人教版高中物理选修3-1作业：3-2 磁感应强度

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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.

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