6.2磁感应强度 同步练习（Word版含解析）

粤教版（2019）必修三 6.2 磁感应强度
一、单选题
1．磁感应强度的单位用国际单位制中基本单位表示的是：（　　）
A．特斯拉 B．牛/安·米 C．韦伯/米2 D．千克/安·秒2
2．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．
3．两根通电直导线平行放置，电流分别为和，电流方向如图所示，且，在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四点，其中a、b在导线横截面连线的延长线上，c、d在导线连线的垂直平分线上。则导体中的电流在这四个点产生的磁感应强度可能为零的是（　　）
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
4．如图，在水平向右的匀强磁场中，一根通电长直导线垂直于纸面放置，电流的方向向里。a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（　　）
A．b、d两点的磁感应强度相同
B．a、c两点的磁感应强度相同
C．c点的磁感应强度最大
D．d点的磁感应强度最大
5．如图所示，小磁针静止地放置在地面上，在其正上方有一直导线与小磁针平行，当导线中持续通有向右的强电流时，小磁针会发生偏转，下列说法正确的是（　　）
A．物理学家奥斯特根据此实验发现了电流的磁效应
B．通电导线的磁效应使小磁针的S极垂直转向纸内
C．小磁针偏转一会儿，最后S极指向地球北方
D．把小磁针放在通电导线的两端时偏转现象更明显
6．下列关于磁场或电场的说法正确的是（　　）
A．通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大
B．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零
C．由可知，磁场中某点磁感应强度的大小跟放在磁场中该点的通电导线受力的大小有关
D．丹麦物理学家安培发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流的磁效应
7．由相关电磁学知识可以知道，若圆环形通电导线的中心为O，环的半径为R，环中通有大小为I的电流，如图甲所示，则环心O处的磁感应强度大小，其中μ0是真空磁导率．若P点是过圆环形通电导线中心O点的轴线上的一点，且距O点的距离是x，如图乙所示．请根据所学的物理知识判断下列有关P点处的磁感应强度BP的表达式正确的是(　　)
A．BP＝·
B．BP＝·
C．BP＝·
D．BP＝·
8．以下物理量不属于矢量的是（　　）
A．电流 B．磁感应强度 C．电场强度 D．速度变化量
9．下列物理量中， 属于标量的是（　　）
A．动量 B．冲量 C．磁感应强度 D．磁通量
10．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．
11．如图所示，坐标系xOy在竖直平面内，x轴水平。通入恒定电流的两直导线对称放置在x轴上（与纸面垂直），竖直平面内在N处有一闭合矩形线框，下列说法正确的是（　　）
A．穿过矩形线框的磁通量为零
B．原点O处磁感应强度为零
C．两直导线相互吸引
D．y轴上的M点处磁感应强度方向一定竖直向下
12．如图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，P为半圆弧的中点。在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1，若将N处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B2，那么B1与B2之比为（　　）
A．∶1 B．1∶ C．1∶2 D．2∶1
13．如图是三根平行直导线的截面图，若它们的电流大小都相同，方向都垂直纸面向里，且OA=OB=OC，则O点的磁感应强度的方向是（　　）
A．沿BO方向 B．沿OB方向 C．沿OC方向 D．沿OA方向
14．如图，在截面为圆的绝缘长管内表面两相互垂直的直径两端分别固定有四根轻质平行长直导线a、b、c、d，导线中通有大小相等的电流I，电流方向如图所示。每根长直导线单独存在时，在圆心O处产生磁场的磁感应强度大小均为（k为常量，r为圆心到导线的距离），则此时O处的磁感应强度大小为（ ）
A． B． C． D．0
15．如图所示，正方形abcd的四个顶角各有一根垂直于正方形平面的细长直导线，通有大小相同的电流，相邻导线电流方向相反，O为正方形的中心，下列说法正确的是（　　）
A．a、b连线中点的磁感应强度为零
B．a、b连线中点与a、d连线中点的磁感应强度相同
C．a、c两点的两根导线受到的安培力大小相等，方向垂直
D．a、b两点的两根导线受到的安培力大小相等，方向垂直
二、填空题
16．关于基本概念，判断是否正确，对的标明√，不对的标明×，不对的改正：
（1）电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低( )
（2）电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越差。( )
（3）磁感线从永久磁铁的N极发出指向S极，并在S极终止。( )
（4）通电导线所受安培力的方向与磁场的方向相同。( )
（5）在磁场越强的地方通电导线受到的安培力不一定越大。( )
（6）物理学中用到大量的科学方法建立概念，如理想模型、等效替代、比值定义法等等，下列选项用到“比值定义法”方法的是( )
A．质点　　B．电场强度　　C．磁感应强度　　D．磁通量
17．在匀强磁场中，一根长0.2m的通电导线通入15A的电流，导线与磁场方向垂直，受到的磁场力为3N，则该磁场的磁感应强度为______T，如果将导线中的电流改为20A，则该磁场的磁感应强度为______T。
18．半径为r、电流为的通电圆环圆心处的磁感应强度为B，在圆环下方距圆心a处水平放置一根电流为的无限长直导线时，圆环圆心处的磁感应强度变为零．设圆环平面和长直导线在同一竖直平面内，如图所示，根据对称性，直导线电流在导线下方距导线a处产生的磁感应强度的大小为________，方向_________．
19．从年，出生于云南的航海家郑和先后7次下西洋．在一望无际的茫茫大海中，利用指南针导航．指南针指南的一端是______极选填“N”或“S”．
三、解答题
20．在匀强磁场中，有一条长1.2m电阻为6Ω的通电导线，导线中的电流为5A，导线与磁场方向垂直时，所受安培力为1.8N，求：
①磁感应强度B的大小．
②10s内电流在导线上产生的热量．
21．演示实验：将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高，沿南北方向水平放置。将小磁针平行地放在直导线的上方和下方，请观察直导线通、断电时小磁针的偏转情况。观察到什么现象？通过这个现象可以得出什么结论呢？
22．如图所示，放在马蹄形磁铁两极之间的导体棒ab，当通有自b到a的电流时，导体棒受到方向向右、大小F=1N的磁场力的作用，已知导体棒在马蹄形磁铁内部的长度L=5cm，通过导体棒的电流大小I=10A，求：
(1)导体棒中的电流在其正右侧位置所形成的磁场的磁场方向；
(2)马蹄形磁铁中导体棒所在位置的磁感应强度B的大小.
23．如图所示,在垂直纸面向外的匀强磁场中,一根长1=0.2 m的直导线垂直磁场方向放置,当导线中通以I=5 A的电流时,导线受到的安培力F=1 N
(1)通电导线所在空间的磁感应强度B的大小为多少
(2)若通电导线的电流增大到I′=6A，其他条件保持不变，则此时导线受到的安培力F′的大小为多少
24．长2cm的通电直导线垂直于大小、方向恒定的磁场的方向放置，当通过导线的电流为2 A时，它受到的磁场力大小为N.
（1）该处的磁感应强度B是多大？
（2）若电流不变，导线长度减小到1cm， 则它在磁场中受到的力F和该处的磁感应强度B各是多大？
（3）若导线长度不变，电流增大为5A， 则它受到的磁场力F和该处的磁感应强度B各是多大？
（4）若让导线与磁场方向平行，该处的磁感应强度多大？通电导线受到的磁场力多大？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
磁感应强度为
磁感应强度单位为T，则
ABC错误，D正确。
故选D。
2．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。
3．B
【解析】
【详解】
A. 根据安培定则可以知道两电流在a点的磁感应强度方向相反，由题意，且离a点近，则电流在a点的磁感应强度一定大于电流在a点的磁感应强度，故a点的磁感应强度不可能为0，A错误；
B. 根据安培定则可以知道两电流在b点的磁感应强度方向相反，由题意，且离b点远，则电流在b点的磁感应强度可能等于电流在b点的磁感应强度，故b点的磁感应强度可能为0，B正确；
C. 根据安培定则可以知道两电流在c点的磁感应强度方向并没有相反，故c点的磁感应强度不可能为0，C错误；
D. 根据安培定则可以知道两电流在d点的磁感应强度方向并没有相反，故d点的磁感应强度不可能为0，D错误；
故选B。
4．D
【解析】
【详解】
根据安培定则，直导线在abcd各点的磁场方向如图；各点的磁感应强度都等于直导线在该点的磁场与匀强磁场B在该点磁场的矢量和，则
A．由磁场叠加可知，b、d两点的磁感应强度不相同，选项A错误；
B．a、c两点的磁感应强度大小相同，但是方向不同，选项B错误；
CD．直导线在d点的磁场与匀强磁场B方向相同，由磁场叠加可知，d点的磁感应强度最大，选项C错误，D正确。
故选D。
5．A
【解析】
【详解】
A. 物理学家奥斯特根据此实验发现了电流的磁效应，A正确；
B. 根据安培定则，通电导线的磁效应使小磁针的S极垂直转向纸外，B错误；
C. 导线放置方向未知，小磁针偏转一会儿，无法确定最后S极指向，C错误；
D. 通电导线各处电流强度相等，把小磁针放在通电导线的两端时偏转现象无变化，D错误。
故选A。
6．B
【解析】
【详解】
A．通电导线在磁感应强度大的地方受力不一定大，例如当导线与磁场方向平行时受安培力为零，选项A错误；
B．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零，选项B正确；
C．磁场中某点磁感应强度的大小是由磁场本身决定的，跟放在磁场中该点的通电导线受力的大小无关，选项C错误；
D．奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流的磁效应，选项D错误。
故选B。
7．A
【解析】
【详解】
本题没有公式可以直接计算P点的磁感应强度，只能采取其他方法处理。
方法一：从单位角度来排除选项：根据题中O点磁感应强度公式，可知P点的磁感应强度表达式的单位应与上式相同，可以看出只有A中表达式的单位与上式一致，BCD中不同，故BCD错误，A正确。
方法二：应用极限思维法，当x＝0时，P点与O点重合，磁感应强度大小，只有A项结果符合，故BCD错误，A正确。
故选A。
8．A
【解析】
【详解】
矢量既有大小，又有方向且遵循矢量和成。标量只有大小，没有方向。所以属于矢量的是磁感应强度、电场强度和速度变化量，电流有大小和方向但是计算法则不满足矢量合成是标量。
故选A。
9．D
【解析】
【详解】
动量、冲量、磁感应强度都是矢量，磁通量没有方向，是标量。
故选D。
10．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。
11．A
【解析】
【详解】
A．根据右手螺旋定则可知，不论是左边通电直导线产生的磁场，还是右边通电直导线产生的磁场，在N处的磁感线均平行于矩形线框，因此穿过矩形线框的磁通量为零，A正确；
B．左边通电直导线在原点O处的磁场方向竖直向下，右边通电直导线在原点O处的磁场方向也竖直向下，因此原点O处磁感应强度不为零，B错误；
C．因左边通电直导线在右边通电直导线处的磁场方向竖直向下，根据左手定则可知，右边通电直导线受到的安培力向右，同理可知，左边通电直导线受到的安培力向左，两者是相互排斥的，C错误；
D．只有两通电直导线的电流是相等的，在y轴上的M点处磁感应强度方向才竖直向下，D错误。
故选A。
12．A
【解析】
【详解】
在将N处长直导线移至P处前，每根导线产生的磁感应强度为
方向竖直向下，在将N处长直导线移至P处后，O点的磁感应强度大小为
则B1与B2之比为
故选A。
13．C
【解析】
【详解】
根据安培定则，因AC两条通电导线在O点的磁场等大反向，则合磁场强度为零，则O点的磁感应强度等于直导线B在该点的磁场，则方向从O指向C。
故选C。
14．B
【解析】
【分析】
本题以通电直导线产生的磁场为背景，考查磁感应强度的叠加。
【详解】
由题意可知，a、b导线在O点产生的磁感应强度等大反向，合磁感应强度是零，c、d导线在O点产生的磁感应强度大小相等，方向相同，合磁感应强度是2B0，因此四根固定平行直导线在圆心O处产生磁场的磁感应强度大小为，ACD错误，B项正确。
故选B。
15．D
【解析】
【详解】
A．、两根导线在a、b连线中点的合磁感应强度垂直、向下，、两根导线在a、b连线中点的合磁感应强度垂直、向上，由于、离a、b连线中点的距离较大，所以a、b连线中点的磁感应强度垂直a、b连线向下，故A错误；
B．由对称性可知，a、b连线中点与a、d连线中点的磁感应强度大小相等，方向不同，故B错误；
CD．根据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥的规律，、、、四处导线受力如图
且导线间距离越小作用力越大，则四根导线受到的合力方向都是沿对角线指向外侧，可知a、c两点的两根导线受到的安培力大小相等，方向相反，a、b两点的两根导线受到的安培力大小相等，方向垂直，故D正确，C错误。
故选D。
16． ×，见解析 √ ×，见解析 ×，见解析 √ BC
【解析】
【详解】
（1）[1]电场强度和电势没有必然的联系，电场强度大的地点电势可能很小，电场强度小的地方电势可能很大，故错误；
（2）[2]电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越差，故正确；
（3）[3]磁感应是闭合曲线，在磁体外部，磁感线从永久磁铁的N极发出指向S极，在磁铁内部，磁感线从永久磁铁的S极发出指向N极，故错误；
（4）[4] 通电导线所受安培力的方向与磁场的方向垂直，故错误；
（5）[5]根据可知在磁场越强的地方通电导线受到的安培力不一定越大，故正确；
（6）[6]A．质点运动的是理想模型法，故A错误；
B．电场强度的定义式，电场强度的大小与试探电荷的电场力无关、与试探电荷的电荷量无关，仅与电场本身有关系，用到了比值定义法，故B正确；
C．磁感应强度的定义式，磁感应强度的大小与安培力的大小无关，与通电导体的长度无关和电流强度无关，仅与磁场本身有关，属于比值定义法，故C正确；
D．磁通量定义式，不属于比值定义法，故D错误。
故选BC。
17． 1 1
【解析】
【详解】
[1]该磁场的磁感应强度为
[2]如果将导线中的电流改为20A，则该磁场的磁感应强度不变，仍然为1T。
18． B 垂直纸面向外
【解析】
【详解】
[1]根据右手定则可知，通电线圈产生的磁场反向垂直纸面向外，导线在线圈内产生的磁场方向垂直纸面向内，根据题意可知，圆环圆心处的磁感应强度变为零，因此直导线电流在导线上方距导线a处产生的磁感应强度的大小为B，根据对称，在下方a处磁感应强度也为B；
[2]根据右手定则可知，方向垂直纸面向外。
19．S
【解析】
【分析】
根据磁体之间的相互作用的特点分析指南针.
【详解】
根据对磁体磁场的N、S极的规定可知，指南针指南的一端是S极.
【点睛】
该题考查磁场的方向的规定、磁场的基本特点以及洛伦兹力的定义，都是和磁场有关的几个基本概念，记住即可正确解答.
20．(1)0.3T（2）1500J
【解析】
【分析】
（1）根据安培力的公式F=BIL，即可求磁感应强度B．（2）根据焦耳定律可以计算导线上产生的热量．
【详解】
（1）由F=BIL得磁感应强度为：
（2）导线上产生的热量为：
21．见解析
【解析】
【分析】
【详解】
观察到通电时小磁针发生偏转，断电时小磁针又回到原来的位置，通电后导线周围的小磁针发生偏转，说明通电后导线周围的空间对小磁针产生力的作用，由此我们可以得出：通电导线和磁体一样，周围存在着磁场。
22．(1)导体棒中的电流在其正右侧位置所形成的磁场方向竖直向上(2)2T
【解析】
【详解】
(1)由安培定则可知，导体棒中的电流在其正右侧所形成的磁场方向竖直向上．
(2)导体棒所在位置的磁感应强度
解得：B＝2T
23．（1）1T；（2）1.2N．
【解析】
【详解】
（1）当导线中通以I=5A的电流时，导线受到的安培力F=lN，故磁感应强度为：
（2）通电导线的电流增大到I′=6A，磁感应强度不变，故导线受到的安培力F′为：
F′=BI′L=1×6×0.2=1.2N
【点睛】
本题关键明确电流元与磁场垂直时，安培力大小为F=BIL，磁感应强度与电流元无关．
24．（1）0.1T；（2）N，0.1T；（3）N，0.1T；（4）0.1T，0。
【解析】
【详解】
（1）根据磁感应强度的定义
（2）匀强磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，不因导线长度的改变而改变，因此B=0.1T
导线长度减小到1cm，则它所受磁场力
（3）匀强磁场中某点的磁感应强度也不因电流的改变而改变，因此B=0.1T
电流增大为5 A，则它所受磁场力
（4）磁感应强度B是磁场本身的性质，与F、I、L无关
若导线与磁场方向平行，磁感应强度不变，即B=0.1T，则磁场力为0
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页