【山西版】2013年高中物理 3-2磁感应强度课后巩固提升（含解析）

1 课后巩固提升课后巩固提升 巩 固 基 础 1 下列关于通电直导线在磁场中受到的磁场力的说法 正确的是 A 受力的大小只与磁场的强弱和电流的大小有关 B 如果导线受到的磁场力为零 导线所在处的磁感应强度必为零 C 如果导线受到的磁场力最大 导线必与磁场方向垂直 D 所受磁场力的方向只与磁场的方向有关 与电流的方向无关 解析 通电导线在磁场中受力 由F BIL可知 安培力跟磁场 电流以及导线垂直磁 场的长度等物理量都有关系 如果磁场 电流 导线长度一定时 只有导线与磁场垂直时 磁场力最大 故 C 选项正确 答案 C 2 有关磁感应强度B的说法中正确的是 A 对于B 比值越大 说明通电导线所在处的磁感应强度越大 F IL F IL B 对于B F越大 说明通电导线所在处的磁感应强度一定越大 F IL C 可用量度磁感应强度大小 但B是由磁场本身因素决定的 与I L F无关 F IL D 在I L相同的情况下 垂直磁场方向放置通电导线 受力F越大的地方 B越大 解析 由磁感应强度的定义式可知 A C D 正确 答案 ACD 3 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 由F qE可知 A C 选项正确 由F BIL可知 当通电导线在某处不受安培 力的作用 可能通电导线与磁场平行 故 B 选项错误 由B 可知 L为垂直磁场的通电 F IL 导线的长度 并不是导线的长度 故 D 选项错误 答案 AC 4 有关磁感应强度B的方向 下列说法中正确的是 A B的方向就是小磁针静止时 N 极所指的方向 2 B B的方向与小磁针 N 极的受力方向一致 C B的方向就是通电导线的受力方向 D B的方向就是该处磁场的方向 答案 ABD 5 将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中 下列图像能正确反映各量 间关系的是 解析 匀强磁场中各处的磁感应强度相同 与安培力无关 故 B 选项正确 由 F BIL 可知 C 选项正确 答案 BC 提 升 能 力 6 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静止时 N 极所指的方向相同 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小磁针 N 极受力的方向 答案 BCD 7 有一小段通电导线 长为 1 cm 电流为 5 A 把它置于磁场中某点 受到的磁场力 为 0 1 N 则该点的磁感应强度B满足 3 A B 2 T B B 2 T C B 2 T D 以上情况都有可能 解析 磁感应强度的定义式中的电流是垂直于磁场方向的电流 B 2 T 如果通 F IL 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 B将大于 2 T 故 C 选项正确 答案 C 8 如图所示 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 解析 沿棒在水平方向受到摩擦力为f 当通以I1 8 A 电流时 处于加速状态 由牛顿第二定律有BI1L f ma1 当通以电流I2 5 A 时 棒处于平衡状态 有BI2L f 0 联立 解得B 1 2 T 答案 1 2 T 4 9 金属滑棒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 5 A 已知弹簧的劲度系数为 20 N m ab的长为L 0 1 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 k x 金属棒受磁场力F BIL 由题意可知 F弹 F 即 k x BIL故B 0 8 T k x IL 答案 0 8 T 10 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 式中 B2 2 B是磁感应强度 是磁导率 在空气中 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 l 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 解析 用力F把铁片P拉开一段微小距离 l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