5.1 磁现象 同步练习（含解析）

1 磁现象
一、单选题
1.发现电流周围存在磁场的物理学家是（?? ）
A.?奥斯特??????????????????????????????????B.?焦耳??????????????????????????????????C.?法拉第??????????????????????????????????D.?安培
2.第二次世界大战使用的水雷是由一个可以绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后就变成一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，其依据是(?? )
A.?磁体的吸铁性?????????????????????????????????????????????????????B.?磁体间的相互作用规律
C.?电荷间的相互作用规律???????????????????????????????????????D.?电子间的相互作用规律
3.一颗铁质的小螺丝钉掉入细小狭长的小洞中，使用下列方案不能取出小螺丝钉的是(? ?)

A.???????????????????B.???????????????????C.???????????????????D.?
4.同学根据小磁针静止时的指向，画出了磁极和磁感线方向，其中正确的是（??? ）
A.???????????????????????????????????????B.?
C.????????????????????????????????????????D.?
5.小科预习了磁的知识后，标出了下列四种情况下磁体的磁极(小磁针的黑端为N极)，其中正确的是(??? )
A.???????????????????????????????????????????B.?
C.?????????????????????????????????????????????????D.?
6.我国计划在2025年实现首次载人登月。已知月球上无大气、无磁场，物体在月球上所受重力只相当于地球上的1/6，假设月球表面粗糙程度与地面相同。在月球上，你认为下列情况可能的是（??? ）
A.?月球车行驶时所受摩擦力变小?????????????????????????????B.?用指南针确定方向
C.?利用降落伞降落，以确保安全落月??????????????????????D.?月球车可以用燃料燃烧驱动
7.如图所示，若要使滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧秤的读数变小，则变阻器接入电路的方式可以是（??? ）
A.?C接E，D接F?????????????????????B.?C接E，B接F?????????????????????C.?A接E，D接F?????????????????????D.?A接E，B接F
8.如图所示的磁体两极间磁感线的画法正确的是（ ??）
A.?????????????????????????????????????????????????B.?
C.?????????????????????????????????????????D.?
9.下列说法错误的是（?? ）
A.?把钢针沿磁体摩擦几下，钢针能够吸引铁屑是磁化现象
B.?固体和液体很难被压缩是因为分子间存在斥力
C.?往汤锅里放一勺盐，整锅的汤都咸了，这是由于分子的无规则运动
D.?用手捏海绵，海绵的体积缩小了，说明分子间有空隙
10.?在研究物质结构时，引入了“原子”的概念，在研究磁现象时，引入了“磁感线”的概念；在研究机械运动时，引入了“参照物”的概念；在研究物质的导电性能时，引入了“绝缘体”的概念，其中属于假想，实际上并不存在的是（　　）
A.?原子?????????????????????????????????B.?磁感线?????????????????????????????????C.?参照物?????????????????????????????????D.?绝缘体
二、填空题
11.磁体：具有????________??? 的物体。
12.如图所示，一张百元新钞票好像被一支笔“戳通”了，这里应用了磁现象的有关知识。原来，这支笔的笔杆（纸币的下方）与笔头（纸币的上方）可以互相分离，笔杆上与笔头相连的一端内部装有小磁铁，则笔头内的材料可能含有________（填“铜”、“铁”或“塑料”）。若想探究笔头内的材料是否有磁性，现提供下列器材：①碎纸屑、②大头针、③小磁针，其中可用来完成探究任务的有________（填序号）。

13.如图所示，当开关S闭合后，水平放置在桌面上的磁铁A保持静止，则A受到向________（填“左”、“右”）的摩擦力。若A受到桌面的摩擦力正在变大，说明此时滑片P________（填“向右”、“向左”）移动。
三、解答题
14.将图中的电磁铁连入你设计的电路中，（在虚线框内完成），要求：电源电压恒定不变；电路能改变电磁铁磁性强弱；闭合开关S，小磁针受力静止时，其N、S极如图所示：
15.上海引进德国的磁悬浮技术，从浦东机场至陆家嘴建一条长达30km的磁悬浮列车示范段.磁悬浮列车根据采用电磁铁的类别可以分为常导吸引型及超守排斥型两大类.常导吸引型磁悬浮列车，是以常导磁铁、导轨为导磁体，通过异名磁极间相互吸引使车身离开导轨，用气隙传感器调节悬浮间隙（悬浮高度10mm），适用于在城市及近郊中低速的交通运输，成本较低.超导排斥型磁悬浮列车，它是靠超导磁铁和低温技术来实现悬浮运行，悬浮高度为 l00mm，由浸入低温（－268．8℃）槽内的超导材料制成电磁线圈，装在车上，这种线圈电阻为零，出它产生强大的磁场，与埋设在轨道上的闭合铝环线圈的感应磁场相互作用，互相排斥而浮起，此种类型磁悬浮列车可超高速运行（理论上可达1000km／h）
根据上文，思考并回答厂列问题：
（1）磁悬浮利用的是什么原理？________；
（2）为什么悬浮能提高运行速度？________；
（3）采用超导材料有什么突出的优点？________.
（4）20t重的列车仅从轨道上浮升起 l00mm要消耗多少能量？________（g＝10牛／千克）.
四、实验探究题
16.科学兴趣小组做了一个有趣的纸盒实验：在水平桌面的右端放有一个封闭纸盒，一辆绑有磁铁的小车从斜面上静止下滑后在水平桌面上向右运动。在靠近纸盒的过程中小车的速度越来越小，最后停在了A位置，如图所示。
小组同学对这一现象展开了讨论：
（1）小明认为小车速度减小除了受到了摩擦力的作用外，可能还受到纸盒的影响。为了证实他的猜想，小明应该如何设置实验？________。
（2）小明通过实验发现，纸盒能使小车运动速度减小得更快。那纸盒里有什么呢？小芳提出了以下假设：
假设1：纸盒中有铁块。
假设2：纸盒中有磁体。
假设3：纸盒中有闭合的线圈。
小强根据已学的知识否认了________。
（3）小强打开纸盒，发现里面是一个闭合的线圈。为什么闭合的线圈会使小车的速度减小得更快？带磁铁的小车靠近闭合的线圈时，闭合线圈________产生________，小车的动能转化为线圈的电能，动能减小，速度减小得更快。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 A
【解析】【分析】根据我们对于奥斯特、安培、焦耳、法拉第这四位科学家对于物理所作贡献的了解来作答．
【解答】解：奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电现象与磁现象之间有联系的人；
焦耳建立了焦耳定律，提供了对电流通过导体时发出热量的计算．
法拉第在1831年发现了电磁感应现象．
安培建立了安培定则，用于判断通电螺线管的磁极；
故选A．
2.【答案】 B
【解析】【分析】同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，这就是磁极之间力的作用规律，据此分析判断。
【解答】军舰被磁化后就成为一个磁体，水雷中的小磁针也是磁体，两个磁铁之间会产生磁力的作用，因此引爆水雷是利用了磁体间的相互作用规律，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
3.【答案】 D
【解析】【分析】（1）使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化；
（2）只有铁、钴、镍等物质才能被磁体磁化。
【解答】A.磁铁能够吸引小螺丝，然后靠细线的拉力就可以将小螺丝取出来，故A正确不合题意；
B.铁棒和磁铁之间有引力，而磁铁又能够吸引小螺丝，因此磁铁能够将小螺丝取出来，故B正确不合题意；
C.铁棒会被磁铁磁化，被磁化后的铁棒具有磁性，可以吸引小螺丝，因此磁铁可以将小螺丝取出来，故C正确不合题意；
D.磁铁不能将铜棒磁化，而铜棒不能吸引小螺丝，因此不能将小螺丝取出来，故D错误不合题意。
故选D。
4.【答案】 B
【解析】【分析】①同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，据此判断小磁针的指向；
②在磁体外部，磁感线总是从N极出来，回到S极；
③同名磁极之间的磁感线呈顶牛之势，异名磁极之间的磁感线相互连接。
【解答】A.根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的左端为S极，右端为N极，故A错误；
B.两个S极之间的磁感线呈顶牛之势，且磁感线的箭头方向都朝向S极；根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的上端为N极，下端为S极，故B正确；
C.磁感线应该从N极到S极；根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的左端为N极，右端为S极，故C错误；
D.磁感线的箭头方向应该从N极向外，故D错误。
故选B。
5.【答案】 C
【解析】【分析】（1）（2）根据磁极之间的相互作用判断；
（3）（4）首先根据安培定则判断螺线管的极性，然后根据磁极之间的相互作用判断磁针的指向；
【解答】A.条形磁铁的左端为N极，根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的左端应该是S极，故A错误；
B.U形磁铁的下端为S极，根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的下端应该是N极，故B错误；
C.螺线管线圈上电流方向向左；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向下端，那么螺线管的下端为N极，上端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的下端为N极，故C正确；
D.螺线管线圈上电流方向向下；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，那么螺线管的右端为N极，左端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的左端为S极，故D错误。
故选C。
6.【答案】 A
【解析】【分析】（1）当接触面粗糙程度相同时，压力越小，物体受到的滑动摩擦力越小；
（2）指南针之所以能够指南北，是因为受到地磁场的作用；
（3）当降落伞匀速下落时，它受到空气的阻力和重力为平衡力；
（4）物质的燃烧需要氧气参与。
【解答】A.因为月球车在月球上的重力减小，因此它对地面的压力减小，那么它行驶时受到的摩擦力变小，故A正确；
B.因为月球上没有磁场，所以指南针无法工作，故B错误；
C.因为月球上没有空气，所以降落伞降落时不会受到阻力，不能安全落月，故C错误；
D.因为月球上没有空气，所以燃料无法燃烧，故D错误。
故选A。
7.【答案】 B
【解析】【分析】首先根据安培定则判断通电螺线管的上端的极性，然后根据磁极之间的相互作用分析条形磁铁受到的磁力方向，接下来对条形磁铁进行受力分析，确定电磁铁磁性大小的变化，进而确定电流变化，再分析电阻的变化，最终确定变阻器的接线情况。
【解答】（1）根据图片可知，螺线管上电流从下端流入，线圈上电流方向向左，那么右手握住螺线管，四指指向左边，因此大拇指指向下端，则螺线管的下端为N极，上端为S极；
（2）根据“同名磁极相互排斥”可知，条形磁铁受到向上的斥力。根据G=F拉+F排斥可知，如果弹簧秤的读数变小，那么螺线管的磁力变大，即电流变大，而电阻变小；
（3）当变阻器的滑片P向右移动时，滑片左边的电阻变大，右边的电阻变小，因此应该使用滑片右边的部分，则上面的接线柱任选一个，下面的接线柱必选选右边的B。
故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
8.【答案】 B
【解析】【分析】在磁体外部，磁感线总是从N极出来，回到磁体的S极，据此选择。
【解答】A.磁感线从S极出来，回到N极，故A错误；
B.磁感线从N极出来，回到S极，故B正确；
C.磁感线从N极出来，因为二者同为N极，所以它们之间不能有磁感线相连，故C错误；
D.磁感线回到S极，因为同为S极，所以它们之间磁感线呈顶牛之势，即方向错误，故D错误。
故选B。
9.【答案】 D
【解析】【分析】（1）使得没有磁性的物体具有磁性的过程叫磁化；（2）分子间存在引力和斥力，使得固体和液体很难被压缩和拉伸；（3）扩散现象说明分子不停地做无规则运动；（4）力可以改变物体的形状．
【解答】解：A、把钢针沿磁体摩擦几下，钢针能够吸引铁屑说明钢针具有了磁性，是磁化现象，故A正确；
B、分子间存在引力和斥力，使得固体和液体很难被压缩和拉伸，故B正确；
C、往汤锅里放一勺盐，整锅的汤都咸了，这是盐分子不停的做无规则运动的结果，故C正确；
D、用手捏海绵，海绵的体积缩小了，说明力可以改变物体的形状，故D错误．
故选：D．
10.【答案】 B
【解析】【解答】解：在研究物质结构时引入的“原子”；在研究机械运动时，引入的“参照物”；在研究物体的导电性时，引入的“绝缘体”．原子、参照物、绝缘体是对客观事实的定义或命名；而在研究磁现象时，引入的“磁感线”；为了使问题简单明了，根据磁场性质假想为简单易懂、看得见的一条条有方向的线模型，但实际上并不存在．
故选B．
【分析】在研究物理问题时，有时为了归纳概括自然规律，方便于学习探究，将一类事物所具有的某种属性或规律，用引入的新概念表示，客观上这些事实确实存 在，有些是看得见、摸得着，只是引入了一个新概念；有些是为了使问题简单明了，根据客观事实将抽象的物理现象假想为简单易懂、看得见、摸得着的具体模型表 示，但实际上并不存在．
二、填空题
11.【答案】 磁性
【解析】【解答】磁体——把物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性，具有磁性的物体叫磁体。
【分析】本题考查的是磁体的定义
12.【答案】 铁；②③
【解析】【分析】（1）我们把能够吸引铁、估、镍等物质的性质叫磁性，所有的磁体都有磁性；
（2）所有的磁铁都有磁性；同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，据此设计判断是否有磁性的方案。
【解答】（1） 这支笔的笔杆（纸币的下方）与笔头（纸币的上方）可以互相分离，笔杆上与笔头相连的一端内部装有小磁铁，则笔头内的材料可能含铁；
（2）①无论材料是否有磁性，对碎纸屑都无影响，故①不合题意；
②如果材料有磁性，那么会吸引大头针，故②符合题意；
③如果材料有磁性，那么接近小磁针时，一端会相互吸引，另一端会相互排斥，故③符合题意。
故选②③。
13.【答案】 右；右
【解析】【分析】电磁铁的磁性强弱与三个因素有关:电流大孝线圈匝数多少、有无铁芯；通电螺线管中的安培定则：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极；阻碍物体相对运动（或相对运动趋势）的力叫做摩擦力。摩擦力的方向与物体相对运动（或相对运动趋势）的方向相反；
【解答】（1）、根据安培定则可知，通电螺线管的左侧为S极；同名磁极相排斥；所以桌面上的磁体有向左的相对运动；故A受到向右的摩擦力；故答案为：右；
（2）、摩擦力越大说明磁体磁性在增强，说明电路中的电流在增大，所以电阻在减小，滑片向右移动；故答案为：右；
故答案为：（1）、右；（2）、右；
三、解答题
14.【答案】 解：如图：
【解析】【解答】由磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的左端应为N极，再由右手螺旋定则得出电流从右边的导线流入，通电螺线管的磁性要发生变化，应在电路中串联滑动变阻器．
【分析】本题考查了磁极间的相互作用规律、右手螺旋定则、滑动变阻器的综合应用．　
15.【答案】 （1）利用磁极的排斥（或吸引）作用平衡车身的重力
（2）悬浮之后机车与导轨不相互接触，不再存在滑动或滚动摩擦力，只有空气阻力，而且加速过程也不靠轮子与轨道间相互接触产生推力，因而能提高速度.
（3）采用超导材料，电阻为零，电流非常大，能产生强大磁场而易于机车浮起
（4）浮起20t重的列车要做的功是20×104×0.1J=20000J，根据功能关系，可知要消耗能量为2×104J
【解析】【分析】（1）磁悬浮列车主要依靠磁极间的相互作用而使车身离开导轨；（2）悬浮后车身与导轨不接触摩擦力消失，车子运动时不受阻力的作用；（3）超导材料的电阻为零，电流可以很大；（4）克服重力做功，用公式W=GH可以求出消耗的能量.
【解答】（1）磁悬浮列车根据采用电磁铁的类别可以分为常导吸引型及超守排斥型两大类.所以原理是利用磁极的排斥（或吸引）作用平衡车身的重力.
四、实验探究题
16.【答案】 （1）拿掉纸盒后重复实验，观察小车停止的位置，并与原来的比较
（2）假设1
（3）切割磁感线；感应电流
【解析】【分析】（1）如果要验证纸盒是否对小车的运动产生影响，那么可以保持其它条件不变，只改变纸盒的有无，然后观察小车的位置即可；
（2）根据磁体的性质和磁极之间的相互作用规律判断；
（3）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，将机械能转化为电能，据此分析解答。
【解答】（1）小明认为小车速度减小除了受到了摩擦力的作用外，可能还受到纸盒的影响。为了证实他的猜想，小明应该这样设置实验：拿掉纸盒后重复实验，观察小车停止的位置，并与原来的比较。
（2）如果纸盒内为铁块，那么铁块会对小车产生吸引力，由于吸引力的方向与运动方向一致，所以会使小车做加速运动，而不是减速运动，因此假设1错误。
（3）带磁铁的小车靠近闭合的线圈时，闭合线圈切割磁感线产生感应电流，小车的动能转化为线圈的电能，动能减小，速度减小得更快。