第01講 磁體性質(zhì)電磁鐵（解析版）

第01講磁體性質(zhì)電磁鐵熟練的掌握磁體的磁極與相關(guān)性質(zhì)。準(zhǔn)確的區(qū)分磁場(chǎng)、磁感線、磁體所受力方向判斷電磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)和磁極的方向掌握電磁鐵磁性強(qiáng)弱的影響因素與電磁鐵的應(yīng)用一.磁體與磁極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。二.磁化1.磁化：使原來沒有磁性的物體得到磁性的過程。2.磁化的方法：有磁性的物體靠近或與被磁化的物體摩擦。3.消磁：具有磁性的物體失去磁性的過程，可以通過摔打，強(qiáng)磁（變化）、高溫。4.磁性材料：硬磁體（永磁體）：被磁化后的磁體，離開磁場(chǎng)之后依舊可以長(zhǎng)時(shí)間保留磁性。軟磁體：被磁化后的磁體，離開磁場(chǎng)之后就快速消磁。5.天然磁體與人造磁鐵：天然形成與人工加磁形成的。6.斷裂的磁鐵：原先的磁極方向不變。三.磁場(chǎng)與磁感線1.磁場(chǎng)：磁體周圍存在著一種看不見摸不著的物質(zhì)。2.磁場(chǎng)的作用：磁體間的力的作用都是磁場(chǎng)的作用產(chǎn)生的。3.磁場(chǎng)的方向：小磁針N極指向的方向?yàn)榇艌?chǎng)的方向。4.磁感線：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。磁感線是仿照鐵屑的排列情況，畫出的一些帶箭頭的曲線。5.磁感線的方向：磁感線上的箭頭表示的方向，即是磁場(chǎng)方向。磁體周圍的磁感線總是從磁體的北極出來，回到磁體的南極。磁感線密的地方磁場(chǎng)強(qiáng)，疏的地方磁場(chǎng)弱。6.地磁場(chǎng)與方向：地球產(chǎn)生的磁場(chǎng)叫地磁場(chǎng)，地磁場(chǎng)的北極是地理的南極，地磁場(chǎng)的南極是地理的北極，地磁場(chǎng)和地理的南北極有偏差，沈括最早提出地磁偏角。7.宇宙中的磁場(chǎng)：宇宙中的許多天體具有磁場(chǎng)，且也在變化之中。四.電流的磁效應(yīng)1.奧斯特實(shí)驗(yàn)：丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁現(xiàn)象，任何導(dǎo)線中有電流通過時(shí)，其周圍空間都產(chǎn)生磁場(chǎng)，這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應(yīng)?，F(xiàn)象：導(dǎo)線通電，周圍小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；通電電流方向改變，小磁針偏轉(zhuǎn)方向相反．結(jié)論：通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)；磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)．2．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。（1）磁場(chǎng)分布：以導(dǎo)線為中心向四周以同心圓方式分布，離圓心越近，磁場(chǎng)越強(qiáng)。（2）磁場(chǎng)方向(安培定則)：右手拇指與四指垂直，拇指指向電流方向，四指環(huán)繞方向?yàn)榇艌?chǎng)方向五.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.通電螺線管磁場(chǎng)方向判斷（安培定則）：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．3.電磁鐵：電磁鐵是一個(gè)內(nèi)部插有鐵芯的螺線管。4.判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱（轉(zhuǎn)換法）：根據(jù)電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目的多少來判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱。5.影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素（控制變量法）：①電流大??；②有無鐵芯；③線圈匝數(shù)6.結(jié)論：（1）在電磁鐵線圈匝數(shù)相同時(shí)，電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。（2）電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟有無鐵芯有關(guān)，有鐵芯的磁性越強(qiáng)。（3）當(dāng)通過電磁鐵的電流相同時(shí)，電磁鐵的線圈匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)。7.電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)（電磁鐵自帶鐵芯）：有電流才有磁性、線圈匝數(shù)多少影響磁性、磁場(chǎng)的方向也由電流方向決定。六.電磁繼電器1.電磁繼電器是利用電磁鐵來控制工作電路的一種自動(dòng)開關(guān)；電磁繼電器是利用低電壓，弱電流電路的通斷，來間接的控制高電壓，強(qiáng)電流電路的裝置，由電磁鐵，銜鐵，彈簧片，觸點(diǎn)組成；2.電鈴：閉合開關(guān)，電路接通電磁鐵，由此鐵產(chǎn)生磁性吸引彈簧片，使鐵錘打擊打擊鐵嶺而發(fā)出聲音，同時(shí)電路斷開，電磁鐵失去磁性，由于彈簧片的彈性，使電路又重新閉合，上述過程循環(huán)反復(fù)，電鈴持續(xù)發(fā)聲；4.磁懸浮列車：列車軌道上強(qiáng)電磁鐵的磁極與列車上的電磁鐵的磁極的排斥或吸引的作用力，使列車懸浮，消除了摩擦，減少了阻力，增加運(yùn)行速度；5.信息的磁記錄：記錄聲音，文字，圖像等信息的磁帶的一面都涂有一層磁粉，每一個(gè)磁粉粒就是一個(gè)小磁鐵，通過磁頭把磁粉磁化，把信息記錄在磁帶上。考點(diǎn)一：磁體與磁性【例1】如圖，四根相同的橡皮筋下掛著等質(zhì)量的小條形磁鐵（橡皮筋在彈性范圍內(nèi)，磁鐵間不會(huì)吸在一起），橡皮筋被拉得最長(zhǎng)的是（

）A．a(chǎn) B．b C．c D．d【答案】D【解析】由圖可知，四根相同的橡皮筋下掛著等質(zhì)量的小條形磁鐵，全部N極向下，由磁極間的相互作用，同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，則下方條形磁鐵與a、b懸掛的小磁鐵排斥，與c、d懸掛的小磁鐵吸引，又因?yàn)闂l形磁鐵兩端磁性最強(qiáng)，所以d懸掛的小磁鐵受到的引力最大，故d最長(zhǎng)?！纠?】《事林廣記》中記載了“指南龜”（如圖），木質(zhì)龜?shù)膬?nèi)部存在條形磁石，龜?shù)奈膊坑幸慌c磁鐵相連的鐵針。將木龜支于竹針之上，使木龜轉(zhuǎn)動(dòng)，靜止后鐵針指南。下列關(guān)于磁石A端說法正確的是（

）A．是磁體N極，指向地磁北極 B．是磁體S極，指向地磁北極C．是磁體N極，指向地磁南極 D．是磁體S極，指向地磁南極【答案】B【解析】地球是一個(gè)大磁體，指南龜就是一個(gè)磁鐵，它指南北的原因是由于受到了地磁場(chǎng)的作用，同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，指南龜靜止時(shí)，指向南的一端是磁體的南（S）極，指向地理南極附近，是地磁的北極，所以A端為磁體的S極，指向地磁北極，故B正確，ACD錯(cuò)誤。考點(diǎn)二：磁場(chǎng)【例1】小金發(fā)現(xiàn)撒在磁鐵上方有機(jī)玻璃板上的鐵屑能有序排列，如圖所示。對(duì)此分析不正確的是（）A．鐵屑在磁鐵周圍的磁場(chǎng)中被磁化成小磁體B．鐵屑的排列顯示出實(shí)際不存在的磁場(chǎng)C．鐵屑分布密的位置磁場(chǎng)強(qiáng)，分布疏的位置磁場(chǎng)弱D．對(duì)比兩種磁體周圍鐵屑的分布，說明磁場(chǎng)是有序的【答案】B【解析】A.鐵屑原來沒有磁性，但在磁場(chǎng)的作用下能夠獲得磁性，說明被磁化了，故A正確。B.磁體周圍始終存在磁場(chǎng)，借助細(xì)鐵屑可以顯示磁體周圍的磁場(chǎng)分布特點(diǎn)，但不是將原來不存在的磁場(chǎng)顯示出來，故B錯(cuò)誤。C.鐵屑分布密的位置磁場(chǎng)強(qiáng)，分布疏的位置磁場(chǎng)，故C正確。D.鐵屑在磁場(chǎng)中會(huì)被磁體磁化，成為一個(gè)個(gè)小磁體，從而在磁場(chǎng)中有序地排列起來，故D正確。故選B。【例2】如圖所示是條形磁體的磁場(chǎng)分布圖。將小磁針放置在磁場(chǎng)某處，靜止時(shí)指向如圖所示，小磁針黑色端為北極。關(guān)于該磁場(chǎng)，下列說法正確的是（

）A．該條形磁體的左端為S極，右端為N極 B．a(chǎn)點(diǎn)沒有磁感線經(jīng)過，所以a點(diǎn)沒有磁場(chǎng)C．b點(diǎn)的磁場(chǎng)方向向左 D．c點(diǎn)的磁場(chǎng)比b點(diǎn)強(qiáng)【答案】D【解析】A．小磁針黑色端為北極，根據(jù)異名磁極相互吸引，故該條形磁體的右端為S極，左端為N極，故A錯(cuò)誤；B．磁體周圍存在磁場(chǎng)，所以a點(diǎn)有磁場(chǎng)，故B錯(cuò)誤；C．磁體外部磁感線從磁體的N極發(fā)出回到S極，磁感線的切線方向?yàn)檫@點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，故b點(diǎn)的磁場(chǎng)方向向右，故C錯(cuò)誤；D．磁體的磁性兩極最強(qiáng)，中間最弱，c點(diǎn)的磁場(chǎng)比b點(diǎn)強(qiáng)，故D正確。考點(diǎn)三：電流的磁效應(yīng)【例1】如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，彈簧測(cè)力計(jì)下面掛著條形磁鐵，螺線管中插有鐵芯。現(xiàn)開關(guān)撥在觸點(diǎn)②位置且電流表示數(shù)為。要使彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變小，下列操作方法能夠?qū)崿F(xiàn)的是（）A．開關(guān)位置不動(dòng)，將鐵芯從螺線管中取出B．開關(guān)位置不動(dòng)，將滑片向端滑動(dòng)C．將開關(guān)撥到①位置，可通過調(diào)節(jié)仍使電流表示數(shù)為D．將開關(guān)撥到③位置，可通過調(diào)節(jié)仍使電流表示數(shù)為【答案】C【解析】A．由圖知，條形磁鐵下端為N極，根據(jù)右手定則知螺線管上端為N極，則它們是同名磁極相互排斥。開關(guān)S位置不動(dòng)，將鐵芯從電磁鐵里面拔出，使電磁鐵的磁性減弱，造成電磁鐵對(duì)條形磁鐵的排斥力減小，測(cè)力計(jì)的示數(shù)變大。故A不符合題意；B．開關(guān)S位置不動(dòng)，滑片P向端滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大，電路中的電流減小，從而導(dǎo)致了電磁鐵的磁性減弱，造成電磁鐵對(duì)條形磁鐵的排斥力減小，測(cè)力計(jì)的示數(shù)變大。故B不符合題意；C．開關(guān)撥到①位置，雖然通過電磁鐵的電流不變，但電磁鐵的線圈匝數(shù)在增加，所以電磁鐵的磁性增強(qiáng)，從而造成電磁鐵對(duì)條形磁鐵的排斥力增大，測(cè)力計(jì)的示數(shù)減小。故C符合題意；D．開關(guān)撥到③位置，電磁鐵的線圈匝數(shù)減小，所以電磁鐵的磁性減弱，從而造成造成電磁鐵對(duì)條形磁鐵的排斥力減小，測(cè)力計(jì)的示數(shù)變大。故D不符合題意。故選C?！纠?】如圖所示，將條形磁鐵固定在靜止的小車上，電路連接完整后，閉合開關(guān)S時(shí)，小車不動(dòng)，變阻器的滑片P向左移動(dòng)到左某位置時(shí)，小車開始向左運(yùn)動(dòng)。則下列變阻器接入電路的方式正確的為（）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】根據(jù)安培定則，右手握住螺線管，四指指向電流的方向，大拇指指向螺線管的左端為N極，與固定在靜止的小車上的條形磁鐵相互排斥，當(dāng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)到某位置時(shí)，小車開始向左運(yùn)動(dòng)，說明斥力增大，則此時(shí)電路中的電流變大，磁性增強(qiáng)，則電阻變小，根據(jù)變阻器的接法一上一下可知，a接e、d接f。故A符合題意，BCD不符合題意?？键c(diǎn)四：電磁鐵的應(yīng)用【例1】2021年夏季，我國(guó)南方普降暴雨，城市內(nèi)澇給人們生活帶來很大影響。小明設(shè)計(jì)了一種利用電磁繼電器來自動(dòng)控制抽水機(jī)工作的電路：當(dāng)水位在安全位置以下時(shí)綠燈亮，抽水機(jī)不工作；當(dāng)水位到達(dá)安全位置上限時(shí)紅燈亮，抽水機(jī)開始工作。如圖是小明還未連接完成的電路，小明接下去的電路連接應(yīng)該是（）

A．M接A，N接B B．M接B，N接D C．M接B，N接C D．M接A，N接D【答案】B【解析】由題意可知，綠燈亮?xí)r，紅燈不亮且抽水機(jī)不工作，紅燈亮?xí)r，綠燈不亮且抽水機(jī)工作，故可知，紅燈與抽水機(jī)應(yīng)串聯(lián)，然后再與綠燈并聯(lián)，故正確的接法是M接B，N接D。故選B?！纠?】如圖為一種溫度自動(dòng)報(bào)警器的原理圖，圖中的水銀溫度計(jì)在制作時(shí)，玻璃管中封入了一段金屬絲，電源和金屬絲相連，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值，電鈴報(bào)警。下列說法不正確的是（）A．電磁鐵的工作原理是電流的磁效應(yīng)B．溫度升高至78°C時(shí)，電鈴報(bào)警C．若將溫度計(jì)上端的金屬絲向下調(diào)整，則報(bào)警溫度會(huì)降低D．電鈴工作時(shí)，電磁鐵a端為N極【答案】D【解析】A．電磁鐵是利用電流的磁效應(yīng)工作的，故A不符合題意。B．溫度升高到時(shí)，水銀柱與上方金屬絲連通，使左側(cè)形成通路，電磁鐵中有電流通過，電磁鐵吸引銜鐵，使觸點(diǎn)接觸，右側(cè)電路接通，電鈴發(fā)出報(bào)警信號(hào)，故B不符合題意。C．若將溫度計(jì)上端的金屬絲向下調(diào)整，則報(bào)警溫度將低于78℃，即報(bào)警溫度將降低，故C不符合題意。D．當(dāng)電鈴工作時(shí)，電流從電磁鐵的左端流入，由安培定則可知，端為極．故D符合題意。1．通常我們用磁感線形象地描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向。如圖描繪了某一磁場(chǎng)區(qū)域的部分磁感線，并在磁場(chǎng)的b點(diǎn)放置一個(gè)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針，由磁感線的分布特點(diǎn)可知（）A．a(chǎn)點(diǎn)的磁場(chǎng)比b點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)，小磁針靜止時(shí)N極指向M處B．a(chǎn)點(diǎn)的磁場(chǎng)比b點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)，小磁針靜止時(shí)N極指向N處C．a(chǎn)點(diǎn)的磁場(chǎng)比b點(diǎn)的磁場(chǎng)弱，小磁針靜止時(shí)N極指向M處D．a(chǎn)點(diǎn)的磁場(chǎng)比b點(diǎn)的磁場(chǎng)弱，小磁針靜止時(shí)N極指向N處【答案】C【解析】AB．磁場(chǎng)中磁性越強(qiáng)的位置，磁感線越密集讀圖可知，a點(diǎn)與b點(diǎn)相比，b點(diǎn)的磁感線更密集，所以a點(diǎn)的磁場(chǎng)比b點(diǎn)的磁場(chǎng)弱，故AB錯(cuò)誤；CD．同時(shí)，根據(jù)磁場(chǎng)中的小磁針靜止時(shí)，N極所指的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向可知，小磁針靜止時(shí)N極所指的方向與磁場(chǎng)的方向一致，故指向M處，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。2．將自由轉(zhuǎn)動(dòng)的指南針放在地球表面的赤道上，下圖中能夠表示其靜止時(shí)的示意圖的是（）A．B．C．D．【答案】C【解析】地理北極附近是地磁南極，地理南極附近是地磁北極，根據(jù)同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引的原理，小磁針的北極（N極）應(yīng)指向地磁南極，即指向地理北極附近；小磁針的南極（S極）應(yīng)指向地磁北極極，即指向地理南極附近。另外，地磁兩極連線與地理兩極連線存在夾角（磁偏角），所以小磁針的指向不會(huì)與地理兩極連線重合。故選C。3．小金利用如圖所示裝置探究磁化過程，圖中容器內(nèi)裝的是一些鐵屑，架上所夾的是一根鐵棒。以下關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的觀點(diǎn)不正確的是（）A．甲圖到乙圖的過程叫磁化B．乙圖中軟鐵棒的上端是S極C．若把乙圖中磁體移走，鐵棒的磁性將消失D．若將乙圖中鐵棒換成鋼棒，被吸引的鐵屑會(huì)減少【答案】D【解析】A．由兩圖示情景可知：當(dāng)磁極靠近軟鐵棒時(shí)，軟鐵棒因?yàn)楸淮呕@出磁性，故A正確，不符合題意；B．軟鐵棒被磁化后，根據(jù)同名磁極相排斥，異名磁極相吸引，由乙圖可知上端是S極，故B正確，不符合題意；C．軟鐵棒磁化后，很容易退磁，磁體移走后，鐵棒的磁性將消失，故C正確，不符合題意；D．鋼棒被磁化后，不容易退磁，但是磁化后，磁性強(qiáng)弱不能比較，所以不能確定吸引的鐵屑是否會(huì)減少，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。4．用一塊條形磁體的N極沿同一方向摩擦一枚粗縫衣針若干次，使縫衣針磁化，如圖甲。然后把這枚縫衣針用細(xì)線懸掛起來，如圖乙。下列說法中正確的是（）A．縫衣針磁化后，針尖部分是S極 B．縫衣針停止運(yùn)動(dòng)后，針尖指向南方C．縫衣針停止運(yùn)動(dòng)后，針尖指向北方 D．縫衣針停止運(yùn)動(dòng)后，針尖指向不確定【答案】C【解析】用磁鐵的一極在縫衣針上從針尖向針尾反復(fù)摩擦幾次后，縫衣針被磁化；在磁鐵和縫衣針最后接觸的位置上，即磁鐵的N極與縫衣針的針尾相互接觸時(shí)的位置，縫衣針的針尾與磁鐵的N極相互吸引，根據(jù)磁極間的相互作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引知道，針尾為S極，則針尖為N極，把這枚縫衣針用細(xì)線懸掛起來，縫衣針停止運(yùn)動(dòng)后，針尖（N）極指向北方，故C正確。故選C。5．有兩根外形完全相同的鋼棒a和b：按圖甲放置，手拿住a時(shí)，b不會(huì)掉下來：按圖乙放置，手拿住b時(shí)，a會(huì)掉下來，這說明（

）A．鋼棒a具有磁性 B．鋼棒b具有磁性C．鋼棒a和b都具有磁性 D．鋼棒a和b都不具有磁性【答案】A【解析】甲圖，如果b是磁體，b的中間部分幾乎沒有磁性，b不會(huì)掉下來，說明a一定有磁性，b不能確定是否有磁性；乙圖，用手拿住b，a會(huì)掉下來，說明b不具有磁性；綜上，a鋼棒具有磁性，b鋼棒不具有磁性。故選A。6．為了取出某一較深縫隙中的鐵釘，小明想到了以下方案，其中不可行的是（

）A．B．C． D．【答案】D【解析】ABC．鐵棒是磁性材料，可以被磁化，磁鐵能吸引磁性材料，故A、B、C三種方法都能取出鐵釘，故ABC不符合題意；D．銅棒不是磁性材料，它不能被磁化，磁鐵不能吸引銅棒，故D符合題意。故選D。7．如圖某科學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室模擬奧斯特實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)說明了（

）A．小磁針在沒有磁場(chǎng)時(shí)也會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng) B．通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)C．磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生電流 D．磁場(chǎng)方向與電流大小有關(guān)【答案】B【解析】A．小磁針在沒有磁場(chǎng)時(shí)沒有受到力的作用，不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，故A不符合題意；B．圖中裝置是奧斯特實(shí)驗(yàn)，在平行直導(dǎo)線下方平行地放置著小磁針，當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時(shí)，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)，故B符合題意；CD．磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)不會(huì)產(chǎn)生電流，磁場(chǎng)的方向與電流的方向有關(guān)，與電流的大小無關(guān)，故CD不符合題意。故選B。8.如圖所示，電磁鐵左側(cè)的C為條形磁鐵，右側(cè)的D為鐵棒，A、B是電源的兩極。下列判斷中正確的是（）

A．若A為電源正極，則C，D都被吸引B．若A為電源正極，則C被排斥，D被吸引C．若B為電源正極，則C，D都被排斥D．若B為電源正極，則C被吸引，D被排斥【答案】B【解析】AB．若A為電源正極，那么線圈上電流方向向下。右手握住螺線管，彎曲的四指指尖向向下，大拇指指向右端，則右端為電磁鐵的N極，左端為S極。根據(jù)“同名磁極相互排斥”可知，此時(shí)C被排斥，而D被吸引，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．若B為電源負(fù)極，那么線圈上電流方向向上。右手握住螺線管，彎曲的四指指尖向向上，大拇指指向左端，則左端為電磁鐵的N極，右端為S極。根據(jù)“異名磁極相互吸引”可知，此時(shí)C被吸引，D被吸引，故CD錯(cuò)誤。故選B。9．小巖同學(xué)學(xué)習(xí)了通電螺線管的知識(shí)后，想到彈簧的形狀和螺線管上導(dǎo)線的形狀很類似，就將一個(gè)彈簧的兩端接入電路，如圖所示。閉合開關(guān)后，下列選項(xiàng)中正確的是（）A．通電后，彈簧的長(zhǎng)度可能不變B．通電后，彈簧的長(zhǎng)度一定變長(zhǎng)C．在圖中所示位置放小磁針，通電后小磁針N極朝右D．在圖中所示位置放小磁針，通電后小磁針N極垂直于紙面向外【答案】C【解析】AB．通電后，螺線管的每一圈導(dǎo)線相當(dāng)于一個(gè)小磁體，這些小磁體的N和S極靠在一起，相互吸引，彈簧的長(zhǎng)度會(huì)縮短，故AB錯(cuò)誤；CD．螺線管中電流從右端流入，左端流出，根據(jù)安培定則可知，螺線管的左端為N極，右端為S極，根據(jù)異名磁極相互吸引可知，小磁針的N極朝右，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。10．如圖所示，下列關(guān)于磁現(xiàn)象的分析中，說法正確的是（

）A．圖甲中，在條形磁鐵周圍撒上鐵屑后輕敲玻璃板，所觀察到的是條形磁鐵的磁感線B．圖乙中，U形磁鐵靠近磁極處的磁感線分布比較密，說明靠近磁極處的磁場(chǎng)比較弱C．圖丙中，地面附近能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針靜止時(shí)，N極指向地理南極附近D．圖丁中，導(dǎo)體通電后小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說明通電導(dǎo)體周圍存在著磁場(chǎng)【答案】D【解析】A．在條形磁鐵周圍撒上鐵屑后輕敲玻璃板，所觀察到的是鐵屑的排列方向，而不是磁感線，故A錯(cuò)誤；B．U形磁鐵靠近磁極處的磁感線分布比較密，磁感線分布的越密集則磁場(chǎng)越強(qiáng)，所以靠近磁極處的磁場(chǎng)更強(qiáng)，故B錯(cuò)誤；C．地理北極是地磁場(chǎng)的南極，所以地面附近能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針靜止時(shí)，N極指向地理北極，故C錯(cuò)誤；D．通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)，可以使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故D正確。故選D。11．學(xué)習(xí)完電與磁的內(nèi)容后，小科做了如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)一如圖左，他取一個(gè)橡膠圓環(huán)，用毛皮摩擦，使其帶上負(fù)電，然后繞圓心在紙面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓環(huán)的外部與內(nèi)部有兩只可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針甲、乙。實(shí)驗(yàn)二如圖右，小明用一塊強(qiáng)磁體和若干曲別針進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則下列說法正確的是（

）①圖左，磁針甲的N極轉(zhuǎn)向紙面內(nèi)，磁針乙的N極轉(zhuǎn)向紙面外②圖左，磁針甲的N極轉(zhuǎn)向紙面外，磁針乙的N極轉(zhuǎn)向紙面內(nèi)③圖右，該強(qiáng)磁體也具有N極和S極④圖右，該強(qiáng)磁體周圍的磁感線分布是均勻的A．①③ B．①④ C．②③ D．②④【答案】C【解析】①②一橡膠圓環(huán)經(jīng)過毛皮摩擦后帶負(fù)電荷，繞圓心在紙面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；因電流方向與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反，所以橡膠圓環(huán)中的電流方向沿順時(shí)針方向；由安培定則可知，橡膠圓環(huán)的N極指向紙內(nèi)，其S極指向紙外，故在圓環(huán)內(nèi)部磁感線的方向是垂直于紙面向里，因小磁針靜止時(shí)的N極指向與該處磁感線的方向是一致的，所以磁針乙的N極轉(zhuǎn)向紙面內(nèi)；而在圓環(huán)外部磁感線的方向是垂直于紙面向外的，所以磁針甲的N極轉(zhuǎn)向紙面外，故②正確，①錯(cuò)誤；③磁體有兩極，該強(qiáng)磁體也具有N極和S極，故③正確；④強(qiáng)磁體周圍存在磁場(chǎng)，人們?yōu)榱诵蜗蟮孛枋龃艌?chǎng)的性質(zhì)引入了磁感線，磁感線是不存在的，實(shí)驗(yàn)不能得出該強(qiáng)磁體周圍的磁感線分布是均勻的，故④錯(cuò)誤；故選C。12.如圖是磁懸浮玩具，底座和小球均由磁體制成，下列底座和小球的磁極分布情況能實(shí)現(xiàn)小球懸浮的是（

）A．B．C．D．【答案】B【解析】如圖所示，磁懸浮玩具懸浮于空氣中，受到的豎直向下的重力與豎直向上的磁力是一對(duì)平衡力，玩具受到的磁力由于小球與底座之間產(chǎn)生了排斥力。AD．由于條形磁鐵兩端磁性最強(qiáng)，中間最弱，根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律可知，A圖中小球受到的引力和D圖中小球受到的斥力都比較小，達(dá)不到小球懸浮的條件，故AD不符合題意；BC．根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律可知，B圖小球受到的是向上的磁力作用，因此可以懸浮；而C圖小球受到的是向下的引力作用，因此不懸浮，故B符合題意，D不符合題意。故選B。13．如圖是某同學(xué)發(fā)明的“鐵皮自動(dòng)分開裝置”。將強(qiáng)磁鐵靠近一疊鐵皮，被磁化后的鐵皮會(huì)自動(dòng)分開。以下說法正確的是（

）A．鐵皮的左端為S極 B．鐵皮的右端為N極 C．異名磁極相互排斥 D．同名磁極相互排斥【答案】D【解析】這個(gè)裝置的工作原理是：鐵皮在強(qiáng)磁場(chǎng)中被磁化，都成為磁體，因?yàn)橥艠O間的相互排斥而分開。在這個(gè)過程中，對(duì)磁場(chǎng)的方向沒有要求。故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。14．圖甲為干簧管開關(guān)的結(jié)構(gòu)圖，其中磁簧片是一種有彈性、易被磁化的軟鐵材料，被固定于玻璃管內(nèi)。將條形磁體靠近并與干簧管平行放置時(shí)，干簧管的磁簧片觸點(diǎn)就會(huì)閉合，電路接通如圖乙；當(dāng)條形磁體遠(yuǎn)離干簧管時(shí)，觸點(diǎn)就會(huì)斷開。則下列說法正確的是（）A．根據(jù)需要軟鐵簧片可以用塑料片替換B．觸點(diǎn)相互接觸利用的是同名磁極相互排斥的原理C．利用條形磁體使軟鐵簧片被磁化，觸點(diǎn)相互吸引使電路處于導(dǎo)通狀態(tài)D．條形磁體遠(yuǎn)離干簧管時(shí)，觸點(diǎn)相互排斥使電路處于斷路狀態(tài)【答案】C【解析】A.磁鐵能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)，不能吸引塑料，故不可以用塑料片替換軟鐵簧片，故A錯(cuò)誤；B．觸點(diǎn)相互接觸利用的是異名磁極相互吸引的原理，故B錯(cuò)誤；C．左側(cè)磁簧片的最左端靠近條形磁鐵的N極，所以磁化后該端為S極，則另一端為N極；同理可以確定右側(cè)磁簧片的右端為N極，另一端為S極，所以兩磁簧片中間靠近的部分因異名磁極相互吸引而觸接，利用條形磁體使軟鐵簧片被磁化，觸點(diǎn)相互吸引使電路處于導(dǎo)通狀態(tài)，故C正確；D．當(dāng)條形磁鐵移開時(shí)，磁性消失，磁簧片因彈性而斷開，故D錯(cuò)誤。故選C。15．如圖，當(dāng)閉合開關(guān)時(shí)，小車被向右推出。保持每次實(shí)驗(yàn)中條形磁鐵和線圈的距離不變，則下列操作能使小車推出更遠(yuǎn)的是（）A．小車上磁鐵的N極在左側(cè)，并增加電磁鐵線圈的匝數(shù)B．小車上磁鐵的N極在左側(cè)，并將滑片P向左端移動(dòng)C．小車上磁鐵的S極在左側(cè)，并增加電磁鐵線圈的匝數(shù)D．小車上磁鐵的S極在左側(cè)，并將滑片P向左端移動(dòng)【答案】C【解析】由圖可知電流從電磁鐵的左端流入、右端流出，根據(jù)安培定則可知電磁鐵的左端為N極，右端為S極。當(dāng)閉合開關(guān)時(shí)，小車被向右推出，是因?yàn)橥艠O相互排斥，所以小車左端為S極。為了使小車推出更遠(yuǎn)，則電磁鐵磁性要增強(qiáng)，可以選擇增加電磁鐵線圈的匝數(shù)或增加通過電磁鐵的電流，當(dāng)滑動(dòng)變阻器向右移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變小，根據(jù)可知，電路中的電流變大，故C符合題意。故選C。16．圖甲是磁懸浮臺(tái)燈，在底座通電時(shí)可以懸浮在底座上方，斷電時(shí)燈泡會(huì)自動(dòng)吸附在底座上，拆開底座后發(fā)現(xiàn)里面的電路如圖乙所示，若要調(diào)高燈泡懸浮的高度可通過（

）A．減少線圈的匝數(shù) B．電源正負(fù)極調(diào)換C．電路中再串聯(lián)一個(gè)定值電阻 D．滑動(dòng)變阻器滑片向a端移動(dòng)【答案】D【解析】A．減少線圈的匝數(shù)，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)減弱，根據(jù)磁極間的相互作用的特點(diǎn)可知，燈泡懸浮的高度變小，故A不符合題意；B．電源正負(fù)極調(diào)換，線圈兩端的磁極會(huì)發(fā)生變換，根據(jù)磁極間的相互作用的特點(diǎn)可知，此時(shí)燈泡會(huì)被吸引下來，高度變小，故B不符合題意；C．電路中串聯(lián)一個(gè)定值電阻，電路的總電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知，電路總電壓不變，電路的電流變小，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)變?nèi)酰鶕?jù)磁極間的相互作用的特點(diǎn)可知，燈泡懸浮的高度變小，故C不符合題意；D．滑動(dòng)變阻器滑片向a端移動(dòng)，變阻器接入電路的電阻變小，電路的總電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知，電路總電壓不變，電路的電流變大，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)變強(qiáng)，根據(jù)磁極間的相互作用的特點(diǎn)可知，燈泡懸浮的高度變大，故D符合題意。故選D。17．圖甲所示為上海的磁懸浮列車示意圖，圖乙的A是安裝在鐵軌上的軌道線圈的電磁鐵（線圈繞法沒標(biāo)出）；B是安裝在車身上（緊靠鐵軌下方）的電阻非常小的螺線管。B中電流方向如圖乙所示，下列正確的是（）A．該列車是利用同名磁極相互排斥的原理 B．該列車只能用直流電提供電源C．該列車的線圈可以用超導(dǎo)材料 D．依據(jù)B的電流方向可知A的下端為北極【答案】C【解析】A．因?yàn)榱熊噾腋?，與鐵軌是相互分離的，所以列車車身線圈的上方與鐵軌線圈下方的極性應(yīng)該是異名的，所以車身線圈的上方應(yīng)該是S極，是利用異名磁極互相吸引的原理將車身托起的；故A錯(cuò)誤；B．列車前進(jìn)時(shí)，線圈里流動(dòng)的電流方向就反過來，則軌道電磁鐵線圈內(nèi)應(yīng)通入交流電；故B錯(cuò)誤；C．磁懸浮列車通常采用超導(dǎo)材料做成線圈，由于線圈電阻為零，因此可通過強(qiáng)大電流而獲得極強(qiáng)的磁場(chǎng)；故C正確；D．在乙中，根據(jù)右手螺旋定則知，通電螺線管的上端是N極，下端是S極，要使車懸浮起來，相對(duì)的兩個(gè)磁極應(yīng)相互吸引，故A的上端是N極，下端為S極，故D錯(cuò)誤。故選C。18.如圖所示的天平可用來測(cè)定磁鐵間相互作用的磁力F，天平的右臂下掛有磁鐵A，其南、北兩極如圖所示，磁鐵A的正上方掛有另一未知南、北極的磁鐵B，將其上下兩端標(biāo)為b、a，在如圖所示情況下，天平左、右兩邊加上質(zhì)量各為m1、m2的砝碼，天平平衡。若將磁鐵B翻轉(zhuǎn)180°（a端在上b端在下），磁鐵B仍掛在原來位置，右邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后，天平重新平衡，已知重力和質(zhì)量的比值為g，由此知（）A．磁鐵B的a端為S極，力F的大小為(m1-m2)gB．磁鐵B的a端為N極，力F的大小為C．磁鐵B的a端為N極，力F的大小為(m1-m2)gD．磁鐵B的a端為S極，力F的大小為【答案】B【解析】AD．由圖結(jié)合題意可知，磁鐵B的a端在下面時(shí)，天平左、右兩邊加上質(zhì)量各為m1、m2的砝碼，天平平衡；磁鐵B的b端在下面，且磁鐵B仍掛在原來位置時(shí)，右邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后，天平才能重新平衡；說明磁鐵B的a端與磁鐵A的N極相互排斥，磁鐵B的b端與磁鐵A的N極相互吸引，所以磁鐵B的a端為N極，故AD不符合題意；BC．當(dāng)磁體B的b端在上a端在下時(shí)，兩磁鐵相互排斥，根據(jù)天平是等臂杠桿可知，天平兩側(cè)受到的力相等，即m1g=m2g+Ga+F①當(dāng)磁體B的a端在上b端在下時(shí)，兩磁鐵相互吸引，根據(jù)天平是等臂杠桿可知，天平兩側(cè)受到的力相等，即m1g=m2g+Ga+mg-F②由①②兩式可得故B符合題意，C不符合題意。故選B。19．桌面上放有一定量的鐵屑，現(xiàn)將兩根完全相同的條形磁體A的N極和條形磁體B的S極按如圖甲所示放置在靠近鐵屑的上方，吸附一定量的鐵屑。若將吸附有鐵屑的兩極靠在一起，則吸附在連接處的鐵屑會(huì)______（填“增加”“不變”或“減少”）；將如圖乙所示一根長(zhǎng)度略大于兩磁體間距的軟鐵棒輕輕擱在兩磁體上，則被吸附的鐵屑會(huì)______（填“增加”“不變”或“減少”）?！敬鸢浮繙p少減少【解析】當(dāng)兩個(gè)磁體靠在一起時(shí)，可以看成一個(gè)大磁體，接觸位置是大磁體中間部位，磁性最弱的位置，因此吸引的鐵屑會(huì)減少。當(dāng)軟鐵棒放在兩磁體上方，軟鐵棒會(huì)被磁化，將3個(gè)磁體看成一個(gè)大磁體中間仍然是磁性最弱的位置，所以吸引的鐵屑會(huì)減少。20．如圖所示，閉合開關(guān)使螺線管通電，A螺線管的上端相當(dāng)于磁體的___________極，可以觀察到右邊彈簧___________（選填“伸長(zhǎng)”“不變”或“縮短”）。【答案】N縮短【解析】根據(jù)安培定則可知，A螺線管的上端相當(dāng)于磁體的N極。根據(jù)電源的正負(fù)極，可以確定電流從右螺線管的上端流入，下端流出，結(jié)合螺線管線圈的繞向，利用安培定則可以確定螺線管的上端為N極，下端為S極，根據(jù)同名磁極相互排斥可知，右端彈簧會(huì)縮短。21．小明用自制電磁小船對(duì)地磁場(chǎng)的方向進(jìn)行判斷，如圖所示，閉合開關(guān)S，將小船按如圖放在平靜的水中，發(fā)現(xiàn)船頭慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)，但小船最后停止的位置并不是正南或正北。（1）要使小船運(yùn)動(dòng)更加靈敏，可以將滑動(dòng)變阻器滑片往______（填“左”或“右”）移動(dòng)；（2）將小船按如圖所示放在平靜的水中后，船頭偏轉(zhuǎn)的方向是______（填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）；（3）小船最后的指向不是正南或者正北的原因是地球存在著______。【答案】左順時(shí)針磁偏角【解析】（1）根據(jù)安培定則的內(nèi)容判定線電流的磁感線的方法和題中圖片可知：右手握住導(dǎo)線，讓彎曲的四指指尖向上，此時(shí)，大拇指所指的方向是左端，左端就是通電螺線管的N極，右端（船頭）是S極；要使小船運(yùn)動(dòng)更加靈敏，必須增大電磁鐵的磁場(chǎng)，即增大電流減小電阻，將滑動(dòng)變阻器滑片往左移動(dòng)。（2）將小船按如圖所示放在平靜的水中后，因?yàn)榇^為電磁鐵的S極，所以最終它會(huì)指向南方，船頭偏轉(zhuǎn)的方向是順時(shí)針。（3）地磁的北方與地圖所指示的地理北方產(chǎn)生的夾角叫做磁偏角，小船最后的指向不是正南或者正北的原因是地球存在著磁偏角。22．校項(xiàng)目小組利用干簧管設(shè)計(jì)制作了一款水位自動(dòng)報(bào)警器。干簧管是一種利用磁場(chǎng)信號(hào)來控制的線路開關(guān)器件，也叫磁控開關(guān)。如圖當(dāng)磁體遠(yuǎn)離干簧管時(shí)，磁控開關(guān)斷開；當(dāng)磁體靠近干簧管時(shí)，開關(guān)閉合。浮球與永久磁體連接，隨著水位的變化二者的位置隨之改變。當(dāng)水箱內(nèi)的水位過高或過低時(shí)，亮起不同的燈警示。請(qǐng)結(jié)合圖片說明干簧管和水位自動(dòng)報(bào)警器的工作原理?！敬鸢浮恳娊馕觥窘馕觥扛苫晒艿墓ぷ髟恚和ǔＧ闆r下，玻璃管內(nèi)的兩片鐵片是分離的，這相當(dāng)于開關(guān)斷開。當(dāng)磁體靠近玻璃管時(shí)，由于磁鐵能夠吸引鐵片，兩片鐵片在磁鐵的作用下應(yīng)付接觸在一起，相當(dāng)于閉合了開關(guān)。永久磁鐵與浮球通過細(xì)線連接，細(xì)線繞過定滑輪。當(dāng)水面上升時(shí)，浮球跟著上升，永久磁體就下降，當(dāng)水面上升到危險(xiǎn)水位時(shí)，永久磁體恰好下降到干簧管2附近，由于磁體的吸引作用，干簧管2開關(guān)閉合，電鈴與紅燈所在電路接通，電鈴響、紅燈亮，進(jìn)行報(bào)警。當(dāng)水位下降時(shí)，浮球下降，永久磁體上升。如果水位下降到一定程度，永久磁體恰好上升到干簧管1附近，由于磁體的作用，干簧管1開關(guān)接通，黃燈與電鈴所在電路接通，黃燈亮、電鈴響，進(jìn)行報(bào)警。23．小明猜想：“既然電流周圍存在著磁場(chǎng)，那么兩根互相靠近的通電導(dǎo)線之間是否會(huì)發(fā)生相互吸引或排斥的作用？”他們將兩根導(dǎo)線（可伸長(zhǎng)）平行放置后固定（如圖1所示），然后依次通上如圖乙、丙、丁所示的電流，通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了他們的猜想。請(qǐng)你根據(jù)圖中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答問題。（1）分析圖1中的______（選填序號(hào)），可知通電導(dǎo)線之間作用力方向與電流方向有關(guān)；（2）小明認(rèn)為通電導(dǎo)線之間的相互作用力的大小與電流大小有關(guān)，你是否認(rèn)同他的觀點(diǎn)，并說明依據(jù)；______（3）如圖2所示，將一柔軟的導(dǎo)線彎成星形，并將其置于光滑水平桌面上，然后將開關(guān)S閉合，則該星形回路將______。A．不會(huì)變形

B．會(huì)變形，所圍面積增大C．會(huì)變形，所圍面積減小

D．會(huì)變形，所圍總面積不變【答案】乙丙見解析B【解析】（1）[1]探究通電導(dǎo)線之間作用力方向與電流方向的關(guān)系，保持電流大小不變，改變電流的方向，選擇乙和丙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（2）[2]對(duì)比丙、丁兩圖，丁中電流為3A，丙中電流為2A，丁中電流大于丙