磁场3-2磁感应强度测试题
考点一 对磁感应强度的理解
1.(多选)有关磁感应强度B的方向,下列说法正确的是( )
A.B的方向就是小磁针N极所指的方向
B.B的方向与小磁针在任何情况下N极受力方向一致
C.B的方向就是通电导线的受力方向
D.B的方向就是该处磁场的方向
答案 BD
解析 磁场的方向就是磁感应强度的方向,规定为小磁针静止时N极所指方向或小磁针N极受力方向,它与通电导线所受力的方向是不一致的。
2.
(多选)如图所示,可自由转动的小磁针上方有一根长直导线,开始时两者在纸面内平行放置。当导线中通过如图所示的电流I时,发现小磁针的N极向里,S极向外,停留在与纸面垂直的位置上,这一现象说明( )
A.小磁针感知到了电流的磁场
B.小磁针处的磁场方向垂直纸面向里
C.小磁针处的磁场方向垂直纸面向外
D.把小磁针移走,该处就没有磁场了
答案 AB
解析 小磁针可以检验磁场的存在,当导线中通入电流时,在导线的周围就产生了磁场,在小磁针处的磁场方向为N极的受力方向,即垂直纸面向里,选项A、B正确,C错误;电流的磁场是客观存在的特殊物质,不会随小磁针的移走而消失,只要导线中有电流存在,磁场就会存在,选项D错误。
3.磁感应强度B在国际单位制中的单位是特斯拉(符号:T),下列单位中与磁感应强度单位一致的是( )
A. B. C. D.
答案 A
解析 由B=可得:1 T=1 ,A对。
4.长10 cm的导线,放入匀强磁场中,它的方向和磁场方向垂直,导线中的电流是3.0 A,受到的磁场力是1.5×10-3 N,则该处的磁感应强度B大小为( )
A.5.0×10-3 T B.5.0×10-2 T
C.5.0×10-1 T D.5.0 T
答案 A
解析 由B== T=5.0×10-3 T,A对。
5.(多选)一段电流元放在同一匀强磁场中的四个位置,如图所示,已知电流元的电流I、长度L和受力F,则可以用表示磁感应强度B的是( )
答案 AC
解析 当通电导线垂直于磁场方向时,可用表示B。
6.(多选)把长度L、电流I都相同的一小段电流元放入某磁场中的A、B两点,电流元在A点受到的磁场力较大,则( )
A.A点的磁感应强度一定大于B点的磁感应强度
B.A、B两点磁感应强度可能相等
C.A、B两点磁感应强度一定不相等
D.A点磁感应强度可能小于B点磁感应强度
答案 BD
解析 由于电流元方向和磁场方向关系不确定,所以无法比较A、B两点的磁感应强度,故B、D正确。
7.关于磁感应强度为B,电流强度I、导线长L和导线所受磁场力F的关系,下列说法中正确的是( )
A.在B=0的地方,F一定等于零
B.在F=0的地方,B一定等于零
C.若B=1 T,I=1 A,L=1 m,则F一定等于1 N
D.若L=1 m,I=1 A,F=1 N,则B一定等于1 T
答案 A
解析 由F=BIL,当B=0时,F一定为零。但是用B=求B时以及用F=BIL求F时,B一定要和通电导线垂直,没有垂直这个条件,是无法判断的。故只有A正确。
考点二 磁感应强度与电场强度的比较
8.(多选)关于磁感应强度的方向和电场强度的方向,下列说法正确的是( )
A.电场强度的方向与电荷所受电场力的方向相同
B.电场强度的方向与正电荷所受电场力的方向相同
C.磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同
D.磁感应强度的方向与小磁针在该处的指向相同
答案 BC
解析 物理学上规定正电荷在电场中的受力方向为该点电场方向,小磁针N极受力的方向为该点的磁场方向,小磁针静止时N极的指向为该点磁感应强度的方向。故B、C正确。
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9.关于磁场和磁感应强度,下列说法正确的是( )
A.磁场中某点的磁感应强度可以这样测定:把一小段通电导线放在该点时,受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I的乘积比值B=即为磁场中该点的磁感应强度
B.通电导线在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零
C.磁感应强度B=只是定义式,B的大小取决于场源及磁场中的位置,与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关
D.磁感线和磁场一样都是客观存在的
答案 C
解析 当导线与磁场垂直时,B=,故A错误。一小段通电导体在某处不受磁场力,说明此处可能无磁场,也可能是导线与磁感线平行,故B错误。磁感应强度B=只是定义式,B的大小取决于场源及磁场中的位置,由本身性质决定,与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关,故C正确。磁感线是为描述磁场引入的,实际不存在,故D错误。
10.某地地磁场的磁感应强度大约是4.0×10-5 T。一根长为500 m的电线,电流为10 A。该导线受到的最大磁场力是多少?
答案 0.2 N
解析 电流处在地磁场中,根据磁感应强度的定义,只有电流与磁场垂直时,所受的磁场力最大。由公式B=可得F=BIL,代入数据解得F=0.2 N。
11.
如图所示,ab、cd为两根相距2 m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,通以5 A的电流时,质量为3.6 kg的金属棒MN沿导轨做匀速运动;当棒中电流增大到8 A时,棒能获得2 m/s2的加速度,已知金属棒受到的磁场力方向水平。求匀强磁场的磁感应强度的大小。
答案 1.2 T
解析 设磁感应强度为B,金属棒与轨道间的动摩擦因数为μ,金属棒的质量为m,金属棒在磁场中的有效长度为L=2 m。当棒中的电流为I1=5 A时,金属棒所受到的安培力与轨道对棒的滑动摩擦力平衡,金属棒做匀速直线运动。由平衡条件可得BI1L=μmg①
当金属棒中的电流为I2=8 A时,棒做加速运动,加速度为a,根据牛顿第二定律得:BI2L-μmg=ma②
将①代入②得B== T=1.2 T。