高中物理(人教版)选修3-1课时训练21磁感应强度 含解析
物理人教选修3-1学案：知识导航3-2磁感应强度 含解析
2 磁感应强度课标解读1.知道磁场是有方向和强弱的.知道描述磁场方向和强弱的物理量是磁感应强度.2.知道磁感应强度的方向是如何规定的.3.理解磁感应强度的定义式B=F/IL ，知道B 的单位是特斯拉（T ）.4.会用磁感应强度的定义式进行有关计算.课前思考1.巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁，实验室中的小磁铁却只能吸引几枚铁钉，说明磁场有强弱之分.怎样认识和描述磁场的强弱呢？答案:采用与电场类比的方式，在磁场中引入磁感应强度来描述磁场的强弱.2.有人根据B=F/IL 提出：磁场中某点的磁感应强度B 跟磁场力F 成正比，跟电流I 和导线长度L 的乘积IL 成反比.这种提法有什么问题？答案:这种提法不对.磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与外界因素，即检验电流的大小、方向，通电导线的长度,受到的安培力的大小无关.定义式B=F/IL 是一个比值定义. 自主研学1.物理学中把小磁针静止时N 极所指的方向规定为________________，简称为_________.2.在物理学中，把很短的一段通电导线中的电流I 与导线长度L 的乘积IL 叫做_________.3.在国际单位制中，磁感应强度的单位是_________，简称_________，符号为___________，1 T=_________.三点剖析1.磁场方向的规定：小磁针静止时N 极所指的方向，或者刚放入磁场的小磁针N 极的受力方向.2.磁场的大小即磁感应强度借电流元（IL ）的受力来定义,但与电流元无关，取决于磁体本身及离磁体的远近.3.公式B=ILF 在应用中应注意两点： （1）电流方向与磁场方向垂直;（2）L 的大小不接近零时，B 应为匀强磁场.精题精解例1 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ILF B.由B=ILF 知，B 与F 成正比，与IL 成反比 C.由B=IL F 知，一小段通电导体在某处不受磁场力，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思路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测量，在测量中要求一小段通电导体的放置方位，力F 应是在放置处受到的最大力，也就是应垂直于磁场放才行.故选项ABC 均错.答案:D绿色通道理解定义是一种测量的方法.引入一小段通电导体来定义磁感应强度，这里的一小段通电导体就是测量工具，被测量的量与测量工具是无关的，就像用天平来测物体的质量一样，物体的质量是客观存在的，与测量它的天平无关.例2 某地地磁场的磁感应强度大约是4.0×10-5 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大？思路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=ILF 可得F=BIL 所以F=4.0×10-5×10×500 N=0.2 N.答案:0.2 N绿色通道磁感应强度定义中共涉及到四个物理量，知道其中的三个量，就能求另外一个量，这就是对公式的灵活应用.例3 以下说法中正确的是（ ）A.通电导线在某处所受磁场力为零，那么该处的磁感应强度必定为零B.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ILF C.如果将一段短导线（有电流）放入某处，测得该处的磁感应强度为B ，若撤去该导线，该处的磁感应强度为零D.以上说法均不正确思路解析如果通电导线与磁感线平行放入，无论磁场多强，导线也不会受力，故A 错.若导线与磁场既不垂直也不平行，那么B 也不会等于IL F ，而应比ILF 大，同时如果L 太长，测出的磁感应强度不是某点的磁感应强度，而是导线所处区域的平均磁感应强度，所以B 错.磁场中某点磁感应强度的大小是由磁场本身决定的，因此C 也错.答案:D黑色陷阱注意对“B=ILF ”的理解，它要求的是一段短导线（通电）垂直于磁感线放入磁场，并且空间某处的磁场与放不放入短导线无关，该短导线仅起到一个检验和测量的作用. 例4 根据磁感应强度的定义式B=IL F ,是否可以认为磁感应强度B 与磁场力F 成正比,与电流元（IL ）成反比？思路解析放在磁场中的通电导线，通入的电流越大，长度越长,则受到的磁场力越大，F 与IL 的比值为恒量.即磁感应强度B 与力F 的电流元（IL ）无关，只与磁场本身有关.故题中的说法是错误的.答案:不能这样认为绿色通道利用比值定义的物理量都是用这个规律的.。
物理人教选修3-1课后训练：第3章第2节磁感应强度 含解
课后训练基础巩固1．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F ILB ．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F ILC ．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物理量间关系的是( ）3．一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F IL表示磁感应强度B 的是( ）4．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＝3 T ，B 2＝4 T ，A 点的磁感应强度大小为( ）A ．7 TB ．1 TC ．5 TD ．大于3 T 小于4 T5．一段通电直导线平行于磁场方向放入匀强磁场中，如图所示。
导线中的电流方向由左向右。
当导线以其中点O 为轴转过90°的过程中，导线受到的磁场力大小将( ）A ．不变B ．由零增至最大C ．由最大减为零D ．始终不受磁场力 能力提升6．某地的地磁场强度大约是4.0×10－5T ，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 ．0B ．0.1 NC ．0.3 ND ．0.4 N7．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( ）A．增大电流IB．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8．磁场中放一与磁场方向垂直的电流元，通入的电流是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，是否可以肯定这里没有磁场？参考答案1．答案：B 点拨：判断磁感应强度的大小，需要在电流元受力最大的前提下进行，即电流元垂直于磁场方向，选项A、B中的力F可能小于或等于最大受力，因此磁感应强度B可能大于或等于FIL；电流元在磁场中受力与其放置方位有关，因此电流元受力大的地方，磁感应强度不一定大；磁场的方向规定为小磁针N极受力方向，与电流元受力方向不相同。
人教版高中物理选修3-1磁感应强度
人教版高中物理选修3-1磁感应强度
人教版高中物理选修3-1 磁感应强度
一、引言
磁感应强度是物理学中的重要概念，它描述了磁场对单位面积的作用程度。
本文将介绍磁感应强度的定义、计算公式以及影响磁感应强度的因素。
二、定义与计算公式
磁感应强度用字母B表示，是指磁场对垂直于磁力线的单位面积上的作用力。
磁感应强度的计量单位是特斯拉(T)。
磁感应强度的计算公式如下：
B = F / (L*I)
其中，B表示磁感应强度，F表示作用在垂直于磁力线的导线上的磁场力，L表示导线的长度，I表示电流的大小。
三、影响磁感应强度的因素
1. 导线的电流大小：当电流增大时，磁感应强度也会增大；反之，当电流减小时，磁感应强度也会减小。
2. 导线的长度：导线越长，磁感应强度越小；导线越短，磁感
应强度越大。
3. 与磁场的夹角：当导线与磁场平行时，磁感应强度最大；当
导线与磁场垂直时，磁感应强度为零。
4. 导线的材质：不同材质的导线对磁感应强度的影响有所不同。
四、实际应用
磁感应强度的概念在实际应用中有着广泛的应用。
例如，在电
动机、发电机等电磁设备中，磁感应强度的大小直接影响设备的性
能和效率。
总结：
本文介绍了人教版高中物理选修3-1《磁感应强度》的相关内容，包括定义、计算公式和影响因素。
磁感应强度作为一个重要的
物理量，在实际应用中具有重要性。
参考文献：
[1] 人教版高中物理选修3-1磁感应强度
[2] 李尚志. 磁感应强度的计算[J]. 物理资料, 2015, 20(6): 27-29.。
人教版物理选修3-1：【21】《磁感应强度》课时训练(含答案)
课时训练21 磁感应强度1.磁感应强度的单位是特斯拉(T),与它等价的是( )A. B.C. D.答案:A解析:当通电导线与磁场方向垂直时,由公式B=,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。
2.在测某匀强磁场的磁感应强度时,若无法使电流与磁场垂直,则测出的值应( )A.偏大B.偏小C.不变D.无法确定答案:B解析:在公式B=中,L应为导体垂直放入磁场的长度,若不垂直,则测得力F偏小,而I、L不变,故B偏小,选项B 正确。
3.如图所示,在空间某点A存在大小、方向恒定的两个磁场B1、B2,B1=3 T,B2=4 T,A点的磁感应强度大小为( )A.7 TB.1 TC.5 TD.大于3 T小于4 T答案:C解析:A点的磁感应强度为两个磁场的磁感应强度的矢量和,即B=T=5 T,选项C是正确的。
4.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( )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答案:B解析:导线受到的磁场力F=BIL=BLI。
对于题图给出的F I图线,直线的斜率k=BL,由题图可知k a>k b,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。
5.下列说法中正确的是( )A.磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定:把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的比值,即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=只是定义式,它的大小取决于场源以及导线在磁场中的位置,与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关D.通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向答案:C解析:根据磁感应强度的定义,通电导线应为“在磁场中垂直于磁场方向的通电导线”,只有在这个方向导线所受的磁场力才最大,本题A选项未注明导线放置的方向,所以是错误的。
人教版物理【选修3-1】学案：3.2《磁感应强度》(含答案)
选修3.2 磁感应强度课前预习学案一、预习目标1、理解磁感应强度B 的定义，知道B 的单位是特斯拉。
2、会用磁感应强度的定义式进行有关计算。
3、会用公式F=BIL 解答有关问题。
二、预习内容1.电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的 与检验电荷 的比值来定义的，其定义式为E ＝F q。
规定 受的电场力方向为电场方向。
2．磁场的方向。
规定在磁场中的任意一点小磁针 受力的方向亦即小磁针 时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向．3．磁场对电流的作用力通常称为 。
如图1，三块相同的蹄形磁铁，并列放在桌上，直导线所在处的磁场认为是均匀的，则决定安培力大小的因素 ⑴与导线在磁场中的放置方向有关 ⑵与电流的 有关⑶与通电导线在磁场中的 有关 4．磁场强弱——磁感应强度在磁场中 于磁场方向的通电导线，所受的安培力F 跟电流I 和导线长度L 的乘积IL 的比值叫 。
公式B ＝F IL在国际单位制中，磁感应强度的单位是 ，简称特，国际符号是T 。
1T ＝1N A ·m磁感应强度是 ，把某点的磁场方向定义为该点的磁感应强度的方向。
磁感应强度B 是表示磁场 和方向的物理量三、提出疑惑课内探究学案一、学习目标1、知道物理中研究问题时常用的一种科学方法——控制变量法。
2、通过演示实验，分析总结，获取知识。
二、学习过程1.磁感应强度方向在磁场中，我们利用小磁针来规定磁场的方向，规定在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向．磁感应强度是矢量，把某点的磁场方向定义为该点的磁感应强度的方向。
例1．磁场中任一点的磁场方向,规定为小磁针在磁场中 ( )A ．受磁场力的方向B ．北极受磁场力的方向C ．南极受磁场力的方向D ．受磁场力作用转动的方向解答：磁场中任一点的磁场方向,规定为小磁针在磁场中北极受磁场力的方向,故B 对。
S 图12．磁感应强度大小的定义───比值定义法在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度。
人教版高中物理选修3-1：课时跟踪检测二十磁感应强度含解析
磁感觉强度1．磁感觉强度的单位是特斯拉(T) ，与它等价的是 () N N·AA.A·m B. mN·A NC. m2D.A·m2F分析：选 A当导线与磁场方向垂直时，由公式B＝IL，磁感觉强度 B 的单位由 F、 I、NL 的单位决定。
在国际单位制中，磁感觉强度的单位是特斯拉，简称T,1 T＝ 1A·m。
2．对于磁感觉强度 B、电流 I 、导线长度 L 和电流所受磁场力 F 的关系，下边的说法中正确的选项是 ()A ．在 B＝0 的地方， F 必定等于零B．在 F ＝0 的地方， B 必定等于零C．若 B＝1 T，I ＝1 A ，L＝ 1 m，则 F 必定等于 1 ND．若 L ＝1 m， I＝ 1 A ，F ＝ 1 N ，则 B 必定等于 1 T分析：选 A应用公式 B＝F或 F＝ ILB 时要注意导线一定垂直于磁场方向搁置。
故 B 、ILC、 D 选项错。
应选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。
以下图，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 与经过导线的电流I 的关系。
以下说法中正确的选项是()A ． A、B 两点磁感觉强度相等B．A 点的磁感觉强度大于 B 点的磁感觉强度C．A 点的磁感觉强度小于 B 点的磁感觉强度D．没法比较磁感觉强度的大小分析：选B导线遇到的磁场力F＝ ILB ＝BL ·I，对于题图给出的 F -I 图线，直线的斜率k＝BL ，由图可知k a＞k b，又因 A、 B 两处导线的长度L 同样，故 A 点的磁感觉强度大于B 点的磁感觉强度， B 项正确。
4．以下说法正确的选项是()A．磁场中某点的磁感觉强度的大小和方向与放在该点的导体受力状况没关B．磁场看不见、摸不着，实质不存在，是人们设想出来的一种物质C．磁场中某点的磁感觉强度的方向就是放在该点的一段通电导体的受力方向D．磁场中某点的尝试电流元不受磁场力作用时，该点磁感觉强度的大小为零分析：选 A磁场中某点的磁感觉强度的大小只由磁场自己决定，与放在该点的导体受力状况没关，选项 A 正确；磁场固然看不见、摸不着，可是磁场是真切实质存在的一种物质，选项 B 错误；磁场中某点的磁感觉强度的方向与放在该点的一段通电导体的受力方向垂直，选项 C 错误；一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力，可能导体与磁场平行，因此磁感觉强度不必定为零，故 D 错误。
高二物理新人教版选修3-1学业分层测评：第3章 2 磁感应强度【含解析】
学业分层测评(二十一)(建议用时：45分钟)1．下列关于磁感应强度的说法中，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．通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大D．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【解析】某处磁感应强度的方向就是小磁针N极受磁场力的方向或是小磁针静止时N 极的指向，与小段通电导体放在该处受磁场力的方向不同，A错，B对．通电导线在磁场中的受力大小与磁感应强度大小和它相对于磁场方向的放置都有关系，C错．一小段通电导线在某处不受安培力的作用，可能是由于该处磁感应强度为零，也可能是导线与磁场平行放置，D错．【答案】 B2．(多选)如图324所示，通电直导线在蹄形磁铁两极间，受到力F的作用发生偏转，以下说法正确的是( )图324A．这个力F是通过磁场产生的B．这个力F没有反作用力C．这个力F的反作用力作用在通电导线上D．这个力F的反作用力作用于蹄形磁铁上【解析】磁场力是磁场本身性质的体现，磁场是一种物质，磁体间或磁体与通电导体间的作用都是通过磁场完成的，但是磁场看不见、摸不着并不意味着只有受力物体没有施力物体，没有反作用力．这时我们需找出产生磁场的物体，它才是施力物体，力F的反作用力作用在施力物体上．【答案】AD3．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．如图所示是导线所受的力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．在下列四个选项中，正确的是( )【解析】根据公式F＝IBL得，B、L相同时，F∝I，故FI图线应过原点，故选C.【答案】 C4．在磁场中某一点，已经测出一段0.5 cm长的导线中通入0.01 A电流时，受到的磁场力为5.0×10－6 N，则下列说法正确的是( )A．该点磁感应强度大小一定是0.1 TB．该点磁感应强度大小一定不小于0.1 TC．该点磁感应强度大小一定不大于0.1 TD．该点磁感应强度的方向即为导线所受磁场力的方向【解析】当电流元与磁场方向垂直时，F＝BIl，可得B＝FIl＝0.1 T，此为磁感应强度的最小值，故A、C错误，B正确；磁感应强度的方向与导线所受的磁场力方向垂直，D 错误．【答案】 B5．(多选)在空间某点A存在两个磁场B1、B2，B1＝3 T，B2＝4 T，A点的磁感应强度大小可能为( )A．7 T B．1 TC．5 T D．0【解析】磁感应强度是矢量，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－B1≤B≤B2＋B1，分析可得选项A、B、C正确．【答案】ABC6．(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＝FIL，即可测得磁感应强度B B．检验电流不宜过大C．公式B＝FIL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＝FIL对任何磁场都适用【解析】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，所以导体长度L应很短，电流应很小，垂直磁场方向放置，所以B选项正确；磁感应强度的定义式：B＝FIL适用于所有磁场，选项C错误，D正确．【答案】BD7．(多选)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【解析】磁感应强度B和电场强度E都是矢量，磁感应强度B的方向是小磁针N极受力的方向，与检验电流元受力的方向垂直，所以A对C错，B和E都是比值定义法定义的物理量，它们都与检验电流元或检验电荷无关，都是由场本身决定的，所以B、D都正确，本题的答案为ABD.【答案】ABD8．磁感应强度为矢量，它可以分解为几个分量．(1)如果北半球某处地磁场的磁感应强度大小为B，与水平方向的夹角为θ，那么该处地磁场的磁感应强度的水平分量和竖直分量各为多大？(2)如果地理南、北极和地磁北、南极是重合的，那么在赤道上空磁场的竖直分量是多大？在极地上空地磁场的水平分量是多大？【解析】(1)因磁感应强度的大小为B，与水平方向的夹角为θ，所以磁感应强度的水平分量和竖直分量分别为：B水平＝B cos θ；B竖直＝B sin θ.(2)在赤道上空，θ＝0，故有B竖直＝0；在极地上空θ＝90°，故有B水平＝0.【答案】(1)B cos θB sin θ(2)0 09．(多选)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磁场力的作用，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【解析】通电导体受磁场力与电荷受电场力不同，磁场力的大小与导体放置的方向有关，导体与磁场方向垂直时磁场力最大，导体与磁场方向平行时磁场力为零，只有当导体与磁场方向垂直时才有：B＝FIL，故A、C正确，B、D错误．【答案】AC10.(多选)如图325所示，直导线处于足够大的匀强磁场中，与磁感线成θ＝30°角，导线中通过的电流为I，为了增大导线所受的磁场力，可采取的办法是( )图325A．增大电流IB．增加直导线的长度C．使导线在纸面内顺时针转30°D．使导线在纸面内逆时针转60°【解析】当通电导线垂直于磁场方向放入磁场时，F＝BIL，故A、B、D正确．【答案】ABD11．如图326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方向水平．求匀强磁场的磁感应强度的大小．图326【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I 1＝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BI 1L ＝μmg ①当金属棒中的电流为I 2＝8 A 时，棒做加速运动，加速度为a ，根据牛顿第二定律得：BI 2L －μmg ＝ma ②将①代入②得B ＝ma I 2－I 1 L ＝3.6×23×2T ＝1.2 T. 【答案】 1.2 T12．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B 22μ，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327所示．因为F 所做的功等于间隙中磁场的能量，试由此求出磁感应强度B 与F 、A 之间的关系式．图327【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 22μ·A ·Δl ，据功能关系知W ＝E 由以上三式得B ＝2μF A . 【答案】 B ＝2μF A。
高中物理选修3-1课时作业1：3.2磁感应强度
学案2 磁感应强度题组一对磁感应强度方向的认识1．下列关于磁感应强度方向的说法中正确的是() A．磁场中某点的磁感应强度的方向规定为小磁针静止时N极所指的方向B．磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针S极在此处的受力方向一致C．磁场中某点的磁感应强度的方向由试探电流元在此处的受力方向决定D．磁感应强度的方向由磁场本身决定，与是否在磁场中放入通电导线无关[答案]AD[解析]小磁针在磁场中静止时，N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，A 正确，B错误；磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与此处是否有小磁针或通电导线无关，C错误，D正确．2．如图1所示，在空间某点A存在大小、方向恒定的两个磁场B1、B2，B1＝3 T，B2＝4 T，A点的磁感应强度大小为()图1A．7 TB．1 TC．5 TD．大于3 T小于4 T[答案] C[解析]磁感应强度B是矢量，所以其合成适用平行四边形定则，B＝B21＋B22＝32＋42T＝5 T.题组二对磁感应强度公式B＝FIL的理解3．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FILB．由B＝FIL知，B与F成正比，与IL成反比C．由B＝FIL知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明该处一定无磁场D．由F＝ILB知，与磁场方向垂直的一小段通电导体受到的磁场力F与IL成正比[答案] D[解析]公式B＝FIL或F＝ILB成立的前提条件是电流与磁场方向垂直，故选项A错误；磁感应强度B是由磁场本身的性质决定的，与放不放通电导线无关，故选项B、C错误；当B为定值时，与磁场方向垂直的一小段通电导体受到的磁场力F与IL成正比，选项D正确．4．一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FIL表示B.故选A、C.5．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物理量间关系的是()[答案]BC[解析]由B＝FIL或F＝BIL知：匀强磁场中B恒定不变，故B正确，D错误．B、L一定时，F与I成正比，故C正确，A错误．故选B、C.6．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，因此所受到的力也不相同．下面的四幅图象表示的是导线所受到的力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．其中正确的是()[答案] C[解析]两条相同的导线通入不同的电流先后放在磁场中的同一点，并且电流方向都与磁场方向垂直，由于磁场方向是不变的，故导线所在处的磁感应强度B是确定的．根据磁感应强度的定义式B＝FIL，当L确定时，F∝I，则F－I图象应是一条过原点的直线，故C对．题组三磁感应强度大小的计算7．关于磁感应强度B、电流I、导线长L和导线所受磁场力F的关系，下列说法中正确的是() 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 ND．若L＝1 m，I＝1 A，F＝1 N，则B一定等于1 T[答案] A[解析]公式B＝FIL或F＝BIL成立的前提是电流与磁场垂直，故只有A正确．8．有一段直导线长为1 cm，通有5 A的电流，把它置于磁场中的某点时，受到的磁场力为0.1 N，则该点的磁感应强度B的值可能为()A．1 T B．0.5 T C．2 T D．2.5 T[答案]CD[解析]当I与B垂直时，由B＝FIL可解得B＝2 T，但题中未说明I与B垂直，故B的值也可能大于2 T．故选C、D.9．如图2所示，通电导线L垂直放于匀强磁场(各点的磁感应强度大小和方向均相同)中，导线长8 m，磁感应强度B的值为2 T，导线所受的力为32 N，求导线中电流的大小．图2 [答案] 2 A[解析]由F＝BIL得I＝FBL＝322×8A＝2 A.10．匀强磁场(各点的磁感应强度大小、方向均相同的磁场)中长为2 cm的通电导线垂直磁场方向，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，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1 cm，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各是多少？[答案](1)0.1 T(2)2×10－3 N0.1 T(3)0.01 N0.1 T[解析](1)根据磁感应强度的定义B＝FIL ＝4×10－32×2×10－2T＝0.1 T.(2)匀强磁场中该处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.根据磁感应强度的定义B＝FIL可得，导线长度减小到1 cm，则它受到的磁场力F′＝BIL′＝0.1×2×1×10－2 N＝2×10－3 N.(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＝0.1 T.根据磁感应强度的定义B＝FIL可得，电流增大为5 A，则它受到的磁场力F″＝BI′L＝0.1×5×2×10－2 N＝0.01 N.。
2021_2022版高中物理第三章磁场2磁感应强度课时作业含解析新人教版选修3_1
磁感应强度(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.磁感应强度的单位是特斯拉,1特斯拉相当于( )A.1 kg/(A·s2)B.1 kg·m/(A·s2)C.1 kg·m2/s2D.1 kg·m2/(A·s2)【解析】选A。
由公式B=,磁场力的单位是N,而电流的单位是A,长度的单位为m,则由单位的换算可得磁感应强度的单位为N/(A·m),即为1 T,根据牛顿第二定律F=ma,即1 N=1 kg·m/s2,则1特斯拉相当于1 kg/(A·s2),故选A。
2.图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示。
一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是( )A.向上B.向下C.向左D.向右【解析】选B。
带电粒子在磁场中受洛伦兹力,磁场为4根长直导线在O点产生的合磁场,根据右手定则,a在O点产生的磁场方向为水平向左,b在O点产生磁场方向为竖直向上,c在O点产生的磁场方向为水平向左,d在O点产生的磁场方向竖直向下,所以合场方向水平向左。
根据左手定则,带正电粒子在合磁场中洛伦兹力方向向下,故选B。
3.关于通电螺线管磁极的判断,下列示意图中正确的是( )【解析】选A。
根据右手螺旋定则可知,A螺线管的极性是正确的,故选A。
【加固训练】如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O为半圆弧的圆心,在O点存在的垂直纸面向里运动的匀速电子束,∠MOP=60°,在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图所示,这时O点的电子受到的洛伦兹力大小为F1,若将M处长直导线移至P处,则O点的电子受到的洛伦兹力大小为F2,那么F2与F1之比为( )A.∶1B.∶2C.1∶1D.1∶2【解析】选B。
人教版物理选修3-1《磁感应强度》课时训练及答案
磁感应强度课时训练【测控导航】知识点题号1.对磁感应强度的理解1、4、52.计算磁感应强度的大小2、3、8、9、103.磁场力6、7巩固基础1.关于磁感应强度,下列说法正确的是( C )A.磁感应强度只是描述磁场的强弱的物理量B.通电导线所受磁场力为零,该处磁感应强度一定为零C.通电导线所受磁场力为零,该处磁感应强度不一定为零D.放置在磁场中 1 m的导线,通过1 A的电流,受到的磁场力为 1 N时,该处磁感应强度就是1 T解析:磁感应强度是矢量,其大小用来描述磁场的强弱,其方向用来描述磁场的方向,选项A 错;通电导线所受的磁场力大小,除与I、L、B大小有关外,还与放置方向有关,L∥B时,即使B≠0,但F=0,选项B错,C对;选项D中只有满足L⊥B时才成立,选项D错.2.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F m,以下说法正确的是( AD )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:B=是磁感应强度的定义式,只适用于通电导线与磁场垂直的情况.3.在磁场中有一根长10 cm的通电导线,导线中的电流为 5 A,所受的安培力为5×10-2 N,该磁场的磁感应强度的大小可能是( CD )A.0.01 TB.0.05 TC.0.1 TD.0.2 T解析:由题意知,若导线垂直于磁场方向,通电导线电流I=5 A,L=0.1 m,所受磁场力F=5×10-2 N,由公式可得B==T=0.1 T,若通电导线与磁场不垂直,则B>0.1 T.由此知选项C、D正确.4.下列关于磁感应强度的方向的说法中,正确的是( BD )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.小磁针静止时N极所指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解析:磁场中某点磁感应强度的方向表示该点的磁场方向,磁场方向也就是小磁针静止时N极所指的方向,但通电导线受力的方向不代表磁感应强度和磁场方向.故正确选项为B、D.5.以下说法中正确的是( D )A.通电导线在某处所受磁场力为零,那么该处的磁感应强度必定为零B.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C.如果将一段短导线(有电流)放入某处,测得该处的磁感应强度为B,若撤去该导线,该处的磁感应强度为零D.以上说法均不正确解析:如果通电导线与磁场方向平行,无论磁场多强,导线也不会受磁场力,故选项A错.若通电导线与磁场既不垂直也不平行,那么B也不会等于,而应比大,若通电导线与磁场方向垂直,但如果L太长,测出的磁感应强度不是某处的磁感应强度,而是导线所在区域的平均磁感应强度,所以选项B错.磁场中某处的磁感应强度是由磁场本身决定的,因此选项C错.定义式B=是比值定义法,这种定义物理量的方法其实质就是一种测量方法,被测量处的磁感应强度与测量方法无关.6.如图所示,通电直导线在蹄形磁铁两极间,受到力F的作用发生偏转,以下说法正确的是( AD )A.这个力F是通过磁场产生的B.这个力F没有反作用力C.这个力F的反作用力作用在通电导线上D.这个力F的反作用力作用于蹄形磁铁上解析:磁场力是磁场本身性质的体现,磁场是一种物质,磁体间或磁体与通电导体间的作用都是通过磁场完成的,但是磁场看不见摸不着并不意味着只有受力物体没有施力物体,没有反作用力.这时我们需找出产生磁场的物体,它才是施力物体,力F的反作用力作用在施力物体上.7.(2012南昌高二检测)某地的地磁场的磁感应强度大约是 4.0×10-5T,一根长为500 m的导线,通入电流为10 A,该导线可能受到的磁场力为( AB )A.0B.0.1 NC.0.3 ND.0.4 N解析:由F=ILB=10×500×4.0×10-5 N=0.2 N.这是导线与磁场方向垂直时受到的最大磁场力,其他放置方向导线受到的磁场力要小于0.2 N,平行磁场放置时F=0,故只要小于或等于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.磁场力F的大小与B、I、L的大小以及导线方向与磁场方向的夹角有关.但磁场的强弱(B)由磁场本身决定,与磁场中是否放入通电导线、通电导线放入的位置无关.提升能力8.赤道上某处的磁感应强度大小为3×10-4T,方向指向正北.现在该处加上一个向东的磁场,大小为4×10-4 T,求该处的磁感应强度大小和方向.解析:磁感应强度是矢量,矢量合成遵循平行四边形定则,由图可知合磁场方向与正东方向夹角为θ,则tan θ==,即θ=37°,故合磁场方向为东偏北37°,大小B合=T=5×10-4 T.答案:5×10-4 T 东偏北37°9.在磁感应强度处处相等的磁场中放一与磁场方向垂直的通电直导线,通入的电流是 2.5 A,导线长10 cm,它受到的磁场力为5×10-2 N.问:(1)这个磁场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,该磁场的磁感应强度是多大?解析:(1)由磁感应强度的定义式得:B===0.2 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0.2 T.答案:(1)0.2 T (2)0.2 T10.磁感应强度为矢量,它可以分解为几个分量.(1)如果北半球某处地磁场的磁感应强度大小为B,与水平方向的夹角为θ,那么该处地磁场的磁感应强度的水平分量和竖直分量各为多大?(2)如果地理南、北极和地磁北、南极是重合的,那么在赤道上空磁场的竖直分量是多大?在极地上空地磁场的水平分量是多大?解析:(1)因磁感应强度的大小为B,与水平方向的夹角为θ,所以磁感应强度的水平分量和竖直分量分别为:B水平=Bcos θ;B竖直=Bsin θ.(2)在赤道上空,θ=0°,故有B竖直=0;在极地上空θ=90°,故有B水平=0.答案:(1)Bcos θBsin θ(2)0 0(1)磁感应强度的合成与分解应遵循矢量的平行四边形定则.(2)地磁场在北半球上空某点磁感应强度B方向向北偏下,可分解为水平向北和竖直向下的两个分量;在南半球上空某点磁感应强度B方向向北偏上,可分解为水平向北和竖直向上的两个分量;而在赤道正上方则为水平向北,无竖直方向上的分量.。
2019版物理人教版选修3-1训练：3.2 磁感应强度 Word版含解析.pdf
2 磁感应强度课时过关·能力提升基础巩固1下列关于磁感应强度的说法正确的是( )A.一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用,则该处的磁感应强度一定为零B.一小段通电导体在磁场中某处受到的磁场力越小,说明该处的磁感应强度越小C.磁场中某点的磁感应强度的方向就是放在该点的一段通电导体的受力方向D .磁场中某点的磁感应强度的大小和方向与放在该点的导体的受力情况无关,与磁场中是否放入通电导线、导线放置的差别无关,我们在磁场中放入通电导线是为了让磁场的基本特性表现出来,以便定量研究,磁感应强度的方向与放在该点的一小段通电导体的受力方向是两回事,故正确选项为D 。
2有人根据公式B =FIL 提出以下看法,其中正确的是( )A.磁感应强度的数值跟通电导线受到的磁场力F 的大小成正比B .磁感应强度的数值跟通电导线的电流I 成反比C .磁感应强度的数值跟通电导线的长度L 成反比D .磁感应强度是表示磁场强弱的物理量,它是客观存在的,它与外加导线的长度、电流的强弱和受力情况均无关3磁场中任一点的磁场方向为( )A.小磁针受磁场力的方向B.小磁针北极受磁场力的方向C.小磁针南极受磁场力的方向D.通电导线在该处所受磁场力的方向4(多选)关于磁感应强度B 的单位,下列等式中正确的是 ( )A.1 T =1 kg·A/s 2B.1 T =1 kg/(A·s 2)C.1 T =1 A/(kg·s 2)D.1 T =1 N/(A·m)B 1 T =,选项B 、=F IL 知1N A ·m =1 kg ·m A ·m ·s 2=1 kgA ·s 2。
可见D 正确。
5在某磁场中P 处放一个长度为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.0B.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6磁场中,长2 cm 的通电导线垂直磁场方向,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,则该处的磁感应强度为 。
人教版物理选修3-1《磁感应强度》达标训练及答案
磁感应强度达标训练知识点一磁感应强度的概念1．有关磁感应强度的下列说法中，正确的是( )．A．磁感应强度是用来表示磁场强弱及方向的物理量B．若有一小段通电导体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．若有一小段长为L，通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是F ILD．由定义式B＝FIL可知，电流强度I越大，导线L越长，某点的磁感应强度越小解析引入磁感应强度的目的就是用来描述磁场强弱及方向的物理量，故A选项正确；磁感应强度与I和L无关，在B＝FIL中，B、F、L必须相互垂直，故选项A正确．答案 A2．磁感应强度的单位是特斯拉(T)，与它等价的是( )．A.NA·mB.N·AmC.N·Am2D.NA·m2解析当导线与磁场方向垂直时，由公式B＝FIL，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＝1N A·m.答案 A3．将一小段通电直导线垂直于磁场方向放入一匀强磁场中，如图中图象能正确反映各量间关系的是( )．解析：由B＝FIL或F＝BIL知：匀强磁场中B恒定不变，故B对、D错．B、L一定，且F与I成正比，故C对、A错．答案BC知识点二B＝FIL和F＝BIL的应用4．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解析由B＝FIL，得B＝10.5×0.2T＝10 T.因为B的方向与F的方向垂直，所以B的方向不会沿竖直向上的方向．答案 D图3－2－35．如图3－2－3所示，通电导线L垂直放于磁场中，导线长8 m，磁感应强度B的值为2 T，导线所受的力为32 N，求导线中电流的大小．解析由F＝BIL得I＝FBL＝322×8A＝2 A.答案 2 A6．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？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.答案(1)0.1 T (2)0.1 T (3)07．一根长20 cm的通电导线放在磁感应强度为0.4 T的匀强磁场中，导线与磁场方向垂直，若它受到的安培力为4×10－3N，则导线中的电流是多大？若将导线中的电流减小为零，则该处的磁感应强度为多少？解析由B＝FIL，得I＝FBL＝4×10－30.4×0.2A＝0.05 A.磁感应强度B与I、L、F无关，只由磁场本身决定，故当I＝0时，B不变，仍为0.4 T.答案0.05 A 0.4 T综合提升8．停在十层的电梯底板上放有两块相同的条形磁铁，磁铁的极性如图3－2－4所示．开始时两块磁铁在电梯底板上处于静止状态( )．图3－2－4A．若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触)，并停在一层，最后两块磁铁可能已碰在一起B．若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触)，并停在一层，最后两块磁铁一定仍在原来位置C．若电梯突然向上开动，并停在二十层，最后两块磁铁可能已碰在一起D．若电梯突然向上开动，并停在二十层，最后两块磁铁一定仍在原来位置解析两块磁铁原来静止，则磁铁所受最大静摩擦力大于或等于磁铁间的吸引力，当电梯突然向下开动，由于失重，最大静摩擦力会减小，当最大静摩擦力减小到小于磁铁间的吸引力时，两磁铁会相互靠近而碰在一起，故A对、B错；若电梯向上开动，当电梯在最后减速运动时，磁铁同样处于失重状态，故C对、D错．答案AC图3－2－59．如图3－2－5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方向水平．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＝maI2－I1L＝3.6×23×2T＝1.2 T.答案 1.2 T图3－2－610．如图3－2－6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：0.5 A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＝FIL 得：B＝FIL＝4.0×10－50.5×4.0×10－2T＝2.0×10－3 T.所以，通电螺线管中的磁感应强度为 2.0×10－3 T. 答案 2.0×10－3 T。
2020-2021学年物理人教版选修3-1课时作业：3-2 磁感应强度 Word版含解析
课时作业21 磁感应强度时间：45分钟一、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的单位一致的是( A )A.N A·mB.N C·sC.N C·mD.N A·s解析：由B ＝F IL 可知，1 T ＝1N A·m，选项A 正确． 2．磁场中任一点的磁场方向，是指小磁针在磁场中( B )A ．受磁场力的方向B ．北极受磁场力的方向C ．南极受磁场力的方向D ．北极所指的方向解析：磁场方向规定为小磁针静止时北极所指的方向，D 选项中缺“静止”的条件；而这一方向恰是小磁针放入磁场后N 极所受磁场力的方向，选项B 正确．3．由定义式B ＝F IL 可知，磁场中某处的磁感应强度大小( D )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 无关，由F 和IL 的比值确定解析：磁场中某一点的磁感应强度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，从而确定该点磁场的磁感应强度，因此本题答案为D.4．以下说法中正确的是( D )A ．通电导线在某处所受磁场力为零，那么该处的磁感应强度必定为零B ．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 ILC ．如果将一段短导线(有电流)放入某处，测得该处的磁感应强度为B ，若撤去该导线，该处的磁感应强度为零D ．以上说法均不正确解析：如果通电导线与磁场方向平行，无论磁场多强，导线也不会受力，故A 错．若导线与磁场既不垂直也不平行，那么B 也不会等于F IL ，而应比F IL 大，同时如果L 太长，测出的磁感应强度不是某点的磁感应强度，而是导线所在区域的平均磁感应强度，所以B 错．磁场中某点的磁感应强度的大小是由磁场本身决定的，因此C 错．正确选项为D.5．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的磁场的磁感应强度，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5.0×10－5 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(C)A．5.0×10－5 T B．1.0×10－4 TC．8.66×10－5 T D．7.07×10－5 T解析：如图所示为磁场的分布图，则该位置产生的磁感应强度B的大小满足tan60°＝B，得B＝B地·tan60°＝5.0×10－5 T×3≈8.66×10 B地－5 T，C正确．6．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；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．7．如图所示，两根无限长导线均通以恒定电流I，两根导线的直线部分和坐标轴非常接近，弯曲部分是以坐标原点O为圆心的、半径相同的一段圆弧，规定垂直于纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，已知直线部分在原点O处不形成磁场，此时两根导线在坐标原点处的磁感应强度为B，下列四个选项中均有四根同样的、通以恒定电流I的无限长导线，O处磁感应强度也为B的是(A)解析：由磁场的叠加可知A图中四根导线在O处的合磁感应强度为B；B图中四根导线在O处的合磁感应强度为2B；C图中，O 处的合磁感应强度大小为－2B；D图中，O处的合磁感应强度为－B.二、多项选择题8．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．9．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(BC)解析：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．10．有一段直导线长1 cm，通以5 A的电流，把它置于磁场中的某点时，受到的磁场力为0.1 N，则该点的磁感应强度B的值可能为(CD)A．1 T B．0.5 TC．2 T D．2.5 T解析：由I与B垂直时B＝FIL可解得B＝2 T．但题目中未点明I 与B是否垂直，故B的值也可能大于2 T．所以正确答案为C、D.三、非选择题11.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B22μ，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 ＝2μFA .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的距离Δl 的过程中，拉力F 所做的功W ＝F Δl .磁铁与铁片间隙中的能量密度为B 22μ，故所储存磁场能量E ＝B 22μA Δl ，根据功能关系，知W ＝E .由以上三式，得B ＝2μF A . 12．在磁场中某一点放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长1 cm ，电流为5 A ，所受磁场力为5×10－2 N ．求：(1)这点的磁感应强度是多大？(2)若让导线与磁场平行，这点的磁感应强度多大？通电导线受到的磁场力多大？答案：(1)1 T (2)1 T 0解析：(1)B ＝F IL ＝5×10－25×1×10－2 T ＝1 T. (2)磁感应强度B 是由磁场本身的性质决定的，与F 、I 、L 无关．若导线与磁场平行，磁感应强度不变B ＝1 T ．而磁场力为0.13．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 IL ，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 ＝F IL ＝5×10－22.5×1×10－2 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．。
2020-2021学年人教版物理选修3-1课时作业：3.1 磁感应强度
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.NA·m B.NA·sC.NC·m D.V·sm2解析：根据定义式B＝FIL可知A正确，B、C、D错误．答案：A2．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FILB．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：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：D3．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 ND．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＝BIL sinα，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＝BIL sinα，知只有B垂直I时，则F＝BIL＝1 N，B＝1 T，故D错误．答案：A4．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 TC．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＝FIL＝0.41×0.1T＝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＝FIL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：AC6．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＝FIL，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：BC7．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F m，以下说法正确的是()A．该点的磁感应强度为F m ILB．该点的磁感应强度小于F m ILC．该点的磁感应强度大于F m ILD．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＝F mIL，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＝FIL＝4×10－32×2×10－2T＝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 N0.1 T(3)10－2 N0.1 T(4)0.1 T09．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＝ma(I2－I1)L＝3.6×2(8－5)×2T＝1.2 T.答案：1.2 T。
2021高中人教版物理选修3-1课时分层作业：3.2 磁感应强度含解析
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课时分层作业二十三磁感应强度(20分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.关于磁感应强度的下列说法中,正确的是( )A.放在磁场中的通电导线,电流越大,受到的磁场力也越大,表示该处的磁感应强度越大B.某处磁感线切线的方向不一定是该处磁感应强度的方向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、方向与放入磁场中的通电导线的电流大小、导线长度、导线取向等均无关【解析】选D。
根据磁感应强度的物理意义可知:磁感应强度表示磁场的强弱,磁感应强度的大小由磁场本身决定,与受到的磁场力无关,故A 错误。
磁感线上某点的切线方向就是该点磁感应强度的方向,故B错误;根据左手定则,垂直于磁场放置的通电导线的受力方向与磁感应强度的方向垂直,故C错误。
磁感应强度的大小由磁场本身决定,与放入其中的通电导线的电流大小、导线长度、导线取向等均无关,故D正确。
2.磁感应强度的单位是特斯拉(T),与它等价的是( )A. B. C. D.【解析】选A。
当导线与磁场方向垂直时,由公式B=,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。
3.(多选)将一小段通电直导线垂直于磁场方向放入一匀强磁场中,如图中图象能正确反映各量间关系的是( )【解析】选B、C。
由B=或F=BIL知:匀强磁场中B恒定不变,故B对、D错。
B、L一定,且F与I成正比,故C对、A错。
4.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【解析】选D。
2020-2021学年人教版物理选修3-1习题：第3章 2 磁感应强度 达标 含解析
第三章 21．（2019·新疆石河子第二中学高二上学期期末)关于磁感应强度,下列说法正确的是( B ）A．磁感应强度只反映磁场的强弱B．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量C．磁感应强度方向就是通电导线在磁场中所受作用力的方向D．磁感应强度方向就是放在该点的小磁针静止时S极的指向解析:磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，选项A错误，B正确；磁感应强度的方向与通电导线在磁场中所受作用力的方向垂直,选项C错误；磁感应强度的方向就是放在该点的小磁针的N 极静止时的指向，选项D错误。
2．(多选)(2019·江苏省南京市溧水中学高二上学期期末)在磁场中的同一位置放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直.先后在导线中通入不同的电流，导线所受的力也不一样，图中几幅图象表现的是导线受的力F与通过的电流I的关系。
a，b各代表一组F,I的数据.正确的是（BC )解析:通电导线在磁场中受到的力为：F＝BIL，由于磁场强度B和导线长度L不变，因此F与I的关系图象为过原点的直线，故AD错误，B正确，C也正确。
3．(2019·北京市西城区高二上学期期末)如图所示，在探究影响通电导线受力的因素的实验中，三块相同的蹄形磁铁并列放在桌上，可以认为磁极间的磁场是均匀的。
将一根直导线水平悬挂在磁铁的两极间，导线的方向与磁感应强度的方向（由下向上)垂直。
若导线质量为m，导线中的电流为I，处于磁场中通电部分的长度为L，导线受到的磁场力沿水平方向，当导线静止时悬线与竖直方向的夹角为θ，则导线所处空间磁场的磁感应强度大小为( B )A．错误!B．错误!C．错误!D．错误!解析：通电导线静止处于平衡状态，由平衡条件得：BIL＝mg tan θ，解得：B＝错误!,故B正确,ACD错误；故选B.。
2019-2020学年高二物理人教版选修3-1课时练：(21)磁感应强度 Word版含答案
磁感应强度1、关于磁场、磁感应强度和磁感线的描述，下列叙述正确的是（）A. 磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，在磁场中是客观存在的B. 磁极间的相互作用是通过磁场发生的C. 磁感线总是从磁体的N极指向S极D. 由B=FIL可知，B与F成正比，与IL成反比2、如图所示,在竖直向上的匀强磁场中,水平放置着一根长直导线,电流方向垂直纸面向外,a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中( )A.a、b两点磁感应强度相同B.c、d两点磁感应强度相同C.a点磁感应强度最大D.b点磁感应强度最大3、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FBIL知,B与F成正比，与IL成反比C.一小段通电导线在某处不受磁场力，该处磁感应强度不一定为零D.磁感应强度的方向就是小磁针静止时S极所受磁场力的方向4、如图所示, A、B是一条磁感线上的两点,下列关于这两点的磁场强弱判断正确的是( )A. A点磁场比B点磁场强B. B点磁场比A点磁场强C.因为磁感线为直线, A、B两点磁场一样强D.条件不足,无法判断5、如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点O为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1.若将M处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B2，那么B2与B1之比为( )2 C.1:1 D.1:26、现有一段长L=0.2m、通有电流I= 2.5A的直导线,则关于此导线在磁感应强度大小为B 的磁场中所受磁场力F的情况,下列说法正确的是( )A.如果B=2T,则F—定为1NB.如果F=0,则磁感应强度也一定为零C.如果B=4T,则F有可能为2ND.当F为最大值时,通电导线一定与磁场方向平行7、对磁场中某点磁感应强度的方向的理解正确的是( )A.磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针S极在此处的受力方向一致B.磁感应强度的方向由磁场本身决定,与是否在磁场中放入通电导线无关C.磁感应强度的方向与小磁针N极偏转的方向相同D.磁感应强度的方向就是该处磁场的方向8、关于磁感应强度的大小,下列说法正确的是( )A.磁极在磁场中受磁场力大的地方,该处的磁感应强度一定大B.磁极在磁场中受磁场力大的地方,该处的磁感应强度不一定大,与放置方向有关C.通电导线在磁场中受磁场力大的地方,该处磁感应强度一定大D.通电导线在磁场中受磁场力大的地方,该处磁感应强度不一定大,与放置方向有关9、如图所示,纸面内有M、N、P、Q四个点,每相邻两点间的距离均为l。
物理同步人教选修3-1全国通用版课时训练21磁感应强度
课时训练21磁感应强度题组一磁感应强度的方向1.(多选)如图所示,可自由转动的小磁针上方有一根长直导线,开始时二者在纸面内平行放置。
当导线中通以如图所示电流I时,发现小磁针的N极向里,S极向外,停留在与纸面垂直的位置上。
这一现象说明()A.小磁针感知到了电流的磁场B.小磁针处磁场方向垂直纸面向里C.小磁针处磁场方向垂直纸面向外D.若把小磁针移走,该处就没有磁场了解析:小磁针可以检验磁场的存在,当导线中通入电流时,在导线的周围就产生了磁场。
在小磁针位置处的磁场方向为N极的受力方向,即垂直纸面向里,故A、B正确,C错误;电流的磁场是客观存在的特殊物质,不会随小磁针的移走而消失,只要导线中有电流存在,磁场就会存在,故D不正确。
答案:AB2.有关磁感应强度B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的方向与小磁针在磁场中N极的受力方向垂直C.B的方向就是通电导体的受力方向D.B的方向就是该处磁场的方向解析:B的方向是任何情况下小磁针N极受力的方向,是小磁针静止时N极的指向,是该处磁场的方向,也是磁感线在该处切线的方向。
答案:D题组二对B=的理解3.由磁感应强度定义式B=知,磁场中某处的磁感应强度的大小()A.随着通电导线中电流I的减小而增大B.随着IL乘积的减小而增大C.随着通电导线所受磁场力F的增大而增大D.与F、I、L无关解析:由磁感应强度B的定义式B=可知,B的大小可由F、I、L表示出来,但不是由它们决定的,而是由磁场本身决定的,所以D选项正确,A、B、C错误。
答案:D4.(多选)一段通电直导线放在同一匀强磁场中的四个位置,如图所示,已知通电直导线的电流I、长度L和受力F,则可以用表示磁感应强度B的是()解析:当通电直导线垂直于磁场方向时,可用表示B,故选项A、C是正确的。
答案:AC5.关于磁感应强度,下列说法中正确的是()A.若长为L、通有电流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,若一小段通电导体在某处不受磁场力,则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,与是否放置通电导体无关,定义磁感应强度是对它的一种测量,在测量中要求一小段通电导体有确定的放置方位,力F应是在放置处受到的最大力,也就是通电导体应垂直于磁场方向放置才行。
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题组一磁感应强度的方向
1.(多选)
如图所示,可自由转动的小磁针上方有一根长直导线,开始时二者在纸面内平行放置。
当导线中通以如图所示电流I时,发现小磁针的N极向里,S极向外,停留在与纸面垂直的位置上。
这一现象说明( )
A.小磁针感知到了电流的磁场
B.小磁针处磁场方向垂直纸面向里
C.小磁针处磁场方向垂直纸面向外
D.若把小磁针移走,该处就没有磁场了
解析:小磁针可以检验磁场的存在,当导线中通入电流时,在导线的周围就产生了磁场。
在小磁针位置处的磁场方向为N极的受力方向,即垂直纸面向里,故A、B正确,C错误;电流的磁场是客观存在的特殊物质,不会随小磁针的移走而消失,只要导线中有电流存在,磁场就会存在,故D 不正确。
答案:AB
2.有关磁感应强度B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的方向与小磁针在磁场中N极的受力方向垂直
C.B的方向就是通电导体的受力方向
D.B的方向就是该处磁场的方向
解析:B的方向是任何情况下小磁针N极受力的方向,是小磁针静止时N 极的指向,是该处磁场的方向,也是磁感线在该处切线的方向。
答案:D
题组二对B=的理解
3.由磁感应强度定义式B=知,磁场中某处的磁感应强度的大小( )
A.随着通电导线中电流I的减小而增大
B.随着IL乘积的减小而增大
C.随着通电导线所受磁场力F的增大而增大
D.与F、I、L无关
解析:由磁感应强度B的定义式B=可知,B的大小可由F、I、L表示出来,但不是由它们决定的,而是由磁场本身决定的,所以D选项正确,A、B、C错误。
答案:D
4.(多选)一段通电直导线放在同一匀强磁场中的四个位置,如图所示,已知通电直导线的电流I、长度L和受力F,则可以用表示磁感应强度B的是( )
解析:当通电直导线垂直于磁场方向时,可用表示B,故选项A、C是正确的。
答案:AC
5.关于磁感应强度,下列说法中正确的是( )
A.若长为L、通有电流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
解析:当I与B垂直时,由B=可解得B=2 T,但题中未说明I与B垂直,故B的值也可能大于2 T。
故选C、D。
答案:CD
8.如图所示,通电导线L垂直放于磁场中,导线长8 m,磁感应强度B的值为2 T,导线所受的力为32 N,求导线中电流的大小。
解析:由F=BIL得I= A=2 A。
答案:2 A
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1.磁感应强度的单位是特斯拉(T),与它等价的是( )
A. B.
C. D.
解析:当通电导线与磁场方向垂直时,由公式B=,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 。
答案:A
2.现有一段长L=0.2 m、通有电流I=2.5 A的直导线,则关于此导线在磁感应强度为B的磁场中所受磁场力F的情况,下列说法正确的是( )
A.如果B=2 T,则F一定为1 N
B.如果F=0,则B也一定为零
C.如果B=4 T,则F有可能为1 N
D.当F为最大值时,通电导线一定与B平行
解析:当导线与磁场方向垂直时,所受磁场力F最大,F=BIL,当导线与磁场方向平行时,F=0,当导线与磁场方向成任意其他角度时,0<F<BIL,故选项A、D错误,C正确;磁感应强度是磁场本身的性质,与力F无关,选项B错误。
故选C。
答案:C
3.
如图所示,在空间某点A存在大小、方向恒定的两个磁场B1、B2,B1=3 T,B2=4 T,A点的磁感应强度大小为( )
A.7 T
B.1 T
C.5 T
D.大于3 T小于4 T
解析:A点的磁感应强度为两个磁场的磁感应强度的矢量和,即B= T=5 T,选项C是正确的。
答案:C
4.(多选)关于磁感应强度方向和电场强度方向,下列说法正确的有( )
A.电场强度方向与电荷所受静电力方向相同
B.电场强度方向与正电荷所受静电力方向相同
C.磁感应强度方向与小磁针N极所受磁场力方向相同
D.磁感应强度方向与电流元所受磁场力方向相同
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,一定会受到静电力作用,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。
答案:D
7.(多选)如图所示,通电直导线在蹄形磁铁两极间,受到力F的作用发生偏转,以下说法正确的是( )
A.这个力F是通过磁场产生的
B.这个力F没有反作用力
C.这个力F的反作用力作用在通电导线上
D.这个力F的反作用力作用于蹄形磁铁上
解析:磁场力是磁场本身性质的体现,磁场是一种物质,磁体间或磁体与通电导体间的作用都是通过磁场完成的,但是磁场看不见、摸不着并不意味着只有受力物体没有施力物体,没有反作用力。
这时我们需找出产生磁场的物体,它才是施力物体,力F的反作用力作用在施力物体上。
答案:AD
8.
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( )
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=BIL=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。
答案:B
9.磁场中放一与磁场方向垂直的导线,通入的电流是2.5 A,导线长1 cm,它受到的磁场力为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==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还是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
10.
如图所示,竖直向下的磁场中,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θ且保持静止,已知导线受到的磁场力方向水平,求导线处的磁场的磁感应强度大小。
解析:
导线的受力情况分析如图所示,由平衡条件知,F=mgtan θ。
根据磁感应强度的定义式得
B=。
答案:。