21. 通过实验探究磁体周围的磁场特点.


(1)在条形磁铁四周放置的小磁针静止时指向如图甲所示，图中小磁针涂黑的一端为 N 极. 由此可以判断出条形磁铁的 B 端是(选填“N”或“S”)极.
(2)小美用铁屑探究磁体周围的磁场如图乙所示.
①在蹄形磁铁上面放一块透明有机玻璃，并在玻璃板上均匀撒上一层铁屑，轻轻敲击玻璃板，可以看到小铁屑有规则地排列起来. 这是因为撒在磁体周围的每个小铁屑都被，磁场的分布情况也被形象地显示出来；
②再在玻璃板上放一些小磁针，记录这些小磁针静止时 N 极的指向；
③人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针 N 极的指向，画出一些带箭头的曲线形象地描述磁场，物理学中把这样的曲线叫作磁感线. 磁体外部的磁感线都是从极出发的.
(3)小阳利用图乙情景构建一个物理模型如图丙所示. 在 A 点的磁场强度(选填“大于”或“小于”)B 点的磁场强度.

S
磁化
N
小于

【分析】
本题围绕磁体周围的磁场特点展开，需结合磁极相互作用、磁化、磁感线的性质逐一分析：
1. 第(1)问：利用磁极间“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的规律判断磁极。已知小磁针涂黑端为N极，通过小磁针的指向，结合异名磁极相吸的特点，可判断条形磁铁的磁极。
2. 第(2)问①：铁屑是铁磁性物质，在磁体的磁场中会被磁化为小磁体，从而在磁场作用下有序排列，以此显示磁场的分布；③根据磁感线的规定，磁体外部的磁感线走向是固定的，需牢记这一物理规定。
3. 第(3)问：磁感线的疏密程度反映磁场的强弱，磁感线越密，磁场越强。通过对比A、B两点磁感线的疏密情况，即可判断两点磁场强度的大小。
【解析】
(1) 根据磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。已知小磁针涂黑的一端为N极，观察图甲可知，小磁针的N极指向条形磁铁的A端，说明条形磁铁的A端为N极，B端与小磁针N极相互吸引，因此B端是S极。
(2) ① 铁屑属于铁磁性材料，撒在磁体周围时，每个小铁屑都被磁化为小磁体，在磁场的作用下会有规则地排列，从而将磁场的分布形象地显示出来；
③ 物理学中规定，磁体外部的磁感线都是从N极出发，回到S极。
(3) 磁感线的疏密程度可以反映磁场的强弱，磁感线越密集，磁场强度越大。观察图丙可知，A点的磁感线比B点稀疏，因此A点的磁场强度小于B点的磁场强度。
【答案】
(1) S
(2) ① 磁化；③ N
(3) 小于
【知识点】
磁极间的相互作用；磁化现象；磁感线的特点
【点评】
本题考查磁体周围磁场的基础实验知识，需结合磁极相互作用规律、磁化的概念以及磁感线的性质进行分析，注重对实验现象和物理基本概念的理解，是磁现象的典型基础题型。
【难度系数】
0.7

22. 如图所示，在研究两个靠近的异名磁极周围磁感线的分布时，几位同学提出了以下两种猜想：

(1)利用所学知识，断定猜想肯定是错误的. 你判断的依据是磁体外部的磁感线都是.
(2)请设计一个简单实验，验证另一个猜想是否正确：
实验器材：；
实验步骤：；
判定方法：.

2
从磁体的N极发出，回到S极
小磁针
把小磁针放入图甲的磁场中，观察小磁针静止时北极所指的方向
若小磁针静止时，N极指向两个靠近的异名磁极的S极，则猜想1正确；若小
磁针静止时，N极指向两个靠近的异名磁极的N极，则猜想1不正确

【分析】
(1) 首先回忆磁体外部磁感线的特点，磁体外部的磁感线总是从N极出发，回到S极。对比两个猜想的磁感线方向，猜想2的磁感线是从S极指向N极，违背了这个规律，所以能直接判定猜想2错误。
(2) 要验证猜想1是否正确，我们可以利用小磁针静止时N极指向与该点磁感线方向一致的性质来设计实验。通过将小磁针放在磁场中，观察小磁针的指向，就能判断磁感线的实际分布是否和猜想1一致。
【解析】
(1) 磁体外部的磁感线具有固定的走向，都是从磁体的N极发出，回到S极。观察猜想2的磁感线分布，其磁感线方向是从S极指向N极，与这一规律不符，因此猜想2肯定是错误的。
(2) 实验验证猜想1：
① 实验器材：小磁针
② 实验步骤：把小磁针放入图甲的磁场中，观察小磁针静止时北极所指的方向
③ 判定方法：若小磁针静止时，N极指向两个靠近的异名磁极的S极，则猜想1正确；若小磁针静止时，N极指向两个靠近的异名磁极的N极，则猜想1不正确
【答案】
(1) 2；从磁体的N极发出，回到S极
(2) 小磁针；把小磁针放入图甲的磁场中，观察小磁针静止时北极所指的方向；若小磁针静止时，N极指向S极，则猜想1正确；若小磁针静止时，N极指向N极，则猜想1不正确
【知识点】
磁感线的分布规律；磁场的方向判定
【点评】
本题考查了磁感线的基本性质和磁场方向的验证实验，既需要牢记磁体外部磁感线的走向，又要学会利用小磁针来检测磁场方向，体现了理论知识与实验探究的结合，有助于加深对磁场相关知识的理解。
【难度系数】
0.6