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專題01磁現(xiàn)象與磁場(chǎng)磁體和磁現(xiàn)象1.磁性:物體具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì),這種性質(zhì)叫做磁性。2.磁體:具有磁性的物體叫磁體。3.磁體的分類:①按照形狀:條形磁體、蹄形磁體、磁針;②按照保持磁性時(shí)間長(zhǎng)短:硬磁體、軟磁體。4.磁體性質(zhì):磁體具有指向性和吸鐵性,如指南針就是利用磁體的指向性指示方向。5.磁極:磁體各部分磁性強(qiáng)弱不同,磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極。每個(gè)磁體都有兩個(gè)磁極分別為南極(S極)和北極(N極)。條形磁體的兩端就是它的兩個(gè)磁極。6.磁極間的相互作用規(guī)律:同名磁極相排斥,異名磁極相吸引。7.磁化:使原來(lái)沒(méi)有磁性的物體得到磁性的過(guò)程叫做磁化。8.被磁化的物質(zhì)如果離開(kāi)磁體或電流仍長(zhǎng)時(shí)間具有磁性,叫硬磁性材料,例如鋼;如果很短的時(shí)間磁性就消失,叫軟磁性材料,例如鐵.注:A并不是所有的物體都能被磁化。例:磁鐵不能吸引銅、鋁、玻璃。B任何磁體靠近沒(méi)有磁性的鐵棒總是相互吸引,說(shuō)明物體被磁化后,靠近磁體某一磁極的那端根該磁極是異名磁極。磁場(chǎng)和地磁場(chǎng)(一)磁場(chǎng)1.定義:磁體周圍存在著一種看不見(jiàn),摸不著的物質(zhì)的特殊物質(zhì)叫磁場(chǎng).將一個(gè)條形磁體靠近靜止的小磁針,發(fā)現(xiàn)小磁針開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),兩極不再指南北,這說(shuō)明磁體通過(guò)磁場(chǎng)對(duì)小磁針產(chǎn)生了磁力的作用,由此證明磁場(chǎng)是存在的,盡管磁場(chǎng)看不見(jiàn),摸不到,但是客觀存在的.2.性質(zhì):磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用。下圖是利用小磁針和鐵屑體現(xiàn)的條形磁體周圍磁場(chǎng)分布情況.
(二)磁感線1.方向:科學(xué)上把小磁針靜止時(shí)北極所指的方向規(guī)定為其所處位置的磁場(chǎng)方向.2.磁感線:為了形象地描述磁體周圍的磁場(chǎng),英國(guó)物理學(xué)家法拉第引入了磁感線這一模型;磁感線依照鐵屑排列情況,畫(huà)出一些帶箭頭的曲線。3.方向:磁體周圍的磁感線總是從磁體的北極出來(lái),回到磁體的南極。4.強(qiáng)弱:磁場(chǎng)的強(qiáng)弱可以用磁感線的疏密來(lái)表示,磁感線密的地方磁場(chǎng)強(qiáng),疏的地方磁場(chǎng)若。(三)地磁場(chǎng)1.地磁場(chǎng):地球是一個(gè)大磁體,地球產(chǎn)生的磁場(chǎng)叫地磁場(chǎng).2.地磁南極在地理北極附近,地磁北極在地理南極附近.如右圖:直線電流的磁場(chǎng)直線電流的磁場(chǎng):在有機(jī)玻璃板上穿一個(gè)小孔,一根直導(dǎo)線垂直穿過(guò)小孔,在玻璃板上均勻撒上一些細(xì)鐵屑。給直導(dǎo)線通電后,觀察到細(xì)鐵屑在直導(dǎo)線周圍形成一個(gè)個(gè)同心圓。直線電流的磁場(chǎng)的分布規(guī)律:以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的一個(gè)個(gè)同心圓,離直線電流越近,磁性越強(qiáng),反之越弱。通電螺線管的磁場(chǎng)1.通電螺線管的磁場(chǎng):通電螺線管周圍能產(chǎn)生磁場(chǎng),并與條形磁鐵的磁很相似。改變了電流方向,螺線管的磁極也發(fā)生了變化。2.右手螺旋定則(安培定則):a通電螺線管的極性和電流方向之間的關(guān)系:用右手握螺線管,讓四指彎向螺線管電流的方向,則大拇指所指的那端就是螺線管的北極.通電直流導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)方向與電流的關(guān)系:用右手握住導(dǎo)線,讓大拇指所指的方向跟電流方向一致,那么彎曲的四指所指的方向就是磁力線環(huán)繞方向。一、磁現(xiàn)象1.用一根鋼棒接近一個(gè)懸掛的小磁針,當(dāng)它靠近小磁針的S極時(shí),小磁針被吸向鋼棒,如圖所示,由此可以得出的結(jié)論是()A.鋼棒原來(lái)一定具有磁性,接近小磁針的一端是N極B.鋼棒原來(lái)一定具有磁性,接近小磁針的一端是S極C.鋼棒原來(lái)一定不具有磁性D.鋼棒原來(lái)不一定具有磁性【答案】D【解析】小磁針是帶有磁性的,則小磁針被吸向鐵棒,可能:
①異名磁極相互吸引,即鐵棒具有磁性;②如果鋼棒沒(méi)有磁性,那么也能被小磁針吸引。
即鋼棒可能沒(méi)有磁性。故選D。2.由圖可知,下列說(shuō)法中正確的是()A.甲物體有磁性,乙、丙兩物體沒(méi)有磁性B.乙物體肯定有磁性,甲、丙兩物體沒(méi)有磁性C.甲、乙、丙三個(gè)物體都有磁性D.甲、乙、丙三個(gè)物體都沒(méi)有磁性【答案】C【解析】根據(jù)圖片可知,甲和乙相互排斥,根據(jù)“同名磁極相互排斥”可知,甲和乙肯定都是磁體。
乙和丙也相互排斥,根據(jù)“同名磁極相互排斥”可知,乙和丙都是磁體。故C正確,而A、B、D錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示,小科提著掛有小磁體(下部為N極)的彈簧測(cè)力計(jì),沿放在水平地面上的磁體上方從A緩慢移到B。圖中能正確反映彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F隨位置變化的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】條形磁體兩極磁性最強(qiáng)而中間磁性最弱,且同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。當(dāng)掛著的磁體向右移動(dòng)時(shí),相互吸引力逐漸減小,而過(guò)了大磁體中點(diǎn)后,相互排斥力逐漸增大,故可以得出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)從A端到B端是逐漸變小的。故選C。4.實(shí)驗(yàn)室有一根鋼棒,下列做法中,能確定該鋼棒具有磁性的有()①用該鋼棒靠近小磁針,小磁針被吸引②將該鋼棒與一強(qiáng)磁體放在一起,一段時(shí)間后,鋼棒也有了磁性③將該鋼棒中點(diǎn)系上細(xì)線,懸掛起來(lái),撥動(dòng)鋼棒,發(fā)現(xiàn)最后總是指向南北④將鋼棒靠近條形磁體的中部,能相互吸引A.②③B.①②C.①③D.③④【答案】D【解析】①用該鋼棒靠近小磁針,小磁針被吸引,則鋼棒可能有磁性,也可能沒(méi)有磁性;
②將該鋼棒與一強(qiáng)磁體放在一起,一段時(shí)間后,鋼棒也有了磁性。無(wú)論鋼棒是否有磁性,強(qiáng)磁鐵都能將它磁化;
③將該鋼棒中點(diǎn)系上細(xì)線,懸掛起來(lái),撥動(dòng)鋼棒,發(fā)現(xiàn)最后總是指向南北。所有的磁體都有指南北的性質(zhì),則該鋼棒有磁性;
④條形磁體的中間幾乎沒(méi)有磁性,則將鋼棒靠近條形磁體的中部,能相互吸引,說(shuō)明這個(gè)鋼棒具有磁性。那么該鋼棒具有磁性的是③④。故選D。5.如圖所示,小金同學(xué)將數(shù)枚一元硬幣放在兩根平行的條形磁體上,搭成了一座漂亮的“硬幣橋”,下列說(shuō)法正確的是()A.“硬幣橋”上最外側(cè)的硬幣沒(méi)有磁性B.“硬幣橋”最中間的硬幣磁性最強(qiáng)C.兩枚硬幣的相鄰部分是同名磁極D.“硬幣橋”的搭建利用了磁化的原理【答案】D【解析】根據(jù)圖片可知,硬幣被磁鐵磁化,從而變成小磁體。因?yàn)橛矌胚B接在一起構(gòu)成一個(gè)大的磁體,因此兩個(gè)硬幣的相鄰部分為異名磁極,故A、C錯(cuò)誤,D正確;
相連的硬幣構(gòu)成一個(gè)條形磁鐵,則兩端磁性最強(qiáng),而中間磁性最弱,故B錯(cuò)誤。故選D。6.(2022八下·溫州期末)如圖是磁懸浮玩具,底座和小球均由磁體制成,下列標(biāo)出底座和小球的磁極正確的是()A. B. C. D.【答案】C【解析】小球在底座上方懸浮,那么它受到的重力和底座施加的排斥力相互平衡,即二者方向相反,作用在同一直線上,那么它們的磁極應(yīng)該在豎直方向上分布,故B、D錯(cuò)誤;
根據(jù)“同名磁極相互排斥”可知,故C正確,A錯(cuò)誤。故選C。7.(2022八下·諸暨期末)“磁懸浮地漏”相對(duì)于傳統(tǒng)地漏具有較多優(yōu)點(diǎn),圖甲所示為不排水時(shí)管道密封,磁體A下端為N極,圖乙是排水速度可隨積水深度自動(dòng)調(diào)節(jié)的示意圖。下列說(shuō)法正確的是()A.磁鐵B的上端應(yīng)為S極B.甲圖中兩磁鐵間的作用力和乙圖相等C.甲圖中磁鐵A和磁鐵B相鄰兩極互相排斥D.乙圖中磁鐵A和磁鐵B相鄰兩極互相吸引【答案】C【解析】根據(jù)圖甲可知,磁體A應(yīng)該受到磁體B向上的排斥力,那么A的下端與B的上端應(yīng)該為同極,也就是N極,故A、D錯(cuò)誤,C正確;
甲圖中磁體AB的距離大于乙圖中磁體AB的距離,因此前者的磁力小于后者,故B錯(cuò)誤。故選C。8.在“懸空的磁環(huán)”實(shí)驗(yàn)中,若所用的磁環(huán)都一樣,中間的塑料管是光滑的。當(dāng)甲、乙兩個(gè)磁環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),它們之間的距離為h1,如圖所示。再往乙的正上方套人丙磁環(huán),當(dāng)丙懸空并靜止后,甲、乙之間的距離變?yōu)閔2,乙、丙之間的距離為h3。已知磁環(huán)間的斥力隨它們距離的減小而增大,則h1、h2、h3之間的大小關(guān)系滿足()
A.h1>h2,h2>h3 B.h1>h2,h2<h3C.h1<h2,h2=h3 D.h1<h2,h2<h3【答案】B【解析】設(shè)每個(gè)磁環(huán)的重力為G,則當(dāng)甲、乙兩磁環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),甲乙之間的力大小為G,此時(shí)所對(duì)應(yīng)的距離為h1;當(dāng)丙磁環(huán)套在乙上方,甲、乙、丙都處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),乙丙之間力的大小為G,對(duì)應(yīng)的距離為h3,甲乙之間力的大小為2G,對(duì)應(yīng)的距離為h2。根據(jù)磁環(huán)間的斥力隨距離的減小而增大的原理可知,h1>h2,h2<h3。
故B正確,而A、C、D錯(cuò)誤。故選B。9.方齊同學(xué)利用如圖所示裝置探究磁化過(guò)程,圖中容器內(nèi)裝的是一些鐵屑,架上所夾的是一根軟鐵棒。(1)比較甲、乙兩圖中的現(xiàn)象可知,當(dāng)磁體靠近軟鐵棒時(shí),軟鐵棒由于被而顯出。(2)方齊從圖乙中拿開(kāi)條形磁體,發(fā)現(xiàn)軟鐵棒下端的鐵屑紛紛掉下來(lái),這說(shuō)明軟鐵棒獲得的磁性(填“能”或“不能”)長(zhǎng)久保持。(3)方齊用形狀完全相同的鋼棒代替軟鐵棒重做上述實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)當(dāng)條形磁體拿開(kāi)后,鐵屑經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間才掉下來(lái),說(shuō)明鋼保持磁性的能力比較。(4)方齊用形狀完全相同的銅棒重做上述實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)甲、乙兩圖所示實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,鐵屑均不能被吸引上來(lái),這說(shuō)明銅(填“是”或“不是”)磁性物質(zhì)。【答案】(1)磁化;磁性(2)不能(3)強(qiáng)(4)不是【解析】(1)比較甲、乙兩圖中的現(xiàn)象可知,當(dāng)磁體靠近軟鐵棒時(shí),軟鐵棒由于被磁化而顯出磁性。
(2)方齊從圖乙中拿開(kāi)條形磁體,發(fā)現(xiàn)軟鐵棒下端的鐵屑紛紛掉下來(lái),這說(shuō)明軟鐵棒獲得的磁性不能長(zhǎng)久保持。
(3)方齊用形狀完全相同的鋼棒代替軟鐵棒重做上述實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)當(dāng)條形磁體拿開(kāi)后,鐵屑經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間才掉下來(lái),說(shuō)明鋼保持磁性的能力比較強(qiáng)。
(4)方齊用形狀完全相同的銅棒重做上述實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)甲、乙兩圖所示實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,鐵屑均不能被吸引上來(lái),這說(shuō)明銅不是磁性物質(zhì)。10.(2022八下·柯橋期末)小桐同學(xué)參加了學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組開(kāi)展的“探究磁體磁性強(qiáng)弱是否與溫度有關(guān)的課題。[作出假設(shè)]假設(shè)一:溫度越高,磁體的磁性越強(qiáng)假設(shè)二:假設(shè)三:磁體的磁性隨溫度升高變化不大[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]小柯將一條形磁鐵的一端固定在鐵架臺(tái)上,另一端吸看一些小鐵釘,用酒精燈給磁鐵加熱,如圖甲所示。
⑴加熱段時(shí)間后出現(xiàn),則假設(shè)二成立;⑵根據(jù)這一結(jié)論,小柯大膽設(shè)計(jì)了一個(gè)溫度報(bào)警器,如圖乙所示,請(qǐng)簡(jiǎn)述它的工作原理:當(dāng)溫度逐漸升高時(shí),磁鐵的磁性減弱,無(wú)法吸引彈簧開(kāi)關(guān),彈簧開(kāi)關(guān)(選填“向下”或“向上”)恢復(fù)原狀,這樣下面的電路就被接通,從而使電鈴報(bào)警。⑶同組的小明同學(xué)卻認(rèn)為小柯設(shè)計(jì)的溫度報(bào)警器有不足之處,請(qǐng)指出。【答案】溫度越高,磁體的磁性越弱;鐵釘落下;向下;難以設(shè)定具體的報(bào)警溫度【解析】【作出假設(shè)】假設(shè)一為隨溫度升高磁性增強(qiáng),假設(shè)三為隨溫度升高磁性幾乎不變,那么假設(shè)二為:溫度越高,磁體的磁性越弱。
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】(1)如果假設(shè)二成立,那么溫度升高時(shí),條形磁體的磁性減小,則加熱一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)鐵釘落下的現(xiàn)象。
(2)如圖乙所示,它的工作原理:當(dāng)溫度逐漸升高時(shí),磁鐵的磁性減弱,無(wú)法吸引彈簧開(kāi)關(guān),彈簧開(kāi)關(guān)向下恢復(fù)原狀,這樣下面的電路就被接通,從而使電鈴報(bào)警。
(3)同組的小明同學(xué)卻認(rèn)為小柯設(shè)計(jì)的溫度報(bào)警器有不足之處:難以設(shè)定具體的報(bào)警溫度。11.(2022八下·余杭期中)小陽(yáng)在探究“磁體間相互作用規(guī)律”時(shí)發(fā)現(xiàn):磁體間的距離不同,作用力大小也不同。他想:磁體間作用力的大小與磁極間的距離有什么關(guān)系呢?(1)你的猜想是。(2)小陽(yáng)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。由于磁體間作用力的大小不便測(cè)量,他通過(guò)觀察細(xì)線與豎直方向的夾角的變化,來(lái)判斷磁體間力的變化,用到的科學(xué)方法是法。(3)小陽(yáng)分析三次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出結(jié)論:磁極間距離越近,相互作用力越大。小陽(yáng)認(rèn)為:這個(gè)結(jié)論還需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)論證,聯(lián)想到磁體間的相互作用規(guī)律,利用上述裝置和器材,還須研究?!敬鸢浮浚?)磁體間的距離越近,作用力越大(2)轉(zhuǎn)換(3)甲、乙兩塊磁鐵相互排斥時(shí),磁體間作用力與距離的關(guān)系【解析】(1)我的猜想是:磁體間的距離越近,作用力越大;(2)陽(yáng)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。由于磁體間作用力的大小不便測(cè)量,他通過(guò)觀察細(xì)線與豎直方向的夾角的變化,來(lái)判斷磁體間力的變化,用到的科學(xué)方法是轉(zhuǎn)換法。
(3)小陽(yáng)認(rèn)為:這個(gè)結(jié)論還需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)論證,聯(lián)想到磁體間的相互作用規(guī)律,利用上述裝置和器材,還須研究:甲、乙兩塊磁鐵相互排斥時(shí),磁體間作用力與距離的關(guān)系。二、磁場(chǎng)和地磁場(chǎng)12.某同學(xué)梳理“磁場(chǎng)和磁感線”的相關(guān)知識(shí),整理歸納如下,其中錯(cuò)誤的是()①磁場(chǎng)看不見(jiàn)、摸不著,但是可以借助小磁針感知它的存在②磁感線是磁體周圍空間實(shí)際存在的曲線③磁感線是由鐵屑組成的④地磁場(chǎng)的磁感線是從地球南極附近發(fā)出回到地球北極附近⑤磁感線有疏密之分,可以表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱且可以相交A.①③ B.①④ C.②④ D.②③⑤【答案】D【解析】①磁場(chǎng)看不見(jiàn)、摸不著,但是可以借助小磁針感知它的存在,故①正確;
②磁感線并不存在,是為了形象的描述磁場(chǎng)從分布規(guī)律而人為引入的,故②錯(cuò)誤;
③磁感線是人為引入的的虛線,本身不存在,而鐵屑是客觀存在的物質(zhì),故③錯(cuò)誤;
④地磁N極在地理南極附近,地磁S極在地理北極附近,則地磁場(chǎng)的磁感線是從地球南極附近發(fā)出回到地球北極附近,故④正確;
⑤磁感線有疏密之分,可以表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,但是不能相交,故⑤錯(cuò)誤。則錯(cuò)誤的是②③⑤。故選D。13.假設(shè)地磁場(chǎng)是由地球內(nèi)部一塊大磁體產(chǎn)生的,圖中能合理描述這塊大磁體的是()A.B.C.D.【答案】B【解析】地磁場(chǎng)相當(dāng)于一個(gè)巨大的條形磁鐵,它的N極在地理南極附近,它的S極在地理北極附近,故B正確,而A、C、D錯(cuò)誤。故選B。14.如今,說(shuō)我們的生活是由磁鐵支撐著并不為過(guò)。史上最強(qiáng)力的釹磁鐵廣泛用于、電腦、冰箱等。如圖所示是小明同學(xué)用釹磁鐵和曲別針進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)情景,可以判定下列說(shuō)法中正確的是()A.釹磁鐵周圍存在磁感線,不存在磁場(chǎng)B.釹磁鐵對(duì)放入其磁場(chǎng)中的曲別針有力的作用C.釹磁鐵周圍各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向都是豎直向下的D.釹磁鐵周圍的磁場(chǎng)分布是均勻的【答案】B【解析】A.釹磁鐵周圍存在磁場(chǎng),不存在磁感線,故A錯(cuò)誤;
B.釹磁鐵對(duì)放入其磁場(chǎng)中的曲別針有吸引力的作用,因此它們能夠騰空而不落下,故B正確;
C.釹磁鐵周圍各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向都是不同的,故C錯(cuò)誤;
D.釹磁鐵周圍的磁場(chǎng)分布并不均勻,在兩極附近磁場(chǎng)最強(qiáng),而在中間位置磁場(chǎng)最弱,故D錯(cuò)誤。
故選B。15.(2022八下·江北競(jìng)賽)小科在課堂上做了磁體周圍磁場(chǎng)的演示實(shí)驗(yàn),將一根條形磁體放在水平桌面上,在它周圍放置一些小磁針,小磁針的指向情況如圖甲所示;將小磁針拿掉之后,在條形磁體上面放一塊有機(jī)玻璃,玻璃上均勻撒一層鐵屑,輕輕敲打玻璃,可以看到鐵屑的分布情況如圖乙所示;根據(jù)圖甲和圖乙所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,用磁感線描述條形磁體周圍的磁場(chǎng)情況如圖丙所示。下列說(shuō)法中不正確的是()A.圖甲的實(shí)驗(yàn),研究的是條形磁體周圍的磁場(chǎng)方向特點(diǎn)B.圖乙的實(shí)驗(yàn),研究的是條形磁體周圍的磁場(chǎng)分布特點(diǎn)C.圖丙的條形磁體周圍的磁感線,是人們?yōu)榱嗣枋龃艌?chǎng)而引入的物理模型D.由圖丙可知,條形磁體周圍的磁場(chǎng)是由磁感線組成的【答案】D【解析】A.圖甲的實(shí)驗(yàn),研究的是條形磁體周圍的磁場(chǎng)方向特點(diǎn),故A正確不合題意;
B.圖乙的實(shí)驗(yàn),研究的是條形磁體周圍的磁場(chǎng)分布特點(diǎn),故B正確不合題意;
C.圖丙的條形磁體周圍的磁感線,是人們?yōu)榱嗣枋龃艌?chǎng)而引入的物理模型,故B正確不合題意;
D.磁感線只是用于描述磁場(chǎng)分布規(guī)律的,本身并不存在,而磁場(chǎng)是客觀存在的,故D錯(cuò)誤符合題意。故選D。16.(2022八下·永嘉期中)磁感線可以形象地描述磁體周圍磁場(chǎng)的分布,下列四種情況的磁感線,其中錯(cuò)誤的是()A.同名磁極間的磁場(chǎng)B.條形磁鐵的磁場(chǎng)C.異名磁極間的磁場(chǎng)D.蹄形磁體的磁場(chǎng)【答案】C【解析】在磁體外部,磁感線總是從磁體的N極出來(lái),回到S極,故C錯(cuò)誤符合題意,A、B、D不合題意。故選C。17.假設(shè)將指南針移到地球球心處,則關(guān)于指南針的指向敘述正確的是()A.由于地球球心處無(wú)磁場(chǎng),故指南針自由靜止方向不確定B.根據(jù)“同名磁極相斥,異名磁極相吸”可判定指南針N極指向地球北極附近C.根據(jù)“小磁針N極受力方向沿該處磁場(chǎng)方向”可判定N極指向地球南極附近D.地球?qū)χ改厢樛ㄟ^(guò)地磁場(chǎng)作用,但指南針對(duì)地球不產(chǎn)生磁場(chǎng)作用【答案】C【解析】地球相當(dāng)于一個(gè)巨大的條形磁鐵,它的地磁南極在地理北極附近,而地磁北極在地理南極附近。在地磁場(chǎng)外部,磁感線從地磁的N極出來(lái),回到地磁的S極;而地磁場(chǎng)內(nèi)部,磁感線則是從地磁的S極到地磁的N極。因?yàn)樾〈裴橃o止時(shí)N極所指的方向就是磁場(chǎng)方向,所以地心附近的小磁針的N極應(yīng)該指向地磁的N極,也就是地理的南極附近,故C正確,而A、B、D錯(cuò)誤。故選C。18.(2022八下·杭州月考)如圖所示,這是一個(gè)自制的小指南針。用硬紙板和大頭針制作指南針的底座,使縫衣針磁化后,穿過(guò)按扣的兩孔,放在底座的針尖上,當(dāng)小指南針靜止后,針尖指向北方。則下列說(shuō)法中正確的是()A.針尖指的是地磁場(chǎng)的南極B.針尖能指北,是受到磁感線的作用C.針尾是指南針的N極D.針尾所指方向,是該點(diǎn)地磁場(chǎng)的磁場(chǎng)方向【答案】A【解析】A.被磁化后的縫衣針就是一個(gè)磁體,所有的磁體都有指南北的性質(zhì),指南的一端為S極,指北的一端為N極。因?yàn)獒樇庵赶虮狈剑葬樇饩褪荖極。根據(jù)“異名磁極相互吸引”可知,針尖指向的是地磁場(chǎng)的南極,故A正確;
B.針尖能指北,是受到地磁場(chǎng)的作用,故B錯(cuò)誤;
C.針尾指向南方,為指南針的S極,故C錯(cuò)誤;
D.針尖為指南針的N極,因此針尖的指向,就是該點(diǎn)磁感線的磁場(chǎng)方向,故D錯(cuò)誤。故選A。19.(2020八下·鄞州期末)地球是一個(gè)巨大的磁體。關(guān)于地磁場(chǎng),下列說(shuō)法正確的是()A.地磁南極和地理北極是完全重合的B.某地的地磁場(chǎng)方向就是該處小磁針的N極所指方向C.在地球上赤道附近磁性是最強(qiáng)的D.地磁場(chǎng)和磁感線都是真實(shí)存在,可以看見(jiàn)的【答案】B【解析】A.電磁兩極和地理兩極交錯(cuò)分布,即地磁南極在地理北極附近,但是二者并不完全重合,故A錯(cuò)誤;
B.某地的地磁場(chǎng)方向就是該處小磁針的N極所指方向,故B正確;
C.地磁場(chǎng)相當(dāng)于一個(gè)巨大的條形磁鐵,因?yàn)槌嗟涝诘厍虻闹虚g,所以在地球上赤道附近磁性是最弱的,故C錯(cuò)誤;
D.地磁場(chǎng)客觀存在,而磁感線并不存在,二者都不能被看到,故D錯(cuò)誤。故選B。20.磁體的周圍存在著,處在其中的小磁針,會(huì)受到的作用而改變指向。磁場(chǎng)有方向,科學(xué)上把小磁針靜止時(shí)極所指的方向規(guī)定為其所處位置的磁場(chǎng)方向。為了形象地描述磁體周圍的磁場(chǎng)分布,英國(guó)物理學(xué)家法拉第引入了磁感線模型。磁感線是帶箭頭的曲線,箭頭方向表示方向。磁體周圍的磁感線總是從磁體的極出來(lái),回到磁體的極。磁感線密的地方磁場(chǎng),疏的地方磁場(chǎng)?!敬鸢浮看艌?chǎng);磁力;北;磁場(chǎng);北;南;強(qiáng);弱【解析】(1)磁體的周圍存在著磁場(chǎng),處在其中的小磁針,會(huì)受到磁力的作用而改變指向。
磁場(chǎng)有方向,科學(xué)上把小磁針靜止時(shí)北極所指的方向規(guī)定為其所處位置的磁場(chǎng)方向。
(2)為了形象地描述磁體周圍的磁場(chǎng)分布,英國(guó)物理學(xué)家法拉第引入了磁感線模型。磁感線是帶箭頭的曲線,箭頭方向表示磁場(chǎng)方向。磁體周圍的磁感線總是從磁體的N極出來(lái),回到磁體的S極。磁感線密的地方磁場(chǎng)強(qiáng),疏的地方磁場(chǎng)弱。21.(2022八下·金東期末)如圖所示是我國(guó)早期的指南針——司南,東漢學(xué)者王充在《論衡》中記載:“司南之杓,投之于地,其柢指南”?!拌堋敝傅氖撬灸祥L(zhǎng)柄,司南能指南北是由于它受到的作用,司南長(zhǎng)柄指的是地理的極?!敬鸢浮康卮艌?chǎng);南【解析】(1)“柢”指的是司南長(zhǎng)柄,司南能指南北是由于它受到地磁場(chǎng)的作用;
(2)根據(jù)“其柢指南”可知,司南長(zhǎng)柄指的是地理的南極。22.(2019八下·臺(tái)州期末)地磁場(chǎng)起源問(wèn)題讓科學(xué)家感到困惑,提出了一些不同的觀點(diǎn)。一種觀點(diǎn)認(rèn)為,地磁場(chǎng)與地核中熔化了的金屬(鐵和鎳)形成的環(huán)形電流有關(guān),環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向可以用右手螺旋定則進(jìn)行判斷,按照這個(gè)觀點(diǎn),環(huán)形電流的方向與地球自轉(zhuǎn)方向(選填“相同”、“相反”)。最近有科學(xué)家提出另一種觀點(diǎn):地球的磁場(chǎng)可能源于地球表面海洋洋流。以下事實(shí)或推測(cè)支持這種觀點(diǎn)的有。①在大西洋北部,磁場(chǎng)的劇烈變化與海洋洋流強(qiáng)度的變化相一致②科學(xué)家在含有鐵質(zhì)的巖石中,發(fā)現(xiàn)了歷史上磁場(chǎng)方向發(fā)生改變的信息③海水中存在大量帶電微粒,而帶電微粒的定向運(yùn)動(dòng)會(huì)形成電流④金星并不出現(xiàn)類似地球的磁場(chǎng),其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中沒(méi)有類似地球熔化金屬部分⑤科學(xué)家通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)改變火星內(nèi)核的溫度和壓力,發(fā)現(xiàn)已經(jīng)停止的火星磁場(chǎng)能被重新恢復(fù)【答案】相反;①③【解析】地球的北極是地磁場(chǎng)的南極,而地理的南極是地磁場(chǎng)的北極,由右手螺旋定則可知,拇指指向N極,四指彎向電流的方向,可知,電流的方向是自東向西,而地球自轉(zhuǎn)的方向是自西向東,所以方向相反;
最近有科學(xué)家提出另一種觀點(diǎn):地球的磁場(chǎng)可能源于地球表面海洋洋流,則能夠支持這一觀點(diǎn)的肯定是兩者的變化是相同的,或者洋流的流動(dòng)能夠產(chǎn)生磁場(chǎng);
①在大西洋北部,磁場(chǎng)的劇烈變化與海洋洋流強(qiáng)度的變化相一致,則是支持這一觀點(diǎn)的;
②科學(xué)家在含有鐵質(zhì)的巖石中,發(fā)現(xiàn)了歷史上磁場(chǎng)方向發(fā)生改變的信息,這個(gè)發(fā)現(xiàn)與洋流沒(méi)有任何關(guān)系,不支持這一觀點(diǎn);
③海水中存在大量帶電微粒,而帶電微粒的定向運(yùn)動(dòng)會(huì)形成電流,而電流周圍存在磁場(chǎng)的,因此有可能產(chǎn)生地磁場(chǎng),這一發(fā)現(xiàn)支持洋流觀點(diǎn);
④金星并不出現(xiàn)類似地球的磁場(chǎng),其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中沒(méi)有類似地球熔化金屬部分,這一發(fā)現(xiàn)與洋流產(chǎn)生地磁場(chǎng)無(wú)關(guān);
⑤科學(xué)家通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)改變火星內(nèi)核的溫度和壓力,發(fā)現(xiàn)已經(jīng)停止的火星磁場(chǎng)能被重新恢復(fù),這一發(fā)現(xiàn)是關(guān)于火星的與地磁場(chǎng)的產(chǎn)生,可能是洋流產(chǎn)生的無(wú)關(guān);23.閱讀以下材料,回答問(wèn)題。指南針是我國(guó)古代的四大發(fā)明之一。司南是春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期發(fā)明的一種指南針,如圖甲所示,它由青銅盤(pán)和磁勺組成,磁勺放置在光滑青銅盤(pán)的中心,可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。古文《論衡·是應(yīng)篇》中記載:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。司南的作用,放在地上,它的勺柄靜止時(shí)指向南方。磁勺能夠指示方向,是利用了地磁場(chǎng)對(duì)磁勺的作用。(1)若假想地磁場(chǎng)是由地球內(nèi)部一塊大磁鐵產(chǎn)生的,圖乙和丙所示的兩個(gè)示意圖中,能合理描述這塊大磁鐵的是。(2)司南的勺柄應(yīng)為該磁體的(填“N”或“S")極。(3)某物理研究所嘗試?yán)靡粔K天然磁石制作“司南”,圖丁所示為天然磁石的磁感線分布情況,則應(yīng)將磁石的(填“A”“B”“C”或“D")處打磨成勺柄。(4)把天然磁石按照正確方法打磨成磁勺后,放在粗糙的木盤(pán)上,使磁勺水平自由轉(zhuǎn)動(dòng)直至最終靜止,但磁勺勺柄總不能正確指南。將粗糙木盤(pán)換成較光滑的青銅盤(pán)才略有改善。這是因?yàn)榇派缀捅P(pán)子之間的影響了實(shí)驗(yàn)效果?!敬鸢浮浚?)丙(2)S(3)C(4)摩擦【解析】(1)地磁場(chǎng)的方向和地理方向交錯(cuò)分布,即地磁N極在地理南極附近,而地磁S極在地理北極附近。根據(jù)圖片可知,地軸的上端為地理的N極,則地磁的上端應(yīng)該為S極,故選丙。
(2)司南的勺柄指向南方,因此為磁體的S極;
(3)根據(jù)丁圖可知,磁感線從A端出來(lái),回到C端,則C端為南極,則應(yīng)該將磁石的C處打磨成勺柄。
(4)將粗糙木盤(pán)換成較光滑的青銅盤(pán)才略有改善,這是因?yàn)榇派缀捅P(pán)子之間的摩擦影響了實(shí)驗(yàn)效果。三、通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)24.如圖所示,當(dāng)通電后敲擊塑料板,觀察到鐵粉的分布情況是的(圖中“”為導(dǎo)線穿過(guò)塑料板的位置)()A. B. C. D.【答案】D【解析】右手握住直導(dǎo)線,大拇指指向電流方向,彎曲的四指指尖所指的方向就是磁場(chǎng)的環(huán)繞方向。據(jù)此可知,通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)分別為一圈圈的同心圓,圓心就是直導(dǎo)線。
故D正確,而A、B、C錯(cuò)誤。故選D。25.如圖所示,在豎直放置的矩形通電線框中懸掛一個(gè)能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針。當(dāng)通以圖中所示方向的電流時(shí),小磁針N極將()A.轉(zhuǎn)動(dòng)90°,垂直指向紙里 B.轉(zhuǎn)動(dòng)90°,垂直指向紙外C.轉(zhuǎn)動(dòng)180°,指向左邊 D.靜止不動(dòng),指向不變【答案】A【解析】左邊:右手握住直導(dǎo)線,大拇指指向上端,在導(dǎo)線的右側(cè)四指的指尖向里,即該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向與紙面垂直向里;
右邊:右手握住直導(dǎo)線,大拇指指向下端,在導(dǎo)線的左側(cè)側(cè)四指的指尖向里,即該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向與紙面垂直向里;綜上所述,小磁針的N極應(yīng)該向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)90°。故選A。26.湯姆生在研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)了電子。如圖甲所示,一條向上射出的陰極射線可以看作許多電子定向運(yùn)動(dòng)形成的電子流。則通過(guò)這束電子流的運(yùn)動(dòng)方向推斷電流及周圍的磁場(chǎng)方向是()A. B. C. D.【答案】A【解析】根據(jù)甲圖可知,電子從下向上移動(dòng),而電流的方向與電子移動(dòng)方向相反,因此電流方向從上到下。右手握住這個(gè)導(dǎo)線,大拇指指向下端,此時(shí)彎曲的四指所指的方向就是磁場(chǎng)的環(huán)繞方向,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。故選A。27.(2022八下·余姚期末)如圖所示,將一枚轉(zhuǎn)動(dòng)靈活的小磁針置于桌面上,在小磁針旁放一條直導(dǎo)線,使導(dǎo)線與電池觸接??吹诫娐愤B通后小磁針有偏轉(zhuǎn),且電流方向相反時(shí),小磁針偏轉(zhuǎn)方向也相反。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.小磁針偏轉(zhuǎn)說(shuō)明電流周圍有磁場(chǎng)B.本實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電與磁之間有聯(lián)系C.甲和丙說(shuō)明磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)D.這個(gè)實(shí)驗(yàn)最早是安培做的【答案】D【解析】A.力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,則小磁針偏轉(zhuǎn)說(shuō)明電流周圍有磁場(chǎng),故A正確不合題意;
B.本實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電與磁之間有聯(lián)系,即電可以生磁,故B正確不合題意;
C.甲和丙中,電源正負(fù)極方向相反,則通過(guò)導(dǎo)線的電流方向相反,此時(shí)小磁針的偏轉(zhuǎn)方向相反,則說(shuō)明磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān),故C正確不合題意;
D.這個(gè)實(shí)驗(yàn)最早是奧斯特發(fā)現(xiàn)的,故D錯(cuò)誤符合題意。故選D。28.(2022八下·杭州月考)如圖所示,一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過(guò)小磁針的上方,小磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)。對(duì)帶電粒子束的判斷:①向右飛行的陽(yáng)離子束;②向左飛行的陽(yáng)離子束;③向右飛行的陰離子束;④向左飛行的陰離子束;⑤向右飛行的電子束;⑥向左飛行的電子束,(提示:陽(yáng)離子帶正電,陰離子帶負(fù)電)則可能正確的是()A.①④⑥ B.②③⑤ C.②④⑥ D.①③⑤【答案】B【解析】小磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn),則N極向紙外偏轉(zhuǎn)。右手握住粒子束,彎曲的四指指尖向外,此時(shí)大拇指指向左端,則電流方向水平向左。
①向右飛行的陽(yáng)離子束,此時(shí)電流方向水平向右,故①錯(cuò)誤;
②向左飛行的陽(yáng)離子束,此時(shí)電流方向水平向左,故②正確;
③④向右飛行的陰離子束,而電流方向與陰離子的運(yùn)動(dòng)方向相反,故③正確,④錯(cuò)誤;
⑤⑥向右飛行的電子束,而電流方向與電子束的運(yùn)動(dòng)方向相反,故⑤正確,⑥錯(cuò)誤。
那么符合要求的是②③⑤。故選B。29.(2021八下·拱墅期中)如圖是一些研究電或磁現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn),下列關(guān)于這些實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是()A.圖甲中橡膠棒被吸引,說(shuō)明橡膠棒帶有正電荷B.圖乙中條形磁鐵被吸引,說(shuō)明鐵棒具有磁性C.圖丙中小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說(shuō)明電流周圍存在磁場(chǎng)D.圖丁中燈L2比L1更亮,說(shuō)明通過(guò)燈L2的電流比L1大【答案】C【解析】A.圖甲中橡膠棒被吸引,說(shuō)明橡膠棒帶負(fù)電或不帶電,故A錯(cuò)誤;
B.圖乙中條形磁鐵被吸引,即使鐵棒沒(méi)有磁性也會(huì)發(fā)生這個(gè)現(xiàn)象,故B錯(cuò)誤;
C.圖丙中小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),肯定是受到磁力的作用,即電流通過(guò)導(dǎo)線時(shí)周圍存在磁場(chǎng),故C正確;
D.圖丁中燈L2比L1更亮,但是二者串聯(lián),根據(jù)“串聯(lián)電路各處電流都相等”可知,通過(guò)它們的電流相等,故D錯(cuò)誤。故選C。30.如圖所示的奧斯特實(shí)驗(yàn)中,閉合開(kāi)關(guān),原來(lái)靜止的小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。造成小磁針偏轉(zhuǎn)的原因是什么呢?猜想一:可能是通電后導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量使空氣對(duì)流引起的。猜想二:可能是通電后導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)引起的。(1)小柯看到小磁針偏轉(zhuǎn),認(rèn)為它一定受到力的作用,他判斷的理由是。(2)為了驗(yàn)證猜想一,下列方案可行的是(可能不止一個(gè)正確選項(xiàng))。①將整個(gè)裝置放在玻璃箱中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)②將小磁針罩在燒杯中,導(dǎo)線置于燒杯上方并平行于小磁針進(jìn)行實(shí)驗(yàn)③改變導(dǎo)線中的電流方向(3)如果實(shí)驗(yàn)中小磁針偏轉(zhuǎn)不明顯,請(qǐng)?zhí)岢鲆粭l改進(jìn)的建議:?!敬鸢浮浚?)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因(2)②③(3)增大導(dǎo)線中的電流(或增加干電池的節(jié)數(shù)或用多根直導(dǎo)線等)【解析】(1)小柯看到小磁針偏轉(zhuǎn),認(rèn)為它一定受到力的作用,他判斷的理由是:力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
(2)要探究小磁針的偏轉(zhuǎn)是否與電流產(chǎn)生的熱量有關(guān),可以保持其它條件不變,而阻斷熱量,觀察小磁針是否偏轉(zhuǎn)。如果偏轉(zhuǎn),那么說(shuō)明與熱量無(wú)關(guān);否則,與熱量有關(guān),故②符合題意;
如果小磁針的偏轉(zhuǎn)與電流產(chǎn)生的熱量有關(guān),那么改變導(dǎo)線中電流的方向時(shí),對(duì)產(chǎn)生的熱量沒(méi)有影響,即小磁針的偏轉(zhuǎn)方向不變。如果發(fā)生改變,那么說(shuō)明與熱量無(wú)關(guān),故③符合題意。
故選②③。(3)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)弱與電流的大小有關(guān),因此改進(jìn)建議為增大導(dǎo)線中的電流(或增加干電池的節(jié)數(shù)或用多根直導(dǎo)線等)。31.(2022八下·寧海期末)小劉用圖(a)(b)(c)所示裝置研究電與磁的關(guān)系。(1)由圖(a)(b)(c)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知:電流周圍存在磁場(chǎng),且磁場(chǎng)方向與有關(guān)。(2)小劉推理:若一束電子沿著水平方向平行地飛過(guò)小磁針上方,如圖(d)所示,小磁針也會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn)方向和圖(填“b”或“c")中小磁針的偏轉(zhuǎn)方向相同。【答案】(1)電流方向(2)c【解析】(1)由圖(a)(b)(c)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知:電流周圍存在磁場(chǎng),且磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)。
(2)在物理學(xué)中,將正電荷定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電流方向,電流方向與自由電子定向移動(dòng)的方向相反。根據(jù)d圖可知,電子運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樗较蛴遥敲措娏鞣较驗(yàn)樗较蜃?,這和c中電流方向相同,故選c。32.(2022八下·安吉期末)1820年,奧斯特用鉑絲連接伏打堆(相當(dāng)于電源)的兩端,鉑絲水平地沿南北方向放置,下方放置一個(gè)被玻璃罩封閉的小磁針,閉合電路后,小磁針發(fā)生了輕微的偏轉(zhuǎn),如圖甲所示。他做出以下猜想:猜想1:可能是因?yàn)殡娏魇箤?dǎo)線產(chǎn)生了熱,加熱玻璃罩內(nèi)的空氣,引起了對(duì)流,從而導(dǎo)致磁針的偏轉(zhuǎn);猜想2:可能是因?yàn)殡娏鳟a(chǎn)生了磁場(chǎng),從而導(dǎo)致磁針的偏轉(zhuǎn)。奧斯特通過(guò)實(shí)驗(yàn)很快就否定了猜想1,又做了乙、丙兩組實(shí)驗(yàn)。(1)丙組中小磁針將。A.順時(shí)針偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn)角度變大 B.順時(shí)針偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn)角度變小C.逆時(shí)針偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn)角度變大 D.逆時(shí)針偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn)角度變小(2)奧斯特通過(guò)在玻璃罩和上方的導(dǎo)線之間加入金箱、玻璃等介質(zhì),觀察到的現(xiàn)象,從而否定猜想1。(3)許多科學(xué)家在探究電流能否產(chǎn)生磁場(chǎng)的過(guò)程中,將導(dǎo)線放置在小磁針上方,位置關(guān)系如丁圖所示,發(fā)現(xiàn)小磁針始終不發(fā)生偏轉(zhuǎn),請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由?!敬鸢浮浚?)A(2)小磁針依舊發(fā)生偏轉(zhuǎn)(3)通電導(dǎo)線的正下方,磁場(chǎng)方向與地磁場(chǎng)方向相同【解析】(1)丙和甲相比可知,鉑絲的橫截面積增大,則電阻變小,那么通過(guò)導(dǎo)線的電流變大,磁場(chǎng)變強(qiáng),小磁針受到的磁力變大,則偏轉(zhuǎn)角度變大。因?yàn)殡娫凑?fù)極方向相反,則電流方向相反,那么小磁針的偏轉(zhuǎn)方向相反,即順時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn),故選A。
(2)奧斯特通過(guò)在玻璃罩和上方的導(dǎo)線之間加入金箱、玻璃等介質(zhì),觀察到小磁針依舊發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象,從而否定猜想1。
(3)許多科學(xué)家在探究電流能否產(chǎn)生磁場(chǎng)的過(guò)程中,將導(dǎo)線放置在小磁針上方,位置關(guān)系如丁圖所示,發(fā)現(xiàn)小磁針始終不發(fā)生偏轉(zhuǎn),理由:通電導(dǎo)線的正下方,磁場(chǎng)方向與地磁場(chǎng)方向相同。33.(2019八下·黃巖期末)丹麥科學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn)電流的周圍存在磁場(chǎng)(圖1),法國(guó)科學(xué)家安培發(fā)現(xiàn)兩根平行導(dǎo)線通電后有如圖2所示的現(xiàn)象(圖中實(shí)線、虛線分別表示通電前、后的情況)。(1)如圖1,通電前靜止的小磁針南北指向?,F(xiàn)要在小磁針上方拉一根直導(dǎo)線,使通電時(shí)小磁針會(huì)發(fā)生明顯的偏轉(zhuǎn),直導(dǎo)線所指的方向應(yīng)為(選填“東西方向”、“南北方向”或“任意方向")。(2)圖2的實(shí)驗(yàn)表明平行通電導(dǎo)線之間有力的作用,若此時(shí)改變其中一根導(dǎo)線的電流方向,會(huì)產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。3)安培發(fā)現(xiàn)平行通電導(dǎo)線之間相互作用力F的大小可能跟兩根導(dǎo)線中的電流I1,I2,導(dǎo)線之間的距離r有關(guān),有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:實(shí)驗(yàn)次數(shù)I1/AI2/Ar/mF/N10.20.20.11.0×10720.10.20.10.5×10730.20.20.052.0×10740.20.40.12.0×107分析表格實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可獲得的結(jié)論是?!敬鸢浮浚?)南北方向(2)兩根導(dǎo)線會(huì)相互排斥(3)(在其他條件相同時(shí))平行通電導(dǎo)線之間相互作用力F的大小跟兩根導(dǎo)線中的電流I1、I2,導(dǎo)線之間的距離r有關(guān)。I1、I2越大,F(xiàn)越大;r越小,F(xiàn)越大(或平行通電導(dǎo)線之間相互作用力F的大小與I1、I2成正比,與r成反比)?!窘馕觥浚?)奧斯特實(shí)驗(yàn):把通電直導(dǎo)線放在水平方向靜止的小磁針上,小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說(shuō)明受到磁力作用,實(shí)驗(yàn)表明電流周圍存在磁場(chǎng)。
(2)由圖可知,當(dāng)通入的電流方向相同時(shí),導(dǎo)線靠攏,說(shuō)明兩導(dǎo)線相互吸引;當(dāng)通入電流方向相反時(shí),導(dǎo)線遠(yuǎn)離,說(shuō)明兩導(dǎo)線相互排斥。
(3)分析表格實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可獲得的結(jié)論是:(在其他條件相同時(shí))平行通電導(dǎo)線之間相互作用力F的大小跟兩根導(dǎo)線中的電流I1、I2,導(dǎo)線之間的距離r有關(guān)。I1、I2越大,F(xiàn)越大;r越小,F(xiàn)越大(或平行通電導(dǎo)線之間相互作用力F的大小與I1、I2成正比,與r成反比)。四、通電螺線管的磁場(chǎng)34.如圖所示,將條形磁體固定在靜止的小車上,電路連接完整后,閉合開(kāi)關(guān)S時(shí),小車不動(dòng)。變阻器的滑片P向左移動(dòng)到某一位置時(shí),小車開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)。則下列變阻器接入電路的方式正確的是()A.a(chǎn)接e、d接f B.a(chǎn)接e、b接f C.c接e、d接f D.c接e、b接f【答案】A【解析】原來(lái)小車靜止,后來(lái)小車向左運(yùn)動(dòng),說(shuō)明小車受到的吸引力增大了,那么電磁鐵的磁場(chǎng)變強(qiáng)了,也就是通過(guò)電路的電流變大而電阻變小了。根據(jù)圖片可知,當(dāng)滑片向左移動(dòng)時(shí),滑片左邊的電阻絲部分變短,而右邊的部分電阻絲變長(zhǎng),因此將變阻器的ap段接入電路,那么正確的方法只有兩種,即ac或ad。故選A。35.在治療心臟疾病患者時(shí),通常用一種被稱為“血泵”的體外裝置來(lái)代替心臟,以維持血液循環(huán),其簡(jiǎn)化示意圖如圖所示。線圈固定在軟鐵桿上,兩者組成一個(gè)電磁鐵,活塞筒在閥門(mén)S1、S2處與血管相連,則下列說(shuō)法正確的是()A.在該裝置工作中的某時(shí)刻,若電流從a端流進(jìn)線圈,從b端流出線圈,則電磁鐵受到左側(cè)永磁體向左的作用力B.要使該裝置能維持人體血液循環(huán),線圈a、b間所接電源應(yīng)為直流電源C.要使該裝置能維持人體血液循環(huán),線圈a、b間所接電源是交流或直流電源均可D.要使該裝置能維持人體血液循環(huán),線圈a、b間所接電源應(yīng)為交流電源【答案】D【解析】由圖知:若要使血液流入該“血泵”,血液從閥門(mén)S2抽進(jìn),從閥門(mén)S1送出,故應(yīng)使活塞左移,使得閥門(mén)S2打開(kāi),S1關(guān)閉。根據(jù)“同名磁極相互吸引”可知,螺線管左端應(yīng)為S極,此時(shí)受到左側(cè)永磁體向左的作用力,則血液進(jìn)入血管,處于送血狀態(tài)。由右手螺旋定則可知,右手握住螺線管,大拇指指向N極,四指指向電流的方向,則電流應(yīng)從電磁鐵線圈的b端流入,故A錯(cuò)誤;
人的心臟是推動(dòng)血液循環(huán)流動(dòng)的泵,要使該裝置能維持人體血液循環(huán),血液從入口進(jìn)入后再?gòu)某隹谂懦?,如此循環(huán)往復(fù)。電磁鐵一會(huì)受到永磁體的吸引力,一會(huì)受到永磁體的排斥力,從而使活塞在里面做往復(fù)運(yùn)動(dòng),因此通過(guò)線圈的電流方向應(yīng)該不斷改變,即線圈a、b間所接電源應(yīng)為交流電,故B、C錯(cuò)誤,D正確。故選D。36.如圖所示是小李探究“電磁鐵磁性強(qiáng)弱與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。下列措施中能使電磁鐵磁性增強(qiáng)的是()A.滑片P向右移動(dòng),其他條件不變B.滑片P向左移動(dòng),其他條件不變C.開(kāi)關(guān)S由1扳到2,其他條件不變D.對(duì)調(diào)電源正、負(fù)極,其他條件不變【答案】B【解析】要使電磁鐵的磁性增強(qiáng),要么增大電流,即減小變阻器的阻值,那么變阻器的滑片向左移動(dòng)。要么減小線圈匝數(shù),即將開(kāi)關(guān)從2扳到1,故B正確,而A、C、D錯(cuò)誤。故選B。37.(2022八下·江北競(jìng)賽)如圖所示,L是電磁鐵,在L正上方用彈簧懸掛一條形磁鐵,設(shè)電源電壓不變,閉合電鍵S待電磁鐵穩(wěn)定后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片由上向下緩緩地滑動(dòng)過(guò)程中,彈簧的長(zhǎng)度將()A.先變短后變長(zhǎng) B.先變長(zhǎng)后變短C.變短 D.變長(zhǎng)【答案】B【解析】根據(jù)圖片可知,滑動(dòng)變阻器的滑片將其分為上下兩個(gè)部分,且這兩個(gè)部分并聯(lián)。滑片由上向下滑動(dòng)的過(guò)程中,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻先變大后變小,所以電路中的電流先變小后變大,通電螺線管的磁性先減弱后增強(qiáng)。根據(jù)右手定則可得,螺線管的上端為N極,下端為S極,又因?yàn)橥艠O相互排斥,所以螺線管對(duì)磁鐵的排斥力先減小后增大,彈簧的長(zhǎng)度先變長(zhǎng)后變短。故選B。38.(2022八下·臨海月考)如圖是一些研究電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn),下列關(guān)于這些實(shí)驗(yàn)敘述正確的是()A.圖1中小磁針被鐵棒吸引,說(shuō)明鐵棒本身具有磁性B.圖2中小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說(shuō)明電流周圍存在磁場(chǎng)C.圖3中條形磁鐵靜止時(shí)A端總是指向北,說(shuō)明A端是條形磁鐵的南極D.圖4中鐵釘B吸引大頭針比A多,說(shuō)電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小有關(guān)【答案】B【解析】A.圖1中鐵棒靠近小磁針,即使鐵棒沒(méi)有磁性,小磁針也會(huì)吸引鐵棒,不能確定鐵棒是否具有磁性,故A錯(cuò)誤;
B.圖2是奧斯特實(shí)驗(yàn),說(shuō)明通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng),故B正確;
C.磁鐵都具有指向性,圖2中條形磁鐵靜止時(shí)A端總是指向北方,說(shuō)明A端是條形磁鐵的北極,故C錯(cuò)誤;
D.從圖可知,鐵芯相同、電流相同,只有線圈的匝數(shù)不同,說(shuō)明電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系的,故D錯(cuò)誤。故選B。39.(1)如圖甲所示是奧斯特實(shí)驗(yàn)裝置,接通電路后,觀察到小磁針偏轉(zhuǎn),此現(xiàn)象說(shuō)明了。斷開(kāi)開(kāi)關(guān),小磁針在的作用下又恢復(fù)到原來(lái)的位置。改變直導(dǎo)線中的電流方向,小磁針的偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生了改變,說(shuō)明了。(2)探究通電螺線管外部磁場(chǎng)分布的實(shí)驗(yàn)中,在嵌入螺線管的玻璃板上均勻撒些細(xì)鐵屑,通電后(填寫(xiě)操作方法)玻璃板,細(xì)鐵屑的排列如圖乙所示。由此可以判斷,通電螺線管外部的磁場(chǎng)分布與周圍的磁場(chǎng)分布是相似的。將小磁針?lè)旁谕娐菥€管外部,小磁針靜止時(shí)(填“N”或“S”)極的指向就是該點(diǎn)處磁場(chǎng)的方向?!敬鸢浮浚?)通電直導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng);地磁場(chǎng);電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)(2)輕敲;條形磁體;N【解析】(1)如圖甲所示是奧斯特實(shí)驗(yàn)裝置,接通電路后,觀察到小磁針偏轉(zhuǎn),此現(xiàn)象說(shuō)明了通電直導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)。斷開(kāi)開(kāi)關(guān),小磁針在地磁場(chǎng)的作用下又恢復(fù)到原來(lái)的位置。改變直導(dǎo)線中的電流方向,小磁針的偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生了改變,說(shuō)明了電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)。
(2)①探究通電螺線管外部磁場(chǎng)分布的實(shí)驗(yàn)中,在嵌入螺線管的玻璃板上均勻撒些細(xì)鐵屑,通電后輕敲玻璃板,細(xì)鐵屑的排列如圖乙所示。
②由此可以判斷,通電螺線管外部的磁場(chǎng)分布與條形磁體周圍的磁場(chǎng)分布是相似的。
③將小磁針?lè)旁谕娐菥€管外部,小磁針靜止時(shí)N極的指向就是該點(diǎn)處磁場(chǎng)的方向。40.如圖所示是簡(jiǎn)易壓力傳感器的原理圖,彈簧甲連接在A、B兩絕緣板之間,B板固定,滑動(dòng)變阻器R的滑片P與A相連,并可隨A板一起運(yùn)動(dòng)。彈簧乙下端掛有一條形磁體,條形磁體正下方有一電磁鐵,R0為定值電阻。開(kāi)關(guān)S閉合,電路接通后,電壓表示數(shù)為U1,彈簧乙的總長(zhǎng)度為L(zhǎng)1;當(dāng)用力F向下壓彈簧甲時(shí),電壓表示數(shù)為U2,彈簧乙的總長(zhǎng)度為L(zhǎng)2,則U1U2,L1L2。(均填“>”“<”或“=”)【答案】<;>【解析】(1)開(kāi)關(guān)S閉合,定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端電壓。當(dāng)向下壓彈簧甲時(shí),滑動(dòng)變阻器接入的阻值變大。根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知,此時(shí)電壓表的示數(shù)增大,即U1<U2;(2)根據(jù)右手螺旋定則可知,螺線管的下方為N極,上方為S極;當(dāng)用力F向下壓彈簧甲后,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大,電路中電流變小,因此螺線管的磁性減弱,磁體N極與螺線管的S極相互吸引的力減小,彈簧乙伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度變小,即L1>L2。41.某小組在探究“電磁鐵磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了如圖所示電路,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),當(dāng)電磁鐵通電時(shí)會(huì)對(duì)磁體產(chǎn)生力的作用,使指針繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),記錄指針A所指的刻度值大小,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表。線圈接線點(diǎn)接線柱1接線柱2接線柱3實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456789電流/A0.81.21.60.81.21.60.81.21.6指針?biāo)傅目潭戎荡笮?.81.21.60.60.91.20.40.60.8(1)進(jìn)行1、4、7實(shí)驗(yàn)基于的假設(shè)是。(2)實(shí)驗(yàn)中,他們將開(kāi)關(guān)S從接線柱“1”換到“2”上時(shí),調(diào)節(jié)變阻器的滑片P,再次觀察電流表示數(shù)及指針A所指的刻度值大小,此時(shí)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器是為了。(3)寫(xiě)出能使指針?lè)聪蚱D(zhuǎn)的具體措施(寫(xiě)出一條即可)?!敬鸢浮浚?)電磁鐵磁性強(qiáng)弱可能與線圈匝數(shù)多少有關(guān)(2)控制電流大小相等(3)對(duì)調(diào)磁體的磁極(或?qū)φ{(diào)電源的正、負(fù)極,或改變線圈的纏繞方向)【解析】(1)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1、4、7可知,通過(guò)電磁鐵的電流大小相同而線圈匝數(shù)不同,那么基于的猜想為:電磁鐵磁性強(qiáng)弱可能與線圈匝數(shù)多少有關(guān)。
(2)實(shí)驗(yàn)中,他們將開(kāi)關(guān)S從接線柱“1”換到“2”上時(shí),線圈匝數(shù)發(fā)生改變,即探究電磁鐵的磁場(chǎng)強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系,此時(shí)需要控制電流相同,因此調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器是為了控制電流大小相等。
(3)能使指針?lè)聪蚱D(zhuǎn)的具體措施:對(duì)調(diào)磁體的磁極(或?qū)φ{(diào)電源的正、負(fù)極,或改變線圈的纏繞方向)。42.(2022九上·舟山開(kāi)學(xué)考)磁場(chǎng)看不見(jiàn)、摸不著,小科想利用鐵屑和小磁針(黑色一端為N極)來(lái)探究通電螺線管外部磁場(chǎng)特點(diǎn)。請(qǐng)你解答以下問(wèn)題:(1)實(shí)驗(yàn)中,小磁針的作用是為了研究通電螺線管周圍的。(填“磁場(chǎng)強(qiáng)弱”或“磁場(chǎng)方向”)(2)小科在奧斯特實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)下,只改變通電螺線管中的電流方向,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖乙所示。對(duì)比兩次的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知:通電螺線管兩端的磁極性質(zhì)與通電螺線管中的電流方向。(填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)(3)下列操作中能增強(qiáng)通電螺線管磁性的是___________A.增大通電螺線管中的電流 B.改變通電螺線管中的電流方向C.在通電螺線管內(nèi)插入鐵棒 D.減少通電螺線管的匝數(shù)【答案】(1)磁場(chǎng)方向(2)有關(guān)(3)A;C【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中,小磁針的作用是為了研究通電螺線管周圍的磁場(chǎng)方向。(2)科在奧斯特實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)下,只改變通電螺線管中的電流方向,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖乙所示。對(duì)比兩次的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知:通電螺線管兩端的磁極性質(zhì)與通電螺線管中的
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