人教版高中物理选修3-1作业:3-2 磁感应强度
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第三章 磁场2 磁感应强度A 级 抓基础1.(多选)关于磁感应强度B 的方向,下列说法正确的是( )A .B 的方向就是小磁针所指的方向B .B 的方向与小磁针N 极的受力方向一致C .B 的方向就是通电导线的受力方向D .B 的方向就是该处磁场的方向答案:BD2.关于磁感应强度,下列说法正确的是( )A .由B =F IL可知,B 与F 成正比,与IL 成反比 B .通电导线放在磁场中某点,该点就有磁感应强度,如果将通电导线拿走,该点的磁感应强度就变为零C .通电导线所受磁场力不为零的地方一定存在磁场,通电导线不受磁场力的地方一定不存在磁场(即B =0)D .磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定答案:D3.磁感应强度的单位是特斯拉(T),与它等价的是( ) A.N A ·mB.N ·A mC.N ·A m 2D.N A ·m 2答案:A4.关于磁感应强度为B,电流强度I、导线长L和导线所受磁场力F的关系,下列说法中正确的是()A.在B=0的地方,F一定等于零B.在F=0的地方,B一定等于零C.若B=1 T,I=1 A,L=1 m,则F一定等于1 ND.若L=1 m,I=1 A,F=1 N,则B一定等于1 T解析:由F=ILB,当B=0时,F一定为零,但是用B=FIL判断B时,B一定要和通电导线垂直,没有垂直这个条件,是无法判断的,故只有A正确.答案:AB级提能力5.(多选)有一段直导线长为1 cm,通有5 A的电流,把它置于磁场中的某点时,受到的磁场力为0.1 N,则该点的磁感应强度B的值可能为()A.1 T B.0.5 TC.2 T D.2.5 T解析:当I与B垂直时,由B=FIL可解得B=2 T,但题中未说明I与B是否垂直,故B的值也可能大于2 T.答案:CD6.已知圆形导线通以恒定电流时,在圆心处的磁感应强度方向垂直于圆平面.如图甲所示圆形通电导线,圆心处的磁感应强度垂直于纸面向里.现有两个互相垂直、环心重合、通以相同电流的金属圆环如图乙所示,每个圆环中的电流在圆心处产生的磁感应强度大小均为B,那么圆心处实际的磁感应强度大小是________.解析:如图所示,两个互相垂直的金属圆环在环心处的磁感应强度方向也互相垂直,圆心处的实际磁感应强度为它们的矢量和,B合=2B.答案:2B7.在磁场中放入一通电导线,导线与磁场垂直,导线长为1 cm,电流为0.5 A,所受的磁场力为5×10-4N.(1)该位置的磁感应强度多大?(2)若将该电流撤去,该位置的磁感应强度又是多大?(3)若将通电导线跟磁场平行放置,该导体所受到的磁场力多大?解析:根据公式B=FIL得:B=5×10-40.01×0.5T=0.1 T.(2)该处的磁感应强度不变,B=0.1 T.(3)通电导线平行磁场放置时,所受磁场力为零,F=0.小课堂:如何培养中学生的自主学习能力?自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代化学习方式。
3.2 磁感应强度课后检测1、关于磁感应强度,下列说法正确的是( )A 、由B=F/IL 可知:磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线中电流I 的减小而增大B 、由B=F/IL 可知:磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线长度L 的增大而减小C 、由B=F/IL 可知:磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线所受的磁场力F 的增大而增大D 、磁场中某处B=F/IL 是定值,由磁场本身决定的。
2.下列说法不正确的是( )A.电荷在某处不受电场力作用时,该处的电场强度一定为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用时,该处的磁感应强度一定为零C.把一检验电荷放在电场中某点时,电荷所受电场力与其电量的比值叫该点的电场强度D.把一小段通电导线放在磁场中某处时,该导线所受磁场力与其长度与电流强度乘积之比值叫做该处的磁感应强度。
3、有一小段通电直导线,长为1cm ,电流强度为5A ,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为0.1N ,则该点的磁感应强度B ( )A .一定等于2TB .一定小于2TC .大于等于2TD .以上情况都有可能4.一根导线长0.2m ,通过3A 电流,垂直放入磁场中某处受到的磁场力是6 10-2N ,则该处的磁感应强度B 的大小是________T ,如果该导线的长度和电流都减小一半,则该处的磁感应强度的大小是_______T 。
5在磁场中的同一位置放置一条直导线,导线的方向与磁场力方向垂直。
先后在导线中通入不同的电流,导线所受的力也不一样。
图中的几幅图像表现的导线受的力与通过导线的电流I 的关系。
а、ъ各代表一组的数据。
在甲、乙、丙、丁四幅图中,正确的是哪一幅或哪几幅?( )甲 乙 丙 丁6.下列关于通电导线在磁场中受到的磁场力的说法,正确的是( )A .受力的大小只跟磁场的强弱和电流的大小有关B .如果导线受到的磁场力为零,导线所在处的磁感应强度必为零C .如果导线受到的磁场力最大,导线必与磁场方向垂直D .所受磁场力的方向只与磁场的方向有关,与电流的方向无关 7.关于磁场,以下说法正确的是( )A .电流在磁场中某点不受磁场力作用,则该点磁感强度一定为零B .磁场中某点的磁感应强度,根据公式B=F/I ·1,它跟F ,I ,1都有关C .磁场中某点的磁感应强度的方向垂直于该点的磁场方向D .磁场中任一点的磁感强度都由磁场本身决定高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2 磁感应强度课标解读1.知道磁场是有方向和强弱的.知道描述磁场方向和强弱的物理量是磁感应强度.2.知道磁感应强度的方向是如何规定的.3.理解磁感应强度的定义式B=F/IL ,知道B 的单位是特斯拉(T ).4.会用磁感应强度的定义式进行有关计算.课前思考1.巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁,实验室中的小磁铁却只能吸引几枚铁钉,说明磁场有强弱之分.怎样认识和描述磁场的强弱呢?答案:采用与电场类比的方式,在磁场中引入磁感应强度来描述磁场的强弱.2.有人根据B=F/IL 提出:磁场中某点的磁感应强度B 跟磁场力F 成正比,跟电流I 和导线长度L 的乘积IL 成反比.这种提法有什么问题?答案:这种提法不对.磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定,与外界因素,即检验电流的大小、方向,通电导线的长度,受到的安培力的大小无关.定义式B=F/IL 是一个比值定义. 自主研学1.物理学中把小磁针静止时N 极所指的方向规定为________________,简称为_________.2.在物理学中,把很短的一段通电导线中的电流I 与导线长度L 的乘积IL 叫做_________.3.在国际单位制中,磁感应强度的单位是_________,简称_________,符号为___________,1 T=_________.三点剖析1.磁场方向的规定:小磁针静止时N 极所指的方向,或者刚放入磁场的小磁针N 极的受力方向.2.磁场的大小即磁感应强度借电流元(IL )的受力来定义,但与电流元无关,取决于磁体本身及离磁体的远近.3.公式B=ILF 在应用中应注意两点: (1)电流方向与磁场方向垂直;(2)L 的大小不接近零时,B 应为匀强磁场.精题精解例1 关于磁感应强度,下列说法中正确的是( )A.若长为L 、电流为I 的导体在某处受到的磁场力为F ,则该处的磁感应强度必为ILF B.由B=ILF 知,B 与F 成正比,与IL 成反比 C.由B=IL F 知,一小段通电导体在某处不受磁场力,说明该处一定无磁场 D.磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向思路解析磁场中某点的磁感应强度B 是客观存在的,与是否放通电导体无关.定义磁感应强度是对它的一种测量,在测量中要求一小段通电导体的放置方位,力F 应是在放置处受到的最大力,也就是应垂直于磁场放才行.故选项ABC 均错.答案:D绿色通道理解定义是一种测量的方法.引入一小段通电导体来定义磁感应强度,这里的一小段通电导体就是测量工具,被测量的量与测量工具是无关的,就像用天平来测物体的质量一样,物体的质量是客观存在的,与测量它的天平无关.例2 某地地磁场的磁感应强度大约是4.0×10-5 T.一根长为500 m 的电线,电流为10 A ,该导线受到的最大磁场力是多大?思路解析电流处在地磁场中,根据磁感应强度的定义,只有电流与磁场垂直时,所受的磁场力最大.由公式B=ILF 可得F=BIL 所以F=4.0×10-5×10×500 N=0.2 N.答案:0.2 N绿色通道磁感应强度定义中共涉及到四个物理量,知道其中的三个量,就能求另外一个量,这就是对公式的灵活应用.例3 以下说法中正确的是( )A.通电导线在某处所受磁场力为零,那么该处的磁感应强度必定为零B.若长为L 、电流为I 的导线在某处受到的磁场力为F ,则该处的磁感应强度必为ILF C.如果将一段短导线(有电流)放入某处,测得该处的磁感应强度为B ,若撤去该导线,该处的磁感应强度为零D.以上说法均不正确思路解析如果通电导线与磁感线平行放入,无论磁场多强,导线也不会受力,故A 错.若导线与磁场既不垂直也不平行,那么B 也不会等于IL F ,而应比ILF 大,同时如果L 太长,测出的磁感应强度不是某点的磁感应强度,而是导线所处区域的平均磁感应强度,所以B 错.磁场中某点磁感应强度的大小是由磁场本身决定的,因此C 也错.答案:D黑色陷阱注意对“B=ILF ”的理解,它要求的是一段短导线(通电)垂直于磁感线放入磁场,并且空间某处的磁场与放不放入短导线无关,该短导线仅起到一个检验和测量的作用. 例4 根据磁感应强度的定义式B=IL F ,是否可以认为磁感应强度B 与磁场力F 成正比,与电流元(IL )成反比?思路解析放在磁场中的通电导线,通入的电流越大,长度越长,则受到的磁场力越大,F 与IL 的比值为恒量.即磁感应强度B 与力F 的电流元(IL )无关,只与磁场本身有关.故题中的说法是错误的.答案:不能这样认为绿色通道利用比值定义的物理量都是用这个规律的.。
希望可以帮到您课后作业45分钟
限时:45分钟总分:100分
一、选择题(8×5′,共40分)
1.有关磁感应强度的方向,下列说法正确的是( )
A.B的方向就是小磁针N极所指的方向
B.B的方向与小磁针在任何情况下N极受力方向一致
C.B的方向就是通电导线的受力方向
D.B的方向就是该处磁场的方向
解析:磁场的方向就是磁感应强度的方向,规定为小磁针静止时N极所指方向或小磁针N极受力方向,它与通电导线所受力的方向是不一致的.
答案:BD
2.下列说法中正确的是( )
A.磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定:把一小段通电导线放在该点时受到磁
场力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的比值,即B=F
IL
B.通电导线在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零
C.磁感应强度B=F
IL
只是定义式,它的大小取决于场源以及导线在磁场中的位置,与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关
D.通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向
解析:根据磁感应强度的定义,通电导线应为“在磁场中垂直于磁场方向的通电导线”,只有在这个方向导线所受磁场力才最大,本题A选项未注明导线放置的方向,所以是错误的.通电导线若放置方向与电流平行时,也不受磁场力作用,所以B选项也是错误的.在磁场场源稳定的情况下,磁场内各点的磁感应强度(含大小和方向)都是唯一确定的,与放入的检验通电导线无关,选项C正确.根据左手定则,磁场力方向与磁感应强度方向垂直,选项D错误.
答案:C
3.把小磁针N极向东置于地磁场中,放手后小磁针将(从上向下看)( )
A.顺时针转B.逆时针转
C.不动 D.无法判定
解析:地球表面磁感应强度的方向由南向北,故小磁针应顺时针转.
答案:A
4.由磁感应强度定义式B=
F
IL
知,磁场中某处的磁感应强度的大小( )
A.随着通电导线中电流I的减小而增大B.随着IL乘积的减小而增大
C.随着通电导线所受磁场力F的增大而增大D.跟F、I、L无关
解析:由磁感应强度B的定义式B=F
IL
可知,B的大小可由F、I、L表示出来,但不是由它们决定的,而是由磁场本身决定,所以D项正确,A、B、C项错误.答案:D
5.以下说法中正确的是( )
A.通电导线在某处所受磁场力为零,那么该处的磁感应强度必定为零
B.若长为L、电流为I的导线在某处受到的磁场力为F,则该处的磁感应强度必为F
IL C.如果将一段短导线(有电流)放入某处,测得该处的磁感应强度为B,若撤去该导线,该处的磁感应强度为零
D.以上说法均不正确
解析:如果通电导线与磁感线平行放入,无论磁场多强,导线也不会受力,故A错.若
导线与磁场既不垂直,也不平行,那么B也不会等于F
IL
,而应比
F
IL
大,同时如果L太长,测
出的磁场强度不是某点的磁场强度,而是导线所处区域的平均磁场强度,所以B错.磁场中某点磁感应强度的大小是由磁场本身决定的,因此C也错.
答案:D
6.下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法,正确的是( )
A.电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同
B.电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同
C.磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同
D.磁感应强度的方向与小磁针静止后,N极所指的方向相同
解析:电场的方向与磁感应强度的方向都是人为规定的.正电荷在电场中受力的方向规定为电场中该点的电场方向,所以B对,A错.在磁场中规定小磁针静止时N极所指的方向或N极的受力方向为该点磁感应强度的方向,故C、D均对.
答案:BCD
7.在测定某磁场中一点的磁场时,得到图5中的几个关系图象,正确的是( )
图5
解析:由公式F=BIL知,当磁感应强度B和导线长度L恒定时,F与I成正比,A对,B错.B不随I的改变而改变,C错,D对.
答案:AD
8.以下是关于电场和磁场的几种描述,其中正确的是( )
A.电荷在某处不受电场力作用时,该处的电场强度不一定为零
B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用时,该处的磁感应强度不一定为零
C.如果运动电荷在电场中只受电场力作用,则它经过一段时间后动能一定发生变化D.如果运动电荷在磁场中只受磁场力作用,则它经过一段时间后动能不一定发生变化
解析:电荷在电场中一定要受电场力作用,但导线与磁场平行时所受的磁场力为零,故A错,B对.而电荷所受的洛伦兹力对电荷不做功,如电荷在同一等势面上运动,电场力也可以不做功,C、D错.考生因为对电场力与磁场力的区别及电场力与磁场力做功的特点不理解,可能错选其他选项.
答案:B
二、非选择题(9、10题各10分,11、12题各20分,共60分)
9.在匀强磁场里,有一根长1.2 m的通电导线,导线中的电流为5 A,这根导线与磁场方向垂直时,所受的磁场力为1.8 N,则磁感应强度的大小为________.
解析:根据B=F
IL =
1.8
5×1.2
T=0.3 T.此题为公式的直接应用,注意公式的适用条件.
答案:0.3 T
10.一根长20 cm的通电导线放在磁感应强度为0.4 T的匀强磁场中,导线与磁场方向垂直,若它受到的安培力为4×10-3 N,则导线中的电流是________ A,若将导线中的电流减小0.05 A,则该处的磁感应强度为________ T.
解析:根据B=F
IL ,得I=
F
BL
=
4×10-3
0.4×0.2
A=0.05 A.当将导线中的电流减小0.05 A
时,该处的磁感应强度仍为0.4 T,与导线中的电流及受力无关.
答案:0.05;0.4
11.在磁感应强度为10-2 T的磁场中,有一根长0.2 m的通电直导线,导线中的电流为10 A,将这根导线与磁场垂直放置,那么它将受到多大的磁场力作用?
解:由B=F
IL
可以得出F=BIL,代入数据得F=10-2×10×0.2 N=2×10-2 N.
12.磁感应强度为矢量,它可以分解为几个分量.
(1)如果北半球某处地磁场的磁感应强度大小为B,与水平方向的夹角为θ,那么该处地磁场的磁感应强度的水平分量和竖直分量各为多大?
(2)如果地理南、北极和地磁北、南极是重合的,那么在赤道上空磁场的竖直分量是多大?在极地上空地磁场的水平分量是多大?
解:(1)因为磁感应强度大小为B,与水平方向的夹角为θ,所以地磁场的磁感应强度的水平分量和竖直分量分别为:B水平=Bcosθ;B竖直=Bsinθ;(2)在赤道上空,因为θ=0°,故有B竖=0;在极地上空,因为θ=90°,故有B水平=0.。