20.1 磁现象 磁场（考点解读）（原卷版）

201 磁现象 磁场（考点解读）（原卷版） 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、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，磁感线从极出发，到S 极进入；在磁体内部是从S 到．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（ ） ．甲端是极，乙端是S 极 B．甲端是极，乙端是极 ．甲端是S 极，乙端是S 极 D．甲端是S 极，乙端是极 【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 ，又说 明物体间力的作用是 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 ρ 乙（选填“大于”或“小于”）。 【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（ ） ．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 ．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 【变式1-2】（2023•秦都区校级一模）下水道口常有异味，这是 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，磁体将 密封盖顶起，防止臭气外漏。若磁体下端为极，则磁体B 上端为 极 【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（ ） ．木棒 B．铁棒 ．陶罐 D．铜棒 【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（ ） ． 小磁针被排斥 B． 静止时始终南北指向 ． 电流表指针偏转 D． 能吸引更多的铁屑 【典例2-3】（2021 秋•沂南县期末）根据磁极的磁性最强判断：若有、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 ； 若发现吸引力由大变小再变大，则说明 有磁性。 【变式2-1】（2022 春•云岩区校级期中）有外形相同的两根钢条M、，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（ ） ．M 无磁性、无磁性 B．M 有磁性、有磁性 ．M 有磁性、无磁性 D．M 无磁性、有磁性 【变式2-2】（2022 秋•顺平县期末）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极，互相吸引，将另一端靠近小磁针极，也 互相吸引，说明铁棒 （选填“有”或“无”）磁性；如果铁棒的一端与小磁针的 极互相吸引，另一端与小磁针的极互相排斥，说明铁棒 （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 （选填 “有”或“无”）磁性。 【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 ； ．原来就具有磁性，M 端为极 B．原来就具有磁性，M 端为S 极 ．原来没有磁性，被小磁针磁化后，M 端成了极 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 极（选 填“”或“S”）。本实验若把磁铁换成软铁块，情况又会怎样？ 。 【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（ ） ．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 ．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极指向为该点的磁场方向 【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（ ） ．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 ．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 【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 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 的分布特点。 【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（ ） ．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 ．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 【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（ ） ． 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 ． 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 【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 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 （选填“是”或“不是”）重合的。 【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（ ） ． B． ． D． 【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，点 的磁场比b 点 （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，其极指向 （P/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（ ） ． B． ． 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 点。则图中磁极为 极，小磁针的左端为 极。（均选填“”或“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（ ） ．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 ．嫦娥石熔化时温度不变 D．月壤中的磁铁矿只有一个磁极 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（ ） ． B． ． D． 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（ ） ．如果甲、乙两个磁体的左端均为极，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 ．如果甲、乙两个磁体相互吸引，则甲的右端一定为极，乙的左端一定为S 极 D．如果甲、乙两个磁体相互排斥，则甲的左端可能为极，此时乙的左端为S 极 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（ ） ． 指南针 B． 火药 ． 造纸术 D． 印刷术 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 ．①②③ B．①④⑤ ．①③⑤ D．②④⑤ 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（ ） ．回形针被磁化后整个都呈现为极 B．若将磁铁换成通电螺线管也可得到图示的情境 ．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 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（ ） ．磁石能吸引各种金属铠甲 B．磁石周围的小路布满磁感线 ．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 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（ ） ．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 ．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，小磁针静止时极的指向该点的磁 场方向 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（ ） ．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 向靠近，灯泡亮度变大，说明电阻与长度有关 ．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 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 ，小铁块的运动状态 （填“不变”或“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 （选填“会”或“不会”）吸引磁体。因为力的作用总是 。 12．（2022 秋•开江县期末）根据情境和题意填写答： （1）如图甲中的 （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 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 。（q 汽油＝46×107/kg） 13．（2023•鼓楼区校级一模）西晋张华所著的《博物志》中写道：“今人梳头、脱着衣时， 有随梳、解结有光者，亦有咤声。”意思是说，人在梳头、脱衣服时通过摩擦使物体带 了 。指南针是中国四大发明之一，指南针静止时 极指向地理南极。 14．（2023•龙川县校级开学）在磁场中，磁感线分布密的地方磁场 ，磁感线分布疏 的地方磁场 。磁极附近的磁感线最密，故磁极附近的磁场最 。（均选填 “强”或“弱”） 四．作图题（共3 小题） 15．（2023•吴江区三模）如图所示，位于地球北半球附近磁场中的小磁针处于静止状态， 请在虚线方框内标出相应位置的地磁磁极和小磁针静止时的磁极。 16．（2023•苏州一模）如图所示，是两个磁极靠近时磁感线的分布情况，根据图中标示的 极，在括号内标出静止小磁针的、S 极并标出点磁感线的方向。 17．（2023•山亭区一模）根据图中磁感线分布情况，标出条形磁体左端的磁极。 四、实验探究题。 18．（2023•万柏林区一模）巴克球是一种球形磁体玩具，其大小通常只有几毫米。请你设 计实验判断该球形磁体磁极的位置。 （1）实验器材： ； （2）实验步骤： ； （3）实验结论： 。