2018 - 2019学年高中物理第3章磁场第2节磁感应强度练习新人教版选修3 - 1

内部文件，版权追溯 第2节 磁感应强度

基础巩固

1.(多选)关于磁感应强度的方向,下列说法正确的是( BD ) A.磁感应强度的方向就是小磁针S极所指的方向 B.磁感应强度的方向与小磁针N极的受力方向一致 C.磁感应强度的方向就是通电导线的受力方向 D.磁感应强度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极所指的方向或小磁针N极的受力方向,它与通电导线所受力的方向不一致.选项B,D正确.

2.(多选)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Fm,以下说法正确的是( AD )

A.该点的磁感应强度为

B.该点的磁感应强度小于

C.该点的磁感应强度大于

D.该点的磁感应强度与IL无关

解析:B=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.

3.关于磁感应强度B、电流I、导线长度L和电流所受磁场力F的关系,下面的说法中正确的是( A )

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

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解析:应用公式B=或F=ILB时要注意导线必须垂直于磁场方向放置.故B,C,D选项错. 4.(多选)将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中,下列图像能正确反映各量间关系的是( BC )

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=,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.

5.先后在磁场中A,B两点引入长度相等的短直导线,导线与磁场方向垂直.如图所示,图中a,b两图线分别表示在磁场中A,B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系.下列说法中正确的是( B )

A.A,B两点磁感应强度相等

B.A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度 C.A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度 D.无法比较磁感应强度的大小

解析:导线受到的磁场力F=IBL=BL·I,对于题图给出的FI图线,直线的斜率k=BL,由图可知ka>kb,又因A,B两处导线的长度L相同,故A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度,B项正确.

6.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,下列方法不正确的是( C )

A.增大电流I B.增加直导线的长度

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C.使导线在纸面内顺时针转过30° D.使导线在纸面内逆时针转过60°

解析:由磁场力公式F=ILBsin θ可知,导线与磁场方向垂直时磁场力最大.

7.某处地磁场的磁感应强度是4.0×10 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:导线处在地磁场中,根据磁感应强度的定义,只有导线中电流方向与磁场方向垂直时,所受的磁场力最大.

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由公式B=可得F=BIL

所以Fm=4.0×10×10×500 N=0.2 N. 答案:0.2 N

能力提升

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8.(多选)由磁感应强度的定义式B=可知,下列说法正确的是( BD ) A.磁感应强度B与磁场力F成正比,方向与F方向相同

B.同一段通电导线垂直于磁场放在不同磁场中,所受的磁场力F与磁感应强度B成正比

C.公式B=只适用于强弱均匀的磁场

D.只要满足L很短、I很小的条件,B=对任何磁场都适用

解析:某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身的性质决定,与磁场中放不放通电导线、放什么样的通电导线及通电导线所通入的电流大小、通电导线所受的磁场力的大小都没有关系,且B的方向与F的方向不相同,选项A错误.由于F=ILB,在IL相同时,F与B成正比,选项B

正确.只要通电导线为一小段,且垂直放入磁场中,公式B=,对任何磁场都适用,选项C错误,D正确.

9.(多选)某地的地磁场磁感应强度大约是4.0×10500 m的导线,通入10 A的电流,该导线可能受到的磁场力为( AB ) A.0 B.0.1 N C.0.3 N D.0.4 N

解析:F=ILB=10×500×4.0×10 N=0.2 N,这是导线与磁场方向垂直时得到的最大磁场力,

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T,一根长为

其他放置方向导线受的磁场力要小于0.2 N,平行磁场放置时F=0.故只要小于 0.2 N,大于或等于0的力均是有可能的.故正确答案为A,B.

10.在强弱均匀的磁场(各点的磁感应强度大小、方向均相同的磁场)中长为2 cm的通电导线垂直磁场方向放置,当通过导线的电流为2 A时,它受到的磁场力大小为4×10 N,问: (1)该处的磁感应强度B是多大?

(2)若电流不变,导线长度减小到1 cm,则它受到的磁场力和该处的磁感应强度各是多少? -3

(3)若导线长度不变,电流增大为5 A,则它受到的磁场力和该处的磁感应强度各是多少? 解析:(1)根据磁感应强度的定义

B== T=0.1 T.

(2)磁场的磁感应强度由磁场本身决定,不因导线长度的改变而改变,因此B=0.1 T. 当导线长度减小到1 cm,电流不变时 它受到的磁场力

F′=BIL′=0.1×2×1×10-2

N=2×10-3

N.

(3)磁场的磁感应强度也不因电流的改变而改变,因此B=0.1 T. 则它受到的磁场力

F″=BI′L=0.1×5×2×10-2 N=0.01 N. 答案:(1)0.1 T (2)2×10-3 N 0.1 T (3)0.01 N 0.1 T

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