1、1课时提升作业 十七 磁感应强度(20 分钟 50 分)一、选择题(本题共 4 小题，每小题 7 分，共 28 分)1.(多选)物理学中，通过引入检验电流了解磁场力的特性，对检验电流的要求是 ( )A.将检验电流放入磁场，测量其所受的磁场力 F、导线长度 L 和通电电流 I，应用公式 B=，即可测得磁感应强度 BB.检验电流不宜过大C.公式 B= 只能应用于匀强磁场D.只要满足长度 L 很短、电流很小、将其垂直放入磁场的条件，公式 B= 对任何磁场都适用【解析】选 B、D。检验电流的方向要垂直于磁场的方向放置，故 A 错误；用检验电流来了解磁场，要求检验电流对原来磁场的影响很小，可以忽略，所以
2、导体长度 L 应很短，电流应很小，垂直磁场方向放置，只要满足上述条件，磁感应强度的定义式：B= 适用于所有磁场，故 C 错误，B、D 正确。【补偿训练】(多选)一电流元放在同一匀强磁场中的四个位置，如图所示，已知电流元的电流 I、长度 L 和受力 F，则可以用 表示磁感应强度 B 的是 ( ) 【解析】选 A、C。当通电导线垂直于磁场方向时，可用 表示磁感应强度 B。B、D 中电2流的方向不与磁场方向垂直，不可用 表示磁感应强度。2.(2018吉安高二检测)用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列表达式中不属于用比值法定义物理量的是 ( ) A.加速度 a=B.电流 I=C.电场
3、强度 E=D.磁感应强度 B=【解析】选 B。加速度 a 与 v 和 t 的大小无关，电场强度 E 与 F 和 q 的大小无关，磁感应强度 B 与 F 以及 IL 的大小无关，故 A、C、D 都是比值法定义，而电流 I 的大小取决于其两端的电压和电阻的大小，故 B 不属于比值法定义。【补偿训练】(2018牡丹江高二检测)关于磁感应强度，下列说法正确的是 ( )A.通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度也一定为零B.放置在磁场中 1 m 长的通电导线，通过 1 A 的电流，受到的磁场力为 1 N，则该处的磁感应强度就是 1 TC.磁场中某处的 B 的方向跟电流在该处受到的磁场力 F 的方向相
4、同D.一小段通电导线放在 B 为零的位置，那么它受到的磁场力也一定为零【解析】选 D。当通电导线平行磁场时，不受磁场力作用，A 错误；只有当导线垂直磁场方向放置时，才满足题中的 B= T=1 T，B 错误；小磁针的 N 极受力方向，跟电流在该处受到的磁场力 F 的方向不同，C 错误；一小段通电导线放在磁感应强度为零的位置，那么它受到的磁场力也一定为零，故 D 正确。3.(多选)在空间某点 A 存在两个磁场 B1、B 2，B 1=3 T，B 2=4 T，A 点的磁感应强度大小可能为 ( )世纪金榜导学号 05136234 3A.7 T B.1 T C.5 T D.0【解析】选 A、B、C。磁感应
5、强度是矢量，合成时遵循平行四边形定则，所以合磁感应强度的范围为 B2-B1BB 2+B1，分析可得选项 A、B、C 正确。【补偿训练】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 10 cm 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为 5.010-5 T，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正下方 10 cm 处产生磁场的磁感应强度大小为 (
6、)A.5.010-5 T B.1.010-4 TC.8.6610-5 T D.7.0710-5 T【解析】选 C。如图所示为磁场的分布图，B 1为地磁场，B 2为电流产生的磁场，则该位置磁感应强度 B2的大小为 B2=B1tan 60=8.6610-5 T。4.(多选)某地的地磁场强度大约是 4.010-5 T，一根长为 500 m 的导线，通入电流强度为10 A 的电流，该导线可能受到的磁场力为 ( )A.0 N B.0.1 N C.0.3 N D.0.4 N【解题指南】解答该题要明确以下两点：(1)通电导线与磁场垂直放置时，受磁场力最大，此时磁感应强度公式 B= 适用。(2)通电导线与磁场
7、平行放置时，不受磁场力。【解析】选 A、B。F=ILB=105004.010 -5 N=0.2 N，这是导线与磁场方向垂直时得到的最大磁场力，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4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。二、非选择题(共 22 分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)5.某地地磁场的磁感应强度大约是 4.010-5 T。一根长为 500 m 的电线，电流为 10 A，该导线受到的最大磁场力是多少？【解析】电流处在地磁场中，根据磁感应强度的定义，只有电流与磁场垂直时，所受的磁场力最大。由公
8、式 B= 可得 F=BIL。所以 F=4.010-510500 N=0.2 N。答案：0.2 N 【能力挑战区】1.(多选)如图所示，平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度 B1=1 T。位于纸面内的细直导线长 L=1 m，通有 I=1 A 的恒定电流，该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度为 B2。当导线与 B1成 60夹角时，发现其受到的安培力为零。则 B2大小可能为 ( ) A. T B. T C.1 T D. T12【解题指南】(1)电流与磁场平行时所受安培力为零。(2)磁感应强度为矢量，满足平行四边形定则。 【解析】选 B、C、D。由于通电导线在磁场中受到的安培力为零，则可知 B
9、1与 B2的合磁场方向沿着导线，如图所示。5根据平行四边形定则知，当 B2与导线垂直时 B2有最小值，其值 B2=B1sin 60= T。当B2与导线不垂直且满足 B 沿着导线，则 B2 T，故选项 B、C、D 正确，A 错误。2.如图所示，竖直向下的匀强磁场中，用两条竖直线悬吊一水平通电直导线，导线长为L，质量为 m，通入电流 I 后，悬线偏离竖直方向 角保持静止，已知导线受水平方向的磁场力，求磁场的磁感应强度。【解析】分析导线受力，如图所示。根据三力平衡条件，tan = ，根据磁感应强度的定义，B= ，得 B= 。答案：【补偿训练】如图所示，ab、cd 为两根相距 2 m 的平行金属导轨，
10、水平放置在竖直向下的匀强磁场中，通以 5 A 的电流时，质量为 3.6 kg 的金属棒 MN 沿导轨做匀速直线运动；当棒中电流增大到 8 A 时，棒能获得 2 m/s2的加速度，已知金属棒受到的磁场力沿水平方向。求匀强磁场的磁感应强度的大小。6【解析】设磁感应强度为 B，金属棒与轨道间的动摩擦因数为 ，金属棒的质量为 m，金属棒在磁场中的有效长度为 L=2 m。当棒中的电流为 I1=5 A 时，金属棒所受到的安培力与轨道对棒的滑动摩擦力平衡，金属棒做匀速直线运动。由平衡条件可得 BI1L=mg 当金属棒中的电流为 I2=8 A 时，棒做匀加速直线运动，加速度为 a=2 m/s2，根据牛顿第二定律得：BI 2L-mg=ma 将代入得 B= = T=1.2 T。(2-1) 3.62(8-5)2答案：1.2 T
