物理九年级全册第1节 磁现象 磁场课堂检测

20.1 磁现象 磁场

基础巩固

1．条形磁铁磁性最强部分在　   　，磁性最弱的部分在　   　；

磁体磁极之间相互作用的规律是：　                 　；　                     　。

【答案】两端；中间；同名磁极相互排斥；异名磁极相互吸引

【解析】磁体的磁性在不同部位的强弱是不同的，对于条形磁体来说，磁性最弱的部分在中间，两端的磁性最强，故有两个磁极，一个是磁北极，用N极表示，另一个是磁南极，用S极表示。

磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

2．磁场的基本性质是它对放入其中的　 　  产生　   　作用，磁体间的相互作用是通过　  　发生的。磁场有方向，磁感线上任意一点的　 　方向，就是该点的磁场方向。

【答案】磁体；磁力；磁场；切线

【解析】磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体产生磁力作用。

磁体间的作用都是通过磁场来完成的。

磁场是确实存在的，但是看不见，摸不到，为了描述磁场，在磁场中画出磁感线来描述磁场，磁感线上任一点的切线方向就是该点的磁场方向。

3．磁铁周围的磁感线都是从磁铁的　 　极出来，回到磁铁的　 　极，任何一点的　 　方向都跟放在该点的小磁针静止时　 　极所指的方向一致。

【答案】N；S；磁场；N

【解析】在磁体的外部，磁感线从磁体的N极流出，经过外部回到磁体的S极；

磁场中任何一点的磁场方向与该点小磁针静止时北极所指的方向一致。

4．指南针能够指南北是受到　 　  作用的结果。当指南针静止时，指向南的一端是磁体的　   　极；指向北的一端是磁体的　   　极。

【答案】地磁场；南（S）；北（N）

【解析】地球是一个大磁体，指南针指南北的原因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。

5．如图所示是我国古代四大发明之一的指南针——司南，静止时它的长柄指向地理的　 　方。在11世纪，我国宋代学者　 　  就发现了地理两极和地磁两极并不重合，这个发现比西方早了400多年。

【答案】南；沈括

【解析】地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，其长柄为S极，在地球的磁场中受到磁力的作用，由于地磁N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近，故长柄所指方向是地磁北极，地理南极附近，即地理的南方；

中国北宋的沈括最早发现了地磁两极与地理两极并不重合的现象，比西方早了400多年。

6．如图是电磁选矿机的示意图，当电磁选矿机工作时，铁砂将落入    箱，非铁物质落入   箱。

【答案】B；A

【解析】磁铁只能吸引铁、钴、镍这类磁性物质。所以被电磁选矿机吸引到B箱内的一定是铁砂。落入A箱的是非铁物质。

7．请在图中任一条磁场的磁感线上标明磁感线方向。小磁针静止时的指向如图，请标出小磁针的N极。

【答案】如图所示

【解析】小磁针静止时北极朝上，磁感线的方向与小磁针静止时北极所指的方向一致，所以磁感线方向朝上；

从图上可以判断出地理北极是地磁的南极，从而也可以也可以由磁感线从磁体的北极出来，回到南极，来判断磁感线的方向是从地理南极出来回到地理北极的。

8．固定不动的大型钢梁，常常具有磁性，这是因为它们长期受　   　作用被磁化了。

【答案】地磁场

【解析】地球就是一个巨大的磁体，周围存在着磁场，叫做地磁场，大型钢梁是磁性材料，长期处在地磁场的作用下，会被地磁场磁化，且磁性不易消失，所以固定不动的大型钢梁常常具有磁性。

9．我国是世界上最早使用指南针的国家，东汉学者王充在《论衡）中记载到：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。那么司南的“柢”相当于磁体的（　　）

A．N极   B．S极   C．可能N极，可能S极  D．无法确定

【答案】B

【解析】司南是用天然磁石磨制成的勺子，其实质就是一块磁铁，“其柢指南”，静止时指向南方的是南极，用S表示。

10．a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．a端磁极是S极，b端磁极是N极  B．P点没有磁场 

C．磁感线是真实存在的     D．Q点的磁场方向水平向右

【答案】D

【解析】

A、在磁体外部，磁感线从磁体的N极出来回到S极，所以a端为N极，b端为S极，故A错误；

B、磁体的周围存在磁场，P点有磁场，故B错误；

C、为了形象地描述磁场的性质，物理学中引入了磁感线，但磁感线不是真实存在的，故C错误；

D、由图可知，Q点的磁场方向水平向右，故D正确。

11．甲、乙为不同条形磁铁的两个磁极，弧线是部分未标方向的磁感线，如图所示。根据图中小磁针静止时的指向判断甲、乙的磁极，下列描述正确的是（　　）

A．甲、乙都是N极 B．甲、乙都是S极 

C．甲是N极，乙是S极 D．甲是S极，乙是N极

【答案】B

【解析】由磁感线分布可知两磁极相互排斥，两磁极为同名磁极，小磁针静止时N极指向乙磁极，根据磁极间相互作用规律可知乙磁极为S极，故两磁极均为S极。

12．如图所示。小磁针处于静止状态，由此可以判断（　　）

A．甲为S极，乙为S极 B．甲为N极，乙为S极 

C．甲为N极，乙为N极 D．甲为S极，乙为N极

【答案】A

【解析】根据如图所示小磁针静止时的指向（磁针为竖直状态），可判断甲、乙两个磁极是同名磁极；

对磁针和磁体甲、乙而言，小磁针的下端为N极，根据异名磁极相互吸引可知，甲和乙都是S极，故A正确。

13．在一个黑色塑料盒内放一条条形磁铁，盒盖上标有8个数字，在盒外放有四个小磁针，受到盒内条形磁铁的影响，小磁针静止后指向如图所示（小磁针涂黑部分为N极），则盒内条形磁铁放置的位置是（              ）

A．N极靠近5，S极靠近1  B．N极靠近1，S极靠近5

C．N极靠近3，S极靠近7   D．N极靠近4，S极靠近8

【答案】A

【解析】解答这类问题，应紧紧抓住磁极、磁感线（磁场）方向、小磁针N极指向三者之间的关系，三者之间，已知其中之一，即可确定其余二者。先根据小磁针在磁场中静止时北极所指方向确定该点的磁场方向，再根据磁体周围磁场（磁感线）方向都是从磁体的北极出来，回到磁体的南极，确定磁体的磁极。

14．如图所示，甲、乙两根钢棒互相吸引，则甲的右端与乙的左端（ ）

A．可能是同名磁极 B．可能是异名磁极 C．一定是同名磁极 D．一定是异名磁极

【答案】B

【解析】甲乙两根铁棒相互吸引，可能是异名磁极，也可能是一根铁棒有磁性，另一根铁棒没磁性，故B正确

15．关于磁场和磁感线，下列说法中正确的是（ ）

A．磁感线总是从磁体的北极指向南极

B．同一条磁感线上各点的磁场方向相同

C．磁体周围没有磁感线的地方没有磁场

D．磁场是客观存在的，磁感应线是不存在的，但它能形象地描述磁场的分布情况和方向

【答案】D

【解析】A：在磁体的外部都是这样的，但磁体内部的磁感线却是从南极指向北极；磁感线是分布在磁体周围空间的弯曲的曲线，磁场的方向就是磁感线上某一点的切线方向。因为磁感线是弯曲的，所以各切线的方向肯定不相同，所以B也是错误的。磁感线是为了形象地表示磁场而被虚拟出来的。为了作图的方便，我们通常只画出几条线来反映磁场的分布，而实际上磁场充满了磁体周围的空间。所以 C也是错误的。

16．如图所示，甲为条形磁铁，乙为铁棒，在图示情况下不会吸引的是（ ）

A                  B                  C                    D

【答案】B

【解析】条形磁铁两端磁性最强，中间磁性最弱，几乎无磁性。因此铁棒乙靠近几乎无磁性的条形磁铁甲的中间时是不会被吸引的；A、C、D中均是条形磁铁磁性最强的部分吸引铁棒。

17．弹簧测力计下悬挂一个小磁体，小磁体的下端为S极且正处于水平位置的大条形磁体N极的正上方，如图所示，当弹簧测力计和小磁针逐渐向右移至大条形磁体S极的正上方的过程中，弹簧测力计示数变化情况是（              ）

A．不断变大       D．先变大后变小  C．不断变小       D．先变小后变大

【答案】C

【解析】条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱，且同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。当小磁针向右移动时，相互吸引力逐渐减小，而过了大磁体中点后，相互排斥力逐渐增大，由此可以得出弹簧测力计示数变化情况。

18．在研究磁场实验时，不小心将铁屑洒在了课桌上，为了收集铁屑，小红想用磁铁直接吸引铁屑；同组实验的小明则建议用塑料袋或白纸包裹住磁铁后去吸引铁屑。比较这两种方法，你认为 （                            ）

A．小红的方法可行，小明的方法不可行    

B．小明的方法可行，小红的方法不可行

C．小红和小明的答案都可以，但小红的方法好些  

D．小红和小明的答案都可以，但小明的方法好些

【答案】D

【解析】两人都利用了磁铁的吸铁性，但小明的方法更容易从磁铁上卸下铁屑收集且不脏手。

19．在当今社会，科学技术迅猛发展，磁性材料以其独特作用被应用于各个领域。下列哪些设备中没有用到磁性材料是（　　）

A．作为乘客凭证和票价结算的磁性公交卡 

B．用于记录语言、音乐、图象信息的磁带 

C．广泛用于计算机的磁性存储设备，如：硬盘、软盘等 

D．VCD播放器的专用光盘

【答案】D

【解析】公交（磁）卡、校园卡、录音磁带、磁盘都采用磁电记录方式，用的都是磁性材料；

CD、VCD和DVD光盘是利用光来进行工作的，它在光驱中利用激光头发出的光来读取信息，利用的不是磁性材料。

能力提升

20．爱因斯坦曾说过，磁场在物理学家看来正如他坐的椅子一样实在．磁场虽然看不见、摸不着，但可以通过它对放人其中的________产生力的作用来认识它，还可以用_______形象地来描述它，这是一种科学的思维方法。请你在我们学过的知识中再举一例应用到这种科学思维方法的例子：___________________________________。

【答案】磁体；磁感线；空气、电流都看不见，摸不着，但是空气流动（风）产生力的作用、电流使灯丝发光，或使电表的指针偏转。

【解析】最后一空合理即可

21．如图所示为江苏某市郊区林场，树木已成材，砍伐后，地面上留有一截树桩。同学们利用双休日到林场参加植树造林活动，此时有一群大雁自右向左迁徙，小刚同学为确定大雁飞行方向拿出指南针，指南针指向如图中所示。请你根据图中提供的信息帮助小刚确定磁针A端是        极，此时季节为         季。

【答案】N极；春季

【解析】从树桩上的年轮可知，年轮间距较大的右方为南（因为树木的南边受阳光照射时间长，生长得多）。所以小磁针的A端指向北方，为N极；而图中大雁向北方飞，说明此时应为春季。本题的特点是综合考查了学生多方面的常识、知识，要求同学们要有较宽广的知识面。

22．在一根条形磁铁附近平行放置一根与磁铁形状完全相同的棒状物体XY后，其周围磁场磁感线的分布情况如图甲所示．将XY两端对调以后，磁感线分布情况未发生改变，如图乙所示．则棒状物体XY可能是

A．软铁棒             B．铜棒  

C．条形磁铁，其中X端为N极  D．条形磁铁，其中Y端为N极

【答案】A

【解析】由磁感线方向可确定图甲中X端是S极，Y端是N极；图乙中X端是N极，Y端是S极。同一棒状物在不同磁场中反映出不同磁极，说明XY是根软铁，因为软铁磁化后其磁性不能持久。自然界中并不是所有的物质都能被磁化，只有磁性材料才能被磁化。例如铁、钴、镍等，而铜、铝、玻璃等则不能被磁化。

23．两根完全相同的条形磁铁A、B，物重都是G，如图所示，直立在水平面上。设磁铁A对磁铁B的压力为F1，磁铁B对桌面的压力是F2，则（              ）

A．F1=G，F2=2G  B．F1＜G，F2＞2G  C．F1＞G，F2=2G  D．F1＜G，F2=2G

【答案】C

【解析】磁极之间同名磁极相斥，异名磁极相吸。磁铁A除受到向下的重力G外，还受到磁铁B对他向下的吸引力，此两力大小之和就是磁铁A对磁铁B的压力大小F1，显然，F1＞G。分析磁铁B对桌面的压力，可将磁铁A、B看作一个整体，他们受到的重力是2G，因为处于静止状态，所以桌面对他们的支持力大小为2G，因此磁铁B对桌面的压力F2=2G

24．阅读《安培分子电流假说》并回答题。

安培分子电流假说

磁体和电流都能产生磁场。它们的磁场是否有联系？我们知道，通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场十分相似。安培由此受到启发，提出了“分子电流”假说。他认为，在物质内部，存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极，如图1所示。

安培的假说能够解释一些磁现象。一根铁棒未被磁化的时候，内部分子电流的取向是杂乱无章的，它们的磁场互相抵消，对外不显磁性，如图2甲所示。当铁棒受到外界磁场的作用时，各分子电流的取向变得大致相同，铁棒被磁化，两端对外界显示出较强的磁性，形成磁极，如图2乙所示。磁体受到高温或猛烈撞击时，会失去磁性，这是因为激烈的热运动或震动使分子电流的取向又变得杂乱无章了。在安培所处的时代，人们不知道物质内部为什么会有分子电流。20世纪后，人们认识到，原子内部带电粒子在不停地运动，这种运动对应于安培所说的分子电流。

（1）下列问题中，属于可探究的科学问题的是　　。

A．安培为什么提出“分子电流”假说？

B．铁棒被磁化后为什么对外显示出磁性？

C．安培提出的“分子电流”假说的主要内容是什么？

D．电流产生的磁场方向跟电流方向之间有什么关系？

（2）为解释地球的磁性，安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。如图所示，正确表示安培假设中环形电流方向的是　　。

【答案】（1）D；（2）B。

【解析】（1）A、安培受“通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场十分相似”的启发，提出“分子电流”假说，答案是明确的，没有探究的必要，故A不符合题意；

B、“铁棒被磁化后为什么对外显示出磁性？”，所提问题太笼统，没有明确的探究方向，故B不符合题意；

C、安培提出的“分子电流”假说的主要内容从材料中就能得到，不需要探究，故C不符合题意；

D、“电流产生的磁场方向跟电流方向之间有什么关系？”，研究方向明确，有探究的价值，可进行科学探究，故D符合题意。

（2）地磁的北极在地理南极的附近，在用安培定则判定环形电流的方向时，右手的拇指必需指向南方；则四指弯曲的方向就是电流流动的方向，即四指的方向应该向西，故B正确。

25．阅读短文，回答问题：

干簧管

干簧管是一种利用磁场信号来控制的线路开关器件，也叫磁控开关，常用的千簧管有单触点和双触点两种。

如图为单触点干簧管的结构示意图。其外壳是一根密封的玻璃管，管中装有两个磁性材料制成的弹性簧片电板，还灌有一种惰性气体。平时，玻璃管中的两个磁簧片触点部位是分开的（如图甲）．当有磁性物质靠近玻璃管时，在合适的磁场的作用下，管内的两个簧片的触点部位被磁化成为异名磁极就会互相吸引接触，簧片就会吸合在一起，使结点所接的电路连通（如图乙）．外磁力消失后，两个簧片由于本身的弹性而分开，线路就断开。

干簧管中的磁性材料是指铁、钴、镍等能被磁铁吸引的材料，它分为软磁性材料和硬磁性材料两种。软磁性材料是指既容易被磁化而获得磁性又很容易失去磁性的物质。硬磁性材料是指不容易被磁化而获得磁性，但一旦获得磁性又很不容易失去的物质。磁体周围的磁性材料被磁化后的极性与放置在该处的小磁针的极性相似，如我们拿一根铁棒的一端靠近或接触磁铁的N极时，这一端就会被磁化成S极，它的另一端则会被磁化成N极。

双触点干簧管类似于单刀双掷开关，它的工作原理是：没有磁场时，簧片1与簧片2接通（如图丙），当有外界磁力时，簧片1与簧片2的连接断开，簧片1与簧片3触点部位接通（如图丁），其中簧片1是公共端，簧片2是常闭接点，簧片3是常开接点。簧片中有一片是用只导电不导磁的材料做成。

干簧管外绕上能产生磁场的线圈就成了干簧继电器，当线圈通电后，管中磁性材料制成的簧片的自由端分别被磁化成N极和S极而相互吸引，因而接通被控电路。线圈断电后，干簧片在本身的弹力作用下分开，将线路切断。

（1）单触点干簧管中的磁簧片是用　 　（选填“软”或“硬”）磁性材料制成的。

（2）单触点干簧管在　 　（选填“断开”或“闭合”）时，磁簧片具有弹性势能。

（3）双触点干簧管的1、2、3三个簧片的对应制作材料可能是　 　。

 A．铁、铁、铜         B．铁、铜、铁        C．铜、铁、铜      D．铁、钴、铁

（4）当条形磁铁按图1所示的方式从A移动到B，图2能反映电路中的电流随时间变化的图象是　 　。

（5）如图3为一运用干簧继电器的电路，当开关S闭合后，它的工作特点是　 　。

A．红灯、绿灯交替发光                               B．红灯长亮，绿灯亮、灭交替

C．绿灯长亮，红灯亮、灭交替                     D．红灯长亮，绿灯不亮。

【答案】（1）软；（2）闭合；（3）B；（4）A；（5）A。

【解析】（1）单触点干簧管中的磁簧片通电时有磁性，断电时无磁性，所以是软磁性材料制成的；

（2）单触点干簧管在闭合时，产生磁性，磁簧片具有弹性势能；

（3）磁铁能够吸引双触点干簧管的1、3两个簧片，所以制作材料可能是铁；不能吸引2，制作材料可能是铜；故选B；

（4）当磁铁在AB两点时，电路接通，电路产生电流；在中间时，电路断开，电路没有电流；故选A；

（5）当开关S闭合后，电路接通，红灯亮，此时电磁铁产生磁性，把簧片吸下来，绿灯电路接通；如此反复；故选A。

26．在一盒铝制钉子中混有一些外表完全相同的铁制钉子，用什么方法可以把它们迅速区分开来？

【答案】利用磁铁的吸铁性，用磁铁把铁制的钉子先吸引出来，剩余的就是铝制的钉子。

【解析】磁体都具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，是区分铁磁性物质和其它物质最好、最快的工具。

27．两根外形一致的铁棒，已知其中一根有磁性，另一根没有磁性。

（1）若可增加其他器材，怎样把它们区分开来呢？

（2）若不可以增加其他器材，怎样把它们区分开来呢？

【答案】（1）若可以增加其他器材，方法有多种：

①找一些小铁丝、小铁钉，看哪根铁棒可以吸引这些（小）铁制品，那根就是有磁性；

②用细线将铁棒悬挂起来，使它们能在水平面自由转动，如静止时总是指南北方向，则这根具有磁性，随意指向的为无磁性；

③找一个小磁针（指南针），让铁棒两端分别靠近小磁针，如果与小磁针某一端相斥，则这根铁棒有磁性，两端都是吸引的铁棒，则为无磁性的铁棒。

（2）由于磁体两端磁性强，而中间磁性弱；则如图所示：取一根钢棒甲，用其一端靠近另一根钢棒乙的中间部位，若有吸引力，则说明所拿的钢棒甲具有磁性，而乙没有磁性；若没有吸引力，则说明所拿的钢棒甲没有磁性，而乙有磁性。

【解析】见答案，合理即可

28．指南针是我国古代的四大发明之一，它对航海事业乃至整个人类社会的文明进程，都产生了巨大影响。“创新”学习小组的同学们想利用缝衣针制作一个简易指南针。请你参与“创新”学习小组，帮助小组完成制作过程的设计。

（1）选用物品：                                                                    。

（2）制作过程：

                                                                                    。

【答案】（1）选用物品：泡沫塑料、缝衣针、条形磁铁、装有水的大烧杯、染色笔。

（2）制作过程：将条形磁铁的一端在缝衣针上顺着一个方向划几下，缝衣针被磁化成小磁针；

把小磁针穿入小泡沫块中（两端露出），并将泡沫块放入大烧杯的水中，漂浮于水面，小磁针在水面静止时，一端指南，一端指北；

用染色笔做好标记，此时的小磁针就是一个指南针。

【解析】见答案

29．如图所示是小梦从市场上买来的磁铁魔术玩具，它呈橄榄球形。两个橄榄球形磁铁抛起来后，在空中就会相互吸引、碰撞，发出类似蛇叫的清脆响声，故又名“响尾蛇蛋”。小梦想知道这个磁铁的磁极在哪儿呢？请你设计实验帮助小梦解决问题。

（1）实验器材：                 。

（2）实验步骤：                                                                    。

（3）分析论证：                                                                    。

【答案】（1）实验器材：一盒大头针。

（2）实验步骤：把橄榄球形磁铁放在大头针盒里翻转几下，拿出来观察。

（3）分析论证：吸引大头针个数最多的两个部位就是该橄榄球形磁铁的磁极。

【解析】见答案。