磁和磁场基础知识与例题解析

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1、磁和磁场基础知识与例题解析基础知识1 磁性能够吸引铁、钴、镍等物质的性质。2 磁体：具有磁性的物体。3 磁极：磁体上磁性最强的部分。 南极：指南的磁极 （S 极 ） 北极：指北的磁极 （N）4 磁体的分类：按形式分：天然磁体和人造磁体 按形状分：蹄形磁体、条形磁体和磁针。5 天然磁铁就是天然铁矿石。 永磁铁：能长期保持磁性的磁体。如天然磁体和人造磁6 磁极的作用规律 : 同名磁极互相排斥，异名磁极相互吸引。7 磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。8 软磁体： （ 铁棒 ） 被磁化后磁性很容易消失的物体。 硬磁体：（钢棒）被磁化后磁性能长期保持的磁体。它也叫永磁体。9 磁性材料：具有软磁性

2、、硬磁性或其它电磁特性的材料统称。 它们大多数是含铁、钴、镍的合金或铁和其他金属的氧化物。10 磁场及其基本性质。11 磁场方向、磁感线及磁感线方向。 磁体在磁场中受力方向12 磁场的方向：把磁场中的某一点，小磁针静止时，北极所指的方向规定为磁场方向。13 磁感线:在磁场中画一些有方向的曲线，任何一点的曲线方向都跟该点的磁针北极所指 的方向一致，这样的曲线叫磁感线。14 磁体周围的磁感线都是从磁体北极出来，回到磁体的南极。15 磁体受力方向：在磁场中的某点，北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致，南极所 受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。16 地磁场：在地球周围存在的磁场。地磁南极在地理北极附

3、近，地磁北极在地理南极附近。17 我国宋代的沈括第一个发现了磁偏角。比哥仑布早 400 多年。18 奥斯特实验：（丹麦物理学家）将一根导线平行拉在静止小磁针的上方，通电时，小磁针 发生偏转。 这现象说明：通电导体周围存在着磁场。19 安培定则：用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端 就是螺线管的北极。20 电磁铁：把螺线管紧密地套在一个铁心上，这就构成了一个电磁铁。 电磁铁与普通磁铁相比，有以下几个优点：1 磁性的强弱可用电流的大小和螺线管的匝数来控制。2 磁极的方向可用电流的方向来改变。3 磁性的有无可以方便地用开关的通断来控制。* 螺线管是否放有铁心，其磁性强弱

4、会大不一样。21 影响电磁铁磁性强弱的因素：1 螺线管中电流的大小。2 螺线管中线圈的匝数。22 电磁继电器的结构：电磁铁、衔铁、电键和复位弹簧等。实质：利用电磁铁控制工作电路中开关的通断。作用：实现远程操作或进行自动化控制。23 电话机的工作原理：人对话筒说话，话筒把声音振动信号转变成强弱变化的电流，电流经听筒，听筒又把它转化成振动，使人听到声音。即：振动一-变化的电流一-振动电磁感应1 英国法拉第 1831 年发现了电磁感应现象。2 电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时，导体中就有感生电流产生，这种现象就叫3产生电流的方向与a,导体的运动方向b.磁感线的方向有关。4 在电

5、磁感应中能量的转化是:机械能转化为电能5 在物理学上垂直方向电流的画法：垂直纸面向里圆中画叉向外圆中画点6 电流方向的判断：伸开右手，让大拇指和四指垂直，并在同一平面上；把右手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，大拇指所指方向为导体的运动方向，其余四指所指方向就是感生电 流的方向。经典例题解析一、选择题1下列关于磁场和磁感线的说法中，正确的是（ ）A. 只有磁铁才有磁场B.磁感线是由铁屑形成的C.磁感线是客观存在的闭合曲线 D.越靠近磁极的地方磁感线越密答案：D解析：磁场是实际存在的，但看不见、摸不着，可以通过磁场对外体现的作用来研究它。这种方法 在物理中经常用到，如在研究电流大小时，可以通过接

6、入电路中灯泡的亮度来反映等。磁场对放入 其中的磁体会产生力的作用，所以利用小磁针、铁屑等方法来形象地表示出磁场，但小磁针和铁屑 它不是磁场。为了形象的表示磁场的分布、强弱及方向，引入了磁感线的概念，利用磁感线给磁场 建立了一个模型，实际中是不存在磁感线的。利用磁感线的疏密来表示磁场的强弱，磁感线上某点 的切线方向表示磁场方向。2、如图所示的几个图中，小磁针会发生转动的是（小磁针涂黑端为N极）（）答案：D解析：本题考查了磁体周围的磁场，要了解不同磁体周围磁场的大致分布，会画磁感线。在磁体的外部 磁场是由磁体的N极指向S极的，小磁针静止时N极所指方向应为磁场方向，并且小磁针与磁体之间也 满足磁极间

7、的相互作用规律。D图中是两个靠近的不同磁极，磁场也是从N极指向S极的，所以在小磁 针所在位置，磁场方向应是水平向右的，所以小磁针将绕中心点顺时针转动90度。3小明用水平放置的一根条形磁铁的一端吸起一根较重的铁钉，如图所示，若他用一根同样的条形磁铁的N极与原来的磁铁S极靠近合并时，下列说法正确的是（）A. 铁钉的尖端被吸向右端磁铁B. 铁钉的尖端被吸向左端磁铁C. 铁钉将落下D. 铁钉被吸得更牢 答案： C解析：磁体周围的磁场分布是不均匀的，在磁体的两端磁性最强，中间磁性最弱，几乎没有。铁钉被吸 引在磁体的一端，当两磁体靠近合并时，两个磁体相当于一个磁体，铁钉所在的位置为磁体的中间位置，磁性最弱

8、几乎为零，所以铁钉会掉下来。4. 如图所示，在条形磁铁的一端吸引着两个大头针的针尖部，则这两个大头 针的针帽将（ ）A. 互相排斥B.互相吸引C.既不排斥也不吸引D.无法确定答案： A解析：两个大头针被磁铁吸引时已经被磁化，靠近磁体的被磁化成异名磁极，距磁极较远的一端被磁化成与磁体同名的磁极。本题中大头针的针帽部分均被磁化成了N 极，同名磁极相排斥。5. 如图所示，用钢棒去接近磁针时，下列说法正确的是（ ）A. 两者相互排斥，说明钢棒可能具有磁性，也可能不具有磁性B. 两者相互吸引，说明钢棒可能具有磁性，也可能不具有磁性C. 两者相互排斥，说明钢棒一定不具有磁性D. 两者相互吸引，说明钢棒一定

9、具有磁性答案： B解析：小磁针对放在其附近的磁性材料有力的作用，所以如果钢棒无磁性或右端为S极，小磁针对钢棒有吸引力的作用，所以无法判断钢棒是否一定带磁性。只有钢棒的右端为N极时才相互排斥，所以如果相互排斥则钢棒一定带磁性的。6. 有三根外形完全相同的金属棒A、B、C,将A棒用线悬挂起来，静止后它的两端分别指向南、北。用 B棒与C棒的一端分别靠近A棒的一端，B与A之间相互吸引，C与A之间相互排斥。由上述现象可知，列说法中错误的是（ ）A. A 棒一定是磁铁棒B. B 棒一定是铁棒C. C 棒一定是磁铁棒D. B 棒可能是铁棒，也可能是磁铁棒答案：B 解析：根据磁极间的相互作用规律，同名磁极相排

10、斥、异名磁极相吸引，则相排斥的两金属块肯定具有 磁性，所以C与A一定是磁铁棒；磁体本身就能吸引金属铁，所以B棒与A棒间相互吸引，无法判断B 棒是否具有磁性。7为了判断一根钢棒是否有磁性，小明进行了如下几组小实验，其中不能达到目的的是（）A. 让钢棒靠近铁屑，铁屑被吸引，则钢棒具有磁性B. 用细线将钢棒吊起来，使它能在水平面自由转动，静止时总是指南北方向，则钢棒具有磁性C. 让小磁针靠近钢棒，若钢棒与小磁针相互排斥，则钢棒具有磁性D. 让小磁针靠近钢棒，若钢棒与小磁针相互吸引，则钢棒具有磁性 答案： D解析：磁体周围存在磁场，能吸引铁、钴、镍等金属。由于地磁场的存在，磁体能指南北。根据磁极间 相

11、互作用规律，异名磁极互相吸引，如果钢棒与小大头针靠近时是异名磁极，它们会吸引，如果钢棒没 有磁性，小磁针也能吸引钢棒，所以相吸引无法判断钢棒是否具有磁性。8.如图所示，有两根外形一样的钢棒，当钢棒如图甲放置时，不能看到a、b相互吸引；当如图乙放置 时，能看到a、b相互吸引，由此可知（）A.a 不是磁铁， b 是磁铁B.a 是磁铁， b 不是磁铁C. a、b都是磁铁D.无法判断答案： A解析：磁体的两端磁性最强，中间最弱，几乎没有。在图甲中无论钢棒b是否具有磁性，它的中间位置几乎没有磁性，钢棒a不能吸引b,所以钢棒a不是磁铁；在图乙中， 钢棒a的中间位置也几乎没有磁性，b却能吸引a,说明钢棒b具

12、有磁性。9.在一个纸盒内放着一个条形磁体，在盒子周围放一些小磁针（小磁针涂黑端为N极），这些小磁针 静止时的指向如图甲所示，则图乙中能正确反映盒中条形磁铁放置情况的是（ ）DC乙中丿令答案： C解析：本题考查了条形磁体周围磁场分场的分布。磁体外部的磁场是从磁体的N极指向S极的。根据磁 体周围的小磁针N极的指向，用曲线连接起来，可以画出磁体周围的磁感线，从而确定出盒内磁体的放 置位置及磁极。10.将重力均为G的两磁环A、B套在光滑的塑料架上，磁环A “悬浮” 在空中，如图所示。设B环所受的支持力为卩，则（）A. FGB. F=GC. GF2GD. F=2G答案： D 解析：本题综合应用了磁体间的

13、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A、B两个磁环进行受力分析。A受到两个力的作用，重力和B对A的磁力，这两个力是一对平衡力,所以FBA=G。对B进行受力分析，B受到重力、平面对B的支持力及A对B的磁力，这三个力作用下平 衡，根据力的相互性，FBA=FAB=G，所以F=G+FAB=2G。11（2013 年浙江省舟山）为了探究条形磁铁的磁性两端强、中间弱的特性，某同学设计了以下四个实验，其中不能达到目标的是（）A. 将甲实验中的条形磁铁平 移靠近三颗小铁球B. 将乙实验中的两根条形磁 铁相互平移靠近C. 将丙实验中的条形磁铁从挂有铁块的弹簧秤下向右移动D. 将丁实

14、验中放在一堆大头针上的条形磁铁提起答案：B解析：磁场是实际存在的，但看不见、摸不着，磁场的强弱无法直接看出来，可以通过它对外表现的一些性质来分析。磁场对放入其中的磁体会产生力的作用，磁场越强，产生的力也越大，在乙图中两条形 磁体异名磁极相靠近，两端都是吸引，无法看出磁体周围磁场的强弱变化。二、填空题12. 每个磁体都有两个磁极，当自由静止时指南的一端叫。当用一个条形磁体的两极分别去靠近小磁针的N极时，看到如图甲所示的现象，这表明：同名磁极，异名磁极 。如图乙，某同学在使用一块磁铁时，不小心把一个磁体打碎成了两块，此时共有个磁极，再把原断处相对，两半磁铁（选填“互相吸引”“互相排斥”或“不发生作

15、用”）。答案：南极 互相排斥 互相吸引 四 互相排斥.一.解析：一个磁体有且仅有两个磁极，磁极的规定是利用其指南的:-.-特点，自由悬挂静止时指南的一端的叫南极，另一端叫北极。根- 一据实验探究可以得出磁极间的相互作用规律，即同名磁极互相排 斥，异名磁极互相吸引，研究磁极间相互作用规律的方法与研究电荷间相互作用规律的方法相似。如果 一块磁铁断成两块小磁铁，每一个小磁铁也都有两个磁极，所以就有四个磁极。圆形磁铁的上下两个面 是磁铁的磁极，竖着断裂，则断开处相近的是同名磁极，相互排斥。13. 如图所示，用条形磁体周围的小磁针静止时都不再指南北，而是有了新的指向，表明 。这个实验还反映了磁场是有方向的，磁场中某一点磁场方向就 是放在该点的小磁针静止时所指的方向。答案：磁体周围存在磁场 N 极 解析：磁体周围存在磁场，可以通过其周围的小磁针指向的变化体现出来， 因为磁场对放入其中的磁体有力的作用，小磁针原来能指南北也是因为受 到地磁场的作用。磁场的方向可以有几种描述方法，如磁场中小磁针静止 时N极所指方向；小磁针静止时N极受力方向；磁感线上某点的切线