2 磁感应强度
一、单项选择题
1.下列关于磁感应强度大小和方向的说法中正确的是( )
A.通电导线受磁场力大的地方,磁感应强度一定大
B.一小段通电导线放在某处不受磁场力作用,则该处的磁感应强度一定为零
C.垂直放入磁场中一段通电导线的受力方向就是该处的磁感应强度的方向
D.磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关
2.磁场中某处磁感应强度的大小,由定义式B=可知( )
A.随IL的乘积的增大而减小
B.随F的增大而增大
C.与F成正比,与IL成反比
D.与F及IL的乘积无关,由的比值确定
3.关于磁感应强度的概念,以下说法中正确的有( )
A.电流元IL在磁场中受力为F,则磁感应强度B一定等于
B.电流元IL在磁场中受力为F,则磁感应强度可能大于或等于
C.磁场中电流元受力大的地方,磁感应强度一定大
D.磁场中某点磁感应强度的方向,与电流元在此点的受力方向相同
4.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撤走,则P处磁感应强度为( )
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
二、双项选择题
5.关于磁场中的磁感应强度,以下说法正确的是( )
A.磁感应强度是反映磁场本身性质的物理量,与放入其中电流元或小磁针无关
B.若一电流元在某一区域不受力,则表明该区域不存在磁场
C.若电流元探测到磁场力,则该力的方向即为磁场的方向
D.当一电流元在磁场中某一位置不同角度下探测到磁场力最大值F时,可以利用公式B=求出磁感应强度的大小
6.在地球表面上某一区域,用细线悬挂住一小磁针的重心,周围没有其他磁源,静止时发现小磁针的N极总是指向北偏下方向,则该区域的位置可能是( )
A.赤道 B.南半球(极区除外)
C.北半球(极区除外) D.北极附近
7.有关磁感应强度B的说法正确的是( )
A.对于B=,比值越大,说明通电导线所在处的磁感应强度一定越大
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
C.可用来量度磁感应强度的大小,但B是由磁场本身因素决定的,与I、L、F无关
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
8.把长为L、电流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两点的磁感应强度可能相等
C.A、B两点的磁感应强度一定不相等
D.A点的磁感应强度可能小于B点的磁感应强度
9.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,该导线可能受到的磁场力为( )
A.0 B.0.1 N
C.0.3 N D.0.4 N
三、非选择题
10.磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,它的电流是2.5 A,导线长1 cm,它受到的安培力为5.0×10-2 N.问:
(1)这个位置的磁感应强度是多大?
(2)如果把通电导线中的电流增大到5 A时,这一点的磁感应强度是多大?
(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,是否肯定在这里没有磁场?
11.金属滑棍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K3-2-1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,弹簧缩短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L=0.1 m,求匀强磁场的磁感应强度的大小是多少?
图K3-2-1
1.D 2.D
3.B 解析:判断磁感应强度的大小,需要在电流元受力最大的前提下进行,选项A、B中的力F可能小于或等于最大受力,因此,磁感应强度B可能大于或等于;电流元在磁场中受力与其放置方向有关,因此电流元受力大的地方,磁感应强度不一定大;磁场的方向规定为小磁针静止时N极所指的方向,与电流元受力方向不相同.
4.D
5.AD 解析:磁感应强度是反映磁场本身性质的物理量,由磁场本身的性质决定,与放入其中的通电导线无关.磁感应强度的方向,与导线受力方向不同.当I垂直于B时,磁场力最大,可用B=求磁感应强度的大小.
6.CD 解析:地磁场在北半球的方向为北偏下,而在南半球的方向为北偏上.
7.CD 解析:磁感应强度是描述磁场性质的物理量,其大小由磁场本身因素决定,与放入的电流元及受力情况无关,故C正确;定义式B=成立的前提条件是I⊥B,只有在满足这一条件的前提下,比值的大小,才能反映出B的大小,故A、B错误,D正确.
8.BD 解析:对于放入磁场中的一小段电流元,与磁场垂直时受到的力最大,平行时所受的力最小,题中由于不知道电流与磁场的方向情况,所以A、B两点的磁感应强度可能相等,也可能A点磁感应强度小于B点磁感应强度,选项B、D正确.
9.AB 解析:当导线垂直于磁场方向时,导线所受的磁场力最大,为Fmax=BIL=0.2 N,因此导线可能受到的磁场力大小在0~0.2 N之间.
10.解:(1)由磁感应强度的定义式得
B== T=2 T.
(2)磁感应强度B是由磁场和空间位置决定的,和导线的长度L、电流I的大小无关,所以该点的磁感应强度还是2 T.
(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,则有两种可能:①该处没有磁场;②该处有磁场,只不过通电导线与磁场方向平行.
11.解:弹簧拉力F弹=kΔx
金属杆所受磁场力F=BIL
由平衡条件知F=F弹
即BIL=kΔx,故B==0.8 T.