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
