苏科版2021九年级物理下册16.1磁体与磁场培优训练(word版 带答案)

16.1
磁体与磁场培优训练
一、单选题
1．一位科学家在野外考察时，发现随身携带的能自由转动的小磁针静止时沿竖直方向，且极向下，则他的位置在（
）
A．赤道附近
B．地理北极附近
C．地理南极附近
D．某座高山上
2．如图所示是广泛地应用于生产、生活的干簧管，它利用永磁铁对簧片的磁化作用工作．下列关于干簧管说法正确的是(
)
A．制作干簧管的金属簧片属于磁性材料
B．簧片被磁化后A端是N极
C．簧片被磁化后B端是S极
D．干簧管是根据同名磁极相互吸引的原理制成的
3．如图所示，甲乙两根外形完全相同的钢棒，用甲的一端接触乙的中间，下列说法中正确的是
A．若甲、乙相互吸引，则甲、乙均有磁性
B．若甲、乙相互间没有吸引，则甲一定没有磁性，乙可能有磁性
C．若甲、乙相互间没有吸引，则甲、乙均没有磁性
D．若甲、乙相互吸引，则甲有磁性乙一定没有磁性
4．将B、A两个磁环先后套在光滑的木支架上，并使两磁环相对面的极性相同，此时可以看到上方的磁环A“悬浮”在空中，如图所示，设两磁环受到的重力相等且都为G，则磁环B对木支架底座的压力F与重力G的大小关系是
A．F＜G
B．F＝G
C．G＜F＜2G
D．F＝2G
5．如图所示，某同学研究磁体间相互作用力大小时，用测力计吊着一磁体沿水平方向从水平放置的条型磁铁的A端移到B端的过程中，能表示测力计示数与水平位置关系的图是（
）
A．
B．C．
D．
6．如图所示，用一弹簧测力计吊着一铁块，使铁块的下端靠近磁体的A端，并从A端慢慢地移动到B端，则在弹簧测力计移动的过程中，弹簧测力计示数的变化是
A．先由大变小，后由小变大
B．先由小变大，后由大变小
C．由大变小
D．由小变大
7．在水平面内自由转动的小磁针，静止时，N极所指方向严格而言应是
A．地磁的北极
B．地磁的南极
C．地理的北极
D．地理的南极
8．如图所示为一森林俯视图，某探险小组进入森林后在Q处迷失方向，为走出森林，他们借助指南针来辨别方向，指南针的指向如图乙所示，那么他们正确的前进方向应沿着指南针所在位置的
A．E方向
B．F方向
C．G方向
D．H方向
9．在一个黑色塑料盒内放一条条形磁铁，盒盖上标有8个数字，在盒外放有四个小磁针，受到盒内条形磁铁的影响，小磁针静止后指向如图所示（小磁针涂黑部分为N极），则盒内条形磁铁放置的位置是（
）
A．N极靠近5，S极靠近1
B．N极靠近1，S极靠近5
C．N极靠近3，S极靠近7
D．N极靠近4，S极靠近8
10．关于磁场和磁感线，下列说法中正确的是（
）
A．磁感线总是从磁体的北极指向南极
B．同一条磁感线上各点的磁场方向相同
C．磁体周围没有磁感线的地方没有磁场
D．磁场是客观存在的,磁感应线是不存在的,但它能形象地描述磁场的分布情况和方向
二、多选题
11．小华学习磁场相关知识后，梳理了以下知识点：①磁体对其周围小磁针有力的作用且不需要接触，说明磁体周围存在磁场；②磁场中各点的磁场强弱和方向会有不同；③磁场中某点的强弱和方向与该点是否放置小磁针无关，与该点所在的位置和磁体自身磁性强弱有关。小华还想到地球对它附近有质量的物体产生的引力也不需要直接接触，因此他类比①②③得出：地球周围存在引力场。依据该类比，下列说法合理的是：
A．地球周围引力场的方向与地磁场的方向有关
B．地球周围的物体所受地球引力的方向与该点引力场的方向有关
C．地球周围某点的引力场强弱与放在该点的物体质量大小有关
D．地球周围某点的引力场强弱与放在该点的物体质量大小无关
12．如图所示，四个完全相同的环形磁铁a、b、c、d套在的塑料支架的光滑杆上．静止时磁铁a、b、c悬浮在空中，d压在塑料支架底板上．若每个磁铁受的重力均为G，磁铁a的上表面是N极．则
A．磁铁b的上表面是N极
B．磁铁c的上表面是N极
C．磁铁d对底板的压力是G
D．磁铁d对底板的压力是4G
13．有三根外形完全相同的金属棒A、B、C，将A棒用线悬挂起来，总是一端指南一端指北。用B棒靠近A棒的一端，B与A之间相互吸引，用B棒靠近C棒的一端，B与C之间相互排斥，由上述现象可知下列说法中正确的是（
）
A．A棒一定是磁体
B．B棒一定是磁体
C．C棒一定是磁体
D．A、B、C棒都不是磁体
三、填空题
14．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的N极和磁铁B的S极如甲图所示放置在靠近铁屑的上方，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_____（选填“增加”、“不变”或“减少”）；如乙图所示，将一根长度略大于两磁铁间距的软铁棒，轻轻搁在两磁铁上，则被吸附的铁屑会_____（选填：“增加”、“不变”或“减少”）．
15．如图所示是“地磁观测仪”，可观察地磁场的变化．观测仪的主要构造是在一根很细的尼龙丝下悬挂一个小磁针，磁针的上方固定一面小平面镜．在镜子的前方，与镜面在同一高度处，固定了一根与镜面平行的刻度尺和光源．光源发出一束光线斜射到平面镜上，在刻度尺上某处出现一个光斑．当地磁场发生变化时，小磁针和平面镜会一起发生偏转，光既会在制度尺上移动．从而反映出磁场的变化情况．若光斑在制度尺上向左移动一段距离，则表明小磁针的S极向__________（填“纸内”或“纸外”）了偏转．
16．如图甲所示，一个条形磁铁摔成两段，取右边的一段靠近小磁针，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_____极；如果把这段磁铁沿裂纹吻合放在一起（如图甲），这两段会相互_____（选填吸引、排斥）；这说明磁极间的相互作用是：_____。
17．磁体周围存在磁场，磁场的强弱用磁感应强度描述，用符号B表示，单位是特斯拉，符号是T，我们可以用磁感线的疏密程度形象地表示磁感应强度的大小，磁感应强度大的地方，磁感线密，磁感应强度小的地方，磁感线疏，磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场．如图所示为条形磁体外部的磁感线分布示意图，则a、b两点磁感应强度较大的是
________
点，条形磁体外部的磁场
________（填“是”或“不是”）匀强磁场．
18．中国人发明的司南是世界上最早利用地磁场指示方向的仪器．古文《论衡?是应篇》中记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”．则勺柄应为该磁体的________
极；某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”，图乙所示为天然磁石的磁感线分布情况，则应将磁石的________
（选填“B”、“C”、“D”或“E”）处打磨勺柄．
四、实验题
19．关于月球上的物理现象和规律，同学们提出了很多问题和猜想。如关于“月球是否存在磁场”问题，小强提出了自己的猜想，并制定出在月球上探究猜想的实验方案。
小强的猜想：月球像地球一样，是一个巨大的磁体，在它的周围存在磁场，并且也有类似于地球的地磁南极和地磁北极的“月磁”南极和“月磁”北极。
小强的实验方案：
（l）取一个小磁针用细线悬挂在月球表面附近，如果它静止时指向某一方向，则说明月球周围存在磁场。
（2）小磁针静止时，它的N极所指的方向就是“月磁”的北极。
请指出该实验方案中的错误或不足之处，并将错误或不足之处改正过来。
20．阅读短文，回答问题：
巨磁电阻效应
1988年阿尔贝?费尔和彼得?格林贝格尔发现，在铁、铬相间的三层复合膜电阻中，微弱的磁场可以致电阻大小的急剧变化，这种现象被命名为“巨磁电阻效应”．
格林贝格尔发现，并非任意两种不同种金属的三层复合膜都具有“巨磁电阻效应”．三层膜中，只有两侧是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种，中间一层是不易被磁化的其他金属，才可能产生“巨磁电阻效应”．
用R0表示未加磁场时复合膜的电阻，R表示加入磁场后复合膜的电阻．实验测得，铁、铬组成复合膜的与磁场强度的关系如图乙所示．三条图线中铁膜层的厚度均是3nm，图线1、图线2和图线3中铬膜层的厚度分别是1.8nm、1.2nm和0.9nm．
1994年IBM公司利用“巨磁电阻效应”，研制出“新型读出磁头”，用于家用计算机的硬盘中．这种磁头将磁场对复合膜阻值的影响转换成电压的变化来读取信息．
（1）以下三层复合膜可能发生“巨磁电阻效应”的是_____．
A．铁/钴/铁
B．钴/铜/钴
C．金/铝/金
D．铜/铁/铜
（2）图乙中所加磁场强度逐渐增强时，图线3对应复合膜的阻值的变化情况是_____．
（3）“新型读出磁头”可将微弱的磁信息转化为电信息．该转化过程_____（是/不是）利用电磁感应原理．
（4）图乙中当磁场强度是20单位时，下列分析正确的是_____
A．图线1的阻值最大
B．图线3的阻值最大
C．图线1的阻值变化最显著
D．图线3的阻值变化最显著
（5）图丙中“A…E”是家用计算机硬盘某磁道．铁、铬复合膜的“新型读出磁头”中电流I保持恒定．磁头从左向右匀速经过该磁道的过程中，磁头两端电压U变化情况如图丁所示．如果用1表示有磁区域，0表示无磁区域，则用1和0表示图丙中ABCDE是_____．
五、综合题
21．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T）表示磁场的强弱，磁感应强度越大，磁场越强；有一种电阻的阻值跟磁感应强度有关，我们把它叫做磁敏电阻，它的阻值大小随磁场的强弱变化而变化.小帆设计了一个可以测量该磁敏电阻R阻值的电路（如图1，其中磁敏电阻所处的磁场未画出）.
次数
1
2
3
U/V
0.9
1.8
2.7
I/mA
3.00
6.00
9.00
（1）磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图像如图2所示，图像中图线与纵坐标的交点P表示的物理意义是___________________________________.
（2）将该磁敏电阻R放置在磁场中的位置A点（图3）.正确测得的数据如表格所示，则该磁敏电阻的测量值为________，A点的磁感应强度为________T
.
（3）在实验过程中，仅将磁敏电阻从图3所示A处移至B处，其他条件不变，那么电压表的示数________（填“增大”、“减小”或“不变”）.
（4）就现有的实验器材和电路，请提出一个有意义的可供研究的物理问题______.
22．某兴趣小组在研究扬声器结构时，发现扬声器中有一个环形磁体，他们不知道环形磁体的磁极分布情况，于是几位同学提出了以下三种猜想：
猜想1：磁极呈横向分布(例如图甲，左侧为N极，右侧为S极)．
猜想2：磁极呈轴向分布(例如图乙，上面为N极，下面为S极)．
猜想3：磁极呈上中下分布(例如图丙，上下面为N极，中部为S极)．
(1)根据所学知识，他们经过讨论，断定猜想3是错误的．你认为他们判断的依据是___________．
(2)为了验证其他猜想，他们用细线将环形磁体水平悬挂起来(如图丁所示)，结果观察到磁体在任意位置都能保持静止．这说明猜想________是错误的．
(3)请设计一个简单实验，验证剩下的一个猜想是否正确，简述你的实验方案．
主要器材：________；简要做法：___________________；如何判断：__________________．
23．阅读短文，回答问题：
巨磁电阻效应
1988年阿尔贝?费尔和彼得?格林贝格尔发现，在铁、铬相间的三层复合电阻中，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”．更多的实验发现，并非任意两种不同种金属相间的三层膜都具有“巨磁电阻效应”．组成三层膜的两种金属中，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”．进一步研究表明，“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，科学家测得铁、铬组成的复合膜R与R0之比与膜层厚度d（三层膜厚度均相同）的关系图甲所示．1994年IBM公司根据“巨磁电阻效应”原理，研制出“新型读出磁头”，将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息．
（1）以下两种金属组成的三层复合膜可发生“巨磁电阻效应”的是_____．
A．镍、铬
B．铜、银
C．铜、铬
D．铁、镍
（2）对铁、铬组成的复合膜，当膜层厚度是2.2nm时，这种复合膜电阻_____（选填“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_____信息．
（4）铁、铬组成的复合膜，发生“巨磁电阻效应”时，其电阻R比未加磁场时的电阻R0_____（选填“大”或“小”）得多．
（5）图乙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．将铁、铬复合膜制成的“新型读出磁头”组成图乙所示电路，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图丙中的_____．
24．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T）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1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1处放置一个小磁针，当小磁针静止时，其指向应是图2中的___________．
（2）如果电阻的大小随磁场的强弱变化而变化，则这种电阻叫磁敏电阻．某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象如图所示．根据图线可知，磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而________．
（3）利用该磁敏电阻的R-B特性曲线可以测量图磁场中各处的磁感应强度．
①
将该磁敏电阻R放置在磁场中的位置1处．吴力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．实验电路连接如图所示．
②
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．
③
根据该磁敏电阻的R-B特性曲线可知，1处的磁感应强度为_______T．
④
在实验过程中，仅将磁敏电阻从1处移至2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”）
（4）就现有的实验器材和电路，请提出一个有意义的可供探究的物理问题：_______
．
（5）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10.0
mA时，求滑动变阻器接入电路的阻值．设电源电压为5.50
V
2
参考答案
1．B
2．A
3．B
4．D
5．C
6．A
7．B
8．B
9．A
10．D
11．BD
12．BD
13．ABC
14．减少
减少．
15．纸外
16．N
吸引
同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引
17．a
不是
18．S
D
19．详见解析
20．（1）B（2分）
（2）先不断减小，后保持不变（2分）
（3）电（1分）
不是（1分）
（4）D（2分）
（5）10010（2分）
21．磁感应强度为0时，磁敏电阻R的阻值是100Ω
300
0.6
减小
磁敏电阻的阻值与磁场方向有关吗？
22．一个磁体只可能有两个磁极
1
小磁针
将小磁针置于磁环周围不同处
多次观察小磁针稳定后两极的指向情况，从而判断出磁环磁极的位置
23．A
不具有
电流
小
C
24．N
甲
增大
500
1.0
增大
减小
磁敏电阻的阻值与磁场方向有关吗?
450
Ω