初中物理人教版九年级全册第1节 磁现象 磁场精品课后测评

人教版九年级物理 第二十章《电生磁》

第1节 磁现象 磁场

精选练习

一、夯实基础

1. 物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做　　　　　,具有　　　　的物体叫做磁体。如图1所示，悬挂起来的磁体,静止时总是一端指南,另一端指北,分别叫做磁体的　　极和　　极,我国古代四大发明之一的　　　　就是依据这一原理制成的。 

【答案】磁性；磁性；南(S)；北(N)；指南针。

【解析】物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性,具有磁性的物体叫做磁体。悬挂起来的磁体,静止时总是一个磁极指南,另一个磁极指北,分别叫做磁体的S极和N极,我国古代四大发明之一的指南针就是依据这一原理制成的。

2. 将条形磁体放在铁屑中,拿出后发现　　　　(选填“两端”或“中间”)吸引铁屑较多,说明条形磁体　　　　(选填“两端”或“中间”)的磁性最强,磁体上磁性最强的部位叫　　　　。一个磁体有　　　　个磁极,如果将一个磁体切割成若干段,每一段有　　　　个磁极。 

【答案】两端；两端；磁极；两；两。

【解析】将条形磁体放在铁屑中,拿出后发现两端吸引铁屑较多,说明条形磁体两端的磁性最强,磁体上磁性最强的部位叫磁极。一个磁体有两个磁极,如果将一个磁体切割成若干段,每一段有两个磁极。 

3. 磁极间的作用规律是：同名磁极相互　　　,异名磁极相互　　；磁悬浮列车是利用磁极间     （选填“同”或“异”）名磁极相互排斥的规律，使车身浮起减小阻力的。 

【答案】排斥；吸引；同。　

【解析】磁极间的作用规律是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。磁悬浮列车是利用磁极间同名磁极相互排斥的作用使车身浮起减小阻力的。

4.一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性,这种现象叫做　  。被磁化的物体具有　　个磁极。 

【答案】磁化，两。　

【解析】物体在磁体或电流的作用下会获得磁性,这种现象叫做磁化。被磁化的物体具有两个磁极。

5. 磁体周围存在着看不见、摸不着的特殊物质叫      。磁场是有方向的，规定小磁针静止时_____所指的方向就是该点的磁场方向。为了形象直观地描述磁场，按照磁场周围小磁针的排列在磁场中画出一条条_________，这样的曲叫_________。

【答案】磁场，北极，带箭头的假想曲线，磁感线。

【解析】磁体周围存在着看不见、摸不着的特殊物质叫磁场。磁场是有方向的，规定小磁针静止时N所指的方向就是该点的磁场方向。

为了形象直观地描述磁场，按照磁场周围小磁针的排列在磁场中画出一条条带箭头的假想曲线，这样的曲线叫磁感线。

6. 磁体周围的磁感线可以形象地显示磁体周围的磁场分布，磁感线的          表示磁场的强弱，磁感线在某点的切线方向可以表示该处          。在磁体的外部，磁感线总是从磁体的     出来，进入磁体的     ，而磁体内部，磁感线总是从磁体的     指向磁体的     ，与外部磁感线连在一起，构成封闭曲线。磁体周围的磁场分布在整个空间，不只是一个平面。

【答案】疏密，磁场方向，N极，S极，S极，N极，磁感线。

【解析】磁体周围的磁感线可以形象地显示磁体周围的磁场分布，磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线在某点的切线方向可以表示该处磁场方向。在磁体的外部，磁感线总是从磁体的N极出来，进入磁体的S极，而磁体内部，磁感线总是从磁体的S极指向磁体的N极。

7. 图2中的三根钢棒，B棒有磁性，则 (　　)

A. A棒有磁性，C棒无磁性

B. A棒无磁性，C棒有磁性

C. A棒可能有磁性，也可能无磁性

D. C棒可能有磁性，也可能无磁性

【答案】C。

【解析】B棒和C棒相互排斥，可以肯定它们都有磁性。B棒和A棒相互吸引，已知B棒有磁性，则A棒可能无磁性，也可能有磁性。

8．ɑ、b两个磁极之间有一个小磁针，小磁针静止时的指向如下图4所示，则（　　）

A．ɑ是S极，b是N极 B．ɑ是N极，b是S极 

C．ɑ、b都是N极 D．ɑ、b都是S极

【答案】A

【解析】磁极间相互作用的规律是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；从图可知：a端和小磁针的N极相吸引，故a端是S极；b端和小磁针的S极相吸引，故b端是N极；综上，故A正确，选项B、C、D错误。

故选A。

9．有外形相同的两根钢条M、N，按图5甲、图乙两种方式接触时，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

【答案】D

【解析】A．如果M无磁性、N无磁性，则按甲乙两图的方式接触都不会有较大吸引力，故A错误；

B．根据磁体的磁极在两端，磁性最强的特点，如果M无磁性、N有磁性，则按乙图的方式接触不会有较大吸引力，故B错误；

C．根据磁体的磁极在两端，磁性最强的特点，如果M有磁性、N无磁性，则按甲图的方式接触不会有较大吸引力，故C错误；

D．根据磁体的磁极在两端，磁性最强的特点，如果M有磁性、N有磁性，则按甲乙两图的方式接触都有较大吸引力，故D正确。

故选D。

10．指南针是我国古代的四大发明之一，如图6所示是我国早期的指南针——司南。公元1世纪初，东汉学者王充在《论衡》中记载，“司南之杓，投之于地，其柢指南”。这句话中“柢”和“南”分别指的是（　　）

A．指南针的南极，地理的南极 B．指南针的北极，地磁的北极

C．指南针的北极，地理的北极 D．指南针的南极，地磁的南极

【答案】A

【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，在地球的磁场中受到磁力的作用，其静止时其“柢”（勺柄）指向南方，即指南针的南极，地理上的南极是地磁的北极，故A正确，BCD错误。

故选A。

11．地磁场使地球生命免受宇宙射线的危害。有关地磁场形成的原因有很多假说，其中一种认为，在高温高压环境下，地核物质中的部分带电粒子向外逃逸到地幔层，并随着地球自转形成电流，从而产生磁场，如图7所示，这种现象叫做______，形成磁场的带电粒子是______（选填“质子”或“电子”）。

【答案】电流的磁效应（或电生磁），电子。   

【解析】地球自转形成电流，从而产生磁场，其实质就是电生磁，即电流的磁效应。自由电子定向移动形成电流，因此形成磁场的带电粒子是电子。

12. 作图题，根据题目中的要求，完成下列作图。

①如图8所示，根据放在两个磁极间小磁针的指向，标出两个磁极的名称及a、b两条磁感线的方向。

【答案】如右图所示。

【解析】图中小磁针静止时N极竖直向上，所以小磁针附近的磁感线方向朝上；由于在磁体外部的磁感线是从N极出发回到S极，所以图中的磁感线都是回到S极，则左边磁体的右端应为S极，右边磁体的左端也为S极．
    ②根据图9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。             

【答案】如右图所示。

【解析】根据小磁针N极指向可以知道磁铁左端是S极，右端为N极。根据磁感线的方向从北极到南极，进而可以画出磁感线方向。

③在条形磁铁旁边放一小磁针，小磁针静止时的指向如图10所示，请你根据小磁针的指向，标出条形磁铁的N、S极；并用箭头标出a点的磁感线方向。

【答案】如右图所示。

【解析】根据同名磁极相吸，异名磁极相斥的特点，小磁针左端为N极，则条形磁铁右端为S极，磁体外部的磁感线由N极出发回到S极；如图所示 。

④如图11所示，小磁针在条形磁体作用下处于静止状态，标出条形磁体的N极和A点处的磁场方向（用箭头表示）__________。

【答案】如右图所示。

【解析】由题图可知，小磁针的N指向左边，可知条形磁体的右边是N极，左边是S极；由于磁感线是从N极出发，回到S极，所以A点处的磁场方向指向条形磁体的S极。

⑤磁体旁小磁针静止时所指的方向如图12所示,标出磁体的N、S极。(小磁针涂黑端为N极)

【答案】如右图所示，根据小磁针的指向可以判断，这是同名磁极的磁场。

⑥指南针是中国的四大发明之一，这是我国对人类所作出的巨大贡献，指南针是利用地磁场指示方向。如图13所示，地球是一个大磁体，类似条形磁铁，请在图中标出地磁场的N、S极，静止小磁针N、S极，用箭头标出P点的地磁场方向。

【答案】见右图。

【解析】地磁场的地磁南极在地理北极附近，地磁南极在地理北极附近；小磁针北极指向地理北极，磁感线的切线方向为该点的磁场方向，在在图中标出地磁场的N、S极，静止小磁针N、S极，用箭头标出P点的地磁场方向，如图所示。

二、巩固提高

13．如图14所示为磁极间磁场的分布情况，其中正确的是（   ）

A．图（a）         B．图（b）        C．图（c）        D．图（d）

【答案】C。

【解析】在磁体的外部，磁感线的方向是从N极出发回到S极；同名磁极的磁感线相互排斥，可以判断只有C正确。

14．下列关于磁场和磁感线的说法中错误的有（　　）

①地磁场的磁感线是从地球北极附近发出回到南极附近的

②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线

③磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针N极决定的

④磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在

A．① B．①② C．①②③ D．①②③④

【答案】C

【解析】①地球是一个巨大的磁体，地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，所以地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近，故①错误；

②磁感线是不存在的，是为了研究方便而假象的一些有方向的曲线，故②错误；

③磁场中某点的磁场方向是一定的，并不是由放在该点的小磁针N极决定的，故③错误；

④磁场看不见摸不着，但磁场对放入其中的磁体有力的作用，所以可以借助小磁针感知它的存在，这是典型的转换法，故④正确。

故选项A、B、D不符合题意，C符合题意。

故选C。

15. 某同学研究磁体周围的磁场情况，将一根条形磁体放在水平桌面上，在它周围放置一些小磁针，小磁针的指向情况如图15甲所示。将小磁针拿掉之后，在条形磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀撒一层铁屑，轻轻敲打玻璃，可以看到铁屑的分布情况如图乙所示；根据甲图和乙图所示的实验现象，用磁感线描述条形磁体周围的磁场情况如图丙所示。下列说法错误的是（    ）

A. 图甲所示的实验，研究的是条形磁体周围的磁场方向特点

B. 图乙所示的实验，研究的是条形磁体周围的磁场分布特点

C. 图丙所示的条形磁体周围的磁感线，是人们为了描述磁场建立的物理模型

D. 由图丙可知，条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的

【答案】D

【解析】A．图甲中，条形磁体周围不同位置上放一些小磁针，小磁针N极所指的方向不同，可以研究条形磁体周围的磁场方向特点，故A正确；

B．图乙中，利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围磁场的分布，故B正确；

C．图丙中条形磁体周围的磁感线，是人们利用建模的方法画出来的并不真实存在的曲线，故C正确；

D．磁场是一种物质，为了描述磁场的分布引入了磁感线，磁感线其实不存在，故D错误。

故选D。

16．如图16所示，下列说法正确的是（    ）  

A．A点处磁场不存在              B．B点处磁场最强

C．C点处磁场比B点处强          D．D点处磁场方向为水平向左

【答案】C

【解答】选项ABC：根据磁场特点可知A点有磁感线，所以磁场存在；B点磁感线比较疏，不在两极附近，磁场不最强；C点靠近N极，磁感线比较密，故磁场比B点强，故选项A、B错误，C正确；

D选项：D点未在水平的磁感线上，故D处磁场方向不是水平向左，故D错误。

故选C。

17．若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，图17所示的四个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是（   ）

【答案】B。

【解答】地球是一个巨大的磁体，相当于一个条形磁体，周围存在磁场。地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近。所以选B。

18．关于磁感线，下列说法正确的是  （    ）

A．           磁感线是磁场中实际存在的曲线

B．磁感线都是从磁体的N极到S极

C．磁体N极在磁场中某点的受力方向与该点的磁感线切线方向一致

D．磁感线只分布在磁体外，不分布在磁体内

【答案】C。

【解析】A选项：磁感线是磁场中实际存在的曲线。磁感线是人们为研究磁场而画的一条条假想的曲线，并不存在，所以该选项错误；

B选项．磁感线都是从磁体的N极到S极。在磁体的外部，磁感线是从磁体的N极到S极，而在磁体的内部，磁感线是从磁体的S极到N极。所以该选项错误；

C选项．磁体N极在磁场中某点的受力方向与该点的磁感线切线方向一致。该选项正确。

D选项．磁感线只分布在磁体外，不分布在磁体内。磁感线是闭合的曲线，所以该选项错误；

所以选C。

19. 小明在学习奥斯特实验后，知道电与础之间存在联系，于是对电与磁的相关内容进行整理，部分整理内容如上表所示。

①请你将表格中空缺处填写完整。_________

②小明类比磁的相关知识，提出“电荷的周围可能存在电场”的猜想。

（a）你认为小明所类比的“磁的相关知识”是：                 。

（b）若确实存在“电场”，我们可以从哪些方面进行学习，请举例：            。

【答案】①同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；②（a）磁体的周围存在磁场；（b）电场的分布特点和方向。

【解答】①根据题意可知，磁场和电场之间的原理非常相似；所以空格处可以填写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（a）磁体的周围存在磁场；

（b）磁场有一定的方向，磁场中不同点的磁场的强弱、方向不相同，所以我们可以从电场的分布特点和方向学习电场。

20． 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）如图所示18为实验步骤③得到的细铁屑分布情况。请你画出经过A点的磁感线。

（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？

【答案】（1）见下图；（2）见解析.

【解析】

（1）根据磁感线的特点可知，在磁体的外部，磁感线是从磁体的N极出来，回到磁体的S极的，所以A点的磁感线是向左的，如图所示。

（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，是由于磁力较小，由于铁屑受到摩擦力的作用，其运动状态没有发生变化；步骤③中轻敲玻璃板“力线”，此时摩擦力减小，磁力大于摩擦力，则磁感线能通过细铁屑呈现出来。

21．“物理学中认为如果一个物体能对其他物体做功，我们就说这个物体具有能量”。

① 根据上述观点，你认为磁体周围磁场是否具有能量，请写出理由。         。

② 小华认为：磁体周围磁场有“磁场能”，并且认为图19中A条形磁铁周围的“磁场能”较强。请你设计实验来判断小华的想法是否正确，请写出简单的实验过程。                                                            

【答案】①有能量，当其他磁体（铁、钴、镍等物质）放入磁场时，会受到吸引而靠近（会受到排斥而分开）。/没有能量，当不具有磁性的物体放入磁场时，该物体不受力且静止不动。（合理均得分）②将相同的物体放入不同磁场的相同位置，通过比较物体移动距离判断磁场能的强弱。

【解析】① 有能量，当其他磁体（铁、钴、镍等物质）放入磁场时，会受到吸引而靠近（会受到排斥而分开）。（或没有能量，当不具有磁性的物体放入磁场时，该物体不受力且静止不动）。（合理均得分）

② 因为能够做功就具有能量。小华认为：磁体周围磁场有“磁场能”，并且认为图中A条形磁铁周围的“磁场能”较强。我们可以比较磁场对物体做功的多少来判断小华的想法是否正确，所以将相同的物体（具有磁性）放入不同磁场的相同位置，通过比较物体移动距离判断磁场能的强弱。

22．某小组在学习了地磁场知识后，查阅资料发现地球的磁极并不会总停留在同一个地方。地磁S极的位置已从100年前的加拿大移到了北冰洋俄罗斯境内，而且从1990 年代中期以后，磁极移动速度加快，正在从原来的每年约15公里上升到了每年约55公里，科学家对地磁S极的预测轨迹如图5所示。下表记录了1994年、2001年、2007年地磁S极的实际经纬坐标。

⑴ 甲同学认为随着地磁S极的移动，在北极点的小磁针所受地磁场的作用力会发生改变，你是否赞成他的观点并说明理由。         

⑵ 下面是小组成员根据相关资料所预测的2021年地磁S极的经纬度，你认为合理的是：     

（A）166°W；87°N                 （B）166°E；87°N     

（C）166°W；85°N                 （D）166°E；85°N    

【答案】（1）赞同。地磁S极移动会导致北极点的地磁场发生变化，在该处的小磁针所受地磁场的作用力方向会改变。（2）B。

【解析】（1）随着地磁S极的移动，导致北极点的地磁场发生变化，在该处的小磁针所受地磁场的作用力方向会改变，甲同学的观点正确；

（2）从图中和表中数据可知，2021年地磁S极的经度在160°E -170°E之间，大约166°E，2007年纬度在84°N，2021年地磁S极的纬度高于84°N，从图中可知大约在87 °N．故B符合题意．

23. 如图5所示，当一块条形磁铁的N极缓慢靠近铁块时，a端被磁化为S极、b端为N极，磁铁的N极与铁块a端相互     。

①  经查阅资料得知：铁原子中的电子围绕原子核运动或自旋时，会形成微小的环形电流【如图6(a)所示】，微小的环形电流的周围存在微小的       。铁磁质内部原子中电子围绕原子核运动或自旋的方向一致且排列整齐所构成微小的区域叫做磁畴。通常情况下，各个磁畴的方向是无序的，如图6(b)所示，整个铁块对外就不显磁性。当磁体靠近铁块时，铁块内部各个磁畴方向趋于同一方向，整个铁块对外就显示出磁性，如图6(c)所示。

② 有人猜测蜜蜂、家鸽等动物体内也存在磁畴，受地磁场的作用，所以它们能自行辨认地理方位。请你设计一个实验，初步推断上述观点是否合理。写出简要的实验过程：           

【答案】吸引。①磁场。②将磁体系在家鸽等动物上，如果家鸽等动物不能辨认方位，则说明上述观点可能正确。（合理均给分）

【解析】当一块条形磁铁的N极缓慢靠近铁块时，a端被磁化为S极、b端为N极，因为异名磁极吸引，所以磁铁的N极与铁块a端相互吸引。

①因为电流的周围存在磁场，铁原子中的电子围绕原子核运动或自旋时，会形成微小的环形电流，所以微小的环形电流的周围存在微小的磁场。

②将磁体系在家鸽等动物上，若动物体内也存在磁畴，则动物就会显示出磁性，尽管地磁场的作用不变，但是动物自己已有磁性，就不能辨认方位，则说明上述观点可能正确。（合理均给分）