法确定。
故选:。
7、如图所示,是小明自制的指南针。硬纸板和大头针制作指南针的底座,用磁体沿一个方向多次划过缝衣针,穿过按扣的两孔,放在底座的针尖上,指南针静止后针尖指向北方。下列说法正确的是
A. 缝衣针的材料是铜
B. 针尖部位应标注极
C. 针尖指北是由于地球周围磁感线的作用
D. 针尖所指的方向就是该点地磁场的方向
【答案】D;
【解析】
、只有铁、钴、镍,和他们的合金与氧化物才能被磁化,故错误;
、磁体具有指南北的性质,静止时,指向北方的为极,针尖指向北方,应标注极,故错误;
、针尖指北是由于受到地磁场的作用,而不是磁感线的作用,磁感线不是真实存在的线,故错误;
、针尖放在磁场中被磁化,相当于小磁针,则其静止时北极的指向即为该点的磁场方向,故正确。
故选:。
8、如图为一外形为正方体的强磁铁。为探究该磁铁的磁极分布,下列提出猜想不合理的是
A. 磁极可能是左右分布 B. 磁极可能是中间极两端极分布
C. 磁极可能是上下分布 D. 磁极可能是对角分布
【答案】B;
【解析】解:任何一个磁体都有两个磁极,没有一个磁极的磁体;
、的左端是极,右端是极,符合此题具有两个磁极的要求,可以探究磁铁的磁极分布,故猜想合理;
、的左端是极,右端是极,磁铁两端只有一个磁极,不符合磁体的要求,不能探究磁铁的磁极分布,故猜想不合理:
、的上端是极,下端是极,符合此题具有两个磁极的要求,可以探究磁铁的磁极分布,故猜想合理;
、的左前端是极,右后端是极,符合此题具有两个磁极的要求,可以探究磁铁的磁极分布,故猜想合理。
故选:。
9、《事林广记》中记载了“指南龟”如图所示的制法:先以木刻龟,在龟体上沿首尾方向开一洞,放入条形磁石,以黄蜡填满,在龟尾部敲入一铁针与磁石一端相连,将木龟支于竹针之上,使木龟转动,静止后,针指南。关于“指南龟”,下列说法中正确的是
A. 磁石靠近龟尾一端为磁石的南极 B. 铁针指向地理的北极附近
C. 铁针的指向不会受附近磁铁的干扰 D. “针指南”利用了同名磁极相互吸引
【答案】A;
【解析】地球是一个大磁体,指南龟就是一个磁铁,它指南北的原因是由于受到了地磁场的作用,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以指南龟静止时,指向南的一端是磁体的南极,指向地理南极附近,是地磁的北极;指向北的一端是磁体的北极,所以龟尾端为磁石的极,故正确;错误。
故选:。
10、如图所示,地磁北极的位置最可能是
A. B. C. D.
【答案】C;
【解析】地球是一个巨大的磁体,周围存在磁场;地磁体的南极在地球北极附近,地磁体的北极在地球南附近,地理两极和地磁两极不重合,存在着磁偏角,图中是地理南极,所以是地磁北极,故正确。
故选:。
11、如图所示是李老师为班级买的磁性收纳盒被“吸”在黑板上,其靠近黑板一面有一大块磁铁,里面放了板擦和笔等。关于此磁性收纳盒,下列说法正确的是
A. 该收纳盒的工作原理是“异名磁极相互吸引”
B. 该收纳盒受到的黑板的吸引力与重力是一对平衡力
C. 若只将该磁铁换成质量相同、磁性更强的磁铁,该收纳盒受到的摩擦力将变大
D. 若在收纳盒中再放入一只水笔后收纳盒依然保持静止,该收纳盒受到的摩擦力将变大
【答案】D;
【解析】
该收纳盒的工作原理是磁体的磁性,磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,不是“异名磁极相互吸引”,故错误;
B.该收纳盒受到的黑板的吸引力与重力不在一条直线上,所以不是一对平衡力,故错误;
C.若只将该磁铁换成质量相同、磁性更强的磁铁,该收纳盒静止时受到的摩擦力与重力是一对平衡力,保持不变,故错误;
D.若在收纳盒中再放入一只水笔后收纳盒依然保持静止,竖直方向上重力与摩擦力是一对平衡力,该收纳盒受到重力变大,所以摩擦力将变大,故正确。
故选。
二 、作图题
1、如图所示,小磁针在条形磁铁的作用下处于静止状态,请标出小磁针的极和条形磁铁磁感线的方向。
【答案】如图所示:
;
【解析】
根据在磁体外部,磁感线从磁体极出发回到极,判断出磁感线的方向。
知道条形磁体的极,结合磁极间的作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,判断出小磁针的极。
2、如图所示,根据磁感线的方向,标出磁体端的磁极名称和小磁针的极。
【答案】如图所示:
【解析】 根据磁感线的方向可确定磁体的、极,再根据磁极间的相互作用可确定小磁针的极。
3、如图所示,小磁针静止在地球赤道正上方,请标出此时小磁针的、极。
【答案】如图所示:
;
【解析】
指南针是根据地磁场的作用工作的,地磁的南极在地理的北极附近,而地磁的北极在地理的南极附近,再根据磁极间的作用规律,可判断小磁针的指向。
三 、填空题
1、中华诗词蕴含着丰富的物理知识。文天祥在《扬子江》中写道:“臣心一片磁针石,不指南方不肯休。”磁针石指南方的一端是磁体的 ______选填“”或“”极,磁针石能指南北是因为受到 ______的作用。
【答案】S 地磁场;
【解析】解:地球周围存在着磁场,地理的南方是地磁北极附近,磁针石受到地磁场的作用,指南方的一端是磁体的极。
故答案为:;地磁场。
2、公元世纪初,东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。如图,“柢”即握柄,是磁体的 ______极,司南之所以能指向南北方向,是由于受到 ______的作用。
【答案】S(或南) 地磁场;
【解析】 “柢”指南是由于受到地磁场的作用,“柢”指向地理的南极,即地磁北极,由异名磁极相互吸引可知,“柢”是磁体的或南极。
故答案为:或南;地磁场。
3、如图甲所示,这是利用磁悬浮原理设计的地漏。若地漏不密封,排水管内臭气会由于气体分子永不停息地做 ______运动扩散到室内。图乙为其工作原理图,当密封盖上方无水时,在磁体的作用下,磁体将密封盖顶起,若磁体下端为极,则磁体上端为 ______极。
【答案】无规则 N;
【解析】解:若地漏不密封,排水管内臭气会由于气体分子永不停息地做无规则运动,而扩散到室内;
由题可知,两磁体之间的作用力是斥力,同名磁极相互排斥,所以,若磁体下端为极,则磁体上端为极。
故答案为:无规则;。
4、如图所示,这是一款新型的磁吸式数据线,线体可以和不同型号的充电头通过磁性吸附对接,达到一线多头的使用效果。线体和充电头吸附的原理是 ______选填“同”或“异”名磁极相互吸引,指南针的工作原理与此相同,当指针静止时受地磁场作用极指向地理的 ______选填“南”或“北”极。
【答案】异 北;
【解析】解:线体和充电头吸附的原理是异名磁极相互吸引;
指南针的工作原理也是因为异名磁极相互吸引,由于地磁南极在地理北极附近,故当指针静止时受地磁场作用极指向地理的北极。
故答案为:异;北。
5、如图甲所示,一根条形磁铁摔断成两段,取右边的一段靠近小磁针,若小磁针静止时的指向如图乙所示,则乙图中裂纹处的磁极是 ______极。若把这两段磁铁沿裂纹吻合放在一起如图甲,则这两段会相互 ______填“吸引”或“排斥”。
【答案】N 吸引;
【解析】解:
如图乙,由于异名磁极相互吸引,所以右边裂纹的磁极是极。
如图甲,如果把这段磁铁沿裂纹吻合放在一起,由于左边裂纹的磁极是极、右边裂纹的磁极是极,所以这两段会相互吸引。
故答案为:;吸引。
6、如图所示,重为的小铁块在水平方向力的作用下,沿条形磁铁的表面从极滑到极,在此过程中小铁块对磁铁的压力大小变化情况是 ______,小铁块的运动状态 ______填“不变”或“改变”。
【答案】先减小后增大 改变;
【解析】解:小铁块在左端时,受到极的引力较大,铁块对磁铁的压力较大;越靠近中间,磁性减弱,磁铁对铁块的作用减小,铁块对磁铁的压力减小;靠近极,磁性增强,引力增大,铁块对磁铁的压力较大;
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,即小铁块受到的合力一直在变化,所以它的运动状态改变。
故答案为:先减小后增大;改变。
7、如图所示是一种涂鸦神器画板的原理图,将磁石粉浸没在悬浮液里,当按下磁性写字笔其中一个按钮时,笔尖磁体为极,可以写出 ______色的字。擦去字迹时,只需将刷子左右移动即可,刷子可以用 ______填“不易磁化”或“易磁化”的材料制成。
【答案】红 易磁化;
【解析】解:根据磁极间的相互作用规律,可知当按下磁性写字笔按钮时,笔尖磁体为极,吸引极,可以写出红色的字;刷子左右移动可以擦去字迹,所以应该用易磁化的材料制成。
故答案为: 红 易磁化;
8、桌面上放有一定量的铁屑,如甲图所示,将两根完全相同的条形磁铁的极和磁铁的极放置在靠近铁屑的上方,吸附一定量的铁屑。如乙图所示,将一根长度略大于两磁铁间距的软铁棒,轻轻搁在两磁铁上,则被吸附的铁屑会 ______选填“增加”“不变”或“减少”。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减少,原因是 ______。
【答案】减少 一个磁体的两端磁性最强,中间磁性最弱,所以被吸附的铁屑会减少;
【解析】解:如图,当磁体的极和磁体的极间放一个软铁棒时,软铁棒会被磁体磁化,两个磁体和被磁化的软铁棒相当于一个磁体,中间磁极减弱,吸引的铁屑会减少。
如图,当磁体的极和磁体的极靠在一起时,两个磁体相当于一个大磁体,大磁体的中间磁极减弱,吸引的铁屑会减少。
故答案为:减少;一个磁体的两端磁性最强,中间磁性最弱,所以被吸附的铁屑会减少。
9、如图所示是用来描绘某磁体周围磁场的部分磁感线,由磁感线的分布特点,可知,点的磁场比点的磁场 ______选填“强”或“弱”;若在点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其极指向 ______处选填“”或“”。
【答案】弱 Q;
【解析】解:从图中可以看出点的磁感线比点的磁感线疏,故点的磁场比点的磁场弱。
小磁针静止在点时,其极指向与该点磁感线的方向一致,故极指向点。
故答案为:弱;。
10、如图所示,一块磁石及其周围的磁感线分布。该磁石的端为磁体的 ______极。若用细线将其悬挂,使其在水平面内可以自由旋转,则磁石静止时,端指向地理位置的 ______方。
【答案】S 南;
【解析】解:根据天然磁石的磁感线分布,磁感线从磁体的极出发、回到极,所以端是极,端为极; 地磁场的极在地球的地理南极附近,地磁场的极在地球的地理北极附近,磁体的极指向地磁的北极,即地球的南极。
故答案为:;南。
11、科学探究的基本方法是观察和实验,请根据下面的实验现象进行填空。
图甲中、、三根金属棒中有两根是具有磁性的磁棒,另一根是铁棒,它们互相靠近时的情形如图甲所示,则 ______棒是铁棒;
图乙中小磁针静止时总是指南北,是因为地球周围存在着 ______,对小磁针有______的作用。
【答案】C 磁场 磁力;
【解析】解:因为与相互排斥,因此根据同名磁极相互排斥可知,、两根金属棒一定具有磁性,并且磁体可以吸引没有磁性的磁性材料,因此一定为铁棒;
由于地球的周围存在地磁场,所以对小磁针有磁力的作用。
故答案为:;磁场;磁力。
12、小强用实验探究“磁体间相互作用规律”,当甲磁体不动,乙磁体逐渐靠近甲磁体时,他观察到悬挂乙磁体的细线与竖直方向的夹角也随之变化,如图所示。请你根据实验现象,提出一个值得探究的科学问题 ______;对于该问题,你的猜想是 ______。
【答案】磁体间作用力与距离的关系 磁体间的距离越近,作用力越大;
【解析】解:联想到磁体间的相互作用规律,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故研究甲、乙两块磁铁相互吸引时,磁体间作用力与距离的关系。
由图中实验现象,可得到即:磁体间的距离越近,作用力越大;
故答案为:磁体间作用力与距离的关系;磁体间的距离越近,作用力越大。
四 、实验题
1、为辨别钢棒是否有磁性,小明设计了以下实验进行探究。
根据图甲所示的小磁针与钢棒相互吸引的实验现象,______选填“能”或“不能”判断钢棒原来一定具有磁性。
如图乙所示的实验中,水平向左移动钢棒的过程中,弹簧测力计示数先变小后变大,则 ______选填“能”或“不能”判断钢棒原来一定具有磁性,理由是 ______。
【答案】不能 能 磁体两端磁性最强,中间最弱;
【解析】
由于异名磁极相互吸引,同时磁体也可以吸引磁性物质,所以凭图中的实验不能判断钢棒是否有磁性;
磁体上的不同部位的磁性强弱并不一样,磁体两端磁极磁性最强,而中间磁性最弱,因而钢棒在条形磁体的两极处受到的吸引力最大,在正中处受到的吸引力最小,所以从左开始,弹簧测力计的示数是先变小,到中间位置时,是最小的示数,然后再变大。
故答案为:不能;能;磁体两端磁性最强,中间最弱。
2、通过实验探究磁体周围的磁场特点。
在条形磁铁四周放置的小磁针静止时指向如图甲所示,图中小磁针涂黑的一端为极。由此可以判断出条形磁铁的端是 ______选填“”或“”极。
小美用铁屑探究磁体周围的磁场如图乙所示。
①在蹄形磁铁上面放一块透明有机玻璃,并在玻璃板上均匀撒上一层铁屑,轻轻敲击玻璃板,可以看到小铁屑有规则地排列起来。这是因为撒在磁体周围的每个小铁屑都被 ______,磁场的分布情况也被形象地显示出来。
②再在玻璃板上放一些小磁针,记录这些小磁针静止时极的指向。
③人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针极的指向,画出一些带箭头的曲线形象地描述磁场,物理学中把这样的曲线叫作磁感线.磁体外部的磁感线都是从 ______极出发的。
小阳利用图乙情景构建一个物理模型如图丙所示。在点的磁场强度 ______点的磁场强度。选填“大于”或“小于”
【答案】S 磁化 N 小于;
【解析】
由图知,左侧的小磁针静止时极都指向端,因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故可知条形磁铁的端为极,端为极;
①轻敲玻璃板的目的是减小摩擦力对铁屑的影响,铁屑在磁场中会被磁体磁化,成为一个个小磁针,从而在磁场中有序地排列起来;
③在磁体的外部,磁感线是从极出来,回到极的;
由图可知,处的磁感线比处的磁感线要密集一些,所以点的磁场强度小于点的磁场强度。
故答案为:;①磁化;③;小于。
3、某兴趣小组在研究扬声器结构时,发现扬声器中有一个环形磁体,他们不知道环形磁体的磁极分布情况,于是几位同学提出了以下三种猜想:
猜想:磁极呈横向分布例如图甲,左侧为极,右侧为极
猜想:磁极呈轴向分布例如图乙,上面为极,下面为极;
猜想:磁极呈里外分布例如图丙,外侧为极,内侧为极;
为了验证其他猜想,他们进行了如下实验:
用细棉线将环形磁体水平悬挂起来如图丁所示,结果观察到磁体在任意位置都能保持静止,这说明猜想 ______是错误的;
用细棉线将环形磁体竖直悬挂起来如图戊所示,结果观察到磁体只在特定位置能保持静止,这说明猜想 ______是错误的;
为进一步确定这种环形磁铁磁极的分布情况,小李进行了以下实验:取两个完全相同的环形磁铁,将它们沿中心轴线互相靠近,发现它们相互排斥。接着将其中一个环形磁铁翻转,结果它们相互吸引,则验证了另一猜想是正确的;
若将这两个完全相同,重均为的环形磁铁、串在木制支架上,静止时如图己所示不考虑环形磁铁与木杆间的摩擦力,则磁铁对底座的压力 ______;
A.等于 B.小于 C.等于 D.大于
若再放上一个完全相同的磁铁、间也排斥,则相邻两个磁铁间的距离______大于等于小于。
【答案】1 3 C 小于;
【解析】
当按图丁的放置方法悬挂起来时,若猜想是正确的,则环形磁体不会静止在任何位置,只会停留在一个方向:极在北面,极在南面,故猜想是错误的;
当按图戊的方法用细棉线将环形磁体竖直悬挂起来,如果猜想正确,由于地磁场的作用,不会在任何位置保持静止,结果观察到磁体在特定位置能保持静止,这说明猜想是错误的。
设磁铁对底座的压力为;对的排斥力为,对于磁铁,受到重力和磁铁的排斥力,根据平衡条件可得
以和整体为研究对象,因为磁铁对底座的压力与底座对和的支持力是一对相互作用力,所以磁铁对底座的压力等于它们的总重力,即
故选。
若再放上一个完全相同的磁铁、间也排斥,由于对的排斥力等于的重力,而对的排斥力小于与的重力之和,则相邻两个磁铁间的距离小于。
故答案为:;;;小于。
4、磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,小昌同学想探究磁体对回形针的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关,请你参与探究并解决一些问题。
如图甲,保持磁体和纸片间的距离一定,在纸片上放入不同的物体时,通过比较纸片下面能吸附的回形针数量,显示磁体对回形针吸引力的大小。回形针的放置有乙、丙两种方法,依据二力平衡的原理,回形针在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力,应选择图中______填“乙”或“丙”所示的方法。
选择正确的方法后,他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同,材料不同的铁板、铝板等,观察能吸引的回形针个数,多次实验后将数据记录在下表中。
磁体与纸片间放入的物体 吸引回形针数量个
不放物体
铁板
镍板
铝板
陶瓷板
玻璃板
塑料板
分析数据,可以得出,在其他条件相同时,放入铁板或镍板,吸引回形针的数量明显减少,说明铁板和镍板对吸引力的影响______选填“较小”或“较大”,即对磁性屏蔽效果明显。
铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是______。
日常生活中,磁卡常受外界磁场影响出现消磁现象。请你根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质,写出一种保护磁卡磁性的方法______。
【答案】丙 较大 铝不能被磁化 磁卡放入铁盒中 ;
【解析】
回形针受到两个力的作用,即重力和磁体的吸引力。乙图中,回形针受到的磁力和重力不在一条直线上,所以不是平衡力,因此选择丙图;
分析数据可以得出,在其它条件相同时,放入铁板或镍板,吸引回形针的数量较少,说明铁板和镍板对吸引力的影响较大,即对磁性屏蔽效果明显;
铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是铝不是磁性物质,不能被磁化;
由于含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显,所以可以将磁卡放在铁盒中,磁性就能长时间保持了。
故答案为: 丙; 较大; 铝不能被磁化; 磁卡放入铁盒中。