2022年高考物理 3-2磁感應(yīng)強(qiáng)度同步檢測 新人教版選修3-1

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1、2022年高考物理 3-2磁感應(yīng)強(qiáng)度同步檢測 新人教版選修3-1 1.(xx·長沙高二檢測)關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列說法中正確的是(  ) A.若長為L、電流為I的導(dǎo)線在某處受到的磁場力為F,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度必為 B.由B=知,B與F成正比,與IL成反比 C.由B=知,一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力,說明該處一定無磁場 D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是小磁針北極所受磁場力的方向 答案:D 解析:磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是客觀存在的,與是否放置通電導(dǎo)線無關(guān),故選項(xiàng)B錯(cuò).定義式B=中要求一小段通電導(dǎo)線應(yīng)垂直于磁場放置才行,如果平行于磁場放置,則力F為零.故選項(xiàng)A、C均錯(cuò).正確答案為D. 2.

2、與磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相同的是(  ) A.放在該點(diǎn)的通電直導(dǎo)線所受的磁場力的方向 B.放在該點(diǎn)的正檢驗(yàn)電荷所受的磁場力的方向 C.放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)N極所指的方向 D.放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)S極所指的方向 答案:C 解析:通電直導(dǎo)線所受磁場力方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直,故A錯(cuò).靜止的正電荷不受磁場力作用,故B錯(cuò).物理學(xué)中規(guī)定,磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)N極所指的方向相同,故C正確,D錯(cuò)誤. 3.一段電流元放在同一勻強(qiáng)磁場中的四個(gè)位置,如圖所示,已知電流元的電流I、長度L和受力F,則可以用表示磁感應(yīng)強(qiáng)度B的是(  ) 答案:AC 解析:當(dāng)通電導(dǎo)線垂

3、直于磁場方向時(shí),可用表示B. 4.(xx·青州一中高二檢測)將一小段通電直導(dǎo)線垂直磁場方向放入一勻強(qiáng)磁場中,下列圖象能正確反映各量間關(guān)系的是(  ) 答案:BC 解析:勻強(qiáng)磁場各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向相同,不隨F或IL而發(fā)生變化,故B正確,D錯(cuò)誤.由于導(dǎo)線垂直于磁場,有B=,即F=ILB.可見在B不變的情況下F與IL成正比,所以A錯(cuò)誤,C正確.正確答案為B、C. 5.某地地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大約是4.0×10-5T.一根長為500m的電線,電流為10A,該導(dǎo)線受到的最大磁場力是多少? 答案:0.2N 解析:電流處在地磁場中,根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義,只有電流與磁場垂直時(shí),所受

4、的磁場力最大. 由公式B=可得F=BIL 所以F=4.0×10-5×10×500N=0.2N. 6.勻強(qiáng)磁場(各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向均不變的磁場)中長2cm的通電導(dǎo)線垂直磁場方向,當(dāng)通過導(dǎo)線的電流為2A時(shí),它受到的磁場力大小為4×10-3N,問: (1)該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是多大? (2)若電流不變,導(dǎo)線長度減小到1cm,則它受到的磁場力F和該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B各是多少? (3)若導(dǎo)線長不變,電流增大為5A,則它受到的磁場力F和該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B各是多少? (4)若讓導(dǎo)線與磁場平行,該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大?通電導(dǎo)線受到的磁場力多大? 答案:(1)0.1T (2)2×10-3N 0

5、.1T (3)10-2N 0.1T (4)0.1T 0 解析:(1)根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義B==T=0.1T. (2)勻強(qiáng)磁場中該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場本身來決定,不因?qū)Ь€長度的改變而改變,因此,B=0.1T.根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義B=可得,導(dǎo)線長度減小到1cm,則它受磁場力F=BIL=0.1×2×10-2N=2×10-3N. (3)勻強(qiáng)磁場中該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度也不因電流的改變而改變,因此,B=0.1T.根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義B=可得,電流增大為5A,則它受磁場力F=BIL=0.1×5×2×10-2N=10-2N. (4)磁感應(yīng)強(qiáng)度B是磁場本身的性質(zhì),與F、I、L無關(guān).若導(dǎo)線與磁場平行,磁感應(yīng)

6、強(qiáng)度不變.而磁場力為0. 能力提升 1.(xx·泰安高二檢測)有一段直導(dǎo)線長1cm,通以5A電流,把它置于磁場中的某點(diǎn)時(shí),受到的磁場力為0.1N,則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值可能為(  ) A.1T B.0.5T C.2T D.2.5T 答案:CD 解析:由I與B垂直時(shí)B=可解得B=2T.但題目中未點(diǎn)明I與B是否垂直,故B的值也可能大于2T.所以正確答案為C、D. 2.如圖所示,在空間某點(diǎn)A存在大小、方向恒定的兩個(gè)磁場B1、B2,B1=3T,B2=4T,A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(  ) A.7T B.1T C.5T D.大于3T小于4T 答案:C 解析:B==T=5

7、T 3.先后在磁場中A、B兩點(diǎn)引入長度相等的短直導(dǎo)線,導(dǎo)線與磁場方向垂直.如圖所示,圖中a、b兩圖線分別表示在磁場中A、B兩點(diǎn)導(dǎo)線所受的力F與通過導(dǎo)線的電流I的關(guān)系.下列說法中正確的是(  ) A.A、B兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相等 B.A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 C.A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 D.無法比較磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 答案:B 解析:導(dǎo)線受到的磁場力F=BIL.對于題圖給出的F-I圖線,直線的斜率k=BL,由題圖可知ka>kb,又因A、B兩處導(dǎo)線的長度L相同,故A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,B項(xiàng)正確. 4.(xx·銀川高二檢測)在勻強(qiáng)磁場中某處P放一個(gè)

8、長度為L=20cm,通電電流I=0.5A的直導(dǎo)線,測得它受到的最大磁場力F=1.0N,其方向豎直向上,現(xiàn)將該通電導(dǎo)線從磁場撤走,則P處磁感應(yīng)強(qiáng)度為(  ) A.零 B.10T,方向豎直向上 C.0.1T,方向豎直向下 D.10T,方向肯定不沿豎直向上的方向 答案:D 解析:B==T=10T方向不沿力的方向 5.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

9、水平分量是多大? 答案:(1)Bcosθ Bsinθ (2)0 0 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. 6.(xx·武鳴高二檢測)在同一水平面內(nèi)的兩導(dǎo)軌互相平行,相距2m,置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1.2T、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,一質(zhì)量為3.6kg的銅棒垂直放在導(dǎo)軌上,當(dāng)棒中的電流為5A時(shí),銅棒受到水平方向的磁場力而沿導(dǎo)軌做勻速直線運(yùn)動(dòng),則當(dāng)棒中的電流為8A時(shí),銅棒的加速度大小為多大? 答案:2m/s2 解析:銅棒受力如圖所示 當(dāng)銅棒中通入電流為 5A時(shí),由平衡條件知道 I1LB=f 當(dāng)銅棒中電流增大為8A時(shí),由牛頓第二定律知道 I2LB-f=ma 以上兩式聯(lián)立得a=2m/s2

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