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专题29 磁体与磁场
一．选择题（共14小题）
1．（2018•湘西州）下列物体能被磁铁吸引的是（ ）
A．橡皮擦 B．塑料三角板 C．木炭 D．铁钉
【分析】具有吸引铁、钴、镍等物质的性质的物体叫磁体。
【解答】解：磁铁是具有磁性的物体，只能吸引铁、钴、镍等金属材料，不能吸引其它金属及橡皮、塑料和木材。
故选：D。
2．（2018•桂林）小关在探究磁现象的活动中能够实现的是（ ）
A．用小磁针吸起铜块或铝块
B．用放大镜能看到磁铁周围的磁感线
C．用磁铁吸起铜导线制成的通有电流的轻质螺线管
D．把小磁针放在磁铁周围的任何位置，静止后小磁针的北极都指向地理北极
【分析】①物体能够吸引铁、钴、镍的性质叫磁性，具有磁性的物体叫做磁体。磁体周围存在着磁场，磁场对放入磁场中的磁体有力的作用，为了描述磁场的性质而引入了有方向的曲线，称为磁感线；
②通电导体周围存在磁场。
【解答】解：A、小磁针具有磁性，只能吸引铁、钴、镍等金属，不能吸引铜或铝。故A不可能实现；
B、磁感线实际不存在，所以用放大镜也不能看到磁铁周围的磁感线。故B不可能实现；
C、铜导线制成的轻质螺线管通过电流时，周围会产生磁场。所以用磁铁能够吸起铜导线制成的通有电流的轻质螺线管。故C可能实现；
D、磁体周围存在磁场，把小磁针放在磁铁周围的任何位置，静止后小磁针的北极都指向此磁铁的S极。故D不可能实现。
故选：C。
3．（2018•自贡）自贡一学生利用手中的条形磁体做了以下实验，其中结论正确的是（ ）
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A．同名磁极互吸引
B．条形磁体能够吸引小铁钉
C．将条形磁体用细线悬挂起来，当它在水平面静止时北极会指向地理南方
D．条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后就没有相互作用了
【分析】（1）根据磁极间的相互作用规律；
（2）磁体能吸引铁、钴、镍等物质；
（3）磁体具有指向性，当自由转动的磁体静止时，其N极指北，S极指南；
（4）磁体周围存在磁场，玻璃不能隔离磁场。
【解答】解：
A、由磁极间的相互作用规律可知，同名磁极相互排斥，故A错误；
B、由课本知识知和：磁体能吸引铁、钴、镍等物质，故条形磁体能够吸引小铁钉，故B正确；
C、将条形磁体用线悬挂起来，让磁体自由转动，静止时指向地理南极的磁极叫南（或S）极，指向地理北极的是磁体的北极（N极），地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，故C错误；
D、玻璃不能隔离磁场，条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后仍有互相作用，故D错误。
故选：B。
4．（2018•恩施州）下列有关磁场的说法错误的是（ ）
A．磁体周围的磁场是真实存在的
B．磁感线是为了描述磁场面虚拟的封闭曲线
C．通电导体周围存在着磁场
D．地面上的指南针N极总是指向地理的南极
【分析】（1）（3）磁体周围和通电导体周围都存在磁场；
（2）磁感线是为了描述磁场的分布引入的物理模型；
（4）小磁针放在地球这个磁体的磁场中，即可指南北；地磁南北极与地理南北极相反，但不重合，地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近。
【解答】解：
A、磁体周围存在磁场，磁场是真实存在的，故A正确；
B、磁感线是为了形象描述磁场的分布引入的物理模型，是虚拟的封闭曲线，故B正确；
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C、根据奥斯特实验可知，通电导体周围存在着磁场，故C正确；
D、地球是一个大磁体，地磁的南北极与地理的南北极相反，所以指南针静止时，指南针的N极指向地磁的南极即地理的北极，故D错误。
故选：D。
5．（2018•泰州）下面所做探究活动与得出结论相匹配的是（ ）
A．活动：用铁屑探究磁体周围的磁场→结论：磁感线是真实存在的
B．活动：观察惯性现象→结论：一切物体都受到惯性力的作用
C．活动：马德堡半球实验→结论：大气压真实存在且很大
D．活动：探究带电体间的相互作用→结论：同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥
【分析】（1）磁感线是理想化的物理模型，实际上并不存在；
（2）一切物体都有惯性，惯性是物体的固有属性，不能说受到惯性、惯性力、惯性的作用等；
（3）有力证明大气压存在的实验是：马德堡半球实验；
（4）电荷间相互作用的规律是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
【解答】解：A、磁感线是理想化的物理模型，磁感线实际上并不存在，故A错误；
B、惯性是物体的一种固有属性，它不是力，不能说受到惯性力的作用，故B错误；
C、马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在。故C正确；
D、电荷间相互作用的规律是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；故D错误。
故选：C。
6．（2018•苏州）在探究蹄形磁体周围磁场的实验中，老师将玻璃板平放在磁体上，并均匀地撒上一层铁屑，轻敲玻璃板，铁屑就会有序地排列起来，如图。对实验中有关现象的分析不正确的是（ ）
A．撒铁屑的目的是将原来不存在的磁场显示出来
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B．铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体
C．轻敲玻璃板，铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离
D．轻敲玻璃板，铁屑与玻璃板分离后，不受摩擦力，铁屑在磁力作用下排列有序
【分析】①在磁体周围空间存在一种特殊的物质，这种物质能对放入其中的磁体产生力的作用，这就是磁场；
②在磁体或电流的作用下，使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化；
③一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性。惯性与质量有关，质量越小，惯性越小，运动状态越容易改变。
【解答】解：A、磁体周围始终存在磁场，借助细铁屑可以显示磁体周围的磁场分布特点，但不是将原来不存在的磁场显示出来。故A错误；
B、铁屑原来没有磁性，但在磁场的作用下能够获得磁性，说明被磁化了。故B正确；
C、铁屑质量较小，惯性小，运动状态容易改变。所以轻敲玻璃板，铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离。故C正确；
D、铁屑受到磁场的作用，轻敲玻璃板，铁屑与玻璃板分离后，不受摩擦力，铁屑逐渐有序排列。故D正确。
故选：A。
7．（2018•绵阳）指南针是我国四大发明之一，《论衡》记载：司南之杓，投之于地，其柢指南。如图所示的司南放在水平光滑的“地盘”上，静止时它的长柄指向南方。司南长柄所指方向是（ ）
A．地理南极，地磁北极 B．地理南极，地磁南极
C．地理北极，地磁北极 D．地理北极，地磁南极
【分析】（1）地球本身是一个巨大的磁体，地球周围的磁场叫做地磁场；
（2）指南针是根据地磁场的作用工作的，地磁的南极在地理的北极附近，而地磁的北极在地理的南极附近，再根据磁极间的作用规律，可判断指南针的指向。
【解答】解：
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地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，其静止时其勺柄指向南方，即指南的南极用S表示；地理上的南极是地磁的北极，故长柄所指方向是地理北极，地磁南极。故BCD错误、A正确。
故选：A。
8．（2018•上海）以下正确的图是（通电螺线管的磁极方向和NS极）（ ）
A． B． C． D．
【分析】根据在磁体的外部磁感线总是从磁体的N极出来回到S极判定。
【解答】解：在磁体的外部，磁感线总是从磁体的N极出来回到S极；
A、图中的磁感线是从磁体的S极出来回到N极，故A错误；
B、图中的磁感线是从磁体的N极出来回到S极，故B正确；
C、图中的磁感线是从磁体的S极出来回到N极，故C错误；
D、图中左侧N极的磁感线是回到N极，故D错误；
故选：B。
9．（2018•山西）如今，说我们的生活是由磁铁支撑着并不为过。史上最强有力的钕磁铁广泛用于手机、电脑、冰箱等。如图所示，是小明同学用钕磁铁和曲别针进行的实验。通过实验情景，可以判定下列说法正确的是（ ）
A．钕磁铁周围存在磁感线，不存在磁场
B．钕磁铁对放入其磁场中的曲别针有力的作用
C．钕磁铁周围各点的磁场方向都是竖直向下的
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D．钕磁铁周围的磁场分布是均匀的
【分析】（1）磁场是真实存在的，磁感线不是真实存在的；
（2）通电导体在磁场受到力作用而运动；
（3）我们规定小磁针N极所指的方向为该点磁场的方向；
（4）根据磁感线是为了描述（或研究）磁场方便而建立的物理模型分析。
【解答】解：A、钕磁铁周围存在磁场，不存在磁感线，磁感线是人们为了形象方便的描述磁场而假象的线，故A错误；
B、用钕磁铁和曲别针进行的实验时，通电后，钕磁铁会产生磁场，会对放入其磁场中的曲别针有力的作用使曲别针运动，故B正确；
C、小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向，小磁针位置不同，N极的方向不同，说明钕磁铁周围各点的磁场方向是不同的，故C错误；
D、磁感线是为了描述（或研究）磁场方便而建立的物理模型，在磁铁的周围磁感线分布不均匀，在磁场强的地方磁感线密，故D错误。
故选：B。
10．（2018•临沂）小磁针静止时的指向如图所示，由此可知（ ）
A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极
B．a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极
C．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极
D．b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极
【分析】据小磁针的NS极，据磁极间的作用规律可以判断出电磁铁的NS极，而后据安排定则判断出电流的方向，进而得出正确的选项即可。
【解答】解：据题目可知，小磁针左端是N极，右端是S极，所以电磁铁的左端，即a端为N即，右端为S极，据安培定则可知，电流从d端流出后进入电磁铁，故d端是电源的正极，c端是负极，故B正确。
故选：B。
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11．（2018•攀枝花）下面哪一位科学家的发现，首次揭示了电与磁之间的联系（ ）
A．法拉第 B．焦耳 C．奥斯持 D．安培
【分析】根据各位科学家的贡献进行解答。
【解答】解：
1820年奥斯特发现电流周围存在磁场后，首次揭开了电与磁的联系，证明了“电生磁”，故C正确。
故选：C。
12．（2018•贵阳）如图所示，是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分，置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线。关于这个实验下列说法正确的是（ ）
A．首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第
B．当直导线通电时，小磁针会离开支架悬浮起来
C．小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
D．改变直导线中电流方向，小磁针N极的指向不变
【分析】奥斯特实验通过小磁针偏转说明了通电导体周围存在磁场；磁场的方向与电流的方向有关。
【解答】解：
A、首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是奥斯特，故A错误；
B、当直导线通电时，导线的周围存在磁场，小磁针会发生偏转，不会悬浮起来，故B错误；
C、小磁针偏转，能说明通电导线周围存在磁场，故小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场，故C正确；
D、磁场方向与电流方向有关，改变直导线中电流方向，小磁针N极的指向改变，故错误。
故选：C。
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13．（2018•绍兴）汤姆生在研究阴极射线时发现了电子，如图所示，一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流，则通过这束电子流的运动方向推断电流及周围的磁场方向是（ ）
A． B． C． D．
【分析】正电荷定向移动的方向为电流的方向，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反；知道电流的方向，根据用右手螺旋定则判断磁场的方向。
【解答】解：由图可知，电子定向移动的方向是向上的，电子带负电，故电流的方向是向下的，根据右手螺旋定则可知，磁场的方向是逆时针方向的，故A正确。
故选：A。
14．（2018•南京）如图甲所示，一个不能打开的盒子外面露出一段细长的导线，在不损坏导线的情况下，用图乙中（a）、（b）两个实验所对应的结论来判断导线中是否有电流，下列说法中正确的是（ ）
A．只有（a）能 B．只有（b）能 C．（a）（b）都能 D．（a）（b）都不能
【分析】判断电路中是否有电流通过，通常的做法有：用电流表测电流或串联一个灯泡观察亮度，由于不能断开导线，因此可用电流的磁效应来设计实验：
①通电直导线周围存在磁场；将导线平行于小磁针的正上方，通过观察小磁针是否发生偏转来进行判断。
②利用铁钉等工具制作电磁铁，通过电磁铁对磁性物体的吸引作用来设计实验。
【解答】
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解：由图可知，（a）由a图可知，直导线在磁场中运动说明导线中有电流，若在磁场中不动说明导线没有电流；
（b）中的小磁针在通电导线的周围，闭合开关后，小磁针会发生偏转，就能说明导线中有电流，这是电流的磁效应。
故选：C。
三．填空题（共15小题）
15．（2018•连云港）将小磁针放在磁场中，小磁针静止时 北 极所指的方向规定为该点的磁场方向；磁场越强的地方，磁感线分布越 密 。
【分析】掌握磁场、磁场的性质及磁场方向的判定；掌握磁感线的概念、方向及分布。
【解答】解：磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作用；放在磁场中的某一点的小磁针静止时，北极所指的方向就是该点的磁场方向；为了描述磁场，人们引入了磁场的概念，磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体的南极。磁场越强的地方，磁感线分布越密。
故答案为：北；密。
16．（2018•湘西州）在一次春游活动中，同学们用指南针来确定方向，静止时，小磁针的南极大约会指向地理的 南 极。
【分析】地球本身是一个大磁体，地球周围存在地磁场，地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近。
【解答】解：
地磁场的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，根据磁极相互作用可知，指南针静止时指南的一极是指南针的南极，指北的一极是指南针的北极。
故答案为：南。
17．（2018•襄阳）古隆中距襄阳市区某中学16km，该中学在游古隆中研学活动中，有学生能用指南针辨别方向，是因为地球周围存在着 地磁场 ，同学们的步行速度大约4km/h，则同学们从学校出发到达古隆中需要的时间大约是 4 h。
【分析】磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用，地球是一个大磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，小磁针放在地球这个磁体的磁场中，即可指南北；
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根据速度公式v=求出步行的时间。
【解答】解：由于地球的周围存在地磁场，所以地球周围的小磁针（指南针）都要受到地磁力的作用而指向南北方向；
根据速度公式v=可知，步行的时间为：t===4h。
故答案为：地磁场；4。
18．（2018•黄石）条形磁铁放置于水平桌面上，如图所示，已知在下列变化过程中条形磁铁始终
不动。当闭合电源开关，通电螺线管的右侧是 S 极（选填“N”或S”），此时条形磁铁受到地面对它的摩擦力向 右 （选填“左”或“右”）。若将滑动变阻器滑片P向下移动，条形磁铁受到的摩擦力将会 变大 （选填“变大”或“变小”）
【分析】（1）根据小磁针静止时的位置判断电磁铁的磁极；根据磁极间的相互作用规律判断条形磁体受到磁力的方向；根据摩擦力阻碍相对运动趋势的方向判断条形磁体受摩擦力的方向。
（2）根据电流的大小影响电磁铁磁性强弱来判断磁力大小的变化，根据条形磁体所受磁力和所受的摩擦力二力平衡，来判断摩擦力大小的变化。
【解答】解：由安培定则得，电磁铁右端为S极，则与条形磁铁的异名极相对，相互吸引，则条形磁铁受到电磁铁向左的吸引力，因条形磁铁条形磁铁始终保持静止，所以它受到的吸引力和桌面给它的摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，所以条形磁铁受到的摩擦力的方向是向右的；
当滑片逐渐向下移动时，连入电路的电阻逐渐减小，由欧姆定律可得线圈中电流逐渐变大，则磁场逐渐变强，条形磁铁受到电磁铁的吸引力逐渐变大，因条形磁铁受的是平衡力，故摩擦力的大小也会逐渐变大。
故答案为：S；右；变大。
19．（2018•广西）如图所示，磁悬浮地球仪应用了 同
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（选填“同”或“异”）名磁极相互排斥的规律：磁悬浮地球仪悬浮静止时，底座对地球仪的斥力与地球仪受到的重力 是 （选填“是“或“不是”）一对平衡力。
【分析】从图可知：球体与底座是相互分离的，故可判断球体与底座是相互排斥的；
在平衡力的作用下，物体保持静止或做匀速直线运动。
【解答】解：因为球体与底座是相互分离的，所以球体与底座之间是相互排斥的，即该悬浮地球仪是利用的同名磁极相互排斥的原理制成的；
因为球体静止在空中时受两个力的作用，一个是竖直向下的重力，一个是竖直向上的底座对它的斥力。在这两个力的作用下地球仪保持静止，所以这两个力是一对平衡力。
故答案为：同；是。
20．（2018•济宁）如图是小易设计的一个新指南针，其中的两处错误是：
（1） 使用交流电，线圈不能静止下来 （2） 会造成电源短路
【分析】通电线圈周围的磁场与条形磁铁的磁场相似；大小和方向都随时间作周期性变化的电流，叫交流电；短路是指用导线将电源两极直接连接的电路。
【解答】解：
通电线圈后产生磁性，其外部磁场与条形磁铁相似也有南北极，当它可以自由转动时在地磁场作用下静止能指南指北。
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（1）图中用线圈接在照明电路中，由于照明电路是交流电，其电流方向不断的发生变化，所以线圈的南北极也会不断的发生变化，则线圈在水中不能静止；
（2）线圈直接连接在照明电路中，相当于将电源短路了，会由于电流过大使照明电路的保险丝熔断或空气开关跳闸。
故答案为：（1）使用交流电，线圈不能静止下来；（2）会造成电源短路。
21．（2018•无锡）如图是条形磁体周围铁屑的分布情况及小磁针的指向。图中各点小磁针有固定指向，说明磁体周围的磁场具有 方向 ；铁屑在磁场中被磁化成 磁体 ，从而在磁场中有序排列。
【分析】（1）磁场是有方向的，一般情况下，位置不同，磁场方向不同，各点有固定方向。
（2）放入磁场中的铁屑会被磁化，成为一个小磁体。
【解答】解：（1）磁场是有方向的，在磁场的不同位置，其磁场方向一般不同，同一位置，磁场方向固定，所以图中各点小磁针有固定指向。
（2）铁屑在磁场中会被磁体磁化，成为一个个小磁针，从而在磁场中有序地排列起来。
故答案为：方向；磁体。
22．（2018•怀化）信鸽是靠地球的 磁场 来导航的。指南针静止时S极指的是地理的 南方 （填“南方”或“北方”）。
【分析】（1）地球是一个巨大的磁场，周围存在着地磁场；
（2）磁极间的相互作用是：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。
【解答】解：（1）地球周围存在着地磁场，信鸽是靠地球的磁场来导航的；
（2）磁体周围存在着磁场，地球也是一个磁体，周围有地磁场；指南针静止时S极指向地理的南方，N极所指的是地理的北方，根据同名磁极互相吸引，说明地磁场的南极在地理的北极附近。
故答案是：磁场；南方。
23．（2018•重庆）图（甲）是我国早期的指南针﹣司南，它的S极与条形磁铁的N极相互 吸引 （选填“排斥”或“吸引“）。2018年5月21日
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，我国发射了一颗名叫“鹊桥”的卫星，如图（乙）所示，该卫星在发射升空的过程中，若以“鹊桥”卫星为参照物，地面上的建筑物是 运动 （选填“运动”或”静止”）的。
【分析】（1）根据磁极间的相互作用可判断与小磁针的相互作用情况。
（2）在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止。
【解答】解：（1）指南针﹣司南的S极与条形磁铁的N极靠近时，它们是异名磁极，会互相吸引。
（2）以“鹊桥”卫星为参照物，地面上的建筑物与卫星之间的位置不断发生变化，所以是运动的。
故答案为：吸引；运动。
24．（2018•广东）如图所示，条形磁铁放在水平木桌上，电磁铁右端固定并与条形磁铁在同一水平面上。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时，条形磁铁仍保持静止，此时电磁铁的左端为 N 极，条形磁铁受到的摩擦力 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”），方向水平 向左 。（选填“向左”或“向右”）
【分析】由安培定则可知螺线管的磁极，由磁极间的相互作用可知条形磁铁的受力方向，则二力平衡可知摩擦力的方向；
由滑片的移动可知螺线管中电流的变化，则可知磁性强弱的变化及相互作用力的变化，由二力平衡关系可知条形磁铁的所受摩擦力的变化。
【解答】
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解：由安培定则可知，螺线管左侧为N极；因异名磁极相互吸引，故条形磁铁所受磁场力向右；因条形磁铁处于平衡状态，即条形磁铁所受摩擦力应与斥力大小相等方向相反，故摩擦力的方向水平向左；
当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻变小，由欧姆定律得螺线管内的电流增大，则可知螺线的磁性减弱，条形磁铁所受到的排斥力增大；因条形磁铁仍处于平衡状态，所以条形磁铁所受摩擦力也增大。
故答案为：N；变大；向左。
25．（2018•聊城）在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中，善于思考的小明同学用自己的方法总结出了通电螺线管的极性与电流方向之间的关系，如图所示：如果电流沿着我右手臂弯曲所指的方向，那么我的前方即为通电螺线管的 N 极。实验结论是通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似，请写出一条增强通电螺线管磁性的方法： 增大通电螺线管中的电流 。
【分析】（1）安培定则的内容是：用右手握住螺线管，弯曲的四指所指的方向是电流的方向，大拇指所指的那端是螺线管的N极；
（2）通电螺线管的磁性与电流大小和线圈匝数有关，电流越大、匝数越多，通电螺线管的磁性越强。
【解答】解：
（1）根据安培定则，用右手握住通电螺线管，让弯曲的四指所指的方向与电流的方向一致，那么大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极，即它的前方为N极；
（2）我们可以增大通电螺线管中的电流，或增加通电螺线管的线圈匝数，来增大通电螺线管的磁性。
故答案为：N；增大通电螺线管中的电流。
26．（2018•兰州）如图所示，水平桌面上条形磁铁右端的N极正对电磁铁。当电磁铁中的电流增大时，条形磁铁向右做加速运动。则电磁铁中的电流是从 a
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（选填“a”或“b”）端流入，条形磁铁在运动过程中受到的摩擦力将 不变 。（选填“变大”、“不变”或“变小”）
【分析】当电磁铁中的电流不断增大时，条形磁铁向左加速运动，说明条形磁铁受到了向左的吸引力，根据异名磁极相互吸引可知螺线管的磁极，由右手螺旋定则可知电流方向；
影响摩擦力大小的因素是压力大小和接触面的粗糙程度。
【解答】解：当电磁铁中的电流不断增大时，条形磁铁向右加速运动，说明条形磁铁受到了向右的吸引力，根据异名磁极相互吸引可知，电磁铁的右端为N极，左端为S极；
根据右手螺旋定则，右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的右端（N极），四指指向电流的方向，则电磁铁中的电流方向是从a到b；
影响摩擦力大小的因素是压力大小和接触面的粗糙程度，条形磁铁在运动过程中所受压力大小和接触面的粗糙程度都没有改变，所以条形磁铁在运动过程中受到的摩擦力不变。
故答案为：a；不变。
27．（2018•盐城）在探究“通电螺线管外部磁场的方向”实验中，闭合开关，小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围有 磁场 ，通过小磁针静止时 N 极的指向确定该点磁场的方向，调换电源正负极，小磁针偏转方向改变，说明磁场方向与 电流方向 有关。
【分析】①奥斯特实验通过小磁针偏转说明了通电导体周围存在磁场；
②小磁针在地磁场的作用下指示南北；
③当电流方向改变时，产生的磁场方向也改变，所以小磁针的偏转方向也改变；
【解答】解：
如图所示的实验，闭合开关前，小磁针静止且能指向南北，这是因为地磁场的作用；闭合开关后，导线下方的小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场；小磁针静止时N极的指向为该点磁场的方向；
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调换电源正负极，即改变螺线管中的电流方向，发现小磁针静止时N极所指方向与原来相反，说明磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
故答案为：磁场；N；电流方向。
28．（2018•北京）根据如图所示的电流方向，判断通电螺线管的A端是 N 极。（选填“N”或“S”）
【分析】知道螺线管中的电流方向，根据安培定则，用右手握住螺线管，四指的方向和电流方向相同，那么大拇指所指的一端即为螺线管的N极。
【解答】解：用右手握住螺线管，四指的方向和电流方向相同，那么大拇指所指的A端即为螺线管的N极，则通电螺线管的右端是S极。如图所示：
29．（2018•德州）小磁针静止时的指向如图所示，由此可以判定螺线管的A端是极 S （选填“N”或“S”），接线柱a连接的是电源 正 极（选填“正”或“负”）。
【分析】由磁极间的相互作用可知螺线管的磁极，再由右手螺旋定则可知通电螺线管的电流方向，而电流从电源正极流出，据此确定电源正负极。
【解答】解：
因为同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以螺线管A端为S极、B端为N极；
由右手螺旋定则可知螺线管中电流由左侧流入、右侧流出；所以a为电源的正极、b为负极，如图所示：
故答案为：S；正。
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二．多选题（共2小题）
30．（2018•北京）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（ ）
A．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
C．篆刻刀的刀口做得很锋利，是为了减小压强
D．正在发声的编钟一定在振动
【分析】（1）地球周围存在着磁场；同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；
（2）戥子利用的是杠杆的平衡条件，通过力臂的大小关系得出物体的质量与秤砣的质量之间的关系，测量的是物体的质量；
（3）增大压强的方法：是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强；是在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强；
（4）声音是由于物体的振动产生的。
【解答】解：A、司南利用地磁场对磁体有力的作用来指示南北，故A正确；
B、戥子是一种测量物体质量大小的工具，它利用的是杠杆的平衡条件，通过力臂的大小关系得出物体的质量与秤砣的质量之间的关系，测量的是物体的质量，故B正确；
C、篆刻刀的刀口做得很锋利，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强；故C错误；
D、正在发声的物体都在振动，所以发声的编钟一定在振动，故D正确。
故选：ABD。
31．（2018•孝感）如图所示，条形磁铁放在粗糙程度相同的水平桌面上静止后，闭合开关S，滑片P向下移动。下列说法正确的是（ ）
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A．通电螺线管的右端为N极
B．滑片P向下移动过程中，通电螺线管的磁性变弱
C．滑片P向下移动过程中，条形磁铁所受摩擦力一直不变
D．滑片P向下移动过程中，条形磁铁可能静止，也可能向左运动
【分析】由安培定则可判断电磁铁的极性，由磁极间的相互作用可判断条形磁铁受力方向；由滑片的移动可知接入电阻的变化及电流的变化，则可知磁性强弱的变化，从而求得磁铁受力大小的变化，根据二力平衡可知所受摩擦力的方向即变化。
【解答】解：
A、由图知，闭合开关S，电流从螺线管右侧流入；根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，则大拇指指向螺线管的右端，即为N极，故A正确；
B、当滑片P逐渐向下移动时，变阻器连入电路的电阻逐渐变小，由欧姆定律可知线圈中电流逐渐变大，则通电螺线管的磁性变强，故B错误；
CD、当滑片P逐渐向下移动时，由于通电螺线管的磁性变强，且螺线管和条形磁铁相对的磁极为异名磁极，所以条形磁铁受到电磁铁的吸引力逐渐变大，则条形磁铁可能静止，也可能向左运动；
当条形磁铁静止时，静摩擦力和吸引力平衡，吸引力增大时，静摩擦力也随着增大；当条形磁铁运动时，因压力大小和接触面的粗糙程度不变，则条形磁铁所受滑动摩擦力的大小不变；所以，条形磁铁所受摩擦力不是一直不变，故C错误，D正确。
故选：AD。
四．作图题（共17小题）
32．（2018•苏州）如图中，标出小磁针静止时的N极和A点处的磁感线方向。
【分析】根据磁极间的相互作用判断小磁针的磁极，根据通电螺线管的磁极判断出磁感线的方向。在磁体外部，磁感线总是从N极发出，回到S极。
【解答】
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解：由图知，磁体的右端为S极、左端为N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的右端为N极；因为在磁体外部，磁感线总是从N极出发，回到S极，所以图中A点处的磁感线方向是指向左下的。
如图所示：
33．（2018•贵阳）如图所示为俯视图：粗糙的水平桌面上，在同一直线上相距较远地放置两个条形磁铁A、B．现在A上施加水平力F使其沿直线向磁铁B运动，假设当A运动一段时间后，两磁铁间才出现吸引力，直至它们吸在一起后共同向右运动一段时间。若整个过程保持A做匀速直线运动。请你画出在上述过程中，作用于磁铁A上的力F其大小随时间t变化关系的大致图象。（只需画出一种可能的情况）
【分析】同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，摩擦力的大小与压力与接触面的粗糙程度有关。
【解答】答：一开始只推着A匀速运动，推力为A所受到的摩擦力，等于所受的摩擦力，一段时间后，存在引力，推力减小，推力减到最小后，再推着AB共同匀速运动，此时所受的摩擦力等于原来的二倍，此时推力的大小，也为一开始推力的二倍；
磁铁A上的力F其大小随时间t变化关系的大致图象如下图示：
34．（2018•长春）在图中，标出通电螺线管的N极和A点的磁感线方向。
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【分析】根据图中电源的正负极可知电流的流向，利用安培定则可判断螺线管NS极，磁感线是从磁铁的N极出来，回到磁体的S极的。
【解答】解：由图可知，螺旋管中电流的方向是向下的，根据安培定则可知，螺旋管的右端为N极，左端为S极，磁感线是从磁铁的N极出来，回到磁体的S极的，故A点的磁感线的方向是向左的，如图：
35．（2018•陕西）请在如图所示的括号中分别标出小磁针静止时该端的磁极名称和电源该端的“+”或“﹣”极。
【分析】根据螺旋管的NS极指向，利用磁极间的作用规律可以确定小磁针的NS极；根据螺线管的NS极和线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向，进而可以确定电源正负极。
【解答】解：由图可知，螺旋管的左端为N极，右端为S极，根据安培定则可知，螺旋管中电流的方向是向上的，故电源的右端为正极；
根据磁极间的相互作用可知，小磁针的右端为S极，左端为N极；如图：
36．（2018•遂宁）如图所示，弹簧测力计下悬挂一条形磁体，当开关闭合，弹簧测力计示数变小。请标出电磁铁的S极和用“+”标出电源的正极。
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【分析】由题意可知，开关闭合后弹簧测力计的示数减小，则螺线管与条形磁铁应相互排斥，故可知螺线管的上端磁极，则由右手螺旋定则可知线圈的环绕方向。
【解答】解：
开关闭合后弹簧测力计的示数减小，即弹簧变短，说明两磁铁相互排斥；则由磁极间的相互作用可知，电磁铁的上端应为N极，下端为S极；由安培定则可知，电流应由电磁铁的下端流入，故电源的左端为正极，如图所示：
37．（2018•通辽）一小磁针放在通电螺线管周围静止时N极的指向如图所示，请标出通电螺线管a的极性，并在括号内标出电源的“+”“﹣”极。
【分析】根据小磁针的NS极指向，利用磁极间的作用规律可以确定螺线管的NS极；根据螺线管的NS极和线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向，进而可以确定电源正负极。
【解答】解：由磁极间的作用规律可以确定螺线管左端为N极，右端为S极，利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是从螺线管的左端流入，右端流出，因此电源的左端为正极，右端为负极。如图：
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38．（2018•黔南州）如图所示，标出小磁针的N、S极、螺线管的N、S极和磁感线的方向。
【分析】（1）首先根据安培定则确定螺线管的NS极。再利用磁极间的相互规律确定小磁针的NS极。
（2）在磁体的周围，磁感线从N极流出回到S极。由此可以确定磁感线的方向。
【解答】解：（1）根据电流的流向，结合线圈的绕向，利用安培定则可以确定螺线管右端为N极、左端为S极；由磁极间的相互规律可知，小磁针的左端为S极、右端为N极。
（2）在磁体的周围磁感线从磁体的N极出发回到S极。如图所示：
39．（2018•东营）如图所示，请根据小磁针静止后的指向及所标电流的方向，画出螺线管导线的绕法。
【分析】首先根据磁极间的相互作用规律和小磁针的NS极，判断出通电螺线管磁场的NS极，再根据安培定则判断出螺线管的绕线方法。
【解答】解：小磁针的左端为S极、右端为N极，根据异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，所以通电螺线管左端为N极、右端为S极；
而电流从左端流入、从右端流出，则由安培定则可知螺线管的绕向如图所示：
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40．（2018•德阳）根据图中通电螺线管的N极。请标出小磁针的N极端，并在电源处标出正、负极符号。
【分析】由磁极间的相互作用规律可知小磁针的磁极，再由右手螺旋定则可知通电螺线管的电流方向，而电流从电源正极流出，据此确定电源正负极。
【解答】解：
因为同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，所以小磁针的上端为S极、下端为N极；
由右手螺旋定则可知螺线管中电流由下侧流入、上侧流出；所以电源下端的正极、上端为负极，如图所示：
故答案为：
41．（2018•邵阳）标出图中小磁针的N极。
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【分析】由右手螺旋定则可判出螺线管的磁极，由磁极间的相互作用，则可知小磁针N极的指向。
【解答】解：由图可知电流由左侧流入，则由右手螺旋定则可得螺线管右侧为N极；由磁极间的相互作用，可知小磁针右端为S极，左端为N极，如图所示：
42．（2018•钦州）如图，请根据磁感线的方向判断并标出静止时小磁针的S极和电源的正极。
【分析】根据图中磁感线的方向，先判断通电螺线管的N、S极，根据磁极间的相互作用再判断小磁针的磁极，最后根据安培定则判断螺线管中电流的方向，标出电源的正极。
【解答】解：
在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极，所以图中螺线管的右端为N极，左端为S极。
根据磁极间的相互作用可知，小磁针的左端为S极，右端为N极。
根据安培定则，伸出右手，使右手大拇指指向通电螺线管的N极（右端），则四指弯曲所指的方向为电流的方向，即电流是从螺线管的左端流入的，右端流出，所以电源的左端为正极，右端为负极。
如图所示：
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故答案为：
43．（2018•襄阳）请标出图中通电螺线管的S极。
【分析】根据螺线管的线圈绕向和电流方向，利用安培定则可以确定螺线管的N、S极。
【解答】解：由图知，电流从螺线管的左端流入、右端流出；根据安培定则，结合线圈的绕向，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，则大拇指指向螺线管的右端为N极，左端为S极，如下图所示：
44．（2018•南充）如图所示，根据通电螺线管的“S、N”极，判断并标出电源“+、﹣”极和静止的小磁针的“S、N”
【分析】由磁极间的相互作用可知小磁针的磁极，再由右手螺旋定则可知通电螺线管的电流方向，而电流从电源正极流出，据此确定电源正负极。
【解答】解：由图知，通电螺线管的右端为S极，
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因为同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端为N极、右端为S极；
由右手螺旋定则可知，螺线管中电流由右侧流入、左侧流出；所以电源的右侧为正极、左侧为负极，如图所示：
故答案为：
45．（2018•恩施州）按要求作图：如图，当开关闭合后，请标出小磁针的N和S极。
【分析】根据安培定则判断出通电螺线管的NS极，而后再据磁极间的作用规律判断出小磁针的N、S极即可。
【解答】解：
据图可知电流从正极流出，即从该螺线管的下端流入、上端流出，根据安培定则可知，该螺线管的上端是N极、下端是S极，故据磁极间的作用规律可知，同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，故小磁针的上端是N极、下端是S极。如图所示：
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46．（2018•深圳）如图所示，请根据通电螺线管周围磁感线的方向判断电源的“+”、“﹣”极和小磁针的N极，并在图中标出。
【分析】根据图中磁感线的方向，先判断通电螺线管的N、S极，根据磁极间的相互作用再判断小磁针的磁极，最后根据安培定则判断螺线管中电流的方向，标出电源的正负极。
【解答】解：在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极，所以螺线管的下端为N极、上端为S极；
根据磁极间的相互作用可以判断出小磁针的上端为N极、下端为S极；
根据安培定则，伸出右手，使右手大拇指指示通电螺线管的N极（右端），则四指弯曲所指的方向为电流的方向，即电流是从螺线管的上端流入的、下端流出，所以电源的上端为正极、下端为负极。如图所示：
47．（2018•怀化）作图题：在图中括号内标出通电螺线管的N、S极和小磁针的N、S极。
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【分析】根据电源的正负极可以确定线圈中的电流方向，再结合线圈的绕向，可以安培定则可以确定螺线管的NS极，进而利用磁极间的作用规律可以确定小磁针的NS极。
【解答】解：根据电源的正负极，可以确定电流从螺线管的右端流入，左端流出，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，则大拇指向螺线管的右端为N极，左端为S极，根据磁极间的相互作用可知，小磁针右端为S极，左端为N极，如图所示：
48．（2018•随州）如图，将一小段铁棒弯成“U”形，用通电导线在它的左右两支上各绕上几匝，便成了蹄形电磁铁，要求小磁针静止时如图状态。请从导线P端出发，在铁棒的“左支”上绕几匝，连接上导线DE，接着在铁棒的“右支”上绕几匝，连接到导线的M端。绕线完毕后至少画一条磁感线。
【分析】已知小磁针静止时的NS极，根据磁体间的相互作用规律，从而可以判断出电磁铁的磁极极性，利用安培定则可画出绕线方法，在磁体外部，磁感线的方向是由N极指向S极。
【解答】解：已知小磁针左端为N极，右端为S极，根据磁体间的相互作用规律，可知蹄形电磁铁，左端为S极，右端为N极，利用安培定则可画出绕线，在磁体外部，磁感线的方向是由N极指向S极，如图所示：
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五．实验探究题（共1小题）
49．（2018•济宁）结合图中的实验情景，按照要求回答下列问题，
（1）对图①中的两支蜡烛的要求是 两根蜡烛大小相同 ；
（2）图②中， 乙 的机械效率高；
（3）图③研究的是电流产生的热量跟 电阻 的关系；
（4）图④中的 小磁针 （填“铁屑”或“小磁针”）能更好的显示磁场的分布。
【分析】（1）要验证平面镜成像的特点，就必须让两根蜡烛大小相同；
（2）根据影响机械效率大小的因素分析；
（3）根据图象，利用控制变量法分析；
（4）根据小磁针能更好的显示出各点的磁场方向即可判断。
【解答】解；（1）探究实验中对蜡烛A和B的要求是形状、大小完全相同；主要是便于比较像与物体的大小；
（2）由图可知，两个滑轮组相同，则在提升物体的过程中，所做的额外功是相同的；提升的重物不同，乙组的物体重，根据W=Gh可知，物体越重，所做的有用功越大，根据η==可知，机械效率越大；
（3）由图可知，该电路为串联电路，电流相同，电阻不同，研究的是电流产生的热量跟电阻的关系；
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（4）铁屑与小磁针相比，小磁针效果更好，因为小磁针能更好的显示出各点的磁场方向。
故答案为：（1）两根蜡烛大小相同；（2）乙；（3）电阻；（4）小磁针。
六．解答题（共1小题）
50．（2018•金华）小科在实验室发现一枚钢针，为能快速利用小磁针判断：①钢针是否有磁性，②若有磁性则磁极如何分布，小科画出思维导图，请补充完整。
【分析】（1）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；两物体相互排斥一定是同名磁极，若相互吸引可能是异名磁极也可能没有磁性。
（2）磁铁可以吸引铁钴镍等物质。
【解答】解：应用小磁针和磁极间的相互作用力判断钢针是否有磁性；
将钢针靠近小磁针的N极，若相互排斥，则钢针一定有磁性；
若相互吸引可能是异名磁极也可能没有磁性，再用a端靠近S极，若相互吸引，则钢针没有磁性，若相互排斥，则钢针有磁性。
故答案为：（1）相互排斥；（2）钢针没有磁性。
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