物理选修3选修3-1第三章 磁场2 磁感应强度同步达标检测题

这是一份物理选修3选修3-1第三章 磁场2 磁感应强度同步达标检测题，共6页。试卷主要包含了下列说法中正确的是等内容，欢迎下载使用。
1．下列关于通电直导线在磁场中受到的磁场力的说法，正确的是( )
A．受力的大小只与磁场的强弱和电流的大小有关
B．如果导线受到的磁场力为零，导线所在处的磁感应强度必为零
C．如果导线受到的磁场力最大，导线必与磁场方向垂直
D．所受磁场力的方向只与磁场的方向有关，与电流的方向无关
解析 通电导线在磁场中受力，由F＝BIL可知，安培力跟磁场、电流以及导线垂直磁场的长度等物理量都有关系，如果磁场、电流、导线长度一定时，只有导线与磁场垂直时，磁场力最大，故C选项正确．
答案 C
2．有关磁感应强度B的说法中正确的是( )
A．对于B＝eq \f(F,IL)，比值eq \f(F,IL)越大，说明通电导线所在处的磁感应强度越大
B．对于B＝eq \f(F,IL)，F越大，说明通电导线所在处的磁感应强度一定越大
C．可用eq \f(F,IL)量度磁感应强度大小，但B是由磁场本身因素决定的，与I、L、F无关
D．在I、L相同的情况下，垂直磁场方向放置通电导线，受力F越大的地方，B越大
解析 由磁感应强度的定义式可知A、C、D正确．
答案 ACD
3．下列说法中正确的是( )
A．电荷在某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零
B．一小段通电导线在某处不受安培力的作用，则该处磁感应强度一定为零
C．把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该电场的强弱
D．把一小段通电导线放在磁场中某处，所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱
解析 由F＝qE可知，A、C选项正确；由F＝BIL可知，当通电导线在某处不受安培力的作用，可能通电导线与磁场平行，故B选项错误；由B＝eq \f(F,IL)可知，L为垂直磁场的通电导线的长度，并不是导线的长度，故D选项错误．
答案 AC
4．有关磁感应强度B的方向，下列说法中正确的是( )
A．B的方向就是小磁针静止时N极所指的方向
B．B的方向与小磁针N极的受力方向一致
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 ABD
5．将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，下列图像能正确反映各量间关系的是( )
解析 匀强磁场中各处的磁感应强度相同，与安培力无关，故B选项正确；由F＝BIL，可知C选项正确．
答案 BC
提 升 能 力
6．下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法，正确的是( )
A．电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同
B．电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同
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静止时N极所指的方向相同
解析 电场强度的方向就是正电荷受的电场力的方向，磁感应强度的方向是小磁针N极受力的方向．
答案 BCD
7．有一小段通电导线，长为1 cm，电流为5 A，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1 N，则该点的磁感应强度B满足( )
A．B＝2 T B．B≤2 T
C．B≥2 T D．以上情况都有可能
解析 磁感应强度的定义式中的电流是垂直于磁场方向的电流，B＝eq \f(F,IL)＝2 T，如果通电导线不是垂直磁场方向放置的，则受到的磁场力小于垂直放置时的受力，B将大于2 T，故C选项正确．
答案 C
8．如图所示，ab、cd为相距2 m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，质量为3.6 kg的金属棒MN垂直于导轨放在其上，当金属棒中通以8 A的电流时，金属棒受到水平方向的磁场力的作用沿着导轨做匀加速运动，加速度为2 m/s2，当棒中通以同方向的5 A的电流时，棒恰好沿着导轨做匀速运动，求此匀强磁场的磁感应强度的大小．
解析 沿棒在水平方向受到摩擦力为f，当通以I1＝8 A电流时，处于加速状态．
由牛顿第二定律有BI1L－f＝ma1.①
当通以电流I2＝5 A时，棒处于平衡状态
有BI2L－f＝0.②
联立①②解得B＝1.2 T.
答案 1.2 T
9．金属滑棒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，如图所示，垂直cd与ef有匀强磁场，磁场方向如图中所示，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？
解析 弹簧拉力F弹＝kΔx，金属棒受磁场力F＝BIL，由题意可知，F弹＝F，即kΔx＝BIL故B＝eq \f(kΔx,IL)＝0.8 T.
答案 0.8 T
10．磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为eq \f(B2,2μ)，式中B是磁感应强度，μ是磁导率，在空气中μ为已知常数．为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B，一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl，并测出拉力F，如图所示．因为F所做的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感应强度B与F、A之间的关系为B＝__________________.
解析 用力F把铁片P拉开一段微小距离Δl的过程，实际上就是力F克服磁场力做功，把其他形式的能转化为磁场能的过程．用力F将铁片与磁铁拉开一段微小的距离Δl的过程中，拉力F所做的功W＝FΔl.磁铁与铁片间距中的能量密度为eq \f(B2,2μ)，故所储存磁场能量：E＝eq \f(B2,2μ)AΔl，据功能关系知W＝E.由以上三式得B＝eq \r(\f(2μF,A)).
答案 eq \r(\f(2μF,A))