20.1 磁现象 磁场（专题训练）【八大题型】（解析版）

201 磁现象 磁场（专题训练）【八大题型】 【题型1 磁性、磁体、磁极】.................................................................................................................................1 【题型2 磁化】......................................................................................................................................................... 4 【题型3 磁性材料】................................................................................................................................................. 5 【题型4 磁极间的相互作用】.................................................................................................................................7 【题型5 物体是否具有磁性的判断方法】............................................................................................................11 【题型6 磁场的概念】...........................................................................................................................................12 【题型7 磁感线及其特点】...................................................................................................................................15 【题型8 地磁场】................................................................................................................................................... 19 【题型1 磁性、磁体、磁极】 1．（2023 春•溧水区期末）如图所示是“吸”在黑板上的收纳盒，其靠近黑板一面有一块 磁铁，收纳盒里面放了黑板擦和笔等。下列说法正确的是（ ） ．收纳盒“吸”在黑板上是因为大气压的存在 B．收纳盒受到黑板的吸引力与重力是一对平衡力 ．若只将磁铁换成质量相同、磁性更强的磁铁，收纳盒受到的摩擦力将变大 D．若在收纳盒中再放入一只笔后收纳盒依然保持静止，收纳盒受到的摩擦力将变大 【答】D 【分析】（1）收纳盒由于受到磁力作用吸在黑板上。 （2）静止时收纳盒在竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力。 （3）静止时收纳盒在水平方向上受到的磁力和支持力是一对平衡力。 （4）当收纳盒的重力增大后仍然静止，此时摩擦力和重力还是一对平衡力，摩擦力也 随着增大。 【解答】解：、收纳盒“吸”在黑板上是因为受到磁力、重力、摩擦力、支持力四个力 而平衡，故错误； B、收纳盒受到黑板的吸引力与重力不在同一直线上，不是一对平衡力，故B 错误； 、静止时收纳盒在竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力，磁力增大，摩擦力不 变，故错误； D、若在收纳盒中再放入一只笔后收纳盒依然保持静止，此时重力和摩擦力是平衡力， 大小相等，重力变大，收纳盒受到的摩擦力将变大，故D 正确。 故选：D。 2．（2023•丰台区一模）如图是两根外形完全相同的钢棒和b，按甲图放置时，它们能够相 互吸引；按乙图放置时，它们之间感觉不出有相互作用力。则可知（ ） ．和b 都是磁铁 B．不是磁铁，b 是磁铁 ．是磁铁，b 不是磁铁 D．和b 都不是磁铁 【答】B 【分析】磁体具有两极性，任何磁体都具有两个磁极，磁北极，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： 磁体的两端磁性最强，中间最弱，几乎没有；在图甲中，钢棒的中间位置也几乎没有磁 性，b 却能吸引，说明钢棒b 具有磁性； 在图乙中无论钢棒b 是否具有磁性，它的中间位置几乎没有磁性，钢棒不能吸引b，所 以钢棒不是磁铁。 故选：B。 3．（2023•南皮县校级模拟）推理是一种重要的科学思维方法。下列推理正确的是（ ） ．阳离子是带正电的粒子，因此带正电的粒子一定是阳离子 B．有机物一定含有碳元素，则含有碳元素的化合物一定是有机物 ．在水平面上运动的小车，受到的阻力越小，运动距离越大，所以如果小车不受阻力作 用，它将一直运动下去 D．铁能被磁铁吸引，所以能被磁铁吸引的黑色物质一定是铁 【答】 【分析】（1）可从质子带正电进行分析； （2）根据有机物的概念分析，有机物是含碳元素的化合物，但一氧化碳、二氧化碳和 碳酸钠等具有无机物的特点，把它们看成无机物； （3）根据运动的物体不受力的作用时，将做匀速直线运动进行分析； （4）根据磁铁的性质分析。 【解答】解：、质子带正电，但不属于阳离子，故错误； B、有机物是含碳元素的化合物，但一氧化碳、二氧化碳和碳酸钠等具有无机物的特点， 一般把它们看成无机物，故B 错误； 、运动的小车在水平面上受到的阻力越小，滑行距离越远，所以推理得出小车不受阻力 作用，将一直运动下去，故正确； D、铁能被磁铁吸引，但能被磁铁吸引的还可能是四氧化三铁、钴、镍等物质，故D 错 误。 故选：。 4．（2023•大连）《论衡》中有关于用布摩擦过的琥珀吸引轻小的干草和天然磁石吸引铁 针的记载。这是因为用布摩擦过的琥珀带了 电荷 ，天然的磁石具有 磁性 。 【答】电荷；磁性。 【分析】不同物质在相互摩擦的过程中，束缚电子本领强的得电子带负电，束缚电子本 领弱的失电子带正电，这就是摩擦起电的过程；带电体具有吸引轻小物质的性质。 磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，叫磁性。 【解答】解：用布摩擦过的琥珀可以吸引轻小物质，是因为琥珀带了电荷； 天然的磁石能够吸引铁针，这是因为磁石具有磁性。 故答为：电荷；磁性。 5．（2023•巧家县一模）小明在实验室做电磁实验时，发现实验柜内有一个条形磁体断成 了两截，如图所示。于是取出标有极的那一截进行研究，他猜想该块磁体只有一个磁极。 而同实验小组的同学们认为他的说法是错误的，理由是任何磁体有且只有两个不同的磁 极。为了验证小明的猜想是否正确，同学们取来一根完整的条形磁体，应进行的操作是 用条形磁体的 S 极，分别接触标有极的那一截条形磁体的两端 ，如果出现 和其中一 端吸引，和另一端相互排斥 的现象，可判断小明的猜想是错误的。 【答】用条形磁体的S 极，分别接触标有极的那一截条形磁体的两端；和其中一端吸引， 和另一端相互排斥。 【分析】一个磁体同时存在极和S 极，可以利用条形磁体或小磁针接触每一个部分的两 端，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引进行判断。 【解答】解：可以用条形磁体的S 极，分别接触标有极的那一截条形磁体的两端，如果 出现和其中一端吸引，和另一端相互排斥的现象，说明一个磁体同时存在两个磁极，小 明的猜想是错误的。 故答为：用条形磁体的S 极，分别接触标有极的那一截条形磁体的两端；和其中一端吸 引，和另一端相互排斥。 【题型2 磁化】 6．（2022•南开区模拟）小明在学习了物理知识之后，了解了物质的一些物理属性，在研 究了橡胶、金属、木材、蜡之后，得到以下结论，其中错误的是（ ） ．金属是导体，橡胶和干木材是绝缘体 B．同一块蜡，塑造成不同的形状，它的质量不变 ．橡胶能发生弹性形变产生弹力，金属铁能被磁化具有磁性 D．寒冷的冬天，处在室外同一环境的金属与木材，用手触摸，感觉金属更凉，是因为 金属温度低于木材温度 【答】D 【分析】（1）根据材料的性质和导体及绝缘体的概念判断； （2）根据质量的性质进行判断； （3）根据橡胶的特性以及磁化原理进行判断； （4）根据题中所给特定条件及感觉不能准确描述物体属性进行判断。 【解答】解：、所有金属中均含有大量自由电子，均属于导体；橡胶和干木材则只含有 极少量自由电子，属于绝缘体，故正确； B、质量是物体的一种基本属性，与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化 无关，故B 正确； 、橡胶本身具有弹性，可以发生弹性形变；铁属于铁磁性物质，因此可以被磁化，故正 确； D、由于是处于同一环境下，故金属和木材的温度相同，D 错误。 故选：D。 7．（2023•吉林模拟）机械手表工作时发生弹性形变的发条将 弹性势 能转化为动能。 机械手表一般不应放在磁体周围，这是因为这样放置，手表会被 磁化 ，走时不准。 【答】弹性势；磁化。 【分析】（1）物体由于发生弹性形变所具有的能叫弹性势能。 （2）是原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化。 【解答】解：械手表工作时发生弹性形变的发条将弹性势能转化为动能。机械手表一般 不应放在磁体周围，这是因为这样放置，手表会被磁化，走时不准。 故答为：弹性势；磁化。 8．（2023•东营）下列物体：①玻璃棒；②铜片；③铁钉；④塑料尺；⑤铅笔芯；⑥ 食盐水，其中属于绝缘体的有 ①④ ，能被磁化的有 ③ （两空均选填序号）。 【答】①④；③。 【分析】（1）容易导电的物体是导体，不容易导电的物体是绝缘体； （2）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：在①玻璃棒；②铜片；③铁钉；④塑料尺；⑤铅笔芯；⑥食盐水中， ①玻璃棒、④塑料尺都不容易导电，属于绝缘体；③铁钉能被磁化，获得磁性。 故答为：①④；③。 【题型3 磁性材料】 9．（2023•福建）在我国古代的四大发明中，主要应用了磁性材料特性的是（ ） ．指南针 B．火药 ．印刷术 D．造纸术 【答】 【分析】地球的周围存在磁场，地磁场的极在地理南极附近，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BD 错误，正确。 故选：。 10．（2023 春•新城区月考）据史料记载，为确保安全，秦始皇命人在阿房宫前修建了 “磁石门”，以防行刺者入宫，其遗址就在现在西安市的西郊，这道磁石门也被称为人 类历史上第一道“安检门”。聪明的你请根据所学知识推测，下列可以被磁石门检查出 的是（ ） ．铁器 B．青铜器 ．陶罐 D．木器 【答】 【分析】能吸引铁、钴、镍等物质的性质称为磁性，据此进行解答。 【解答】解：“安检门”由磁性材料制作而成，磁性材料能吸引铁、钴、镍等物质，所 以可以被磁石门检查出的是铁器，故正确，BD 错误。 故选：。 11．（2021 秋•平谷区期末）阅读下列短文，回答问题。 磁致冷 在古代，人们采用的是天然冰块来制冷保鲜。随着人类社会的不断发展，制冷手段也在 不断进步，这同时也反映了人类在发展的过程中对高品质生活的追求。 19 20 ﹣ 世纪，伴随着冰箱走入千家万户，人类的制冷材料和技术取得很大发展。出现了 我们所熟知的氟利昂制冷。作为冰箱最常用的制冷剂——“氟利昂﹣12”对我们生存的 环境带来了很大的破坏，是引起臭氧层空洞及臭氧层变薄的原因之一。 为了保护环境，科学家们一直在研究开发无害的新型制冷剂或其它制冷技术。20 世纪二 十年代末，科学家发现了磁性物质在磁场作用下温度升高的现象，称为磁热效应。磁致 冷的基本原理就是借助磁性材料的磁热效应。当磁性材料等温磁化时，向外界放出热量； 当磁性材料绝热退磁时，温度降低，并从外界吸取热量。对磁性材料反复进行等温磁化 和绝热退磁就可以获得低温，实现磁致冷（如图所示）。2002 年世界上第一台能在室温 下工作的磁冰箱被研制出来，之后汽车磁制冷空调也被研究出来。在中国科技馆“挑战 与未来”展厅，就有关于磁致冷有两个展品：磁热效应演示器和磁冰箱模型。 与传统的气体制冷技术相比，磁致冷不会产生环境污染，是一种绿色制冷技术。目前， 该技术已广泛应用于低温及超低温领域，室温磁致冷技术还有待于继续研究攻关。低温 磁致冷装置具有小型化和高效率等独特优点，所以其在生产、生活、科技等众多领域都 有很广阔的发展前景。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）磁制冷的基本原理就是借助 磁热效应 。 （2）在科技馆中磁热效应演示的展品中，当转动手轮使磁致冷材料进入磁场时，外界 温度升高，离开磁场时，外界温度降低。请你根据观察到的现象提一个可探究的科学问 题 外界温度的变化与磁致冷材料是否进入磁场有关吗 。 （3）与传统的气体制冷技术相比，磁制冷技术的优势是 绿色环保，对环境无污染 。 【答】（1）磁热效应；（2）外界温度的变化与磁致冷材料是否进入磁场有关吗； （3）绿色环保，对环境无污染。 【分析】（1）磁致冷就是利用磁性材料所具有的磁热效应来致冷的； （2）根据磁致冷材料的特点来解答。 【解答】解：（1）根据阅读材料可知，磁致冷就是利用磁性材料所具有的磁热效应来 致冷的； （2）当转动手轮使磁致冷材料进入磁场时，外界温度升高，离开磁场时，外界温度降 低，可以提出问题：外界温度的变化与磁致冷材料是否进入磁场有关吗？ （3）磁制冷技术绿色环保，对环境无污染，磁致冷装置有小型化和高效率的优点。 故答为：（1）磁热效应；（2）外界温度的变化与磁致冷材料是否进入磁场有关吗； （3）绿色环保，对环境无污染 【题型4 磁极间的相互作用】 12．（2023•天长市二模）2022 年10 月12 日15 时45 分，“天宫课堂”第三课在中国空间 站开讲，航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲面向广大青少年进行太空授课。如果让你在空间站 内做以下物理实验，无法完成的是（ ） ． 同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引 B． 与头发摩擦后的直尺吸引碎纸屑 ． 剪断细线后乒乓球在水中上浮 D． 用吸管喝瓶子中的饮料 【答】 【分析】根据空间站处于失重状态分析，因重力产生的现象不会完成。 【解答】解：、同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，这是磁极间的作用关系，与重 力无关，故能够完成； B、与头发摩擦后的直尺吸引碎纸屑，这是因为头发摩擦后带电，带电体有吸引轻小物 体的性质，故B 能够完成； 、由于水处于失重状态，对乒乓球没有力的作用，故剪断细线后乒乓不会上浮，故不能 完成； D、空间站内有空气，会产生大气压，故用吸管可以喝瓶子中的饮料，故D 能够完成。 故选：。 13．（2023•焦作二模）如图是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有永磁体，底座 内装有电磁铁。给盆栽慢慢浇水且水没有渗出，盆栽始终处于悬浮状态，下列说法正确 的是（ ） ．盆栽受到的磁场力保持不变 B．底座对水平桌面的压强逐渐增大 ．若底座上端为极，盆栽下端可能为S 极 D．只改变底座内电流方向，盆栽还会处于悬浮状态 【答】B 【分析】（1）磁极间相互作用的规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；物体 处于静止或者匀速直线运动状态时，受到的力是平衡力； （2）影响压强的因素是压力和受力面积； （3）同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引； （4）电磁铁的磁场方向与电流的方向有关。 【解答】解：．该盆栽悬浮的原理利用了同名磁极相互排斥，当盆栽悬浮在空中静止不 动时，受的力是平衡力，即盆栽的总重力和磁力大小相等，当浇水后重力变大，故磁力 也变大，故错误； B．影响压强的因素是压力和受力面积，当浇水后重力变大，磁力也变大，对桌面的压 力也变大，根据p＝ 在压力变大，受力面积不变时，压强变大，故B 正确； ．盆栽悬浮利用的同名磁极相互排斥，所以若底座上端为极，盆栽下端应为极，故错误； D．改变底座内电流的方向，底座的磁极方向就会改变，底座与盆栽之间就会由同名磁 极相互排斥改变为异名磁极相互吸引，盆栽不会处于悬浮状态，故D 错误。 故选：B。 14．（2023•阿荣旗一模）将重力均为G 的两磁环、B 套在光滑的塑料架上，磁环“悬浮” 在空中，如图所示。设B 环所受的支持力为F，则（ ） ．F＜G B．F＝G ．G＜F＜2G D．F＝2G 【答】D 【分析】本题综合应用了磁体间的相互作用和力的平衡的知识，通过受力分析得出各力 间的关系。可以分别对、B 两个磁环进行受力分析。找出F 和G 的关系，从而作出正确 判断。 【解答】解：受到两个力的作用，重力和B 对的磁力，这两个力是一对平衡力，所以 FB＝G．对B 进行受力分析，B 受到重力、平面对B 的支持力及对B 的磁力，这三个力 作用下平衡，根据力的相互性，FB＝FB＝G，所以F＝G+FB＝2G。 故选：D。 15．（2023•荣县校级模拟）如图所示，放在水平地面上的磁体上方有一块挂在弹簧测力计 上的小磁体（下部为极）。小辉提着弹簧测力计沿图示水平路线从缓慢移到B，则下图 中能反映弹簧测力计示数F 随位置变化的是（ ） ． B． ． D． 【答】 【分析】根据条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱，和磁极间的作用规律分析。 【解答】解：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，当挂着的磁体向右移动时，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，故可以得出弹簧测力计的示数从端到B 端是逐渐变小的。 故选：。 16．（2023•云岩区校级模拟）如图所示，将载有条形磁铁的两辆小车紧靠在一起后再同时 由静止释放，两小车将迅速分离。此现象说明： 同名磁极 相互排斥。 【答】同名磁极。 【分析】磁极间的相互作用规律：同名磁极相排斥，异名磁极相吸引。 【解答】解：两辆小车上装有磁铁，磁铁中间的磁极是S 极，同名磁极相互排斥，两个 小车受到排斥力的作用而迅速分离。 故答为：同名磁极。 17．（2023 春•宁远县期中）宇宙中的万事万物之间都有千丝万缕的联系，电与磁之间也 一样。同种电荷相互 排斥 ；异名磁极相互 吸引 。 【答】排斥；吸引。 【分析】（1）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 （2）同名磁极互相排斥，异名磁极相互吸引。 【解答】解：宇宙中的万事万物之间都有千丝万缕的联系，电与磁之间也一样。同种电 荷相互排斥；异名磁极相互吸引。 故答为：排斥；吸引。 18．（