2020-2021学年高中物理人教版选修3-1课时作业：3-2 磁感应强度

2020-2021学年高中物理人教版选修3-1课时作业：3-2 磁感应强度

www.ks5u.com 课时作业(十七)　磁感应强度 一、单项选择题 ‎1．磁感应强度B在国际单位制中的单位是特斯拉(符号：T)，下列单位中与磁感应强度单位一致的是(　　)‎ A.　　　　　　　　B. C. D. 解析：根据定义式B＝可知A正确，B、C、D错误．‎ 答案：A ‎2．关于磁感应强度，下列说法中正确的是(　　)‎ A．若长为L、电流为I的导体在某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应强度必为 B．由B＝知，B与F成正比，与IL成反比 C．由B＝知，一小段通电导线在某处不受磁场力，说明该处一定无磁场 D．磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向 解析：磁场中某点的磁感应强度B是客观存在的，与是否放通电导体无关，定义磁感应强度是对它的一种量度．在测量中要求一小段通电导体有正确的放置方位，力F应是导体在放置处受到的最大力，也就是通电导体应垂直于磁场放置才行，故选项A、B、C错．‎ 答案：D ‎3．关于磁感应强度B、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＝1 T，I＝1 A，L＝1 m，则F一定等于1 N D．若L＝1 m，I＝1 A，F＝1 N，则B一定等于1 T 解析：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＝1 T，I＝1 A，L＝1 m，根据F＝BILsinα，知只有B垂直I时，则F＝BIL＝1 N，故C错误．若F＝1 N，I＝1 A，L＝1 m，根据F＝BILsinα，知只有B垂直I时，则F＝BIL＝1 N，B＝1 T，故D错误．‎ 答案：A ‎4．长10 cm的通电直导线，通以1 A的电流，在磁场强弱、方向都一样的空间(匀强磁场)中某处受到的磁场力为0.4 N，则该磁场的磁感应强度为(　　)‎ A．等于4 T B．大于或等于4 T C．小于或等于4 T D．上述说法都错误 解析：‎ 题目中没有给出导线如何放置，若导线与磁场垂直，则由磁感应强度的定义式得出B＝＝ T＝4 T；若导线放置时没与磁场垂直，此时受到的磁场力为0.4 N，则若让此导线与磁场垂直，受到的磁场力将大于0.4 N，根据磁感应强度的定义式B＝可知此处磁感应强度将大于4 T，所以应选B.‎ 答案：B 二、多项选择题 ‎5．下列说法中正确的是(　　)‎ A．电荷在某处不受静电力作用，则该处电场强度为零 B．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零 C．表征电场中某点电场的强弱，是把一个试探电荷放到该点时受到的静电力与试探电荷本身电荷量的比值 D．表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放到该点时受到的磁场力与该小段导体长度和电流乘积的比值 解析：通电导线在磁场中平行于磁感线放置时，所受安培力为零，所以磁感应强度定义时，导线必须垂直于磁场放置．‎ 答案：AC ‎6．把一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，图中能正确反映各量间关系的是(　　)‎ 解析：磁感应强度的大小和方向由磁场自身决定，不随F或IL的变化而变化，故B正确，D错误；当导线垂直于磁场放置时，有B＝，即F＝ILB.所以B不变的情况下F与IL成正比，故A错误，C正确．‎ 答案：BC ‎7．将一电流元IL放入空间中某点，调整电流元的位置发现最大的磁场力为Fm，以下说法正确的是(　　)‎ A．该点的磁感应强度为 B．该点的磁感应强度小于 C．该点的磁感应强度大于 D．该点的磁感应强度与IL无关 解析：电流元在磁场中受力最大时，导线与磁场垂直．根据磁感应强度的定义知B＝，故A对，B、C错．磁场中某点的磁感应强度仅与磁场自身因素有关，与电流元无关，D对．‎ 答案：AD 三、非选择题 ‎8．长2 cm的通电直导线垂直于大小、方向恒定的磁场的方向放置，当通过导线的电流为2 A时，它受到的磁场力大小为4×10－3 N.‎ ‎(1)该处的磁感应强度B是多大？‎ ‎(2)若电流不变，导线长度减小到1 cm，则它在磁场中受到的力F和该处的磁感应强度B各是多大？‎ ‎(3)若导线长度不变，电流增大为5 A，则它受到的磁场力F和该处的磁感应强度B各是多大？‎ ‎(4)若让导线与磁场方向平行，该处的磁感应强度多大？通电导线受到的磁场力多大？‎ 解析：(1)根据磁感应强度的定义B＝＝ T＝0.1 T.‎ ‎(2)匀强磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，不因导线长度的改变而改变，因此B＝0.1 T．导线长度减小到1 cm，则它所受磁场力F＝BIL′＝0.1×2×1×10－2 N＝2×10－3 N.‎ ‎(3)匀强磁场中某点的磁感应强度也不因电流的改变而改变，因此B＝0.1 T．电流增大为5 A，则它所受磁场力F＝BI′L＝0.1×5×2×10－2 N＝10－2 N.‎ ‎(4)磁感应强度B是磁场本身的性质，与F、I、L无关．若导线与磁场方向平行，磁感应强度不变，则磁场力为零．‎ 答案：(1)0.1 T　(2)2×10－3 N　0.1 T　(3)10－2 N　0.1 T　(4)0.1 T　0‎ ‎9．如图所示，ab、cd为两根相距2 m的平行金属导轨，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．‎ 解析：设磁感应强度为B，金属棒与轨道间的动摩擦因数为μ，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＝μmg①‎ 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：‎ BI2L－μmg＝ma②‎ 将①代入②得B＝＝ T＝1.2 T.‎ 答案：1.2 T