2024-2025學年高中物理第3章磁場3磁感應強度磁通量作業(yè)含解析教科版選修3-1

PAGE3-磁感應強度磁通量(時間：15分鐘分值：50分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分)1．物理學中有很多物理量的定義，可用公式來表示，不同的概念定義的方法不一樣，下列四個物理量中，定義法與其他物理量不同的一組是()A．電場強度E＝eq\f(F,q) B．導體的電阻R＝eq\f(ρl,S)C．電容C＝eq\f(Q,U) D．磁感應強度B＝eq\f(F,IL)B[R＝ρeq\f(l,S)是電阻定律，電阻的確定式，其它三個式子都是各量的定義式，故本題選B．]2.(多選)如圖所示，可自由轉動的小磁針上方有一根長直導線，起先時二者在紙面內平行放置．當導線中通以如圖所示電流I時，發(fā)覺小磁針的N極向里，S極向外，停留在與紙面垂直的位置上．這一現(xiàn)象說明()A．小磁針感知到了電流的磁場B．小磁針處磁場方向垂直紙面對里C．小磁針處磁場方向垂直紙面對外D．若把小磁針移走，該處就沒有磁場了AB[電流在導線四周產(chǎn)生了磁場，小磁針N極的指向為磁場的方向，所以A、B正確，C錯誤；該處的磁場與通電電流有關，與小磁針無關，所以D錯誤．]3．對磁現(xiàn)象的探討中有一種“磁荷觀點”．人們假定，在N極上聚集著正磁荷，在S極上聚集著負磁荷．由此可以將磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象類比，引入相像的概念，得出一系列相像的定律．例如磁的庫侖定律、磁場強度、磁偶極矩等．在磁荷觀點中磁場強度定義為：磁場強度的大小等于點磁荷在該處所受磁場力與點磁荷所帶磁荷量的比值，其方向與正磁荷在該處所受磁場力方向相同．若用H表示磁場強度，F(xiàn)表示點磁荷所受磁場力，qm表示磁荷量，則下列關系式正確的是()A．F＝eq\f(H,qm) B．H＝eq\f(F,qm)C．H＝Fqm D．qm＝HFB[題目已經(jīng)說明磁場強度的大小等于點磁荷在該處所受磁場力與點磁荷所帶磁荷量的比值，故：H＝eq\f(F,qm).]4.在試驗精度要求不高的狀況下，可利用羅盤來測量電流產(chǎn)生磁場的磁感應強度．詳細做法是：在一根南北方向放置的直導線的正下方10cm處放一個羅盤．導線沒有通電時羅盤的指針(小磁針的N極)指向北方；當給導線通入電流時，發(fā)覺羅盤的指針偏轉肯定角度，依據(jù)偏轉角度即可測定電流磁場的磁感應強度．現(xiàn)已測出此地的地磁場水平重量Be＝5.0×10－5T，通電后羅盤指針停在北偏東60°的位置(如圖所示)．由此測出該通電直導線在其正下方10cm處產(chǎn)生磁場的磁感應強度大小為()A．5.0×10－5T B．1.0×10－4TC．8.66×10－5T D．7.07×10－5TC[將羅盤放在通電直導線下方，羅盤靜止時羅盤指針所指方向為該處的合磁場方向，如圖，所以電流在該處產(chǎn)生的磁場的磁感應強度為B1＝Btanθ，代入數(shù)據(jù)得：B1＝8.66×10－5T．C正確．]5．長10cm的通電直導線，通過1A的電流，在磁場強弱、方向都一樣的空間(勻強磁場)中某處受到的磁場力為0.4N，則該磁場的磁感應強度()A．等于4T B．大于或等于4TC．小于或等于4T D．上述說法都錯誤B[題目中沒有給出導線如何放置，若導線與磁場垂直，則由磁感應強度定義式得出B＝eq\f(F,IL)＝eq\f(0.4,1×0.1)T＝4T．若導線放置時沒與磁場垂直，此時受磁場力為0.4N，依據(jù)磁感應強度定義式B＝eq\f(F,IL)可知此處磁感應強度將大于4T，故B正確．]6．三根完全相同的長直導線相互平行，通以大小和方向都相同的電流．它們的截面處于一個正方形abcd的三個頂點a、b、c處，如圖所示．已知每根通電長直導線在其四周產(chǎn)生的磁感應強度與距該導線的距離成反比，通電導線b在d處產(chǎn)生的磁場其磁感應強度大小為B，則三根通電導線產(chǎn)生的磁場在d處的總磁感應強度大小為()A．2B B．3BC．eq\f(3\r(2),2)B D．3eq\r(2)BB[設正方形邊長為l，則導線b在d處形成的磁場磁感應強度大小B＝eq\f(k,\r(2)l)；ac兩根導線在d處形成的磁場磁感應強度大小均為：Ba＝Bc＝eq\f(k,l)＝eq\r(2)B；則三根通電導線產(chǎn)生的磁場在d處的總磁感應強度大小為B總＝eq\r(2)Ba＋B＝3B．]二、非選擇題(14分)7．如圖所示，長度為10cm的一段直導線AB，與磁場方向垂直地放置在磁感應強度B＝3×10－2T的勻強磁場中．今在導線中通以10A的電流，方向自B向A，導線以固定點O為轉動軸(設OA＝3OB)，在紙面內由圖中位置按順時針方向轉過60°角時，求：(1)導線受到的磁場力的大小和方向；(2)假如AB在豎直面內，AB從圖中位置以O點為轉動軸，由紙面對外轉30°角時，狀況又如何？解析：(1)F＝ILBsinθ＝10×0.1×