高中物理人教版1第三章磁場 學(xué)業(yè)分層測評(píng)2

學(xué)業(yè)分層測評(píng)(二十一)(建議用時(shí)：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的說法中，正確的是()A．某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是一小段通電導(dǎo)體放在該處時(shí)所受磁場力的方向B．小磁針N極受磁場力的方向就是該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向C．通電導(dǎo)線在磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方受力一定大D．一小段通電導(dǎo)線在某處不受安培力的作用，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零【解析】某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是小磁針N極受磁場力的方向或是小磁針靜止時(shí)N極的指向，與小段通電導(dǎo)體放在該處受磁場力的方向不同，A錯(cuò)，B對(duì)．通電導(dǎo)線在磁場中的受力大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和它相對(duì)于磁場方向的放置都有關(guān)系，C錯(cuò)．一小段通電導(dǎo)線在某處不受安培力的作用，可能是由于該處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，也可能是導(dǎo)線與磁場平行放置，D錯(cuò)．【答案】B2．(多選)如圖3-2-4所示，通電直導(dǎo)線在蹄形磁鐵兩極間，受到力F的作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)，以下說法正確的是()圖3-2-4A．這個(gè)力F是通過磁場產(chǎn)生的B．這個(gè)力F沒有反作用力C．這個(gè)力F的反作用力作用在通電導(dǎo)線上D．這個(gè)力F的反作用力作用于蹄形磁鐵上【解析】磁場力是磁場本身性質(zhì)的體現(xiàn)，磁場是一種物質(zhì)，磁體間或磁體與通電導(dǎo)體間的作用都是通過磁場完成的，但是磁場看不見、摸不著并不意味著只有受力物體沒有施力物體，沒有反作用力．這時(shí)我們需找出產(chǎn)生磁場的物體，它才是施力物體，力F的反作用力作用在施力物體上．【答案】AD3．在磁場中的同一位置，先后引入長度相等的直導(dǎo)線a和b，a、b導(dǎo)線的方向均與磁場方向垂直，但兩導(dǎo)線中的電流不同，因此所受的力也不同．如圖所示是導(dǎo)線所受的力F與通過導(dǎo)線的電流I的關(guān)系，a、b各自有一組F、I的數(shù)據(jù)，在圖象中各描出一個(gè)點(diǎn)．在下列四個(gè)選項(xiàng)中，正確的是()【解析】根據(jù)公式F＝IBL得，B、L相同時(shí)，F(xiàn)∝I，故F－I圖線應(yīng)過原點(diǎn)，故選C.【答案】C4．(多選)將一電流元IL放入空間中某點(diǎn)，調(diào)整電流元的位置發(fā)現(xiàn)最大的磁場力為Fm，以下說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：08160150】A．該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為eq\f(Fm,IL)B．該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度小于eq\f(Fm,IL)C．該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于eq\f(Fm,IL)D．該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與IL無關(guān)【解析】電流元在磁場中受力最大時(shí)，導(dǎo)線與磁場垂直．根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義知B＝eq\f(Fm,IL)，故A對(duì)，B、C錯(cuò)．磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度僅與磁場自身因素有關(guān)，與電流元無關(guān)，D對(duì)．【答案】AD5．(多選)在空間某點(diǎn)A存在兩個(gè)磁場B1、B2，B1＝3T，B2＝4T，A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可能為()A．7T B．1TC．5T D．0【解析】磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，合成時(shí)遵循平行四邊形定則，所以合磁感應(yīng)強(qiáng)度的范圍為B2－B1≤B≤B2＋B1，分析可得選項(xiàng)A、B、C正確．【答案】ABC6．關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電流I、導(dǎo)線長L和導(dǎo)線所受磁場力F的關(guān)系，下列說法中正確的是()A．在B＝0的地方，F(xiàn)一定等于零B．在F＝0的地方，B一定等于零C．若B＝1T，I＝1A，L＝1m，則F一定等于1ND．若L＝1m，I＝1A，F(xiàn)＝1N，則B一定等于1T【解析】由F＝ILB，當(dāng)B＝0時(shí)，F(xiàn)一定為零．但是用B＝eq\f(F,IL)判斷B時(shí)，B一定要和通電導(dǎo)線垂直，沒有垂直這個(gè)條件，是無法判斷的．故只有A正確．【答案】A7．(多選)關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電場強(qiáng)度E的比較，下列說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：08160151】A．磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電場強(qiáng)度E都是矢量B．磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電場強(qiáng)度E都是由場本身決定的C．磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電場強(qiáng)度E的方向是檢驗(yàn)電流和檢驗(yàn)電荷在場中受力的方向D．磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電場強(qiáng)度E都是用比值來定義的【解析】磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電場強(qiáng)度E都是矢量，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向是小磁針N極受力的方向，與檢驗(yàn)電流元受力的方向垂直，所以A對(duì)C錯(cuò)，B和E都是比值定義法定義的物理量，它們都與檢驗(yàn)電流元或檢驗(yàn)電荷無關(guān)，都是由場本身決定的，所以B、D都正確，本題的答案為ABD.【答案】ABD8．磁感應(yīng)強(qiáng)度為矢量，它可以分解為幾個(gè)分量．(1)如果北半球某處地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，與水平方向的夾角為θ，那么該處地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量和豎直分量各為多大？(2)如果地理南、北極和地磁北、南極是重合的，那么在赤道上空磁場的豎直分量是多大？在極地上空地磁場的水平分量是多大？【解析】(1)因磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，與水平方向的夾角為θ，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量和豎直分量分別為：B水平＝Bcosθ；B豎直＝Bsinθ.(2)在赤道上空，θ＝0，故有B豎直＝0；在極地上空θ＝90°，故有B水平＝0.【答案】(1)BcosθBsinθ(2)00[能力提升]9．某同學(xué)為檢驗(yàn)?zāi)晨臻g有無電場或者磁場存在，想到的以下方法中不可行的是()A．在該空間內(nèi)引入檢驗(yàn)電荷，如果電荷受到電場力說明此空間存在電場B．在該空間內(nèi)引入檢驗(yàn)電荷，如果電荷沒有受到電場力說明此空間不存在電場C．在該空間內(nèi)引入通電導(dǎo)線，如果通電導(dǎo)線受到磁場力說明此空間存在磁場D．在該空間內(nèi)引入通電導(dǎo)線，如果通電導(dǎo)線沒有受到磁場力說明此空間不存在磁場【解析】如果把電荷引入電場中，一定會(huì)受到電場力作用，如果電荷沒有受到電場力作用，一定是沒有電場，A、B可行．把通電導(dǎo)線引入磁場中時(shí)，只要電流方向不與磁場方向平行，就會(huì)受到磁場力作用，但是不受磁場力的原因有兩個(gè)，一是沒有磁場，二是雖有磁場，但是電流方向與磁場方向平行，C可行，D不可行．【答案】D10.(多選)如圖3-2-5所示，直導(dǎo)線處于足夠大的勻強(qiáng)磁場中，與磁感線成θ＝30°角，導(dǎo)線中通過的電流為I，為了增大導(dǎo)線所受的磁場力，可采取的辦法是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：08160152】圖3-2-5A．增大電流IB．增加直導(dǎo)線的長度C．使導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)30°D．使導(dǎo)線在紙面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)60°【解析】當(dāng)通電導(dǎo)線垂直于磁場方向放入磁場時(shí)，F(xiàn)＝BIL，故A、B、D正確．【答案】ABD11．如圖3-2-6所示，ab、cd為兩根相距2m的平行金屬導(dǎo)軌，水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，通以5A的電流時(shí)，質(zhì)量為3.6kg的金屬棒MN沿導(dǎo)軌做勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)棒中電流增大到8A時(shí)，棒能獲得2m/s2的加速度，已知金屬棒受到的磁場力方向水平．求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。畧D3-2-6【解析】設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬棒與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，金屬棒的質(zhì)量為m，金屬棒在磁場中的有效長度為L＝2m．當(dāng)棒中的電流為I1＝5A時(shí)，金屬棒所受到的安培力與軌道對(duì)棒的滑動(dòng)摩擦力平衡，金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)．由平衡條件可得BI1L＝μmg①當(dāng)金屬棒中的電流為I2＝8A時(shí)，棒做加速運(yùn)動(dòng)，加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律得：BI2L－μmg＝ma②將①代入②得B＝eq\f(ma,I2－I1L)＝eq\f×2,3×2)T＝T.【答案】T12．磁場具有能量，磁場中單位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為eq\f(B2,2μ)，式中B是磁感應(yīng)強(qiáng)度，μ是磁導(dǎo)率，在空氣中μ為已知常數(shù)．為了近似測得條形磁鐵磁極端面附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，一學(xué)生用一根端面面積為A的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P，再用力將鐵片與磁鐵拉開一段微小距離Δl.并測出拉力F，如圖3-2-7所示．因?yàn)镕所做的功等于間隙中磁場的能量，試由此求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F、A之間的關(guān)系式．圖3-2-7【解析】用力F把鐵片P拉開一段微小距離Δl的過程，實(shí)際上就是力F克服磁場力做功，把其他