磁感应强度习题
高中物理【磁感应强度 磁通量】专题练习题
高中物理【磁感应强度 磁通量】专题练习题[A 组 基础达标练]1.磁感应强度的单位是特斯拉(T),与它等价的是( ) A.N A·m B.N·A m C.N·A m2 D.N A·m 2解析:当导线与磁场方向垂直时,由公式B =FIl 知,磁感应强度B 的单位由F 、I 、l 的单位决定。
在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,符号是T ,则1 T =1NA·m 。
答案:A2.(多选)关于试探电荷和电流元,下列说法正确的是( )A .试探电荷在电场中一定受到静电力的作用,静电力与所带电荷量的比值定义为电场强度的大小B .电流元在磁场中一定受到磁场力的作用,磁场力与该段通电导线的长度和电流乘积的比值定义为磁感应强度的大小C .试探电荷所受静电力的方向与电场方向相同或相反D .电流元在磁场中所受磁场力的方向与磁场方向相同或相反解析:电荷在电场中一定受静电力的作用,且E =Fq ,A 正确;正电荷所受静电力的方向与电场方向相同,负电荷所受静电力的方向与电场方向相反,C 正确;电流元在磁场中与磁场方向垂直放置时,一定受磁场力的作用,并且B =FIl ,平行时不受磁场力,B 错误;磁感应强度的方向不是根据电流元的受力方向规定的,D 错误。
答案:AC3.(多选)下列说法正确的是( )A .电荷在某处不受静电力的作用,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 .电场强度是表征电场中某点电场的强弱,是把一个试探电荷放在该点时受到的静电力与试探电荷本身电荷量的比值D .磁感应强度是表征磁场中某点磁场的强弱,是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值解析:电场和磁场有一个明显的区别是:电场对放入其中的电荷有力的作用,磁场对通电导线有力的作用的条件是磁场方向不能和电流方向平行,因此A 正确,B 错误;根据电场强度的定义式E =Fq 可知C 正确;而同样用比值定义法定义的磁感应强度则应有明确的说明,即B =FIl 中I 和B 的方向必须垂直,故D 错误。
磁学练习题理解磁通量和磁感应强度的关系
磁学练习题理解磁通量和磁感应强度的关系磁学练习题:理解磁通量和磁感应强度的关系磁学是自然科学中重要的一部分,涉及到磁场以及与之相关的现象和应用。
在磁学中,磁通量和磁感应强度是两个基本概念,它们之间存在着紧密的关系。
本文将通过磁学练习题的方式来理解磁通量和磁感应强度之间的关系。
题目一:某电磁铁的磁感应强度为0.5特斯拉,其励磁线圈的匝数为2000匝。
求通过该电磁铁上一截面积为5平方厘米的磁通量。
解:根据定义,磁感应强度B的单位是特斯拉(T),磁通量Φ的单位是韦伯(Wb),磁感应强度B与磁通量Φ的关系式为Φ = B·A·cosθ,其中A为通过截面的面积,θ为磁场方向与截面法线的夹角。
已知B = 0.5 T,A = 5 cm^2 = 5 × 10^(-4) m^2,且假设磁场与截面法线垂直(θ = 0°),代入关系式计算得磁通量Φ = 0.5 × 5 × 10^(-4) = 2.5 × 10^(-4) Wb。
题目二:一根平行长导线中电流为3安培,与该导线平行距离为10厘米的一长5厘米的导线,其所受的磁感应强度为2 × 10^(-5)特斯拉。
求导线中的磁通量。
解:根据安培定律,电流I产生的磁感应强度B可以通过等式B = (μ0·I)/(2πd)来计算,其中μ0为真空中的磁导率,约等于4π × 10^(-7) T·m/A,d为距离。
已知I = 3 A,B = 2 × 10^(-5) T,d = 10 cm = 10 × 10^(-2) m。
代入公式计算得μ0·I/(2πd) = (4π × 10^(-7) × 3)/(2π × 10^(-1)) = 6 × 10^(-7) T·m/A。
磁通量Φ的定义为通过一个导线所围成的面积与垂直于面积的磁感应强度B的乘积。
磁感应强度练习题
1.下列关于磁感应强度的方向的说法中,正确的是()A.某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向B.小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向C.垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D.磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向2.下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是( )A.通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大B.通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大C.放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小和方向处处相同D.磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关3.关于磁感应强度的概念,以下说法中正确的有()A.电流元IL在磁场中受力为F,则磁感应强度B一定等于错误!B.电流元IL在磁场中受力为F,则磁感应强度可能大于或等于错误!C.磁场中电流元受力大的地方,磁感应强度一定大D.磁场中某点磁感应强度的方向,与电流元在此点的受力方向相同4。
下列说法中正确的是()A.电荷在某处不受电场力的作用,则该处的电场强度为零B.一小段通电导线在某处不受安培力的作用,则该处磁感应强度一定为零C.把一个试探电荷放在电场中的某点,它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D.把一小段通电导线放在磁场中某处,所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱5.长10cm的导线,放入匀强磁场中,它的方向和磁场方向垂直,导线中的电流强度是3。
0A,受到的磁场力是1.5×10-3N,则该处的磁感应强度B大小为()A.5.0×10-3T B.5.0×10-2TC.5。
0×10-1T D.5。
0T6.下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法,正确的是( )A.电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同B.电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同C.磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同D.磁感应强度的方向与小磁针N极所指的方向相同7.下列说法中正确的是 ( )A由B= 错误!可知,B与F成正比与IL成反比.B一小段通电导线在某处不受安培力的作用,则该处磁感应强度一定为零C磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关D。
磁感应强度练习题及答案解析
1.下列关于磁场的说法中正确的是( )A.磁场和电场一样,是客观存在的物质B.磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C.磁极与磁极间是直接发生作用的D.磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生解析:选A.磁场是一种客观存在于磁极、电流周围的特殊物质,所有的磁现象都是通过磁场发生的.故选项A是正确的.2.(2011年长春高二检测)物理实验都需要有一定的控制条件.奥斯特做电流磁效应实验时,应排除地磁场对实验的影响.关于奥斯特的实验,下列说法中正确的是( ) A.该实验必须在地球赤道上进行B.通电直导线应该竖直放置C.通电直导线应该水平东西方向放置D.通电直导线应该水平南北方向放置解析:选D.小磁针静止时指向南北,说明地磁场的方向为南北方向,当导线南北方向放置时,能产生东西方向的磁场,把小磁针放置在该处时,可有明显的偏转,故选项D正确.3.(2011年长沙高二检测)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的导线在某处受到的磁场力为F,则该处的磁感应强度必为F ILB.由B=FIL知,B与F成正比,与IL成反比C.由B=FIL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:选D.磁场中某点的磁感应强度B是客观存在的,与是否放置通电导线无关,故选项B错.定义式B=FIL中要求一小段通电导线应垂直于磁场放置才行,如果平行于磁场放置,则力F为零.故选项A、C均错.正确答案为D.4.有一小段通电导线,长为1 cm,电流强度为5 A,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为 N,则该点的磁感应强度B一定是( )A.B=2 T B.B≤2 TC.B≥2 T D.以上情况都有可能解析:选C.如果通电导线是垂直磁场方向放置的,此时所受磁场力最大F= N,则该点的磁感应强度为:B=FIL=错误! T=2 T.如果通电导线不是垂直磁场方向放置的,则受到的磁场力小于垂直放置时的受力,垂直放置时受力将大于 N,由定义式可知,B将大于2 T,应选C.5.图3-1-2如图3-1-2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:4×10-2 m天平平衡时钩码重力:4×10-5 N通过导线的电流: A解析:由题意知,I= 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=FIL得:B=FIL=错误! T=×10-3 T.所以,通电螺线管中的磁感应强度为×10-3 T.答案:×10-3 T一、选择题1.图3-1-3如图3-1-3所示,假设将一个小磁针放在地球的北极点上,那么小磁针的N极将( )A.指北B.指南C.竖直向上D.竖直向下解析:选D.地球的北极点是地磁场的S极附近,此处的磁感线竖直向下,故此处小磁针的N极竖直向下,D正确.2.关于地球的磁场,下列说法正确的是( )A.在地面上放置一个小磁针,小磁针的南极指向地磁场的南极B.地磁场的南极在地理北极附近C.地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的D.地球磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的答案:BD3.(2011年湛江高二检测)关于磁场,下列说法中正确的是( )A.磁场和电场一样,都是客观存在的特殊物质B.磁场对处在其中的磁体有磁场力的作用C.磁铁对通电导线不可能有力的作用D.两根通电导线之间不可能有力的作用解析:选AB.磁场和电场虽然看不见,摸不着,但它们都是客观存在的物质,可以通过磁体或电荷检验它们的存在.磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流有力的作用.电流与磁体之间,电流与电流之间的相互作用都是通过磁场发生的.4.将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中,图3-1-4能正确反映各量间关系的是( )图3-1-4解析:选BC.匀强磁场各处的磁感应强度的大小和方向相同,不随F或IL而发生变化,故B正确,D错误.由于导线垂直于磁场,有B=FIL,即F=ILB.可见在B不变的情况下F 与IL成正比,所以A错误,C正确.正确答案为B、C.5.(2011年南昌高二检测)某地的地磁场强度大约是×10-5T,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 B. NC. N D. N解析:选AB.由F=ILB=10×500××10-5 N= 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 N,平行磁场放置时F=0.故只要小于 N,大于或等于0的力均是有可能的.故正确答案为A、B.图3-1-56.如图3-1-5所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总质量为M,B 为铁片,质量为m,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻绳上拉力F的大小为( ) A.F=MgB.mg<F<(M+m)gC.F=(M+m)gD.F>(M+m)g解析:选D.在铁片B上升的过程中,轻绳上的拉力F大小等于A、C的重力Mg和B对A的引力F引的和.在铁片B上升的过程中,对B有F引-mg=ma,所以F引=mg+ma.由牛顿第三定律可知B对A的引力F′引与A对B的引力F引大小相等、方向相反.所以F=Mg+mg +ma.7.图3-1-6一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中,如图3-1-6所示,导线上的电流由左向右流过.当导线以左端点为轴在竖直平面内转过90°的过程中,导线所受的安培力( )A.大小不变B.大小由零逐渐增大到最大C.大小由零先增大后减小D.大小由最大逐渐减小到零答案:B8.在磁场中的同一位置,先后引入长度相等的直导线a和b,a、b导线的方向均与磁场方向垂直,但两导线中的电流不同,因此所受的力也不同,如图3-1-7所示中的几幅图象表示的是导线所受的力F与通过导线的电流I的关系.a、b各自有一组F、I的数据,在图象中各描出一个点.在A、B、C、D四幅图中,正确的是( )图3-1-7解析:选BC.通电导线在磁场中受的力F=BIL,由题意知,a、b两导线中长度相等,电流不同,所受力不同,但力F与I成正比,F-I图线一定是过原点的直线,因此答案只有B、C两幅图正确.二、计算题9.如图3-1-8所示,长为L、质量为m的导体棒图3-1-8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∵F =BIL 解得:B =mg IL. 答案:mg /IL10.磁场中放一与磁场方向垂直的电流元,通入的电流是 A ,导线长1 cm ,它受到的安培力为5×10-2N .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,是否可以肯定这里没有磁场 解析:(1)由磁感应强度的定义式得:B =F IL =5×10-2N A×1×10-2 m=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,但通电导线与磁场方向平行. 答案:(1)2 T (2)2 T (3)见解析11.(2011年浙江宁波高三联考)金属滑杆ab 连着一图3-1-9弹簧,水平地放置在两根互相平行的光滑金属导轨cd 、ef 上,如图3-1-9所示,垂直cd 与ef 有匀强磁场,磁场方向如图所示,合上开关S ,弹簧伸长2 cm ,测得电路中电流为5 A ,已知弹簧的劲度系数为20 N/m ,ab 的长为L = m .求匀强磁场的磁感应强度的大小是多少解析:弹簧拉力F弹=kΔx金属杆所受磁场力:F=BIL由平衡条件知:F=F弹即ILB=kΔx故B=kΔxIL= T.答案: T。
磁感应强度 经典练习题(含答案详解)
磁感应强度的方向1.有关磁感应强度的方向,下列说法正确的是()A.B的方向就是小磁针N极所指的方向B.B的方向与小磁针在任何情况下N极受力方向一致C.B的方向与小磁针在任何情况下S极受力方向一致D.B的方向就是通电导线的受力方向答案 B磁感应强度的大小2.(2013·泰安一中高二检测)关于磁感应强度,下列说法正确的是()A.由B=FIL可知,B与F成正比与IL成反比B.磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定的,其大小和方向是唯一确定的,与通电导线无关C.通电导线受安培力不为零的地方一定存在磁场,通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场(即B=0)D.通电导线放在磁场中的某点,那点就有磁感应强度,如果将通电导线拿走,那点的磁感应强度就为零答案 B(时间:60分钟)题组一磁感应强度的方向1.关于磁感强度,正确的说法是()A.根据定义,磁场中某点的磁感强度B的方向与导线放置的方向有关B.B是矢量,方向与F的方向一致C.B是矢量,方向与小磁针在该点静止时S极所指的方向相反D.在确定的磁场中,某点的磁感应强度方向与该点是否放小磁针无关答案CD2.关于磁感应强度的下列说法中,正确的是()A.磁感应强度的方向就是小磁针N极的受力方向B.磁感应强度是标量C.垂直磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D.磁感应强度的大小、方向与放入磁场的通电导线的电流大小、导线长度、导线取向等均无关答案 AD题组二 对磁感应强度的定义式B =F IL的理解 3.下列说法中正确的是( )A .磁场中某点的磁感应强度可以这样测定:测出一小段通电导线受到的磁场力F ,与该导线的长度L 、以及通过的电流I ,根据B =F IL可算出该点的B B .通电导线在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零C .磁感应强度B =F IL只是定义式,它的大小取决于场源以及磁场中的位置,与B 、I 、L 以及通电电线在磁场中的方向无关D .放置在磁场中的1 m 长的导线,通以1 A 的电流,受力为1 N ,该处的磁感应强度大小为1 T.答案 C4.有一段直导线长1 cm ,通过5 A 电流,把它置于垂直于磁场中的某点时,受到的磁场力为0.1 N ,则该点的磁感应强度的B 值大小为( )A .1 TB .5 TC .2 TD .2.5 T答案 C解析 根据B =F IL =0.15×0.01T =2 T. 5.磁感应强度的单位是特斯拉(T),与它等价的是 ( )A.N A·mB.N·A mC.N·A m 2D.N A·m 2答案 A解析 当导线与磁场方向垂直时,由公式B =F IL知,磁感应强度B 的单位由F 、I 、L 的单位决定.在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称T,1 T =1 N A·m. 6.一根长为0.2 m 通电导线,导线中的电流为2 A ,放在磁感应强度为0.5 T 的匀强磁场中,受到磁场力的大小可能是( )A .0.4 NB .0.2 NC .0.1 ND .0答案 BCD7.在磁场中的同一位置,先后引入长度相等的直导线a 和b ,a 、b 导线的方向均与磁场方向垂直,但两导线中的电流不同,因此所受的力也不一样.下图的几幅图象表现的是导线所受的力F 与通过导线的电流I 的关系.a 、b 各自有一组F 、I 的数据,在图象中各描出一个点.在A、B、C、D四幅图中,正确的是哪一幅或哪几幅()答案BC题组三磁感应强度与电场强度的比较8.下列说法中正确的是()A.电荷在电场中某处不受电场力的作用,则该处的电场强度为零B.一小段通电导线在某处不受安培力的作用,则该处磁感应强度一定为零C.把一个试探电荷放在电场中的某点,它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D.把一小段通电导线放在磁场中某处,它所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱答案AC解析通电导线受磁场力与电荷受电场力不同,安培力的大小与导线放置的方向有关,导线与磁场方向垂直时磁场力最大,导线与磁场方向平行时磁场力为零.9.关于磁感应强度B和电场强度E的比较下列说法正确的是()A.磁感应强度B和电场强度E都是矢量B.磁感应强度B和电场强度E都是由场本身决定的C.磁感应强度B和电场强度E的方向是检验电流和检验电荷在场中受力的方向D.磁感应强度B和电场强度E都是用比值来定义的答案ABD题组四磁感应强度的综合应用10.在磁场中放入一通电导线,导线与磁场垂直,导线长为1 cm,电流为0.5 A,所受的磁场力为5×10-4 N.求:(1)该位置的磁感应强度多大?(2)若将该电流撤去,该位置的磁感应强度又是多大?(3)若将通电导线跟磁场平行放置,该导体所受磁场力多大?答案(1)0.1 T(2)0.1 T(3)0解析(1)由B=FIL,得B=5×10-40.01×0.5T=0.1 T.(2)该处的磁感应强度不变,B=0.1 T.(3)电流元平行磁场放置时,不受磁场力,F=0.图32211.如图322所示,ab、cd为相距2 m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,质量为3.6 kg的金属棒MN垂直于导轨放在其上,当金属棒中通以8 A的电流时,金属棒受到水平方向的磁场力的作用沿着导轨做匀加速运动,加速度为2 m/s2,当棒中通以同方向的5 A的电流时,棒恰好沿着导轨做匀速运动,求此匀强磁场的磁感应强度的大小.答案 1.2 T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,棒做加速运动,加速度大小为a,根据牛顿第二定律得:BI2L-μmg=ma②将①代入②得B=ma(I2-I1)L =3.6×23×2T=1.2 T.。
磁感应强度习题
导线受到的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的
比值 ,用B表示. F
4.定义式:B= IL .
5.单位:特斯拉,简称特,符号T.
[思考讨论]
电流方向与磁场方向不垂直时,电流受力吗?为什 么在B=IFL 中要求导线与磁场方向垂直? 提示:只要电流方向不与磁场方向平行,电流就会受力, 但两者夹角越小,力就越小,在定义B时,为了减少变 量,突出主要因素,利用了“控制变量”的方法.
解析:由磁感应强度的定义可知,磁感应强度的大小B= F ,在物理学中,用类似方法描述物质基本性质的物理 IL 量还有电场强度、密度等. 答案:IFL 电场强度、密度
一、对磁感应强度的理解 1.磁感应强度的方向是磁场中小磁针静止时N极所指的方
向,也就是小磁针N极的受力方向,与S极受力方向相 反.通电导线受力的方向不是磁感应强度的方向. 2.磁感应强度的大小要根据电流元IL的受力来计算,我们 要求磁场中某一点磁感应强度的大小,应把电流元放入 磁场中某一点,这要求电流元要足够的短,电流元相当 于静电场中的“试探电荷”.
磁感应强度取决于磁场本身,与是否放入通电导 线、通电导线的受力的大小及方向无关.
2.关于磁感应强度B,以下说法正确的是
()
A.B与F成正比,与IL成反比
B.B的大小与F、IL无关
C.当一段通电导线在空间某处受的力为零时,该处
一定没有磁场
D.将一段通电导线,保持电流I与导线长度L不变,
放在同一匀强磁场中,不管如何放置,它受的力
解析:B的方向与小磁针N极受力方向或小磁针静止时 N极所指的方向一致.故B、D正确,A、C错误. 答案:BD
3.把小磁针N极向东置于地磁场中,放手后小磁针将(从
电磁感应练习题
电磁感应练习题电磁感应是物理学中重要的概念,涉及到许多与电流、磁场以及运动相互关联的问题。
下面将为大家提供一些电磁感应的练习题,希望能够帮助大家更好地理解和掌握这一概念。
1. 一个面积为0.5平方米的导线,当其以速度为5m/s通过一个磁感应强度为0.2特斯拉的磁场时,导线产生的感应电动势为多少?2. 轨道上的一辆火车以速度30m/s通过一个长度为100米、磁感应强度为0.1特斯拉的磁场区域。
如果火车的两端都与轨道相连,火车的长度为50米,两端之间的电阻为10欧姆,求火车上的感应电流大小。
3. 一个圆形线圈,半径为0.2米,绕轴心旋转,角速度为200弧度/秒。
当磁感应强度为0.5特斯拉时,求线圈两端的感应电压大小。
4. 一个长直导线上有一个电阻为5欧姆的电阻器,导线与地面呈30度角。
当导线上的电流为10安培时,求电阻器两端的感应电压大小。
5. 一个飞机以速度1000km/h飞行,如果它的翅膀展长为30米,展宽为10米,求翅膀两端的感应电压大小,假设地面磁场的磁感应强度为0.01特斯拉。
6. 一个长直导线的一端接有一个电动势为12伏特的电池,导线的长度为2米。
如果导线的另一端与一根具有电阻R的导线相接,导线与地面呈60度角。
当导线中的电流为5安培时,求电阻R的大小。
这些题目涉及到了电磁感应的各个方面,包括导线通过磁场产生感应电动势、运动物体通过磁场产生感应电流等等。
通过解决这些问题,可以加深对电磁感应相关概念的理解,提高解决实际问题的能力。
希望大家在解答问题时注意到电磁感应原理的应用,特别是利用右手定则确定导线上感应电流的方向,以及利用法拉第电磁感应定律计算感应电动势大小等。
通过这些练习题的实践,相信大家对电磁感应的理解会更加深入。
磁感应强度练习题及答案(经典)
磁感应强度练习题及答案(经典)
以下是一些经典的磁感应强度练题及其答案,供您练和复。
请查阅答案并进行自我评估。
练题
1. 一根长直导线中通过电流 I,其长度为 L。
求导线所产生的磁感应强度 B 的表达式。
2. 一根长直导线中通过电流 I,距离导线 r 的地方,求磁感应强度 B 的表达式。
3. 一个平面长方形线圈,宽度为 a,长度为 b,通过线圈的电流为 I。
求线圈中心处的磁感应强度 B。
4. 一根长直导线在距离其上一点 r1 处有电流 I1,距离其上一点 r2 处有电流 I2。
求这两个点处的磁感应强度 B1 和 B2 的比值。
5. 在一个磁感应强度恒定的磁场中,一平面线圈在某一时刻的
摆动频率为f。
如果将线圈的圈数加倍,摆动频率会发生什么变化?
答案
1. 磁感应强度B = μ₀ * I / (2πL),其中μ₀是真空中的磁导率。
2. 磁感应强度B = μ₀ * I / (2πr),其中μ₀是真空中的磁导率。
3. 线圈中心处的磁感应强度B = μ₀ * I * a / (2 * (a² + b²)),其
中μ₀是真空中的磁导率。
4. 磁感应强度比值 B1 / B2 = I1 / I2。
5. 加倍线圈的圈数,摆动频率将变为原来的两倍。
希望以上练习题和答案对您有所帮助。
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06.磁感应强度 毕奥-萨伐尔定律答案
《大学物理》练习题 No.6 磁感应强度 毕奥-萨伐尔定律班级 ___________ 学号 ___________ 姓名 ______________成绩 ________说明:字母为黑体者表示矢量一、选择题1. 边长为l 的正方形线圈,分别用图示两种方式通以电流I (其中ab 、cd 与正方形共面),在这两种情况下,线圈在其中产生的磁感应强度大小分别为:[ C ] (A) 0,021==B B ; (B) lIu B B π02122,0==;(C) 0,22201==B lIu B π; (D) l I u B l I u B ππ020122,22==。
2. 载流圆形线圈(半径1a )与正方形线圈(边长2a )通有相同电流I ,若两个线圈的中心O 1、O 2处的磁感应强度大小相同,则半径1a 与边长2a 之比21a :a 为: [ D ] (A) 1:1 (B)1:2π (C) 4:2π (D) 8:2π3. 如图所示,无限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆,当通以电流I 时,则在圆心O 点的磁感强度大小等于:[ C ](A) R Iπμ20. (B) RI 40μ. (C) )11(20πμ-R I . (D) )11(40πμ+R I . 4. 有一半径为R 的单匝圆线圈,通以电流I . 若将该导线弯成匝数N =2的平面圆线圈,导线长度不变,并通以同样的电流,则线圈中心的磁感强度和线圈的磁矩分别是原来的:[ A ] (A) 4倍和1/2倍. (B) 4倍和1/8倍 .(C) 2倍和1/4倍 . (D) 2倍和 1/2倍 5. 如图所示,三条平行的无限长直导线,垂直通过边长为a 的正三角形顶点,每条导线中的电流都是I ,这三条导线在正三角形中心O 点产生的磁感强度为: [ B ] (A) B = 0 .(B) B =3μ0I /(πa ) . (C) B =3μ0I /(2πa ) .(D) B =3μ0I /(3πa ) . .二、填空题1.平面线圈的磁矩为p m =IS n ,其中S 是电流为I 的平面线圈 面积 , n 是平面线圈的法向单位矢量,按右手螺旋法则,当四指的方向代表 电流 方向时,大拇指的方向代表 n 平面线圈的法向 方向. 2 两个半径分别为R 1、R 2的同心半圆形导线,与沿直径的直导线连接同一回路,回路中电流为I .(1) 如果两个半圆共面,如图.a 所示,圆心O 点的磁感强度B 0的大小为)11(4120R R I +μ,方向为 向外. (2) 如果两个半圆面正交,如图b 所示,则圆心O 点的磁感强度B 0的大小为21222104R R R R I +μ ,B 0的方向与y 轴的夹角为 21R Ra r c t g -π .3. 如图所示,在真空中,电流由长直导线1沿切向经a 点流入一电阻均匀分布的圆环,再由b 点沿切向流出,经长直导线2返回电源.已知直导线上的电流强度为I ,圆环半径为R ,∠aob =180︒.则圆心O 点处的磁感强度的大小B = 0 . 三、计算题宽为a 的无限长铜片,沿长度方向均匀流有电流I ,如图,P 点与铜片共面且距铜片右边为b ,求P 处磁场。
物理中的磁感应强度与电磁波练习题
物理中的磁感应强度与电磁波练习题在我们探索物理世界的奇妙旅程中,磁感应强度与电磁波无疑是两个极为重要的概念。
为了更好地理解和掌握它们,让我们通过一系列的练习题来加深认识。
首先,来了解一下磁感应强度。
磁感应强度,简单来说,就是描述磁场强弱和方向的物理量。
想象一下,磁场就像一个无形的“力场”,而磁感应强度则告诉我们这个“力场”的力度和方向。
我们来看这样一道练习题:一个边长为 L 的正方形线圈,通有电流I,将其放在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,且磁场方向与线圈平面垂直。
求线圈所受的磁力矩。
要解决这道题,我们需要知道磁力矩的计算公式:M =BISsinθ,其中 S 是线圈的面积,θ 是磁场方向与线圈平面法线的夹角。
在这里,S = L²,θ = 90°,所以 M = BIL²。
再来看一道关于磁感应强度叠加的题目:在空间中有两个相互垂直的匀强磁场,磁感应强度分别为 B₁和 B₂,一个带电粒子以速度 v 沿与磁场 B₁成θ角的方向射入这个复合磁场。
求粒子的运动轨迹。
解决这类问题,需要用到洛伦兹力的知识。
带电粒子在磁场中受到的洛伦兹力 F = qvB,其方向总是与速度方向垂直。
由于两个磁场相互垂直,所以粒子的运动轨迹将是一个螺旋线。
接下来,我们把目光转向电磁波。
电磁波,那可是无处不在的“神秘使者”,从无线电波到可见光,从 X 射线到伽马射线,都属于电磁波的范畴。
比如这样一道练习题:已知某电磁波的频率为 f,在真空中的传播速度为 c,求其波长λ。
这就用到了电磁波的基本公式:c =λf,所以λ = c / f 。
再看这道:一个电磁波在介质中的传播速度为 v,介质的折射率为n,求该电磁波在真空中的波长λ₀与在介质中的波长λ之比。
我们知道,n = c / v ,且λ₀= c / f ,λ = v / f ,所以λ₀/λ = n 。
通过这些练习题,我们可以更深入地理解磁感应强度和电磁波的相关知识。
磁感应强度磁通量练习题
一、选择题1. 关于磁通量的说法正确的是( )A.磁通量是个反映磁场强弱和方向的物理量B.某一面积上的磁通量可表示穿过此面积的磁感线的总条数C.在磁场中所取的面积越大,该面上磁通量一定越大D.穿过任何封闭曲面的磁通量一定为零2. 下列有关磁感应强度及安培力的说法正确的有()A.若某处的磁感应强度为零,则通电导线放在该处所受安培力一定为零B.通电导线放在磁场中某处不受安培力的作用时,则该处的磁感应强度一定为零C.同一条通电导线放在磁场中某处所受的安培力是一定的D.磁场中某点的磁感应强度与该点是否放通电导线无关3. 如图所示,螺线管中通有电流,如果在图中的a、b、c三个位置上各放一个小磁针,其中a在螺线管内部,则( )A.放在a处的小磁针的N极向左B.放在b处的小磁针的N极向右C.放在c处的小磁针的S极向右D.放在a处的小磁针的N极向右4. 已知地磁场的水平分量为B,利用这一值可以测定某一弱磁场的磁感强度,如图所示为测定通电线圈中央一点的磁感强度.实验方法:①先将未通电线圈平面固定于南北方向竖直平面内,中央放一枚小磁针N极指向北方;②给线圈通电,此时小磁针N极指北偏东θ角后静止,由此可以确定线圈中电流方向(由东向西看)与线圈中央的合磁感强度分别为( )A.顺时针;Bcos θB.顺时针;Bsin θC.逆时针;Bcos θD.逆时针;Bsin θ5. 在xOy水平面中有一通电直导线,与y轴平行,导线中电流方向如图所示,该区域有匀强磁场,通电导线所受磁场力的方向与Oz轴正方向相同,该磁场的磁感应强度的方向是( )A.沿x轴负方向且一定沿x轴负方向B.一定沿y轴负方向C.可能沿z轴正方向D.可能沿x轴负方向6. 如图所示,弹性线圈AB,当它通电时,下列判断正确的是( ) A.当电流从A→B时,线圈长度增加,当电流反向后线圈长度减小B.当电流从B→A时,线圈长度增加,当电流反向后线圈长度减小C.不管电流方向如何,线圈长度都增加D.不管电流方向如何,线圈长度都减小7. 如图,两根互相绝缘、垂直放置的直导线ab和cd,分别通有方向如图的电流,若通电导线ab固定小动,导线cd能自由运动,则它的运动情况是( )A. 顺时针转动,同时靠近导线abB. 顺时针转动,同时远离导线abC. 逆时针转动,同时靠近导线abD. 逆时针转动,同时远离导线ab8. 如图所示,一根有质量的金属棒MN,两端用细软导线连接后悬于a、b两点,棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中通有电流,方向从M流向N,此时悬线上有拉力,为了使拉力等于零,可以()A.适当减小磁感应强度 B.使磁场反向C.适当增大电流D.使电流反向9. 如图所示,A为一水平放置的橡胶盘,带有大量均匀分布的负电荷,在圆盘正上方水平放置一通电直导线,电流方向如图,当圆盘沿图中所示方向高速绕中心轴OO′转动时,通电直导线所受磁场力的方向是( )A.竖直向上B.竖直向下C.水平向里D.水平向外10. 如图,长为2l的直导线折成边长相等,夹角为60°的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B.当在该导线中通以电流强度为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小为( )A.0 B.0.5BIlC.BIl D.2BIl11. 如右图所示,直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如右图所示,如果直导线可以自由地运动,且通以从a到b的电流,则导线ab受磁场力后的运动情况( )A.从上向下看,顺时针转动并靠近螺线管B.从上向下看,顺时针转动并远离螺线管C.从上向下看,逆时针转动并远离螺线管D.从上向下看,逆时针转动并靠近螺线管12. 如图所示,导线框中电流为I,导线框垂直于磁场放置,磁感应强度为B,AB与CD相距为d,则棒MN所受安培力大小( )A.F=BIdB.F=BId sin θC.F=BIdsin θD.F=BId cos θ二、计算题13. 质量为m,长为L的的金属棒ab用两根细金属丝悬挂在绝缘架MN下面,整个装置处在竖直方向的匀强磁场中,当金属棒通以由a向b的电流I后,将离开原位置向前偏转α角而重新平衡,如图。
电流和磁感应强度的关系练习题
电流和磁感应强度的关系练习题在电磁学中,电流和磁感应强度是两个重要的概念。
它们相互作用,共同构建着电磁现象的基础。
本文将通过练习题的方式,深入探讨电流和磁感应强度之间的关系。
读者可以通过解答下面的问题来检验对这一关系的理解能力。
一、选择题1. 下列哪个物理量是描述电流强度的关键指标?A. 电场强度B. 电势差C. 电流密度D. 电阻2. 电流在导线中的传播速度接近于:A. 光速B. 音速C. 电磁波速度D. 相速度3. 安培力是由电磁场施加在电荷上的力,其大小与下列哪个物理量成正比?A. 电荷量B. 电势差C. 电流强度D. 导线的长度4. 下列哪个物理量可以表示磁感应强度的方向?A. 磁场线的密度B. 磁场线的形状C. 磁场线的长度D. 磁场线的曲率二、填空题1. 根据欧姆定律,电流I与电阻R之间的关系被描述为________。
2. 电流I和导线横截面积A之间的关系被描述为________。
3. 磁感应强度B的单位是________。
4. 磁感应强度B和磁场线的密度之间的关系被描述为________。
三、解答题1. 一个导线上通过的电流强度为3A,电导率为0.8S/m,导线截面积为10^-4 m^2,求导线上的电场强度。
解:根据欧姆定律I = σE,可以求得E = I/σ = 3/(0.8×10^7) =3.75×10^-8 V/m。
2. 磁感应强度B与电流I和导线长度l之间的关系可以由安培定律表示为B = μ0I/2πl,其中μ0称为真空中的磁导率,其数值为4π×10^-7 T·m/A。
若一根导线的长度为10m,通过电流为5A,求导线产生的磁感应强度。
解:代入公式,可得B = (4π×10^-7)×5/(2π×10) = 10^-7 T。
3. 一根导线通过的电流为2A,在距导线1cm处的磁感应强度为1.5×10^-3 T,导线离磁感应强度测量位置垂直且向外,求导线所受的安培力大小。
高中物理(新人教版)必修第三册课后习题:磁感应强度 磁通量(课后习题)【含答案及解析】
磁感应强度磁通量合格考达标练1.下列关于磁感应强度的方向的说法正确的是()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.小磁针受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向C.垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D.磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向,磁场方向也就是小磁针N极受力的方向。
但通电导线受力的方向不代表磁感应强度和磁场方向。
2.(2021湖北武汉二中期末)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5.0×10-5 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()A.5.0×10-5 TB.1.0×10-4 TC.8.66×10-5 TD.3.0×10-4 T,该位置产生的磁感应强度的大小B=B地tan 60°=8.66×10-5 T,C正确。
3.用长导线以如图甲所示方式缠绕螺线管,当电流为I时,测得螺线管内轴线中点A的磁感应强度大小为B。
若将导线对折缠绕螺线管,两种绕法螺线管上的线圈匝数相同,如图乙所示,通过相同电流I 时,则在螺线管内A点的磁感应强度大小为()A.0B.0.5BC.BD.2B,由于两根导线中的电流方向相反,产生的磁场相互抵消,所以螺线管内A点的磁感应强度大小为零,故B、C、D错误,A正确。
4.如图所示,边长为L的n匝正方形线框abcd内部有一边长为L2的正方形区域的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B。
下列说法正确的是()A.穿过线框abcd的磁通量为BL2B.穿过线框abcd的磁通量为nBL2C.穿过线框abcd的磁通量为BL 24D.穿过线框abcd的磁通量为nBL 245.(2021河北承德高二上期末)有一U形曲面,其尺寸如图所示,U形曲面开口竖直向上,现将U形曲面放入磁感应强度大小为B=2 T的匀强磁场中。
大学物理练习题磁感应强度毕奥萨伐尔定律
练习十 磁感应强度 毕奥—萨伐尔定律一、选择题1. 一电流元l i vd 位于直角坐标系原点,电流沿Z 轴方向,空间点P ( x ,y ,z )的磁感应强度沿x 轴的分量是:(A ) 0。
(B ) ()232220d 4πz y x liy ++−μ。
(C ) ()232220d 4πz y x lix ++−μ。
(D ) ()2220d 4πz y x liy ++−μ。
2. 如图所示,边长为l 的正方形线圈中通有电流I ,则此线圈在A 点(如图)产生的磁感强度为:(A ) lIπ420μ。
(B )l Iπ220μ。
(C )lIπ20μ。
(D ) 以上均不对。
3. 电流I 由长直导线1沿对角线AC 方向经A 点流入一电阻均匀分布的正方形导线框,再由D 点沿对角线BD 方向流出,经长直导线2返回电源,如图所示。
若载流直导线1、2和正方形框在导线框中心O 点产生的磁感强度分别用1B v 、2B v 和3B v表示,则O 点磁感强度的大小为:(A ) B = 0,因为 B 1 = B 2 = B 3 = 0。
(B ) B = 0,因为虽然B 1 ≠ 0,B 2 ≠ 0,021=+B B v v ,B 3 = 0。
(C ) B ≠ 0,因为虽然B 3 = 0,但 021≠+B B v v 。
(D ) B ≠ 0,因为虽然021=+B B v v ,但 B 3 ≠ 0。
4. 边长l 为的正方形线圈,分别用图示的两种方式通以电流I (其中ab ,cd 与正方形共面),在这两种情况下,线圈在其中产生的磁感应强度大小分别为: (A ) ,。
01=B 02=B Id(B ) ,01=B lI B π2202μ=。
(C ) lI B π2201μ=02=B(D ) l I B π2201μ=,lIB π2202μ=。
5. 一匝数为N 的正三角形线圈边长为a ,通有电流为I ,则中心处的磁感应强度为 (A ) B = ()a NI 2π330μ。
《大学物理AI》磁感应强度
本习题版权归西南交大理学院物理系所有《大学物理AI 》作业No No..09磁感应强度班级________学号________姓名_________成绩_______一、选择题1.通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状,则P ,Q ,O 各点磁感强度的大小B P ,B Q ,B O 间的关系为:[](A)B P >B Q >B O (B)B Q >B P >B O (C)B Q >B O >B P (D)B O >B Q >B P解:由磁场叠加原理和无限长直导线及半圆形电流磁场公式知a I B P 20µ=a I a I a I B Q 2)222()180cos 45(cos 4)135cos 0(cos 4000µππµπµ+=−+−=o o o o aIa I a I a I B O 2)22()180cos 90(cos 44)90cos 0(cos 40000µπππµππµπµ+=−+×+−=o o o o 由以上三式知B O >B Q >B P选D2.有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正方形的边长相等,二者中通有大小相等的电流,它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1/B 2为[](A)0.90(B) 1.00(C) 1.11(D) 1.2解:圆电流在其中心产生的磁感应强度RIB 201µ=正方形线圈在其中心产生的磁感应强度RI R IB πµπµ0022)135cos 45(cos 44=−××=o o 磁感强度的大小之比为11.12222B / B 0021===ππµµRI R I选C3.在磁感强度为B v的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ,S 边线所在平面的法线方向单位矢量n v 与B v的夹角为α,则通过半球面S 的磁通量(取弯面向外为正)为[](A)πr 2B (B)无法确定的量(C)-πr 2B sin α(D)-πr 2B cos α解:半球面S 与S 边线所在平面构成封闭高斯面,由磁场的高斯定理有通过半球面S 的磁通量απαπcos cos 0d d d 22r B r B S B S B S B S −=−=⋅−⋅=⋅∫∫∫∫平v v v v v v选D4.一个电流元l i vd 位于直角坐标系原点,电流沿y 轴方向,则空间点P (x ,y ,z )的磁感应强度沿z 轴的分量是:[](A)(B)32220)(d 4z y x liy ++⋅−πµ(C)32220)(d 4z y x lix ++⋅−πµ(D)2220d 4z y x l iy ++⋅−πµ解:由毕-沙定律,电流元在P 点产生的磁场为30d 4d r rl i B vv v ×⋅=πµ而k l xi i l zi zyx l i kj ir l i v vvv v v v d d 0d 0d −==×所以,B v d 的z 分量为()32220304d d 4d zy xlix r lxi B z ++−=⋅−=πµπµ选C5.若要使半径为m 1043−×的裸铜线表面的磁感应强度为T 100.75−×,其铜线中需要通过的电流为(170A m T 104−−⋅⋅×=πµ)[](A)0.14A (B)1.4A (C)14A(D)2.8A解:由圆形电流磁场分布有铜线表面磁感应强度大小为RIB πµ20=,所以铜线中需要通过的电流为()A 4.1104107104227530=×××××=⋅=−−−ππµπB R I 选B二、填空题1.半径为0.5cm 的无限长直圆柱形导体上,沿轴线方向均匀地流着I =3A 的电流。
磁场的方向和磁感应强度练习题
磁场的方向和磁感应强度练习题为了巩固对于磁场的方向和磁感应强度的理解,以下是一些练习题供大家练习。
通过解答这些问题,将有助于加深你对于磁场的理解,并提升解决问题的能力。
请注意,所有的问题都将采用文字形式进行描述,不含任何图表或链接。
问题1:一个长直导线中电流的方向是从上往下,在导线的右侧,靠近导线的地方,磁场的方向是?
问题2:一个长直导线中电流的方向是从上往下,在导线的左侧,远离导线的地方,磁场的方向是?
问题3:一个电流为2A的长直导线位于磁感应强度为0.5T的磁场中。
导线另一端的磁感应强度是多少?
问题4:一个长直导线中电流的方向是从下往上,在导线的下方,远离导线的地方,磁场的方向是?
问题5:一根在水平桌面上放置的长直导线中有一电流,流向与观察者成90度的平面上一个方向。
当你站在导线上方时,这个电流对应的磁场方向是?
问题6:一个电流为5A的长直导线位于磁感应强度为0.3T的磁场中。
导线另一端的磁感应强度是多少?
问题7:一根垂直于纸面的长直导线从下往上通过纸面,电流的方向是朝向你吗?为什么?
问题8:一个电流为3A的长直导线位于磁感应强度为0.8T的磁场中。
导线另一端的磁感应强度是多少?
问题9:一个长直导线中电流的方向是从上往下,在导线的左侧,靠近导线的地方,磁场的方向是?
问题10:一个长直导线中电流的方向是从下往上,在导线的右侧,远离导线的地方,磁场的方向是?
通过解答以上的问题,你可以思考并巩固对磁场方向和磁感应强度的理解。
这些练习题覆盖了各种场景和情形,在解答时请仔细考虑电流的方向、导线的位置以及附近磁场的情况。
希望这些练习对于你的学习有所帮助,并增加对于磁场的理解和掌握。
磁感应强度习题
第三章第二节1.下列关于磁感应强度的方向的说法中,正确的是( )A.某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向B.小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向C.垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D.磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向答案:BD解析:磁场中某点磁感应强度的方向表示该点的磁场的方向,磁场方向也就是小磁针N 极受力的方向.但电流受力的方向不代表磁感应强度和磁场方向.2.下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是( )A.通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大B.通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大C.放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小和方向处处相同D.磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关答案:D解析:正确答案是 D.因为磁场中某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定,与通电导线的受力及方向都无关.所以A选项错,D选项正确.因为通电导线在磁场中受力的大小不仅与磁感应强度有关,而且与通电导线的取向有关,故B选项错,对C选项虽然匀强磁场中磁感应强度处处相等,但当导线在各个位置的方向不同时,磁场力是不相同的(导线与磁场垂直时受磁场力最大,与磁场平行时受磁场力为零),而C选项中没有说明导线在各个位置的取向是否相同,所以C选项错.3.(2009·滨州模拟)关于磁感应强度的概念,以下说法中正确的有( )A.电流元IL在磁场中受力为F,则磁感应强度B一定等于FILB.电流元IL在磁场中受力为F,则磁感应强度可能大于或等于FILC.磁场中电流元受力大的地方,磁感应强度一定大D.磁场中某点磁感应强度的方向,与电流元在此点的受力方向相同答案:B4.长10cm的导线,放入匀强磁场中,它的方向和磁场方向垂直,导线中的电流强度是3.0A,受到的磁场力是1.5×10-3N,则该处的磁感应强度B大小为( )A.5.0×10-3T B.5.0×10-2TC.5.0×10-1T D.5.0T答案:A解析:依题:L=10cm=10×10-2mI=3.0A,F=1.5×10-3N所以有B=FIL =1.5×10-33.0×10×10-2T=5.0×10-3T故选项A正确.5.一段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FIL表示磁感应强度B的是( )答案:AC 解析:当通电导线垂直于磁场方向时,可用F IL 表示B .6.在匀强磁场中某处P 放一个长度为L =20cm ,通电电流I =0.5A 的直导线,测得它受到的最大磁场力F =1.0N ,其方向竖直向上,现将该通电导线从磁场撤走,则P 处磁感应强度为 ( )、A .零B .10T ,方向竖直向上C .0.1T ,方向竖直向下D .10T ,方向肯定不沿竖直向上的方向答案:D解析:B =F IL = 1.00.2×0.5T =10T 方向不沿力的方向7.某地地磁场的磁感应强度大约是4.0×10-5T.一根长为500m 的电线,电流为10A ,该导线受到的最大磁场力是多少?答案:0.2N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.由公式B =F IL 可得F =BIL所以F =4.0×10-5×10×500N=0.2N.8.检验某处有无电场存在,可以用什么方法?检验某处有无磁场存在,可以用什么方法?如果通电导线不受磁场力,该处的磁感应强度一定为零吗?用通电导线至少检测几次就可确定该处有没有磁场存在?答案:检验某处有无电场可用检验电荷,将检验电荷放于需要检验的位置,若检验电荷受电场力,则有电场;否则无电场.检验某处有无磁场,将一小段通电导线放在需要检验的位置,若通电导线受磁场力,则有磁场;若导线不受力,将导线转动90°,此过程中导线若受力则有磁场,若不受力则可判断该处无磁场,用通电导线至少检测两次就可确定该处有没有磁场存在.1.下列说法中正确的是 ( )A .电荷在某处不受电场力的作用,则该处的电场强度为零B .一小段通电导线在某处不受安培力的作用,则该处磁感应强度一定为零C .把一个试探电荷放在电场中的某点,它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D .把一小段通电导线放在磁场中某处,所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱答案:AC解析:要充分理解电场强度与磁感应强度的区别2.将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中,下列图象能正确反映各量间关系的是 ( )答案:BC3.如图所示,在空间某点A 存在大小、方向恒定的两个磁场B 1、B 2,B 1=3T ,B 2=4T ,A 点的磁感应强度大小为 ( )A .7TB .1TC .5TD .大于3T 小于4T答案:C解析:B =B 21+B 22=32+42T =5T4.下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法,正确的是 ( )A .电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同B .电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同C .磁感应强度的方向与小磁针N 极所受磁场力的方向相同D .磁感应强度的方向与小磁针N 极所指的方向相同答案:BC5.磁场对放入其中的长为l 、电流强度为I 、方向与磁场垂直的通电直导线有力的作用,可以用磁感应强度B 描述磁场的力的性质,磁感应强度的大小B =________,在物理学中,用类似方法描述物质基本性质的物理量还有________等.答案:F IL解析:电场强度(电阻、电容、密度等)6.如图所示,通电导线l 垂直放于磁场中,导线长8m ,磁感应强度B 的值为2T ,导线所受的力为32N ,求导线中电流的大小.答案:2A解析:由F=BIL得I=FBL =322×8A=2A.7.匀强磁场(各点的磁感应强度大小、方向均不变的磁场)中长2cm的通电导线垂直磁场方向,当通过导线的电流为2A时,它受到的磁场力大小为4×10-3N,问:(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1cm,则它受到的磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少?(3)若导线长不变,电流增大为5A,则它受到的磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少?(4)若让导线与磁场平行,该处的磁感应强度多大?通电导线受到的磁场力多大?答案:(1)0.1T (2)2×10-3N 0.1T (3)10-2N 0.1T (4)0.1T 0解析:(1)根据磁感应强度的定义B=FIL =4×10-32×2×10T=0.1T.(2)匀强磁场中该点的磁感应强度由磁场本身来决定,不因导线长度的改变而改变,因此,B=0.1T.根据磁感应强度的定义B=FIL可得,导线长度减小到1cm,则它受磁场力F=BIL=0.1×2×10-2N=2×10-3N.(3)匀强磁场中该点的磁感应强度也不因电流的改变而改变,因此,B=0.1T.根据磁感应强度的定义B=FIL可得,电流增大为5A,则它受磁场力F=BIL=0.1×5×2×10-2N=10-2N.(4)磁感应强度B是磁场本身的性质,与F、I、L无关.若导线与磁场平行,磁感应强度不变.而磁场力为0.。
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磁感应强度习题
设计人审核人编号使用时间班级姓名练习目标
练习B=F
IL的实际应用
练习内容
一、选择题(每小题6分,共48分)
1.磁场中某处磁感应强度的大小,由定义式B=F
IL可知()
A.随IL的乘积的增大而减小
B.随F的增大而增大
C.与F成正比,与IL成反比
D.与F及IL的乘积无关,由F/IL的比值确定.
2.下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法中,正确的是()
A.电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同
B.电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同
C.磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同
D.磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指的方向相同
3.下列关于磁感应强度的方向的说法中,正确的是()
A.某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向
B.小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向
C.垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向
D.磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向
4.在磁场中某一点,已经测出一段0.5 cm长的导线通过0.01 A电流时,受到的磁场作用力为5×10-6N,则关于该点磁感应强度的下列说法,正确的是()
A.磁感应强度大小一定是0.1T
B.磁感应强度大小一定不小于0.1T
C.磁感应强度大小一定不大于0.1T
D.磁感应强度的方向即为导线所受磁场力的方向
5.关于磁场中的磁感应强度,以下说法正确的是()
A.磁感应强度是反映磁场本身性质的物理量,与放入其中电流元或小磁针无关
B.若一电流元在某一区域不受力,则表明该区域不存在磁场
C.若电流元探测到磁场力,则该力的方向即为磁场的方向
D.当一电流元在磁场中某一位置不同角度下探测到磁场力最大值F时,可以利用公
式B=F
IL求出磁感应强度的大小
6.在匀强磁场中某处P放一个长度为L=20 cm,通电电流I=0.5 A的直导线,测得它受到的最大磁场力F=1.0 N,其方向竖直向上,现将该通电导线从磁场撤走,则P处磁感应强度为()
A.零
B.10 T,方向竖直向上
C.0.1 T,方向竖直向下
D.10 T,方向肯定不沿竖直向上的方向
7.在地球表面上某一区域,用细线悬挂住一小磁针的重心,周围没有其他磁源,静止时发现小磁针的N极总是指向北偏下方向,则该区域的位置可能是() A.赤道B.南半球(极区除外)
C.北半球(极区除外) D.北极附近
8.在测定某磁场中一点的磁场时,得到下图中的几个关系图象,正确的是()
二、填空题(共16分)
9.(16分)磁场具有能量,磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度,其值为B2
2μ,式中B是磁感应强度,μ是磁导率,在空气中μ为已知常数.为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B,一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P,再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl,并测出拉力F,如图所示.因为F所做的功等于间隙中磁场的能量,所以由此可得磁感应强度B与F、A之间的关系为B=________.
三、解答题(共36分)
10.(16分)金属滑棍ab连着一弹簧,水平地放置在两根互相平行的光滑金属导轨cd、ef上,如图所示,垂直cd与ef有匀强磁场,磁场方向如图中所示,合上开关S,弹簧伸长2 cm,测得电路中电流为5A,已知弹簧的劲度系数为20 N/m,ab的长L=0.1 m,求匀强磁场的磁感应强度的大小是多少?
.
11.(20分)如图所示,在同一水平面上的两导轨相互平行,匀强磁场垂直导轨所在的平面竖直向上.一根质量为3.6 kg,有效长度为2 m的金属棒放在导轨上,当金属棒中的电流为5 A时,金属棒恰能做匀速运动,当金属棒中的电流增加到8 A时,金属棒能获得2 m/s2
的加速度,则磁场的磁感应强度是多少?
1解析:磁场中某一点的磁场是由形成磁场的磁体或电流的强度与分布情况决定的,与放入其中的电流元无关,电流元所起的作用仅仅是对磁场进行探测,从而确定该总磁场的磁感应强度,因此本题答案为D.
答案:D
点评:磁感应强度B =F
IL 是由比值定义法定义的,B 与F 、I 、L 无关,是由磁场本身决
定的.
2解析:电场强度的方向就是正电荷受的电场力的方向,磁感应强度的方向是磁针N 极受力的方向.
点评:要弄清电场强度和磁感应强度是怎样定义的. 答案:BCD
3解析:磁场的方向就是小磁针北极受力的方向,而磁感应强度的方向就是该处的磁场方向.
答案:BD
4解析:当电流与磁场垂直放置时B =F IL =0.1T ,当电流与磁场不垂直时B =F IL sin θ>F IL ,
应选B.
答案:B
5解析:磁感应强度是反映磁场本身性质的物理量,由磁场本身的性质决定,与放入其中的通电导线无关.磁感应强度的方向,与导线受力方向不同.当I 垂直于B 时,磁场力最大,可用B =F
IL
求磁感应强度的大小.
答案:AD
6答案:D
7解析:地磁场在北半球的方向为北偏下,而在南半球的方向为北偏上. 答案:CD 8答案:AD
9解析:用力F 把铁片P 拉开一段微小距离Δl 的过程,实际上就是力F 克服磁场力做功,把其他形式的能转化为磁场能的过程.用力F 将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl 的过程中,拉
力F 所做的功W =F ·Δl .磁铁与铁片间距中的能量密度为B 22μ,故所储存磁场能量E =
B 22μAΔl ;据功能关系知W =E ;由以上三式得B =
2μF
A
. 10解析:用力F 把铁片P 拉开一段微小距离Δl 的过程,实际上就是力F 克服磁场力做
功,把其他形式的能转化为磁场能的过程.用力F 将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl 的过程中,拉
力F 所做的功W =F ·Δl .磁铁与铁片间距中的能量密度为B 22μ,故所储存磁场能量E =
B 2
2μAΔl ;据功能关系知W =E ;由以上三式得B =
2μF
A
. 答案:2μF
A
11解析:金属棒与磁场垂直,通电后所受磁场力为F =BIL ①
金属棒中电流为I 1=5A 时,棒匀速运动,应有金属棒受磁场力与摩擦阻力平衡,BI 1L =F f ②
金属棒中电流为I 2=8A 时,棒获得2m/s 2加速度,依牛顿第二定律有BI 2L -F f =ma ③ 由以上几式可解得B =ma
(I 2-I 1)L =1.2T.
答案:1.2T。