第三章 第1、2节
1.如图3-1-5所示,假设将一个小磁针放在地球的北极点上,那么小磁针的N极将
( )
图3-1-5
A.指北 B.指南
C.竖直向上 D.竖直向下
答案:D
2.下列说法正确的是
( )
A.只有磁铁周围才有磁场
B.电荷的周围除有电场之外还有磁场
C.电流产生磁场说明电与磁是相互联系的
D.磁铁的磁场与电流周围的磁场是两种完全不同形式的磁场
解析:选C.磁铁和电流周围都产生磁场,并且性质相同,则A、D两项错;电流是由于电荷定向移动形成的,所以只有运动电荷周围才既有电场又有磁场,静止电荷周围只有电场,则B项错;电流产生磁场说明电与磁相互联系,则C项正确.
3.下列有关磁感应强度的说法中,正确的是
( )
A.若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零
B.若有一小段长为L,通以电流为I的导体,在磁场中某处受到的磁场力为F,则该处磁感应强度的大小一定是
C.由定义式B=可知,电流强度I越大,导线L越长,某点的磁感应强度就越小
D.磁感应强度B=只是定义式,它的大小取决于场源以及磁场中的位置,与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关
解析:选D.根据磁感应强度的定义,通电导线应为“在磁场中垂直于磁场方向的通电导线”,A、B选项未注明导线放置的方向,所以是错误的.B=是磁感应强度的定义式,而不是决定式,所以C项错误D项正确.
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
答案:D
5.某地的地磁场的磁感应强度大约是4.0×10-5 T,一根长500 m的导线,电流为10 A,则该导线受到的磁场力可能是
( )
A.0 B.0.1 N
C.0.3 N D.0.4 N
解析:选AB.受到的磁场力的最大值:
Fmax=ILB=4.0×10-5×500×10 N=0.2 N
故AB正确.
6.(2010年泰安模拟)长10 cm的通电直导线,通以1 A的电流,在磁场强弱、方向都一样的空间(匀强磁场)中某处受到的磁场力为0.4 N,则该磁场的磁感应强度为
( )
A.等于4 T B.大于或等于4 T
C.小于或等于4 T D.上述说法都错误
解析:选B.题目中没有给出导线如何放置,若导线与磁场垂直,则由磁感应强度定义式得出B== T=4 T.若导线放置时没与磁场垂直,此时受磁场力为0.4 N,若把此导线放的与磁场垂直,则受到的磁场力将大于0.4 N,根据磁感应强度定义式B=可知此处磁感应强度将大于4 T.所以答案应为B.
7.将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中,图3-1-6能正确反映各量间关系的是
( )
图3-1-6
答案:BC
8.如图3-1-7所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总质量为M,B为铁片,质量为m,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻绳上拉力F的大小为( )
图3-1-7
A.F=Mg
B.mg<F<(M+m)g
C.F=(M+m)g
D.F>(M+m)g
解析:选D.在铁片B上升的过程中,轻绳上的拉力F大小等于A、C的重力Mg和B对A的引力F引的和.
在铁片B上升的过程中,对B有F引-mg=ma,所以F引=mg+ma.由牛顿第三定律可知B对A的引力F′引与A对B的引力F引大小相等、方向相反.所以F=Mg+mg+ma.
9.如图3-1-8所示,长为L、质量为m的导体棒用细线悬挂放入某匀强磁场中,导体棒与磁场方向垂直,当导体棒中通过的电流为I时,细线上的拉力恰好为零,问磁感应强度B为多大?
图3-1-8
解析:由细线拉力恰好为0可知,磁场力为:
F=mg
又∵F=BIL
解得:B=.
答案:mg/IL
10.如图3-1-9所示,竖直向下的匀强磁场中,用两条竖直线悬吊一水平通电直导线,导线长为L,质量为m,通入电流I后,悬线偏离竖直方向θ角保持静止,已知导线受到的磁场力方向水平,求磁场的磁感应强度的大小.
图3-1-9
答案:
11.(2010年浙江宁波高三联考)金属滑杆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3-1-10所示,垂直cd与ef有匀强磁场,磁场方向如图所示,合上开关S,弹簧伸长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的长为L=0.1 m.求匀强磁场的磁感应强度的大小是多少?
图3-1-10
解析: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ILB=kΔx
故B==0.8 T.
答案:0.8 T
12.匀强磁场(各点的磁感应强度大小、方向均不变的磁场)中长2 cm的通电导线垂直磁场方向,当通过导线的电流为2 A时,它受到的磁场力大小为4×10-3 N,问:
(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1 cm,则它受磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少?
(3)若导线长不变,电流增大为5 A,则它受磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少?
解析:(1)根据磁感应强度的定义B== T=0.1 T.
(2)匀强磁场中该点的磁感应强度由磁场本身来决定,不因导线长度的改变而改变,因此,B=0.1 T.根据磁感应强度的定义B=可得,导线长度减小到1 cm,则它受磁场力F=BIL=0.1×2×10-2 N=2×10-3 N.
(3)匀强磁场中该点的磁感应强度也不因电流的改变而改变,因此,B=0.1 T.根据磁感应强度的定义B=可得,电流增大为5 A,则它受磁场力F=BIL=0.1×5×2×10-2 N=10-2 N.
答案:(1)0.1 T (2)2×10-3 N 0.1 T (3)10-2 N
0.1 T