课时作业(二十一)
[全员参与·基础练]
1.磁感应强度的单位是特斯拉(T),与它等价的是( )
A. B.
C. D.
【解析】 当导线与磁场方向垂直时,由公式B=,磁感应强度B的单位由F、I、L的单位决定.在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称T,1 T=.
【答案】 A
2.(多选)由磁感应强度的定义式B=可知,下列说法正确的是( )
A.磁感应强度B与磁场力F成正比,与电流元IL成反比
B.同一段通电导线垂直于磁场放在不同磁场中,所受的磁场力F与磁感应强度B成正比
C.公式B=只适用于匀强磁场
D.只要满足L很短,I很小的条件,B=对任何磁场都适用
【解析】 某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身的性质决定,磁感应强度的大小与磁场中放不放通电导线、放什么样的通电导线及与通电导线所通入的电流大小、通电导线所受的磁场力的大小都没有关系,所以不能认为B与F成正比、B与IL成反比,故A错.由B=得到F=ILB,在IL相同时,F与B成正比,故B正确.磁感应强度的定义式,对任何磁场都适用,故C错、D正确.
【答案】 BD
3.(2014·济南一中高二检测)先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线,导线与磁场方向垂直.如图3-2-3所示,图中a、b两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系.下列说法中正确的是
( )
图3-2-3
A.A、B两点磁感应强度相等
B.A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度
C.A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度
D.无法比较磁感应强度的大小
【解析】 导线受到的磁场力F=IBL=BL·I对于题图给出的F-I图线,直线的斜率k=BL,由图可知ka>kb,又因A、B两处导线的长度L相同,故A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度,B项正确.
【答案】 B
4.在磁场中某一点,已经测出一段0.5 cm长的导线中通入0.01 A电流时,受到的安培力为5.0×10-6 N,则下列说法正确的是( )
A.该点磁感应强度大小一定是0.1 T
B.该点磁感应强度大小一定不小于0.1 T
C.该点磁感应强度大小一定不大于0.1 T
D.该点磁感应强度的方向即为导线所受磁场力的方向
【解析】 当通电导线与磁场方向垂直时,B==0.1 T,当通电导线与磁场方向不垂直时B=>,故应选B.
【答案】 B
5.在匀强磁场中某处P放一个长度为L=20 cm,通电电流I=0.5 A的直导线,测得它受到的最大磁场力F=1.0 N,其方向竖直向上.现将该通电导线从磁场中撤走,则P处的磁感应强度为( )
A.零
B.10 T,方向竖直向上
C.0.1 T,方向竖直向下
D.10 T,方向肯定不沿竖直向上的方向
【解析】 导体受到的是最大磁场力F=1.0 N,可判知导体与磁场方向垂直,由B=解得B=10 T.由于磁场力的方向是竖直向上的,故可判定磁场的方向一定不会竖直向上,因为二者是互相垂直的关系,方向可有多种情况.撤走导线后,P处的磁感应强度不变,仍为10 T.故正确答案为D.
【答案】 D
6.(多选)一根长为0.2 m通电导线,导线中的电流为2 A,放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中,受到磁场力的大小可能是( )
A.0.4 N B.0.2 N
C.0.1 N D.0
【解析】 通电导线在磁场中的受力情况与导线放置方向有关,当I⊥B时,磁场力最大,F=BIL=0.5×2×0.2 N;当I∥B时,磁场力为0,所以题述条件下导线所受磁场力可能为0~0.2 N之间的任一值.所以正确答案为B、C、D.
【答案】 BCD