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同步课时精练(二十三)6.2 磁感应强度(后附解析)
一、单选题
1.下列说法正确的是( )
A.速度、平均速度、位移、加速度均为矢量
B.做匀速圆周运动的物体,速度不变
C.2017 年 8 月 6 日中国标枪女将吕会掷出 67.59 m,67.59 m 是标枪的路程
D.电场强度、电流强度、磁感应强度均为矢量
2.物理学中常用两个物理量的比值定义一个新的物理量,如速度是用位移与时间的比值来定义的,即,下面四个物理量的表达式不属于比值定义的是( )
A.电阻 B.磁感应强度
C.电容 D.电流
3.关于磁感应强度,下列说法正确的是( )
A.磁场中某处的磁感应强度的方向跟电流在该处受到的磁场力的方向相同
B.通电导线所受的磁场力为零,该处的磁感应强度也一定为零
C.放置在磁场中1 m长的通电导线,通过1 A的电流,受到的磁场力为1 N,则该处的磁感应强度就是 1 T
D.一小段通电导线放在磁感应强度为零的位置,那么它受到的磁场力也一定为零
4.下列叙述正确的是( )
A.牛顿发现了万有引力定律并测量了万有引力常量
B.法拉第发现通电导线能够在其周围产生磁场
C.法拉第总结了通电导线周围磁场的规律,并提出分子电流假说
D.感应电流遵从楞次定律所描述的方向,这是能量守恒定律的必然结果
5.如图所示,三根通电直导线垂直于纸面放置,现使每根导线在a点产生的磁感应强度大小均为B,关于a点的磁感应强度说法正确的是( )
A.大小为3B B.大小为B
C.方向沿纸面由a指向d D.方向沿纸面由a指向c
6.如图所示,圆心为O、半径为R的半圆两端,各固定一根垂直圆平面的长直导线a、b,两导线中通有大小分别为3I0和I0且方向相同的电流。已知长直导线产生的磁场的磁感应强度B=k,其中k为常数、I为导线中电流强度、r为点到导线的距离。在半圆周上D点的磁感应强度的方向恰好沿圆周切线方向,则下列说法正确的是( )
A.D点和圆心O的连线与水平直径之间的夹角α=60°
B.D点和圆心O的连线与水平直径之间的夹角α=45°
C.D点磁感应强度为
D.D点磁感应强度为
7.将面积为0.75m2的线圈放在匀强磁场中,线圈平面与磁感线垂直,已知穿过线圈平面的磁通量是1.50Wb,那么这个磁场的磁感应强度是( )
A.0.5T B.1.125T
C.2.0T D.2.25T
8.通有恒定电流的导线,垂直于纸面放置,M、N在导线的正上方和正下方,且与导线等间距。导体所在空间有水平向右的匀强磁场,已知M处磁感应强度大小为,N处磁感应强度大小为。则匀强磁场的磁感应强度B大小为( )
A. B. C.或 D.
二、多选题
9.如图所示,一段导体棒与电源相连,组成闭合电路;图中在导体周边画有A、B、C、D四个箭头,关于箭头所指方向,下列说法正确的是( )
A.A箭头可表示导体中的电流产生的磁场方向
B.B箭头可表示导体内电流的方向
C.C箭头可表示导体内自由电子的定向运动方向
D.D箭头可表示导体中的电流产生的磁场方向
10.如图所示,长度均为L的直导线a和b平行放置。当a导线通有电流强度为I,b导线通有电流强度为2I,且方向相反的电流时,a导线受到磁场力大小为F1,b导线受到的磁场力大小为F2,.a通电导线的电流在b导线处产生的磁感应强度大小B1,b通电导线的电流在a导线处产生的磁感应强度大小B2。则下列关系成立的是( )
A.F1>F2 B.F1=F2
C.B111.有一小段通电直导线,长为,通以的电流,把它置于匀强磁场中某处,受到的磁场力为,则该磁场磁感应强度可能是( )
A. B.
C. D.
12.已知无限长的通电直导线在空间某点形成的磁感应强度大小,其中k为常数,I为通电直导线中的电流大小,d为该点到导线的距离。两根无限长平行通电直导线a、b中的电流方向如图中箭头所示,其中导线a中的电流大小为I0,P为两根导线所在平面内的一个点,且P点到两导线a、b的距离相等,P点的磁感应强度大小为B0。若导线b中的电流大小不变,仅改变其电流方向,P点的磁感应强度大小变为,则可知导线b中的电流大小为( )
A.2I0 B. C.3I0 D.
三、解答题
13.如图所示,闭合导线框架的面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B。
(1)分别求出B⊥S(图示位置)和B∥S(线框绕OO′转90°)时,穿过闭合导线框架平面的磁通量。
(2)由图示位置绕OO′转过60°时,穿过框架平面的磁通量为多少?
(3)这个过程中磁通量变化了多少?
14.如图所示,小磁针静止在通电螺线管的内部,请分别标出通电螺线管磁场方向和小磁针的南北极。
15.我们常处于电流产生的磁场中。通电长直导线所产生的磁场的磁感应强度可用计算,其中k=2×10-7T·m/A、I为电流、d为该点到平直导线的垂直距离。利用该公式可你说生活中所遇到的磁场的磁感应强度。
(1)家庭通电导线的电流很少超过10A。试比较距离导线0.5m处的磁场与地磁场的磁感应强度大小;
(2)765kV高压输电线中的电流常可达200A。假定这种输电线离地面高度20m,试估算输电线正下方地面处的磁感应强度并与家庭电路中的磁场的磁感应强度进行比较。
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试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
解析:A.速度、平均速度、位移、加速度均为矢量,A正确;
B.做匀速圆周运动的物体,速度大小不变,方向时刻在变,B错误;
C.67.59 m是标枪的水平射程,不是标枪的路程,C错误;
D.电流强度是标量,D错误。
答案:A。
2.A
解析:电阻属于决定式,不是比值定义式,其它都是比值定义式。
答案:A。
3.D
解析:A.磁场中某处的磁感应强度的方向跟电流在该处受到的磁场力的方向是垂直的,选项A错误;
B.如果通电导线电流方向与磁场方向平行放置,则导线所受的磁场力为零,故当通电导线所受的磁场力为零时,该处的磁感应强度不一定为零,选项B错误;
C.根据可知,放置在磁场中1 m长的通电导线,通过1 A的电流,受到的最大的磁场力为1 N,则该处的磁感应强度就是 1 T,选项C错误;
D.一小段通电导线放在磁感应强度为零的位置,那么它受到的磁场力也一定为零,选项D正确;
答案:D。
考点:磁感应强度
4.D
解析:A.牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许测量了万有引力常量,故A错误;
B.奥斯特发现通电导线能够在其周围产生磁场,故B错误;
C.安培总结了通电导线周围磁场的规律,并提出分子电流假说,故C错误;
D.感应电流遵从楞次定律所描述的方向,这是能量守恒定律的必然结果,故D正确。
答案:D。
5.B
解析:用右手螺旋定则可知直导线在点产生磁场的方向竖直向下,直导线在点产生磁场的方向水平向右,直导线在点产生磁场的方向竖直向下,根据平行四边形定则可得点的合磁感应强度大小为
合磁感应强度方向为右下方,设合磁感应强度方向与水平向右的夹角为,则有
故B正确,A、C、D错误;
答案:B。
6.A
解析:AB.在三角形,
在半圆周上D点磁感应强度的方向恰好沿圆周切线方向,如图则有
联立解得
由圆的几何知识,圆心角等于圆周的2倍,可得
故A正确,B错误;
CD.由以上式子还有
且
故C D错误.
答案:A。
7.C
解析:线圈平面垂直于磁场,所以根据
可知:
答案:C。
8.C
解析:设导线在M、N处产生的磁感应强度的大小,由安培定则可知的方向如图所示。若 N处合磁感应强度方向水平向右,如图所示
则M处
则N处
联立两式解得
若 N处合磁感应强度方向水平向左,如图所示
则M处
则N处
联立两式解得
匀强磁场的磁感应强度B大小为或。
答案:C。
9.ABC
解析:AD.根据安培定则可知,A箭头可表示导体中的电流产生的磁场方向,故A正确,D错误;
BC.人们规定正电荷的定向移动方向为电流方向,电流在电源外部由正极流向负极,自由电子带负电,其定向移动方向与电流方向相反,故BC正确。
答案:ABC。
10.BC
解析:如题图所示,两根长直线,电流大小不相同,方向相反。故在相同的距离磁感应强度不同,根据电流关系知
B1<B2
a受到b产生磁场的作用力向左大小为F1,那么b受到a产生磁场的作用力向右大小为F2,这两个力为相互作用力,故大小相等,方向相反,故BC正确,AD错误。
答案:BC。
11.BCD
解析:当I与B垂直时,由
B=
解得
B=2 T
但题中未说明I与B垂直,故B的值也可能大于2 T。
答案:BCD。
12.CD
解析:设导线b中的电流大小为I,在图示电流方向时,两导线在P点形成磁感应强度方向均垂直于纸面向里,根据矢量叠加原理可知
改变导线b中的电流方向,两导线在P点形成的磁感应强度方向相反,根据矢量叠加原理可知
即
或
联立解得
或
CD正确。
答案:CD。
13.(1)BS,0;(2)BS;(3)
解析:(1)B⊥S时穿过闭合导线框架平面的磁通量为
Φ1=BS
B∥S时穿过闭合导线框架平面的磁通量为0。
(2)由图示位置绕OO′转过60°时,穿过框架平面的磁通量为
Φ2=BScos60°=
(3)这个过程中磁通量的变化量为
ΔΦ=Φ2-Φ1=
14.
解析:根据安培定则可判断螺线管的磁场方向如图;小磁针的N极指向与磁场方向相同;
15.(1)家庭通电导线的磁感应强度比地磁场的磁感应强度小得多;(2),输电线正下方的磁感应强度比家庭电路中的磁场的磁感应强度略小
解析:(1)根据
解得距离导线0.5m处的磁场强度
地磁场的磁感应强度约为 ,所以比地磁场的磁感应强度小得多。
(2)输电线下的磁感应强度
比家庭电路中的磁场的磁感应强度略小。
答案第1页,共2页
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