初中物理沪科版九年级全一册第十七章第一节磁是什么
一、单选题
小嫦利用手中的条形磁体做了几个小实验,其中结论正确的是
A.
同名磁极相互吸引
B.
条形磁体吸引小铁钉,小铁钉不吸引磁铁
C.
将条形磁体用细线悬挂起来,当它在水平面静止时南极会指向地理南方
D.
条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后就不可能有相互作用了
塑料梳子梳头发时,头发容易被梳子“粘”起,下列现象中“粘”的原因与其相同的是
A.
用硬纸片盖住装满水的玻璃杯,倒置后,纸片“粘”在杯口上
B.
在干燥的天气里,化纤布料的衣服容易“粘”在身上
C.
电视里讲解棋类比赛时,棋子可以“粘”在竖直悬挂的棋盘上
D.
两个铅杆底面削平挤压后能“粘”在一起
两个磁极间的磁感线分布如图所示,小磁针在B点静止。则
A.
甲、乙磁极均为S极
B.
小磁针的上端是S极
C.
A、B两点的磁场强弱相同
D.
磁极周围的磁感线是真实存在的
用“粘”字来描述某些物理现象形象而生动,对下列现象的成因分析正确的是
A.
两块磁铁靠近能“粘”在一起--因为同名磁极相互吸引
B.
吸盘式挂衣钩能够“粘”在墙上--因为分子间有引力
C.
两表面光滑的铅块紧压后能粘在一起--因为分子间没有斥力
D.
穿在身上的化纤衣服易“粘”灰尘--因为衣服带静电
如图所示的“吸引现象”由静电引起的是
A.
磁铁吸引硬币
B.
压紧的铅块互相吸引
C.
摩擦后的气球吸引头发
D.
吸盘吸在墙壁上
如图所示是磁现象的四幅示意图,其中磁感线方向错误的是
A.
B.
C.
D.
下列现象中,与静电无关的现象是
A.
用塑料笔杆在头发上摩擦后靠近碎纸屑,纸屑被吸起
B.
在干燥的天气里脱毛线衣,会听到轻微的噼啪声
C.
买食品时,装食品的塑料袋粘在手上甩不掉
D.
用磁铁可以吸引铁屑
下列物品,能被磁铁吸引的是
A.
塑料三角板
B.
铅笔
C.
钢尺
D.
橡皮擦
图中磁体两极间磁感线的画法正确的是
A.
B.
C.
D.
?
甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极,根据图所示的小磁针静止时的指向,可以判断
A.
甲是N极,乙是S极
B.
甲、乙都是N极
C.
甲、乙都是S极
D.
甲是S极,乙是N极
二、填空题
如图所示,是利用被磁化的缝衣针制成的简易指南针。若静止时针尖指向地理位置的北方,则针尖是简易指南针的__________极。此时,将指南针底座逆时针旋转,针尖静止时将指向地理位置的__________方。
将小磁针放在磁场中,小磁针静止时______极所指的方向规定为该点的磁场方向;磁场越强的地方,磁感线分布越______。
如图是条形磁体周围铁屑的分布情况及小磁针的指向,图中各点小磁针有固定指向,说明磁体周围的磁场具有_____
,铁屑在磁场中被磁化成_____
,从而在磁场中有序排列。
能在水平面内自由转动的小磁针静止后总是指向南北方向,是因为受到______
场的作用,小磁针不指向正南、正北方向是因为地磁南北极与地面南北极并不重合,当小磁针静止后,小磁针北极实际上指向______
“地磁北极”、“地磁南极”
三、作图题
根据小磁针的指向小磁针被涂黑端为N极判断磁体的磁极并标出磁感线的方向。
四、实验探究题
磁控防盗装置内装有干簧管如图甲,干簧管有两个软铁片和玻璃管组成,软铁片的触点在弹力的作用下处于断开状态。当磁体靠近干簧管时,软铁片触点状态会发生变化。把条形磁体分别放置在乙图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个位置时,触点的开合状态和软铁片的极性情况如表。
磁体位置
竖直放置并靠近
水平放置并靠近
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
触电状态
闭合
断开
闭合
?
软铁片的极性情况
铁片被磁化后,铁片与条形磁体相邻两端的磁极极性关系是______。
当条形磁体水平放置并靠近干簧管时图乙Ⅳ位置,干簧管触点状态为______。
如图丙,门上磁控防盗装置内有一个竖直放置的干簧管,其内部简化电路如图丁,磁控防盗装置的工作原理是:夜间关上门,闭合开关S,启动防盗报警器,此时报警电铃不响;当盗贼打开门时,干簧管远离磁体,电铃响起。图丁虚线中四种磁体摆放方式能满足工作要求的有______选填图中的字母。
磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,小昌同学想探究磁体对回形针的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关,请你参与探究并解决一些问题。
如图甲,保持磁体和纸片间的距离一定,在纸片上放入不同的物体时,通过比较纸片下面能吸附的回形针数量,显示磁体对回形针吸引力的大小。回形针的放置有乙、丙两种方法,依据二力平衡的原理,回形针在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力,应选择图中______填“乙”或“丙”所示的方法。
选择正确的方法后,他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同,材料不同的铁板、铝板等,观察能吸引的回形针个数,多次实验后将数据记录在下表中。
磁体与纸片间放入的物体
吸引回形针数量个
不放物体
4
铁板
1
镍板
1
铝板
3
陶瓷板
3
玻璃板
3
塑料板
3
分析数据,可以得出,在其他条件相同时,放入铁板或镍板,吸引回形针的数量明显减少,说明铁板和镍板对吸引力的影响______选填“较小”或“较大”,即对磁性屏蔽效果明显。
铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是______。
日常生活中,磁卡常受外界磁场影响出现消磁现象。请你根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质,写出一种保护磁卡磁性的方法______。
五、综合题
阅读短文,回答问题:
国产磁悬浮
2019年7月12日首条设计时速的中低速国产磁悬浮直线驱动生产线落户太原,标志着山西综改示范区磁浮Z3线项目更进一步。该项目建成后,将大大缩短太原到太谷的时空距离,跨市上班将不是梦。2020年6月21日,时速的国产高速磁浮试验样车在同济大学磁浮试验线上成功试跑,标志着我国髙速磁悬浮研发取得重要突破。
图甲是一款国产磁悬浮车,车体使用了碳纤维密封材料,较铝合金减重采用无接触“抱轨”的方式设计运行,摩擦阻力小,图乙的轨道下部安装有轨道线圏,在车辆的下部也装有车身线圏,有电流通过时,两线圏之间就会产生强大的作用力,使列车悬浮在间距10mm以内的轨道上方。牵引供电系统布置在地面上,釆用感应发电装置分段供电,同一供电区间只能有一列列车行驶,避免追尾风险。与轮轨列车相比,运行安全、耗能低、时速快,噪音小、维护量少,具备全寿命周期成本低的优势。
车体使用了碳纤维密封材料,较铝合金减重,这是利用了这种材料______的属性;
由于电流的______效应,导致两线圈中有电流通过时,会产生强大的作用力使列车悬浮;在图丙中,若A是车身线圈,B是轨道线圈,则车身线圈上端是______极;
乘坐Z3线磁悬浮列车从太原到相距30km的太谷,至少需要______min;
在图乙中画出磁悬浮列车静止悬浮时的受力示意图车重心为O。。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:
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、力的作用是相互的,条形磁体能够吸引小铁钉,小铁钉也吸引磁铁,故B错误;
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极,指向地理北极的是磁体的北极极,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,故C正确;
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:C。
根据磁极间的相互作用规律;
力的作用是相互的;
磁体具有指向性,当自由转动的磁体静止时,其N极指北,S极指南;
磁体周围存在磁场,玻璃不能隔离磁场。
本题考查了磁体的指向性和磁极间的相互作用,是一道基础题目。
2.【答案】B
【解析】
【分析】
此题考查了大气压的存在、摩擦起电现象、磁体间相互作用及分子作用力的存在。一个“粘”字,包含不同的物理规律,要注意区分。
空气对浸入其中的物体存在压强作用;
摩擦起电现象生活中很常见,晚上睡觉前脱衣服时有火花,衣服上易沾有灰尘,梳子梳头发,头发随梳子飘起来;
磁体能吸引磁性材料;
组成物质的分子之间有吸引力。
【解答】
用塑料梳子梳头发时,头发容易被梳子“粘”起,是摩擦起电现象;
A.用硬纸片盖住装满水的玻璃杯,倒置后,在大气压的作用下纸片“粘”在杯口上,故A不符合题意;
B.在干燥的天气里,化纤布料的衣服容易“粘”在身上是摩擦起电现象,故B符合题意;
C.电视里讲解棋类比赛用的棋子是一个小磁体,而棋盘是用磁性材料做的,所以棋子可以粘在竖直悬挂的棋盘上,故C不符合题意;
D.两个铅柱底面削平挤压后能粘在一起是分子作用力作用的结果,故D不符合题意。
故选B。
3.【答案】B
【解析】解:
A、由图可知,磁感线都是从甲乙出来的,所以甲乙都是N极,故A错误;
B、由图可知,小磁针附近的磁感线方向是向下的,所以小磁针的下端为N极,上端为S极,故B正确;
C、A、B两点靠近磁极的距离不同,所以磁场强弱是不相同的,故C错误;
D、为了描述磁场的性质,引入了磁感线,磁感线是不存在的,故D错误。
故选:B。
为了描述磁场的性质,引入了磁感线;在磁体外部,磁感线从磁体的N极出来回到S极;在磁体两极的磁场是最强的;小磁针在磁场中静止时,N极的指向为磁场的方向。
本题考查了磁感线的方向、磁场的强弱,属于基础性题目。
4.【答案】D
【解析】
【分析】同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引;
我们周围存在大气压;
分子之间存在着引力和斥力
根据摩擦起电现象和带电物体的性质分析。
本题考查了对磁极间的相互作用、大气压、分子引力、摩擦起电现象的掌握情况,需要结合具体实例进行分析。
【解答】
A、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,两块磁铁靠近能“粘”在一起--因为异名磁极相互吸引,故A错误;
B、吸盘式挂衣钩能够“粘”在墙上--由于大气压的作用,故B错误;
C、两表面光滑的铅块紧压后能粘在一起--因为分子间有引力,故C错误;
D、穿在身上的化纤衣服易“粘”灰尘--因为衣服摩擦起电后带静电,会吸引轻小物体,故D正确。
故选:D。
5.【答案】C
【解析】解:
A、磁铁能够吸引硬币,是由于磁体具有吸引铁钴镍等金属的性质,属于磁体对物体的作用力,是非静电引起的,故A错误;
B、两个压紧的铅块能吊起钩码,由于分子间存在相互作用的引力而使两块铅块粘在一起,不易分开,故B错误;
C、摩擦后的气球带上了电荷,能吸引不带电的头发,是由静电引起的,故C正确;
D、吸盘要固定在墙壁上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上,是非静电引起的,故D错误。
故选:C。
本题考查了物体带电现象,带电物体具有吸引轻小物体的性质,据此分析即可,注意与其他吸引力辨析。
6.【答案】C
【解析】解:
ABC、在磁体的外部,磁感线从N极出发回到S极,故AB正确,C错误;
D、由图知,电流从螺线管的左端流入、右端流出,根据安培定则可知,通电螺线管的右端为N极,左端为S极,且周围磁感线的方向正确,故D正确。
本题选错误的;
故选:C。
磁体周围的磁感线从N极出发回到S极;根据安培定则判定通电螺线管的极性,从而可知其周围磁感线的方向。
本题考查了磁感线的特点、安培定则的应用,属于基础知识。
7.【答案】D
【解析】解:A、C选项中都是因摩擦而带电,而带电体能吸引轻小的物体;B选项中,轻微的噼啪声是放电现象,与雷电相似;D选项中是由于磁铁具有磁性而吸引铁屑的缘故,与静电无关。
故选:D。
分析各现象的形成原因,然后判断各现象的成因是否与静电现象有关,然后答题。
静电是因为摩擦使物体带电的现象,平时所见到的摩擦起电现象都是一种静电现象。如:塑料的梳子梳理干燥的头发的时候,头发和梳子会粘在一起,而且会产生噼啪的响声。
8.【答案】C
【解析】解:这物品中只有钢尺是磁性材料铁制成的,能被磁铁吸引,塑料三角板、铅笔、橡皮擦是非磁性材料制成的,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
磁化材料是容易被磁化的物质,如铁、钴、镍。生活中具有这些磁性材料的物体,都容易被磁铁吸引。可根据上述物品是否由磁性物质制成的来进行分析。
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工具的了解,平时要多注意生活和物理知识之间的联系。
9.【答案】A
【解析】
【分析】
磁体周围的磁感线的形状与附近磁体的磁极有关,要记住课本中告诉的记住磁体周围磁感线的形状:如条形磁铁的、蹄形磁体、相互靠近的SS极的、相互靠近的NN极的,相互靠近的NS极的。
在磁体的周围,磁感线从磁体的N极出发,回到S极。
【解答】
A.图中磁体周围的磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的S极,故A正确;
B.图中磁体周围的磁感线从磁体的S极出来,回到磁体的N极,故B错误;
C.图中磁体周围的磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的N极,故C错误;
D.图中磁体周围的磁感线从磁体的S和N极出来,故D错误。
故选A。
10.【答案】B
【解析】解:由磁感线可知两磁极相互排斥,且磁感线均指由磁铁向外,故两磁极均为N极,小磁针所在处磁场方向向下,故小磁针S极在上、N极在下。
故选:B。
由磁感线的形状可知两磁铁的极性,由小磁针所在位置的磁感线方向可知磁铁的极性。
常见磁铁的磁感线的形状应牢记:如条形磁铁、蹄形磁铁、通电螺线管等。
11.【答案】北;北
【解析】
【分析】
本题考查的是学生对地理南北极和地磁南北极区分,基础性题目。
地球是个巨大的磁体,地磁南极的地理北极附近,地磁北极在地理南极附近。
正确区分地理北极和地磁北极,地理南极和地磁南极,它们是不同的概念。
【解答】
若静止时针尖指向地理位置的北方,说明指向地磁南极附近,则针尖是简易指南针的北极;
由于地磁场的作用,无论如何转动底座,简易指南针的北极指向是不变的,所以针尖北极还是指向地理北方。?
故答案为:北;北。
12.【答案】北?
密
【解析】解:磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作用;放在磁场中的某一点的小磁针静止时,北极所指的方向就是该点的磁场方向;为了描述磁场,人们引入了磁场的概念,磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来,回到磁体的南极。磁场越强的地方,磁感线分布越密。
故答案为:北;密。
掌握磁场、磁场的性质及磁场方向的判定;掌握磁感线的概念、方向及分布。
此题考查磁场的方向,及磁感线的分布,是一道基础题。
13.【答案】方向;小磁针
【解析】
【分析】
本题考查磁场和磁化现象,属于基础内容考查。
磁体的周围存在着磁场,磁场真实存在;磁化:通过靠近或者接触的方法使没有磁性的物质显现出磁性的过程。
【解答】
磁体的周围存在着磁场,磁体间的相互作用通过磁场发生,通过小磁针的方向不同可以看出磁场具有方向性,在不同的位置磁场方向不同;铁屑在磁场中被磁化成小磁针,受到磁场的作用重新排列。
故答案为:方向;小磁针。
14.【答案】地磁;地磁南极
【解析】解:
能在水平面内自由转动的小磁针静止后总是指向南北方向,是因为受到地磁场的作用,小磁针的北极指向地理北极,实际上是地磁南极.
故答案为:地磁;地磁南极.
地球是一个巨大的磁场,周围存在着地磁场;
地磁的南北极和地理的南北极是相反的,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,存在着磁偏角.
指南针指南北的原因是受到地磁场的作用,注意指南针是在水平面内自由转动后,小磁针静止时才指向地磁体的南北极,与南北方向稍有偏差.
15.【答案】解:小磁针的N极靠近蹄形磁铁的下端,所以蹄形磁铁的下端为S极,则其上端为N极;
在磁体的周围磁感线从磁体的N极出发回到S极,因此蹄形磁铁周围磁感线的方向是向下的。答案如下图所示:
【解析】磁极间的作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。因此当磁体周围的小磁针自由静止时,相互靠近的两端一定是异名磁极。在磁体的周围磁感线从磁体的N极出发回到S极。
在此题中,涉及到磁感线的方向、磁体的NS极、小磁针的NS极,只要知道其中的一个,就可以确定另外两个。
16.【答案】互为异名磁极?
闭合?
ACD
【解析】解:由图乙中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位置的磁化情况可知:磁簧片靠近条形磁铁的N极的一端是S极,另一端是N极;所以铁片与条形磁体相邻两端的磁极极性关系是互为异名磁极。
当条形磁体水平放置并靠近干簧管时图乙Ⅳ位置,条形磁铁对铁片磁化后的情况如下图:
在两舌簧端面形成异名磁极,因相互吸引而吸合,所以干簧管触点为闭合状态;
由电路图可知:干簧管和电铃并联后与电阻串联,开关在干路上,夜间关上门,闭合开关S,由于此时报警电铃不响,则干簧管触点处于闭合状态,对电铃短路,所以报警电铃不响;当盗贼打开门时,干簧管远离磁体,干簧管退磁,触点在弹力作用下分开,干簧管触点处于断开状态,电流通过电铃,则电铃响起。
由此可知:门处于关闭状态时,干簧管和磁体之间的距离最近,并且干簧管触点是处于闭合状态;
由实验结果可知在干簧管和磁体靠近时,能使干簧管处于闭合状态的是磁体在ACD的位置。
故答案为:互为异名磁极;闭合;。
干簧管被磁化后,靠近条形磁铁磁极的一端是异名磁极,远离的一端是同名磁极;
当条形磁体水平放置并靠近干簧管时图乙Ⅳ位置,根据条形磁铁对干簧管产生的磁极确定干簧管的工作情况;
由电路图可知:干簧管和电铃并联后与电阻串联,根据闭合开关S和断开开关S时,电铃的工作情况判断出干簧管触点断开和闭合情况,然后由此判断磁体摆放方式。
干簧管实际是一种继电器控制电路,其利用的不是电磁铁,而是一个永久磁铁对磁簧片的磁化作用,搞清这一原理,才能对其工作情况进行有针对性的分析。解答中主要用到了磁化的特点,以及电路的设计,有一定的难度,但也给我们很多的启示,是一个很好的应用,也是一道不错的题目。
17.【答案】丙?
较大?
铝不能被磁化?
磁卡放入铁盒中
【解析】解:回形针受到两个力的作用,即重力和磁体的吸引力。乙图中,回形针受到的磁力和重力不在一条直线上,所以不是平衡力,因此选择丙图;
分析数据可以得出,在其它条件相同时,放入铁板或镍板,吸引回形针的数量较少,说明铁板和镍板对吸引力的影响较大,即对磁性屏蔽效果明显;
铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是铝不是磁性物质,不能被磁化;
由于含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显,所以可以将磁卡放在铁盒中,磁性就能长时间保持了。
故答案为:
丙;
较大;
铝不能被磁化;
磁卡放入铁盒中。
要保证回形针受到的吸引力和重力相等,两个力必须在同一直线上。
磁体吸引回形针的数量多少从统计数据可以直接得到;根据回形针被吸起的数目多少,分析铁板和镍板对吸引力的影响。
屏蔽效果不同的原因从不同物质的物理属性分析;
根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质确定保护磁卡磁性的方法。
此实验探究的问题--不同物体的屏蔽效果与生活联系密切,实验过程充分应用了控制变量法和转换法。题目设计新颖,难度适中,充分考查学生应用物理方法解决实际问题的能力,是一道好题。
18.【答案】密度小?
磁?
N?
18
【解析】解:碳纤维密封材料的密度小,所以车体使用了碳纤维密封材料,较铝合金减重,这是利用了这种材料密度小的属性;
电流流过导体时导体周围产生磁场的电流磁效应;所以导致两线圈中有电流通过时,会产生强大的作用力使列车悬浮;
在乙中,根据右手螺旋定则知,通电螺线管的上端是N极,下端是S极,要使车悬浮起来,车身线圈与轨道线圈相对的两个磁极应相互吸引,则车身线圈上端是N极;
线磁悬浮列车最大速度,
根据可得:列车从太原到太谷是时间:
;
列车静止悬浮时,受到竖直向下的重力作用和竖直向上的作用力,根据二力平衡条件可知,二力平衡,大小相等,如图所示:
故答案为:密度小;磁;N;;如图所示。
根据碳纤维密封材料的密度小进行分析;
电流的三个效应:电流通过导体要发热的电流热效应;电流通过导电的液体会使液体发生化学变化而产生新的物质的电流的化学效应;电流流过导体时导体周围产生磁场的电流磁效应;
在乙中,根据右手螺旋定则知,通电螺线管的上端是N极,下端是S极,由磁极间的相互作用规律知,要使车悬浮起来,应异名磁极相互吸引。
根据求出列车从太原到太谷是时间;
列车静止悬浮时根据二力平衡的条件进行分析,然后用力的示意图表示出受力示意图。
本题是一个综合性题目,考查了密度的性质、电流的磁效应和磁极间的相互作用规律和右手螺旋定则在磁悬浮列车上的应用,属于基本知识的应用,难度不大。
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