2022高中物理教師用書第三章第2節(jié)應(yīng)用創(chuàng)新演練新人教版選修3-1

【三維設(shè)計(jì)】2022高中物理教師用書第三章第2節(jié)應(yīng)用創(chuàng)新操練新人教版選修3-1[隨堂基礎(chǔ)穩(wěn)固]下面單位相當(dāng)于磁感覺(jué)強(qiáng)度的是2A·mmC·m解析：由B＝錯(cuò)誤!可知，1T＝1N/A·m，故磁感覺(jué)強(qiáng)度的單位是N/A·m，B正確。答案：B2如圖3－2－3所示，可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針上方有一根長(zhǎng)直導(dǎo)線，開(kāi)始時(shí)二者在紙面內(nèi)平行放置。當(dāng)導(dǎo)線中通以如下圖電流I時(shí)，發(fā)現(xiàn)小磁針的N極向里，S極向外，停留在與紙面垂直的地點(diǎn)上。這一現(xiàn)象說(shuō)明A小磁針感知到了電流的磁場(chǎng)圖3－2－3B小磁針處磁場(chǎng)方向垂直紙面向里C小磁針處磁場(chǎng)方向垂直紙面向外D若把小磁針移走，該處就沒(méi)有磁場(chǎng)了解析：小磁針能夠查驗(yàn)磁場(chǎng)的存在，當(dāng)導(dǎo)線中通入電流時(shí)，在導(dǎo)線的周圍就產(chǎn)生了磁場(chǎng)。在小磁針地點(diǎn)處的磁場(chǎng)方向?yàn)镹極的受力方向，即垂直紙面向里，故A、B正確，C錯(cuò)誤；電流的磁場(chǎng)是客觀存在的特殊物質(zhì)，不會(huì)隨小磁針的移走而消失，只需導(dǎo)線中有電流存在，磁場(chǎng)就會(huì)存在，故D不正確。答案：AB對(duì)于磁感覺(jué)強(qiáng)度，下列說(shuō)法正確的選項(xiàng)是＝錯(cuò)誤!可知，磁場(chǎng)中某處的磁感覺(jué)強(qiáng)度大小隨通電導(dǎo)線中電流I的減小而增大＝錯(cuò)誤!可知，磁場(chǎng)中某處的磁感覺(jué)強(qiáng)度大小隨通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力F的增大而增大C通電導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力為零，該處的磁感覺(jué)強(qiáng)度不一定為零D放置在磁場(chǎng)中1m長(zhǎng)的通電導(dǎo)線，經(jīng)過(guò)1A的電流受到的力為1N，則該處的磁感覺(jué)強(qiáng)度就是1T解析：磁感覺(jué)強(qiáng)度是反應(yīng)磁場(chǎng)本身力的特點(diǎn)的物理量，與是否存在通電導(dǎo)線、電流的大小、導(dǎo)線的長(zhǎng)度、導(dǎo)線放置方向均無(wú)關(guān)，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中垂直磁場(chǎng)放置時(shí)所受的力F＝BILC答案：C＝T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一根與磁場(chǎng)方向垂直放置、長(zhǎng)度L＝0.2m的通電導(dǎo)線中通有I＝0.4A的電流，則導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力大小為；若將導(dǎo)線轉(zhuǎn)過(guò)90°與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力為，此時(shí)磁場(chǎng)的磁感覺(jué)強(qiáng)度為。解析：當(dāng)磁感覺(jué)強(qiáng)度B與電流I垂直放置的時(shí)候，由公式＝錯(cuò)誤!可知＝BIL＝××NBF＝×10－2N當(dāng)導(dǎo)線放置方向與磁感覺(jué)強(qiáng)度的方向平行時(shí)，受到的磁場(chǎng)力的大小為零，磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感覺(jué)強(qiáng)度的大小和是否放置通電導(dǎo)線以及放置的方向無(wú)關(guān)，＝T。B答案：×10－2N0T[課時(shí)追蹤訓(xùn)練]滿分50分時(shí)間30分鐘一、選擇題本大題共8個(gè)小題，每題4分，合計(jì)32分。每題起碼有一個(gè)選項(xiàng)正確，把正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)下列對(duì)于磁感覺(jué)強(qiáng)度大小的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是通電導(dǎo)線受磁場(chǎng)力大的地方磁感覺(jué)強(qiáng)度一定大通電導(dǎo)線在磁感覺(jué)強(qiáng)度大的地方受力一定大C放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中各處的通電導(dǎo)線，受力大小和方向處處相同D磁感覺(jué)強(qiáng)度的大小和方向跟放在磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線受力的大小和方向無(wú)關(guān)解析：因?yàn)榇艌?chǎng)中某點(diǎn)的磁感覺(jué)強(qiáng)度的大小和方向是由磁場(chǎng)本身決定的，與通電導(dǎo)線的受力大小及方向都無(wú)關(guān)。所以A選項(xiàng)錯(cuò)，D選項(xiàng)正確。因?yàn)橥妼?dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的大小不單與磁感覺(jué)強(qiáng)度相關(guān)，而且與通電導(dǎo)線的取向相關(guān)，故B選項(xiàng)錯(cuò)，對(duì)C選項(xiàng)雖然勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁感覺(jué)強(qiáng)度處處相等，但當(dāng)導(dǎo)線在各個(gè)地點(diǎn)放置的方向不同時(shí)，磁場(chǎng)力是不相同的導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí)受磁場(chǎng)力最大，與磁場(chǎng)平行時(shí)受磁場(chǎng)力為零。而C選項(xiàng)中沒(méi)有說(shuō)明導(dǎo)線在各個(gè)地點(diǎn)的取向是否相同，所以C選項(xiàng)錯(cuò)。答案：D、電流為I都相同的一小段電流元放入某磁場(chǎng)中的場(chǎng)力較大，則點(diǎn)的磁感覺(jué)強(qiáng)度一定大于B點(diǎn)的磁感覺(jué)強(qiáng)度

A、B兩點(diǎn)，電流元在

A點(diǎn)受到的磁B兩點(diǎn)磁感覺(jué)強(qiáng)度可能相等B兩點(diǎn)磁感覺(jué)強(qiáng)度一定不相等點(diǎn)磁感覺(jué)強(qiáng)度可能小于B點(diǎn)磁感覺(jué)強(qiáng)度解析：由于電流元方向和磁場(chǎng)方向關(guān)系不確定，所以無(wú)法比較A、B兩點(diǎn)的磁感覺(jué)強(qiáng)度，故B、D正確。答案：BD下列說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是電荷在電場(chǎng)中某處不受電場(chǎng)力的作用，則該處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力的作用，則該處的磁感覺(jué)強(qiáng)度一定為零C把一個(gè)試探電荷放在電場(chǎng)中的某點(diǎn)，它受到的電場(chǎng)力與所帶電荷量的比值表示該點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱D把一小段通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中某處，它所受的磁場(chǎng)力與該小段通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度和電流的乘積的比值表示該處磁場(chǎng)的強(qiáng)弱解析：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的磁場(chǎng)力與電荷在電場(chǎng)中所受的電場(chǎng)力不同，磁場(chǎng)力的大小與導(dǎo)體放置的方向相關(guān)，當(dāng)導(dǎo)體與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)磁場(chǎng)力最大，磁場(chǎng)力為零。而只需把電荷放在電場(chǎng)中，電荷就會(huì)受到電場(chǎng)力作用，故

當(dāng)導(dǎo)體與磁場(chǎng)方向平行時(shí)A、C正確，B、D錯(cuò)誤。答案：AC4有一小段通電導(dǎo)線，長(zhǎng)為

1cm，電流為

5A，把它置于磁場(chǎng)中某點(diǎn)，受到的磁場(chǎng)力為N，則該點(diǎn)的磁感覺(jué)強(qiáng)度B一定是＝2T≤2T≥2TD以上情況都有可能解析：此題考察磁感覺(jué)強(qiáng)度的大小和方向，應(yīng)知道磁感覺(jué)強(qiáng)度的定義式中的電流是垂直于磁場(chǎng)方向的電流。如果通電導(dǎo)線是垂直磁場(chǎng)方向放置的，此時(shí)所受磁場(chǎng)力最大，＝N，則該點(diǎn)的磁感覺(jué)F強(qiáng)度為：B＝錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!T＝2T。如果通電導(dǎo)線不是垂直磁場(chǎng)方向放置的，則受到的磁場(chǎng)力小于垂直放置時(shí)的受力，垂直放置時(shí)受力將大于N，由定義式可知，B將大于2T，故正確答案為C。答案：C＝20cm、通電電流I＝0.5A的直導(dǎo)線，測(cè)得它受到的最大磁場(chǎng)力＝N，其方向豎直F向上，現(xiàn)將該通電導(dǎo)線從磁場(chǎng)撤走，則P處磁感覺(jué)強(qiáng)度為零，方向豎直向上，方向豎直向上，方向肯定不沿豎直方向向上解析：當(dāng)B⊥I時(shí)，通電直導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力有最大值，由B＝錯(cuò)誤!知，B＝10T，其方向與力F不共線而是垂直，故D正確。答案：D、電流強(qiáng)度I、導(dǎo)線長(zhǎng)度L和電流所受的安培力F的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是0處，F(xiàn)一定等于零0處，B一定等于零1T、I＝1A、L＝1m時(shí)，F(xiàn)一定等于1N＝1A、L＝1m、F＝1N時(shí)，B不一定等于1T解析：由公式＝錯(cuò)誤!可知，在＝0處，F(xiàn)一定等于零；若I＝1A，＝1m，＝1N，BBLF由于磁感覺(jué)強(qiáng)度B和通電導(dǎo)線不一定相互垂直，所以B不一定等于1T。答案：AD7一段電流元放在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的四個(gè)地點(diǎn)，如圖1所示，已知電流元的電流I、長(zhǎng)度L和受力F，則能夠用錯(cuò)誤!表示磁感覺(jué)強(qiáng)度B的是圖1解析：只有當(dāng)通電導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)方向時(shí)，才可用錯(cuò)誤!表示磁感覺(jué)強(qiáng)度B，選項(xiàng)B、D均不知足這個(gè)條件，A、C正確。答案：AC8把一小段通電直導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向放入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圖2中能正確反應(yīng)各量間關(guān)系的是圖2解析：磁感覺(jué)強(qiáng)度B與F、I、L無(wú)關(guān)，是由磁場(chǎng)本身的性質(zhì)決定的，故B對(duì)，D錯(cuò)；由＝BIL可知，在B一準(zhǔn)時(shí)，F(xiàn)與IL成正比，故A錯(cuò)，C對(duì)。F答案：BC二、非選擇題此題共2小題，共18分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位98分磁場(chǎng)擁有能量，磁場(chǎng)中單位體積所擁有的能量叫做能量密度，其值為B2/2μ，式中B是磁感覺(jué)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(cè)得某條形磁鐵磁極端面鄰近的磁感覺(jué)強(qiáng)度，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，BP再使勁將鐵片與磁鐵拉開(kāi)一段微小距離，并測(cè)出拉力F，如圖3所示。因?yàn)镕所做的功等于空隙中磁場(chǎng)的能量，所以由此可得磁感覺(jué)強(qiáng)度B與、A之間的關(guān)系式為＝。FB圖3解析：使勁

F把鐵片

P拉開(kāi)一段微小距離

的過(guò)程，實(shí)際上就是力

F戰(zhàn)勝磁場(chǎng)力做功，把其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌?chǎng)能的過(guò)程。

使勁

F將鐵片與磁鐵拉開(kāi)一段微小距離

的過(guò)程中，拉力

F所做的功

W＝F·Δ。磁鐵與鐵片間距中的能量密度為

錯(cuò)誤!，故所儲(chǔ)藏磁場(chǎng)能量E＝錯(cuò)誤!×A·Δ據(jù)功能關(guān)系知W＝E由以上三式得B＝錯(cuò)誤!。答案：錯(cuò)誤!1010分磁感覺(jué)強(qiáng)度為矢量，它能夠分解為幾個(gè)分量。1如果北半球某處地磁場(chǎng)的磁感覺(jué)強(qiáng)度大小為

B，與水平方向的夾角為

θ且斜向下，那么該處地磁場(chǎng)的磁感覺(jué)強(qiáng)度的水平分量和豎直分量各為多大如果地理南、北極和地磁北、南極是重合的，那