20.1磁现象
磁场
同步练习题
一.选择题
1.研究发现,人体内部存在磁场,但与地磁场相比很弱,则( )
A.人体内部磁场的磁感线分布比地磁场密
B.人体内部磁场的磁感线不是闭合的曲线
C.把人体看作一个磁体,该磁体可能只有一个磁极
D.人体内部磁场可能是由人体内的电流产生
2.爱因斯坦曾说,在一个现代的物理学家看来,磁场和他坐的椅子一样实在。如图所示的磁场与实际不相符的是( )
A.
B.
C.
D.
3.为了判断一根铁棒是否具有磁性,小明提出了如下四个实验方案,可行的方案是( )
A.甲图中,将悬挂的铁棒转动一次,静止时指向南、北
B.乙图中,将铁棒一端靠近小磁针,相互吸引
C.丙图中,将铁棒一端靠近大头针,大头针被吸引
D.丁图中,将铁棒一端靠近验电器,验电器铝箔片没有张开
4.下面4个实验中,能确定钢棒具有磁性的是( )
A.用钢棒的中间部分接近铁屑、大头针,发现不能吸引
B.用钢棒靠近条形磁体,发现相互排斥
C.用钢棒接近条形磁体时被吸引
D.用细线将钢棒吊起来,使它在水平面内自由转动,静止时总是指向一定的方向
5.三根钢棒位置如图所示。已知B棒有磁性,那么( )
A.A棒有磁性,C棒没有
B.A棒一定没有磁性,而C棒有磁性
C.A棒可能有磁性,也可能没有磁性
D.C棒可能有磁性,也可能没有磁
6.如图所示,两根完全相同的铁块A和B,如图甲所示放置时,B被吸住掉不下来;如图乙所示放置时,A不能被吸住而掉下来,此现象说明( )
A.A、B
都是磁体
B.A、B
都不是磁体
C.A
是磁体,B
不是磁体
D.A
不是磁体,B
是磁体
7.如图所示,A是铁棒,B是小磁针,用磁铁的N极靠近铁棒,发现小磁针原靠近铁棒下端的一极被排斥,而另一极被吸引过来。分析这一现象可知,下列符合实验事实的是( )
A.铁棒A被磁化时上端为N极,小磁针被吸引的一极为N极
B.铁棒A被磁化时上端为N极,小磁针被吸引的一极为S极
C.铁棒A被磁化时上端为S极,小磁针被吸引的一极为N极
D.铁棒A被磁化时上端为S极,小磁针被吸引的一极为S极
8.如图,将M棒用细线自由悬挂起来使之呈静止状态。当用N棒的一端靠近M棒的一端时,若它们相互有排斥力( )
A.只有N棒一定是磁体
B.只有M棒一定是磁体
C.M棒和N棒都是磁体
D.无法确定哪一根棒是磁体
9.某同学有两个外形相同的钢棒甲和乙,他想判断这两根钢棒是否是磁体时,先把钢棒甲的一端靠近钢棒乙的中部发现没有力的作用,而把钢棒乙的一端靠近钢棒甲的中部时,发现两者互相吸引,则( )
A.钢棒甲有磁性,钢棒乙无磁性
B.钢棒甲无磁性,钢棒乙有磁性
C.钢棒甲、乙都有磁性
D.钢棒甲、乙都没有磁性
10.一条形磁铁附近放着4个等质量的铁球,均用相同的橡皮筋系住,一端固定,如图所示,将橡皮筋拉得最长的是( )
A.丁球
B.乙球
C.丙球
D.甲球
二.填空题
11.在某些细菌的细胞质中有一些磁生小体,在地磁场的作用时,小水滴中的一些细菌会持续不断地向北游动,并聚集在其面的边缘。若把这些细菌中的磁生小体看成小磁针,则它的S极指向
。
12.磁场的基本性质是对放入其中的
有磁力的作用,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。
13.司南是我国古代的四大发明之一。是春秋战国时期发明的一种指南针,如图甲所示,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”。司南的作用,放在地上,它的勺柄静止时指向南方。磁勺能够指示方向,是利用了地磁场对磁勺的作用。司南的发明不但证明了中国人的聪明才智,而且还为世界指明了前进的方向,为人类的发展和进步起到了重要作用。
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,图乙和丙所示的两个示意图中,能合理描述这块大磁铁的是图
。
(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
(选填“能”或“不能”)正确指示方向;说出理由。
。
14.在磁体的周围存在磁场,为了形象而直观地描述磁场而引入
,它并不是真实存在的,在它上面的任何一点的切线方向表示该点的磁场方向,它分布的疏密程度表示
。在地球上某处所放的小磁针的N极指向地理的
方。
15.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:
。
三.实验探究题
16.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,简述你的设计实验。设计实验:
。
17.在物理学中,磁感应强度(用字母B表示,国际单位时特斯拉,符号是T)表示磁场的强弱,磁感应强度B越大,磁场越弱,磁感线形象、直观描述磁场,磁感线越密,磁场越强。
(1)图A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B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C所示。请问图线没有过坐标原点是因为
。
18.小金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种类有关,设计了如图甲所示的装置。他保持磁体和纸片间的距离一定,在纸片上放入形状、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。
磁体与纸片之间
放入的物体
不放物体
铁板
镍板
铝板
塑料板
吸引回形针数量/个
4
1
1
3
3
(1)分析数据可知,吸引回形针数量越少,说明该材料对吸引力的影响
。
(2)铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是
。
(3)其实小金同学所研究的现象叫“磁屏蔽”,如图乙所示,一个放在磁场中的铁质球壳(截面有一定厚度),外面磁场的绝大部分沿铁质球壳壁“通过”,只有极少部分会进入球内空间。人们从这一现象得到启发,为使精密仪器不受外面的影响,可以将仪器放在什么地方?答:
。
(4)有人为了研究地磁场对动物的影响,把一组小白鼠放在类似铁球内部空间的环境中将地磁场屏蔽掉,结果其寿命比放在正常环境中的另一组小白鼠的短,这个实验说明了什么问题?答:
。
参考答案
一.选择题
1.解:
A、人体内部的磁场与地磁场相比很弱,若用磁感线描述人体内部的磁场和地磁场,则人体内部磁场的磁感线分布较疏与地球的磁场,故A错误;
B、人体内部磁场的磁感线是闭合的曲线,故B错误;
C、任何磁体都有两个极:N极和S极,把人体看作一个磁体,该磁体也有磁极,故C错误;
D、根据奥斯特实验,通电导体周围有磁场,对人体内部磁场存在的原因提出猜想:电流周围有磁场,人体内有电流,故D正确。
故选:D。
2.解:
A、由图知,两磁极都为N极,在磁体的外部,磁感线都从N极出发,故A正确;
B、由图知,直导线中的电流方向向左,由安培定则可判断其周围磁感线为以导线为圆心,逆时针方向的同心圆,故B正确;
C、根据图中的电流方向,结合安培定则判断可知,通电螺线管的下端为N极,上端为S极,其外部磁感线不符合“从N极出发,回到S极”,故C错误;
D、图中蹄形磁铁的上端N极,下端S极,画出的磁感线符合“从N极出发,回到S极”,故D正确。
故选:C。
3.解:
A、甲图中,将悬挂的铁棒转动一次,静止时指向南、北,具有偶然性,故A不可行;
B、将铁棒一端靠近小磁针,即使铁棒没有磁性,小磁针也会吸引铁棒,故B方法不可行;
C、铁棒能够吸引大头针,说明了铁棒具有磁体才具有的性质:能够吸引铁钴镍等物质,即铁棒有磁性,故C方法可行;
D、验电器可以检验物体是否带电,但不能判断物体是否具有磁性,故D方法不可行。
故选:C。
4.解:A、条形磁体两端磁性最强,中间几乎没有磁性,用钢棒的中间部分接近铁屑、大头针,发现不能吸引,不能确定钢棒是否具有磁性,A不合题意;
B、条形磁体具有磁性,而相互相斥说明了钢棒也具有磁性,因为只有同名磁极才会相斥,所以能确定钢棒具有磁性,B符合题意;
C、用钢棒接近条形磁体时,即使钢棒没有磁性,条形磁体也会吸引钢棒,所以不能确定钢棒是否具有磁性,C不合题意;
D、磁体由于受到地磁场的作用,当其自由静止时,要指向南北方向;而钢棒指向一定的方向,不能确定钢棒是否具有磁性,D不合题意。
故选:B。
5.解:根据三棒的平衡态进行受力分析可知,已知B棒有磁性,AC棒都有水平向右的力,由图知可知BC之间存在斥力,C一定有磁性;AB之间相互吸引知A可能有磁性也可能无磁性,故C正确。
故选:C。
6.解:(1)磁体上磁性最强的部分叫磁极,位于磁体的两端,磁性最弱的部分在磁体的中间,这个位置几乎没有磁性。
(2)用B的一端靠近A的中间部分时,B被吸起,由此可以确定铁棒B有磁性,不能确定A磁性的有无;若A有磁性,当用A的一端即磁性最强的部位去靠近B的中间部分时,应该吸引B,而实际上没有吸引,说明了铁棒A没有磁性。
故选:D。
7.解:由图可知,磁铁的下端为N极,AB被磁化后,A端为S极,B端为N极,异名磁极相互吸引,故小磁针的左端为S极,故D正确。
故选:D。
8.解:由题意可知,当用N棒的一端靠近M棒的一端时,它们相互排斥,说明它们一定都有磁性,且靠近的是同名磁极。故只有C的说法正确。
故选:C。
9.解:铁棒乙的一端靠近铁棒甲的中部,发现两者吸引,而条形磁体两端磁性较强,中间磁性较弱,说明乙的这端有磁性,甲的一端靠近乙的中部时,两者互不吸引,说明甲的这端无磁性。
故选:B。
10.解:读图可知,这是一个条形磁体,其两端的磁性最强,因此,越靠近磁极的小铁球受到的磁力越大,所在丁铁球受到的磁力最大,橡皮筋拉得最长。
故选:A。
二.填空题
11.解:若把这些细菌中的磁生小体看成小磁针,则它的S极指南,N极指向北。
故答案为:南。
12.解:磁体的周围存在磁场,磁场的基本性质是对放在其中的磁体存在力的作用;磁场方向与放在该点的小磁针的N极静止时的方向一致。
故答案为:磁体;N。
13.解:
(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,故丙图正确;
(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。
故答案为:(1)丙;(2)减小摩擦力;(3)不能;磁勺与铸铁盘相互吸引,所以磁勺无法转动。
14.解:(1)根据课本中的相关基础知识可知,为了描述看不见但又客观存在的磁场,人们利用建立模型的方法引入了磁感线。
(2)利用磁感线的方向描述该点磁场的方向,利用磁感线的疏密程度描述该点磁场的强弱,磁感线越密集的位置该点磁场越强。
(3)在地球上某处所放的小磁针的N极指向地磁的S极,地磁的S极在地理的北方。
故答案为:磁感线;磁场的强弱;北。
15.解:
如图乙,由于异名磁极相互吸引,所以右边裂纹的磁极是N极。
如图甲,如果把这段磁铁沿裂纹吻合放在一起,由于左边裂纹的磁极是S极、右边裂纹的磁极是N极,所以这两段会相互吸引;
可见,磁极间的相互作用是:同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。
故答案为:N;吸引;同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。
三.实验探究题
16.解:(1)因为每个磁体都只有两个磁极,分别叫做S极和N极,故猜想3是错误的;
(2)如果猜想1正确,用细线将环形磁体水平悬挂起来,由于地磁场的作用,磁体在特定位置才能保持静止,结果观察到磁体在任意位置都能保持静止这说明猜想1是错误的。
(3)若想验证猜想2是否正确,我们只需选用小磁针即可,即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。
故答案为:(1)一个磁体只可能有两个磁极;(2)1;(3)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。
17.解:(1)由图知磁感线从右端发出,故右端为N极;1处的磁场方向水平向右,小磁针N极应指向磁感线的方向,即N极向右,甲符合条件;
(2)没有磁场时,磁敏电阻的阻值也不为零,故图象不过原点。
故答案为:(1)N;甲;(2)放入磁场前磁敏电阻的阻值不为零。
18.解:(1)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;
(2)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。
(3)为使精密仪器不受外面磁场的影响,可以将仪器放在没有磁场“通过”的地方;因空气的“磁阻”大,所以可以放在铁盒子中;
(4)有人为了研究地磁场对动物的影响,把一组小白鼠放在类似铁球内部空间的环境中将地磁场屏蔽掉,结果其寿命比放在正常环境中的另一组小白鼠的短,这个实验说明生物体的正常生理活动受到地磁场的影响;且是对生物有益的;
故答案为:(1)较大;(2)铝不能被磁化;(3)可以放在铁盒子中;(4)生物体的正常生理活动受到地磁场的影响;且是对生物有益的。