20.1磁现象磁场 课时作业 （含解析）2024-2025学年物理人教版九年级全一册

20.1磁现象磁场
一、单选题：本大题共9小题，共18分。
1.图示为生活中常用来固定房门的“门吸”，它由磁铁和金属块两部分组成。下列有关说法正确的是( )
A. 磁铁周围存在的磁场是真实存在的一种物质
B. 磁铁周围会产生磁感线
C. 磁铁周围的磁场分布是均匀的
D. 金属块可以由任意一种金属制成
2.如图所示，水罗盘是古代航海中重要的导航工具。将磁针放在盛水的盘子里，当浮在水面上的磁针静止时，其两端分别指向南北方。下列说法正确的是
A. 磁针周围存在磁感线 B. 磁针指向南方的一端为磁针的N极
C. 磁针指南是因为地球周围存在磁场 D. 磁针指南利用了同名磁极相互吸引
3.如图是某同学发明的“铁皮自动分开装置”.将强磁铁靠近一叠铁皮，被磁化后的铁皮会自动分开.铁皮分开的原因是( )
A. 同名磁极相互吸引 B. 异名磁极相互吸引 C. 同名磁极相互排斥 D. 异名磁极相互排斥
4.关于磁场和磁感线，下列说法正确的是( )
A. 磁感线是真实存在的
B. 磁体外部的磁感线都是从磁体的S极出来，回到N极
C. 磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出来，回到S极
D. 把小磁针放在磁场中的某点静止时，它的S极所指的方向是该点的磁场方向
5.关于地磁场，下列说法正确的是( )
A. 地球本身是一个巨大的磁体，周围存在磁感线
B. 地磁场的磁感线从S极出发，回到N极
C. 地磁场的磁极与地理两级稍微有点偏离，最早发现这一现象的人是宋代学者沈括
D. 位于地球表面的能在水平面内自由转动的小磁针静止时，其N极指向地磁北极
6.中国宋代科学家沈括在《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。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。关于地磁场，下列说法正确的是( )
A. 地磁场的S极在地理的南极附近
B. 地磁场的南、北极与地理南、北极完全重合
C. 地球周围存在着很多条疏密不同的磁感线
D. 可以通过小磁针静止时N极的指向来确定该点的地磁场方向
7.巴克球是一种由多个带磁性的金属圆球组成的玩具，它借助金属球之间超强的磁性，可组合出众多的造型。下列说法正确的是( )
A. 巴克球周围的磁场分布是均匀的 B. 巴克球周围存在磁场，不存在磁感线
C. 巴克球周围磁场方向都是同一方向 D. 巴克球可以由任意金属制成
8.据《武经总要》记载，古人将具有磁性的空心铁鱼放入水中漂浮制成指南鱼，多次将指南鱼轻轻旋转，待静止后，观察到鱼尾总是指向南方。如图所示。下列说法正确的是( )
A. 指南鱼的“N”应标注在鱼尾 B. 鱼尾指向地磁南极
C. 指南鱼周围存在磁场和磁感线 D. 若用磁体的S极靠近鱼尾，会相互排斥
9.如图所示，重为G的小铁块在水平方向拉力F的作用下，沿条形磁铁的表面从N极匀速滑到S极的过程中，下列说法正确的是( )
A. 拉力F做功的功率先变小后变大 B. 小铁块对磁铁的压力先变大后变小
C. 小铁块对磁铁的压强始终不变 D. 小铁块受到的摩擦力始终不变
二、多选题：本大题共2小题，共6分。
10.某同学研究磁体周围的磁场情况，将一根条形磁体放在水平桌面上，在它周围放置一些小磁针，小磁针的指向情况如图甲所示；将小磁针拿掉之后，在条形磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀撒一层铁屑，轻轻敲打玻璃，可以看到铁屑的分布情况如图乙所示；根据甲图和乙图所示的实验现象，用磁感线描述条形磁体周围的磁场情况如图丙所示。下列说法正确的是( )
A. 图甲所示的实验，研究的是条形磁体周围的磁场方向特点
B. 图乙所示的实验，研究的是条形磁体周围的磁场分布特点
C. 图丙所示的条形磁体周围的磁感线，是人们为了描述磁场建立的物理模型
D. 由图丙可知，条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的
11.某同学研究磁体周围的磁场情况时，将一根条形磁体放在水平桌面上，在条形磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀撒一层铁屑，轻轻敲打玻璃，可以看到铁屑的分布情况如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 该实验可以说明条形磁体周围的磁场是有规律的
B. 磁体两端附近的铁屑较多，说明条形磁体两端的磁性较强
C. 根据铁屑的排列方式，可以判断出条形磁体哪一端是N极
D. 用木屑代替铁屑进行实验，也可以研究磁体周围的磁场情况
三、填空题：本大题共4小题，共8分。
12.如图所示，用磁体靠近大头针时，发现磁体对大头针有______作用，磁体的这种性质叫作______，磁体对大头针的作用最强的部位叫作磁极，当两个磁体靠近时，同名磁极相互______，异名磁极相互______被磁体吸引的大头针______能/不能吸引其他大头针。
13.如图是小东用缝衣针、按扣和橡皮制作的小指南针，其中的缝衣针必须要被__________后才会受到地磁场的作用，若缝衣针静止后，针尖指指向地球的北方，则针尖是__________极，若用一钢条靠近针尖，发现两者相排斥，则钢条__________填：“一定”或“不一定”具有磁性。
14.如图1所示，铁屑在条形磁体周围有规律地分布着。这说明磁体周围存在着__________选填“磁场”“电场”。磁体两端的铁屑比较密，说明其磁性__________选填“强”“弱”。仿照这个规律，人们画成了如图2。图中的曲线叫__________选填“磁感线”“电力线”。
四、作图题：本大题共3小题，共6分。
15.若假想地磁场是由地球内部一块大条形磁铁产生的，如图所示，请你标出磁铁的N、S极。
16.如图所示，根据磁感线的方向，标出磁体a端的磁极名称和小磁针的S极．
17.如图甲所示，用弹簧测力计吊着磁体，沿水平方向从水平放置的条形磁体的A端移到B端，请在图乙中画出该过程中测力计示数随水平位置变化的关系图像。
五、实验探究题：本大题共2小题，共12分。
18.小强想探究“磁铁的磁性强弱是否与温度有关”。她设计甲电路：将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，经过一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷纷落下，则温度越高，磁性越__________。根据这一结论，他设计了一个温度报警器，装置如图乙所示，图中的弹簧开关材质应该选用__________选填“铜”、“铁”或“铝”。
19.小谦在探究“磁体间相互作用规律”时发现：磁体间的距离不同，作用力大小也不同。他想：磁体间作用力的大小与磁极间的距离有什么关系呢？
小谦用如图所示的实验进行探究。由于磁体间作用力的大小不便测量，他通过观察细线与竖直方向的夹角的变化，来判断磁体间力的变化，用到的科学方法是__________法。
小谦分析三次实验现象，得出结论：两磁铁磁极间的__________，相互作用力越大，小月认为：这个结论还需要进一步实验论证，联想到磁体间的相互作用规律，还须研究甲、乙两块磁铁相互__________时，磁体间作用力与距离的关系。
六、综合题：本大题共1小题，共10分。
20.如图所示是春秋战国时期发明的一种司南指南针，它由青铜盘和磁勺组成。磁勺放置在光滑青铜盘的中心，可以自由转动。古文《论衡是应篇》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。磁勺能够指示方向，是利用了地磁场对磁勺的作用。司南的发明不仅体现了中国人民的聪明才智，而且为世界指明了前进的方向。
请根据上述材料，回答下列问题：
①若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，图甲和乙所示的两个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是如图的__________选填“甲”或“乙”；
②古人选用较光滑的青铜盘，其目的是__________；
③如果将青铜盘换成铸铁盘，磁勺能不能正确指示方向？__________选填“能”或“不能”，你的理由是__________。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】A.根据磁场的知识可知，磁铁周围存在的磁场是真实存在的一种物质，故A正确；
B.根据磁感线的知识可知，磁感线是为了描述磁场而引入的，不是真实存在的，故B错误；
C.根据磁场的知识可知，磁铁周围的磁场分布是不均匀的，故C错误；
D.磁体能吸引铁、钴、镍等物质的性质，叫磁性，所以金属块是铁、钴、镍等金属制成的，故D错误。
故选A。
2.【答案】C
【解析】【分析】
磁体周围存在的特殊物质叫磁场，磁场看不见，摸不着，我们通过它的基本性质来认识；磁感线是假想的线，实际上不存在；
地磁南北极与地理南北极相反，但不重合，地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近；
地球是一个大磁体，其周围的空间存在着磁场，即地磁场，所以会对其周围的磁体产生磁力的作用，指南针指南北的原因是由于受到了地磁场的作用；
此题考查了磁极间的相互作用规律、指南针的工作原理和地磁场，知道地球周围存在磁场、磁极间的相互作用规律，是解答此题的基础。
【解答】
A.磁感线是为了描述磁场而引入的，磁感线不是真实存在的，故 A错误;
B.磁针指向南方的一端为磁针的S极，故B错误;
C.地球周围存在磁场，磁针指南是因为地球周围存在磁场，故 C正确;
D.磁针指南利用了异名磁极相互吸引，故D错误。
故选C。
3.【答案】C
【解析】解：被磁化后的铁皮会自动分开，说明磁化后的铁皮相互排斥，根据磁极间的相互作用规律可知，此时两铁皮分开的原因是同名磁极相互排斥，故C正确。
故选：C。
根据铁皮分开结合磁极间的相互作用规律分析解答。
本题考查磁极间的相互作用规律，是一道基础题。
4.【答案】C
【解析】A.磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想的曲线，磁感线不是真实存在的，故A错误；
磁体外部的磁感线是从它的N极出来，回到它的S极，故C正确，B错误；
D.磁场中的小磁针静止时，N极所指的方向跟该点的磁场方向一致，为该点的磁场方向，故D错误。
故选C。
5.【答案】C
【解析】解：A、地球本身是一个巨大的磁体，周围不存在磁感线，故A错误；
B、在地磁外部，磁感线从N极出发，回到S极，故B错误；
C、地磁场的磁极与地理两级稍微有点偏离，最早发现这一现象的人是宋代学者沈括，故C正确；
D、位于地球表面的能在水平面内自由转动的小磁针静止时，其N极指向地磁南极，故D错误。
故选：C。
地球本身是个磁体，磁感线是假想的曲线；在地磁外部，磁感线从N极出发，回到S极；最早发现磁偏角的是宋代学者沈括；指南针静止时，南极指南，北极指北。
本题考查了地磁、磁感线和磁偏角及指南针的特点，属于基础题。
6.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查地磁场有关内容，解答的关键是了解地磁场N极在地理的南极附近，地磁场的S极在地理的北极附近这个特点。
地球相当于一个巨大的磁体，地磁场的N极在地球的地理南极附近，地磁场的S极在地球的地理北极附近；
地球的周围存在磁场，地球上某点的磁场方向与该点的磁感线的方向是相同的，磁感线并不存在，只是为了便于研究磁场而引入的物理模型。
【解答】
地球周围存在地磁场，地磁场的N极在地球的地理南极附近，地磁场的S极在地球的地理北极附近，所以地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，故AB错误；
C.磁感线并不存在，只是为了便于研究磁场而引入的物理模型，故C错误；
D.根据磁场方向的规定可知，磁场中某点，小磁针静止时北极所指的方向为该点的磁场方向，故D正确。
7.【答案】B
【解析】A.任何磁体都有两个磁极，而磁极是磁场最强的地方，因此巴克球周围存在的磁场分布是不均匀的，故A错误；
B.巴克球周围存在磁场，不存在磁感线，磁感线是为了描述磁场的性质而引入的假想曲线，故B正确；
C.磁场从N极发出，回到S极，巴克球周围的磁场方向并不是都是同一方向的。故C错误；
D.金属可以被制成各种形状和大小的物体，但巴克球并不是由任意金属制成的，它需要特定的磁性材料来确保其具有独特的磁性，故D错误。
故选B。
8.【答案】D
【解析】A.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，指南鱼鱼尾指向南方，根据异名磁极相互吸引，指南鱼尾应标注“S”，故A错误；
B.地球是一个大的磁体，地球和指南鱼的磁场相互作用，鱼尾指向地磁北极，地理的南极，故B错误；
C.指南鱼周围存在磁场，磁感线是为了描述磁场而画出的线，实际并不存在，故C错误；
D.同名磁极相互排斥，指南鱼的鱼尾是S极，若用磁体的S极靠近鱼尾，会相互排斥，故D正确。
故选D。
9.【答案】A
【解析】解：铁块在左端时，受到N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S极，磁性增强，引力增大，铁块对磁铁的压力较大；也就是铁块对磁铁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，小铁块做匀速直线运动，所以拉力等于摩擦力，也是先减小后增大，由可知，速度不变，拉力F先减小后增大，拉力做功的功率先减小后增大，故A正确，BD错误；
C.铁块在条形磁铁的两端受到的吸引力大，在中间受到的吸引力小，所以小铁块对磁铁的压力先减小后增大，受力面积一定，根据可知，小铁块对磁铁的压强先减小后增大，故C错误。
故选：A。
条形磁体的两端磁性最强，中间磁性最弱。
磁铁的两极磁性最强，铁块在两端时，受到磁铁的作用较大。中间磁性最弱，铁块受到磁铁的作用较小。
掌握磁体上磁性最强的部分是磁极，本题相对比较简单，属于基础题。
10.【答案】ABC
【解析】解：
A、图中，小磁针放在条形磁体的周围，条形磁体的周围存在磁场，小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向，故A正确；
B、磁体周围始终存在磁场，借助细铁屑可以显示磁体周围的磁场分布特点，故B正确；
CD、磁感线是人们利用建模的方法画出来的，并不是真实存在的曲线，故C正确，D错误；
故选：ABC
在磁体周围空间存在一种特殊的物质，这种物质能对放入其中的磁体产生力的作用，这就是磁场;
为了形象地描述磁场，我们引入了磁感线。
11.【答案】AB
【解析】【详解】铁屑的分布情况可以反映磁场的分布情况，铁屑成一定形状，线性分布，且铁屑都指向磁体的两端说明磁场分布是有规律的，故A正确；
B.铁屑分布越密集的地方说明该处的磁场最强，产生了较强的吸引力，故B正确；
C.磁铁两端的磁性较强，但是无论是N极还是S极都能吸引铁屑，无法根据铁屑分布判断磁极，故C错误；
D.木屑不是磁性材料，无法被条形磁铁的磁极吸引，因此不能用木屑代替铁屑完成实验。故D错误。
故选AB。
12.【答案】吸引 磁性 排斥 吸引 能
【解析】解：用磁体靠近大头针时，发现磁体对大头针有吸引作用，磁体的这种性质叫作磁性；
磁体对大头针的作用最强的部位叫作磁极，当两个磁体靠近时，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；
被磁体吸引的大头针会被磁化，磁化以后具有磁性，能吸引其他大头针。
故答案为：吸引；磁性；排斥；吸引；能。
根据磁极的概念、磁极间的相互作用规律和磁化填写。
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。
13.【答案】 磁化 N 一定
【解析】一般的缝衣针没有磁性，缝衣针必须要被磁化后才会受到地磁场的作用。
被磁化后的缝衣针就是一个小磁针，可以指示南北，针尖指示的方向是地球的北方，所以针尖是小磁针的N极。
若用一钢条靠近针尖，发现两者相排斥，根据磁极间相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以钢条一定具有磁性。
14.【答案】 磁场 强 磁感线
【解析】磁体周围存在磁场，细铁屑在磁力作用下在条形磁体周围有规律地分布。
磁体两端是磁体的磁极，磁性强，对铁屑的吸引力越大，所以磁极周围的铁屑分布较密。
为了更直观的表示磁场的分布情况，人们引入磁感线来反映磁场。
15【答案】
【解析】地球是一个大磁体，地磁场的形状与条形磁铁相似，地磁场的南北极与地理南北极相反，即地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近，如图所示：
16.【答案】解：因为在磁体外部，磁感线都是从N极指向S极的，因此，图中两磁体的中间都是S极；根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的下端为N极，上端为S极。如图所示：
。
【解析】根据磁感线的方向可确定磁体的N、S极，再根据磁极间的相互作用可确定小磁针的S极。
了解磁场的特点、磁感线的方向、磁极间的相互作用规律等，是解答的关键。
17.【答案】
【解析】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，当小磁体向右移动时，相互排斥力逐渐减小，弹簧测力计示数增大，且增大的速度逐渐降低；而过了地面上的条形磁体中点后，相互吸引的力逐渐增大，故弹簧测力计示数逐渐增大，且增大速度逐渐变大，因此可以得出弹簧测力计的示数从A端到B端是逐渐变大的，该过程中测力计示数随水平位置变化的关系图像如图所示：
18.【答案】弱 铁
【解析】给磁铁加热温度升高后，铁钉减少，磁性减弱，说明磁铁的温度越高，磁性减弱。
磁铁可以吸引铁、钴、镍等物质，所以弹簧开关材质应该选用铁。
19.【答案】转化或转换距离越小 排斥
【解析】由题意可知，磁体间作用力越大，细线与竖直方向的夹角也越大，那么可以通过观察这个夹角的大小得知磁体间力的变化，用到的科学方法是转换法。
从三次实验可看到，夹角越大时，相互作用力越大，这时两磁铁磁极间的距离越小，可得出结论：两磁铁磁极间的距离越小，相互作用力越大。
磁体间的相互作用规律有吸引也有排斥，所以还须研究甲、乙两块磁铁相互排斥时，磁体间作用力与距离的关系。
20.【答案】乙 减小摩擦 不能 磁勺与铸铁盘相互吸引，所以磁勺无法转动
【解析】①地球是一个大磁体，地磁场的形状与条形磁铁相似，地磁场的南北极与地理南北极相反，即地磁的北极在地理的南极附近，故乙图正确。
②选用较光滑的青铜盘，摩擦力减小了，能正确指示南北方向。
③磁勺与铸铁盘相互吸引，所以磁勺无法转动，不能指示方向。
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