第1章 电与磁
1.1 指南针为什么能指方向(1)
1．在研究磁极间的相互作用规律时，某实验小组的同学们设计了如下四个方案，其中最合理的是(D)
A. 两人各拿一根条形磁铁，并将各自的一个磁极相互靠近
B. 用一根条形磁铁的一个磁极靠近另一根条形磁铁的中间位置
C. 将放在粗糙桌面上的两根条形磁铁的磁极相互靠近
D. 用一根条形磁铁的一个磁极，靠近另一根用细线悬挂并静止的条形磁铁的两个磁极
2．在光滑的桌面上放着两辆相同的小车，甲车上放一根条形磁铁，乙车上放一根条形铁棒，铁棒与磁铁的质量相等，如图所示。那么松开手后(A)
A. 甲、乙两车同时相向运动
B. 甲、乙两车同时相背运动
C. 甲车不动，乙车向甲车方向运动
D. 乙车不动，甲车向乙车方向运动
,(第2题)),(第3题))
3．橡皮泥具有很强的可塑性，深受小朋友们的喜爱。现有一种爱吞磁铁的橡皮泥，把高强磁铁放在旁边，磁铁会被慢慢吞噬(如图所示)。磁铁会被吞噬的原因是(D)
A. 橡皮泥受到磁铁的压力
B. 橡皮泥有较强的粘连性
C. 橡皮泥具有弹性
D. 橡皮泥中含有磁性物质
4．将条形磁体放入装有铁屑的盒子里然后拿出，发现铁屑总是分布在条形磁体的两端，中间几乎没有铁屑，则下列说法中错误的是(C)
A. 将磁体放入铁屑中，铁屑会被磁化
B. 铁屑总是分布在条形磁体的两端，是因为条形磁体的两端磁性最强
C. 若将条形磁体从中间断开，则中间断开处仍然不能吸引铁屑
D. 被吸引的每一个小铁屑都有南、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，则右边这处裂纹的磁极是__N__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__吸引__(填“吸引”或“排斥”)。
,(第5题))
6．小科同学将数枚一元硬币放在两根平行的条形磁铁上，搭成了一座漂亮的“硬币桥”，如图所示。
(第6题)
(1)小科的“硬币桥”是利用了硬币被磁化后具有__磁__性而相互吸引搭成的。
(2)相邻的两枚硬币的边缘是__异__名磁极。
7．小明进行了如图所示的实验，根据实验甲现象，__不能__(填“能”或“不能”)判断图甲中的钢棒一定具有磁性。若实验乙中的钢棒是一根条形磁棒，则将弹簧测力计从钢棒左端向右端移动的过程中，弹簧测力计的示数变化情况为先变小再变大，作出此判断的理由是磁体两端磁性最强，中间磁性最弱。
8．如图甲所示，桌面上放有一定量的铁屑，现将两根完全相同的条形磁铁A和B放置在靠近铁屑的上方，会吸附一定量的铁屑。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__(填“增加”“不变”或“减少”，下同)；如图乙所示，将一根长度略大于两磁铁间距的铁棒，轻轻搁在两磁铁上，则被吸附的铁屑会__减少__。
,(第8题))
9．有一种如图①所示的环形磁铁，磁极的分布有两种可能情况：①磁极呈横向分布，如图②甲，外侧为N极，内侧为S极；②磁极呈纵向分布，如图②乙，上面为N极，下面为S极。
为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，将它们按图③所示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，如果它们相互__排斥__，则磁极呈横向分布；如果它们相互__吸引__，则磁极呈纵向分布。
10．如图所示，弹簧测力计水平向右缓慢移动过程中，弹簧测力计示数F随位置变化的关系正确的是(C)
,(第10题)) ,A),B)
,C),D)
【解析】 条形磁体两极磁性最强、中间磁性最弱，当小磁体向右移动时，与条形磁体间的相互吸引力逐渐减小到0，过中点后，两者之间的相互排斥力逐渐增大，故弹簧测力计示数一直减小。
11．声波可以穿过空气，也可以穿过水，并且声波在水中要比在空气中传播得快。那么磁呢？水对磁有影响吗？
小明猜想：水对磁的强弱没有影响。
他设计并进行了如图所示的实验：
(第11题)
(1)在烧杯底放一枚小铁钉，放松绳子把绑着的磁铁缓缓下放。
(2)让磁铁逐渐靠近小铁钉，小铁钉刚能被吸起的瞬间停止下放且在绳子末端所对应的支架处，用小胶带做好标记(图中A点)。拉动绳子提起磁铁，把小铁钉从磁铁上取下，准确地放回杯底原位置。
(3)往杯内倒入适量的水后，缓慢下放磁铁，使其浸入水中，当小铁钉刚能被吸起时停止下放。
(4)若两次绳子末端所到达的位置不变，则说明_水对磁的强弱没有影响。
(5)本次探究活动运用了控制变量法，其中控制不变的因素主要有：小铁钉的位置、同一磁铁和小铁钉等。
【解析】 若两次绳子末端到达的位置不变，则说明水对磁的强弱没有影响，若有变化则说明水对磁的强弱有影响。本次实验除了水是变量外，其他条件都应控制相同，如小铁钉的位置、磁铁等。
12．利用材料A制造强力磁铁。
(1)如图甲所示，A的每个原子都有N、S极，相当于磁性很弱的“小磁铁”，“小磁铁”杂乱无章排列时，A对外不显磁性，当“小磁铁”按图乙所示同向排列时，A具有磁性(如图丙所示)。强力磁铁不耐高温，高温加热会使其磁性消失，从分子热运动的角度解释为什么高温会让强力磁铁磁性消失：低温时，磁铁内原子的同名磁极是同向排列的，对外显磁性；高温加热时，分子运动加快，原子排列杂乱无章，对外不显磁性。
(2)对材料A进行磁化，使其由原来的无磁性到有磁性，请从微观角度对此现象作出解释：原来杂乱无章排列的原子在外力的作用下进行了同向有序的排列。
(第12题)
【解析】 (1)高温会使强力磁铁磁性消失，而根据材料，磁性与原子的排列有关，高温时磁性消失，说明高温时原子的排列恢复到原来的杂乱无章的状态。(2)从无磁性到有磁性，就是一个原子重新排序的过程，即原子从无序到有序。
1.1 指南针为什么能指方向(2)
1．如图所示是条形磁体周围的磁感线，下列说法正确的是(D)
A. 该条形磁体的左端为N极，右端为S极
B. a处的磁场强度与b处的磁场强度相同
C. 置于a点的小磁针，静止时南极指向左侧
D. 磁感线是为了研究方便引入的假想曲线
,(第1题)) ,(第2题))
2．在一个圆纸盒里藏着一根条形磁铁，在盒子周围放置一些小磁针(小磁针涂黑的一端为N极)，这些小磁针静止时的指向如图所示。下列选项能正确反映盒中条形磁铁放置情况的是(C)
,A) ,B) ,C) ,D)
3．地球是一个巨大的磁体，下列有关地磁体的示意图正确的是(C)
4．如今，说我们的生活是由磁铁支撑着的并不为过。史上最强力的钕磁铁广泛应用于手机、电脑、冰箱等。如图所示是小明同学用钕磁铁和曲别针进行的实验。通过实验情景，可以判定下列说法正确的是(B)
A. 钕磁铁周围存在磁感线，不存在磁场
B. 钕磁铁对放入其磁场中的曲别针有力的作用
C. 钕磁铁周围各点的磁场方向都是竖直向下的
D. 钕磁铁周围的磁场分布是均匀的
,(第4题)) ,(第5题))
5．如图所示为探究磁体周围磁场时的铁屑分布情况。实验时，a、b、c三个位置所对应的磁极可能是(B)
A. N、N、N B. N、S、S
C. N、N、S D. S、N、S
(第6题)
6．如图所示，在桌子边上放一条形磁铁，用细线将一回形针系在石头上，使回形针由于被磁铁吸引而与磁铁保持一段距离。将被探究的物体放入回形针与条形磁铁之间，如果出现回形针掉落的现象，那么说明该物质能阻断磁场。该实验探究的问题是什么物质可以阻断磁场。
7．如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，a点的磁场比b点的磁场__弱__(填“强”或“弱”)；若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向__Q__(填“P”或“Q”)处。
,(第7题)) ,(第8题))
8．如图，根据放在两个磁极间小磁针的指向，标出两个磁极的名称及a、b两条磁感线的方向。
(第9题)
9．如图所示，条形磁铁固定在水平地面上，用沿水平方向的拉力F把重为G的小铁块从条形磁铁的N极匀速拉到S极，对此过程中拉力F的大小变化，下列说法正确的是(D)
A. 始终不变 B. 由大变小
C. 由小变大 D. 先变小再变大
【解析】 磁体两端的磁性最强，中间最弱，将重为G的小铁块从条形磁铁的N极匀速拉到S极，铁块对磁体的压力先变小后变大，摩擦力也是先变小后变大，因铁块匀速运动，所以拉力始终等于摩擦力，因此拉力先变小后变大。
10．磁感应强度表示磁场的强弱，用字母B表示，国际单位是特斯拉，符号是T。磁感应强度B越大，磁场越强。磁感线能形象、直观地描述磁场，磁感线越密，磁场越强。请据此回答下列问题。
(1)用某种材料制成的磁敏电阻，其阻值R随磁感应强度B变化的图像如图甲所示。由图甲可知，磁敏电阻的阻值随磁感应强度的增大而__增大__，图中的图线没过坐标原点是因为磁敏电阻放入磁场前电阻不为零。
(2)将该磁敏电阻接入图丙所示的电路中，电源电压保持不变，若不改变滑动变阻器滑片的位置，仅将磁敏电阻由图乙所示的1位置移至2位置，则电流表的示数将__变大__。
【解析】 (1)由图可知，磁场增强时，磁敏电阻的阻值增大。(2)磁感线密的地方磁场强，磁感线疏的地方磁场弱，将电阻由1移到2时，磁场强度减弱，磁敏电阻阻值变小，电路中的总电阻变小，电路中的电流变大，即电流表的示数变大。
11．1988年科学家发现，在铁、铬相间的三层复合膜电阻中，微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化，这种现象被命名为巨磁电阻效应。更多的实验研究表明：
①组成三层复合膜电阻的两种金属中，有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种，另一种是不易被磁化的其他金属，才可能产生巨磁电阻效应。
②巨磁电阻效应只发生在膜层的厚度为特定值时。用R0表示未加磁场时的电阻，R表示加入磁场后的电阻，测得铁、铬组成的复合膜电阻R与R0之比与膜层厚度d(三层膜厚度均相同)的关系如图乙所示。
1994年根据巨磁电阻效应原理研制出新型读出磁头，将磁场对复合膜电阻阻值的影响转换成电流的变化来读取信息。
,(第11题))
(1)由下列金属组成的三层复合膜可能发生巨磁电阻效应的是__B__。
A. 铜、银 B. 铁、铜 C. 铜、铝 D. 钴、镍
(2)对铁、铬组成的复合膜，当膜层厚度是1.7纳米时，这种复合膜电阻__具有__(填“具有”或“不具有”)巨磁电阻效应。
(3)新型读出磁头可将微弱的__磁__信息转化为电信息。
(4)图丙是硬盘某区域磁记录的分布情况，其中1表示有磁区域，0表示无磁区域。将新型读出磁头组成如图丁所示的电路，当磁头从左向右匀速经过该区域过程中，电流表读数变化情况应是__B__。
,A) ,B) ,C) ,D)
导学号：53390000
【解析】 (2)由图乙可得，d＝1.7纳米时，R/R0远小于1，说明施加磁场后，复合膜的阻值变化较大，即此时复合膜具有巨磁电阻效应。(4)当磁头通过从左数第1、4、5格(有磁区域)时，由于巨磁电阻效应，电阻较小，相应的电流较大；而通过从左数第2、3格(无磁区域)时，电阻没有变化，电流较小，故选B。
