3.2 磁感应强度习题

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3.2 磁感应强度习题

2022-09-02 09:00:21
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[教材自读]一、磁感应强度的方向1．小磁针：为了描述磁场而引入的检验用的小磁体．2．方向规定：小磁针静止时所指的方向，也即小磁针在磁场中的受力方向．N极N极\n二、磁感应强度的大小1．电流元：在物理学上把很短一段通电导线中的与的乘积IL叫做电流元．2．匀强磁场：磁感应强度的和方向都一样的磁场．3．磁感应强度的定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的，用B表示．4．定义式：B＝.5．单位：特斯拉，简称特，符号T.电流I导线长度L大小比值\n[思考讨论]电流方向与磁场方向不垂直时，电流受力吗？为什么在B＝中要求导线与磁场方向垂直？提示：只要电流方向不与磁场方向平行，电流就会受力，但两者夹角越小，力就越小，在定义B时，为了减少变量，突出主要因素，利用了“控制变量”的方法．\n[基础自测]1．下面单位相当于磁感应强度的是()A．T/m2B．N/(A·m)C．N/(C·m)D．Wb\n解析：由B＝可知，1T＝1N/(A·m)，故磁感应强度的单位是N/(A·m)，B正确．答案：B\n2．有关磁感应强度的方向，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的方向与小磁针在磁场中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\n解析：B的方向与小磁针N极受力方向或小磁针静止时N极所指的方向一致．故B、D正确，A、C错误．答案：BD\n3．把小磁针N极向东置于地磁场中，放手后小磁针将(从上向下看)()A．顺时针转B．逆时针转C．不动D．无法判定\n解析：地面上的地磁场的方向向北，小磁针N极向东置于地磁场中后要向北转动，从上向下看，小磁针逆时针方向转动，故B正确．答案：B\n4．在电流产生的磁场中，某点的磁感应强度的大小决定于()A．该点在磁场中的位置B．该点处的电流大小和方向C．产生磁场的电流D．电流元在该点处的受力情况\n答案：AC解析：某点的磁感应强度的大小除了和产生磁场的电流有关外，还和该点在磁场中的位置有关，故A、C正确，B、D错误．\n5．磁场对放入其中的长为l、电流强度为I、方向与磁场垂直的通电直导线有力的作用，可以用磁感应强度B描述磁场的力的性质，磁感应强度的大小B＝________，在物理学中，用类似方法描述物质基本性质的物理量还有______________等．\n答案：电场强度、密度解析：由磁感应强度的定义可知，磁感应强度的大小B＝，在物理学中，用类似方法描述物质基本性质的物理量还有电场强度、密度等．\n一、对磁感应强度的理解1．磁感应强度的方向是磁场中小磁针静止时N极所指的方向，也就是小磁针N极的受力方向，与S极受力方向相反．通电导线受力的方向不是磁感应强度的方向．2．磁感应强度的大小要根据电流元IL的受力来计算，我们要求磁场中某一点磁感应强度的大小，应把电流元放入磁场中某一点，这要求电流元要足够的短，电流元相当于静电场中的“试探电荷”．\n3．在定义式B＝中，通电导线必须垂直于磁场方向放置．因为磁场中某点通电导线受力的大小，除和磁场强弱有关以外，还和导线的方向有关．导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力也不相同．通电导线受力为零的地方，磁感应强度B的大小不一定为零，这可能是电流方向与B的方向都在一条直线上的原因造成的．4．磁感应强度B的大小只决定于磁场本身的性质，与F、I、L无关．\n[特别关注](1)对于定义式B＝能反映磁场的强弱，但不能理解为B与F成正比，与IL成反比．此式也适用于非匀强磁场．(2)B的单位可由F、I、L的单位共同决定．\n二、磁感应强度与电场强度比较磁感应强度B是描述磁场的力的性质的物理量，而电场强度E是描述电场的力的性质的物理量，为了加深对磁感应强度B的理解，现将两个物理量比较如下：\n\n磁感应强度B电场强度E方向矢量小磁针N极受力方向矢量放入该点的正电荷受力方向场的叠加合磁感应强度B等于各磁场的B的矢量和合电场强度E等于各个电场的场强E的矢量和\n[特别关注]电场强度E的方向是放在该点的正电荷所受到的电场力的方向，但磁感应强度B的方向并不是放在该点的电流元所受力的方向．\n[典例1]下列关于磁感应强度的方向的说法中，正确的是()A．某处磁感应强度的方向就是一小段通电导线放在该处时所受磁场力的方向B．小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向C．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向\n[思路点拨]弄清磁感应强度方向的规定是解答本题的关键．\n[答案]BD[解析]磁场中某点磁感应强度的方向就是该点磁场的方向，是小磁针N极所受磁场力的方向，也是小磁针静止时N极的指向，与通电导线在磁场中的受力方向并不相同，故B、D正确，A、C错误．\n在磁场中电流元所受的磁场力方向与磁感应强度方向并不相同．\n1．关于磁感应强度的下列说法中错误的是()A．一小段通电导线在磁场中某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零B．一小段通电导线在磁场中某处受到的磁场力越小，说明该处的磁感应强度越小C．磁场中某点的磁感应强度方向就是放在该点的一小段通电导线的受力方向D．磁场中某点的磁感应强度的大小和方向跟放在该点的导线受力情况无关\n解析：一小段通电导线如果平行于磁场放置，即使磁感应强度再大，也不受磁场力作用，因此通电导线在磁场中受不受磁场力以及所受磁场力的大小并不能说明此处磁感应强度的大小情况，A、B均错误；磁场中某点磁感应强度的方向是此处小磁针N极的受力方向，不是放在该处的小段通电导线的受力方向，C错误；磁场中某点的磁感应强度的大小和方向是由磁场本身决定，与该处导线受力情况无关，D正确．答案：ABC\n[典例2]下列说法中正确的是()A．磁场中某一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安培力F跟该导线的长度L和通过的电流I的乘积IL的比值，表示该点的磁感应强度B，即B＝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\nC．磁感应强度B＝只是定义式，它的大小取决于场源以及在磁场中的位置，与F、I、L以及有无导线无关D．通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向\n[思路点拨]解答本题时应注意以下两个方面：(1)磁感应强度定义中电流元的放置方式．(2)磁感应强度由磁场本身决定．\n[答案]C[解析]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”，只有在这个方向上导线所受的力才最大，故A错；当通电导线与磁场方向平行时，不受安培力的作用，所以B选项错；在磁场源稳定的情况下，磁场内每一点的磁感应强度是唯一确定的，与放入该点的检验电流无关，C正确；安培力的方向与磁感应强度的方向并不相同，故D错．\n磁感应强度取决于磁场本身，与是否放入通电导线、通电导线的受力的大小及方向无关．\n2．关于磁感应强度B，以下说法正确的是()A．B与F成正比，与IL成反比B．B的大小与F、IL无关C．当一段通电导线在空间某处受的力为零时，该处一定没有磁场D．将一段通电导线，保持电流I与导线长度L不变，放在同一匀强磁场中，不管如何放置，它受的力一定相同\n答案：B解析：B＝只是用比值定义法对磁感应强度进行的定义，它的大小与F、IL无关，是由磁场本身决定的，通电导线在磁场中受的力不仅与B、I、L有关，还与它们的方向关系有关，当导线与磁场方向垂直时受力最大，当导线与磁场方向平行时，受力为零．查看更多