高中物理课时达标训练（选修3－1）：第三章磁场 第2课时 磁感应强度

1、 1. 磁感应强度的方向：物理学中把小磁针在磁场中静止时 N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向。 2. 磁感应强度的意义：描述磁场强弱及方向的物理量，表示符号为 B。 3. 实验探究影响通电导体受力的因素 将一根直导线水平悬挂在磁铁的两极间，导线的方向与磁场的方向垂直。 保持磁场中指直导线的长度不变，改变电流大小，通过观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大小。 保持电流不变，改变磁场中直导线长度，通过观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大小。 上述过程中的体现了实验中常用到的探究方法控制变量法。 实验结论：通电导线与磁场垂直时，它受力大小既与导线的长度 L 成正比，又与导线中的电流 I 成正比，即 与 IL 成正比。 3. 磁感应强度的大小 定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的安培力跟电流 I 和导线长度 L 的乘积 IL 的比值叫做通电导 线所在处的磁感应强度。 定义式：。 F B IL 单位：在国际单位制中的单位是特斯拉简称特，符号为 T。由力 F、电流 I 和长度 L 的单位决定，1T=1 N A m 长度为 1m 的导线通入 1A 的电流，垂直放在磁场中，若受到的力

2、为 1N，该磁场的磁感应强度就是 1 T。 有关磁感应强度 B 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 的方向与小磁针在任何情况下 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 磁场的方向就是磁感应强度的方向，规定为小磁针静止时 N 极所指的方向或小磁针 N 极受力方向， 它与通电导线所受力的方向是不一致的。 答案：BD 在磁场中的同一位置，先后引入长度相等的直导线 a 和 b，a、b 导线的方向均与磁场方向垂直，两导线 中的电流不同，因此受力不一样，下面的几幅图象表现的是导线受力 F 与通过导线的电流 I 的关系，正确的是 （ ） A. B. C. D. 如图所示，光滑的轨道 PQ 和 MN 宽度为 d=0.5m，跟一电动势为 E=1.5V，内阻 r=0.5 的电池组相连， 水平地放在竖直向下的磁感应强度为 B 的匀强磁场中，轨道上可自由滑动的金属棒 CD 的质量 m=0.5kg，电阻为 R=0.5，其余电阻不计，开关 S 闭合的瞬间，CD 棒的磁场力水平向右，棒的加速度为 3.0m/s

3、2，求磁场的磁感 应强度。 根据闭合电路的欧姆定律求出回路电流，再根据牛顿第二定律列式求出 B。 解析：S 闭合瞬间，回路电流 A， 1.5 A1.5 0.50.5 E I Rr 根据牛顿第二定律 BId=ma， 解得：。 0.5 3.0 T2T 1.5 0.5 ma B Id 磁感应强度为矢量，它可以分解为几个分量。 （1）如果北半球某处地磁场的磁感应强度大小为 B，与水平方向的夹角为 ，那么该处地磁场的磁感应强度的水平分 量和竖直分量各为多大？ （2）如果地理南、北极和地磁北、南极是重合的，那么在赤道上空磁场的竖直分量是多大？在极地上空地磁场的水 平分量是多大？ (2)在赤道上空，因为 0，故有 By0；在极地上空，因为 90，故有 Bx0。 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体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沿磁感线方向，磁场逐渐减弱 2磁感应强度 B 在国际单位制中的单位是特斯拉（符号：T），下列单位中与磁感应强

4、度单位一致的是（ ） A B N A m N A s C D N C m 2 V s m 3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 4 关于磁感应强度，下列说法中正确的是（ ） A由 B=可知，B 与 F 成正比，与 IL 成反比 F IL B由 B=可知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场 F IL C通电导线在磁场中受力越大，磁场可能越强 D磁感应强度的方向就是该处电流受力方向 5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后，N 极所指的方向相同 6在匀强磁场中某处，垂直于磁场方向放置一个长度 L=20 cm、通电电流 I=1 A 的直导线，导线受到的安培力 F=0.2 N。现将该通电导线从磁场中撤走，此时该处的磁感应强度大小为（ ） A0 B0.1 T C0.4 T D1 T 7. 在 xOy

5、 水平面中有一通电直导线,与 y 轴平行,导线中电流方向如图所示,该区域有匀强磁场,通电导线所受磁场 力的方向与 Oz 轴正方向相同,该磁场的磁感应强度的方向是( ). A .沿 x 轴负方向且一定沿 x 轴负方向 B .一定沿 y 轴负方向 C .可能沿 x 轴正方向 D .可能沿 x 轴负方向 8如图所示，M、N 和 P 是以 MN 为直径的半圆弧上的三点，O 为半圆弧的圆心，在 O 点存在的垂直纸面向里 运动的匀速电子束。MOP=60，在 M、N 处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电 流，方向如图所示，这时 O 点的电子受到的洛伦兹力大小为F1。若将 M 处长直导线移至P 处，则 O 点的电子受 到的洛伦兹力大小为F2。那么 F2与 F1之比为（ ） A:1 B:2 33 C1:1 D1:2 9有一小段通电导线，长为 1 cm，通入的电流为 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 一定是（ ） AB=2 T BB2 T CB2 T D以上情况都有可能 10.金属滑杆 ab 连着一弹簧，水平地放置在两根互相平行的光滑金

6、属导轨 cd、ef 上，如图所示，垂直 cd 与 ef 有 匀强磁场，磁场方向如图所示，合上开关 S，弹簧伸长 2cm，测得电路中电流为 5A，已知弹簧的劲度系数为 20N/m，ab 的长为 L=0.1m求匀强磁场的磁感应强度的大小是多少？ 11磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流是2.5 A，导线长 1 cm，它受到的安培力为 510-2 N。问： （1）这个位置的磁感应强度是多大？ （2）如果把通电导线中的电流增大到 5 A 时，这一点的磁感应强度是多大？ （3）如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否肯定这里没有磁场。 参考答案与解析参考答案与解析 1B 4C 解析：（当导线与磁场方向垂直时）是磁感应强度的比值定义法，公式正反比关系不成立，故 A 错误； F B IL 若通电导线与磁场平行，不管磁感应强度多大，通电导线所受安培力为零，故 B 错误；据（当导线与磁 F B IL 场方向垂直时），通电导线在磁场中受力越大，磁场可能越强，C 正确；据左手定则，磁感应强度的方向与该 处电流受力方向垂直，故 D 错误。 5BCD 解析：电场的方向与磁感应强度的方向都是人为规定的。

7、正电荷在电场中受力的方向规定为电场中该点的电场 方向，所以 B 正确，A 错误；在磁场中规定小磁针静止时 N 极所指的方向或 N 极的受力方向为该点磁感应强度 的方向，故 CD 正确。 6D 解析：由题意，导线与磁场垂直，则有：F=BIL 得：，磁感应强度是由磁场本身决定的， 0.2 T=1T 1 0.2 F B IL 与是否有电流无关，故将该通电导线从磁场撤走，则 P 处磁感应强度保持不变，所以 D 正确，ABC 错误。 7. D 8B 解析：依题意，每根导线在 O 点产生的磁感强度为，方向竖直向下，则电子在 O 点受到的洛伦兹力为 1 1 2 B ；则当 M 移至 P 点时，O 点合磁感强度大小为：B2=2cos30=，则电子在 O 点受到的洛 11 FBev 1 1 2 B 1 3 2 B 伦兹力为，则 F2与 F1之比为:2，故选 B。 221 3 2 FB evBev 3 9C 解析：本题考查磁感应强度的定义，磁感应强度的定义式中的电流是垂直于磁场方向的电流。如果通电导线是垂直磁 场方向放置的，此时所受磁场力最大 F=0.1 N。则该点磁感应强度为：。 0.1 T=2 T 5 0.01 F B IL 和 L 发生变化并不影响磁感应强度 B 的变化。 （1）由磁感应强度的定义式得： =2 T。 F B IL 2 2 5 10 T 2.5 1 10 （2）磁感应强度 B 是由磁场和空间位置（点）决定的，和导线的长度 L、电流 I 的大小无关，所以该点的磁感应强 度是 2T。 （3）如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，则有两种可能： 该处没有磁场； 该处有磁场，只不过通电导线与磁场方向平行。

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