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第1节:磁现象 磁场知识点与考点解析(人教版)
一、磁现象
1.磁性:磁铁能吸引铁、钴、镍等物质,磁铁的这种性质叫做磁性。
2.磁体:具有磁性的物质叫磁体。
3.磁极:磁体上磁性最强的部分(任一个磁体都有两个磁极且是不可分割的)。
(1)两个磁极:南极(S):指南的磁极叫南极;北极(N):指北的磁极叫北极。
(2)磁极间的相互作用:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。
4.磁化:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。
二、磁场
1.磁场
(1)概念:在磁体周围存在的一种物质,能使小磁针偏转,这种物质看不见,摸不到,我们把它叫做磁场。
(2)基本性质:磁场对放入磁场中的磁体产生磁力的作用。
(3)磁场的方向
规定:在磁场中的任意一点,小磁针静止时,小磁针N极所指的方向就是那点的磁场方向。
注意:在磁场中的任意一个位置的磁场方向只有一个。
2.磁感应线(磁感线)
(1)概念:为了形象地描述磁场,在物理学中,用一些有方向的曲线把磁场的分布情况描述下来,这些曲线就是磁感线。
(2)方向:为了让磁感线能反映磁场的方向,我们把磁感线上都标有方向,并且磁感线的方向就是磁场方向。
(3)特点:①磁体外部的磁感线从N极出发回到S极,在磁体内部从S极出发回到N极; ②磁感线是有方向的,磁感线上任何一点的切线方向与该点的磁场方向一致;③磁感线的分布疏密可以反映磁场磁性的强弱,越密越强,反之越弱;④磁感线是空间立体分布,是一些闭合曲线,在空间不能断裂,任意两条磁感线不能相交;⑤磁感线是为了描述磁场而假想出来的,实际上不存在。
3.地磁场
(1)概念:地球周围存在着磁场叫做地磁场;(2)磁场的N极在地理的南极附近,磁场的S极在地理的北极附近;(3)磁偏角:首先由我国宋代的沈括发现的。
1.考点解析
电磁学是物理的重点内容,在整个物理学科中占据非常重要的地位;所以,如何做好电磁学的复习,在中考物理中显得非常重要。电磁学涵盖的知识面宽,具有考点多、问题方式多样、分值高、题目种类多等特点。纵观历年中考试卷,涉及到电磁学考题,少则4、5道题,多则可达12道题;试题类型有选择题、填空题、作图题、简答题、实验探究题、计算题等;一般情况下,压轴题(计算题)必有一道此部分试题,并且分值很高,一般在8分—12分之间。从整张试卷看,电磁学内容所占分值在25分到40分之间,所占比例高的可达45%,平均比例为38%;由此可见其重要性。
第二十章—电与磁是电磁学内容,是认识自然和现象,是物理学基础内容。中考物理大纲中常冠以了解、知道、认识等,所以本章内容的特点是基础性、知识性。本章的核心内容有磁现象、电生磁、磁生电三个方面,考题也是以这三方面为主,常见考查方向是:(1)磁现象以及磁场的概念;(2)电流的磁场及其对电流磁场的认识与判断;(3)电磁感应现象及其应用等。考题形式以选择题、作图题为主;选择题主要考查本章知识点和应用,作图题主要考查磁场的概念以及电流磁场。
纵观历年物理试卷,出现本章内容的试题概率一般在50%左右。试题有的是以本章内容为主的一个题目(涵盖本章不同知识点),有的和其他章节结合组成一个题目。所占分值在1分—3分之间,分值不高。
2.考点分类:考点分类见下表
考点分类 考点内容 考点分析与常见题型
常考热点 磁现象 选择题居多,考查学生对磁现象的认识
一般考点 磁场的概念 作图题,考查磁场的概念
冷门考点 磁现象的认识过程 选择题,考查学生的物理学史知识
★考点一:磁现象
◆典例一:(2018·河北)下列有关电与磁的说法正确的是( )。
A. 磁感线是用来形象描述磁场的,并不真实存在;
B. 悬吊着的小磁针静止时N极指向地理南极附近;
C. 法拉第在世界上第一个发现了电与磁之间的联系;
D. 电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关
【答案】AD。
【解析】(1)磁场是真实存在的,为了描述磁场人为引入了磁感线,磁感线是一种模型,实际并不存在;(2)地球本身就是一个大磁体;地磁场与条形磁铁的磁场相似;地磁的北极在地理的南极附近;地磁的南极在地理的北极附近;(3)1820年,丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了通电导线的周围存在着磁场,在世界上是第一个发现了电与磁之间的联系的物理学家;(4)电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
解答:A、磁场虽然看不见摸不着,但是实际存在的,磁感线是人为建立的模型,并不存在,故A正确;
B、根据磁极间的相互作用规律可知,小磁针在地面上受到地磁场的作用静止时,小磁针的N极指向地磁的南极,故B错误;
C、奥斯特最早发现了电与磁之间的联系--电流的磁效应,故C错误;
D、继电器是利用低电压、弱电流电路的通断来间接控制高电压、强电流电路通断的装置。电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关,故D正确。
故选:AD。
◆典例二:(2018·绵阳)指南针是我国四大发明之一,《论衡》记载:司南之杓,投之于地,其柢指南。如图所示的司南放在水平光滑的“地盘”上,静止时它的长柄指向南方。司南长柄所指方向是( )。
A.地理南极,地磁北极 B.地理南极,地磁南极
C.地理北极,地磁北极 D.地理北极,地磁南极
【解析】(1)地球本身是一个巨大的磁体,地球周围的磁场叫做地磁场;(2)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,可判断指南针的指向。
【解答】地球本身是一个大磁体,司南是用天然磁石磨制成的勺子,即其实质就是一块磁铁,在地球的磁场中受到磁力的作用,其静止时其勺柄指向南方,即指南的南极用S表示;地理上的南极是地磁的北极,故长柄所指方向是地理北极,地磁南极。故ABC错误、D正确。
故选:D。
★考点二:磁场概念
◆典例一:(2018 达州)如图所示是小明同学在研究通电螺线管极性时的情形,请标出开关闭合后通电螺线管的N极、螺线管内小磁针的N极和磁感线上A点的磁场方向。
【考点】磁极间的相互作用规律和安培定则的应用以及磁感线的特点。
【解析】从电流的方向入手,利用右手螺旋定则判断出螺线管的极性,然后根据磁体外部磁感线总是从N极指向S极确定A点磁感线的方向,再利用内部磁感线方向确定小磁针的磁极。
【解答】由右手螺旋定则可得,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的右端为N极,外部磁感线由N极指向S极,故A点磁感线向左,内部磁感线方向由S极指向N极,故小磁针右侧为N极,左侧为S极。故答案如图:
◆典例二:(2018·南充)如图所示,根据通电螺线管的“S、N”极,判断并标出电源“+、﹣”极和静止的小磁针的“S、N”。
【解析】由磁极间的相互作用可知小磁针的磁极,再由右手螺旋定则可知通电螺线管的电流方向,而电流从电源正极流出,据此确定电源正负极。
【解答】由图知,通电螺线管的右端为S极,因为同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以小磁针的左端为N极、右端为S极;
由右手螺旋定则可知,螺线管中电流由右侧流入、左侧流出;所以电源的右侧为正极、左侧为负极,如图所示:
1.(2018·自贡) 自贡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
2.(2018·临沂)小磁针静止时的指向如图所示,由此可知( )。
A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极;
B.a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极;
C.b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极;
D.b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极
3.(2018 泸州)如图所示,电磁铁上方附近有一点A,小磁针置于电磁铁的右方附近。闭合开关S,下列判断正确的是( )。
A.电磁铁的左端为N极;
B.电磁铁上方A点的磁场方向向右;
C.小磁针静止后,其N极的指向向右;
D.向左移动滑片P,电磁铁的磁性减弱
4.(2018 遂宁)下面是小明整理的部分电学笔记,其中叙述正确的是( )。
A.丝绸与玻璃棒摩擦过程中,丝绸失去了电子;
B.由欧姆定律可知,导体电阻的大小与其两端电压成正比,与通过它的电流成反比;
C.磁感线总是从磁体北极出发回到磁体南极;
D.安装家庭电路时,开关应与所控制的用电器串联,且接在火线上
5.(2018 枣庄)在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中,小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。
(1)通电后小磁针静止时的分布如图甲所示,由此可看出通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似。
(2)小明改变通电螺线管中的电流方向,发现小磁针指向转动180°,南北极发生了对调,由此可知:通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中 方向有关。
(3)小明继续实验探究,并按图乙连接电路,他先将开关S接a,观察电流表的示数及吸引大头针的数目;再将开关S从a换到b,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目,此时调节滑动变阻器是为了 ,来探究 的关系。
6.(2018·长沙)小明同学在做“探究通电螺线管外部磁场分布”实验时,实验装置如图所示。
(1)闭合开关后,螺线管周围小磁针的指向如图所示,小明根据螺线管右端小磁针a的指向判断出螺线管的右端为N极,则可知电源的A端为 极;
(2))当电源的正负极方向对换时,小磁针a的南北极指向也对换,由此可知:通电螺线管的外部磁场方向与螺线管中导线的 方向有关。
7.(2018·德阳)根据图中通电螺线管的N极。请标出小磁针的N极端,并在电源处标出正、负极符号。
8.(2018 广安)如图所示,小磁针静止时,标出电源的“+”、“﹣”极及小磁针的N极。
9.(2018 攀枝花)如图所示,请标出闭合磁电螺线管的N极,并用箭头标出小磁针N极的旋转方向。
10.(2018·自贡)如图所示,小磁针放在两通电螺线管之间,静止时小磁针的N、S极处于如图所示的状态,请完成螺线管的绕线,并标出电源的正、负极。
第1节:磁现象 磁场跟踪训练解析
1.(2018·自贡) 自贡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
【答案】B。
【解析】A、由磁极间的相互作用规律可知,同名磁极相互排斥,故A错误;B、由课本知识知和:磁体能吸引铁、钴、镍等物质,故条形磁体能够吸引小铁钉,故B正确;C、将条形磁体用线悬挂起来,让磁体自由转动,静止时指向地理南极的磁极叫南(或S)极,指向地理北极的是磁体的北极(N极),地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,故C错误;D、玻璃不能隔离磁场,条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后仍有互相作用,故D错误。故选:B。
2.(2018·临沂)小磁针静止时的指向如图所示,由此可知( )。
A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极;
B.a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极;
C.b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极;
D.b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极
【解析】据小磁针的NS极,据磁极间的作用规律可以判断出电磁铁的NS极,而后据安排定则判断出电流的方向,进而得出正确的选项即可。
【解答】据题目可知,小磁针左端是N极,右端是S极,所以电磁铁的左端,即a端为N即,右端为S极,据安培定则可知,电流从d端流出后进入电磁铁,故d端是电源的正极,c端是负极,故B正确。
故选:B。
3.(2018 泸州)如图所示,电磁铁上方附近有一点A,小磁针置于电磁铁的右方附近。闭合开关S,下列判断正确的是( )。
A.电磁铁的左端为N极;
B.电磁铁上方A点的磁场方向向右;
C.小磁针静止后,其N极的指向向右;
D.向左移动滑片P,电磁铁的磁性减弱
【解析】(1)根据线圈的绕法和电流的方向,可以确定螺线管的NS极;(2)据磁感线的方向分析判断即可解决;(3)据磁体间的相互作用分析小磁针的运动方向;(4)电磁铁磁性强弱的影响因素:电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯。电流越大,匝数越多,有铁芯时电磁铁的磁性越强。
【解答】A、由安培定则可知,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向右端,则通电螺线管的右端为N极,故A错误;
B、在磁体的外部,磁感线从N极指向S极,所以通电螺线管外A点的磁场方向向左,故B错误;
C、通电螺线管的右端是N极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的S极应靠近螺线管的右端,则小磁计的S极向左转动,小磁针会逆时针旋转,故小磁针静止时,其N极的指向向右,故C正确;
D、向左移动滑片P,连入电路的电阻减小,电流增大,电磁铁的磁性增强,故D错误;
故选:C。
4.(2018 遂宁)下面是小明整理的部分电学笔记,其中叙述正确的是( )。
A.丝绸与玻璃棒摩擦过程中,丝绸失去了电子;
B.由欧姆定律可知,导体电阻的大小与其两端电压成正比,与通过它的电流成反比;
C.磁感线总是从磁体北极出发回到磁体南极;
D.安装家庭电路时,开关应与所控制的用电器串联,且接在火线上
【解析】(1)当两种束缚电子的能力不同的物质相互摩擦时,束缚电子能力强的物体得到电子而带负电;束缚电子能力弱的物体失去电子而带正电;(2)电阻是导体阻碍电流的性质,其大小与导体的长度、横截面积、材料有关,而与所加电压和通过的电流无关;(3)磁感线是为了形象的描述磁场而画出的,是封闭的曲线,在磁体外部磁感线从磁体北极出发回到磁体南极,在磁体内部磁感线从磁体南极出发回到磁体北极;(4)为了有效的控制用电器,需要将用电器和开关串联;开关应接在火线和用电器之间,这样开关断开时,用电器不带电,保证了维修人员的安全。
【解答】A、丝绸与玻璃棒摩擦过程中,玻璃棒失去电子而带正电,丝绸得到电子带负电,故A错误;
B、由欧姆定律可得R=,利用该公式可以计算导体的电阻,但导体电阻大小与导体的长度、横截面积、材料有关,而与所加电压和通过的电流无关;不能说成:导体电阻的大小与其两端电压成正比,与通过它的电流成反比,故B错误;
C、在磁体外部磁感线从磁体北极出发回到磁体南极,在磁体内部磁感线从磁体南极出发回到磁体北极,故C错误;
D、安装家庭电路时,开关应与所控制的用电器串联,且开关接在火线与用电器之间,这样开关断开时,用电器不带电,保证了维修人员的安全,故D正确。
故选:D。
5.(2018 枣庄)在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中,小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。
(1)通电后小磁针静止时的分布如图甲所示,由此可看出通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似。
(2)小明改变通电螺线管中的电流方向,发现小磁针指向转动180°,南北极发生了对调,由此可知:通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中 方向有关。
(3)小明继续实验探究,并按图乙连接电路,他先将开关S接a,观察电流表的示数及吸引大头针的数目;再将开关S从a换到b,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目,此时调节滑动变阻器是为了 ,来探究 的关系。
【解析】(1)通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似;(2)通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向和线圈的绕法有关;(3)影响螺线管磁性强弱的因素有电流的大小和线圈匝数的多少,在实验中,应注意控制变量法的运用。
【解答】(1)通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似,都是具有两个磁性较强的磁极;
(2)如果改变螺线管中的电流方向,发现小磁针转动180°,南北极所指方向发生了改变,由此可知:通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
(3)实验中,他将开关S从a换到b上时,连入电路的线圈匝数发生了变化,为了保证电流不变,应调节变阻器的滑片P,控制两次实验的电流大小不变,再次观察电流表示数及吸引的回形针数目,这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
故答案为:(1)条形;(2)电流;(3)控制两次实验的电流大小不变; 通电螺线管磁场强弱与线圈匝数。
6.(2018·长沙)小明同学在做“探究通电螺线管外部磁场分布”实验时,实验装置如图所示。
(1)闭合开关后,螺线管周围小磁针的指向如图所示,小明根据螺线管右端小磁针a的指向判断出螺线管的右端为N极,则可知电源的A端为 极;
(2))当电源的正负极方向对换时,小磁针a的南北极指向也对换,由此可知:通电螺线管的外部磁场方向与螺线管中导线的 方向有关。
【考点】通电螺线管的外部磁场方向。
【解析】(1)小明根据螺线管右端小磁针a的指向判断出螺线管的右端为N极,则可知电源的A端为正极;(2)当电源的正负极方向对换时,小磁针a的南北极指向也对换,由此可知:通电螺线管的外部磁场方向与螺线管中导线的电流方向有关。
故答案为:(1)正;(2)电流。
7.(2018·德阳)根据图中通电螺线管的N极。请标出小磁针的N极端,并在电源处标出正、负极符号。
【考点】通电螺线管的极性和电流方向的判断。
【解析】由磁极间的相互作用规律可知小磁针的磁极,再由右手螺旋定则可知通电螺线管的电流方向,而电流从电源正极流出,据此确定电源正负极。
【解答】因为同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引,所以小磁针的上端为S极、下端为N极;
由右手螺旋定则可知螺线管中电流由下侧流入、上侧流出;所以电源下端的正极、上端为负极,如图所示:
8.(2018 广安)如图所示,小磁针静止时,标出电源的“+”、“﹣”极及小磁针的N极。
【解析】根据磁感线的方向确定螺旋管的N、S极,然后根据磁体间的相互作用确定磁针的N、S极,再利用安培定则确定电源的正负极。
【解答】因为磁感线总是从磁体的N极出发,所以螺旋管的右端为N极,左端为S极,则小磁针的右端为N极,根据安培定则可以判断出电源的左端为正极,右端为负极,如图所示。
9.(2018 攀枝花)如图所示,请标出闭合磁电螺线管的N极,并用箭头标出小磁针N极的旋转方向。
【解析】根据电源的正负极可以确定线圈中的电流方向,再结合线圈的绕向,可以安培定则可以确定螺线管的NS极,进而利用磁极间的作用规律可以确定小磁针的转动方向。
【解答】根据电源的正负极,可以确定电流从螺线管的、右端流入,左端流出,结合线圈的绕向,可以确定螺线管的左端为N极,右端为S极;
由于异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,所以小磁针的N极将靠近螺线管的S极,N极向左转动。答案如下图所示:
10.(2018·自贡)如图所示,小磁针放在两通电螺线管之间,静止时小磁针的N、S极处于如图所示的状态,请完成螺线管的绕线,并标出电源的正、负极。
【解析】(1)小磁针的N极靠近了螺线管A的右端,根据磁极间的作用规律可知,螺线管的右端为S极,左端为N极。同理可以确定螺线管B的左端为N极,右端为S极。(2)根据螺线管A的左端为N极,右端为S极,结合其线圈绕向,利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向是从螺线管的右端流入,左端流出,即电源的右端为“+”极,左端为“﹣”。(3)根据电流方向是从螺线管的右端流入左端流出,结合螺线管B的左端为N极,右端为S极,利用安培定则可以确定螺线管的线圈绕向如下图所示。
知识点精析
考点概览
典例精析
跟踪训练
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第1节:磁现象 磁场跟踪训练(附解析)
1.物理学中用光线来描述光的传播路径,用磁感线来描述磁场,以下说法正确的是( )。
A.光线是真实存在的 B.磁感线是真实存在的
C.光作为一种电磁波是真实存在的 D.磁感线描述的磁场不是真实存在的
2.经科学家研究发现:在某些细菌的细胞质中有一些磁生小体,它们相当于一个个微小磁针。实验证明:在只有地磁场而没有其它磁场作用时,小水滴中的一些细菌会持续不断地向北游动,并聚集在小水滴北面的边缘。实验中,若把这些细菌中的磁生小体看成小磁针,则它的N极指向( )。
A.北 B.南 C.西 D.东
3.下列说法错误的是( )。
A.磁场是由无数条磁感线组成的;
B.磁感线在磁体的外部从磁体N极出发,最后回到S极;
C.将条形磁铁分成若干段,每段磁体均有N、S极;
D.大头针被磁铁吸引的同时也被磁化成小磁体
4.如图,磁体周围磁场分布正确的是( )。
5.如图,把一根包有绝缘层的导线绕在铁钉上,把导线两端的绝缘层刮去,接上干电池后,铁钉( )。
A.有磁性 B.会熔化
C.有电流流过 D.两端对小磁针北极都有吸引力
6.如图所示,甲乙为条形磁体,中间是电磁体,虚线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线。则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是( )。
A.N、S、N、N B.S、N、S、S
C.S、S、N、S D.N、N、S、N
7.要使通电螺线管的磁性减弱,可以( )。
A.改变通电电流的方向; B.减小通电电流的大小;
C.在通电螺线管中插入铁芯;D.增加通电螺线管的线圈匝数
8.(多选题)法国和德国的科学家费尔和格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获了2007年诺贝尔物理学奖,图4是研究巨磁电阻特性的电路示意图,当闭合S1、S2后使滑片P向左滑动过程中,指示灯明显变亮,则下列说法正确的是( )。
A.滑片P向左滑动过程中电磁铁的磁性减弱;
B.滑片P向左滑动过程中电磁铁的磁性增强;
C.巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小;
D.巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显增大
9.如图所示,是一种水位自动报警器的原理示意图,当水位达到金属块A时,出现的情况是( )。
A.红灯亮 B.绿灯亮 C.红、绿灯同时亮 D.红、绿灯都不亮
10.小明同学在“制作、研究电磁铁”的过程中,使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验,如图所示,下列说法正确的是( )。
A.若将两电磁铁上部靠近,会相互吸引;
B.电磁铁能吸引的大头针越多,表明它的磁性越强;
C.B线圈的匝数多,通过B线圈的电流小于通过A线圈的电流;
D.要使电磁铁磁性增强,应将滑片P向右移动
11.在如图所示的电路中,根据小磁针静止时的指向可知( )。
A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极;
B.b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极;
C.a端是通电缧线管的N极,c端是电源负极;
D.b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极
12.图中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分,当它在磁场中按箭头方向运动时,不能产生感应电流的情况是( )。
A. B. C. D.
13.开关闭合后电磁铁A和永磁体B的磁感线分布如图所示。请标出永磁体B左端的磁极和四条磁感线的方向。
14.小红梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识,她归纳整理如下,其中正确的有( )。
①磁场看不见摸不着,但是可以借助小磁针感知它的存在;
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线;
③磁感线是铁屑组成的;
④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近。
A.①④ B.②③ C.①② D.②④
15.在探究通电螺线管的实验中,小明连接了如图所示的电路,通电螺线管M端放有一小磁针,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,下面说法正确的是( )。
A.通电螺线管M端为S极;
B.小磁针N极指向水平向右;
C.若滑动变阻器的滑片P向b端移动,通电螺线管的磁性增强;
D.若滑动变阻器的滑片P向b端移动,通电螺线管的磁性减弱
第1节:磁现象 磁场跟踪训练解析
1.物理学中用光线来描述光的传播路径,用磁感线来描述磁场,以下说法正确的是( )。
A.光线是真实存在的 B.磁感线是真实存在的
C.光作为一种电磁波是真实存在的 D.磁感线描述的磁场不是真实存在的
【解析】A、光线是我们为了研究光的方便假想出的物理模型,是不存在的,所以A是错误的;
B、磁感线是我们为了研究磁场的方便假想出的物理模型,是不存在的,所以B是错误的;
C、光是电磁波的一种,是真实存在的,所以C是正确的;
D、磁感线是假想的物理模型,但磁场是确实存在的,所以D是错误的。
所以选C。
2.经科学家研究发现:在某些细菌的细胞质中有一些磁生小体,它们相当于一个个微小磁针。实验证明:在只有地磁场而没有其它磁场作用时,小水滴中的一些细菌会持续不断地向北游动,并聚集在小水滴北面的边缘。实验中,若把这些细菌中的磁生小体看成小磁针,则它的N极指向( )。
A.北 B.南 C.西 D.东
【解析】由题意可知,在地磁场的作用下,对于小水滴来说,磁感线应是从小水滴的南面指向小水滴的北侧,把这些细菌中的磁生小体看成小磁针,小磁针的N极指向与磁场磁感线的方向相同,所以,它的N极指向小水滴的北侧,所以选项A符合题意。
故选A。
3.下列说法错误的是( )。
A.磁场是由无数条磁感线组成的;
B.磁感线在磁体的外部从磁体N极出发,最后回到S极;
C.将条形磁铁分成若干段,每段磁体均有N、S极;
D.大头针被磁铁吸引的同时也被磁化成小磁体
【解析】A、磁场是磁体周围的看不见、摸不着的物质,但它是确实存在的;磁感线是我们为了形象的描述磁场,假想出来的物理模型,是不存在的,所以A是错误的;
B、磁感线在磁体的外部是从N极发出,回到S极的,所以B是正确的;
C、条形磁体分成若干段,每段磁体都有两个磁极:N极和S极,所以C是正确的;
D、大头针在被磁体吸引的过程就是它被磁化的过程,所以D是正确的。
故选A。
4.如图,磁体周围磁场分布正确的是( )。
【解析】磁感线在磁体的周围是从N极出来,回到S极,A、C、D中都是从S到N极,故A、C、D错误。
故选B。
5.如图,把一根包有绝缘层的导线绕在铁钉上,把导线两端的绝缘层刮去,接上干电池后,铁钉( )。
A.有磁性 B.会熔化
C.有电流流过 D.两端对小磁针北极都有吸引力
【解析】铁钉在磁体或电流的作用下都会被磁化;铁钉被磁化后也变成了一个磁体,任何一个磁体都有两个磁极:一个南(S)极,一个北(N)极;同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
A、当接上干电池后,导线中就有了电流,电流周围会产生磁场,铁钉在电流磁场的作用下就会被磁化,因而具有了磁性,故选项A正确;
B、电流通过导线时,产生的热量是非常小的,而铁钉的熔点又非常的高,所以铁钉不会被熔化,故选项B错误;
C、因为导线的外面有绝缘层,所以铁钉中没有电流通过,故选项C错误;
D、铁钉被磁化后,两端分别是两个磁极,根据右手螺旋定则可以判定,铁钉的右端是N极,左端是S极.则铁钉的右端对小磁针的北极有排斥力,故选项D错误。
故选 A。
6.如图所示,甲乙为条形磁体,中间是电磁体,虚线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线。则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是( )。
A.N、S、N、N B.S、N、S、S
C.S、S、N、S D.N、N、S、N
【解析】根据右手螺旋定则 ( https: / / www. / s wd=%E5%8F%B3%E6%89%8B%E8%9E%BA%E6%97%8B%E5%AE%9A%E5%88%99&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao" \t "https: / / zhidao. / question / _blank )知,B端为N极,C端为S极,由磁感线的特点知,A、B为同名磁极,都为N极,C与D是异名的,D为N极。
故选D。
7.要使通电螺线管的磁性减弱,可以( )。
A.改变通电电流的方向; B.减小通电电流的大小;
C.在通电螺线管中插入铁芯;D.增加通电螺线管的线圈匝数
【解析】A、改变电流的方向,只能改变通电螺线管 ( https: / / www. / s wd=%E9%80%9A%E7%94%B5%E8%9E%BA%E7%BA%BF%E7%AE%A1&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao" \t "https: / / zhidao. / question / _blank )的磁极.不符合题意;
B、在相同条件下,减小电流,磁性减弱.符合题意;
C、在相同条件下,插入铁芯,磁性增强.不符合题意;
D、在相同条件下,增加匝数,磁性增强.不符合题意。
故选B。
8.(多选题)法国和德国的科学家费尔和格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获了2007年诺贝尔物理学奖,图4是研究巨磁电阻特性的电路示意图,当闭合S1、S2后使滑片P向左滑动过程中,指示灯明显变亮,则下列说法正确的是( )。
A.滑片P向左滑动过程中电磁铁的磁性减弱;
B.滑片P向左滑动过程中电磁铁的磁性增强;
C.巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小;
D.巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显增大
【解析】滑片P向左滑动过程中,滑动变阻器 ( https: / / www. / s wd=%E6%BB%91%E5%8A%A8%E5%8F%98%E9%98%BB%E5%99%A8&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao" \t "https: / / zhidao. / question / _blank )接入电路的阻值减小,电路中的电流增大,由影响电磁铁磁性强弱的因素可知,电磁铁的磁性增强,故B正确,A错误;
指示灯的亮度增加,说明电路中的电流在增大,从而反映了电路中的电阻在减小,即巨磁电阻 ( https: / / www. / s wd=%E5%B7%A8%E7%A3%81%E7%94%B5%E9%98%BB&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao" \t "https: / / zhidao. / question / _blank )的阻值在减小,这种现象是由于电磁铁的磁场的增强而造成的,所以可知巨磁电阻 ( https: / / www. / s wd=%E5%B7%A8%E7%A3%81%E7%94%B5%E9%98%BB&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao" \t "https: / / zhidao. / question / _blank )的阻值与磁场的强弱有关,并且电阻越小,磁场越强。故C正确;
磁场越强,电阻越小。故D错误。
故选BC。
9.如图所示,是一种水位自动报警器的原理示意图,当水位达到金属块A时,出现的情况是( )。
A.红灯亮 B.绿灯亮 C.红、绿灯同时亮 D.红、绿灯都不亮
【解析】当水位达到金属块A时,控制电路接通.电路中有了电流,电磁铁有磁性,向下吸引衔铁,使动触点与绿灯所在电路的静触点分开,绿灯灭.与红灯 ( https: / / www. / s wd=%E7%BA%A2%E7%81%AF&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao" \t "https: / / zhidao. / question / _blank )所在电路的静触点接通,导致了红灯 ( https: / / www. / s wd=%E7%BA%A2%E7%81%AF&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao" \t "https: / / zhidao. / question / _blank )所在的电路接通,红灯 ( https: / / www. / s wd=%E7%BA%A2%E7%81%AF&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao" \t "https: / / zhidao. / question / _blank )亮。故现象为:红灯亮,绿灯灭。则:
A、由上面分析的现象红灯亮,绿灯灭知:A正确;
B、由上面分析的现象红灯亮,绿灯灭知,绿灯亮与现象矛盾,所以B错误;
C、由上面分析的现象红灯亮,绿灯灭知,绿灯亮与现象矛盾.所以C错误;
D、由上面分析的现象红灯亮,绿灯灭知,红灯灭与现象矛盾.所以D错误。
所以选A。
10.小明同学在“制作、研究电磁铁”的过程中,使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验,如图所示,下列说法正确的是( )。
A.若将两电磁铁上部靠近,会相互吸引;
B.电磁铁能吸引的大头针越多,表明它的磁性越强;
C.B线圈的匝数多,通过B线圈的电流小于通过A线圈的电流;
D.要使电磁铁磁性增强,应将滑片P向右移动
【解析】两个电磁铁中线圈上的电流方向都是向右的,所以上端都是N极,靠近时会相互排斥,A错;
要使电磁铁的磁性增强,应增大电路中的电流,滑片向左移动,B错;
两个线圈是串联关系,电流相等,C错;
电磁铁的磁性是通过它吸引大头针的多少来判断的,吸引的大头针越多,说明磁性越强,这种方法叫转换法,D对。
11.在如图所示的电路中,根据小磁针静止时的指向可知( )。
A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极;
B.b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极;
C.a端是通电缧线管的N极,c端是电源负极;
D.b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极
【解析】根据小磁针的指向,通过安培定则判断出螺线管电流的流向,从而知道电源的正负极.螺线管等效为条形磁铁,根据内部磁场的方向得出螺线管的极性。
【解答】通电螺丝管内部中间的小磁针,静止时N极指向左端,可知,螺线管内部的磁场方向水平向左,根据安培定则,知螺线管中的电流从左侧流进,右侧流出,则c端为电源的正极,d端为负极,内部的磁场由b指向a,则a端是通电螺线管的N极,故A正确,BCD错误。
故选A。
12.图中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分,当它在磁场中按箭头方向运动时,不能产生感应电流的情况是( )。
A. B. C. D.
【解析】能否产生感应电流,就要看图示的情景能否满足①闭合电路;②导体切割磁感线运动这两个条件。
【解答】A、由图知导体是闭合电路中的导体,导体斜着做切割磁感线运动,所以会产生感应电流;故A正确;
B、由题意知导体是闭合电路中的导体,导体做切割磁感线运动,所以会产生感应电流;故B正确;
C、由题意知导体是闭合电路中的导体,并且导体做切割磁感线运动,所以会产生感应电流;故C正确;
D、由题意知导体是闭合电路中的导体,且导体的运动方向与磁感线平行,即没有做切割磁感线运动,所以不会产生感应电流;故D错误。
故选D。
13.开关闭合后电磁铁A和永磁体B的磁感线分布如图所示。请标出永磁体B左端的磁极和四条磁感线的方向。
【考点】安培定则;磁极间的相互作用。
【解析】由右手螺旋定则可知螺线管的磁极,由磁感线的特点可知永磁体的磁极及磁感线的方向。
【解答】由右手螺旋定则可知,电磁铁A右端为N极; 因外部磁感线由N极指向S极,故两磁体应为同名磁极相对,故永磁体B左端也应为N极;磁感线方向均应向外。
故答案如图所示:
14.小红梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识,她归纳整理如下,其中正确的有( )。
①磁场看不见摸不着,但是可以借助小磁针感知它的存在;
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线;
③磁感线是铁屑组成的;
④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近。
A.①④ B.②③ C.①② D.②④
【考点】磁场;磁感线及其特点。
【解析】(1)据课本可知,磁场看不见摸不着,但可以借助小磁针感知它的存在,这是典型的转换法;(2)磁感线是不存在的,是为了研究方便假象的一些有方向的曲线;(3)磁感线是不存在的;(4)地球是一个巨大的磁体,地磁场的南极在地理北极附近,地磁场的北极在地理南极附近。
【解答】①磁场看不见摸不着,但可以借助小磁针感知它的存在,这是典型的转换法,故①正确;
②磁感线是不存在的,是为了研究方便而假象的一些有方向的曲线,故②错误;
③磁感线是不存在的,磁感线是铁屑组成的说法错误,故③错误;
④地球是一个巨大的磁体,地磁场的南极在地理北极附近,地磁场的北极在地理南极附近,故地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近,故④正确;
故正确的是①④。
故选A。
15.在探究通电螺线管的实验中,小明连接了如图所示的电路,通电螺线管M端放有一小磁针,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,下面说法正确的是( )。
A.通电螺线管M端为S极;
B.小磁针N极指向水平向右;
C.若滑动变阻器的滑片P向b端移动,通电螺线管的磁性增强;
D.若滑动变阻器的滑片P向b端移动,通电螺线管的磁性减弱
【考点】通电直导线周围的磁场;影响电磁铁磁性强弱的因素。
【解析】开关闭合后,根据电流方向利用安培定则可判断螺线管的磁极,则由磁极间的相互作用可判出小磁针的指向;由滑动变阻器的滑片移动可得出电路中电流的变化,则可得出螺线管中磁场的变化。
【解答】A、电流从螺线管左端流入,右端流出,据安培定则可知,此时电磁铁的M端是N极,N端是S极,故A错误;
B、据磁极间的作用规律可知,小磁针静止时,左端是N极,右端是S极,即小磁针N极指向水平向左.故B错误;
C、D、滑动变阻器的滑动片P向b端移动,电阻变大,电流变小,故电磁铁的磁性变弱.故C错误、D正确。
故选D。
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