2020-2021学年高中物理新教材人教版必修第三册作业：课时20　磁感应强度　磁通量 Word版含解析

2020-2021学年高中物理新教材人教版必修第三册作业：课时20　磁感应强度　磁通量 Word版含解析

一、单项选择题(每小题6分，共42分)‎ ‎1．下列关于磁场力、磁感应强度的说法中正确的是(　D　)‎ A．通电导线不受磁场力的地方一定没有磁场 B．将I、L相同的通电导线放在同一匀强磁场中的不同位置，所受磁场力一定相同 C．通电导线所受磁场力的方向就是磁感应强度的方向 D．以上说法都不正确 解析：通电导线受到磁场力与B、I、L的大小有关，还与B与I的夹角有关，故A、B选项错误；磁感应强度的方向是在该处放一小磁针、静止时小磁针N极所指的方向，不是通电导线受力的方向，故选项C错误，选项D正确．‎ ‎2．关于地球的地磁场方向，下列说法正确的是(　A　)‎ A．在地表空间是从南极指向北极 B．在地表空间是从北极指向南极 C．在地表空间南半球是从赤道指向南极，北半球是从赤道指向北极 D．在地表空间南半球是从赤道指向北极，北半球是从赤道指向南极 解析：地球本身是一个大磁体，地磁的南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，在地表空间地磁场从南极指向北极，不论在南半球还是北半球，地磁场都是从南极指向北极，故A正确，BCD错误．故选A.‎ ‎3.先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直．如图所示，图中a、b两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系．下列说法中正确的是(　B　)‎ A．A、B两点磁感应强度相等 B．A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度 C．A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度 D．无法比较磁感应强度的大小 解析：导线受到的磁场力F＝BLI.对于题图给出的F－I图线，直线的斜率k＝BL，由题图可知ka>kb，又因A、B两处导线的长度L相同，故A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度，B项正确．‎ ‎4.如图所示，条形磁铁放在水平地面上，两个完全相同的线圈a和b在等高处水平放置，a线圈在N极的正上方，b线圈位于磁铁的正中央．关于穿过a、b线圈的磁通量Φa和Φb，下列判断正确的是(　A　)‎ A．Φa>Φb B．Φa＝Φb C．Φa<Φb D．无法判定 解析：根据条形磁铁周围磁场的分布情况可知，穿过a线圈的磁通量不为零，且磁感线是从下向上穿过线圈平面，而穿过b线圈的磁通量恰好为零，故选项A正确．‎ ‎5．以下说法正确的是(　D　)‎ A．某处磁感应强度的方向就是一小段通电导线放在该处时所受磁场力的方向 B．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是该处的磁感应强度的方向 C．磁场中某处磁感应强度B 与该处所放的导线受到的磁场力成正比，与导线长度L和电流I的乘积成反比 D．在磁场中垂直于磁场放置的通电导线所受的磁场力F与导线长度L和电流I的乘积成正比 解析：磁场中某处磁感应强度的方向是小磁针N极受力方向，不是通电导线的受力方向，A、B错误；磁感应强度B由磁场本身决定，与导线所受的磁场力F及导线长度L和电流I的乘积无关，但是垂直磁场放置的通电导线所受的磁场力F与导线长度L和电流I的乘积成正比，C错误，D正确．‎ ‎6.科考队进入某一磁矿区域后，发现指南针原来指向正北的N极逆时针转过30°(如图所示)，设该位置地磁场磁感应强度水平分量为B，则磁矿所产生的磁感应强度水平分量最小时的值为(　A　)‎ A. B．B C．2B D. 解析：由题可知，磁矿所产生的磁场使原来指向正北的N极逆时针转过30°，根据三角形定则可知：磁矿所产生的磁感应强度水平分量最小时方向与图中虚线垂直，则大小为Bsin30°＝.‎ ‎7.如图所示，两同心圆环A和B处在同一平面内，B的半径小于A 的半径，一条形磁铁的轴线与圆环平面垂直，则穿过两圆环的磁通量ΦA与ΦB的大小关系是(　C　)‎ A．ΦA>ΦB　　　　　　　 B．ΦA＝ΦB C．ΦA<ΦB D．无法比较 解析：在磁体的外部磁感线从N极到S极，在磁体内部磁感线从S极到N极，且A环面积大于B环面积(SA>SB)，所以向下穿过A环的磁感线条数比穿过B环的多，所以穿过A环的合磁通量小，即ΦA<ΦB，选项C正确．‎ 二、多项选择题(每小题8分，共24分)‎ ‎8．有关磁感应强度B的说法中正确的是(　ACD　)‎ A．对于B＝，比值越大，说明通电导线所在处的磁感应强度越大 B．对于B＝，F越大，说明通电导线所在处的磁感应强度一定越大 C．可用量度磁感应强度大小，但B是由磁场本身因素决定的，与I、L、F无关 D．在I、L相同的情况下，垂直磁场方向放置通电导线，受力F越大的地方，B越大 解析：由磁感应强度的定义式，可知选项A、C、D正确．‎ ‎9．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(　ABC　)‎ 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：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，一定是没有电场，A、B可行．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可行，D不可行．‎ ‎10．如图所示，直导线处于足够大的磁场中，与磁感应强度B成θ＝30°角，导线中通过的电流为I，为了增大导线所受的安培力，可采取的办法是(　ABD　)‎ A．增大电流I B．增加直导线的长度 C．使导线在纸面内顺时针转30°角 D．使导线在纸面内逆时针转60°角 解析：由F＝BILsinθ可知，选项A、B正确；当导线在纸面内顺时针转30°时，通电导线受安培力为零，选项C错误；当导线逆时针转60°角，导线所受安培力F＝BIL，达到最大，故选项D正确．‎ 三、非选择题(共34分)‎ ‎11．(16分)磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流是‎2.5 A，导线长‎1 cm，它受到的安培力为5×10－2 N．问：‎ ‎(1)这个位置的磁感应强度是多大？‎ ‎(2)如果把通电导线中的电流增大到‎5 A时，这一点的磁感应强度是多大？‎ ‎(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否肯定这里没有磁场？‎ 答案：(1)2 T　(2)2 T　(3)不一定，理由见解析 解析：磁场的强弱是由磁场本身决定的，F、I和L发生的变化有一定规律，即满足定义式B＝，F、I和L发生变化并不影响磁感应强度B的变化．‎ ‎(1)由磁感应强度的定义式得：‎ B＝＝ T＝2 T.‎ ‎(2)磁感应强度B是由磁场和空间位置(点)决定的，和导线的长度L、电流I的大小无关，所以该点的磁感应强度是2 T.‎ ‎(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，则有两种可能：①该处没有磁场；②该处有磁场，只不过通电导线与磁场方向平行．‎ ‎12．(18分)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，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：4×10－‎2 m；天平平衡时钩码重力：4×10－5 N；通过导线的电流：‎0.5 A.‎ 答案：2×10－3 T 解析：由题意知，I＝‎0.5 A，G＝4×10－5 N，L＝4×10－‎2 m．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B＝得：B＝＝ T＝2×10－3 T.‎ 所以，通电螺线管中的磁感应强度为2×10－3 T.‎