新课练21 磁感应强度几种常见的磁场 新高二物理人教版解析版.docx
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新课练21磁感应强度几种常见的磁场新高二物理人教版解析版
新课练21磁感应强度、几种常见的磁场(解析版)
基本要求
1.了解磁感应强度的概念,知道磁感应强度方向的规定、定义式和单位。
2.通过探究,了解影响通电导线受力的因素。
3.知道公式
或
的适用范围,并会用来进行简单的计算。
4.了解磁感线的概念,知道磁感线的作用。
5.了解直线电流周围的磁场分布,并会用磁感线描绘。
6.会用安培定则解决直线电流的磁感线方向和电流方向判断问题。
7.了解环形电流和通电螺线管内、外部磁场的分布,并会用磁感线描绘。
8.会用安培定则解决环形电流和通电螺线管的磁感线方向和电流方向判断问题。
9.了解安培分子电流假说,并会用来解释简单的磁现象。
10.了解匀强磁场的概念,会画匀强磁场的磁感线。
10.了解磁通量的概念,知道公式q)=BS及其适用条件,知道磁通量的单位,会计算平面与磁场垂直时的磁通量。
发展要求
1.由公式
,进一步理解物理量的比值定义法。
2.认识直线电流、环形电流、通电螺线管的统一性。
3.了解磁通密度的概念,知道磁通密度也是描述磁场强弱的物理量。
4.会计算磁场方向与平面不垂直时的磁通量。
5.会定性分析平面内具有相反方向磁场的磁通量问题。
说明
不要求计算磁场的磁通密度。
一、单选题
.在国际单位制中,磁感应强度的单位是
A.伏特B.特斯拉C.牛顿D.安培
【答案】B
【解析】
对基本的物理量要掌握住物理量的单位和基本的物理公式,由此即可分析得出本题。
本题考查物理量的单位,属于基础题,关键要同学们多看书,熟悉各个物理量的单位,还要搞清哪些是基本单位,哪些是导出单位。
【解答】
A.伏特是电压的单位,故A错误;
B.特斯拉是磁感应强度的单位,故B正确;
C牛顿是力的单位,故C错误;
D.安培是电流的单位.故D错误;
故选B。
2.“特斯拉”是下列哪个物理量的单位
A.磁感应强度B.电场强度C.库仑力D.电容
【答案】A
【解析】
“特斯拉”是磁感应强度的单位,不是电场强度、库仑力、电容的单位。
本题考查对物理量的掌握程度,单位是物理量的组成部分,对名称和符号都要记住,可结合物理公式加强记忆。
【解答】
A.磁感应强度的单位是特斯拉,故A正确;
B.电场强度的单位是牛
库,不是特斯拉,故B错误;
C.库仑力的单位是牛顿,不是特斯拉,故C错误;
D.电容的单位是法拉,不是特斯拉,故D错误。
故选A。
3.一根长度
的直导线,通过的电流
。
垂直于磁场放入磁场中P处,受到的磁场力
。
现在将该通电导线从磁场中撤走,则P处的磁感应强度为
A.0B.
C.
D.无法确定
【答案】B
【解析】
当通电导线垂直放入磁场中时,所受的安培力最大,由
求得磁感应强度B,因磁感应强度由磁场本身属性决定,与F、I、L无关,故将该通电导线从磁场中撤走,则P处的磁感应强度不变。
解决本题关键要知道当通电导线垂直放入磁场中时,所受的安培力最大,且知道磁感应强度由磁场本身属性决定,基础题。
【解答】
由题意,通电导线与磁场垂直,由
,因磁感应强度由磁场本身属性决定,与F、I、L无关,故将该通电导线从磁场中撤走,则P处的磁感应强度不变,故P处的磁感应强度仍为
,故ACD错误,B正确。
故选B。
4.关于磁感应强度,下列说法正确的是
A.通电导线所受的磁场力为零,该处的磁感应强度也一定为零
B.放置在磁场中
长的通电导线,通过
的电流,受到的磁场力为
,则该处的磁感应强度就是
C.磁场中某处磁感应强度B的方向跟电流在该处受到的磁场力F的方向相同
D.一小段通电导线放在磁感应强度为零的位置,那么它受到的磁场力也一定为零
【答案】D
【解析】
本对于磁感应强度的定义式
是要明确其定义方法、适用条件,以及各个物理量的含义,可以和电场强度的定义
类比学习。
本题考查了磁场的大小与方向,磁感应强度
是采用比值法定义的,B大小与F、IL无关,B由磁场本身决定,当电流方向与磁场方向不在同一直线上时,导体才受到磁场力作用,磁场力的方向与电流、磁场垂直。
【解答】
A.当电流的方向与磁场的方向平行时,电流受到的安培力等于0,此时的磁感应强度不一定是0,故A错误;
B.垂直于磁场的方向放置在磁场中1 m长的通电导线,通过1 A的电流,受到的磁场力为1N,则该处的磁感应强度就是1T,故B错误;
C.根据左手定则,磁场中某处的B的方向跟电流在该处受到的磁场力F的方向垂直,故C错误;
D.一小段通电导线放在B为零的位置,根据
,那么它受到的磁场力也一定为零,故D正确。
故选D。
5.关于磁感应强度方向和电场强度方向,下列说法不正确的是
A.电场强度方向与电荷所受静电力方向相同
B.电场强度方向与正电荷所受静电力方向相同
C.磁感应强度方向与小磁针N极所受磁场力方向相同
D.磁感应强度方向与小磁针静止时N极所指的方向相同
【答案】A
【解析】
电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同,磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指的方向相同。
本题考查了电场强度和磁场强度的方向规定,属于简单题。
【解答】
电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同,A错误、B正确;
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,C正确;
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,D正确。
本题选说法不正确的,故选A。
6.关于磁感应强度
,下列说法正确的是
A.电流元IL在磁场中受力为F,则磁感应强度B一定等于
B.磁感应强度大小与电流元IL的乘积成反比,与F成正比
C.磁感应强度方向与电流元IL在此点的受力方向相同
D.磁感强度大小是由磁场本身因素决定的,而与有无检验电流无关
【答案】D
【解析】
当电流元与磁场垂直时,
,根据磁感应强度定义的条件来分析当电流元与磁场垂直不时B的大小。
本题考查对基本概念的理解能力,要注意磁感应强度B定义式
的条件:
电流元与磁场垂直。
【解答】
A.只有当电流元与磁场垂直时,
当电流元与磁场不垂直时,
,故A错误;
公式
是磁感应强度的定义式,磁感应强度大小与磁场有关,与电流元无关,磁感强度大小是由磁场本身因素决定的,而与有无检验电流无关,故B错误,D正确;
C.磁感应强度的方向,与电流元在此点的受力方向垂直,故C错误。
故选D。
7.下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是
A.通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大
B.通电导线在磁感应强度大的地方所受安培力一定大
C.放在匀强磁场中各处的通电导线,所受安培力大小和方向处处相同
D.磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线所受安培力的大小和方向无关
【答案】D
【解析】
磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,通过电流元垂直放置于磁场中所受磁场力与电流元的比值来定义磁感应强度.比值与磁场力及电流元均无关.电流元所受磁场力是由左手定则来确定.
磁感应强度是通过比值定义得来,例如电场强度也是这种定义,电场强度与电场力及电荷量均没有关系.再如密度也是,密度与物体的质量及体积均无关.同时电流元放入磁场中不一定有磁场力,还受放置的角度有关.
【解答】
A.当通电导线垂直放入磁场中,受磁场力大的地方,磁感应强度一定越大,故A错误;
B.一小段通电导线平行放在某处不受磁场力作用,则该处的磁感应强度不一定为零,故B错误;
C.放在匀强磁场中各处的通电导线受力为
,受力大小与电流、导线的长度及导线与磁场的夹角有关,故C错误;
D.磁感应强度的大小跟垂直放在磁场中的通电导线受力的大小没有关系,与通电导线电流大小也没有关系,它由磁场的性质决定,故D正确;
故选:
D。
8.关于磁场和磁感线的描述,下列说法中正确的是
A.磁感线和磁场都是客观存在的
B.磁铁的磁感线总是从N极出发,到S极终止
C.磁感线越密的地方磁场越强
D.磁感线的切线方向就是小磁针S极在此位置的受力方向
【答案】C
【解析】
为了方便描述磁场,人们假想出一些磁感线,用磁感线来形象的描述磁场;同时,对于磁体的周围,不管有没有画出磁感线,其磁场是一定存在的;磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线的切线的方向表示磁场的方向。
此题考查了磁感线的引入目的,磁场方向的规定,记住相关的基础知识,对于解决此类识记性的题目非常方便。
【解答】
A.磁场是客观存在的,但磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向,但不是真实存在的,故A错误;
B.磁感线在磁铁的外部是从磁铁的N极到S极,在磁铁的内部是S极指向N极,磁铁内部的磁感线与外部的磁感线形成闭合曲线,故B错误;
C.磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线越密的地方磁场越强,故C正确;
D.磁感线的切线方向就是磁场的方向,是小磁针N极在此位置的受力方向,故D错误;
故选:
C。
9.下列各图中,用带箭头的细实线表示通电直导线周围磁感线的分布情况,其中正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
在电磁学中应注意空间想象能力的培养,要学会由立体图画出平面图,只有这样才能顺利求解一些电磁场中的力学问题
【解答】
通电直导线的磁感线是由导线为中心的一系列同心圆,且导线与各圆一定是相互垂直的,故正确的画法只有D。
故选D。
10.如图所示,通电直导线周围磁场的磁感线上有a、b两点。
下列说法正确的是
A.a、b两点的磁场方向相同
B.a、b两点的磁场方向相反
C.a、b两点的磁感应强度大小相等
D.a、b两点的磁感应强度大小不等
【答案】C
【解析】
由通电直导线周围的磁感线的分布判断得解。
本题主要主要考查通电直导线周围的磁感线的分布,知道其周围磁感线的分布由安培定则判断,知道磁感线的疏密表示磁场的强弱,较简单。
【解答】
由安培定则可知,通电直导线周围的磁感线为顺时针方向,且为以导线上任一点为圆心的一系列同心圆,由于ab两点离导线距离相等,故两点的磁感应强度的大小相等,a点的磁场方向向下,b点的磁场方向向左。
故ABD错误,C正确。
故选C。
11.在下列图中“
”表示直线电流方向垂直纸面向里,“
”表示直线电流方向垂直纸面向外,则下列图形中能正确描绘直线电流周围的磁感线的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
根据右手螺旋定则判断电流周围的磁场方向。
解决本题的关键知道电流和周围磁场方向的关系,会通过安培定则进行判断。
【解答】
右手握住直导线,大拇指所指方向为电流方向,四指弯曲方向为电流周围的磁场方向,故D正确,ABC错误。
故选D。
12.如图所示,在通电螺线管附近放置四枚小磁针a、b、c、d,小磁针静止时,指向正确的是
涂黑的一端为N极
A.aB.bC.cD.d
【答案】B
【解析】
运用右手螺旋定则判断出螺线管内外磁场的方向,小磁针静止时N极的指向表示磁场的方向。
解决本题的关键会根据右手螺旋定则判断螺线管周围的磁场方向,以及知道小磁针静止时N极的指向表示磁场的方向。
【解答】
右手握住螺线管,四指弯曲方向为电流的绕行方向,大拇指指向表示螺线管内部磁场的方向,所以螺旋管内部磁场方向为从右向左,外部从左向右,故小磁针a、c、d的N极水平向左,b的N极水平向右,故B正确,ACD错误。
故选B。
13.下列说法正确的是
A.磁感线总是从磁体的N极指向S极
B.同向电流相互排斥,反向电流相互吸引
C.电流的磁场是由电荷的运动产生的
D.重力不计的带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期随粒子运动半径的增大而增大
【答案】C
【解析】
在磁铁外部磁感线从磁体的N极指向S极,在内部有S极回到N极,形成闭合曲线;同向电流相互吸引,反向电流相互排斥;电流的磁场是由电荷的运动产生的;根据周期公式分析。
本题考查了磁感线、电流的磁场、磁场对电流的作用等,要求灵活运用所学知识,平行的通电导线间会出现相互吸引或排斥的现象,要明白这种现象的原因是安培力的作用。
【解答】
A.在磁铁外部磁感线从磁体的N极指向S极,在内部有S极回到N极,形成闭合曲线,故A错误;
B.根据安培定则和左手定则可知同向电流相互吸引,反向电流相互排斥,故B错误;
C.电流的磁场是由电荷的运动产生的,故C正确;
D.根据
,重力不计的带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期与粒子运动半径无关,故D错误。
故选C
14.如图所示,小磁针N极指向正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
根据磁体周围的磁感线方向是从N极出发回到S极,且磁感线上的任何一点的切线方向跟小磁针放在该点的北极指向一致来判断。
本题考查了磁感线的方向,以及磁场中小磁针的方向与磁感线的关系。
本题也可以根据磁极间相互作用的规律来判断。
【解答】
根据磁场中任一点小磁针北极和该点的磁感线方向一致,
A.A图点磁针北极指向上,故A正确;
B.B图磁针北极指向右端,故B错误;
C.C图磁针北极指向上端,故C错误;
D.D图磁针北极指向左端,故D错误。
故选A。
15.如图所示为通电螺线管产生的磁场,关于a、b两点磁感应强度的描述,下列说法正确的是
A.大小相等,方向相同
B.大小相等,方向不同
C.大小不等,方向相同
D.大小不等,方向不同
【答案】D
【解析】
明确磁感线的性质,知道磁感线的疏密表示磁场的强弱,而磁感线的切线方向表示该点磁场的方向。
本题考查磁感线的基本性质,要注意明确磁感线与电场线基本性质相同,均是为了形象地描述磁场而收入的虚拟线,同时注意它们间的不同之处。
【解答】
根据磁感线的性质可知,ab两点所在位置的磁感线疏密程度不同,故大小不相等,同时两点处磁感线的切线不同,故方向不同,故D正确,ABC错误。
故选D。
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