学鲁科版选修31 5.3磁感应强度 磁通量 作业（5）.docx

2017-2018学年度鲁科版选修3-1 5.3磁感应强度 磁通量 作业（5）1如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的m、n两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、o、b在m、n的连线上，o为mn的中点，c、d位于mn的中垂线上，且a、b、c、d到o点的距离均相等，关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是a. o点处的磁感应强度为零b. a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同c. c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同d. a、c两点处磁感应强度的方向不同2下列说法中错误的是a. 磁感应强度的方向就是该处电流受力方向b. 一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，该处可能有磁场c. 一小段通电导线放在磁场中a处时受磁场力比放在b处大，则a处磁感强度比b处的磁感强度大d. 因为，所以某处磁感强度的大小与放在该处的通电小段导线il乘积成反比3下列物理量及对应的国际单位制符号，正确的是（ ）a. 力 kg b. 功率 j c. 磁通量 wb d. 电场强度 t4关于电场强度和磁感应强度，下列说法中正确的是 ( )a. 电场强度的定义式e =适用于任何静电场b. 电场中某点电场强度的方向与在该点的带正电的检验电荷所受电场力的方向相同c. 磁感应强度公式b=说明磁感应强度b与放入磁场中的通电导线所受安培力f成正比，与通电导线中的电流i和导线长度l的乘积成反比d. 磁感应强度公式b=说明磁感应强度的方向与放入磁场中的通电直导线所受安培力的方向相同5以下说法正确的是a. 由可知电场中中某点的电场强度e与f成正比b. 磁场中某处磁感应强度的大小，等于长为l，通过电流i的一小段导线放在该处时所受磁场力f与il乘积的比值c. 公式，其中电容器的电容c与电容器两极板间电势差u无关d. 由可知，同一匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大6下列对公式的理解正确的是a. f=eq中，q为场源电荷，电场强度e与q无关b. u=ir中，导体的电阻与该导体两端的电压无关c. 根据安培力的公式f=bil，若f=0则b为0d. 根据=bs，s越大，越大7下列关于磁场的磁感线的说法，正确的是a. 磁感线可能相交b. 磁感线有的是闭合的，有的是不闭合的c. 磁场中某点的磁感线的方向与正电荷在该点运动方向相同d. 在同一磁场中，磁感线越密的地方，磁感应强度越大8在等边三角形的三个顶点a、b、c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，过a点的导线所受安培力的方向a. 与边bc垂直，竖直向上b. 与边bc垂直，竖直向下c. 与边bc平行，指向左边d. 与边bc平行，指向右边9下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是（ ）a. 磁感线是磁场中客观存在的线b. 磁感线越疏，该处磁感应强度越大c. 磁感线总是从磁铁的n极出发，到s极终止d. 磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向10如图所示，三根长为l的无限长直导线的横截面在空间构成等边三角形，电流的方向垂直纸面向里.电流大小均为i，其中a、b电流在c处产生的磁感应强度的大小均为b0，导线c位于水平面处于静止状态，则导线c受到的静摩擦力是a. ，水平向左 b. ，水平向右c. ，水平向左 d. ，水平向右11如图所示，t=0时，竖直向上的匀强磁场磁感应强度b0=0.5t，并且以=1t/s在变化，水平导轨不计电阻，且不计摩擦阻力，宽为0.5m，长l=0.8m在导轨上搁一导体杆ab，电阻r0=0.1，并且水平细绳通过定滑轮吊着质量m=2kg的重物，电阻r=0.4，问经过多少时间能吊起重物？（g=10m/s2）12控制带电粒子的运动在现代科学实验、生产生活、仪器电器等方面有广泛的应用现有这样一个简化模型：如图所示，y轴左、右两边均存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，右边磁场的磁感应强度始终为左边的2倍在坐标原点o处，一个电荷量为+q、质量为m的粒子a，在t=0时以大小为v0的初速度沿x轴正方向射出，另一与a相同的粒子b某时刻也从原点o以大小为v0的初速度沿x轴负方向射出不计粒子重力及粒子间的相互作用，粒子相遇时互不影响（1）若a粒子能经过坐标为（，）的p点，求y轴右边磁场的磁感应强度b1；（2）为使粒子a、b能在y轴上q（0，-l0）点相遇，求y轴右边磁场的磁感应强度的最小值b2；（3）若y轴右边磁场的磁感应强度为b0，求粒子a、b在运动过程中可能相遇的坐标值13一小滑块带有q=5104c的电荷放置在倾角=30的光滑绝缘斜面上，斜面置于磁感应强度的大小b=0.5t的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示小滑块由静止开始沿斜面滑下，其斜面足够长，小滑块滑至某一位置时的速度为3.5m/s时，恰好离开斜面，g取10m/s2，结果保留两位有效数字，则：（1）小滑块带何种电荷？（2）小滑块质量多大？（3）该斜面的长度至少多长？14（8分）（2015秋上海校级期末）如图所示，矩形导线框abcd处在磁感应强度b=0.2t的有理想边界的匀强磁场中，线框ab边长0.1m，bc边长为0.2m，求：（1）线框在图示位置时穿过线框的磁通量；（2）线框向右水平移动0.1m时，穿过线框的磁通量；（3）若线框的形状可以改变，则线框变成什么形状时，穿过线框的磁通量最大？15如图所示，pq和mn为水平平行放置的金属导轨，相距l1 m导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m0.2 kg，棒的中点用细绳经定滑轮与一物体相连(绳与棒垂直)，物体的质量为m0.3 kg.导体棒与导轨的动摩擦因数为0.5(g取10 m/s2)，匀强磁场的磁感应强度b2 t，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？试卷第3页，总4页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1bc【解析】根据右手螺旋定则，m处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，n处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0故a错误m在a处产生的磁场方向竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下，n在a处产生的磁场方向竖直向下，b处产生的磁场方向竖直向下，根据场强的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同故b正确m在c处产生的磁场方向垂直于cm偏下，在d出产生的磁场方向垂直dm偏下，n在c处产生的磁场方向垂直于cn偏下，在d处产生的磁场方向垂直于dn偏下，根据平行四边形定则，知c处的磁场方向竖直向下，d处的磁场方向竖直向下，且合磁感应强度大小相等故c正确a、c两点的磁场方向都是竖直向下故d错误故选bc点睛：解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流与其周围磁场方向的关系，会根据平行四边形定则进行合成2acd【解析】根据左手定则可知电流受到的安培力方向和该处磁感应强度方向垂直，a错误；当电流方向和磁场方向平行时，不受磁场力的作用，所以一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，有可能是通电方向和磁场平行了，该处的磁感应强度方向不一定为零，b正确；影响通电导线在磁场中受到的磁场力大小的因素有：电流的大小，磁感应强度的大小，通电导线的长度，以及电流方向与磁场方向的夹角，同一小段通电导线在a处受到的磁场力比在b处的大，有可能两处电流方向与磁场方向的夹角不同造成的，不一定是a处的磁感应强度比b处的磁感应强度大，c错误；公式为磁感应强度的计算式，不是决定式，磁感应强度的大小和外界因素无关，只和磁场本身的性质有关，d错误3c【解析】a：力对应的国际单位制符号是n，故a项错误。b：功率对应的国际单位制符号是w，故b项错误。c：磁通量对应的国际单位制符号是wb，故c项正确。d：电场强度对应的国际单位制符号是，故d项错误。4ab【解析】试题分析：电场强度的定义式e =f/q，适用于任何静电场，所以a正确；电场中某点电场强度的方向与在该点的带正电的检验电荷所受电场力的方向相同，与负电荷受电场力方向相反，所以b正确；磁感应强度由磁场自身决定，与放入其中的通电导线无关，所以c错误；由左手定则知，通电导线受安培力的方向与磁场方向垂直，故d错误。考点：本题考查电场强度、磁感应强度的定义5c【解析】a. 电场强度运用比值法定义，e由电场本身决定，与试探电荷无关，所以e与f无关，故a错误；b. 磁场中某处磁感应强度的大小，等于垂直于磁场的长为l，通过电流i的一小段导线放在该处时所受磁场力f与il乘积的比值，故b错误； c.c=q/u是电容的定义式，运用比值法定义，c由电容器本身决定，与q、u无关，故c正确；d. 由可知，同一匀强电场中沿电场方向的两点间的距离越大，则两点间的电势差越大，故d错误。故选：c.6b【解析】在f=eq中，q为检验电荷，不是场源电荷，而电场强度e与q无关，故a错误；在u=ir中，导体的电阻由本身决定的，与该导体两端的电压无关，故b正确；根据安培力的公式f=bil，若f=0，可能b为零；也可能b不等于零，却是b与i平行，故c错误；据=bs，s越大，不一定越大，比如当s与b平行时，为零，故d错误。所以b正确，acd错误。7d【解析】磁感线不相交，选项a错误；磁感线都是闭合的，选项b错误；磁场中某点的磁感线的方向与小磁针的n极所指的方向相同，选项c错误；在同一磁场中，磁感线越密的地方，磁感应强度越大，选项d正确；故选d.8d【解析】等边三角形的三个顶点a、b、c处均有一通电导线，且导线中通有大小相等的恒定电流根据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥可知，c对a的吸引力沿ac指向右下方；b对a的斥力沿ba向上，两个力之间的夹角为1200，则a受的合力方向是与边bc平行，指向右边，故d正确；abc错误，故选d.,点睛：解答此题可根据这样的规律：通电导线的电流方向相同时，则两导线相互吸引；当通电导线的电流方向相反时，则两导线相互排斥，注意左手定则来判定安培力与洛伦兹力的方向，注意与右手定则区别9d【解析】a、磁感线不是真实存在的，是为了描述磁场的分布而引入的，故选项a错误；b、磁感线的疏密代表磁场的强弱，即磁感线越密，该处磁感应强度越大，故b错误；c、磁感线在磁体的外部从n极到s极，在磁体内部是从s极到n极，故c错误；d、磁感线可以形象地描述各点磁场的方向和强弱，故d正确。点睛：磁体周围存在着磁场，为了形象地描述磁场，我们引入了磁感线，规定小磁针静止时n极所指的方向为该点磁场的方向；磁感线是闭合曲线，在磁体外部，从磁铁的北极出发，进入南极；在磁体内部，从南极指向北极。10d【解析】电流在c处产生的磁感应强度的大小分别为b0，根据力的平行四边形定则，结合几何的菱形关系如图所示：由几何关系可得： ，再由左手定则可知，安培力方向水平向左，大小为，由于导线c位于水平面处于静止状态，所以导线c受到的静摩擦力大小为： ，方向水平向右，故d正确，abc错误。1130.75s【解析】试题分析：根据对棒受力分析，结合平衡条件，及安培力表达式，再根据法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律，即可求解解：要提起重物，安培力 f=mg且 f=bil在任意时刻t，磁感应强度 b=b0+t电路中的电流 i=感应电动势 e=s=dl综合以上各式代入数据：=20解得：t=30.75s答：经过30.75s时间重物将被提起【点评】考查法拉第电磁感应与闭合电路欧姆定律的应用，掌握平衡条件的内容，注意安培力表达式中的电流含义12（1）（2）（3）3mv0b0q，(2n1)mv0b0q（n=1，2，3，）【解析】试题分析：（1）设a粒子在y轴右侧运动的半径为r1，由几何关系有由于解得（2）b2最小，说明q点是a、b粒子在y轴上第一次相遇的点，由图乙可知，a、b粒子同时从o点出发，且粒子在y轴右侧运动的圆周运动半径r2=l02又解得（3）由图丙可见，只有在两轨迹相交或相切的那些点， 才有相遇的可能性，所以有y轴上的相切点和 y轴左侧的相交点经分析可知，只要a、b粒子从o点出发的时间差满足一定的条件，这些相交或相切的点均能相遇粒子在y轴右侧的运动半径粒子在y轴左侧的运动半径y轴上的相切点坐标为（k=1，2，3，）y轴左侧的相交点相遇由丙图可知，oa=ac=oc=r2可得y轴左侧的相遇点的坐标3mv0b0q，(2n1)mv0b0q（n=1，2，3，）考点：带电粒子在磁场中的运动13（1）负电荷；（2）1.1104kg；（3）1.2m【解析】试题分析：（1）带电滑块在滑至某一位置时，由于在洛伦兹力的作用下，要离开斜面根据磁场方向结合左手定则可得带电粒子的电性；（2）由光滑斜面，所以小滑块在没有离开斜面之前一直做匀加速直线运动恰好分离时洛仑兹力等于重力的垂直斜面分力；（3）由运动学公式来算出匀加速运动的时间由位移与时间关系可求出位移大小解：（1）小滑块沿斜面下滑过程中，受重力mg、斜面支持力n和洛伦兹力f；若要小滑块离开斜面，洛伦兹力f方向应垂直斜面向上，根据左手定则可知，小滑块应带负电荷；（2）小滑块沿斜面下滑时，垂直斜面方向的加速度为零，有：qvb+nmgcos=0当n=0时，小滑块开始脱离斜面，此时有：qvb=mgcos得：m=（3）下滑过程中，只有重力做功，由动能定理得：斜面的长度至少应是：答：（1）小滑块带负电荷；（2）小滑块质量为1.1104kg；（3）该斜面的长度至少为1.2m【点评】本题突破口是从小滑块刚从斜面离开时，从而确定洛伦兹力的大小，进而得出刚离开时的速度大小，由于没有离开之前做匀加速直线运动，所以由运动与力学可解出运动的时间及位移14（1）4103t；（2）2103t（3）当线框变成圆形时，磁通量最大【解析】试题分析：线圈在匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量=bs，b是磁感应强度，s是线圈的面积当线圈平面与磁场方向平行时，穿过线圈的磁通量=0由几何关系可知，如何增大线框面积；面积越大，则穿过线框的磁通量越大解：（1）矩形线圈abcd水平放置，匀强磁场方向竖