3.2 磁感应强度—2020-2021学年高中物理选修3-1练习册

第三章　磁场
2　磁感应强度
知识点一　对磁感应强度的理解
1.(多选)关于磁感应强度的方向,下列说法正确的是
(　　)
A.磁感应强度的方向就是磁场的方向
B.磁感应强度的方向就是小磁针静止时N极的指向
C.磁感应强度的方向就是垂直于磁场放置的通电直导线的受力方向
D.磁感应强度的方向就是小磁针的受力方向
2.下列关于电场强度和磁感应强度的定义的说法中正确的是
(　　)
A.静电场中某点的电场强度的方向为该处点电荷所受静电力的方向
B.磁场中某点的磁感应强度的方向为该处电流元所受安培力的方向
C.由E=
可知,电场中某点的电场强度大小为处于该点的试探电荷所受的静电力F与电荷量q的比值
D.由B=可知,磁场中某点的磁感应强度大小为处于该点的电流元所受的安培力F与电流元IL的比值
3.(多选)将一小段通电直导线垂直于磁场方向放入一个匀强磁场中,图L3-2-1中能正确反映各量间关系的是
(　　)
图L3-2-1
4.磁感应强度的单位是特斯拉(T),与它等价的是
(　　)
A.
B.
C.
D.
知识点二　磁感应强度的计算
5.(多选)在匀强磁场中,垂直于磁场方向放置一根长度为20
cm、电流为1
A的直导线,导线受到的安培力大小为0.2
N,则
(　　)
A.匀强磁场的磁感应强度大小为1
T
B.匀强磁场的磁感应强度大小为0.01
T
C.将通电直导线从磁场中撤走,磁感应强度大小仍为1
T
D.将通电直导线从磁场中撤走,磁感应强度大小变为0
6.一段直导线长L=1
m,其中通有I=1
A的电流,它受到垂直于纸面向外的大小为F=1
N的磁场力作用.据此(　　)
A.既可以确定这个磁场的磁感应强度的大小,又可以确定磁感应强度的方向
B.仅能确定这个磁场的磁感应强度的大小,不可以确定磁感应强度的方向
C.仅能确定这个磁场的磁感应强度的方向,不可以确定磁感应强度的大小
D.磁感应强度的大小和方向均无法确定
7.用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法.下列四个选项中全部都应用了比值定义法的是
(　　)
①加速度a=　②电场强度E=　③电容C=　④电流I=　⑤导体电阻R=ρ　⑥磁感应强度B=
A.①③⑤⑥
B.②③⑤⑥
C.②③④⑥
D.①③④⑥
8.物理量的单位有基本单位和导出单位.我们学过的国际单位制的基本单位有:
质量的单位千克(kg)、长度的单位米(m)、时间的单位秒(s)、热力学温度的单位开(K)、电流的单位安培(A)、物质的量的单位摩尔(mol)、发光强度的单位(cd).其他物理量的单位均为导出单位,它们可以用基本单位导出.则下列关于物理量导出单位与基本单位间的关系错误的是
(　　)
A.功和能的单位J=
B.电阻的单位Ω=
C.电容的单位F=
D.磁感应强度的单位T=
9.匀强磁场(各点的磁感应强度大小、方向均相同的磁场)中长为2
cm的通电直导线垂直于磁场方向放置,当通入导线的电流为2
A时,它受到的磁场力大小为4×10-3
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1
cm,则该处的磁感应强度和它受到的磁场力各是多大?
(3)若导线长度不变,电流增大为5
A,则该处的磁感应强度和它受到的磁场力各是多大?
2　磁感应强度
1.AB　[解析]
磁感应强度的方向简称磁场的方向,规定为小磁针静止时N极所指的方向,选项A、B正确,选项D错误;根据教材的探究实验可知,通电直导线的受力方向与磁感应强度的方向不同,选项C错误.
2.C　[解析]
在电场中电场强度方向与负电荷受力的方向相反,故A错误;根据左手定则可知,磁感应强度的方向与电流元受力的方向垂直,故B错误;磁场中某点磁感应强度的方向由磁场本身决定,由E=可知,电场中某点的电场强度大小为处于该点的试探电荷所受的静电力F与电荷量q的比值,故C正确;在磁场中放入一小段电流元,如果电流方向与磁场方向平行,则电流元不受磁场力作用,因此在空间某位置放入一小段检验电流元,若这一小段检验电流元不受磁场力作用,该位置的磁感应强度大小不一定为零,故D错误.
3.BC　[解析]
磁感应强度不随F或IL的变化而变化,选项B正确,选项D错误.由于导线垂直于磁场,故B=,即F=ILB,可见F与IL成正比,选项A错误,选项C正确.
4.A　[解析]
当通电直导线与磁场方向垂直时,B=,磁感应强度B的单位由F、I、L的单位决定.在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,符号是T,1
T=1.　
5.AC　[解析]
磁感应强度B==1
T,磁感应强度由磁场自身决定,与是否放置导线、导线长度、电流大小无关,选项A、C正确.
6.D　[解析]
由于导线放置情况不明,电流方向未知,且磁场方向与电流方向不一定垂直,因此磁感应强度的大小和方向均无法确定,选项D正确.
7.D　[解析]
①加速度与速度的变化量无关,所以加速度a=属于比值定义法;②电场强度与场源电荷量成正比,与距离的平方成反比,所以电场强度E=不属于比值定义法;③电容是由电容器本身的性质决定,其大小与带电荷量以及两板间的电压无关,所以电容C=属于比值定义法;④电流的大小由导体两端的电压和导体的电阻决定,单位时间内通过导体横截面的电荷量叫电流,电流I=属于比值定义法;⑤电阻与导线长度、横截面积及电阻率有关,所以导体的电阻R=ρ不属于比值定义法;⑥磁感应强度与放入磁场中的电流元无关,所以B=属于比值定义法.综上可知,D正确.
8.C
9.(1)0.1
T　(2)0.1
T　2×10-3
N　(3)0.1
T　0.01
N
[解析]
(1)根据磁感应强度的定义得B==
T=0.1
T.
(2)匀强磁场中该处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=0.1
T.
根据磁感应强度的定义B=可得,导线长度减小到1
cm,则它受到的磁场力F'=BIL'=0.1×2×1×10-2
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,则它受到的磁场力F″=BI'L=0.1×5×2×10-2
N=0.01
N.