新課標(biāo)2024-2025學(xué)年高中物理第三章磁場課時作業(yè)21含解析新人教版選修3-1

PAGE5-課時作業(yè)(二十一)一、選擇題(1～8為單選，9～12為多選)1．磁感應(yīng)強度的單位是特斯拉(T)，與它等價的是()A.eq\f(N,A·m) B.eq\f(N·A,m)C.eq\f(N·A,m2) D.eq\f(N,A·m2)解析當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向垂直時，由公式B＝eq\f(F,IL)，磁感應(yīng)強度B的單位由F、I、L的單位確定．在國際單位制中，磁感應(yīng)強度的單位是特斯拉，簡稱T，1T＝1eq\f(N,A·m).答案A設(shè)置目的考查單位制2．下列說法中正確的是()A．由B＝eq\f(F,IL)可知，B與F成正比，與IL成反比B．一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力的作用，則該處磁感應(yīng)強度確定為零C．磁感應(yīng)強度的大小和方向跟放在磁場中的通電導(dǎo)線受力的大小和方向無關(guān)D．把一小段通電導(dǎo)線放在磁場中某處，該處就有磁感應(yīng)強度；把一小段通電導(dǎo)線拿走，該處就沒有磁感應(yīng)強度解析磁感應(yīng)強度是磁場本身的性質(zhì)，與F、I、L無關(guān)，與是否存在通電導(dǎo)線無關(guān)，所以A、B、D三項錯誤，C項正確．答案C設(shè)置目的考查對磁感應(yīng)強度定義式的理解3．關(guān)于磁感應(yīng)強度為B，電流I、導(dǎo)線長L和導(dǎo)線所受磁場力F的關(guān)系，下列說法中正確的是()A．在B＝0的地方，F(xiàn)確定等于零B．在F＝0的地方，B確定等于零C．若B＝1T，I＝1A，L＝1m，則F確定等于1ND．若L＝1m，I＝1A，F(xiàn)＝1N，則B確定等于1T解析由F＝ILB，當(dāng)B＝0時，F(xiàn)確定為零．但是用B＝eq\f(F,IL)推斷B時，B確定要和通電導(dǎo)線垂直，沒有垂直這個條件，是無法推斷的．故只有A項正確．答案A設(shè)置目的考查對安培力計算式的理解4．測某磁場的磁感應(yīng)強度時，若電流與磁場不垂直，則測出的值應(yīng)()A．偏大 B．偏小C．不變 D．無法確定解析本題考查公式B＝eq\f(F,IL)，其中L應(yīng)為導(dǎo)體垂直放入磁場的長度，若不垂直，則測得的力F偏小，而I、L不變，所以B偏?。鸢窧設(shè)置目的考查磁感應(yīng)強度定義式中三個量方向關(guān)系5．在勻強磁場中某處P放一個長度為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)線從磁場中撤走，則P處的磁感應(yīng)強度為()A．零 B．10T，方向豎直向上C．0.1T，方向豎直向下 D．10T，方向確定不沿豎直向上的方向解析導(dǎo)體受到的是最大磁場力F＝1.0N，可判知導(dǎo)體與磁場方向垂直，由B＝eq\f(F,IL)解得B＝10T．由于磁場力的方向是豎直向上的，故可判定磁場的方向確定不會豎直向上，因為二者是相互垂直的關(guān)系，方向可有多種狀況．撤走導(dǎo)線后，P處的磁感應(yīng)強度不變，仍為10T．故正確答案為D項．答案D設(shè)置目的考查安培力的計算6．物理學(xué)中，通過引入檢驗電流來了解磁場力的特性，對檢驗電流的要求是()①將檢驗電流放入磁場，測量其所受的磁場力F，導(dǎo)線長度L，通電電流I，應(yīng)用公式B＝eq\f(F,IL)，即可測得磁感應(yīng)強度B②檢驗電流不宜太大③利用檢驗電流，運用公式B＝eq\f(F,IL)，只能應(yīng)用于勻強磁場④只要滿意長度L很短，電流很小，將其垂直放入磁場的條件，公式B＝eq\f(F,IL)對任何磁場都適用A．①② B．②③C．①③ D．②④解析用檢驗電流來了解磁場，要求檢驗電流對原來磁場的影響很小，可以忽視，所以導(dǎo)體長度L應(yīng)很短，電流應(yīng)很小，垂直磁場方向放置，B＝eq\f(F,IL)適用于全部磁場，②、④正確，①、③錯誤，故選D項．答案D設(shè)置目的考查對磁感應(yīng)強度定義式理解7．關(guān)于磁感應(yīng)強度的概念，以下說法中正確的有()A．電流元IL在磁場中受力為F，則磁感應(yīng)強度B確定等于eq\f(F,IL)B．電流元IL在磁場中受力為F，則磁感應(yīng)強度可能大于或等于eq\f(F,IL)C．磁場中電流元受力大的地方，磁感應(yīng)強度確定大D．磁場中某點磁感應(yīng)強度的方向，與電流元在此點的受力方向相同解析推斷磁感應(yīng)強度的大小，須要在電流元受力最大的前提下進行，A、B兩項中的力F可能小于或等于最大受力，因此磁感應(yīng)強度B可能大于或等于eq\f(F,IL)；電流元在磁場中受力與其放置方位有關(guān)，因此電流元受力大的地方，磁感應(yīng)強度不確定大；磁場的方向規(guī)定為小磁針N極受力方向，與電流元受力方向不相同．故B項正確．答案B設(shè)置目的考查磁感應(yīng)強度定義式8.先后在磁場中A、B兩點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兩點磁感應(yīng)強度相等B．A點的磁感應(yīng)強度大于B點的磁感應(yīng)強度C．A點的磁感應(yīng)強度小于B點的磁感應(yīng)強度D．無法比較磁感應(yīng)強度的大小解析導(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點的磁感應(yīng)強度大于B點的磁感應(yīng)強度，B項正確．答案B設(shè)置目的考查磁感應(yīng)強度定義式與圖象9．一根長為0.2m通電導(dǎo)線，導(dǎo)線中的電流為2A，放在磁感應(yīng)強度為0.5T的勻強磁場中，受到磁場力的大小可能是()A．0.4N B．0.2NC．0.1N D．0解析通電導(dǎo)線在磁場中的受力狀況與導(dǎo)線放置方向有關(guān)，當(dāng)I⊥B時，磁場力最大，F(xiàn)＝BIL＝0.2N；當(dāng)I∥B時，磁場力為0，所以題述條件下導(dǎo)線所受磁場力可能為0～0.2N之間的任一值．所以正確答案為B、C、D三項．答案BCD設(shè)置目的考查電流方向與磁場方向?qū)Π才嗔τ绊?0.如圖所示，直導(dǎo)線處于足夠大的磁場中，與磁感線成θ＝30°角，導(dǎo)線中通過的電流為I，為了增大導(dǎo)線所受的安培力，可實行的方法是()A．增大電流IB．增加直導(dǎo)線的長度C．使導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)30°角D．使導(dǎo)線在紙面內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)60°角解析由安培力F＝BIL可知，A、B兩項正確．又因為在電流垂直磁場時，磁場力最大，故D項正確，C項錯誤．答案ABD設(shè)置目的考查影響安培力大小的因素11．有關(guān)磁感應(yīng)強度B的方向，下列說法正確的是()A．B的方向就是小磁針N極所指方向B．B的方向與小磁針在任何狀況下N極受力方向一樣C．B的方向就是通電導(dǎo)線的受力方向D．B的方向就是該處磁場的方向解析磁感應(yīng)強度的方向和小磁針在任何狀況下N極受力方向一樣，和靜止時N極所指方向相同，和磁場方向相同，和通電導(dǎo)線受力方向垂直．答案BD設(shè)置目的考查磁場方向的定義12．(多選)磁感應(yīng)強度，與下列哪個物理量的表達(dá)式體現(xiàn)了相同的物理方法()A．加速度 B．電場強度C．電容 D．電阻解析A項，磁感應(yīng)強度B＝eq\f(F,IL)是比值定義法，a＝eq\f(F,m)是加速度的確定式．a(chǎn)隨F、m的變更而變更．故A項錯誤；B項，電場強度E不隨F、q的變更而變更，E＝eq\f(F,q)利用的是比值定義法．故B項正確；C項，電容C與Q、U無關(guān)，C＝eq\f(Q,U)利用的是比值定義法．故C項正確；D項，電阻R不隨U、I的變更而變更，R＝eq\f(U,I)利用的是比值定義法．故D項正確．故選B、C、D三項．答案BCD點評解決本題的關(guān)鍵理解比值定義法，比值定義法，就是用兩個基本的物理量的“比”來定義一個新的物理量的方法．它不隨定義所用的物理量的大小取舍而變更．二、非選擇題13．某地地磁場的磁感應(yīng)強度大約是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？解析電流處在地磁場中，依據(jù)磁感應(yīng)強度的定義，只有電流與磁場垂直時，所受的磁場力最大．由公式B＝eq\f(F,IL)可得F＝BIL，代入數(shù)據(jù)解得F＝0.2N.答案0.2N設(shè)置目的考查公式F＝BIL14.金屬滑桿ab連著一彈簧，水平地放置在兩根相互平行的光滑金屬導(dǎo)軌cd、ef上，如圖所示，垂直cd與ef有勻強磁場，磁場方向如圖所示，