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．比值定义法是物理学中一种重要的定义物理量的方法，下列不属于比值定义法表达式的是（　　）
A． B． C． D．
2．如图所示，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，∠MOP = 60°，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M处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B2，那么B2与B1之比为（ ）
A．：1 B．：2
C．1：1 D．1：2
3．下列物理量的单位用国际单位制基本单位表示正确的是（　　）
A．动量， B．磁感应强度， C．功， D．电势，V
4．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
5．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
6．已知通电长直导线周围某点的磁感应强度大小B与电流I成正比，与该点到直导线的距离r成反比，即。水平面上有一正方形，O点为正方形的中心，过a、b、d分别竖直固定三根长直导线，俯视图如图所示。只有a导线通入方向竖直向上、大小为的电流时，c点的磁感应强度大小为；再给b、d通入方向竖直向下、大小均为的电流时，c点的磁感应强度为零，O点的磁感应强度大小为，则（　　）
A． B． C． D．
7．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
8．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＝·
9．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
10．下列物理量中，属于矢量的是（　　）
A．磁感应强度 B．电势差 C．电流 D．磁通量
11．关于安培定则，下列说法正确的是（　　）
A．安培定则仅适用于直线电流周围磁场方向的判断
B．安培定则能适用于多种形状电流周围磁场方向的判断
C．安培定则用于判断直线电流磁场的磁感线方向时，大拇指所指方向与磁场方向一致
D．安培定则用于判断环形电流和通电螺线管磁场的方向时，大拇指所指方向应与电流方向一致
12．如图，两根平行通电长直导线固定，左边导线中通有垂直纸面向里、大小为的恒定电流，两导线连线（水平）的延长线处，一可自由转动的小磁针静止时N极方向平行于纸面向下、忽略地磁场的影响。关于右边导线中的电流，下列判断正确的是（　　）
A．，方向垂直纸面向外 B．，方向垂直纸面向外
C．，方向垂直纸面向里 D．，方向垂直纸面向里
13．如图，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零，如果让P中的电流反向、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为（ ）
A．0 B．B0 C． D．2B0
14．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
15．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．
二、填空题
16．如图所示，一块木板右端固定条形磁铁A，总质量为，将质量为m的条形磁铁B放在木板左端，与A磁铁N、S极相对，与木板间动摩擦因数为0.5。若使整个装置保持水平做自由落体运动，释放的瞬间磁铁B加速度为，则A、B之间的相互作用力大小为_________；若B放回左端，将整个装置放在粗糙水平桌面上（动摩擦因数为0.5）.给B向左的初速度，同时给木板和A向右的初速度，则此瞬间木板的加速度为___________。
17．面积S=0.5m2的闭合金属圆线圈处于磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量是______；当金属圆环转过90o，环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量是______。如图所示，有a、b、c、d四个小磁针，分别放置在通电螺线管的附近和内部。当小磁针静止时，小磁针指向如图所示，其中指向表示正确的是______小磁针（选填“a”、“b”、“c”或“d”）。
18．面积是0.50m2的导线环，处于磁感应强度为2.0×102T的匀强磁场中，环面与磁场垂直。则穿过该导线环的磁通量等于_______Wb。
19．如图所示，水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴建立一个平面直角坐标系，四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置，两直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图中所示.当两直导线中的电流都增大时，四个线圈a、b、c、d中能产生感应电流的有______（选填“a”“b”“c”和“d”中的一个或多个）。
三、解答题
20．为解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流引起的。在图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是哪一个？请简述理由。
21．如何利用小指南针来估测条形磁铁磁场某处的磁感应强度？（提示：可以利用地磁场与条形磁铁的相互关系，并查阅地磁场的相关数值。）
22．在匀强磁场中，一根长的通电导线中的电流为，这条导线与磁场方向垂直时，所受的磁场力为，求磁感应强度的大小。
23．如图所示，在直角三角形的点和点分别固定一垂直纸面的无限长通电直导线，其中点处导线中电流强度为，方向垂直纸面向外，，已知通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度，为比例系数，为该点到导线的距离，为导线中的电流强度。今测得点的磁场沿方向向右，求：
(1)点处导线中电流的方向；
(2)点处导线中电流的大小。
24．如图所示，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3垂直纸面放置，三根导线及坐标原点恰好位于边长为a的正方形的四个点上，L1与L2中的电流均为2I，方向均垂直于纸面向外，L3中的电流为I，方向垂直纸面向里。已知电流为I的长直导线产生的磁场中，距导线r处的磁感应强度（式中k为常量）。求原点O处的磁感应强度B的大小和方向。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
A．是电阻的决定式，不属于比值定义法表达式，故A正确；
B．是电容的比值定义法表达式，故B错误；
C．是电场强度的比值定义法表达式，故C错误；
D．是磁感应强度的比值定义法表达式，故D错误。
故选A。
2．B
【详解】
设该电流在距其R处产生的磁场为B，当M处长直导线未移动时有
B1= 2B
将M处长直导线移至P处，根据磁场的叠加原理有
根据余弦定理有
解得
则
故选B。
3．B
【详解】
A根据
可知动量的单位是，不是国际单位制的基本单位，故A错误；
B根据
可知磁感应强度的单位
故B正确；
C根据
可得功的单位
故C错误；
D根据电势的定义
可得电势的单位
故D错误。
故选B。
4．A
【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。
5．A
【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。
6．C
【详解】
AB.根据安培定则做出a、b、d三根导线分别在c点的磁感应强度方向如图所示
与相垂直，而且等大，两者的合磁感应强度与等大反向，设正方形边长为，则有
解得
选项AB错误；
CD. a到O点的距离是a到c点的一半，则a在O点产生的磁感应强度大小为，方向如图，b、d在O点产生的磁感应强度大小等大反向，则O点的磁感应强度大小为
选项C正确，D错误。
故选C。
7．C
【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。
8．A
【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。
9．D
【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。
10．A
【详解】
A.磁感应强度既有大小又有方向，是矢量；
B.电势差只有大小，没有方向，是标量；
CD．电流和磁通量有大小，虽有方向，但是合成时不满足平行四边形法则，则都是标量。
故选A。
11．B
【详解】
AB．安培定则适用于任何电流或等效电流的磁场方向判断，A错误，B正确；
C．由安培定则的使用方法可知，安培定则用于判断直线电流磁场的磁感线方向时，大拇指所指方向与电流方向一致，C错误；
D．安培定则用于判断环形电流和通电螺线管磁场的方向时，大拇指所指方向应与内部磁场方向一致，故D错误。
故选B。
12．B
【详解】
小磁针静止时N极方向平行于纸面向下，说明该处的磁场方向向下，因I1在该处形成的磁场方向向上，则I2在该处形成的磁场方向向下，且比I1在该处的磁感强度大，所以合磁场方向向下，由安培定则可知I2方向垂直纸面向外且I2>I1，ACD错误，B正确。
故选B。
13．C
【详解】
如图甲所示
P、Q中的电流在a点产生的磁感应强度大小相等，设为B1，由几何关系可知
如果让P中的电流反向、其他条件不变时，如图乙所示
由几何关系可知，a点处磁感应强度的大小
故选C。
14．A
【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。
15．B
【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。
16．
【详解】
[1]若使整个装置保持水平做自由落体运动时，B受力如图所示，由牛顿第二定律可得
代入数据解得
[2]若B放回左端，将整个装置放在粗糙水平桌面上（动摩擦因数为0.5）.给B向左的初速度，同时给木板和A向右的初速度，木板的受力分析如图所示，由牛顿第二定律可得
， ，
代入数据解得
17． 0.2Wb 0 b
【详解】
[1]当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量
[2]环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量是0；
[3]由右手螺旋定则可知通电螺线管右端为N极，在通电螺线管外部磁场方向从N极指向S极，而内部磁场方向从S极指向N极，小磁针N极指向为磁场方向，由此可判断小磁针指向正确的b。
18．1×102
【详解】
根据磁通量的定义可知穿过该导线环的磁通量等于
19．a、c
【详解】
[1]由右手螺旋定则可判定通电导线磁场的方向。ac线圈中磁场不为零，a中磁场垂直纸面向里，当电流增大时，线圈a中有逆时针方向的电流，c中磁场垂直纸面向外，当电流增大时，线圈c中有顺时针方向的电流，其中bd线圈中的磁通量为零，当电流变化时不可能产生感应电流。
20．B
【详解】
地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方（最下边）；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西。故B正确。
21．见解析
【详解】
将小指南针置于桌上，并调节使其小磁针的N极静止时指向刻度盘上的N极（即零刻度线）。将条形磁铁沿东西方向放在指南针附近，并使其N极的朝向指南针一侧，此时指南针的小磁针转过一定的角度，通过刻度盘读出此角度并记为θ，通过查阅资料得知实验所在位置处地磁场的水平分量为Bx，则根据磁感应强度的叠加法则可知条形磁铁在小磁针处产生磁场的磁感应强度为
22．
【详解】
根据导线与磁场方向垂直时
F=BIL
则
23．(1)垂直纸面向里；(2)
【详解】
（1）由题意，点磁场的磁感应强度沿方向向右，设A点处导线和点处导线在点激发的磁场的磁感应强度分别为和，根据安培定则可知BA方向垂直于AC斜向右上，则BB的方向一定为垂直于BC向下，如图所示，所以点处导线中电流垂直纸面向里。
（2）由图可知
由题意知
，
由几何关系知
联立解得
24．；方向沿x轴负方向
【详解】
根据安培定则，画出三根导线分别在O点的磁场方向，如图所示，设L1在O点产生的磁感应强度大小为B1，则有
方向沿x轴负方向
设L2在O点产生的磁感应强度大小为B2，则有
方向与x轴负方向成45°角
设L3在O点产生的磁感应强度大小为B3，则有
方向沿y轴正方向
先将B2正交分解，则沿x轴负方向的分量的大小
沿y轴负方向的分量的大小
故x轴方向的合磁感应强度大小
方向沿x轴负方向
y轴方向的合磁感应强度大小
故最终的合磁感应强度大小
方向沿x轴负方向。
答案第1页，共2页
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