第1节 磁现象 磁场
知能演练提升
能力提升
1.为了判断一根铁棒是否具有磁性,小明进行如下四个实验,根据实验现象不能确定该铁棒具有磁性的是( )
2.
右图是生活中常用来固定房门的“门吸”,它由磁体和金属块两部分组成。该金属块能被磁体所吸引,是因为其材质可能含有( )
A.银 B.铁 C.铝 D.锌
3.(2017·湖南长沙中考)小天利用手中的条形磁体做了实验,其中结论正确的是( )
A.条形磁体能够吸引小铁钉
B.同名磁极相互吸引
C.将条形磁体用细线悬挂起来,当它在水平面静止时北极会指向地理南方
D.条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后就不可能有互相作用了
4.(多选)关于磁感线,下列说法正确的是( )
A.磁感线上任何一点的切线方向,就是该点的磁场方向
B.磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出来,回到S极
C.磁场中的磁感线是确实存在的
D.磁感线是由铁屑构成的
5.
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甲
如图甲所示,当弹簧测力计吊着一小磁体,沿水平方向从水平放置的条形磁体的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是图乙中的( )
乙
6.
如图所示,甲、乙两小磁针在一根磁铁附近,下列判断正确的是( )
A.甲小磁针左端是S极,乙小磁针左端是N极
B.甲小磁针左端是N极,乙小磁针左端也是N极
C.甲小磁针左端是S极,乙小磁针左端也是S极
D.甲小磁针左端是N极,乙小磁针左端是S极
7.磁浮列车的速度可达500 km/h,且噪声低、动力消耗少、稳定性高。磁浮列车是在车厢和铁轨上分别安放磁体,并使它们的磁极相互 (选填“排斥”或“吸引”),从而使列车从铁轨上“浮”起来,达到 (选填“减小”或“增大”)阻力的目的。
8.
如图所示,司南是我国的四大发明之一,古文《论衡》中记载:“司南之杓(用途),投之于地,其柢(握柄)指南。”司南静止时能指南北,说明地球周围存在 ,司南的握柄应为该磁体的 (选填“N”或“S”)极。
9.电冰箱门上装有磁性密封条,是利用了 的原理,而磁带和磁卡则利用了它们能够被 的原理。
10.根据图中小磁针N极指向,标出磁体的N极和S极,并画出磁感线的方向。
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探究创新
★11.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: 。
★12.小明在观察磁体周围小磁针指向时想到:如果用铁盒将磁体包围起来,小磁针的指向会变化吗?如果用纸盒将磁体包围起来呢?小明同学作出以下猜想:
猜想A:用铁盒或用纸盒包围磁体,磁体周围的小磁针的指向没有什么变化;
猜想B:用铁盒包围磁体时,磁体周围的小磁针的指向与没有用铁盒包围时不一样;
猜想C:用纸盒包围磁体时,磁体周围的小磁针的指向与没有用纸盒包围时不一样。
为了检验上述猜想是否正确,小明设计了以下实验方案:
①将小磁针置于条形磁体周围的不同位置,观察小磁针的指向。
②将磁体放入铁盒内,小磁针置于铁盒外的不同位置,观察小磁针的指向。
③将磁体放入纸盒内,小磁针置于纸盒外的不同位置,观察小磁针的指向。
小明通过实验收集到如下证据:磁体周围小磁针的指向如图所示,而用铁盒包围磁体时,铁盒外不同位置小磁针的指向均是指南
北,用纸盒包围磁体时,纸盒外不同位置的小磁针的指向与没有用纸盒包围磁体时一样。
根据小明的猜想和实验,完成下面填空:
(1)用铁盒包围磁体时,盒外小磁针指南北,说明 。
(2)用纸盒包围磁体时,盒外小磁针指向与没有用纸盒包围磁体时一样,说明 。
(3)得出结论: 。
(4)为使精密仪器不受外界磁场的影响,采取的措施是 。
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知能演练·提升
1.B 选项A中,将悬挂的铁棒多次转动,静止时总是南北指向,是磁体在地球周围由于受到地磁场的作用,才表现出来的现象,即磁体具有指向性的表现,故选项A不符合题意;选项B中,将铁棒一端靠近小磁针,因为小磁针具有磁性,磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,无论铁棒是否具有磁性,两者都会产生此现象,所以不能确定该铁棒具有磁性,故选项B符合题意;选项C中,铁棒能够吸引大头针,说明铁棒具有磁体才具有的性质,所以铁棒有磁性,故选项C不符合题意;选项D中,图中所示现象说明挂在弹簧测力计下的铁块在铁棒的不同位置受力不同,这恰恰反映出铁棒有磁性且铁棒两端磁性最强、中间磁性最弱的特性,故D不符合题意。
2.B 磁性材料是容易被磁化的物质,如铁、钴、镍。生活中含有这些磁性材料的物体,都容易被磁体吸引。
3.A 条形磁体周围存在磁场,能够吸引小铁钉,故A正确;由磁极间的相互作用规律可知,同名磁极相互排斥,故B错误;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S)极,指向地理北极的是磁体的北极(N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错误;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相互作用,故D错误。
4.AB 静止的磁针在磁场中的N极指向为磁场方向,磁针的指向沿切线方向,所以磁感线上任何一点的切线方向,就是该点的磁场方向,故选项A正确;磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出来,回到S极,故选项B正确;磁感线是为了描述磁场的性质而引入的,实际上是不存在的,故选项C、D错误。
5.D 本题根据磁极间的相互作用规律来分析判断。当上面小磁体位于大磁体左端时,两磁体接近端同为N极,相互排斥,由于小磁体受到一个竖直向上的排斥力,所以弹簧测力计的示数应小于小磁体的重力,这时弹簧测力计的示数最小;当弹簧测力计向大磁体中间位置移动时,由于条形磁体中间处磁性最弱,所以小磁体受到的向上排斥力逐渐减小,弹簧测力计的示数逐渐接近小磁体的重力,即弹簧测力计的示数逐渐增大;当弹簧测力计移到大条形磁体右端S极处,两磁体接近端为异名磁极,相互吸引,小磁体受到一个竖直向下的吸引力,所以弹簧测力计的示数应等于小磁体的重力和引力之和。因此,在移动过程中弹簧测力计的示数逐渐增大,故选D。
6.B 由题图中左右两个小磁针的指向可知,磁铁的a端是S极,b端是N极,由磁极间的相互作用规律知,甲、乙两小磁针的左端都是N极,右端都是S极。
7.解析 磁浮列车能够从铁轨上浮起来,是利用了同名磁极相互排斥的原理,由于车厢和铁轨彼此分离,因而大大减小了列车前进时所受的阻力。
答案 排斥 减小
8.解析 地球是一个大磁体,指南针指南北是由于受到了地磁场的作用。指南针静止时,指向南的一端是磁体的南(S)极,指向北的一端是磁体的北(N)极。司南的握柄指南,所以司南的握柄是S极。
答案 磁场 S
9.解析 磁带和磁卡是利用磁信号来记录信息的,它内部的信息可通过磁化的方式进行修改或读取。
答案 异名磁极相互吸引 磁化
10.解析 由小磁针的指向可以判断出条形磁体的左端为S极,右端为N极,磁体外部的磁感线,都是从磁体的N极出来,回到磁体的S极。
答案 如图所示
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11.解析 (1)一个磁体只有两个磁极,故猜想3错误;(2)如果猜想1正确,用细线将磁体水平悬挂,由于地磁场的作用,磁体在特定位置才能保持静止,这与观察到的现象矛盾,故猜想1错误。(3)由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可以取一小磁针置于环形磁体周围的不同位置,根据磁极间的相互作用和小磁针稳定后两极的指向来判断。
答案 (1)一个磁体只可能有两个磁极 (2)1 (3)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
12.答案 (1)磁体的磁场被铁盒阻隔,限制在铁盒内
(2)纸盒不能阻隔磁场
(3)铁盒对磁场有屏蔽作用,纸盒对磁场没有屏蔽作用
(4)将精密仪器放在铁盒内
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