【2021新版】人教版高中物理选修3-1导学案3.2磁感应强度 有解析
文档属性
| 名称 | 【2021新版】人教版高中物理选修3-1导学案3.2磁感应强度 有解析 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 495.0KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-07-19 07:18:00 | ||
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文档简介
第二节
磁感应强度
课前预习
【学习目标】
1．理解掌握磁感应强度的大小和方向；
2．
理解类比，知道比值定义物理量的方法是常见的物理方法．
【自主预习】
磁感应强度
1．方向：
2．定义式：
3．单位：
课后复习
3.2磁感应强度
一、单选题
1．在国际单位制中，电流的单位是（ ）
A．安培
B．伏特
C．焦耳
D．特斯拉
2．下列物理量全部属于矢量的一组是（ ）
A．磁感应强度、质量、速度
B．时间、质量、路程
C．电场强度、加速度、力
D．功、功率、速度
3．工程技术人员常把磁感应强度叫做磁通密度。磁通密度的单位若用国际单位制单位的符号来表示，下列正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
4．下列说法正确的是（ ）
A．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止
B．磁场中某点的磁感应强度B与电流强度I和导线长度L的乘积成正比
C．磁感线是磁场中真实存在的曲线，它可形象地描述磁场的强弱和方向
D．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，是客观存在的物质
5．地磁场是地球重要的保护伞，假如没有地磁场，从太阳发出的强大的带电粒子流（通常叫太阳风），就不会受到地磁场的作用发生偏转，而是直射地球。地磁场强度大约是0.5~0.6高斯，也就是，若用国际单位制基本单位的符号来表示T，正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
6．如图所示为某匀强磁场的磁感线分布，则磁场中各点的磁感应强度（ ）
A．大小相等，方向相同
B．大小不等，方向相同
C．大小相等，方向不同
D．大小不等，方向不同
7．如图所示，为菱形，与为对角线，长是长的两倍，O为对角线的交点，长直导线M过的中点垂直于菱形平面，长直导线N过中点也垂直于菱形平面，M、N中通有方向相反、大小相等的定电流，则（ ）
A．a、c两点的磁感应强度相同
B．b、d两点的磁感应强度大小相等、方向相反
C．a点磁感应强度比O点磁感应强度大
D．b点磁感应强度比O点磁感应强度大
8．如图所示，a、b、c为水平面内的三点，其连线构成一个等边三角形，两根长直导线竖直放置且过a、b两点，两导线中分别通有方向相反的电流和。已知通电直导线产生磁场的磁感应强度可用公式表示，公式中的k是常数、I是导线中电流强度、r是该点到直导线的距离。若两根长导线在c点产生的磁场的磁感应强度方向沿图中虚线由c点指向a点，则电流值为（ ）
A．
B．
C．
D．
9．下列物理量的单位中，属于磁感应强度单位的是（ ）
A．W
B．F
C．
D．T
10．在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里。如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（ ）
A．b、d两点的磁感应强度相同
B．a、b两点的磁感应强度相等
C．c点的磁感应强度的值最小
D．b点的磁感应强度的值最大
11．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
12．关于磁感应强度，下列说法中错误的是：（ ）
A．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量
B．磁感应强度的方向跟产生磁场的电流的关系可以用右手螺旋定则来判断
C．一通电导线在磁场中某处所受安培力大，该处的磁感应强度就大
D．磁感线的切线方向表示磁场的方向，疏密表示磁感应强度的大小
13．在下列物理量单位中，属于磁感应强度单位的是（ ）
A．库仑（C）
B．安培（A）
C．韦伯（Wb）
D．特斯拉（T）
14．下列公式中不是采用比值定义法的是（ ）
A．
B．
C．
D．
15．四根完全相同的长直导线互相平行，它们的截面处于一个正方形的四个顶点上，导线中通有大小都相等的电流，电流的方向如图所示，点是正方形对角线交点，每一根通电导线单独在点产生的磁感应强度大小是，则点的磁感应强度大小是（ ）
A．
B．
C．
D．
16．如图所示，在磁感应强度大小为的匀强磁场中，有一正方形。点有一根垂直于平面的直导线。当导线中通有图示方向的电流时，点的磁感应强度为0。则点的磁感应强度大小为（
）
A．0
B．
C．
D．
17．一长的通电直导线置于匀强磁场中，导线与磁场方向垂直，当导线中通有大小为2A的电流时，导线受到的安培力大小为，则该磁场的磁感应强度大小为（ ）
A．
B．2T
C．
D．8T
18．一段电流元放在同一匀强磁场中的四个位置，如图所示，已知电流元的电流为I、长度为L、受力为F，则可以用表示磁感应强度B的是（
）
A．①②
B．①③
C．②③
D．③④
19．磁场中某区域的磁感线如图所示，则（ ）
A．a、b两处的磁感应强度Ba>Bb
B．a、b两处的磁感应强度BaC．a、b两处的磁感应强度Ba=Bb
D．a、b两处的磁感应强度相同
20．有一小段通电导线，长0.01m，电流强度为5A，把它放入磁场中某一位置，受到的磁场力是0.1N，则该处磁感应强度B的大小为（ ）
A．B＝1T
B．B＝2T
C．B≤2T
D．B≥2T
参考答案
1．A
【详解】
A．在国际单位制中，电流的单位是安培，所以A正确；
B．电压的单位为伏特，所以B错误；
C．功的单位是焦耳，所以C错误；
D．磁感应强度的单位为特斯拉，所以D错误；
故选A。
2．C
【详解】
A．质量为标量，所以A错误；
B．时间、路程、质量都是标量，所以B错误；
D．功、功率为标量，所以D错误；
C．电场强度、加速度、力都是矢量，所以C正确；
故选C。
3．A
【详解】
AB．由可得
此时磁感应强度的单位为，故A正确B错误；
CD．由可得
此时磁感应强度的单位为，故CD错误。
故选A。
4．D
【详解】
A．磁感线是一闭合的曲线，并不到S极终止，选项A错误；
B．磁场中某点的磁感应强度B由磁场本身决定，选项B错误；
C．磁感线是为了研究方便而引入的假想的曲线，它可形象地描述磁场的强弱和方向，选项C错误；
D．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，是客观存在的物质，选项D正确。
故选D。
5．D
【详解】
根据磁感应强度B的定义式可得
故选D。
6．A
【详解】
匀强磁场中磁感应强度大小相等，方向相同。
故选A。
7．A
【详解】
根据磁场的叠加可知。a、c两点的磁场磁感应强度大小相等，方向相同，b、d两点的磁感应强度大小相等，方向相同，O点的磁感应强度大于a点的磁感应强度大小。在M、N连线的垂直平分线上，O点的磁感应强度最大。
故选
A。
8．A
【详解】
a导线在c处产生的磁场垂直ac斜向右，b导线在c处产生的磁场垂直bc斜向左，合磁感应强度为ca方向，
根据矢量平移叠加原则，如下图：
有
根据几何关系，为直角，，则有
则
根据题给条件，a、b导线在c处的磁感应强度的大小与电流成正比，所以
故A正确；BCD错误。
故选A。
9．D
【详解】
A．W是功率的单位，选项A错误；
B．F是电容的单位，选项B错误；
C．是电荷量的单位，选项C错误；
D．T是磁感应强度的单位，选项D正确。
故选D。
【点睛】
10．C
【详解】
D．用右手螺旋定则判断通电直导线在a点由向上的磁场，还有电流产生的向上的磁场，根据磁场叠加原理，磁感应强度的值最大，方向向上，故D错误；
AB．b点由向上的磁场，还有电流产生的水平向左的磁场，叠加后，方向向左上，d点磁场叠加后磁场方向为右上，故AB错误；
C．c点两个磁场方向相反，叠加后，磁感应强度变小，故c点磁感应强度的值最小，故C正确。
故选C。
11．A
【详解】
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。
故选A。
12．C
【详解】
A．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，是矢量，有大小和方向，运算遵循平行四边形法则；故A正确，A项不合题意.
B．磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，跟产生磁场的电流方向有关；故B正确，B项不合题意.
C．通电导线在磁场中某处所受安培力，安培力的大小与磁感应强度B、通电电流I、导线的有效长度L、放置方式有关，则安培力大时磁感应强度不一定大；故C错误，C项符合题意.
D．磁感线可以形象描述磁场的强弱和方向，磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小；故D正确，D项不合题意。
故选C。
13．D
【详解】
A.库仑（C）是电荷量的单位，故A错误；
B．安培（A）是电流强度的单位，故B错误；
C．韦伯（Wb）是磁通量的单位，故C错误；
D．特斯拉（T）是磁感应强度的单位，故D正确。
故选D。
14．D
【详解】
A．电流I与q、t无关，所以是比值定义法，故A不符合题意；
B．磁感应强度与放入磁场中的电流元无关，则是比值定义法，故B不符合题意；
C．加速度与速度的变化量和时间无关，所以是比值定义式，故C不符合题意；
D．电阻只与自己本身的材料，横截面积，长度有关，所以是电阻的决定式，故D符合题意。
故选D。
15．A
【详解】
每根导线均在O点产生磁场，其磁感应强度方向如图所示，
1号导线和3号导线在O点磁感应强度方向相同，合成记为
2号导线和4号导线在O点磁感应强度方向相同，合成记为
然后矢量合成，则有
故选A。
16．C
【详解】
点的磁感应强度为0，说明通电导线在点产生的磁场的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，又通电导线在点产生的磁场的磁感应强度方向向上，匀强磁场的磁感应强度大小为，可知匀强磁场的磁感应强度方向向下，通电导线在点产生的磁场的磁感应强度大小为。根据通电导线产生的磁场的特点可知，通电导线在点产生的磁场的磁感应强度大小为、方向向左，又匀强磁场的磁感应强度大小为、方向向下，则点的磁感应强度大小为，故C正确，ABD错误。
故选C。
17．B
【详解】
根据，得
故选B。
18．B
【详解】
当电流元方向垂直于磁场方向时，可以用表示磁感应强度B，则①③正确。
故选B。
19．A
【详解】
磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，a点所在的磁感线更密集，则有Ba>Bb。
故选A。
20．D
【分析】
在磁场中磁感应强度有强弱，则由磁感应强度来描述强弱．将通电导线垂直放入匀强磁场中，即确保电流方向与磁场方向相互垂直，则所受的磁场力与通电导线的电流与长度乘积之比．
【详解】
长为0.01m，电流强度为5A，把它置入某磁场中某点，受到的磁场力为0.1N，当垂直放入磁场时，则公式，若不是垂直放入磁场时，则磁感应强度比2T还要大，故D正确，ABC错误．
磁感应强度
课前预习
【学习目标】
1．理解掌握磁感应强度的大小和方向；
2．
理解类比，知道比值定义物理量的方法是常见的物理方法．
【自主预习】
磁感应强度
1．方向：
2．定义式：
3．单位：
课后复习
3.2磁感应强度
一、单选题
1．在国际单位制中，电流的单位是（ ）
A．安培
B．伏特
C．焦耳
D．特斯拉
2．下列物理量全部属于矢量的一组是（ ）
A．磁感应强度、质量、速度
B．时间、质量、路程
C．电场强度、加速度、力
D．功、功率、速度
3．工程技术人员常把磁感应强度叫做磁通密度。磁通密度的单位若用国际单位制单位的符号来表示，下列正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
4．下列说法正确的是（ ）
A．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止
B．磁场中某点的磁感应强度B与电流强度I和导线长度L的乘积成正比
C．磁感线是磁场中真实存在的曲线，它可形象地描述磁场的强弱和方向
D．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，是客观存在的物质
5．地磁场是地球重要的保护伞，假如没有地磁场，从太阳发出的强大的带电粒子流（通常叫太阳风），就不会受到地磁场的作用发生偏转，而是直射地球。地磁场强度大约是0.5~0.6高斯，也就是，若用国际单位制基本单位的符号来表示T，正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
6．如图所示为某匀强磁场的磁感线分布，则磁场中各点的磁感应强度（ ）
A．大小相等，方向相同
B．大小不等，方向相同
C．大小相等，方向不同
D．大小不等，方向不同
7．如图所示，为菱形，与为对角线，长是长的两倍，O为对角线的交点，长直导线M过的中点垂直于菱形平面，长直导线N过中点也垂直于菱形平面，M、N中通有方向相反、大小相等的定电流，则（ ）
A．a、c两点的磁感应强度相同
B．b、d两点的磁感应强度大小相等、方向相反
C．a点磁感应强度比O点磁感应强度大
D．b点磁感应强度比O点磁感应强度大
8．如图所示，a、b、c为水平面内的三点，其连线构成一个等边三角形，两根长直导线竖直放置且过a、b两点，两导线中分别通有方向相反的电流和。已知通电直导线产生磁场的磁感应强度可用公式表示，公式中的k是常数、I是导线中电流强度、r是该点到直导线的距离。若两根长导线在c点产生的磁场的磁感应强度方向沿图中虚线由c点指向a点，则电流值为（ ）
A．
B．
C．
D．
9．下列物理量的单位中，属于磁感应强度单位的是（ ）
A．W
B．F
C．
D．T
10．在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里。如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（ ）
A．b、d两点的磁感应强度相同
B．a、b两点的磁感应强度相等
C．c点的磁感应强度的值最小
D．b点的磁感应强度的值最大
11．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
12．关于磁感应强度，下列说法中错误的是：（ ）
A．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量
B．磁感应强度的方向跟产生磁场的电流的关系可以用右手螺旋定则来判断
C．一通电导线在磁场中某处所受安培力大，该处的磁感应强度就大
D．磁感线的切线方向表示磁场的方向，疏密表示磁感应强度的大小
13．在下列物理量单位中，属于磁感应强度单位的是（ ）
A．库仑（C）
B．安培（A）
C．韦伯（Wb）
D．特斯拉（T）
14．下列公式中不是采用比值定义法的是（ ）
A．
B．
C．
D．
15．四根完全相同的长直导线互相平行，它们的截面处于一个正方形的四个顶点上，导线中通有大小都相等的电流，电流的方向如图所示，点是正方形对角线交点，每一根通电导线单独在点产生的磁感应强度大小是，则点的磁感应强度大小是（ ）
A．
B．
C．
D．
16．如图所示，在磁感应强度大小为的匀强磁场中，有一正方形。点有一根垂直于平面的直导线。当导线中通有图示方向的电流时，点的磁感应强度为0。则点的磁感应强度大小为（
）
A．0
B．
C．
D．
17．一长的通电直导线置于匀强磁场中，导线与磁场方向垂直，当导线中通有大小为2A的电流时，导线受到的安培力大小为，则该磁场的磁感应强度大小为（ ）
A．
B．2T
C．
D．8T
18．一段电流元放在同一匀强磁场中的四个位置，如图所示，已知电流元的电流为I、长度为L、受力为F，则可以用表示磁感应强度B的是（
）
A．①②
B．①③
C．②③
D．③④
19．磁场中某区域的磁感线如图所示，则（ ）
A．a、b两处的磁感应强度Ba>Bb
B．a、b两处的磁感应强度Ba
D．a、b两处的磁感应强度相同
20．有一小段通电导线，长0.01m，电流强度为5A，把它放入磁场中某一位置，受到的磁场力是0.1N，则该处磁感应强度B的大小为（ ）
A．B＝1T
B．B＝2T
C．B≤2T
D．B≥2T
参考答案
1．A
【详解】
A．在国际单位制中，电流的单位是安培，所以A正确；
B．电压的单位为伏特，所以B错误；
C．功的单位是焦耳，所以C错误；
D．磁感应强度的单位为特斯拉，所以D错误；
故选A。
2．C
【详解】
A．质量为标量，所以A错误；
B．时间、路程、质量都是标量，所以B错误；
D．功、功率为标量，所以D错误；
C．电场强度、加速度、力都是矢量，所以C正确；
故选C。
3．A
【详解】
AB．由可得
此时磁感应强度的单位为，故A正确B错误；
CD．由可得
此时磁感应强度的单位为，故CD错误。
故选A。
4．D
【详解】
A．磁感线是一闭合的曲线，并不到S极终止，选项A错误；
B．磁场中某点的磁感应强度B由磁场本身决定，选项B错误；
C．磁感线是为了研究方便而引入的假想的曲线，它可形象地描述磁场的强弱和方向，选项C错误；
D．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，是客观存在的物质，选项D正确。
故选D。
5．D
【详解】
根据磁感应强度B的定义式可得
故选D。
6．A
【详解】
匀强磁场中磁感应强度大小相等，方向相同。
故选A。
7．A
【详解】
根据磁场的叠加可知。a、c两点的磁场磁感应强度大小相等，方向相同，b、d两点的磁感应强度大小相等，方向相同，O点的磁感应强度大于a点的磁感应强度大小。在M、N连线的垂直平分线上，O点的磁感应强度最大。
故选
A。
8．A
【详解】
a导线在c处产生的磁场垂直ac斜向右，b导线在c处产生的磁场垂直bc斜向左，合磁感应强度为ca方向，
根据矢量平移叠加原则，如下图：
有
根据几何关系，为直角，，则有
则
根据题给条件，a、b导线在c处的磁感应强度的大小与电流成正比，所以
故A正确；BCD错误。
故选A。
9．D
【详解】
A．W是功率的单位，选项A错误；
B．F是电容的单位，选项B错误；
C．是电荷量的单位，选项C错误；
D．T是磁感应强度的单位，选项D正确。
故选D。
【点睛】
10．C
【详解】
D．用右手螺旋定则判断通电直导线在a点由向上的磁场，还有电流产生的向上的磁场，根据磁场叠加原理，磁感应强度的值最大，方向向上，故D错误；
AB．b点由向上的磁场，还有电流产生的水平向左的磁场，叠加后，方向向左上，d点磁场叠加后磁场方向为右上，故AB错误；
C．c点两个磁场方向相反，叠加后，磁感应强度变小，故c点磁感应强度的值最小，故C正确。
故选C。
11．A
【详解】
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。
故选A。
12．C
【详解】
A．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，是矢量，有大小和方向，运算遵循平行四边形法则；故A正确，A项不合题意.
B．磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，跟产生磁场的电流方向有关；故B正确，B项不合题意.
C．通电导线在磁场中某处所受安培力，安培力的大小与磁感应强度B、通电电流I、导线的有效长度L、放置方式有关，则安培力大时磁感应强度不一定大；故C错误，C项符合题意.
D．磁感线可以形象描述磁场的强弱和方向，磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小；故D正确，D项不合题意。
故选C。
13．D
【详解】
A.库仑（C）是电荷量的单位，故A错误；
B．安培（A）是电流强度的单位，故B错误；
C．韦伯（Wb）是磁通量的单位，故C错误；
D．特斯拉（T）是磁感应强度的单位，故D正确。
故选D。
14．D
【详解】
A．电流I与q、t无关，所以是比值定义法，故A不符合题意；
B．磁感应强度与放入磁场中的电流元无关，则是比值定义法，故B不符合题意；
C．加速度与速度的变化量和时间无关，所以是比值定义式，故C不符合题意；
D．电阻只与自己本身的材料，横截面积，长度有关，所以是电阻的决定式，故D符合题意。
故选D。
15．A
【详解】
每根导线均在O点产生磁场，其磁感应强度方向如图所示，
1号导线和3号导线在O点磁感应强度方向相同，合成记为
2号导线和4号导线在O点磁感应强度方向相同，合成记为
然后矢量合成，则有
故选A。
16．C
【详解】
点的磁感应强度为0，说明通电导线在点产生的磁场的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，又通电导线在点产生的磁场的磁感应强度方向向上，匀强磁场的磁感应强度大小为，可知匀强磁场的磁感应强度方向向下，通电导线在点产生的磁场的磁感应强度大小为。根据通电导线产生的磁场的特点可知，通电导线在点产生的磁场的磁感应强度大小为、方向向左，又匀强磁场的磁感应强度大小为、方向向下，则点的磁感应强度大小为，故C正确，ABD错误。
故选C。
17．B
【详解】
根据，得
故选B。
18．B
【详解】
当电流元方向垂直于磁场方向时，可以用表示磁感应强度B，则①③正确。
故选B。
19．A
【详解】
磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，a点所在的磁感线更密集，则有Ba>Bb。
故选A。
20．D
【分析】
在磁场中磁感应强度有强弱，则由磁感应强度来描述强弱．将通电导线垂直放入匀强磁场中，即确保电流方向与磁场方向相互垂直，则所受的磁场力与通电导线的电流与长度乘积之比．
【详解】
长为0.01m，电流强度为5A，把它置入某磁场中某点，受到的磁场力为0.1N，当垂直放入磁场时，则公式，若不是垂直放入磁场时，则磁感应强度比2T还要大，故D正确，ABC错误．