必修三6.2磁感应强度练习（word版含答案）

粤教版（2019）必修三 6.2 磁感应强度
一、单选题
1．下列对磁感线的描述正确的是（　　）
A．磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止
B．磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向
C．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向螺线管的南极
D．通电直导线的磁感线分布是以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆
2．下列说法中，正确的是（ ）
A．只有体积很小的带电体才能看做点电荷
B．在电场中，电势高的地方，电荷在该点具有的电势能就大
C．奥斯特发现了电流可以产生磁场
D．凡计算两个电荷间的相互作用力，就可以使用公式
3．图中已标出电流I及电流所产生的磁场的方向，其中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
4．我国是最早在航海中使用指南针的国家，郑和下西洋的船队已经装备了罗盘，如图所示。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正下方5cm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为，直导线通电后罗盘指针停在北偏西30°的位置，由此测出该通电直导线在其正下方5cm处产生磁场的磁感应强度大小为（　　）
A． B． C． D．
5．如图，在竖直面内等边三角形三个顶点处，各有一根长直导线垂直于纸面固定放置。在三根导线中均通有大小相等的电流I，其中P、Q导线中电流垂直纸面向里，M导线中电流垂直纸面向外，则P、Q导线连线的中点处的磁感应强度的方向为（　　）
A．水平向右 B．水平向左 C．竖直向上 D．竖直向下
6．如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（　　）
A．O点处的磁场方向O指向N
B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反
C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同
D．a、c两点处磁感应强度的大小不相等，方向不相同
7．小明同学通过课外阅读看到了一个描述磁感应强度的表达式，I是导线中的电流，L是某点到导线的距离，于是他对k的单位进行了猜测，以下表示k的单位的是（　　）
A． B． C． D．
8．关于电场和磁场的概念，下列说法正确的是（　　）
A．试探电荷q置于某处所受电场力不为零，该处的电场强度有可能为零
B．试探电荷q置于某处电势能为零，该处的电势一定为零
C．电流元置于磁场中，所受的磁场力一定不为零
D．电流元置于某处所受的磁场力为F，该处的磁感应强度大小一定为
9．1820年4月，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。已知通电长直导线周围某点的磁感应强度，即磁感应强度B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比。如图所示，两根平行长直导线相距为，分别通以大小不等、方向相同的电流，已知规定磁场方向垂直纸面向里为正，在区间内磁感强度B随x变化的图线可能是图中的（　　）
A． B． C． D．
10．在匀强磁场中，长为10 cm的直导线与磁场方向垂直。当其通有10 A电流时，受到的磁场力大小为0.2 N，则该磁场的磁感应强度大小为（　　）
A．0.01 T B．0.02 T C．0.2 T D．5 T
11．如图所示，在纸面内有一半径为r的圆，圆心在O点，在其外切正三角形abc的顶点均固定一长直导线，三根导线均垂直纸面，电流大小均为I，方向如图所示。已知通有电流I的长直导线在距其d处产生的磁感应强度大小为（其中k是常量），则O点的磁感应强度大小为（　　）
A．0 B． C． D．
12．下列说法中，正确的是（　　）
A．公式，其中电容器的电容C与电容器两极板间电势U无关
B．由可知、电场中某点的电场强度E与q成反比
C．由公式知，电场中某点的电势与q成反比
D．根据可知，电流元某处受到的安培力越大，说明该处磁感应强度越大
13．如图所示，把一条导线平行地放在小磁针的正上方，当导线中有电流通过时，小磁针会发生转动。首先观察到这个实验现象的物理学家是（　　）
A．伽利略 B．法拉第
C．奥斯特 D．牛顿
14．如图所示，两根垂直于纸面的细长直导线分别通有大小相等、方向相反的电流，两导线之间的距离为4r，其连线中点为O，四边形abcd是纸面内的正方形，其中心恰好与O点重合，ad边平行于两导线的连线，长度为2r。下列说法正确的是（　　）
A．a点与b点的磁感应强度相同
B．a点与c点的磁感应强度相同
C．a点与d点的磁感应强度相同
D．a点与b、c、d三点的磁感应强度均不相同
15．如图所示，在水平直导线正下方，放一个可以自由转动的小磁针。现给直导线通以向右的恒定电流，不考虑其它磁场的影响，下列说法正确的是（　　）
A．小磁针保持不动 B．小磁针的N极将向下转动
C．小磁针的N极将垂直于纸面向里转动 D．小磁针的N极将垂直于纸面向外转动
二、填空题
16．通过学习，我们可以知道很多物理学家对物理学做出的贡献，如：奥斯特发现了____，首次揭示了电与磁的联系；________最先测出了大气压的值约为1. 013×105帕．
17．如图所示，三根彼此绝缘的无限长直导线的一部分构成一个等边三角形，O为三角形的中心，M、N分别为O关于导线、的对称点，当三根导线中通以大小相等、方向如图的电流时，O点的磁感应强度的大小为B，M点磁感应强度的大小为，则N点磁感应强度的大小为_________；若将导线中的电流撤去，而保持另两根导线中的电流不变，则N点的磁感应强度的大小变为__________．
18．匀强磁场中有一段长为30cm的长直导线，它与磁场方向垂直，当通过2A的电流时，受到磁场力大小为6×10－3N，则磁场的磁感应强度为______T；当导线长度缩短为原来一半时，磁场的磁感应强度是______T。
19．磁感应强度
（1）定义：一段通电直导线___放在磁场中所受的力与导线中的电流和导线的长度的___的比值，叫作磁感应强度。
（2）定义式：。
（3）单位：___，简称____，符号为T。
（4）磁感应强度是表征磁场_____的物理量。
（5）磁感应强度是矢量，它的方向就是该处小磁针静止时_____所指的方向。
三、解答题
20．场是物质存在的一种形式。我们可以通过物体在场中的受力情况来研究场的强弱，并由此定义了电场强度、磁感应强度等物理量。
①写出电场强度的定义式，并说明各物理量的含义；
②写出磁感应强度的定义式，并说明各物理量的含义。
21．安培的分子电流假设，可用来解释什么？
22．一根长为的通电导线放在匀强磁场中，导线中电流强度为，导线与磁场方向垂直，若它受到的磁场力大小为，求：
（1）磁感应强度的大小；
（2）若将导线中的电流强度减为零，磁场的磁感应强度是否变化？说明理由。
23．一个电子在平行于纸面的平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，在垂直于圆轨道所在平面并穿过圆心的直线上有一点A，试确定并绘图表示A点的磁感应强度的方向。
24．如图所示，矩形线圈abcd与水平面间的夹角为，磁感线方向竖直向下，矩形线圈的面积为S=0.4m2，匀强磁场的磁感应强度为B=0.6T。
（1）求穿过线圈的磁通量大小；
（2）从平面向平面方向看，把线圈以cd为轴顺时针转过角，求通过线圈磁通量的变化量的绝对值；
（3）若，穿过线圈的磁通量为多少？当θ为多大时，穿过线圈的磁通量最大？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
A．磁感线在磁体的外部从磁体的N极到S极，在内部由S极到N极，选项A错误；
B．磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，选项B正确；
C．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向与螺线管内部磁感线方向相同，即指向螺线管的N极，选项C错误；
D．根据安培定则可知，直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆，且这些同心圆都在跟导线垂直的平面上，但不是等间距同心圆；故D错误；
故选B。
2．C
【解析】
【详解】
A．当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，带电体就能看作点电荷，则体积很小的带电体不一定能看做点电荷，故A错误；
B．在电场中，电势高的地方，正电荷在该点具有的电势能就大，选项B错误；
C．奥斯特发现了电流可以产生磁场，选项C正确；
D．库仑定律适用于真空中的点电荷，选项D错误。
故选C。
3．D
【解析】
【详解】
由安培定则可知，A中的电流方向应为顺时针；B中直导线左侧的磁场方向应垂直纸面向外，右侧垂直纸面向里，C图螺线管中的磁场方向应该水平向右，故ABC错误，D正确。
故选D。
4．A
【解析】
【详解】
由题意可知，该通电直导线在其正下方5cm处产生磁场的磁感应强度与地磁场的水平分量合成后的合磁场方向沿北偏西30°，则直导线产生的磁场大小为
故选A。
5．A
【解析】
【详解】
由安培定则可知，P导线在P、Q导线连线的中点处的磁感应强度方向竖直向下，Q导线在P、Q导线连线中点处的磁感应强度方向竖直向上，由对称性、电流等大可知，两者等大反向，则三导线在P、Q导线连线中点处的磁感应强度的方向即为M导线在P、Q导线连线中点处的磁感应强度的方向，由安培定则知方向为水平向右，故BCD错误，A正确。
故选A。
6．C
【解析】
【详解】
A．由安培定则和磁场叠加原理可判断出O点处的磁感应强度方向向下，A错误；
B．两通电直导线在ab两点的磁场方向均向下，结合对称性可知a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，均向下，B错误；
C．由图可知，c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，均向下，C正确；
D．a、c两点处磁感应强度的方向相同，D错误。
故选C。
7．B
【解析】
【详解】
AD．根据题意
则k的单位为，故AD错误；
B．根据
解得
则k的单位为
故B正确；
C．由
可得
则k的单位为，故C错误。
故选B。
8．B
【解析】
【详解】
A. 试探电荷q置于某处所受电场力不为零，该处的电场强度一定不等于零，A错误；
B. 试探电荷q置于某处电势能为零，该处的电势一定为零，B正确；
C. 电流元置于磁场中，若电流与磁感线平行，电流所受的磁场力等于零，C错误；
D. 电流元置于某处所受的磁场力为F，只有垂直放入磁场时，该处的磁感应强度大小才等于，D错误。
故选B。
9．A
【解析】
【分析】
【详解】
由安培定则可知，左侧导线中的电流在该导线右侧产生的磁场的方向向里，而右侧导线中的电流在该导线左侧产生的磁场的方向向外，故在区间内磁场方向先为正后为负。根据通电长直导线周围某点磁感应强度
和
可知，在的位置磁场方向为正方向，故A正确，BCD错误。
故选A。
10．C
【解析】
【详解】
根据安培力计算公式
可知
故ABD错误C正确。
故选C。
11．B
【解析】
【详解】
由几何关系，a、b、c三点与O点的距离均为
a、b、c三点的电流分别在O点产生的磁感应强度大小均为
由安培定则，a、b、c三点的电流在O点产生的磁感应强度如下图所示
由几何关系知，Bc与Bb夹角为120°，所以两者合成后大小仍为，方向与Ba相同，则三者矢量和等于
BO=2Ba=2B0=
故选B。
12．A
【解析】
【详解】
A．公式C=是电容的定义式，电容C与电容器带电量Q和两极板间电势差U无关，由电容器本身决定，故A正确；
B．公式是电场强度的定义式，采用比值法定义，E与F、q无关，由电场本身决定，故B错误；
C．公式是电势的定义式，采用比值法定义，与Ep、q无关，由电场本身决定，故C错误；
D．是磁感应强度的定义式，当电流源电流方向垂直于磁场方向时，电流源受到的安培力越大，说明所在位置磁场越强，不确定电流方向与磁场方向的关系，无法通过安培力大小来比较磁场强弱，故D错误。
故选A。
13．C
【解析】
【详解】
当导线中有电流通过时，小磁针会发生转动，说明电流产生了磁场，这是电流的磁效应，首先观察到这个实验现象的物理学家是奥斯特。
故选C。
14．B
【解析】
【详解】
通电直导线在周围形成的磁场，大小为
方向由安培定则确定，从右向左画出各点的磁感应强度的平面图，如图所示，由对称性可知a与c点的合磁感应强度等大同向，b与d两点的合磁感应强度等大同向。
故选B。
15．C
【解析】
【详解】
根据安培定则可知，直导线下面的磁场方向垂直纸面向里，可知小磁针的N极将垂直于纸面向里转动。
故选C。
16． 电流的磁效应； 托里拆利
【解析】
【详解】
①奥斯特将通电导体放在小磁针上方时，小磁针发生了偏转，说明通电导体周围存在磁场，他发现了电流的磁效应；
②意大利科学家托里拆利最早较精确测出了大气压的数值，在1.013×105帕左右．
【点睛】
物理学史一直是考试中的热点，了解相关的物理学史可以使我们了解科学家的贡献，激发我们学习物理的兴趣．
17． B
【解析】
【详解】
[1]．无限长直导线ab、cd、ef，构成一个等边三角形，且三根导线中通以大小相等、方向如图所示的电流，O为三角形的中心，且O点磁感应强度大小为B，因为直导线ab、cd关于O点对称，所以这两导线在O点的磁场为零，则磁感应强度大小B是由直导线ef产生的，而直导线ab、ef关于N点对称，所以这两根直导线的磁场为零，因此N点的磁感应强度大小为B．
[2]．因为M点的磁感应强度为B′=Bef+Bcd+Bab，又因为Bab=B，Bef与Bcd大小相等．当撤去导线ef，其余两根导线在N点的磁感应强度大小为：
Bab+Bcd=．
18． 0.01 0.01
【解析】
【详解】
[1]由磁场力公式
可知
[2]磁感应强度是磁场本身的性质，与放置的电流大小、导线长度和所受磁场力大小无关。所以磁感应强度仍是0.01T。
19． 垂直 乘积 特斯拉 特 强弱 N极
【解析】
略
20．见解析
【解析】
【详解】
①电场强度的定义式
其中E为电场强度，F为检验电荷受到的电场力，q为检验电荷的电荷量。
②磁感应强度的定义式
其中B为磁感应强度，F为电流元受到的磁场力，IL为电流元。
21．安培认为，在原子、分子或分子团等物质微粒内部，存在着一种环形电流﹣﹣分子电流，分子电流使每个物质微粒都形成一个微小的磁体．未被磁化的物体，分子电流的方向非常紊乱，对外不显磁性；磁化时，分子电流的方向大致相同，于是对外界显出显示出磁性．所以安培的分子电流假设，可用来解释铁质类物体被磁化而具有磁性的原因．
【解析】
【详解】
安培认为，在原子、分子或分子团等物质微粒内部，存在着一种环形电流﹣﹣分子电流，分子电流使每个物质微粒都形成一个微小的磁体．未被磁化的物体，分子电流的方向非常紊乱，对外不显磁性；磁化时，分子电流的方向大致相同，于是对外界显出显示出磁性．所以安培的分子电流假设，可用来解释铁质类物体被磁化而具有磁性的原因．
22．（1）；（2）不变；磁感应强度只与磁场本身有关
【解析】
【分析】
【详解】
（1）根据磁感应强度的定义式
可得
（2）磁感应强度只与磁场本身有关，若导线中的电流强度减为零，则磁场的磁感应强度不变，仍然是。
23．
【解析】
【详解】
依题意，电子沿逆时针做匀速圆周运动，电流的方向为顺时针，根据安培定则，A点的磁感应强度BA方向沿着轴线向下。
24．（1）0.12Wb；（2）0.36Wb；（3）0，0或180°
【解析】
【详解】
（1）当时，穿过线圈的磁通量大小为
（2）从平面向平面方向看，把线圈以cd为轴顺时针转过角，此时通过线圈的磁通量为
磁通量的变化量的绝对值为
（3）若，则此时线圈平面与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为0。当线圈平面与磁感线垂直时，穿过线圈的磁通量最大，此时θ等于0或180°。
答案第1页，共2页
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