教科版选修31 磁感应强度　磁通量 作业.doc

课时分层作业(十五)磁感应强度磁通量基础达标练(时间：15分钟分值：50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1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eb导体的电阻rc电容c d磁感应强度bbr是电阻定律，电阻的决定式，其它三个式子都是各量的定义式，故本题选b.2(多选)如图3311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()【导学号：12602179】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，该处就没有磁场了图3311ab电流在导线周围产生了磁场，小磁针n极的指向为磁场的方向，所以a、b正确，c错误；该处的磁场与通电电流有关，与小磁针无关，所以d错误3对磁现象的研究中有一种“磁荷观点”人们假定，在n极上聚集着正磁荷，在s极上聚集着负磁荷由此可以将磁现象与电现象类比，引入相似的概念，得出一系列相似的定律例如磁的库仑定律、磁场强度、磁偶极矩等在磁荷观点中磁场强度定义为：磁场强度的大小等于点磁荷在该处所受磁场力与点磁荷所带磁荷量的比值，其方向与正磁荷在该处所受磁场力方向相同若用h表示磁场强度，f表示点磁荷所受磁场力，qm表示磁荷量，则下列关系式正确的是 ()af bhchfqm dqmhfb题目已经说明磁场强度的大小等于点磁荷在该处所受磁场力与点磁荷所带磁荷量的比值，故：h.4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be5.0105 t，通电后罗盘指针停在北偏东60的位置(如图3312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()【导学号：12602180】a5.0105 t b1.0104 tc8.66105 t d7.07105 t图3312c将罗盘放在通电直导线下方，罗盘静止时罗盘指针所指方向为该处的合磁场方向，如图，所以电流在该处产生的磁场的磁感应强度为b1btan ，代入数据得：b18.66105 tc正确5长10 cm的通电直导线，通过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()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 t4 t若导线放置时没与磁场垂直，此时受磁场力为0.4 n，若让此导线与磁场垂直时，受的磁场力将大于0.4 n，根据磁感应强度定义式b可知此处磁感应强度将大于4 t，故b正确6三根完全相同的长直导线互相平行，通以大小和方向都相同的电流它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处，如图3313所示已知每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距该导线的距离成反比，通电导线b在d处产生的磁场其磁感应强度大小为b，则三根通电导线产生的磁场在d处的总磁感应强度大小为()a2b b3bcb d3b图3313b设正方形边长为l，则导线b在d处形成的磁场磁感应强度大小b；ac两根导线在d处形成的磁场磁感应强度大小均为：babcb；则三根通电导线产生的磁场在d处的总磁感应强度大小为b总bab3b.二、非选择题(14分)7如图3314所示，长度为10 cm的一段直导线ab，与磁场方向垂直地放置在磁感应强度b3102 t的匀强磁场中今在导线中通以10 a的电流，方向自b向a，导线以固定点o为转动轴(设oa3ob)，由图中位置按顺时针方向转过60角时，求：(1)导线受到的磁场力的大小和方向；(2)如果在ab的竖直面上，ab从图中位置以o点为转动轴，由纸面向外转30角时，情况又如何？【导学号：12602181】图3314解析(1)filbsin 100.13102sin 30 n1.5102 n，它作用在导线上，方向垂直于纸面向外(2)filb100.13102 n3102 n，力的方向与导线垂直，且与原oa方向成120角指向纸外答案见解析能力提升练(时间：25分钟分值：50分)一、选择题(本题共3小题，每小题8分，共24分)1如图3315所示，三根长直通电导线中的电流大小相同，通过b、d导线的电流方向为垂直纸面向里，通过c导线的电流方向为垂直纸面向外，a点为b、d两点连线的中点，ac垂直于bd，且abadac，则a点的磁场方向为()a垂直纸面向外b垂直纸面向里c沿纸面由a指向b d沿纸面由a指向d图3315cb、d导线的电流在a点产生的磁感应强度大小相等，方向相反，因此a点的合磁场为c电流在a点产生的磁场，所以方向沿纸面由a指向b.2(多选)彼此绝缘、相互交叉的两根通电直导线与闭合线圈共面，图中穿过线圈的磁通量可能为零的是 ()【导学号：12602182】ada中根据安培定则，i1在线圈处产生的磁场方向垂直纸面向里，i2在线圈处产生的磁场方向垂直纸面向外，所以穿过线圈的磁通量可能为零b中根据安培定则，i1在线圈处产生的磁场方向垂直纸面向外，i2在线圈处产生的磁场方向上半部分垂直纸面向里，下半部分垂直纸面向外，所以穿过线圈的磁通量不可能为零c中根据安培定则，i1在线圈处产生的磁场方向垂直纸面向外，i2在线圈处产生的磁场方向垂直纸面向外，所以穿过线圈的磁通量不可能为零d中根据安培定则，i1在线圈处产生的磁场方向垂直纸面向外，i2在线圈处产生的磁场方向垂直纸面向里，所以穿过线圈的磁通量可能为零3如图3316所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度下列各选项所示的载流线圈匝数相同边长mn相等，将它们分别挂在天平的右臂下方线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是()图3316a天平处于平衡状态说明线圈受到的重力和安培力的合力等于两侧砝码重力差，根据安培力公式fbil知选项a中线圈在磁场中有效长度最大，所受安培力最大，磁场发生微小变化，安培力变化最大，天平最容易失去平衡，选项a符合题意二、非选择题(本题共2小题，共26分)4(12分)如图3317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：4102 m天平平衡时钩码重力：4105 n通过导线的电流：0.5 a图3317解析已知，i0.5 a，g4.0105 n，l4.0102 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fg.由磁感应强度的定义式知b t2.0103 t所以通电螺线管中的磁感应强度大小为2.0103 t.答案2.0103 t5(14分)如图3318所示，两平行金属导轨间的距离l0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角37，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度b0.50 t、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场金属导轨的一端接有电动势e4.5 v、内阻r0.50 的直流电源现把一个质量m0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻r02.5 ，金属导轨电阻不计，g取10 m/s2.已知sin 370.6，cos 700.8，求：(1)导体棒受到的摩擦力的大小和方向；(2)若磁场方向改为竖直向上，其他条件不变，导体棒仍静止，求此时导体棒所受的摩擦力大小【导