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2019-2020年高中物理课时跟踪检测二十磁感应强度新人教版选修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T1T=12.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=1T,I=1A,L=1m,则F一定等于1ND.若L=1m,I=1A,F=1N,则B一定等于1T解析选A 应用公式B=或F=ILB时要注意导线必须垂直于磁场方向放置故B、C、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如图1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 图1A.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选B 导线受到的磁场力F=ILB=BL·I,对于题图给出的FI图线,直线的斜率k=BL,由图可知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4.把长度为L、电流为I都相同的一小段电流元放入某磁场中的A、B两点,电流元在A点受到的磁场力较大,则 A.A点的磁感应强度一定大于B点的磁感应强度B.A、B两点磁感应强度可能相等C.A、B两点磁感应强度一定不相等D.A点磁感应强度一定小于B点磁感应强度解析选B 由于电流元方向和磁场方向关系不确定,所以无法比较A、B两点的磁感应强度,故B正确
5.多选如图2所示,可自由转动的小磁针上方有一根长直导线,开始时两者在纸面内平行放置当导线中通过如图所示的电流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 图2A.小磁针感知到了电流的磁场B.小磁针处的磁场方向垂直纸面向里C.小磁针处的磁场方向垂直纸面向外D.把小磁针移走,该处就没有磁场了解析选AB 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,在小磁针处的磁场方向为N极的受力方向,即垂直纸面向里,选项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,选项D错误
6.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B是磁感应强度,μ是磁导率,在空气中μ为一已知常量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3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=________图3解析由于ΔL很小,则拉力F可认为恒定,做的功W=F·ΔL,由题意知,间隙中的磁场能为E=·A·ΔL,由于W=E,则F·ΔL=·A·ΔL,整理得B=答案7.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B.由B=知,B与F成正比,与IL成反比C.由B=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解析选D 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错误,D正确8.在匀强磁场中某处P放一个长度为L=20cm,通电电流I=
0.5A的直导线,测得它受到的最大磁场力F=
1.0N,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.10T,方向竖直向上C.
0.1T,方向竖直向下D.10T,方向肯定不沿竖直向上的方向解析选D 导体受到的是最大磁场力F=
1.0N,可判知导体与磁场方向垂直,由B=解得B=10T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10T故正确答案为D9.如图4所示,直导线处于足够大的磁场中,与磁感线成θ=30°角;图4导线中通过的电流为I,为了增大导线所受的安培力,下列方法不正确的是 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过30°D.使导线在纸面内逆时针转过60°解析选C 由磁场力公式F=ILBsinθ可知,导线与磁场方向垂直时磁场力最大10.有一小段通电导线,长为10cm,其中的电流强度为5A,把它置于匀强磁场中某处,受到的磁场力为100N,则该处的磁感应强度B一定是 A.B=200T B.B≤200TC.B≥200TD.以上几种情况都有可能解析选C 当通电导线与磁感应强度方向垂直时,B==200T,可见若通电导线与磁场不垂直,F不是最大的力,故B≥200T,C正确11.如图5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段导线长度为4×10-2m,天平平衡时钩码重力为4×10-5N,通过导线的电流为
0.5A图5解析由题意知,I=
0.5A,G=4×10-5N,L=4×10-2m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=得B==T=
2.0×10-3T所以,通电螺线管中的磁感应强度为
2.0×10-3T答案
2.0×10-3T
12.如图6所示,ab、cd为两根相距2m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
3.6kg的金属棒MN放在导轨上当金属棒中通以5A的电流时,金属棒沿导轨做匀速运动;当金属棒中的电流增大到8A时,金属棒能获得2m/s2的加速度求匀强磁场的磁感应强度的大小图6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=2m当棒中的电流为I1=5A时,金属棒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=μmg
①当金属棒中的电流为I2=8A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=ma
②将
①代入
②得B==T=
1.2T答案
1.2T。