磁极间的相互作用
一、选择题(共20小题)
1、家用电冰箱涉及到很多物理知识,下列分析正确的是( )
A、门的四周装有掺入磁粉的橡胶封条,可以使冰箱门关闭得更严密
B、是利用熔化吸热、液化放热原理实现制冷的
C、冷藏室中的灯泡跟压缩机用的电动机是串联的
D、冷冻室内壁霜是凝固现象
2、下列连线是某同学对部分物理知识的总结,正确的是( )21世纪教育网版权所有
A、 B、
C、 D、
3、磁悬浮陀螺是由磁性陀螺和磁性底盘组成,其中磁性底盘是由壳体和永磁体构成.转动磁性陀螺,当透明托板将磁性陀螺抬到一定的高度时,磁性陀螺就会自动脱离透明托板而在磁性底盘的上空旋转,如图所示.以下说法正确的是( )
A、磁性陀螺竖直方向上受平衡力的作用
B、磁性陀螺是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮在空中的
C、磁性底盘受到的重力和水平桌面对它的支持力是一对平衡力
D、陀螺在空中还能继续转动是因为陀螺具有惯性
4、如图所示“悬空的磁环”活动中,假设甲、乙、丙三个磁环相同,中间塑料管是光滑的.当磁环都处于静止状态时,甲对乙的作用力F1和丙对乙的作用力F2的大小关系是( )
A、F1小于F2 B、F1等于F2
C、F1大于F2 D、无法比较
5、科技馆有一个磁悬浮地球仪,当它静止在如图所示位置时,地球仪竖直方向的受力分析(不计空气浮力)正确的是( )
A、不受力 B、重力与磁力平衡21世纪教育网版权所有
C、磁力大于重力 D、只受磁力
6、把下列物体放在磁场中,不会受到磁力作用的是( )
A、镍棒 B、铜棒
C、铁片 D、小磁针
7、关于磁体和磁场,以下说法中错误的是( )
A、悬挂起来的小磁针静止时,小磁针的S极指向地理的南极附近
B、磁体之间的相互作用力是通过磁场而发生的
C、铁、锌、铝、锡等金属材料都能够被磁化
D、通电导体周围一定存在磁场
8、下列说法不正确的是( )
A、磁极间的相互作用是通过磁场发生的
B、水平面内自由转动的小磁针静止时指南北是因为受地磁场的作用
C、磁体无论大小,都有2个磁极
D、任何物体放到磁场中都会被磁化
9、如图所示,弹簧秤下挂一铁球,将弹簧秤自左向右逐渐移动时,弹簧秤的示数( )21世纪教育网版权所有
A、不变 B、逐渐减少
C、先减小再增大 D、先增大再减小
10、l.7万吨海南沙子用于北京奥运会沙滩排球场地.“磁选”是对沙子进行处理的工序之一,“磁选”是选走沙子中的( )
A、粗的沙子和小石块 B、铁钉、铁片21世纪教育网版权所有
C、玻璃和塑料碎片 D、铜、铝碎片
11、干簧管是一种磁控制的开关,其结构如图甲所示,其中磁簧片是一种有弹性的薄铁片,固定在玻璃管上.如图乙,将一个条形磁铁与干簧管平行放置时,干簧管的磁簧片触点就会接通;当条形磁铁远离干簧管时,触点就会分开.关于干簧管的工作原理的解释,合理的是( )
A、图乙中两磁簧片被磁化,两触点为异名磁极,移走磁铁后磁性消失
B、图乙中两磁簧片被磁化,两触点为同名磁极,移走磁铁后磁性消失
C、图乙中两磁簧片被磁化,两触点为异名磁极,移走磁铁后仍有磁性
D、图乙中两磁簧片被磁化,两触点为同名磁极,移走磁铁后仍有磁性
12、有两根大头针被磁铁一端吸引,悬在磁铁下方,如图所示的四幅图中能正确反映实际情况的是( )
A、 B、
C、 D、
13、实验表明,磁体能吸引1元硬币,对这种现象解释正确的是( )21世纪教育网
A、硬币一定是铁做的,因为磁体能吸引铁 B、硬币一定是铝做的,因为磁体能吸引铝
C、磁体的磁性越强,能吸引的物质种类越多 D、硬币只含有磁性材料,磁化后能被吸引
14、磁体可以吸引一元硬币,这一现象的正确解释是( )
A、硬币中含有的磁性材料被磁化了
B、硬币一定铁做的,所以被吸引
C、硬币是铝做的,磁体有时也能吸引铝
D、可能是磁体的磁性太强,磁性越强,能吸引的物质种类就越多
15、在研究“磁极间的相互作用规律”时,实验小组的同学分别设计了如下四个方案,其中最合理的是( )
A、两人各拿一块条形磁铁,并将各自的一个磁极相互靠近
B、用一块条形磁铁的一个磁极靠近另一块条形磁铁中间
C、将放在粗糙桌面上的两块条形磁铁的磁极相互靠近
D、用条形磁铁的一个磁极靠近另一块用细线悬挂并静止的条形磁铁的一个磁极
16、甲、乙两个磁极之间有一个小磁针,小磁针静止时的指向如图所示.那么( )
A、甲、乙都是N极 B、甲、乙都是S极
C、甲是S极,乙是N极 D、甲是N极,乙是S极
17、如图所示的三个钢块,正确的判断是( )21世纪教育网
A、都是磁体 B、都不是磁体
C、只有两个是磁体 D、可能都是磁体,也可能只有两个是磁体
18、转动指南针的罗盘时,罗盘内的小磁针将( )21世纪教育网
A、随罗盘一起转动 B、几乎在原位置不动
C、转动得比罗盘快一些 D、转动得比罗盘慢一些
19、弹簧测力计下悬挂一个小磁体,小磁体的下端为S极且正处于水平位置的大条形磁体N极的正上方,如图所示,当弹簧测力计和小磁针逐渐向右移至大条形磁体S极的正上方的过程中,弹簧测力计示数变化情况是( )
A、不断变大 B、先变大后变小
C、不断变小 D、先变小后变大
20、教室里的钢质黑板表面涂了粗糙的“黑板漆”.上课时为了将挂图贴在黑板上,采用下图四种器具中的哪一种最为合适( )
A、图钉
B、钢钉
C、磁吸
D、吸盘
二、填空题(共5小题)
21、如图所示是我们熟悉的物体.你知道人们利用它们的有关物理学有关原理,发展了什么先进的科学技术吗?
例如:(a)利用单摆的等时性原理制造了摆钟.
请举一例:利用竹蜻蜓的物理原理制造出了 _________ 21cnjy;
请举一例:利用爆竹(冲天炮)的物理原理制造出了 _________ ;
请举一例:利用磁铁的物理原理制造出了 _________ .
22、如图水平桌面上有一静止的铁块,当一条形磁铁沿竖直方向逐渐靠近铁块时,铁块对桌面的压力将 _________ ,铁块受到的重力将 _________ .(选填“变大”、“变小”或“不变”)
23、磁悬浮列车是利用同名磁极 _________ 的原理使列车与轨道脱离接触,消除了车体与轨道间的 _________ ,从而大大提高了列车的速度.
24、有两个表面涂有相同防护漆且大小和形状完全相同的铁块和木块,在不损坏的前提下,请你写出两种区别它们的方法
(1) _________ ;21cnjy
(2) _________ .
25、磁体上磁性最强的部分叫做 _________ ,一个磁体上有 _________ 个磁极,分别叫 _________ 和 _________ .磁体靠近时,同名磁极之间相互 _________ 异名磁极之间相互 _________ .
三、解答题(共5小题)
26、结合下表,对比“电生磁”、“磁生电”两个实验的物理内涵,不难发现电和磁之间确实呈现出一种有趣而又优美的对称关系.这种对称美促使人们进一步认识到,各种自然现象之间可能是相互联系的.
(1)我们知道,一块磁体无论被分割得多么小,总是有南极和北极.是否存在只有一个磁极的粒子﹣﹣磁单极子?1931年,英国物理学家狄拉克在他建立的“电和磁完全对称的理论”中就预言了磁单极子的存在.请猜想狄拉克预言所依据的事实是什么?
(2)实际上,狄拉克是运用类比的方法为科学研究提出了一个新的课题,直到现在,寻找磁单极子的工作仍在进行之中.类比是一种重要的维方法,它将看似无关的两个事物或现象联系起来,根据二者之间在某些方面的相同或相似,推出它们在其他方面也可能相同或相似.回顾你的物理学习历程,列举一个由类比的方法打开思路并获得成功的学习案例,具体说明你的学习过程.21cnjy
电现象
磁现象
示例
电荷有正、负两种
磁体有南、北两极
①
带电体能够吸引轻小物体
磁体能吸引铁、钴、镍等物体
②
同种电荷相互排斥
同名磁极相互排斥
③
带电体周围存在磁场
磁体周围存在磁场
27、如图所示是刘老师在课堂上演示的有趣的磁性实验,当磁性陀螺在磁性钢板上空旋转时,不会掉落下来.请你在陀螺上作出受力示意图和陀螺的两个磁极.21cnjy
28、磁悬浮列车是一种运用磁铁性质,使列车完全脱离轨道而悬浮行驶的“无轮”列车.目前,中国和一些欧美国家都在研究开发新型磁悬浮列车.其中,美国计划在地下挖隧道,铺设管道,然后抽出管道中的空气,磁悬浮列车在接近真空状态下行驶,这样设计的最高速度可达22500Km/h,这种新形的磁悬浮列车是利用磁铁的什么性质悬浮起来的?请说说让列车悬浮并在接近真空状态下行驶来提高车速的理由.
29、如图,一根绳子系着一个小铁球,悬挂在磁铁A的右边,小球静止时与磁铁A等高,且不接触.请画出小球静止时的状态和受力示意图.
30、根据下列各问题的要求进行完成
(1)如图甲所示,铡刀铡草时的示意图,请作出作用在铡刀上的动力F1和阻力F2的力臂.
(2)如图乙所示,根据平面镜成像特点作出物体AB在平面镜MN中的像.
(3)如图丙是一个蹄型磁铁,虚线是磁极附近的部分磁感线,小磁针在图示位置静止,请标出蹄型磁铁的N极和S极.
答案与评分标准
一、选择题(共20小题)
1、家用电冰箱涉及到很多物理知识,下列分析正确的是( )
A、门的四周装有掺入磁粉的橡胶封条,可以使冰箱门关闭得更严密
B、是利用熔化吸热、液化放热原理实现制冷的
C、冷藏室中的灯泡跟压缩机用的电动机是串联的
D、冷冻室内壁霜是凝固现象
考点:熔化与熔化吸热特点;凝固与凝固放热特点;液化及液化现象;磁极间的相互作用。
专题:应用题。
分析:此题涉及的知识点较多,要从家用电冰箱的使用情况逐一分析.
冰箱门关闭得严密,是利用了磁现象.
冰箱制冷是利用了制冷剂蒸发吸热实现的.21cnjy
当冰箱门打开时冷藏室中的灯泡发光,冰箱门关闭时息灭.但冰箱门打开与否不影响电动机的工作,也就是说冷藏室中的灯泡跟压缩机用的电动机可单独工作互不影响.
冷冻室内温度在0℃以下,不可能有液态的水出现.不会有凝固现象.
解答:解:冰箱门关闭得严密,是利用了磁现象.异名磁极相互吸引,使冰箱门关闭得更严密.故A正确.
冰箱制冷是利用了制冷剂蒸发吸热实现的.故B错误.
当冰箱门打开时冷藏室中的灯泡发光,冰箱门关闭时息灭.但冰箱门打开与否不影响电动机的工作,也就是说冷藏室中的灯泡跟压缩机用的电动机可单独工作互不影响.所以是并联的,故C错误.
冷冻室内温度在0℃以下,水蒸气遇到冷冻室内壁发生凝华形成霜.故D错误.
故选A.
点评:此题与实际联系密切,要解决此题需要了解家用冰霜的使用情况,休现了从生活走进物理,从物理走向社会的特点,有利于培养学生观察生活的习惯,是一道好题.
2、下列连线是某同学对部分物理知识的总结,正确的是( )
A、
B、
C、
D、
3、磁悬浮陀螺是由磁性陀螺和磁性底盘组成,其中磁性底盘是由壳体和永磁体构成.转动磁性陀螺,当透明托板将磁性陀螺抬到一定的高度时,磁性陀螺就会自动脱离透明托板而在磁性底盘的上空旋转,如图所示.以下说法正确的是( )21*cnjy*com
A、磁性陀螺竖直方向上受平衡力的作用
B、磁性陀螺是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮在空中的
C、磁性底盘受到的重力和水平桌面对它的支持力是一对平衡力
D、陀螺在空中还能继续转动是因为陀螺具有惯性
考点:平衡力的辨别;惯性;磁极间的相互作用。
分析:
(1)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,陀螺能够在钢板上空旋转不掉下来,说明受到斥力的作用;
(2)陀螺旋转不掉下来,说明在竖直方向受到的力是平衡力;
(3)惯性是指一切物体都有保持原来运动状态的性质.
解答:解:
A、陀螺在竖直方向受到重力和钢板对它的排斥力的作用,这两个力是一对平衡力;
B、磁性陀螺是利用同名磁极相互排斥受到竖直向上斥力的作用而悬浮在空中的;
C、磁性底盘在竖直方向上受到的重力、斥力以及水平桌面对它的支持力作用,因此磁性底盘受到的重力和水平桌面对它的支持力不是一对平衡力;
D、惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质,而陀螺的转动,其运动状态时刻在改变,因此不是应该陀螺具有惯性.
故选AB
点评:本题考查了三方面的内容:
(1)能根据陀螺的运动情况,结合磁极间作用规律判断出陀螺的受力情况及原理;
(2)由运动情况,会对陀螺和底盘做出正确的受力分析,考查了学生知识的理解和运用能力;
(3)一切物体都有惯性,惯性是指物体保持原来状态不变的性质.
4、如图所示“悬空的磁环”活动中,假设甲、乙、丙三个磁环相同,中间塑料管是光滑的.当磁环都处于静止状态时,甲对乙的作用力F1和丙对乙的作用力F2的大小关系是( )21*cnjy*com
A、F1小于F2 B、F1等于F2
C、F1大于F2 D、无法比较
5、科技馆有一个磁悬浮地球仪,当它静止在如图所示位置时,地球仪竖直方向的受力分析(不计空气浮力)正确的是( )
A、不受力 B、重力与磁力平衡
C、磁力大于重力 D、只受磁力
考点:二力平衡条件的应用;磁极间的相互作用。
分析:要解决此题需要知道地球附近的任何物体都受重力的作用.
知道处于静止状态的物体受力平衡.所受平衡力的大小相等.
解答:解:由题意知,球是静止的,一定受重力作用,所以一定受竖直向上的磁力作用,重力和磁力相互平衡.
故选B.
点评:此题主要考查了二力平衡条件的应用,要学会对物体进行受力分析.特别注意题目中的暗含条件.
6、把下列物体放在磁场中,不会受到磁力作用的是( )21*cnjy*com
A、镍棒 B、铜棒
C、铁片 D、小磁针
7、关于磁体和磁场,以下说法中错误的是( )
A、悬挂起来的小磁针静止时,小磁针的S极指向地理的南极附近
B、磁体之间的相互作用力是通过磁场而发生的
C、铁、锌、铝、锡等金属材料都能够被磁化
D、通电导体周围一定存在磁场
考点:磁性、磁体、磁极;磁极间的相互作用。
分析:根据课本中有关磁现象的基础知识,可以确定这四个选择项的正误.
解答:解:
A、小磁针在地磁场的作用下要指向南北方向,其中指南的叫南极,故A的说法正确,不合题意.
B、磁体之间的作用力都是通过磁场而发生的,故B的说法正确,不合题意.
C、只有磁性材料才能够被磁化,而锌铝锡等金属不是材料,所以不能被磁化,故C的说法错误,符合题意.
D、根据电流的磁效应可知,通电导体周围一定存在磁场的说法是正确的,故D不合题意.
故选C.
点评:加强对课本中的有关磁现象的基础知识的记忆,对解这类基础性的题目有很大的帮助.
8、下列说法不正确的是( )
A、磁极间的相互作用是通过磁场发生的
B、水平面内自由转动的小磁针静止时指南北是因为受地磁场的作用
C、磁体无论大小,都有2个磁极
D、任何物体放到磁场中都会被磁化
考点:磁性、磁体、磁极;磁化;磁极间的相互作用。
专题:应用题。
分析:要解答此题需掌握:磁场的作用、磁针指南北的原因、磁体磁极和能被磁化的物体.
磁体周围存在着一种物质,我们称之为磁场,而磁体间的作用正是通过磁场而发生的.
小磁针指南北的原因:小磁针受到地磁场的作用,在水平位置静止时,S极指向南方,N极指向北方.
磁极是磁体上磁性最强的部位,每个磁体都有两个磁极:一个N极,一个S极.
能够被磁化的物体的一个特点,就是能够被磁铁所吸引.
解答:解:
A、磁极间的相互作用都是通过磁场来产生的.不合题意.
B、指南针指南北的原因:指南针受到地磁场的作用,在水平位置静止时,S极指向南方,N极指向北方.不合题意.
C、每个磁体有两个磁极,分别是磁南极和磁北极,分别用S和N表示.不合题意.
D、能够被磁化的物体的一个特点,就是能够被磁铁所吸引,生活中的铜、银、铝是不能被磁化的.符合题意.
故选D.
点评:此题考查了有关磁现象的知识,在学习时要注意理解和运用.
9、如图所示,弹簧秤下挂一铁球,将弹簧秤自左向右逐渐移动时,弹簧秤的示数( )
A、不变 B、逐渐减少
C、先减小再增大 D、先增大再减小
考点:磁性、磁体、磁极;磁极间的相互作用。
分析:条形磁铁两端磁场最强为磁极,中心位置磁场最弱几乎为零,铁球从左向右移动过程中,受到的磁铁的吸引力先减小后变大,而弹簧的弹力大小等于重力和磁铁吸引铁球的引力之和,因此弹簧的弹力先减小后增大.
解答:解:磁体上磁性强弱并不一样,实验证明,磁体两端(磁极)处的磁性最强,而中间的磁性最弱.因而铁球在条形磁铁的N极和S极处受到的吸引力最大,在正中处受到的吸引力很小.弹簧的弹力等于小球的重力和磁铁引力之和,引力先减小后增大,因此弹簧称弹力先减小后增大,故C正确.
故选C.
点评:该题考查了条形磁铁的磁场分布和铁球的受力平衡知识,分析时一定要考虑周全.
10、l.7万吨海南沙子用于北京奥运会沙滩排球场地.“磁选”是对沙子进行处理的工序之一,“磁选”是选走沙子中的( )
A、粗的沙子和小石块 B、铁钉、铁片
C、玻璃和塑料碎片 D、铜、铝碎片
考点:磁化;磁极间的相互作用。
分析:磁化是指使原来没有磁性的物体,获得磁性的过程.
不是所有物体都能被磁化,只有铁、钴、镍等物质才可以被磁化.
解答:解:根据各个选项里的物体,结合分析,只有用铁制成的物体才可以被磁化.
故选:B.
点评:本题考查学生对磁化过程的理解,要记住不是所有物体都能被磁化.
11、干簧管是一种磁控制的开关,其结构如图甲所示,其中磁簧片是一种有弹性的薄铁片,固定在玻璃管上.如图乙,将一个条形磁铁与干簧管平行放置时,干簧管的磁簧片触点就会接通;当条形磁铁远离干簧管时,触点就会分开.关于干簧管的工作原理的解释,合理的是( )
A、图乙中两磁簧片被磁化,两触点为异名磁极,移走磁铁后磁性消失
B、图乙中两磁簧片被磁化,两触点为同名磁极,移走磁铁后磁性消失
C、图乙中两磁簧片被磁化,两触点为异名磁极,移走磁铁后仍有磁性
D、图乙中两磁簧片被磁化,两触点为同名磁极,移走磁铁后仍有磁性
考点:磁化;磁极间的相互作用。
专题:应用题;信息给予题。
分析:铁磁性物质在磁场中能够被磁化;对于磁体:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;撤掉外磁场后,干簧管的磁簧片磁性消失.
解答:解:图乙中条形磁铁与干簧管平行放置时,两磁簧片被磁化,两触点为异名磁极,移走磁铁后磁性消失.
故选A.
点评:此题考查了:干簧管的工作原理,应用磁化的知识分析解答,是一道应用题;难度不大,是一道基础题.
12、有两根大头针被磁铁一端吸引,悬在磁铁下方,如图所示的四幅图中能正确反映实际情况的是( )
A、 B、
C、 D、
考点:磁化;磁极间的相互作用。
分析:要判断出两大头针是被吸引还是被排斥,需要知道两大头针远离S极的那一端的极性,大头针的极性可由磁性材料被磁化的特点确定,然后根据磁极间的作用规律作出正确判断.
解答:解:
A、大头针被磁化后近S端都为N极,远S极端都为S极,由于同名磁极相互排斥的道理,符合题意;
B、大头针相互吸引说明远S端分别为异名磁极,不符合题意;
C、大头针也是相互吸引说明远S端分别为异名磁极,不符合题意;
D、大头针既不吸引,也不排斥,表现为无磁性,不符合题意.
故选A.
点评:此题考查的是磁性材料被磁化后磁极的分布特点及磁极间的作用规律.磁性材料被磁化后,磁性的分布情况是近端产生异名磁极,远端产生同名磁极.磁极间的作用规律是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.
13、实验表明,磁体能吸引1元硬币,对这种现象解释正确的是( )
A、硬币一定是铁做的,因为磁体能吸引铁
B、硬币一定是铝做的,因为磁体能吸引铝
C、磁体的磁性越强,能吸引的物质种类越多
D、硬币只含有磁性材料,磁化后能被吸引
考点:磁化材料;磁极间的相互作用。
分析:把能吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性,由磁性物质制成的物体,都容易被磁体吸引.这些磁性物质也容易被磁化,磁化后也具有磁体的性质.
解答:解:磁体能吸引1元硬币,说明硬币一定是由磁性物质制成的,故D选项说法正确;
但不能判断一定是铁制成的.铝不是磁性物质,所以A、B选项都不正确.
磁体的磁性越强,只表示吸引磁性物质的能力强,与能吸引的物质种类无关.故C选项说法不正确.
故选D.
点评:本题考查学生对生活中由磁性材料制成的或含有磁性材料的物体的了解,平时要多注意哪些物质是磁性材料.
14、磁体可以吸引一元硬币,这一现象的正确解释是( )
A、硬币中含有的磁性材料被磁化了
B、硬币一定铁做的,所以被吸引
C、硬币是铝做的,磁体有时也能吸引铝
D、可能是磁体的磁性太强,磁性越强,能吸引的物质种类就越多
考点:磁化材料;磁极间的相互作用。
专题:应用题。
分析:把能吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性,由磁性物质制成的物体,都容易被磁体吸引.这些磁性物质也容易被磁化,磁化后也具有磁体的性质.
解答:解:
A、磁体能吸引1元硬币,说明硬币一定是由磁性物质制成的,且会被磁化,故A选项说法正确;
B、磁性材料有很多,所以被磁体吸引,但不能判断一定是铁制成的.所以B选项不正确.
C、铝不是磁性物质,所以硬币不是铝做的,磁体也不会吸引铝,故C选项说法不正确.
D、磁体的磁性越强,只表示吸引磁性物质的能力强,与能吸引的物质种类无关.该选项说法不正确.
故选A.
点评:本题考查学生对生活中由磁性材料制成的或含有磁性材料的物体的了解,平时要多注意哪些物质是磁性材料.
15、在研究“磁极间的相互作用规律”时,实验小组的同学分别设计了如下四个方案,其中最合理的是( )
A、两人各拿一块条形磁铁,并将各自的一个磁极相互靠近
B、用一块条形磁铁的一个磁极靠近另一块条形磁铁中间
C、将放在粗糙桌面上的两块条形磁铁的磁极相互靠近
D、用条形磁铁的一个磁极靠近另一块用细线悬挂并静止的条形磁铁的一个磁极
考点:磁极间的相互作用。
专题:实验题;设计与制作题。
分析:研究磁极间相互作用的规律,实际就是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;在选择实验方案时一定要使两极相互靠近来观察现象,而且选择的实验要易于观察出现象,操作比较简单;针对这几点即可选出最合理的实验方案.
解答:解:A、因为人的感觉有误,而且还是两个人同时用力,即使互相排斥也会被两个人使劲并在一起的,故A不合理;
B、条形磁铁的中间磁性最弱,两端的磁性最强,故要验证磁极磁性的强弱应该让两极去靠近,故B不合理;
C、若两个磁体的磁性都不是很强时,放在粗糙的桌面上实验现象就不是很明显,故C也不合理;
D、当用条形磁铁的一个磁极靠近另一块用细线悬挂并静止的条形磁铁的一个磁极时,若是同名则相互排斥,而且观察到另一磁体会旋转,直到异名相互吸引,现象较明显,故D较合理.
故选D.
点评:本题是一道实验方案的设计题,虽然不是自己设计实验,但是在选择时一定要综合多方面的因素,全面的考虑问题.
16、甲、乙两个磁极之间有一个小磁针,小磁针静止时的指向如图所示.那么( )
A、甲、乙都是N极 B、甲、乙都是S极
C、甲是S极,乙是N极 D、甲是N极,乙是S极
17、如图所示的三个钢块,正确的判断是( )
A、都是磁体 B、都不是磁体
C、只有两个是磁体 D、可能都是磁体,也可能只有两个是磁体
考点:磁极间的相互作用。
分析:要解答此题,应明确两点:
①若两个钢块相互排斥,则这两个钢块一定带磁性,且相近的磁极为同名磁极;
②若两个钢块相互吸引,则有两种情况:
两个钢块都有磁性,且异名磁极相互接近;或一个带有磁性,而另一个没有磁性.
解答:解:若钢块B、C相互排斥,由同名磁极相互排斥知,B、C一定有磁性,即B、C相对的磁极为同名磁极;
而B吸引A,则A有两种情况:由异名磁极相互吸引,则A与B相对的磁极为异名,A有磁性;
若A为不带磁性的钢块,B有磁性,而磁体能吸引钢块.
故选D.
点评:本题考查了磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;磁铁能吸引钢铁材料的性质.
18、转动指南针的罗盘时,罗盘内的小磁针将( )
A、随罗盘一起转动 B、几乎在原位置不动
C、转动得比罗盘快一些 D、转动得比罗盘慢一些
考点:磁极间的相互作用。
分析:由于地球本身是一个大磁体,所以指南针静止时,总是一个极指南,一个极指北.
解答:解:指南针原理是罗盘内的小磁针在地球的地磁场的作用下,小磁针的南极指向地理的南极,所以转动指南针的罗盘时小磁针仍在地磁场的作用下指向地理的南极,即几乎在原位置不动.
故选B.
点评:该题考查了罗盘内的小磁针在地磁场的作用下,小磁针的南极始终指向地理南极,属于基础知识,难度不大.
19、弹簧测力计下悬挂一个小磁体,小磁体的下端为S极且正处于水平位置的大条形磁体N极的正上方,如图所示,当弹簧测力计和小磁针逐渐向右移至大条形磁体S极的正上方的过程中,弹簧测力计示数变化情况是( )
A、不断变大 B、先变大后变小
C、不断变小 D、先变小后变大
考点:磁极间的相互作用;力的合成与应用。
分析:根据条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱,和磁极间的作用规律分析.
解答:解:条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱,且同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,当挂着的磁体向右移动时,相互吸引力逐渐减小,而过了大磁体中点后,相互排斥力逐渐增大,故可以得出弹簧测力计的示数从A端到B端是逐渐变小的.
故选C.
点评:本题考查了条形磁体的磁性特点和磁极间的作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.
20、教室里的钢质黑板表面涂了粗糙的“黑板漆”.上课时为了将挂图贴在黑板上,采用下图四种器具中的哪一种最为合适( )
A、图钉
B、钢钉
C、磁吸
D、吸盘
考点:磁极间的相互作用。
专题:应用题。
分析:磁体可以吸引铁钴镍等物质的性质叫做磁性.
解答:解:钢是纯度比较高的铁,可以被带有磁性的磁体吸引,所以可以选择具有磁性的磁吸.
故选C.
点评:注意磁体的特性是能够吸引铁钴镍,同时要注意钢和铁实质上是同一种物质,在化学上它们的化学符号是相同的,只不过含碳量不同.
二、填空题(共5小题)
21、如图所示是我们熟悉的物体.你知道人们利用它们的有关物理学有关原理,发展了什么先进的科学技术吗?
例如:(a)利用单摆的等时性原理制造了摆钟.
请举一例:利用竹蜻蜓的物理原理制造出了 直升飞机 ;
请举一例:利用爆竹(冲天炮)的物理原理制造出了 火箭 ;
请举一例:利用磁铁的物理原理制造出了 指南针 .
考点:力作用的相互性;磁极间的相互作用。
专题:应用题。
分析:竹蜻蜓是我国古代一大发明.玩时,双手一搓,然后手一松,竹蜻蜓就会飞上天空.旋转好一会儿后,才会落下来. 上世纪三十年代,德国人根据“中国螺旋”的形状和原理发明了直升机上天的螺旋桨.
冲天炮点燃后,向后喷出燃气,给空气一向后的作用力,根据力的作用是相互的,空气给冲天炮一向前的推力,使冲天炮向前飞行;
磁极间的作用规律:同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引.
解答:解:竹蜻蜓旋转时,给空气向下的作用力,空气给竹蜻蜓向上的力使竹蜻蜓上升,据此人们制造出了直升飞机;
冲天炮点燃后,向后喷出燃气,给空气一向后的作用力,根据力的作用是相互的,空气给冲天炮一向前的推力,使冲天炮向前飞行,据此人们制造出了火箭;
小磁针受地磁体的作用,总是指南北,据此制造出了指南针.
故答案为:直升飞机;火箭;指南针.
点评:本题考查了学生利用所学知识分析实际现象的能力,平时学习要多观察、多动手、多联系、多思考,提高自己的实验能力,尽力做一些小制作、小发明.
22、如图水平桌面上有一静止的铁块,当一条形磁铁沿竖直方向逐渐靠近铁块时,铁块对桌面的压力将 变小 ,铁块受到的重力将 不变 .(选填“变大”、“变小”或“不变”)
考点:重力;磁极间的相互作用。
分析:压力为垂直压在物体表面上的力,铁块静止在桌面上时,压力等于重力;条形磁铁靠近铁块时,给铁块一个向上的吸引力,故铁块对桌面的压力为重力和吸引力的合力.重力的大小和物体的质量成正比,不受磁铁吸引力的影响.
解答:解:铁块静止在桌面上时,压力等于重力,F=G;当条形磁铁靠近铁块时,给铁块一个向上的吸引力,故铁块对桌面的压力为重力和吸引力的合力,即F′=G﹣F吸,因此F′<F.重力的大小是不受磁铁吸引力的影响的.
故答案为:变小;不变
点评:此题考查的是物体对桌面的压力的大小以及有关合力的知识,解答本题时要让学生理解合力的概念,才能明白本题中第二次的压力变小的原因;重力的大小与物体的质量和常数(g)的大小有关,和物体受到的吸引力无关,要让学生明白,压力变小,并不是重力变小,而是受到吸引力的缘故.
23、磁悬浮列车是利用同名磁极 相互排斥 的原理使列车与轨道脱离接触,消除了车体与轨道间的 摩擦 ,从而大大提高了列车的速度.
考点:增大或减小摩擦的方法;磁极间的相互作用。
分析:①知道磁极间的相互作用规律.
②磁悬浮列车为的是减小列车所受的摩擦,从而提高速度,所以车体和轨道间应该是同名磁极,利用同名磁极互相排斥的原理实现悬浮.
解答:解:磁悬浮列车的车体和轨道是同名磁极,同名磁极互相排斥,使列车实现悬浮,从而减小列车所受的摩擦力,提高速度.
故答案为:相互排斥;摩擦.
点评:让物理走进生活,这也体现了学以致用,所以要注重生活中与物理有关的知识.此题可以抓住题目中的同名磁极这个关键信息来解决.
24、有两个表面涂有相同防护漆且大小和形状完全相同的铁块和木块,在不损坏的前提下,请你写出两种区别它们的方法
(1) 用磁铁去吸引 ;
(2) 把它们放入水中(其他合理的方法均可得分) .
考点:物体的浮沉条件及其应用;磁化;磁极间的相互作用。
专题:应用题;方法开放型。
分析:本题根据铁块和木块的不同性质进行鉴别,如铁比木块重,铁可以被磁铁吸引,铁可以导电等.
解答:解:因铁和木块的性质有很多不同,故鉴别的方法较多,如:
方法一:用磁铁分别靠近它们,能够被吸引的是铁块,不能够被吸引的是木块;
方法二:把它们都放入水中,上浮的是木块,下沉的是铁块(其他方法合理即可).
故答案为:(1)用磁铁去吸引;(2)把它们放入水中(其他合理的方法均可得分).
点评:本题根据铁及木块的性质考查了浮沉条件的应用及磁铁对铁块的吸引力,富有新意,应学会运用所学知识解决生活中的实际问题.
25、磁体上磁性最强的部分叫做 磁极 ,一个磁体上有 两 个磁极,分别叫 南极 和 北极 .磁体靠近时,同名磁极之间相互 排斥 异名磁极之间相互 吸引 .
考点:磁性、磁体、磁极;磁极间的相互作用。
分析:根据磁极的概念和磁极间的相互作用规律填写.
解答:解:磁体上磁性最强的部分叫做 磁极,一个磁体上有 两个磁极,分别叫 南极和 北极.磁体靠近时,同名磁极之间相互 排斥异名磁极之间相互 吸引.
故本题答案为:磁极;两;南极;北极;排斥;吸引.
点评:本题考查了磁极的概念和磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.
三、解答题(共5小题)
26、结合下表,对比“电生磁”、“磁生电”两个实验的物理内涵,不难发现电和磁之间确实呈现出一种有趣而又优美的对称关系.这种对称美促使人们进一步认识到,各种自然现象之间可能是相互联系的.
(1)我们知道,一块磁体无论被分割得多么小,总是有南极和北极.是否存在只有一个磁极的粒子﹣﹣磁单极子?1931年,英国物理学家狄拉克在他建立的“电和磁完全对称的理论”中就预言了磁单极子的存在.请猜想狄拉克预言所依据的事实是什么?
(2)实际上,狄拉克是运用类比的方法为科学研究提出了一个新的课题,直到现在,寻找磁单极子的工作仍在进行之中.类比是一种重要的维方法,它将看似无关的两个事物或现象联系起来,根据二者之间在某些方面的相同或相似,推出它们在其他方面也可能相同或相似.回顾你的物理学习历程,列举一个由类比的方法打开思路并获得成功的学习案例,具体说明你的学习过程.
电现象
磁现象
示例
电荷有正、负两种
磁体有南、北两极
①
带电体能够吸引轻小物体
磁体能吸引铁、钴、镍等物体
②
同种电荷相互排斥
同名磁极相互排斥
③
带电体周围存在磁场
磁体周围存在磁场
考点:物理学方法;磁极间的相互作用。
专题:简答题;类比法。
分析:
(1)狄拉克的预言并不是随意猜测的,是通过与电荷的类比得出的.
(2)可以根据学习电压时,把电压类比为水压来说明学习历程.
解答:解:
(1)因为正、负电荷是单独存在的,而电与磁有许多相似的地方,所以狄拉克预言“磁单极子”所依据的事实是:正电荷和负电荷都可以单独存在.
(2)例如在学习电压的过程中,运用类比“水路模型”和“电路模型”的方法,根据“水压是水管中的水定向运动形成水流的原因”来理解“电压是电路中电荷定向运动形成电流的原因”.(其他答案合理即可)
点评:该题考查的是科学研究方法﹣﹣类比法,解答的关键是通过对比表中电与磁的性质,进行合理的猜想,以类比的方式进行学习,以达触类旁通的效果.
27、如图所示是刘老师在课堂上演示的有趣的磁性实验,当磁性陀螺在磁性钢板上空旋转时,不会掉落下来.请你在陀螺上作出受力示意图和陀螺的两个磁极.
考点:力的示意图;磁极间的相互作用。
专题:作图题。
分析:
(1)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,陀螺能够在钢板上空旋转不掉下来,说明受到斥力的作用;
(2)陀螺旋转不掉下来,说明在竖直方向受到的力是平衡力.
解答:解:
(1)由题意,磁性陀螺和磁性钢板相互排斥,说明它们相邻的为异名磁极,钢板的上端为S极,因此陀螺的下端也为S极;
(2)陀螺受到重力和钢板对它的排斥力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,如下图所示:
点评:本题考查了两方面的内容:
(1)能根据陀螺的运动情况,结合磁极间作用规律判断出陀螺的磁极;
(2)由运动情况,画出陀螺的受力示意图,考查了学生知识的理解和运用能力.
28、磁悬浮列车是一种运用磁铁性质,使列车完全脱离轨道而悬浮行驶的“无轮”列车.目前,中国和一些欧美国家都在研究开发新型磁悬浮列车.其中,美国计划在地下挖隧道,铺设管道,然后抽出管道中的空气,磁悬浮列车在接近真空状态下行驶,这样设计的最高速度可达22500Km/h,这种新形的磁悬浮列车是利用磁铁的什么性质悬浮起来的?请说说让列车悬浮并在接近真空状态下行驶来提高车速的理由.
考点:增大或减小摩擦的方法;磁极间的相互作用。
专题:简答题;信息给予题。
分析:(1)减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动.
(2)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.
解答:解:
(1)磁悬浮列车是利用列车和钢轨之间同名磁极相互排斥或利用异名磁极相互吸引,使列车和钢轨之间相互脱离,减小摩擦力.
(2)磁悬浮列车和钢轨相互脱离,也没有空气阻力时,运动速度不再受外界因素的影响.
答:新形的磁悬浮列车是利用磁铁同名磁极相排斥或异名磁极相互吸引;火车在真空中行驶,与接触面分离,使摩擦阻力接近于零,运动时速度不受外界影响.
点评:
(1)掌握磁悬浮列车的工作原理.
(2)掌握磁极间的作用.
(3)掌握摩擦力大小的影响因素,掌握增大和减小摩擦力的方法.
29、如图,一根绳子系着一个小铁球,悬挂在磁铁A的右边,小球静止时与磁铁A等高,且不接触.请画出小球静止时的状态和受力示意图.
考点:力的示意图;磁极间的相互作用。
专题:作图题。
分析:小球要受到重力G,绳子的拉力F,磁铁对它的吸引力F1,作用点都在重心,重力的方向是竖直向下的,拉力F的方向是沿绳子向上的,吸引力的方向是水平向左的.
解答:解:
点评:本题考查了力的示意图和画法.重力的方向总是竖直向下的.
30、根据下列各问题的要求进行完成
(1)如图甲所示,铡刀铡草时的示意图,请作出作用在铡刀上的动力F1和阻力F2的力臂.
(2)如图乙所示,根据平面镜成像特点作出物体AB在平面镜MN中的像.
(3)如图丙是一个蹄型磁铁,虚线是磁极附近的部分磁感线,小磁针在图示位置静止,请标出蹄型磁铁的N极和S极.
考点:力臂的画法;平面镜成像的相关作图;磁极间的相互作用。
专题:作图题。
分析:(1)已知支点O,动力和阻力的方向,根据力臂的画法,过支点作动力作用线和阻力作用线的垂线段,即可画出动力臂和阻力臂.
(2)①平面镜成像的特点:像与物到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、大小相等、左右相反,即像与物关于平面镜对称;
②先作出两个端点A、B在平面镜中的像点A′、B′,连接A′、B′,即为物体AB在平面镜中所成的像.
(3)根据磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引画图.
解答:解:(1)延长动力作用线,过支点O作动力作用线的垂线段(即动力臂L1);阻力垂直于杠杆,过支点O作阻力作用线的垂线段(即阻力臂L2),如图所示:
(2)先根据像与物关于平面镜对称作出端点A、B在平面镜中的像点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为物体AB在平面镜中所成的像.
故答案为:
(3)根据磁极间的相互作用规律,与小磁针S极靠近的一端为N极,另一端为S极,答案如下图所示:
点评:作图一定要仔细认真,尺规作图,辅助线要用虚线.作物体在平面镜中所成的像,注意先作出端点或关键点的像点,用虚线连接就能得到物体在平面镜中的像,图中全部用虚线,一定要掌握这种技巧.