10.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。图20 - 1 - 7 所示优美的曲线中,用磁感线描述磁体外部磁场正确的是()。

10. C

【分析】要判断磁体外部磁感线是否正确，需牢记磁体外部磁感线的核心规律：在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极出发，回到S极。接下来逐一分析各选项的磁感线方向是否符合该规律，即可得出正确答案。
【解析】根据磁体外部磁感线的特点：磁感线从N极出发，回到S极，对各选项分析如下：
1. 选项A：两个磁体均为N极，同名磁极相互排斥，磁感线不会从一个N极指向另一个N极，不符合规律，错误；
2. 选项B：左侧为S极，右侧为N极，磁感线应从N极出发，但图中右侧N极的磁感线方向错误，不符合要求，错误；
3. 选项C：左侧是N极，右侧是S极，磁感线从N极出发，回到S极，完全符合磁体外部磁感线的特点，正确；
4. 选项D：蹄形磁体下方是N极，上方是S极，磁感线应从下方N极出发回到上方S极，但图中内部磁感线方向错误，不符合规律，错误。
【答案】C
【知识点】磁体外部磁感线、磁感线方向
【点评】本题考查磁体外部磁感线的方向，属于基础题，解题关键是牢记“磁体外部磁感线从N极指向S极”的规律，通过逐一分析选项即可快速得出答案。
【难度系数】0.6

11.(2024,南宁)图20-1-8所示的是一款双面磁吸擦窗器,其核心组件是一对磁体。下列物品中,能被磁体吸引的是()。

A.钢尺
B.陶瓷碗
C.铜勺子
D.橡皮擦

11. A

【分析】要解决该问题，需先明确磁体的基本性质：磁体能够吸引铁、钴、镍等磁性材料，再逐一分析选项中的物品是否属于磁性材料，进而判断能否被磁体吸引。
【解析】根据磁体的性质，磁体仅能吸引铁、钴、镍等磁性物质，对各选项分析如下：
1. 选项A：钢尺的主要成分是钢，钢是铁的合金，属于磁性材料，能被磁体吸引；
2. 选项B：陶瓷碗由陶瓷制成，陶瓷不属于磁性材料，无法被磁体吸引；
3. 选项C：铜勺子由铜制成，铜不是磁性材料，不能被磁体吸引；
4. 选项D：橡皮擦由橡胶等材质制成，不属于磁性材料，无法被磁体吸引。
综上，能被磁体吸引的是钢尺，对应选项A。
【答案】A
【知识点】磁体的性质、磁性材料
【点评】本题考查磁体的基本性质，属于基础概念类题目，侧重考查学生对磁体吸引物质类型的掌握。
【难度系数】0.8

12.条形磁体的磁感线如图20-1-9所示,小磁针处于静止状态,请在图中标出小磁针的N极和在a点用箭头标出磁感线的方向。

12. 如图答20-1-1所示。

【分析】要解决本题，需掌握两个核心知识点：一是磁体外部磁感线的方向规律，二是小磁针磁极的判断方法。磁体外部的磁感线总是从N极出发，回到S极；小磁针静止时，N极的指向与该点磁感线方向一致，且异名磁极相互吸引。首先确定条形磁体的磁极，再据此标注磁感线方向和小磁针的N极。
【解析】1. 确定条形磁体的磁极：图中条形磁体左端为S极，右端为N极。2. 标注a点磁感线方向：根据磁体外部磁感线从N极指向S极的规律，a点所在磁感线方向为从右向左，在a点处画向左的箭头。3. 标注小磁针N极：小磁针靠近条形磁体N极（右端）的一端为S极（异名磁极相吸），因此小磁针左端是S极，右端是N极，在小磁针右端标注“N”。
【答案】a点箭头向左，小磁针右端标注N极（对应正确标注的图）
【知识点】磁感线、磁极间的相互作用
【点评】本题考查磁感线特点和磁极判断，属于基础题，牢记磁体外部磁感线方向规律即可快速解答。
【难度系数】0.3

13.(2024,德阳)磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图20-1-10所示,请在括号中标出磁体的磁极,并标出图中磁感线的方向。

13. 如图答20-1-2所示。

【分析】
要解决本题，需明确两个关键规律：①小磁针静止时N极的指向为该点的磁感线（磁场）方向；②磁体外部的磁感线总是从N极出发，回到S极，且异名磁极相互吸引。解题思路：先通过小磁针的指向确定磁感线方向，再结合磁极间的相互作用判断磁体的磁极，最后标注磁感线方向。
【解析】
1. 观察小磁针：小磁针静止时，N极（灰色端）朝右，说明小磁针所在位置的磁感线方向向右；
2. 判断磁体磁极：根据异名磁极相互吸引，小磁针S极（左）靠近左侧磁体，因此左侧磁体的右端为N极，左侧磁体的左端（括号标注处）为S极；小磁针N极（右）靠近右侧磁体，因此右侧磁体的左端为S极；
3. 标注磁感线方向：磁体外部磁感线从N极指向S极，因此磁感线从左侧磁体的N极（右端）指向右侧磁体的S极（左端），即箭头方向向右。
【答案】
括号内标注“S”，磁感线箭头方向向右，对应图：
【知识点】
磁极间的相互作用、磁感线的特点
【点评】
本题考查磁体磁极判断与磁感线方向的标注，核心是利用小磁针指向与磁感线的关系，属于基础题型，需牢记相关规律。
【难度系数】
0.5

14.如图20-1-11所示,小磁针静止时的N极指向如图中所示,请标出磁极a、b的极性。

14. 如图答20-1-3所示。
【解析】题图甲中,小磁针静止时北极朝下,并且a、b两极为同名极,由于磁感线在磁体外部从磁体的北极出来,所以a、b均为N极;题图乙中,小磁针静止时北极朝上,即磁感线方向向上,由于磁感线在磁体外部从磁体的北极出来,回到南极,所以a为S极,b为N极。极性如图答20-1-3所示。

【分析】
要判断磁体的磁极，需结合磁感线的特点：磁体外部的磁感线从N极出发，回到S极；同名磁极的磁感线相互排斥，异名磁极相互吸引。对于甲图，先通过磁感线的排斥性判断a、b为同名磁极，再结合小磁针N极指向与磁感线方向一致的规律，确定a、b的极性；对于乙图，根据小磁针N极指向确定磁感线方向，再依据磁感线从N极出发回到S极的规律，判断a、b的极性。
【解析】
1. 图甲分析：
磁感线在磁体外部从N极出发，图中a、b两磁极间的磁感线相互排斥，说明a、b为同名磁极。
小磁针静止时N极的指向与磁感线方向一致，小磁针N极朝下，结合磁感线分布，可知a的右端为N极，因此b也为N极。
2. 图乙分析：
小磁针静止时N极朝上，说明该处磁感线方向向上。
磁体外部磁感线从N极出发回到S极，因此磁感线从b极出发，指向a极，故a为S极，b为N极。
【答案】
如图答20-1-3所示。
【知识点】
磁体的磁极、磁感线的特点
【点评】
本题通过磁感线和小磁针指向判断磁体磁极，考查了磁极间的相互作用和磁感线的性质，需掌握磁感线的方向规律，是基础的磁现象应用题目。
【难度系数】
0.5

15.(2023,保定)老师布置了作业:怎样检验一根铁棒是否有磁性? 如图20-1-12所示,杨阳同学列举了如下两种方法:

图20-1-12
(1)如图20-1-12甲所示,将铁棒的一端靠近小磁针的N极,相互吸引,将另一端靠近小磁针N极,也相互吸引,说明铁棒磁性;如果铁棒的一端与小磁针的N极相互吸引,另一端与小磁针的N极相互排斥,说明铁棒磁性。(均选填“有”或“无”)
(2)如图20-1-12乙所示,水平向左移动铁棒的过程中,弹簧测力计示数先变小后变大,则(选填“能”或“不能”)判断铁棒原来一定具有磁性,理由是。

15. (1)无 有
(2)能 磁体两端磁性最强,中间最弱
【解析】(1)如果铁棒的两端都能与小磁针N极相吸引,根据“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”可知,铁棒不可能是磁体,所以无磁性。如果铁棒的一端与小磁针的N极互相吸引,另一端与小磁针的N极互相排斥,根据“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”可知,铁棒有磁性。
(2)能判断铁棒具有磁性;磁体上的不同部位的磁性强弱并不一样,磁体两端磁极的磁性最强,而中间磁性最弱,因而铁块在磁体的两极处受到的吸引力最大,在磁体正中处受到的吸引力最小,所以水平向左移动铁棒,弹簧测力计的示数是先变小,到中间位置时示数最小,然后再变大。

【分析】
要判断铁棒是否有磁性，需利用磁体的两个核心性质：一是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）；二是磁体的磁性分布特点（两端磁性最强，中间磁性最弱）。对于甲图，若铁棒有磁性，其两端为不同磁极，靠近小磁针N极时会出现“一端吸引、一端排斥”的情况；若两端都吸引，则铁棒无磁性。对于乙图，若铁棒有磁性，移动铁块时，因铁棒不同部位磁性强弱不同，对铁块的吸引力会变化，导致弹簧测力计示数变化；若无磁性，示数始终等于铁块重力，不会改变。
【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。若铁棒有磁性，它会有两个不同的磁极（N极和S极），当用其两端分别靠近小磁针的N极时，必然是一端排斥（同名磁极）、一端吸引（异名磁极）。题目中铁棒两端靠近小磁针N极均相互吸引，说明铁棒无磁性；若一端吸引、另一端排斥，则符合磁极间的相互作用，说明铁棒有磁性。
(2) 磁体的磁性分布特点是：两端（磁极）磁性最强，中间磁性最弱。水平向左移动铁棒时，弹簧测力计的示数等于铁块的重力加上铁棒对铁块的吸引力。若铁棒有磁性，铁块在铁棒中间位置时，铁棒对铁块的吸引力最小，示数最小；在铁棒两端时吸引力大，示数大，因此示数会先变小后变大。若铁棒无磁性，铁棒对铁块无吸引力，弹簧测力计示数始终等于铁块重力，不会变化。所以当示数先变小后变大时，能判断铁棒有磁性，理由是磁体两端磁性最强，中间最弱。
【答案】
(1) 无；有 (2) 能；磁体两端磁性最强，中间最弱
【知识点】
磁极间的相互作用；磁体的磁性分布；磁性的检验
【点评】
本题考查检验物体是否具有磁性的两种常用方法，结合了磁极间的相互作用和磁体的磁性强弱分布，需要学生理解磁体的基本性质，通过逻辑推理完成判断，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.5