2024年初中物理讲义专题练习9全册（人教版）20.1 磁现象 磁场（考点解读）（解析版）

\o"10.3物体的浮沉条件及应用"20.1\o"20.1磁现象磁场"磁现象磁场（考点解读）（解析版）1、磁性、磁体、磁极和磁极间的相互作用（1）磁性：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性；（2）磁体：具有磁性的物体叫磁体；（3）磁体的分类：①天然磁体、人造磁体；②条形磁体、蹄形磁体、磁针；③硬磁体、软磁体；（4）磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极；（5）水平方向能够自由转动的磁体，静止时指南的一端叫南极，又叫S极，指北的一端叫北极，又叫N极；（6）磁极间的相互作用规律：同名磁极相排斥，异名磁极相吸引。

注意：（1）任何一个磁体都有两个磁极，没有一个磁极的磁体，也没有两个以上磁极的磁体，一个磁体截成两半，每一半都有单独的N极和S极；两个条形磁体异名磁极相互接触，变成一个整体，则接触部分变成新磁体的中间，是磁性最弱的部分；如图：

（2）磁体具有吸铁性和指南性：人工沙滩先经过磁选，就是利用吸铁性把铁钉铁片去除，选矿时把含铁矿石和不含铁矿石分开；指南针就是利用指南性。2、磁性材料以及物体是否具有磁性的判断方法（1）磁性材料：指由过度元素铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质。（2）判断物体是否具有磁性的方法：①利用磁体的指向性来判断：把被检物体悬挂起来在水平方向可以自由转动，静止时总是一端指南一端指北，则是磁体，静止时指向无规律则不是磁体；

②利用磁体的吸铁性来判断：把被检物体靠近铁钉，如果吸引则是磁体，如果不吸引则不是磁体；

③利用磁极间作用规律来判断：把被检物体分别与已知磁体的S极和N极靠近，如果一次吸引一次排斥则是磁体，如果两次都吸引则不是磁体；

④利用磁极磁性最强来判断：若A、B两根外形相同的钢棒，已知其中一根具有磁性，另一根没有磁性，具体的区分方法是，将A的一端从B的左端向右滑动，若发现吸引力的大小不变，则说明A有磁性；若吸引力由大变小再变大，则说明B有磁性。注意：（1）若被判断的物体与已知磁体相互排斥，由同名磁极相互排斥的规律可知，该物体一定具有磁性；

（2）若被判断的物体与已知磁体相吸引，根据磁体具有吸铁性和异名磁极相互吸引的性质，判断出该物体可能有磁性，也可能没有磁性。3、磁场：（1）定义：磁体周围存在的特殊物质叫磁场，磁场看不见，摸不着，我们通过它的基本性质来认识；将一个条形磁体靠近静止的小磁针，发现小磁针开始转动，两极不再指南北，这说明磁体通过磁场对小磁针产生了磁力的作用，由此证明磁场是存在的，尽管磁场看不见，摸不到，但是客观存在的；

（2）性质：磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用；下图是利用小磁针和铁屑体现的条形磁体周围磁场分布情况；

（3）方向：磁场中能够自由转动的小磁针静止时北极的指向规定为磁场方向；

磁场中某一点的磁场方向与这一点放置的小磁针自由静止时北极的受力方向相同，与小磁针南极的受力方向相反；注意：（1）磁场是一种特殊的物质，它看不见，摸不着，是真实的客观存在；

（2）磁体间的相互作用是通过磁场这种物质来实现的；

（3）磁感线是描述磁场的方法，磁感线能看到，但不是真实存在；4、地磁场：（1）地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场；

（2）地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合，即：地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近如图：

（3）历史上第一个记载地理和地磁两极不重合的人是我国宋代的沈括，他提出磁偏角的概念；5、磁化：（1）一些物质在磁体或电流的作用下获得磁性，叫做磁化；

（2）被磁化的物质如果离开磁体或电流仍长时间具有磁性，叫硬磁性材料，例如钢；如果很短的时间磁性就消失，叫软磁性材料，例如铁。注意：（1）只有磁性材料才能被磁化，如铁、钴、镍．其他材料是不能被磁化的．

（2）磁性材料被磁化时，遵循同名磁极相排斥、异名磁极相吸引的规则．如图，铁钉离磁体近的部分被磁化成异名磁极，离磁体远的部分被磁化成同名磁极。

（3）积累生活中的相关现象：

磁带和磁卡利用了它们能够被磁化的原理；

磁性材料在高温条件下，有去磁的现象；磁带、磁盘、磁卡等物体不适合在磁场环境和高温环境保存．

彩色电视显像管被磁化后颜色失真；

机械手表被磁化后走时不准。6、磁感线及其特点（1）用带箭头的曲线来形象、方便地描述磁场，这叫磁感线；

为了便于研究磁场，我们引入了磁感线的概念，磁感线是假想的分布在磁体周围的曲线，这种研究方法叫建立理想模型法；

（2）磁感线的疏密表示磁性强弱；箭头方向表示磁场方向；

（3）在磁体外部，磁感线从N极出发，到S极进入；在磁体内部是从S到N．磁感线没有交叉的。【考点1磁性、磁体、磁极和磁极间的相互作用】【典例1-1】（2022秋•泽州县期末）实验室里，小梦不小心将一条形磁铁从中间断开，断开的两端分别设为甲、乙，如图所示，则下列判断正确的是（）A．甲端是N极，乙端是S极 B．甲端是N极，乙端是N极 C．甲端是S极，乙端是S极 D．甲端是S极，乙端是N极【答案】D【分析】磁体始终有两个磁极，一个南极和一个北极。【解答】解：将条形磁铁从中间断开，它将变成两个磁体，每个磁体都有两个磁极，且总是一个N极和一个S极，故ABC错误，D正确。故选：D。【典例1-2】（2023春•灌云县期中）如图甲所示，放有磁铁两个小车用细线相连，剪断细线，小车向相反方向运动，此现象既说明磁极间相互作用规律是同名磁极互相排斥，又说明物体间力的作用是相互的。如图乙所示是甲、乙两种物质质量和体积的关系图像，由图像可以推断：ρ甲大于ρ乙（选填“大于”或“小于”）。【答案】同名磁极互相排斥；相互；大于【分析】（1）同名磁极互相排斥，异名磁极相互吸引。（2）物体间力的作用是相互的。（3）同体积的不同物质，质量越大，密度越大。【解答】解：如图甲所示，放有磁铁两个小车用细线相连，剪断细线，小车向相反方向运动，此现象既说明磁极间相互作用规律是同名磁极互相排斥，又说明物体间力的作用是相互的。如图乙所示是甲、乙两种物质质量和体积的关系图像，由图像可以推断：在体积相同时，甲的质量大于乙的质量，所以甲的密度大于乙的密度，即ρ甲大于ρ乙。故答案为：同名磁极互相排斥；相互；大于。【变式1-1】（2023春•古塔区校级期中）如图所示，弹簧测力计下挂着铁块P，其正下方的水平地面上放着条形磁铁Q，P和Q均处于静止状态。已知P和Q的重力分别为G和3G，若弹簧测力计的示数为2G，则下列说法正确的是（）A．P对Q的吸引力和Q的重力是一对平衡力 B．弹簧测力计对P的拉力和Q对P的吸引力是一对平衡力。大小均为2G C．P对弹簧测力计的拉力大小为G D．P对Q的吸引力和地面对Q的支持力大小分别为G和2G【答案】D【分析】（1）根据二力平衡条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一个物体上；（2）P对弹簧测力计的拉力大小等于P受到的力即为弹簧测力计的示数；（3）对P、Q分别受力分析，利用力的平衡条件和相互作用力得出PQ之间吸引力的大小和地面对Q的支持力的大小。【解答】解：A、此时Q静止在地面上，Q受到P对Q的吸引力、自身的重力和地面的支持力作用，则可知P对Q的吸引力和Q的重力的大小不相等，所以二力不是平衡力，故A错误；B、对P进行受力分析可知，P受到竖直向上弹簧测力计的拉力F拉、Q对P的吸引力FQP、竖直向下的重力G，且F拉＝FQP+G，所以弹簧测力计对P的拉力和Q对P的吸引力大小不相等，二力不是平衡力，故B错误；C、已知弹簧测力计的示数为2G，且弹簧测力计对P的拉力与P对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力，所以P对弹簧测力计的拉力大小为2G，故C错误；CD、对P进行受力分析可知，P受到竖直向上弹簧测力计的拉力F拉、Q对P的吸引力FQP、竖直向下的重力G，如图1所示，由题可知，F拉＝2G；根据力的平衡条件可得：FQP＝F拉﹣GP＝2G﹣G＝G，即Q对P的吸引力大小为G，由于力的作用是相互的，所以P对Q的吸引力也是G；对Q进行受力分析可知，Q受到竖直向下的重力3G和竖直向上的支持力F支持、P对Q的吸引力FPQ，如图2所示；其中，P对Q的吸引力FPQ与Q对P的吸引力FQP是一对相互作用力，所以FPQ＝FQP＝G；根据力的平衡条件可得：F支持＝GQ﹣FPQ＝3G﹣G＝2G，故D正确。故选：D。【变式1-2】（2023•秦都区校级一模）下水道口常有异味，这是扩散现象；室内会装地漏防止这一现象，如图所示是一款磁悬浮地漏的结构图。当密封盖上方无水时，磁体A将密封盖顶起，防止臭气外漏。若磁体A下端为N极，则磁体B上端为N极.【答案】扩散现象；N。【分析】分子在永不停息地做无规则运动；同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。【解答】解：若地漏不密封，排水管内臭气会由于气体分子永不停息地做无规则运动，是扩散现象；由题可知，两磁体之间的作用力是斥力，同名磁极相互排斥，所以，若磁体A下端为N极，则磁体B上端为N极。故答案为：扩散现象；N。【考点2磁性材料以及物体是否具有磁性的判断方法】【典例2-1】（2023•贵州模拟）据史料记载，当年秦始皇在建造阿房宫北阙门时，令能工巧匠们“累磁石为之”，故称“磁石门”，类似于现代的安全检查门。下列物体能被“磁石门”检查出的是（）A．木棒 B．铁棒 C．陶罐 D．铜棒【答案】B【分析】我们把物体能够吸引铁钴镍等物质的性质叫磁性，具有磁性的物体叫磁体。【解答】解：磁体能够吸引磁性材料，木棒、陶罐和铜棒都不是磁性材料，铁是磁性材料，故B符合题意，ACD不符合题意。故选：B。【典例2-2】（2022•滨江区一模）如图所示的四个实验中，不能确定钢棒具有磁性的是（）A．小磁针被排斥 B．静止时始终南北指向 C．电流表指针偏转 D．能吸引更多的铁屑【答案】D【分析】（1）磁体的基本性质是能够吸引铁、钴、镍和其他磁性材料，还具有指南北的性质；（2）给带铁芯的螺线管通电，便制作成了电磁铁，影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小、线圈的匝数和铁芯的有无；（3）导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流（可以从电流表指针发生偏转来体现），这是电磁感应现象。【解答】解：A、同名磁极相互排斥，小磁针与钢棒相互排斥，说明都具有磁性，故A不符合题意；B、钢棒指南北，这是磁体的基本性质，说明钢棒具有磁性，故B不符合题意；C、导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流（可以从电流表指针发生偏转来体现），这是电磁感应现象，能说明钢棒具有磁性，故C不符合题意；D、铁（钢）芯能使通电螺线管的磁性增强，使其能吸引更多的铁屑，不能说明钢棒具有磁性，故D符合题意。故选：D。【典例2-3】（2021秋•沂南县期末）根据磁极的磁性最强判断：若有A、B两个外形完全相同的钢棒如图所示，已知一个有磁性，另一个没有磁性，区分它们的方法是将A的一端从B的左端向右端滑动，若在滑动过程中发现吸引力的大小不变，则说明有磁性的是A；若发现吸引力由大变小再变大，则说明B有磁性。【答案】见试题解答内容【分析】将A的一端从B的左端向右端滑动，若在滑动过程中发现吸引力的大小不变，则说明B的两端不是磁极，则A是有磁性的；若发现吸引力由大变小再变大，则说明B的两端是磁极，B有磁性。【解答】解：条形磁铁的中间磁性最弱，两端磁性最强；A在B的上方从左端向右端匀速移动，若吸引力的大小不变，说明它们间的力的作用大小不变，则B棒肯定无磁性，A棒有磁性；若吸引力的大小先由大变小，然后是由小变大，说明B的两端磁性较强，中间磁性较弱，则B肯定有磁性。故答案为：A；B。【变式2-1】（2022春•云岩区校级期中）有外形相同的两根钢条M、N，按图甲、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有磁性、N有磁性 C．M有磁性、N无磁性 D．M无磁性、N有磁性【答案】B【分析】磁体具有吸引铁、钴、镍的性质，任何磁体都具有两个磁极，磁北极N，磁南极S，磁体中磁极部分磁性最强，中间部分磁性最弱。【解答】解：由题意可知，图甲、图乙两种方式接触时，它们之间都有较大吸引力，因磁体的两端磁性最强，中间最弱，所以，在图甲中，钢条M的中间位置磁性弱，N却能牢牢吸引M，说明钢条N具有磁性；同理，由图乙可知，钢条M也具有磁性，由选项可知，只有B正确。故选：B。【变式2-2】（2022秋•顺平县期末）网课期间，老师布置了作业：怎样检验一根铁棒是否有磁性？杨阳同学列举了如下两种方法：（1）如图甲，将铁棒的一端靠近小磁针的N极，互相吸引，将另一端靠近小磁针N极，也互相吸引，说明铁棒无（选填“有”或“无”）磁性；如果铁棒的一端与小磁针的N极互相吸引，另一端与小磁针的N极互相排斥，说明铁棒有（选填“有”或“无”）磁性。（2）如图乙，水平向右移动铁棒，弹簧测力计的示数有变化，说明铁棒有（选填“有”或“无”）磁性。【答案】（1）无；有；（2）有。【分析】（1）在利用磁极间的作用规律来确定铁棒是否具有磁性时，要注意两者相互吸引这种情况：异名磁极相互吸引；磁体也具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。判断方法：把被检物体的两端分别与已知磁体的N极靠近，如果一次吸引一次排斥则是磁体，如果两次都吸引则不是磁体。（2）利用磁体的磁极磁性最强来判断。【解答】解：（1）如果铁棒的两端都能与小磁针N极相吸引，根据“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”可知，铁棒不可能是磁体，所以无磁性。如果铁棒的一端与小磁针的N极互相吸引，另一端与小磁针的N极互相排斥，根据“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”可知，铁棒有磁性。（2）如图乙，水平向右移动铁棒，弹簧测力计的示数有变化，说明铁块受到铁棒的作用力且力的大小发生变化；由于磁体具有吸引铁的性质，且磁体的磁极磁性最强，中间磁性最弱，所以铁棒有磁性。故答案为：（1）无；有；（2）有。【变式2-3】（2023•武汉模拟）为辨别钢棒是否有磁性，小明设计了以下方案进行探究。（1）如图甲所示，小磁针与钢棒M端相互吸引，则钢棒的情况可能是AC；A．原来就具有磁性，M端为N极B．原来就具有磁性，M端为S极C．原来没有磁性，被小磁针磁化后，M端成了N极D．原来没有磁性，被小磁针磁化后，M端成了S极（2）如图乙所示，挂在弹簧测力计下的磁铁，下端为N极。水平向左移动钢棒的过程中，测力计示数持续变大，小明由此判断，钢棒原来一定具有磁性，且M端是N极（选填“N”或“S”）。本实验若把磁铁换成软铁块，情况又会怎样？水平向左移动钢棒的过程中，弹簧测力计示数先变小后变大。【答案】（1）AC；（2）N；水平向左移动钢棒的过程中，弹簧测力计示数先变小后变大。【分析】每个磁体有两个磁极，而磁极的磁性最强，对于条形磁体来说，两端分别是两个磁极，中间的磁性最弱，异名磁极相互吸引，同时磁体也可以吸引磁性物质。【解答】解：（1）根据知识点磁体能够吸引铁、钴、镍等物质；同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引；小磁针的S极与钢棒M端互相吸引，则钢棒如果原来有磁性，M端应该是N极，如果原来没有磁性，钢棒被磁化后，M端是N极，故BD不符合题意，AC符合题意。故选AC。（2）由于磁体的两端磁性最强，中间磁性最弱；同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引；水平向左移动钢棒，钢棒的M端是N极，从M端到中间，磁体受到的斥力逐渐减小；从中间到右端，磁体受到的引力逐渐增大，所以弹簧测力计的示数持续变大；若把磁铁换成软铁块，钢棒的M端为N极、N端为S极，两端磁性最强，水平向左移动钢棒的过程中，弹簧测力计示数先变小后变大。故答案为：（1）AC；（2）N；水平向左移动钢棒的过程中，弹簧测力计示数先变小后变大。【考点3磁场和地磁场以及磁化】【典例3-1】（2022秋•平泉市期末）下列关于磁场的描述，不正确的是（）A．磁体之间的相互作用是通过磁场产生的 B．磁场看不见摸不着，但可以借助小磁针感知它的存在 C．磁场对放入其中的物体一定会产生力的作用 D．能自由转动的小磁针静止时N极指向为该点的磁场方向【答案】C【分析】（1）磁体之间的相互作用是通过磁场实现的；（2）磁场看不见、摸不着，但是真实存在的；（3）磁场的基本性质是对放在其中的磁体和运动电荷有力的作用；（4）放入磁场中的小磁针，静止时北极所指方向与该点的磁场方向一致。【解答】解：A、磁体间的吸引或排斥作用都是通过磁场来完成的，故A正确；B、磁场是看不见的，但对放入其中的磁体有力的作用，故可通过小磁针感知它的存在，故B正确；C、磁场对放入其中的磁性物质会产生力的作用，故C错误；D、能自由转动的小磁针，静止时N极所指方向为该点的磁场方向，故D正确。故选：C。【典例3-2】（2023•门头沟区二模）（多选）如图展示了我国古代劳动人民的智慧成果，对其中所涉及的物理知识，下列说法中正确的是（）A．司南利用地磁场对磁体有力的作用来指示南北 B．戥子利用杠杆平衡来称量质量 C．孔明灯在上升过程中只受重力 D．敲击不同的编钟，发出的音调一定相同【答案】AB【分析】（1）磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用；（2）杆秤是利用杠杆原理来测量物体质量的测量工具；（3）孔明灯在上升过程中受重力和浮力；（4）音调指声音的高低，由振动频率决定。【解答】解：A、地球周围存在着磁场，司南利用地磁场对磁体有力的作用来指示南北，故A正确；B、戥子是利用杠杆平衡条件来称量质量的，故B正确；C、孔明灯在上升过程中受重力和浮力，故C错误；D、大小不同的编钟振动时的频率不同，发出声音的音调不同，故D错误。故选：AB。【典例3-3】（2022•都安县校级二模）在探究磁体周围磁场的实验中，老师将条形磁体平放在玻璃板下方，然后在玻璃板上均匀洒上铁屑，轻敲玻璃板，铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离，在磁力的作用下，铁屑就会有序地排列起来，如图所示；借助铁屑可以显示磁体周围磁场的分布特点。【答案】惯性；磁场【分析】①一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性。惯性的大小与质量有关，质量越小，惯性越小，运动状态越容易改变；②在磁体周围空间存在一种特殊的物质，这种物质能对放入其中的磁体产生力的作用，这就是磁场。【解答】解：铁屑质量较小，惯性小，运动状态容易改变；所以轻敲玻璃板，铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离；磁体周围始终存在磁场，借助细铁屑可以显示磁体周围的磁场分布特点。故答案为：惯性；磁场。【变式3-1】（2022秋•成武县期末）研究发现，人体内部存在磁场，但与地磁场相比很弱，则（）A．人体内部磁场的磁感线分布比地磁场密 B．人体内部磁场的磁感线不是闭合的曲线 C．把人体看作一个磁体，该磁体可能只有一个磁极 D．人体内部磁场可能是由人体内的电流产生【答案】D【分析】（1）磁场越强，反映在磁感线上分布较密，磁场越弱，反映在磁感线上分布较疏；（2）磁感线是闭合的曲线；（3）任何磁体都有两个极：N极和S极；（4）电流的周围存在磁场。【解答】解：A、人体内部的磁场与地磁场相比很弱，若用磁感线描述人体内部的磁场和地磁场，则人体内部磁场的磁感线分布较疏与地球的磁场，故A错误；B、人体内部磁场的磁感线是闭合的曲线，故B错误；C、任何磁体都有两个极：N极和S极，把人体看作一个磁体，该磁体也有磁极，故C错误；D、根据奥斯特实验，通电导体周围有磁场，对人体内部磁场存在的原因提出猜想：电流周围有磁场，人体内有电流，故D正确。故选：D。【变式3-2】（2023•梁山县二模）如图所示有关电和磁的现象，下列说法正确的是（）A．图中毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带负电 B．图中的测电笔在辨别火线、零线时，不能接触笔上的任何金属体 C．图中的小磁针在地磁场作用下静止时，小磁针的南极指向地磁场的南极 D．图中“柠檬电池”形成通路后，电流将从铜片流入电压表【答案】D【分析】（1）摩擦起电的实质是电子的转移；（2）测电笔的正确使用是：手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触零线或火线，氖管发光的是火线，氖管不发光的是零线；（3）地磁场的北极在地理南极附近，地磁场南极在地理北极附近，结合磁极间的作用规律可做出判断；（4）根据电压表的正确使用方法确定电源的正负极和电流的流向。【解答】解：A．毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮失去电子带正电，橡胶棒得到电子带负电，故A错误；B．使用测电笔时，手要与笔尾金属体接触，这样在接触火线时才能构成通路，氖管才能发光，故B错误；C．地磁场南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，小磁针在地磁场作用下静止时，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的南极指向地磁场的北极，故C错误；D．根据图示可知，电压表正向偏转，铜片与电压表的正接线柱相连，因此铜片为电池的正极，铁片是电池的负极，电流将从铜片流入电压表，故D正确。故选：D。【变式3-3】（2023•淮阳区校级三模）地球上所有生物活动的能量都来自太阳，太阳能可以通过太阳能电池转化为电能，但是这些电能却不能自动转化为太阳能，这说明能量的转化具有方向性；当太阳风暴爆发时，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的方向，如图所示，地磁场的两极与地理的两极不是（选填“是”或“不是”）重合的。【答案】方向；不是。【分析】能量的转移和能量的转化具有方向性；地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场；地磁场的南北极与地理南北极相反且不重合，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。【解答】解：太阳能可以通过太阳能电池转化为电能，但是这些电能却不能自动转化为太阳能，这说明能量的转化具有方向性；2地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。故答案为：方向；不是。【考点4磁感线及其特点】【典例4-1】（2023•高要区二模）如图所示，正确的是（）A． B． C． D．【答案】A【分析】根据磁场的性质及磁感线的特点分析即可。【解答】解：在磁体外部，磁感线的方向是由磁体的N极出发回到磁体的S极，则由图可知左端磁极为N极，故A正确，BCD错误。故选：A。【典例4-2】（2023•姑苏区模拟）如图所示，是描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，a点的磁场比b点弱（强/弱），若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向Q（P/Q）。【答案】弱；Q。【分析】（1）磁感线的分布疏密可以反映磁场的强弱，越密越强，反之越弱。（2）磁感线是有方向的，磁感线上的任何一点的切线方向跟小磁针放在该点的北极指向一致。【解答】解：从图中可以看出a点的磁感线比b点的磁感线疏，故a点的磁场比b点的磁场弱。小磁针静止在b点时，其N极指向与该点磁感线的方向一致，故N极指向Q点。故答案为：弱；Q。【变式4-1】（2023•西乡塘区一模）物理学是美的，许多物理现象都具有对称美、平衡美和曲线美。如图所示的优美曲线中，用磁感线描述磁体外部磁场正确的是（）A． B． C． D．【答案】D【分析】磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出来，回到S极。【解答】解：根据课本知识可知，磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出来，回到S极；在选项AB中，磁体外部的磁感线从磁体的S极出来，回到N极，故AB错误；在选项C中，磁感线从左侧磁体的S极出来，故C错误；只有D项中磁感线方向正确，故D正确。故选：D。【变式4-2】（2022秋•湘潭期末）如图所示为两个磁极间的磁感线分布图，小磁针静止在C点。则图中磁极A为N极，小磁针的左端为S极。（均选填“N”或“S”）【答案】N；S【分析】根据磁场的性质及磁感线的特点分析即可；某点磁场的方向实际就是小磁针静止时北极所指的方向，而在磁体外部磁感线的方向是由N出发回到S极，实际磁场的方向与磁感线方向是一致的。【解答】解：根据磁体外部，磁感线的方向是由磁铁的N极出发回到磁铁的S极；由图确定图中磁极A为N极、磁极B为S极；小磁针静止时北极所指的方向为某点磁场的方向，则小磁针的右端为N极、左端为S极。故答案为：N；S。一、选择题。1．（2023•高新区校级模拟）如图所示是中国科学家将月壤样本置于显微镜下放大10倍观测的景象，月亮上的“土”是五彩斑斓的，研究中发现月壤中含有磁铁矿、水和我国首个发现的月球新晶体矿物—嫦娥石。关于月壤研究下列说法正确的是（）A．月壤样本带回地球后质量变大 B．月壤中绿色的颗粒吸收绿光 C．嫦娥石熔化时温度不变 D．月壤中的磁铁矿只有一个磁极【答案】C【分析】（1）质量是物质的属性，不随位置、温度、形状和状态的改变；（2）不透明的物体的颜色由反射的色光的颜色决定；（3）晶体有固定的熔点，在熔化过程中温度保持不变；（4）任何一个磁体有且只有两个磁极。【解答】解：A、月壤样本带回地球后质量不变，故A错误；B、月壤中绿色的颗粒反射了绿光，故B错误；C、嫦娥石熔化时温度不变，故C正确；D、月壤中的磁铁矿有两个磁极，故D错误。故选：C。2．（2022秋•惠东县期末）如图所示的实验中，用来探究磁体磁极之间相互作用规律的实验是（）A． B． C． D．【答案】A【分析】（1）磁极间的相互作用规律是：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引；（2）电磁继电器工作优点：利用低电压弱电流控制高电压强电流；（3）奥斯特实验证明通电直导线周围存在磁场；（4）电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关。【解答】A、磁体靠近小磁针观察小磁针的偏转，是利用磁极间的作用规律，故A符合题意；B、电磁继电器是利用光控开关控制电磁铁是否有磁性，从而控制工作电路中的两盏灯的亮灭，故B不符合题意；C、通电直导线周围存在磁场，能使其附近的小磁针受磁力作用发生偏转，故C不符合题意；D、电磁铁磁性的强弱与电流大小、线圈匝数有关，故D不符合题意，故选：A。3．（2022秋•开江县期末）如图所示，粗糙的水平桌面上有两块相同的磁体甲和乙，它们之间有相互作用力且保持静止。以下对图中甲、乙两块磁体的磁极和它们的受力情况分析正确的是（）A．如果甲、乙两个磁体的左端均为N极，则桌面对甲、乙的摩擦力方向相同 B．如果甲、乙两个磁体的左端均为S极，则桌面对甲、乙的摩擦力大小不同 C．如果甲、乙两个磁体相互吸引，则甲的右端一定为N极，乙的左端一定为S极 D．如果甲、乙两个磁体相互排斥，则甲的左端可能为N极，此时乙的左端为S极【答案】D【分析】（1）摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反；（2）相互作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，但不作用在同一个物体上；互相平衡的两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在同一个物体上；（3）（4）同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。【解答】解：A、如果甲、乙两个磁体的左端均为N极，则甲磁体的右端为S极，甲磁体与乙磁体互相吸引，桌面对甲的摩擦力的方向向左，桌面对乙的摩擦力方向向右，故A错误；B、如果甲、乙两个磁体的左端均为S极，则甲磁体的右端为N极，甲磁体与乙磁体互相吸引，甲磁体对乙磁体的吸引力与乙磁体对甲磁体的吸引力是一对相互作用力，大小相等；甲磁体对乙磁体的吸引力与桌面对乙的摩擦力是一对平衡力，大小相等；乙磁体对甲磁体的吸引力与桌面对甲的摩擦力是一对平衡力，大小相等；因此桌面对甲、乙的摩擦力大小相等，故B错误；C、如果甲、乙两个磁体相互吸引，则甲的右端与乙的左端一定为异名磁极，可能甲的右端为N极，乙的左端为S极，也可能甲的右端为S极，乙的左端为N极，故C错误；D、如果甲、乙两个磁体相互排斥，则甲的右端与乙的左端一定为同名磁极，可能甲的左端为N极，乙的左端为S极，也可能甲的左端为S极，乙的左端为N极，故D正确。故选：D。4．（2022•海南）我国古代四大发明对世界文明发展做出了重要贡献，其中利用磁性材料特性的是（）A．指南针 B．火药 C．造纸术 D．印刷术【答案】A【分析】地球的周围存在磁场，地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近，由于异名磁极相互吸引，故指南针静止时指向南方的是它的S极，指向北方的是它的N极。【解答】解：指南针利用了磁性材料的特性：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；而火药、造纸术和印刷术都没有用到磁性材料，故BCD错误，A正确。故选：A。5．（2023•榕城区二模）如图是我国劳动人民在生产生活中创造和使用的工具，下列选项中正确的是（）①汲水用的桔槔运用了杠杆原理②钻木取火是将内能转化成机械能③司南利用了地磁场对磁体有力的作用指示南北④篆刻用的刀刃很薄是为了减小压强⑤日晷测定时间利用了光的直线传播A．①②③ B．①④⑤ C．①③⑤ D．②④⑤【答案】C【分析】①桔槔是运用杠杆原理；②钻木取火将机械能转化为内能；③司南是磁体，地球是磁体，磁体与磁体之间有磁力的作用；④篆刻用的刀刃很薄是减小受力面积从而增大压强；⑤日晷是利用光的直线传播原理；【解答】解：①在井上汲水的桔槔，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，运用了杠杆原理，故①正确；②钻木取火，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故②错误；③司南利用地磁场对磁体有力的作用指示南北，故③正确；④篆刻用的刀刃很薄是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故③错误；⑤日晷就是利用影子的方向、长短粗略判断时刻的计时仪器，利用了光的直线传播，故⑤正确。故选：C。6．（2021•鼓楼区一模）如图所示，回形针被磁化后，即使磁铁不与回形针接触，也对它有吸引力。针对此现象，以下分析正确的是（）A．回形针被磁化后整个都呈现为N极 B．若将磁铁换成通电螺线管也可得到图示的情境 C．回形针对磁铁没有吸引力作用 D．回形针受到的磁铁吸引力和细线拉力大小相等【答案】B【分析】正确认识磁体，理解力的作用是相互的，会对回形针进行受力分析。【解答】解：A、回形针被磁化后既成为一个磁体，磁体都有且只有两个磁极，故A错误；B、通电螺线管相当于条形磁体，能吸引被磁化后的回形针，故B正确；C、物体间力的作用是相互的，磁铁吸引回形针的同时，回形针对磁铁也有吸引力作用，故C错误；D、回形针受到磁铁向上的吸引力、向下的重力和细线的拉力，F吸＝G+F拉，所以回形针受到的磁铁吸引力大于细线拉力，故D错误。故选：B。7．（2023•山西模拟）《晋书•马隆传》讲述了名将马隆在一次战役中，命士兵将大批磁石堆垒在一条狭窄的小路上，身穿铁甲的敌军被磁石吸住，而马隆的兵将身穿犀甲，行动如常，敌军以为马隆的兵是神兵，故而大败。下列说法正确的是（）A．磁石能吸引各种金属铠甲 B．磁石周围的小路布满磁感线 C．磁石吸引铁甲是通过磁场作用的 D．磁石各部位对铁甲的吸引力大小相同【答案】C【分析】（1）磁石能吸引铁、钴、镍等；（2）磁感线实际不存在，是为了描述磁场的分布假想的曲线；（3）磁体周围存在磁场，磁体间的相互作用就是通过磁场发生的；（4）磁石两级磁性最强。【解答】解：A、磁石能吸引铁、钴、镍，不能吸引金、铜等其他金属，故A错误；B、磁石的周围存在磁场，而磁感线实际不存在，是为了描述磁场的分布假想的曲线，故B错误；C、磁石周围存在磁场，磁石吸引铁甲就是通过磁场发生的，故C正确；D、磁石两级磁性最强，其它部分弱，磁石各部位对铁甲的吸引力大小不相同，故D错误。故选：C。8．（2021秋•江苏期末）在研究蹄形磁体周围磁场分布的实验中，将蹄形磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上撒一层铁屑，如图所示。轻轻敲打玻璃，可以看到小铁屑有规则地排列起来，关于该实验的过程，下列说法正确的是（）A．可用小铝屑代替小铁屑进行实验，实验效果一样显著 B．利用这些小铁屑代替就完全可以确定蹄形磁体周围磁场的方向 C．轻敲有机玻璃的目的是为增强小铁屑的磁性，便于观察现象 D．在蹄形磁体周围放置小磁针可以确定磁场的方向，小磁针静止时N极的指向该点的磁场方向【答案】D【分析】（1）物体在电流或磁场的作用下获得磁性的过程叫磁化；铝不容易被磁化；（2）利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围的磁感线分布，不能判断磁场方向；（3）周围铁屑会被磁化，但由于其与有机玻璃的摩擦力太大，它不能自己转动，因此实验中轻敲有机玻璃；（4）磁场看不到，摸不着，通过放置周围的小磁针的偏转反映磁场的存在。【解答】解：A、撒在磁体周围的每个小铁屑都磁场磁化成一个个小磁针，小铝屑不能被磁化，若用小铝屑代替小铁屑进行实验，实验效果不显著，故A错误；B、利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围的磁感线分布，不能确定磁场方向，故B错误；C、实验中由于铁屑与有机玻璃的摩擦力太大，它不能自己转动，因此实验中通过轻敲有机玻璃来减小铁屑与有机玻璃的摩擦，故C错误；D、磁场看不到，摸不着，通过放置周围的小磁针的偏转反映磁场的存在，小磁针静止时N极所指的方向就为该点的磁场方向，故D正确。故选：D。9．（2023•历城区三模）（多选）关于以下各图所示的事例中，其分析正确的是（）A．图甲中，司南之杓，投之于地，其柢指南，说明地磁场是真实存在的 B．图乙中，将铅笔芯右端的夹子B向A靠近，灯泡亮度变大，说明电阻与长度有关C．图丙中，用发声的音叉接触水面，水花四溅，说明声音是由物体振动产生的 D．图丁中，相同质量的水和煤油加热相同时间，煤油升温快说明吸热能力强【答案】ABC【分析】（1）地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场。（2）电阻的大小与材料、横截面和长度有关。（3）声音是由物体振动产生的。（4）相同质量的水和煤油加热相同时间，水和煤油吸收热量相同。【解答】解：A、司南之杓，投之于地，其柢指南，说明地磁场是真实存在的，故A正确；B、将铅笔芯右端的夹子B向A靠近，灯泡亮度变大，说明电阻与长度有关，故B正确；C、用发声的音叉接触水面，水花四溅，说明声音是由物体振动产生的，故C正确；D、相同质量的水和煤油加热相同时间，煤油升温快说明煤油比热容小，故D错误。故选：ABC。二、填空题。10．（2022春•衢江区期中）如图所示，重为G的小铁块在水平方向力F的作用下，沿条形磁铁的表面从N极滑到S极，在此过程中小铁块对磁铁的压力大小变化情况是先减小后增大，小铁块的运动状态改变（填“不变”或“改变”）。【答案】先减小后增大；改变。【分析】（1）条形磁体的两端磁性最强，中间磁性最弱，铁块在两端时，受到磁铁的作用较大，中间磁性最弱，铁块受到磁铁的作用较小；（2）滑动摩擦力的影响因素有：压力和接触面的粗糙程度。【解答】解：小铁块在左端时，受到N极的引力较大，铁块对磁铁的压力较大；越靠近中间，磁性减弱，磁铁对铁块的作用减小，铁块对磁铁的压力减小；靠近S极，磁性增强，引力增大，铁块对磁铁的压力较大；由于粗糙程度不变，压力先变小后变大，所以摩擦力也是先变小后变大，即小铁块受到的合力一直在变化，所以它的运动状态改变。故答案为：先减小后增大；改变。11．（2023•梁山县模拟）磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的特点。磁体吸引铁块时，铁块会（选填“会”或“不会”）吸引磁体。因为力的作用总是相互的。【答案】见试题解答内容【分析】物体间力的作用是相互的，磁体吸引铁块，同时铁块吸引磁体。【解答】解：物体间力的作用是相互的，磁体对铁块施力的同时，磁体也受到了铁块的吸引力，所以磁体会吸引铁块，铁块也会吸引磁体。故答案为：会；相互的。12．（2022秋•开江县期末）根据情境和题意填写答案：（1）如图甲中的铁屑（选填“小磁针”或“铁屑”）能更好地显示磁场的分布。（2）如图乙所示，是四冲程汽油机的吸气冲程。如果该汽油机在一段时间内消耗了500g汽油，其效率为30%，则汽油机对外做功6.9×106J。（q汽油＝4.6×107J/kg）【答案】（1）铁屑；（2）吸气；6.9×106。【分析】（1）根据铁屑和小磁针的显示磁场的分布情况进行判断；（2）汽油机的一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。根据进气门、排气门的开闭情况以及活塞的上下移动情况确定冲程的名称；根据汽油机的效率及公式Q＝qm求出汽油机对外做功。【解答】解：（1）在探究条形磁体周围的磁场情况时，可以把铁屑撒在磁体四周，用来观察磁场分布以及磁场强弱；另外把小磁针排列在磁体四周，可以判断小磁针所在位置的磁场方向（小磁针北极所指的方向为该点的磁场方向）。（2）由图乙可知，汽油机进气门打开，排气门闭合，混合气体进入气缸，活塞向下移动，所以是吸气冲程；m＝500g＝0.5kg；汽油机对外做功：W＝30%Q＝30%qm＝30%×4.6×107J/kg×0.5kg＝6.9×106J。故答案为