高中物理 第三章 磁場(chǎng) 2 磁感應(yīng)強(qiáng)度課時(shí)作業(yè) 新人教版選修31

1、2 磁感應(yīng)強(qiáng)度課時(shí)作業(yè)a組基礎(chǔ)鞏固一、單項(xiàng)選擇題1磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，1特斯拉相當(dāng)于()a1 kg/a·s2b1 kg·m/a·s2c1 kg·m2/s2 d1 kg·m2/a·s2解析：根據(jù)1 t1，1 n1 kg·m/s2，聯(lián)立可知a對(duì)，其余錯(cuò)答案：a2(2018·寧夏銀川高二檢測(cè))在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中某處p放一個(gè)長度為l20 cm，通電電流i0.5 a的直導(dǎo)線，測(cè)得它受到的最大磁場(chǎng)力f1.0 n，其方向豎直向上現(xiàn)將該通電導(dǎo)線從磁場(chǎng)撤走，則p處磁感應(yīng)強(qiáng)度為()a零b10 t，方向豎直向上c0.1 t，方向豎直向下

2、d10 t，方向肯定不沿豎直向上的方向解析：b t10 t，方向不沿力的方向，故d正確答案：d3.已知地磁場(chǎng)的水平分量為b，利用這一值可以測(cè)定某一弱磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，如圖所示為測(cè)定通電線圈中央一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方法：先將未通電線圈平面固定于南北方向豎直平面內(nèi)，中央放一枚小磁針，n極指向北方；給線圈通電，此時(shí)小磁針n極指北偏東角后靜止由此可以確定線圈中電流方向(由東向西看)與線圈中央的合磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為()a順時(shí)針； b順時(shí)針；c逆時(shí)針； d逆時(shí)針；解析：各個(gè)分磁場(chǎng)與合磁場(chǎng)關(guān)系如圖所示根據(jù)安培定則可知，環(huán)形電流產(chǎn)生向東的磁場(chǎng)，線圈中電流方向(由東向西看)應(yīng)該沿逆時(shí)針的方向地磁場(chǎng)水平分量為

3、b，所以根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系可得bb合cos ，得b合，c正確答案：c4先后在磁場(chǎng)中a、b兩點(diǎn)引入長度相等的短直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直如圖所示，圖中a、b兩圖線分別表示在磁場(chǎng)中a、b兩點(diǎn)導(dǎo)線所受的力f與通過導(dǎo)線的電流i的關(guān)系下列說法中正確的是()aa、b兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相等ba點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度ca點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度d無法比較磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小解析：導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力fiblbl·i，對(duì)于題圖給出的fi圖線，直線的斜率kbl，由圖可知kakb ，又因a、b兩處導(dǎo)線的長度l相同，故a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，b項(xiàng)正確答案：b5.磁場(chǎng)具有能量，磁場(chǎng)中單位

4、體積內(nèi)所具有的磁場(chǎng)能量叫磁場(chǎng)的能量密度，其表達(dá)式為，式中b為磁感應(yīng)強(qiáng)度，在空氣中為一常量一個(gè)學(xué)生根據(jù)能量守恒的思想來測(cè)量一條形磁鐵n極端面附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度b的大小，他用一塊與磁鐵端面等大的鐵片吸在磁鐵上，然后用力緩慢拉開一段微小距離l，如圖所示，他測(cè)出磁鐵端面的面積為s，用力傳感器測(cè)得拉力f的大小，已知拉力f做的功等于間隙中磁場(chǎng)的能量，則條形磁鐵端面附近磁感應(yīng)強(qiáng)度b的大小可表示為()a. b. c. d 解析：在用力將鐵片與磁鐵拉開一段微小距離l的過程中，拉力f可認(rèn)為不變，因此f所做的功wf·l；以表示間隙中磁場(chǎng)的能量密度，由題給條件，根據(jù)磁能量密度的定義可得，l間隙中磁場(chǎng)的能量ev

5、·s·l.由題意可知，f所做的功等于l間隙中磁場(chǎng)的能量，即we，則有f·l·s·l，解得b.答案：a二、多項(xiàng)選擇題6.如圖所示，直導(dǎo)線處于足夠大的磁場(chǎng)中，與磁感線成30°角，導(dǎo)線中通過的電流為i.為了增大導(dǎo)線所受的安培力，可采取的辦法是()a增大電流ib增加直導(dǎo)線的長度c使導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)30°角d使導(dǎo)線在紙面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)60°角解析：由安培力fbil可知，選項(xiàng)a、b正確又因?yàn)樵陔娏鞔怪贝艌?chǎng)時(shí)，磁場(chǎng)力最大，故d對(duì)，c錯(cuò)答案：abd7(2018·江西南昌高二檢測(cè))某地的地磁場(chǎng)強(qiáng)度大約是4.0×1

6、05 t，一根長為500 m的導(dǎo)線，通入電流強(qiáng)度為10 a的電流，該導(dǎo)線可能受到的磁場(chǎng)力為()a0 b0.1 n c0.3 nd0.4 n解析：由b得filb10×500×4.0×105n0.2 n，這是導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)得到的最大磁場(chǎng)力，其他放置方向?qū)Ь€受到的磁場(chǎng)力要小于0.2 n，平行磁場(chǎng)放置時(shí)f0.故只要等于或小于0.2 n，大于或等于0的力均是有可能的，故正確答案為a、b.答案：ab8停在十層的電梯底板上放有兩塊相同的條形磁鐵，磁鐵的極性如圖所示開始時(shí)兩塊磁鐵在電梯底板上處于靜止?fàn)顟B(tài)()a若電梯突然向下開動(dòng)(磁鐵與底板始終相互接觸)，并停在一層，最后兩塊

7、磁鐵可能已碰在一起b若電梯突然向下開動(dòng)(磁鐵與底板始終相互接觸)，并停在一層，最后兩塊磁鐵一定仍在原來位置c若電梯突然向上開動(dòng)，并停在二十層，最后兩塊磁鐵可能已碰在一起d若電梯突然向上開動(dòng)，并停在二十層，最后兩塊磁鐵一定仍在原來位置解析：兩塊磁鐵原來靜止，則磁鐵所受最大靜摩擦力大于或等于磁鐵間的吸引力，當(dāng)電梯突然向下開動(dòng)，由于失重，最大靜摩擦力會(huì)減小，當(dāng)最大靜摩擦力減小到小于磁鐵間的吸引力時(shí)，兩磁鐵會(huì)相互靠近而碰在一起，故a對(duì)，b錯(cuò)；若電梯向上開動(dòng)，當(dāng)電梯在最后減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁鐵同樣處于失重狀態(tài)，故c對(duì)，d錯(cuò)答案：ac三、非選擇題9在磁場(chǎng)中放一根與磁場(chǎng)方向垂直的通電導(dǎo)線，它的電流是2.5 a，導(dǎo)

8、線長1 cm，它受到的安培力為5×102 n.(1)則這個(gè)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？如果把通電導(dǎo)線中的電流增大到5 a，這一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)是多大？(2)如果通電導(dǎo)線隨意放置在了某處發(fā)現(xiàn)不受磁場(chǎng)力，是否能肯定這里沒有磁場(chǎng)？為什么？解析：(1)根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式得b2 t.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小由磁場(chǎng)本身決定，反映磁場(chǎng)本身的強(qiáng)弱，與f、i、l無關(guān)，因此，這一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度仍為2 t(2)不能通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力，可能是由于該處沒有磁場(chǎng)，也可能是由于該處有磁場(chǎng)，但是通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行，所以不受磁場(chǎng)力答案：(1)2 t2 t(2)見解析b組能力提升一、選擇題1(多選)在磁場(chǎng)中的同一位置

9、，先后引入長度相等的直導(dǎo)線a和b，a、b導(dǎo)線的方向均與磁場(chǎng)方向垂直，但兩導(dǎo)線中的電流不同，因此所受的力也不同，如圖所示中的幾幅圖象表示的是導(dǎo)線所受的力f與通過導(dǎo)線的電流i的關(guān)系a、b各自有一組f、i的數(shù)據(jù)，在圖象中各描出一個(gè)點(diǎn)在a、b、c、d四幅圖中，正確的是()解析：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力fbil，由題意知，a、b兩導(dǎo)線長度相等，通的電流不同，所以受力不同，力f與i成正比，f­i圖線一定是過原點(diǎn)的直線，b、c正確答案：bc2對(duì)磁現(xiàn)象的研究中有一種“磁荷觀點(diǎn)”人們假定，在n極上聚集著正磁荷，在s極上聚集著負(fù)磁荷，由此可以將磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象類比，引入相似的概念，得出一系列相似定律例如，

10、磁的庫侖定律、磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁偶極矩等在磁荷觀點(diǎn)中磁場(chǎng)強(qiáng)度定義為磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于點(diǎn)磁荷在該處所受磁場(chǎng)力與點(diǎn)磁荷所帶磁荷量的比值，其方向與正磁荷在該處所受磁場(chǎng)力方向相同若用h表示磁場(chǎng)強(qiáng)度，f表示磁荷所受磁場(chǎng)力，qm表示磁荷量，則下列關(guān)系式正確的是()af bhchfqm dqmhf解析：磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于點(diǎn)磁荷在該處所受磁場(chǎng)力與點(diǎn)磁荷所帶磁荷量的比值，運(yùn)用類比思想，類比電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式e列式分析即可得出h，b正確答案：b二、非選擇題3.如圖甲所示，在蹄形磁鐵的兩極間垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度方向放置一長為l、質(zhì)量為m的鋁制金屬桿，金屬桿用兩根金屬細(xì)絲懸掛在絕緣支架上，在金屬桿中通以恒定電流i，結(jié)果金屬絲在磁場(chǎng)

11、作用下偏離豎直方向角且保持靜止已知導(dǎo)線受的磁場(chǎng)力方向水平，如圖乙所示(側(cè)視圖)，求蹄形磁鐵磁極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度解析：分析導(dǎo)線的受力情況如圖所示由平衡條件知，fmgtan 根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式得b.答案：4如圖甲、乙所示是實(shí)驗(yàn)室里用來測(cè)量磁場(chǎng)力的一種儀器電流天平，某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里，用電流天平測(cè)算通電螺線管中的磁感應(yīng)強(qiáng)度，他測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄如下，請(qǐng)你算出通電螺線管中的磁感應(yīng)強(qiáng)度b.已知：cd段導(dǎo)線長度為4×102 m；天平平衡時(shí)鉤碼重力為4×105 n；通過導(dǎo)線的電流為0.5 a.解析：由題意知，i0.5 a，g4×105 n，l4×102 m電流天平平衡時(shí)，導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的大小等于鉤碼的重力，即fg.由磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式b得：b t2×103 t，所以，通電螺線管中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2×103 t.答案：2×103 t6edbc3191f235