5.1 磁现象 课时训练（含解析）

1　磁现象
知识点 1　磁体、磁极、磁场和磁感线
1.[2018·金华] 如图A5-1-1所示,小科在实验室发现一枚钢针,为能快速利用小磁针判断:①钢针是否有磁性,②若有磁性则磁极如何分布,小科画出思维导图,如图A5-1-2所示。请补充完整:
图A5-1-1
图A5-1-2
2.为了得出条形磁铁的磁性两端强、中间弱的特性,某同学设计了如图A5-1-3所示的四个实验,其中不能达到目的的是 (　　)
图A5-1-3
A.将甲实验中的条形磁铁平移靠近三颗小铁球
B.将乙实验中的两根条形磁铁相互平移靠近
C.将丙实验中的条形磁铁从挂有铁块的弹簧测力计下向右平移
D.将丁实验中放在铁屑上的条形磁铁向上提起
3.关于磁场和磁感线,以下说法错误的是 (　　)
A.磁体周围存在着磁感线
B.磁体之间的相互作用是通过磁场产生的
C.磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极的
D.磁场中,小磁针静止时北极所指的方向为该点的磁场方向
4.标出图A5-1-4中磁体的N、S极和小磁针的N、S极。
图A5-1-4
知识点 2　地磁场
5.地球周围存在着磁场,如图A5-1-5所示,请标出地磁场的N极和小磁针静止时的N极。
图A5-1-5
6.我国宋代的学术著作《梦溪笔谈》中有一段叙述:“方家(指精通某种学问的行家)以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也(不是正南方向)。”以上叙述的现象证明地球是一个　　　　　　,并且以事实说明了地球的地理南北极与地磁南北极　　　　(填“是”或“不是”)重合的。?
7.如图A5-1-6所示是“追风者”磁浮列车悬浮原理的示意图。该列车通过磁体之间的相互作用,悬浮在轨道上方,以提高运行速度,这里的相互作用是指 (　　)
图A5-1-6
A.异名磁极相互吸引
B.同名磁极相互吸引
C.异名磁极相互排斥
D.同名磁极相互排斥
8.为了判断一根铁棒是否具有磁性,小明进行了如图A5-1-7所示的四个实验,根据实验现象不能确定该铁棒具有磁性的是 (　　)
图A5-1-7
9.如图A5-1-8所示,小金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”,下列说法正确的是 (　　)
图A5-1-8
A.“硬币桥”上最外侧的硬币没有磁性
B.“硬币桥”最中间的磁性最强
C.两枚硬币的相邻部分是同名磁极
D.“硬币桥”的搭建利用了磁化的原理
10.[2020·杭州] 有外形相同的两根钢条M、N,按图A5-1-9甲、乙两种方式接触时,它们之间都有较大吸引力。则下列推断正确的是 (　　)
A.M无磁性、N无磁性 B.M无磁性、N有磁性
C.M有磁性、N无磁性 D.M有磁性、N有磁性

图A5-1-9图 A5-1-10
11.“悬空的磁环”实验中,若所用的磁环都一样,中间的塑料管是光滑的,当甲、乙两个环处于静止状态时,它们之间的距离为h1,如图A5-1-10所示;再往乙的正上方套入丙磁环,当丙悬空并静止时,甲、乙之间的距离变为h2,乙、丙之间的距离为h3。已知磁环间的斥力随它们距离的减小而增大,则h1、h2、h3之间的大小关系满足 (　　)
A.h1>h2,h2>h3 B.h1>h2,h2

C.h112.如图A5-1-11所示是我国早期的指南针——司南,它是把天然磁石打磨成勺子的形状,放在水平光滑的“地盘”上制成的。东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南。”“柢”指的是司南长柄,下列说法中正确的是 (　　)
图A5-1-11
①司南指南北是由于它受到地磁场的作用
②司南长柄指的是地磁场的北极
③地磁场的南极在地球地理的南极附近
④司南长柄一端是磁石的北极
A.只有①②正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有③④正确
13.如图A5-1-12所示是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: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S极指向图中的　　　(填“P”或“Q”)处;同一小磁针在a点所受磁场力　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)在b点所受磁场力。?

图A5-1-12 图A5-1-13
14.如图A5-1-13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。如果把这两段磁铁沿裂纹吻合放在一起(如图甲所示),这两段会相互　　　　(填“吸引”或“排斥”)。?
15.如图A5-1-14所示,两条形磁铁的磁极相对,请在图中画出这两个磁极间的磁感线,在A点画一小磁针,并标出其N极。(注:至少画三条磁感线,且能看出磁极间磁场分布的特点)
图A5-1-14
16.[2020·宁波] 1852年,法拉第经过深入的思考和大量的尝试,建立了“力线”的概念。他认为在磁极周围充满了力线,依靠力线将磁极间的作用联系起来。他还利用细铁屑把这种所谓的“力线”形象地呈现出来。小科进行了如下实验:①在玻璃板上均匀地撒上一层薄薄的细铁屑。②把玻璃板放在条形磁铁上,观察细铁屑的分布情况。③轻敲玻璃板,再观察细铁屑的分布情况。请回答:
(1)如图A5-1-15所示为实验步骤③得到的细铁屑分布情况。请你在图对应的位置上画出经过A点的磁感线。
图A5-1-15
(2)实验步骤②中未敲玻璃板“力线”未能通过细铁屑呈现出来,而步骤③中轻敲玻璃板“力线”能通过细铁屑呈现出来。上述原因分别是什么?
教师详解详析
1.(1)相互排斥　
(2)钢针没有磁性
2.B　
3.A　[解析] 磁感线是为了描述磁场而引入的假想曲线,实际并不存在;磁极间的相互作用是通过磁场发生的;磁感线的方向在磁体的外部,从磁体的北极出发,回到南极;磁场是有方向的,科学中规定,在磁场中的某一点,小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向。
4.如图所示
[解析] 在磁体外部,磁感线从N极出发,回到S极,故左边是磁体的N极,右边是S极;根据磁极间的相互作用规律可知,小磁针的左端是S极,右端是N极。
5.如图所示
6.大磁体　不是
7.A　8.B
9.D　[解析] 当硬币都放在磁体的N极上时,会被磁体磁化,硬币也具有N极和S极,由于异名磁极相互吸引,因此硬币的S极会吸引在磁体的N极上,最外侧的硬币也有磁性;同理,当硬币都放在磁体的S极上时,会被磁体磁化,硬币也具有N极和S极,由于异名磁极相互吸引,两枚硬币的相邻部分是异名磁极,“硬币桥”相当于条形磁铁,并且中间磁性最弱。
10.D　[解析] 若M无磁性,N无磁性,则图甲、乙两种接触方式均不会产生较大吸引力。若M无磁性,N有磁性,则图甲中二者间产生较大吸引力,但图乙中M钢条接触的是N钢条的中间位置,此处磁性较弱,无法产生较大吸引力。若N无磁性,M有磁性,则图甲中N钢条接触的是M钢条的中间位置,此处磁性较弱,无法产生较大吸引力,图乙中二者间产生较大吸引力。若M有磁性,N有磁性,图甲中接触部位处为N钢条磁极,磁性强,能产生较大吸引力,图乙中接触部位为M钢条的磁极,磁性强,能产生较大吸引力。
11.B　[解析] 设每个磁环的重力为G,则当甲、乙两磁环处于静止状态时,甲、乙之间磁力的大小为G,所对应的距离为h1;当丙磁环套在乙上方,甲、乙、丙都处于静止状态时,乙、丙之间力的大小为G,对应的距离为h3,甲、乙之间磁力的大小为2G,对应的距离为h2。根据磁环间的斥力随距离的减小而增大的原理可知:h1>h2,h212.A
13.P　小于
[解析] 磁感线的分布密疏可以反映磁场的强弱,磁感线越密,磁场越强。磁感线是有方向的,磁感线上任何一点的切线方向与小磁针在该点静止时北极的指向一致。从题图中可以看出a点的磁感线比b点的磁感线疏,故a点的磁场比b点的磁场弱,小磁针在a点所受磁场力小于在b点所受磁场力。小磁针静止在b点时,其N极指向与该点磁感线的方向一致,故N极指向Q点,S极指向P点。
14.N　吸引
[解析] 图乙中,由于异名磁极相互吸引,所以右边这处裂纹的磁极是N极。如果把这两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。
15.图略
16.(1)如图所示
(2)步骤②中,由于细铁屑与玻璃表面之间存在摩擦,离磁极较近的细铁屑会被吸引到磁极附近,而离磁极较远的细铁屑受到的磁力较小,不足以克服摩擦而改变位置或排列方向,所以细铁屑排布无规律。步骤③中:轻轻敲动玻璃板,玻璃板受力振动,细铁屑由于惯性保持静止状态,使细铁屑与玻璃板间弹力减小,甚至短暂分离,减小铁屑与玻璃板之间的摩擦。被磁化的细铁屑在磁力的作用下,会围绕磁铁呈辐射状有规律地排列起来,把磁体周围的磁场在一个平面上的分布情况形象地模拟出来。