1、1课后提升作业 二十 磁感应强度(40 分钟 50 分)一、选择题(本题共 6 小题,每小题 5 分,共 30 分)1.(2018保定高二检测)物理学中有许多物理量的定义,可用公式来表示,不同的概念定义的方法不一样,下列四个物理量中,定义法与其他物理量不同的一组是( )A.电场强度 E= B.导体的电阻 R=C.电容 C= D.磁感应强度 B=【解析】选 B。电场强度定义公式 E= ,是用比值定义法定义的,电场强度与试探电荷无关;电阻 R 与 l成正比,与 S 成反比,不符合比值法定义的特性,所以此式不属于比值法定义;电容的定义式 C= 中,C 与两板间的电荷量 Q 及两板间的电势差 U 无关
2、,属于比值定义法;磁感应强度与放入磁场中的电流元无关,所以 B= 属于比值定义法。本题选定义F法与其他物理量不同的,故选 B。2.在磁感应强度 B 的定义式 B= 中,有关各物理量间的关系,下列说法中正确的是( )A.B 由 F、I 和 L 决定B.F 由 B、I 和 L 决定C.I 由 B、F 和 L 决定D.L 由 B、F 和 I 决定【解析】选 B。磁感应强度由磁场因素决定,电流由电压和电阻决定,长度由导体形状决定,A、C、D 错,由 F=BIL 可以知道磁场力由 B、I、L 三者决定,B 对。【易错提醒】比值定义法的理解(1)定义 B= 是比值定义法,这种定义物理量的方法其实质就是一种
3、测量方法,被测量点F的磁感应强度与测量方法无关。2(2)定义 a= 、E= 也是比值定义法,被测量的物理量也与测量方法无关,不是由定义式中的两个物理量决定的。3.(2018大同高二检测)在实验精度要求不高的情况下,可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度。具体做法是:在一根南北方向放置的直导线的正下方 10cm 处放一个罗盘。导线没有通电时罗盘的指针(小磁针的 N 极)指向北方;当给导线通入电流时,发现罗盘的指针偏转一定角度,根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度。现已测出此地的地磁场水平分量 Be=5.010-5T,通电后罗盘指针停在北偏东 60的位置(如图所示)。由此测出该通电直导线在其
4、正下方 10cm 处产生磁场的磁感应强度大小为( )A.5.010-5T B.1.010-4TC.8.6610-5T D.7.0710-5T【解析】选 C。各个分磁场与合磁场的关系如图所示,根据三角函数关系得tan30= ,即有 B1= 8.6610 -5T,故 A、B、D 错误,C 正确。B30【补偿训练】我国某地的地磁场的磁感应强度的水平分量 3.010-5T,竖直分量是 4.010-5T,则该地磁感应强度的大小和方向是( )A.2.010-5T,与水平方向成 53角向下B.2.010-5T,与水平方向成 53角向上C.5.010-5T,与水平方向成 53角向下D.5.010-5T,与水平
5、方向成 53角向上3【解析】选 C。B= = T=510-5T,我国处于北半球,故地磁场方向斜向下,与水平方向夹角为 53,应选 C。4.(多选)某同学为检验某空间有无电场或者磁场存在,想到的以下方法中可行的是( )A.在该空间内引入检验电荷,如果电荷受到电场力说明此空间存在电场B.在该空间内引入检验电荷,如果电荷没有受到电场力说明此空间不存在电场C.在该空间内引入通电导线,如果通电导线受到磁场力说明此空间存在磁场D.在该空间内引入通电导线,如果通电导线没有受到磁场力说明此空间不存在磁场【解析】选 A、B、C。如果把电荷引入电场中,一定会受到电场力作用,如果电荷没有受到电场力作用,一定是没有电
6、场,A、B 对。把通电导线引入磁场中时,只要电流方向不与磁场方向平行,就会受到磁场力作用,但是不受磁场力的原因有两个,一是没有磁场,二是虽有磁场,但是电流方向与磁场方向平行,C 对,D 错。【总结提升】电场力和磁场力的比较(1)电场力为零,该处电场强度为零;磁场力为零,该处磁感应强度不一定为零。(2)某点电场强度方向即为放在该处的正电荷所受电场力的方向;某处磁感应强度的方向却不是放在该处的通电导体的受力方向。(3)在电场中某一确定的位置放置一个检验电荷,该电荷受到的电场力是唯一确定的;在磁场中某一确定的位置放入一段导线,电流受到的磁场力还与导线放置的方向及电流方向有关。5.关于磁感应强度 B、
7、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.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=1T,I=1A,L=1m,则 F 一定等于 1ND.若 L=1m,I=1A,F=1N,则 B 一定等于 1T【解析】选 A。在 B 为零的地方,则 F 一定为零,而 F 为零时,则 B 不一定为零,可能 B与 I 平行,故 A 正确,B 错误。若 B=1T,I=1A,L=1m,根据 F=BILsin,知只有 B 垂直 I时,则 F=BIL=1N,故 C 错误。若 F=1N,I=1A,L=1m,根据 F=BILsin,知只有 B
8、垂直 I 时,则 F=BIL=1N,B=1T,故 D 错误。6.长 10cm 的通电直导线,通过 1A 的电流,在磁场强弱、方向都一样的空间(匀强磁场)中4某处受到的磁场力为 0.4N,则该磁场的磁感应强度( )A.等于 4T B.大于或等于 4TC.小于或等于 4T D.上述说法都错误【解析】选 B。题目中没有给出导线如何放置,若导线与磁场垂直,则由磁感应强度定义式得出 B= = T=4T。若导线放置时没与磁场垂直,此时受磁场力为 0.4N,若让此F 0.410.1导线与磁场垂直时,受的磁场力将大于 0.4N,根据磁感应强度定义式 B= 可知此处磁感F应强度将大于 4T,故 B 正确。二、非
9、选择题(本题共 2 小题,共 20 分。需写出规范的解题步骤)7.(10 分)如图所示,长为 L、质量为 m 的导体棒用细线悬挂放入某匀强磁场中,导体棒与磁场方向垂直,当导体棒中通过的电流为 I 时,细线上的拉力恰好为零,问磁感应强度 B为多大?【解析】由细线拉力恰好为 0 可知,磁场力为F=mg 又 B= F由解得:B= 。答案:8.(10 分)(2018银川高二检测)如图所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器电流天平,某同学在实验室里,用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度,他测得的数据记录如下所示,请你算出通电螺线管中的磁感应强度 B。已知:CD 段导线长度:410 -2m天平平衡时钩码重力:410 -5N5通过导线的电流:0.5A【解析】已知,I=0.5A,G=4.010 -5N,L=4.010 -2m。电流天平平衡时,导线所受磁场力的大小等于钩码的重力,即 F=G。由磁感应强度的定义式知B= = T=2.010-3T。所以通电螺线管中的磁感应强度大小为F 4.01050.54.01022.010-3T。答案:2.010 -3T
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