2012高二物理 3.2 磁感应强度同步练习 新人教版选修3-1

用心 爱心 专心1 第第 3 3 章章 2 2 磁感应强度磁感应强度 本栏目内容 在学生用书中以活页形式分册装订 1 磁感应强度的单位是特斯拉 T 与它等价的是 A B N A m N A m C D N A m2 N A m2 解析 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 F IL 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 答案 A 2 由磁感应强度的定义式B 可知 下列说法正确的是 F IL A 磁感应强度B与磁场力F成正比 与电流元IL成反比 B 同一段通电导线垂直于磁场放在不同磁场中 所受的磁场力F与磁感应强度B成正 比 C 公式B 只适用于匀强磁场 F IL D 只要满足L很短 I很小的条件 B 对任何磁场都适用 F IL 解析 某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身的性质决定 磁感应强度的大小 与磁场中放不放通电导线 放什么样的通电导线及与通电导线所通入的电流大小 通电导 线所受的磁场力的大小都没有关系 所以不能认为B与F成正比 B与IL成反比 故 A 错 由B 得到F ILB 在IL相同时 F与B成正比 故 B 正确 磁感应强度的定义式 F IL 对任何磁场都适用 故 C 错 D 正确 答案 BD 3 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 用心 爱心 专心2 解析 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 即F ILB 可见在B不变的情况下F与 F IL IL成正比 所以 A 错误 C 正确 正确答案为 B C 答案 BC 4 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 受到的安 培力为 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 T B 该点磁感应强度大小一定不小于 0 1 T C 该点磁感应强度大小一定不大于 0 1 T D 该点磁感应强度的方向即为导线所受磁场力的方向 解析 当通电导线与磁场方向垂直时 B 0 1 T 当通电导线与磁场方向不垂 F IL 直时B 故应选 B F ILsin F IL 答案 B 5 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中撤走 则P处 的磁感应强度为 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 导体受到的是最大磁场力F 1 0 N 可判知导体与磁场方向垂直 由B 解得B 10 T 由于磁场力的方向是竖直向上的 故可判定磁场的方向一定不会竖直向 F IL 上 因为二者是互相垂直的关系 方向可有多种情况 撤走导线后 P处的磁感应强度不 变 仍为 10 T 故正确答案为 D 答案 D 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 N B 0 2 N C 0 1 N D 0 解析 通电导线在磁场中的受力情况与导线放置方向有关 当I B时 磁场力最大 F BIL 0 5 2 0 2 N 当I B时 磁场力为 0 所以题述条件下导线所受磁场力可能 用心 爱心 专心3 为 0 0 2 N 之间的任一值 所以正确答案为 B C D 答案 BCD 7 2011 南昌高二检测 某地的地磁场强度大约是 4 0 10 5 T 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 0 1 N C 0 3 N D 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得 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 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 答案 AB 8 关于磁感应强度为B 电流强度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 N D 若L 1 m I 1 A F 1 N 则B一定等于 1 T 解析 由F ILB 当B 0 时 F一定为零 但是用B 判断B时 B一定要和通 F IL 电导线垂直 没有垂直这个条件 是无法判断的 故只有 A 正确 答案 A 9 如右图所示 直导线处于足够大的磁场中 与磁感线成 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I B 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 解析 由安培力F BIL可知 选项 A B 正确 又因为在电流垂直磁场时 磁场力 最大 故 D 对 C 错 答案 ABD 10 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少 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 可得F BIL 代入数据解得F 0 2 N F IL 答案 0 2 N 用心 爱心 专心4 11 水平面上有电阻不计的 U 形导轨NMPQ 它们之间的宽度为 L M和P之间接入电动势为E的电源 不计内阻 现垂直于导轨放置 一根质量为m 电阻为R的金属棒ab 并加一个范围较大的匀强磁场 磁感应强度大小为B 方向与水平面夹角为 且指向右斜上方 如右 图所示 问 1 当ab棒静止时 受到的支持力和摩擦力各为多少 2 若B的大小和方向均能改变 则要使ab棒所受支持力为零 B的大小至少为多少 此时B的方向如何 解析 从b向a看其受力如图所示 1 水平方向 Ff FAsin 竖直方向 FN FAcos mg 又FA BIL B L E R 联立 得 FN mg BLEcos R Ff BLEsin R 2 使ab棒受支持力为零 且让磁场最小 需使所受安培力竖直向上 则有FA mg Bmin mgR EL 根据左手定则判断磁场方向水平向右 答案 1 mg 2 方向水平向右 BLEcos R BLEsin R mgR EL 12 如右图所示 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 金属棒的质量为 用心 爱心 专心5 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