高中物理人教版1第三章磁場 學業(yè)分層測評2

學業(yè)分層測評(二十一)(建議用時：45分鐘)[學業(yè)達標]1．下列關于磁感應強度的說法中，正確的是()A．某處磁感應強度的方向就是一小段通電導體放在該處時所受磁場力的方向B．小磁針N極受磁場力的方向就是該處磁感應強度的方向C．通電導線在磁感應強度大的地方受力一定大D．一小段通電導線在某處不受安培力的作用，則該處磁感應強度一定為零【解析】某處磁感應強度的方向就是小磁針N極受磁場力的方向或是小磁針靜止時N極的指向，與小段通電導體放在該處受磁場力的方向不同，A錯，B對．通電導線在磁場中的受力大小與磁感應強度大小和它相對于磁場方向的放置都有關系，C錯．一小段通電導線在某處不受安培力的作用，可能是由于該處磁感應強度為零，也可能是導線與磁場平行放置，D錯．【答案】B2．(多選)如圖3-2-4所示，通電直導線在蹄形磁鐵兩極間，受到力F的作用發(fā)生偏轉，以下說法正確的是()圖3-2-4A．這個力F是通過磁場產生的B．這個力F沒有反作用力C．這個力F的反作用力作用在通電導線上D．這個力F的反作用力作用于蹄形磁鐵上【解析】磁場力是磁場本身性質的體現(xiàn)，磁場是一種物質，磁體間或磁體與通電導體間的作用都是通過磁場完成的，但是磁場看不見、摸不著并不意味著只有受力物體沒有施力物體，沒有反作用力．這時我們需找出產生磁場的物體，它才是施力物體，力F的反作用力作用在施力物體上．【答案】AD3．在磁場中的同一位置，先后引入長度相等的直導線a和b，a、b導線的方向均與磁場方向垂直，但兩導線中的電流不同，因此所受的力也不同．如圖所示是導線所受的力F與通過導線的電流I的關系，a、b各自有一組F、I的數(shù)據(jù)，在圖象中各描出一個點．在下列四個選項中，正確的是()【解析】根據(jù)公式F＝IBL得，B、L相同時，F(xiàn)∝I，故F－I圖線應過原點，故選C.【答案】C4．(多選)將一電流元IL放入空間中某點，調整電流元的位置發(fā)現(xiàn)最大的磁場力為Fm，以下說法正確的是()【導學號：08160150】A．該點的磁感應強度為eq\f(Fm,IL)B．該點的磁感應強度小于eq\f(Fm,IL)C．該點的磁感應強度大于eq\f(Fm,IL)D．該點的磁感應強度與IL無關【解析】電流元在磁場中受力最大時，導線與磁場垂直．根據(jù)磁感應強度的定義知B＝eq\f(Fm,IL)，故A對，B、C錯．磁場中某點的磁感應強度僅與磁場自身因素有關，與電流元無關，D對．【答案】AD5．(多選)在空間某點A存在兩個磁場B1、B2，B1＝3T，B2＝4T，A點的磁感應強度大小可能為()A．7T B．1TC．5T D．0【解析】磁感應強度是矢量，合成時遵循平行四邊形定則，所以合磁感應強度的范圍為B2－B1≤B≤B2＋B1，分析可得選項A、B、C正確．【答案】ABC6．關于磁感應強度為B，電流I、導線長L和導線所受磁場力F的關系，下列說法中正確的是()A．在B＝0的地方，F(xiàn)一定等于零B．在F＝0的地方，B一定等于零C．若B＝1T，I＝1A，L＝1m，則F一定等于1ND．若L＝1m，I＝1A，F(xiàn)＝1N，則B一定等于1T【解析】由F＝ILB，當B＝0時，F(xiàn)一定為零．但是用B＝eq\f(F,IL)判斷B時，B一定要和通電導線垂直，沒有垂直這個條件，是無法判斷的．故只有A正確．【答案】A7．(多選)關于磁感應強度B和電場強度E的比較，下列說法正確的是()【導學號：08160151】A．磁感應強度B和電場強度E都是矢量B．磁感應強度B和電場強度E都是由場本身決定的C．磁感應強度B和電場強度E的方向是檢驗電流和檢驗電荷在場中受力的方向D．磁感應強度B和電場強度E都是用比值來定義的【解析】磁感應強度B和電場強度E都是矢量，磁感應強度B的方向是小磁針N極受力的方向，與檢驗電流元受力的方向垂直，所以A對C錯，B和E都是比值定義法定義的物理量，它們都與檢驗電流元或檢驗電荷無關，都是由場本身決定的，所以B、D都正確，本題的答案為ABD.【答案】ABD8．磁感應強度為矢量，它可以分解為幾個分量．(1)如果北半球某處地磁場的磁感應強度大小為B，與水平方向的夾角為θ，那么該處地磁場的磁感應強度的水平分量和豎直分量各為多大？(2)如果地理南、北極和地磁北、南極是重合的，那么在赤道上空磁場的豎直分量是多大？在極地上空地磁場的水平分量是多大？【解析】(1)因磁感應強度的大小為B，與水平方向的夾角為θ，所以磁感應強度的水平分量和豎直分量分別為：B水平＝Bcosθ；B豎直＝Bsinθ.(2)在赤道上空，θ＝0，故有B豎直＝0；在極地上空θ＝90°，故有B水平＝0.【答案】(1)BcosθBsinθ(2)00[能力提升]9．某同學為檢驗某空間有無電場或者磁場存在，想到的以下方法中不可行的是()A．在該空間內引入檢驗電荷，如果電荷受到電場力說明此空間存在電場B．在該空間內引入檢驗電荷，如果電荷沒有受到電場力說明此空間不存在電場C．在該空間內引入通電導線，如果通電導線受到磁場力說明此空間存在磁場D．在該空間內引入通電導線，如果通電導線沒有受到磁場力說明此空間不存在磁場【解析】如果把電荷引入電場中，一定會受到電場力作用，如果電荷沒有受到電場力作用，一定是沒有電場，A、B可行．把通電導線引入磁場中時，只要電流方向不與磁場方向平行，就會受到磁場力作用，但是不受磁場力的原因有兩個，一是沒有磁場，二是雖有磁場，但是電流方向與磁場方向平行，C可行，D不可行．【答案】D10.(多選)如圖3-2-5所示，直導線處于足夠大的勻強磁場中，與磁感線成θ＝30°角，導線中通過的電流為I，為了增大導線所受的磁場力，可采取的辦法是()【導學號：08160152】圖3-2-5A．增大電流IB．增加直導線的長度C．使導線在紙面內順時針轉30°D．使導線在紙面內逆時針轉60°【解析】當通電導線垂直于磁場方向放入磁場時，F(xiàn)＝BIL，故A、B、D正確．【答案】ABD11．如圖3-2-6所示，ab、cd為兩根相距2m的平行金屬導軌，水平放置在豎直向下的勻強磁場中，通以5A的電流時，質量為3.6kg的金屬棒MN沿導軌做勻速運動；當棒中電流增大到8A時，棒能獲得2m/s2的加速度，已知金屬棒受到的磁場力方向水平．求勻強磁場的磁感應強度的大?。畧D3-2-6【解析】設磁感應強度為B，金屬棒與軌道間的動摩擦因數(shù)為μ，金屬棒的質量為m，金屬棒在磁場中的有效長度為L＝2m．當棒中的電流為I1＝5A時，金屬棒所受到的安培力與軌道對棒的滑動摩擦力平衡，金屬棒做勻速直線運動．由平衡條件可得BI1L＝μmg①當金屬棒中的電流為I2＝8A時，棒做加速運動，加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律得：BI2L－μmg＝ma②將①代入②得B＝eq\f(ma,I2－I1L)＝eq\f×2,3×2)T＝T.【答案】T12．磁場具有能量，磁場中單位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為eq\f(B2,2μ)，式中B是磁感應強度，μ是磁導率，在空氣中μ為已知常數(shù)．為了近似測得條形磁鐵磁極端面附近的磁感應強度B，一學生用一根端面面積為A的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P，再用力將鐵片與磁鐵拉開一段微小距離Δl.并測出拉力F，如圖3-2-7所示．因為F所做的功等于間隙中磁場的能量，試由此求出磁感應強度B與F、A之間的關系式．圖3-2-7【解析】用力F把鐵片P拉開一段微小距離Δl的過程，實際上就是力F克服磁場力做功，把其他