高中物理 3_2 磁感应强度课时作业 新人教版选修3-1

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2.磁感应强度
1.磁场中某点磁感应强度的方向就是( ) A .该点的磁场的方向
B .该点小磁针静止时N 极所指方向
C .该点小磁针N 极的受力方向
D .该点小磁针S 极的受力方向
解析: 磁场方向为小磁针N 极受力方向,或者说小磁针静止时N 极所指方向,同时磁感应强度方向就是磁场的方向.
答案: ABC
2.磁感应强度的单位是特斯拉(T),与它等价的是( ) A.N
A·m B.N·A m C.N·A m 2 D.N
A·m 2
解析: 当导线与磁场方向垂直时,由公式B =F
IL
,磁感应强度B 的单位由F 、I 、L 的
单位决定.在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称T,1 T =1
N
A·m
. 答案: A 3.
如图所示,通电直导线处在蹄形磁铁两极间,受到力F 的作用发生偏转,以下说法正确的是( )
A .这个力F 是通过磁场产生的
B .这个力F 没有反作用力
C .这个力F 的反作用力作用在通电导线上
D .这个力F 的反作用力作用于蹄形磁铁上
解析: 磁场力是磁场本身性质的体现,磁场是一种物质,磁体间或磁体与电流间的作用都是通过磁场完成的,但是磁场看不见摸不着并不意味着只有受力物体没有施力物体,没有反作用力.这时我们需找出产生磁场的物体,它才是施力物体,力F 的反作用力作用在施力物体上.
答案: AD
4.关于磁感应强度为B ,电流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 N
D .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 =F
IL
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: A
5.将一电流元IL 放入空间中某点,调整电流元的位置发现最大的磁场力为F m ,以下说法正确的是( )
A .该点的磁感应强度为
F m IL
B .该点的磁感应强度小于
F m IL
C .该点的磁感应强度大于
F m IL
D.该点的磁感应强度与IL无关
解析:B=F
IL是磁感应强度的定义式,只适用于通电导线与磁场垂直的情况.答案:AD
6.将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中,下列图象能正确反映各量间关系的是( )
解析:匀强磁场各处的磁感应强度的大小和方向相同,不随F或IL而发生变化,故
B正确,D错误.由于导线垂直于磁场,有B=F
IL,即
F=ILB.可见在B不变的情况下F与IL成正比,所以A错误,C正确.正确答案为B、C.
答案:BC
7.
如图所示,可自由转动的小磁针上方有一根长直导线,开始时二者在纸面内平行放置.当导线中通以如图所示电流I时,发现小磁针的N极向里,S极向外,停留在与纸面垂直的位置上.这一现象说明( )
A.小磁针感知到了电流的磁场
B.小磁针处磁场方向垂直纸面向里
C.小磁针处磁场方向垂直纸面向外
D.若把小磁针移走,该处就没有磁场了
解析:小磁针可以检验磁场的存在,当导线中通入电流时,在导线的周围就产生了磁场.在小磁针位置处的磁场方向为N极的受力方向,即垂直纸面向里,故A、B正确,C
错误.电流的磁场是客观存在的特殊物质,不会随小磁针的移走而消失,只要导线中有电流存在,磁场就会存在,故D不正确.
答案:AB
8.长10 cm的通电直导线中通过1 A的电流,在磁场强弱、方向都一样的空间(匀强磁场)中某处受到的磁场力为0.4 N,则该磁场的磁感应强度( )
A.等于4 T
B.大于或等于4 T
C.小于或等于4 T
D.方向与其所受到的磁场力方向一致
解析:题目中没有说明导线如何放置,若导线与磁场垂直,则由磁感应强度的定义式
得B=F
IL=4 T.若导线没有与磁场垂直放置,此时所受安培力为0.4 N,若把此导线与磁场
垂直放置时,受到的安培力将大于0.4 N,根据磁感应强度的定义式B=F
IL可知,此时磁感应强度将大于4 T,故B正确,A、C错误;磁感应强度的方向与磁场的方向一致,与导线的受力方向无关,故D错.
答案:B
9.
如图所示,在空间某点A存在大小、方向恒定的两个磁场B1、B2,B1=3 T,B2=4 T,A点的磁感应强度大小为( )
A.7 T
B.1 T
C.5 T
D.大于3 T小于4 T
解析:磁感应强度B是矢量,所以其合成适用平行四边形定则,即B=B21+B22=32+42T=5 T.
答案:C
10.某处地磁场的磁感应强度是4.0×10-5 T.一根长为500 m的导线,电流为10 A,该导线受到的最大磁场力是多大?
解析:电流处在地磁场中,根据磁感应强度的定义,只有电流方向与磁场方向垂直时,所受的磁场力最大.
由公式B=F
IL可得
F=BIL
所以,有F m=4.0×10-5×10×500 N=0.2 N
答案:0.2 N
11.
如图所示,直导线处于足够大的磁场中,与磁感线成θ=30°角,导线中通过的电流为I,为了增大导线所受的安培力,可采取的办法是( )
A.增大电流I
B.增加直导线的长度
C.使导线在纸面内顺时针转30°角
D.使导线在纸面内逆时针转60°角
解析:由安培力F=BIL可知,选项A、B正确.又因为在电流垂直磁场时磁场力最大,故D对,C错.
答案:ABD
12.在匀强磁场中某处P放一个长度为L=20 cm、通电电流I=0.5 A的直导线,测
得它受到的最大磁场力F=1.0 N,其方向竖直向上.现将该通电导线从磁场中撤走,则P 处的磁感应强度为( )
A.零
B.10 T,方向竖直向上
C.0.1 T,方向竖直向下
D.10 T,方向肯定不沿竖直向上的方向
解析:导体受到的是最大磁场力F=1.0 N,可判知导体与磁场方向垂直,由B=F
IL解得B=10 T.由于磁场力的方向是竖直向上的,可判定磁场的方向一定不会竖直向上,因为二者是互相垂直的关系,方向可有多种情况.撤走导线后,P处的磁感应强度不变,仍为10 T.故正确答案为D.
答案:D
13.在磁场中的同一位置,先后引入长度相等的直导线a和b,a、b导线的方向均与磁场方向垂直,但两导线中的电流不同,因此所受到的力也不相同.下面的四幅图象表示的是导线所受到的力F与通过导线的电流I的关系.a、b各自有一组F、I的数据,在图象中各描出一个点.其中正确的是( )
解析:两条相同的导线通入不同的电流先后放在磁场中的同一点,并且电流方向都与磁场方向垂直,由于磁场方向是不变的,故导线所在处的磁感应强度B是确定的.根据磁
感应强度的定义式B=F
IL,当
L确定时F∝I,则F-I图象应是一条过原点的直线,故C对.答案:C
14.磁场中放一与磁场方向垂直的电流元,通入的电流是2.5 A,导线长10 cm,它受到的磁场力为5×10-2 N.问:
(1)这个位置的磁感应强度是多大?
(2)如果把通电导线中的电流增大到5 A时,这一点的磁感应强度是多大?
(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,是否可以肯定这里没有磁场.解析:(1)由磁感应强度的定义式得
B=F
IL=5×10-2 N
2.5 A×1×10-1 m
=0.2 T
(2)磁感应强度B是由磁场和空间位置(点)决定的,和导线的长度L、电流I的大小无关,所以该点的磁感应强度是0.2 T.
(3)不可以.如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,则有两种可能:①该处没有磁场;
②该处有磁场,但通电导线与磁场方向平行.
答案:(1)0.2 T (2)0.2 T (3)见解析.。