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课后提升作业二十磁感应强度40分钟 50分
一、选择题本题共6小题,每小题5分,共30分
1.2018·保定高二检测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E= B.导体的电阻R=C.电容C=D.磁感应强度B=【解析】选B电场强度定义公式E=,是用比值定义法定义的,电场强度与试探电荷无关;电阻R与成正比,与S成反比,不符合比值法定义的特性,所以此式不属于比值法定义;电容的定义式C=中,C与两板间的电荷量Q及两板间的电势差U无关,属于比值定义法;磁感应强度与放入磁场中的电流元无关,所以B=属于比值定义法本题选定义法与其他物理量不同的,故选B
2.在磁感应强度B的定义式B=中,有关各物理量间的关系,下列说法中正确的是 A.B由F、I和L决定B.F由B、I和L决定C.I由B、F和L决定D.L由B、F和I决定【解析】选B磁感应强度由磁场因素决定,电流由电压和电阻决定,长度由导体形状决定,A、C、D错,由F=BIL可以知道磁场力由B、I、L三者决定,B对【易错提醒】比值定义法的理解1定义B=是比值定义法,这种定义物理量的方法其实质就是一种测量方法,被测量点的磁感应强度与测量方法无关2定义a=、E=也是比值定义法,被测量的物理量也与测量方法无关,不是由定义式中的两个物理量决定的
3.2018·大同高二检测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10cm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Be=
5.0×10-5T,通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置如图所示由此测出该通电直导线在其正下方10cm处产生磁场的磁感应强度大小为 A.
5.0×10-5TB.
1.0×10-4TC.
8.66×10-5TD.
7.07×10-5T【解析】选C各个分磁场与合磁场的关系如图所示,根据三角函数关系得tan30°=,即有B1=≈
8.66×10-5T,故A、B、D错误,C正确【补偿训练】我国某地的地磁场的磁感应强度的水平分量
3.0×10-5T,竖直分量是
4.0×10-5T,则该地磁感应强度的大小和方向是 A.
2.0×10-5T,与水平方向成53°角向下B.
2.0×10-5T,与水平方向成53°角向上C.
5.0×10-5T,与水平方向成53°角向下D.
5.0×10-5T,与水平方向成53°角向上【解析】选CB==T=5×10-5T,我国处于北半球,故地磁场方向斜向下,与水平方向夹角为53°,应选C
4.多选某同学为检验某空间有无电场或者磁场存在,想到的以下方法中可行的是 A.在该空间内引入检验电荷,如果电荷受到电场力说明此空间存在电场B.在该空间内引入检验电荷,如果电荷没有受到电场力说明此空间不存在电场C.在该空间内引入通电导线,如果通电导线受到磁场力说明此空间存在磁场D.在该空间内引入通电导线,如果通电导线没有受到磁场力说明此空间不存在磁场【解析】选A、B、C如果把电荷引入电场中,一定会受到电场力作用,如果电荷没有受到电场力作用,一定是没有电场,A、B对把通电导线引入磁场中时,只要电流方向不与磁场方向平行,就会受到磁场力作用,但是不受磁场力的原因有两个,一是没有磁场,二是虽有磁场,但是电流方向与磁场方向平行,C对,D错【总结提升】电场力和磁场力的比较1电场力为零,该处电场强度为零;磁场力为零,该处磁感应强度不一定为零2某点电场强度方向即为放在该处的正电荷所受电场力的方向;某处磁感应强度的方向却不是放在该处的通电导体的受力方向3在电场中某一确定的位置放置一个检验电荷,该电荷受到的电场力是唯一确定的;在磁场中某一确定的位置放入一段导线,电流受到的磁场力还与导线放置的方向及电流方向有关
5.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在B为零的地方,则F一定为零,而F为零时,则B不一定为零,可能B与I平行,故A正确,B错误若B=1T,I=1A,L=1m,根据F=BILsinα,知只有B垂直I时,则F=BIL=1N,故C错误若F=1N,I=1A,L=1m,根据F=BILsinα,知只有B垂直I时,则F=BIL=1N,B=1T,故D错误
6.长10cm的通电直导线,通过1A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
0.4N,则该磁场的磁感应强度 A.等于4TB.大于或等于4TC.小于或等于4TD.上述说法都错误【解析】选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==T=4T若导线放置时没与磁场垂直,此时受磁场力为
0.4N,若让此导线与磁场垂直时,受的磁场力将大于
0.4N,根据磁感应强度定义式B=可知此处磁感应强度将大于4T,故B正确
二、非选择题本题共2小题,共20分需写出规范的解题步骤
7.10分如图所示,长为L、质量为m的导体棒用细线悬挂放入某匀强磁场中,导体棒与磁场方向垂直,当导体棒中通过的电流为I时,细线上的拉力恰好为零,问磁感应强度B为多大?【解析】由细线拉力恰好为0可知,磁场力为F=mg
①又B=
②由
①②解得B=答案
8.10分2018·银川高二检测如图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4×10-2m天平平衡时钩码重力4×10-5N通过导线的电流
0.5A【解析】已知,I=
0.5A,G=
4.0×10-5N,L=
4.0×10-2m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知B==T=
2.0×10-3T所以通电螺线管中的磁感应强度大小为
2.0×10-3T答案
2.0×10-3T。