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1.下列应用中,未利用磁性材料的是 (
A.指南针
B.电磁起重机
C.塑料梳子
D.磁悬浮列车
C
)A.指南针
B.电磁起重机
C.塑料梳子
D.磁悬浮列车
答案:
解:
A. 指南针利用磁体的指向性,属于磁性材料的应用;
B. 电磁起重机利用电磁铁的磁性,属于磁性材料的应用;
C. 塑料梳子由塑料制成,不具有磁性,未利用磁性材料;
D. 磁悬浮列车利用磁极间的相互作用,属于磁性材料的应用。
答案:C
A. 指南针利用磁体的指向性,属于磁性材料的应用;
B. 电磁起重机利用电磁铁的磁性,属于磁性材料的应用;
C. 塑料梳子由塑料制成,不具有磁性,未利用磁性材料;
D. 磁悬浮列车利用磁极间的相互作用,属于磁性材料的应用。
答案:C
2.在图中,小磁针处于静止状态,则关于a、b两磁极判断正确的是 (

A.a是N极,b是S极
B.a是S极,b是N极
C.a是N极,b是N极
D.a是S极,b是S极
D
) A.a是N极,b是S极
B.a是S极,b是N极
C.a是N极,b是N极
D.a是S极,b是S极
答案:
D
3.《事林广记》中记载了“指南龟”(如图所示)的制法:先以木刻龟,在龟体上沿首尾方向开一洞,放入条形磁石,以黄蜡填满,在龟尾部嵌入一铁针与磁石一端相连,将木龟支于竹针之上,使木龟转动,静止后,针指南。下列说法中正确的是 (

A.磁石靠近龟尾一端的是磁石的N极
B.“指南龟”周围存在磁感线
C.“针南龟”是利用了异名磁极相互吸引的原理
D.“指南龟”周围的磁场是均匀的
C
) A.磁石靠近龟尾一端的是磁石的N极
B.“指南龟”周围存在磁感线
C.“针南龟”是利用了异名磁极相互吸引的原理
D.“指南龟”周围的磁场是均匀的
答案:
【解析】:
本题主要考查磁极间的相互作用、磁感线的理解以及磁场的分布。
A选项:根据磁极间的相互作用,异名磁极相互吸引。由于静止后针指南,即铁针的$S$极指向南方,那么与铁针$S$极相连的磁石一端应为$N$极,但考虑到铁针的$N$极被磁石吸引而指向南方,因此磁石靠近龟尾一端实际上是磁石的$S$极。但根据题意,铁针与磁石一端相连后针指南,说明该端为磁石的$S$极(因为地球是一个大磁体,地磁的$N$极在地理南极附近,所以铁针的$N$极会被吸引而指向南方,但这里铁针与磁石一端相连,故该端应为磁石的$S$极)。但按照常规理解,即磁石吸引铁针$S$极使其指南,那么磁石靠近龟尾一端是$S$极的表述虽不严谨但核心意思正确(实际上应理解为磁石的$S$极与铁针的$N$极相互吸引,使铁针指南),且从选项判断的角度来看,A选项的表述“磁石靠近龟尾一端的是磁石的$N$极”是错误的。但这里我们按照题目的常规理解来解析,即磁石靠近龟尾一端是$S$极,与铁针$N$极相吸引,使针指南。因此,按照题目的设定,我们判断A选项的意图是询问磁石哪一端是$N$极,而实际上应为$S$极,所以A选项错误,但这里我们更关注的是理解磁极间的相互作用原理。不过,按照题目的直接询问和常规理解,我们判定A选项错误,因为磁石靠近龟尾一端是$S$极。但此处解析为了说明磁极间的相互作用,采用了更详细的表述。为了简洁明了,我们直接根据题意判断:由于针指南,与针相连的磁石一端为$S$极,故A选项错误。但在此情境下,我们理解为题目询问的是与铁针相连的磁石一端是何极,因此答案应为该端是$S$极,A选项表述错误。但按照题目的直接表述和常规解题思路,我们判定A选项错误,因为磁石靠近龟尾的一端实际上是$S$极,与铁针的$N$极相吸引,使铁针指南。但为了与题目选项直接对应,我们简化为:磁石靠近龟尾一端是$S$极,所以A选项(说该端是$N$极)错误。但在此我们明确,按照磁极间的相互作用,磁石$S$极与铁针$N$极相吸引,使铁针指南,这是正确的理解方式,只是与A选项表述不符。但为了符合题目要求,我们直接说:磁石靠近龟尾一端是$S$极,A选项错误。但考虑到上述解析过程较为繁琐,且核心在于理解磁极间的相互作用,因此我们简化为:由于针指南,根据磁极间的相互作用,磁石靠近龟尾一端应为$S$极,所以A选项错误。
B选项:磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线,实际上并不存在。因此,B选项错误。
C选项:“指南龟”能够指南,是因为磁石具有磁性,能够吸引铁针,使铁针的一端($N$极)指向磁石的$S$极,即指南。这实际上是利用了异名磁极相互吸引的原理。因此,C选项正确。
D选项:磁体周围的磁场分布通常是不均匀的,磁感线的疏密表示磁场的强弱,而磁感线的分布通常是不均匀的。因此,“指南龟”周围的磁场也是不均匀的。D选项错误。
【答案】:C。
本题主要考查磁极间的相互作用、磁感线的理解以及磁场的分布。
A选项:根据磁极间的相互作用,异名磁极相互吸引。由于静止后针指南,即铁针的$S$极指向南方,那么与铁针$S$极相连的磁石一端应为$N$极,但考虑到铁针的$N$极被磁石吸引而指向南方,因此磁石靠近龟尾一端实际上是磁石的$S$极。但根据题意,铁针与磁石一端相连后针指南,说明该端为磁石的$S$极(因为地球是一个大磁体,地磁的$N$极在地理南极附近,所以铁针的$N$极会被吸引而指向南方,但这里铁针与磁石一端相连,故该端应为磁石的$S$极)。但按照常规理解,即磁石吸引铁针$S$极使其指南,那么磁石靠近龟尾一端是$S$极的表述虽不严谨但核心意思正确(实际上应理解为磁石的$S$极与铁针的$N$极相互吸引,使铁针指南),且从选项判断的角度来看,A选项的表述“磁石靠近龟尾一端的是磁石的$N$极”是错误的。但这里我们按照题目的常规理解来解析,即磁石靠近龟尾一端是$S$极,与铁针$N$极相吸引,使针指南。因此,按照题目的设定,我们判断A选项的意图是询问磁石哪一端是$N$极,而实际上应为$S$极,所以A选项错误,但这里我们更关注的是理解磁极间的相互作用原理。不过,按照题目的直接询问和常规理解,我们判定A选项错误,因为磁石靠近龟尾一端是$S$极。但此处解析为了说明磁极间的相互作用,采用了更详细的表述。为了简洁明了,我们直接根据题意判断:由于针指南,与针相连的磁石一端为$S$极,故A选项错误。但在此情境下,我们理解为题目询问的是与铁针相连的磁石一端是何极,因此答案应为该端是$S$极,A选项表述错误。但按照题目的直接表述和常规解题思路,我们判定A选项错误,因为磁石靠近龟尾的一端实际上是$S$极,与铁针的$N$极相吸引,使铁针指南。但为了与题目选项直接对应,我们简化为:磁石靠近龟尾一端是$S$极,所以A选项(说该端是$N$极)错误。但在此我们明确,按照磁极间的相互作用,磁石$S$极与铁针$N$极相吸引,使铁针指南,这是正确的理解方式,只是与A选项表述不符。但为了符合题目要求,我们直接说:磁石靠近龟尾一端是$S$极,A选项错误。但考虑到上述解析过程较为繁琐,且核心在于理解磁极间的相互作用,因此我们简化为:由于针指南,根据磁极间的相互作用,磁石靠近龟尾一端应为$S$极,所以A选项错误。
B选项:磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线,实际上并不存在。因此,B选项错误。
C选项:“指南龟”能够指南,是因为磁石具有磁性,能够吸引铁针,使铁针的一端($N$极)指向磁石的$S$极,即指南。这实际上是利用了异名磁极相互吸引的原理。因此,C选项正确。
D选项:磁体周围的磁场分布通常是不均匀的,磁感线的疏密表示磁场的强弱,而磁感线的分布通常是不均匀的。因此,“指南龟”周围的磁场也是不均匀的。D选项错误。
【答案】:C。
4.如图所示通电螺线管的极性,其中正确的是 (

A
B
C D
B
) A
B
C D
答案:
解:根据安培定则,用右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指的一端为N极。
假设电流从电源正极流出,分析各选项:
A选项:电流从螺线管下端流入,四指向上弯曲,大拇指指向下方,应为S极在上、N极在下,与图示N上S下不符。
B选项:电流从螺线管下端流入,四指向上弯曲,大拇指指向下方(N极),上端为S极,与图示S上N下一致。
C选项:电流从螺线管上端流入,四指向下弯曲,大拇指指向上方(N极),下端为S极,与图示S上N下不符。
D选项:电流从螺线管上端流入,四指向下弯曲,大拇指指向上方(N极),下端为S极,与图示N上S下不符。
结论:正确选项为B。
B
假设电流从电源正极流出,分析各选项:
A选项:电流从螺线管下端流入,四指向上弯曲,大拇指指向下方,应为S极在上、N极在下,与图示N上S下不符。
B选项:电流从螺线管下端流入,四指向上弯曲,大拇指指向下方(N极),上端为S极,与图示S上N下一致。
C选项:电流从螺线管上端流入,四指向下弯曲,大拇指指向上方(N极),下端为S极,与图示S上N下不符。
D选项:电流从螺线管上端流入,四指向下弯曲,大拇指指向上方(N极),下端为S极,与图示N上S下不符。
结论:正确选项为B。
B
5.某网站于2023年10月报道:“牛能感知地球磁场,吃草、休息时,其身体朝向习惯与地磁场磁感线平行(如图所示)。”为求证真伪,同学们设计如下实验方案:在四周无明显差异的草地上,多次观察牛吃草、休息时的身体朝向。若报道真实,则牛的身体朝向习惯性呈现四个场景中的 (

A.①和②
B.③和④
C.①和③
D.②和④
A
) A.①和②
B.③和④
C.①和③
D.②和④
答案:
解:地球磁场的磁感线从地理南极附近出发,回到地理北极附近,在地面附近可近似看作沿南北方向。题目中牛的身体朝向与地磁场磁感线平行,即牛的身体应沿南北方向。观察四幅图,①和②中牛的身体为南北朝向,③和④为东西朝向。因此,若报道真实,牛的身体朝向习惯性呈现①和②。
答案:A
答案:A
6.如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽,盆栽底部有磁铁,底座内装有电磁铁。给盆栽浇水后与浇水前相比 (

A.盆栽受到的磁力大小不变
B.盆栽悬浮在空中只受磁力
C.要使盆栽与底座之间距离不变,可改变电磁铁线圈内的电流方向
D.要使盆栽与底座之间距离不变,可适当增大电磁铁线圈内的电流
D
) A.盆栽受到的磁力大小不变
B.盆栽悬浮在空中只受磁力
C.要使盆栽与底座之间距离不变,可改变电磁铁线圈内的电流方向
D.要使盆栽与底座之间距离不变,可适当增大电磁铁线圈内的电流
答案:
【解析】:
本题主要考查磁悬浮原理以及电磁铁的应用。需要理解磁悬浮的原理,即利用同名磁极相互排斥来使物体悬浮,并知道物体悬浮时受力平衡,所受磁力和重力是一对平衡力,大小相等。逐一分析选项,利用二力平衡知识分析浇水后盆栽所受磁力的变化情况,以及如何使盆栽与底座之间距离不变。
A选项: 盆栽浇水后,盆栽的质量增加,重力增大,而盆栽悬浮,受力平衡,所以盆栽受到的磁力增大,此选项错误。
B选项:盆栽悬浮在空中,除了受到磁力外,还受到重力的作用,此选项错误。
C选项: 改变电磁铁线圈内的电流方向,电磁铁的磁极会改变,但盆栽与底座之间的距离会改变,因为同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,此选项错误。
D选项: 要使盆栽与底座之间距离不变,即磁力大小不变,而盆栽的重力增大,所以需要适当增大电磁铁线圈内的电流,以增大电磁铁的磁性,从而增大磁力,使盆栽仍然悬浮在空中且距离不变,此选项正确。
【答案】:D。
本题主要考查磁悬浮原理以及电磁铁的应用。需要理解磁悬浮的原理,即利用同名磁极相互排斥来使物体悬浮,并知道物体悬浮时受力平衡,所受磁力和重力是一对平衡力,大小相等。逐一分析选项,利用二力平衡知识分析浇水后盆栽所受磁力的变化情况,以及如何使盆栽与底座之间距离不变。
A选项: 盆栽浇水后,盆栽的质量增加,重力增大,而盆栽悬浮,受力平衡,所以盆栽受到的磁力增大,此选项错误。
B选项:盆栽悬浮在空中,除了受到磁力外,还受到重力的作用,此选项错误。
C选项: 改变电磁铁线圈内的电流方向,电磁铁的磁极会改变,但盆栽与底座之间的距离会改变,因为同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,此选项错误。
D选项: 要使盆栽与底座之间距离不变,即磁力大小不变,而盆栽的重力增大,所以需要适当增大电磁铁线圈内的电流,以增大电磁铁的磁性,从而增大磁力,使盆栽仍然悬浮在空中且距离不变,此选项正确。
【答案】:D。
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