16.1 磁体与磁场 课时练习
一、单选题
1.有形状和颜色完全相同的两个长方形物块 P、Q,可能其中一块为磁铁、另一块为铁块,也可能两块都是磁铁。小明根据所学知识做了如下操作并根据操作的结果做出了判断,其中判断正确的是( )
A.将 P 的两端分别接近 Q 的同一端,均互相吸引,则 P 是磁铁,Q 是铁块
B.将 P 的两端分别接近 Q 的同一端,均互相吸引,则 Q 是磁铁,P 是铁块
C.将 P 的一端接近 Q 的同一端,二者互相吸引,则 P、Q 都是磁铁
D.将 P 的一端接近 Q 的同一端,二者互相排斥,则 P、Q 都是磁铁
2.下列现象中,属于静电现象的是( )
A.磁铁吸引铁钉 B.用吸管“吸”饮料
C.地球吸引苹果 D.摩擦过的气球吸引头发
3.下列展示我国古代劳动人民智慧的成果,其中说法错误的是( )
A.杆秤的制作是利用杠杆原理
B.编钟是利用敲击大小不同的钟改变音调
C.日晷利用太阳投射的影子测定时刻是利用光沿直线传播
D.司南静止时长柄指南是受到重力的作用
4.摩擦是生活中常见的现象下列现象属于摩擦起电的是
A.塑料笔杆在头发上摩擦几下,能吸引纸屑
B.钢棒在磁体上摩擦几下,能吸引大头针
C.演奏二胡时,琴弓与琴弦摩擦发出悠扬的乐曲
D.冬天手冷时,双手摩擦会使手暖和
5.用条形磁铁吸起两枚大头针,出现的是如图中哪种情况
A.甲图
B.乙图
C.丙图
D.都可能
6.如图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( )
A.司南的长柄是磁石的北极
B.司南长柄指的是地磁北极
C.地磁场的南极在地球地理的南极附近
D.司南指南北是其本身有这样的特性
7.下列最能说明“力能够改变物体运动方向”的一幅图是( )
A. B.
C. D.
8.一学生利用手中的条形磁体做了以下实验,其中结论正确的是( )
A.同名磁极互相吸引
B.条形磁体能够吸引小铁钉
C.将条形磁体用细线悬挂起来,当它在水平面静止时北极会指向地理南方
D.条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后就没有相互作用了
9.以下有关磁现象的说法中,错误的是
A.磁体周围存在着磁场
B.磁感线是真实存在的
C.同名磁极互相排斥
D.指南针能指南北是受地磁场的作用
10.下列对图示实验的解释,正确的是
A.图甲中的实验可得出磁铁异名磁极相互排斥
B.图乙中的实验可得出磁场能够产生电流
C.图丙中的实验能表示机械能转化为电能
D.图丁中的测电笔的氖管发光说明它与火线接触
二、填空题
11.我们把小磁针在磁场中的排列情况用一些带箭头的曲线画出来,可以方便、形象地描述磁场,这样的曲线叫做磁感线.磁感线是用来描述磁场 和 的曲线,磁感线不是真实存在的.在用磁感线描述磁场时,磁体外部的磁感线都是从磁体的 极出发,回到 极的.
12.在条形磁铁附近放置的小磁针,静止时的指向如图所示,图中小磁针涂颜色的一端为N极,由此可以判断出条形磁铁的B端为 (选填“N”或“S”)极。
13.阅读短文,回答问题:
电饭锅中的磁钢限温器
电饭锅是生活中常见的用电器,它是利用感温磁钢(软磁体)的磁性随温度的变化而变化的特性来设计的,这样可以限制煮饭过程中的最高温度。感温磁钢的磁性随着本身温度作非线性变化,其特性曲线如图甲所示,磁钢限温器结构如图乙所示,它主要由感温磁钢、永磁体和弹簧构成,感温磁钢及其外套、内锅由弹簧支撑,感温磁钢与受热面固定在一起,受热面直接把热量传递给锅底。煮饭时用手按按钮开关,通过杠杆AOC使永磁体和感温磁钢吸合,在吸力作用下永磁体不会落下,金属触点闭合,电路接通,加热元件开始发热,当饭煮熟后,温度继续上升,当升高到某一温度时,永磁体落下,通过杠杆CBO使触点分开,加热元件停止发热,同时按钮开关跳起。
(1)与铜导线相比,制作电饭锅加热元件的材料应具备的特性是 ;
A.电阻较大,熔点较低 B.电阻较大,熔点较高
C.电阻较小,熔点较低 D.电阻较小,熔点较高
(2)煮饭时用手按按钮开关,杠杆AOC属于 杠杆,饭煮熟后,永磁体落下,通过杠杆CBO使触点分开,杠杆CBO属于 杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)。
(3)在磁钢限温器工作过程中,感温磁钢的磁性急剧减弱是在 ;
A.按下按钮开关时 B.加热升温过程中
C.按钮开关跳起时 D.降温过程中
(4)永磁体落下时,感温磁钢的温度为 ℃,永磁体下落过程中,感温磁钢对永磁体 (选填“有”或“没有”)磁力的作用。
14.将缝衣针的一端在磁铁的一端接触一会儿,它就被磁化有了磁性。将磁化后的两根缝衣针穿过按扣的两个孔,放在底座的钉尖上,就制作成了一个如图所示的小指南针。小指南针静止时恒指南北方向是因为受到了 的作用。该指南针静止后,发现其针尖指北,则针尖是小指南针的 (选填“N”或“S”)极。
15.地球本身就是一个巨大的磁体.水平放置、能自由转动的小磁针之所以在地球表面指向南北,就是因为受到 的影响.最早发现地磁两极与地理两极并不重合的科学家是我国宋代的 .
16.如图1所示,2018年5月23日中央新闻报道,我国自行设计制造的新型磁悬浮列车工程样车运行试验取得成功,时速可达160公里以上,列车由于车体与轨道不接触、无摩擦,具有噪音低损耗小、易维护等优点,被誉为“零高度飞行器”。这种兼具高速与中低速磁浮交通优点的新型磁悬浮列车将为我国城市间提供一种方便快捷的绿色轨道交通工具。
(1)磁浮列车是在车厢底部和轨道上分别安装了磁体,并使它们的同名磁极相互 ,车体与轨道不接触,无摩擦,列车能够在轨道上方几厘米的高度上飞驰,避免了来自车轮与轨道之间的 ;
(2)如图2所示,列车站台设计成中间高两边低的原因是:进站时列车由于 要保持原来的运动状态冲上站台;从能量转换的角度来说,当列车出站时从高度较高的地方下行,它的 转化为动能,不用消耗过多的电能或化学能等能量;
(3)小张乘坐列车时看见两旁的房屋迅速向东退去,则列车相对于地面正在 行驶;
(4)如图3所示,当列车进站时,乘客必须站在站台和黄色线以外的位置候车才安全的原因是 。
17.磁体的分类:①形状: 磁体、 磁体、针形磁体;②来源: 磁体(磁铁矿石)、 磁体;③保持磁性的时间长短: 磁体(永磁体)、 磁体。
18.南宋民族英雄文天祥在《扬子江》一诗中写到“臣心一片磁针石,不指南方不肯休”,这是因为磁针石受到 的作用,它的南极指向地理位置的 方。
19.据《武经总要》记载,古人先将鱼形铁片烧红,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,再令其在水中漂浮,制成指南鱼,如图所示。在使用过程中,由于受到地磁场的作用,铁鱼头指向南方,其相当于磁铁的 极。假如你登上了月球,身边只有一枚小磁针和一个支架,要想知道月球上有没有磁场,请写出一种探究方案: 。
20.小磁针静止时指南北方向,是因为受到 的作用,当小磁针静止后,小磁针北极指向地理的 。(选填“南极”或“北极”)
三、综合题
21.电饭锅是生活中常见的用电器,它是利用感温磁钢(软磁体)的磁性随温度的变化而变化的特性来设计的,这样可以限制煮饭过程中的最高温度。如图甲所示是感温磁钢的磁性强弱随着本身温度变化而变化的图象。磁钢限温器结构如图乙所示,它主要由感温磁钢、永磁体和弹簧构成。感温磁钢及其外套、内锅由弹簧支撑。感温磁钢与受热面固定在一起,受热面直接把热量传递给锅底。
煮饭时用手按下按钮开关,通过杠杆AOC使永磁体和感温磁钢吸合,在吸力作用下永磁体不会落下,金属触点闭合,电路接通,加热元件开始发热。当饭煮熟后,温度继续上升,当温度升高到103℃时,永磁体落下,通过杠杆CBO使触点分开,加热元件停止发热,同时按钮开关跳起。
(1)与铜导线相比,制作电饭锅加热元件的材料应具备的特性是 (选填选项前面的字母);
A.电阻较大,熔点较低
B.电阻较大,熔点较高
C.电阻较小,熔点较低
D.电阻较小,熔点较高
(2)在磁钢限温器工作过程中,感温磁钢(软磁体)的磁性急剧减弱是在 ;(选填“刚刚按下按钮开关时”或“按钮开关跳起前瞬间”)
(3)煮饭时用手按下按钮开关,杠杆AOC属于 (选填“省力”或“费力”)杠杆;
(4)当温度升高到103℃时,永磁体与感温磁钢(软磁体)分离,此时永磁体对感温磁钢(软磁体) (选填“有”或“没有”)磁力的作用;
(5)因为感温磁钢及其外套、内锅由弹簧支撑,所以弹簧 (选填“有”或“没有”弹性势能。
22.在物理学中,磁感应强度(用字母B表示,国际单位是特斯拉,符号是)表示磁场的强弱,磁感应强度B越大,磁场越强;磁感线形象、直观描述磁场,磁感线越密,磁场越强。
(1)图为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。由图可知,该磁极为 极,若在处放置一个小磁针,当小磁针静止时,其指向应是图中的 ;
(2)利用该磁敏电阻的特性曲线可以测量图甲磁场中各处的磁感应强度:
将该磁敏电阻R放置在磁场中的位置处,小明设计了一个可以测量该磁敏电阻R的电路,所提供的实验器材如图所示,其中磁敏电阻所处的磁场未画出;
正确接线后,测得的数据如上表所示,该磁敏电阻的测量值为 Ω;
根据该磁敏电阻的特性曲线可知,处的磁感应强度为 T;
在实验过程中,仅将磁敏电阻从处移至处,其它条件不变,那么电流表的示数 ,电压表的示数 (填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)在上述电路中,将该磁敏电阻从待测磁场中移出,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为时,求滑动变阻器接入电路的阻值 ,设电源电压为。
23.干簧管(也叫干簧继电器)比一般机械开关结构简单,体积小,工作寿命长,而与电子开关相比,它又有抗负载冲击能力强的特点,工作可靠性很高.如图甲所示,是干簧管的结构简图,其中磁簧片是一种有弹性的薄铁片,被固定于玻璃管上.
(1)如图乙所示,当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时,干簧管的两磁簧片被磁化,则磁簧片ab的b端为 极;磁簧片cd的c端为 极,它们将因相互 而触接.
(2)如图丙所示,是小明同学用干簧管自制的水位自动报警器的结构简图.当水面在A、B之间正常水位时,上、下两干簧管都远离条形磁铁,没有磁化是断开的,红、绿灯都不发光,电铃不响;当水面上升到最高水位A处时, 灯发光,电铃响;当水面下降到最低位B处时, 灯发光,电铃响,这样通过红、绿灯的发光情况就可以判断水位是否正常.
参考答案:
1.D
2.D
3.D
4.A
5.B
6.B
7.A
8.B
9.B
10.D
11. 强弱 方向 N S
12. N
13. D 费力 省力 C 103 有
14. 地磁场 N
15. 地磁场 沈括
16. 排斥 摩擦 惯性 重力势能 西 流速大的地方压强小
17. 条形 蹄形 天然 人造 硬 软
18. 地磁场 南
19. S(南) 略
20. 地磁场 北极
21. B 按钮开关跳起前瞬间 费力 有 有
22. N 甲 500 1.0 增大 减小 450
23. N S 吸引 红 绿