《2019-2020學(xué)年新教材高中物理 課時分層作業(yè)17 磁感應(yīng)強度 磁通量(含解析)新人教版必修第三冊》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年新教材高中物理 課時分層作業(yè)17 磁感應(yīng)強度 磁通量(含解析)新人教版必修第三冊(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、課時分層作業(yè)(十七) 磁感應(yīng)強度 磁通量
(時間:40分鐘 分值:100分)
[合格基礎(chǔ)練]
一、選擇題(本題共6小題,每小題6分,共36分)
1.(多選)關(guān)于磁感應(yīng)強度的大小,下列說法正確的是( )
A.磁極在磁場中受磁場力大的地方,該處的磁感應(yīng)強度一定大
B.磁極在磁場中受磁場力大的地方,該處的磁感應(yīng)強度不一定大,與放置方向有關(guān)
C.通電導(dǎo)線在磁場中受磁場力大的地方,該處磁感應(yīng)強度一定大
D.通電導(dǎo)線在磁場中受磁場力大的地方,該處磁感應(yīng)強度不一定大,與放置方向有關(guān)
AD [磁極在磁場中的受力跟放置方向無關(guān),電流在磁場中的受力與放置方向有關(guān)。]
2.(多選)如圖表示磁場
2、的磁感線,依圖分析磁場中a點的磁感應(yīng)強度比b點的磁感應(yīng)強度大的是( )
A B
C D
AC [磁感線的疏密可表示磁感應(yīng)強度的大小。]
3.把長度為L、電流為I的相同的一小段電流元放入某磁場中的A、B兩點,電流元在A點受到的磁場力較大,則( )
A.A點的磁感應(yīng)強度一定大于B點的磁感應(yīng)強度
B.A、B兩點磁感應(yīng)強度可能相等
C.A、B兩點磁感應(yīng)強度一定不相等
D.A點磁感應(yīng)強度一定小于B點磁感應(yīng)強度
B [由于電流元方向和磁場方向關(guān)系不確定,所以無法比較A、B兩點的磁感應(yīng)強度,故B正確。]
4.(多選)如圖所示,可自由轉(zhuǎn)動的小磁針上方
3、有一根長直導(dǎo)線,開始時兩者在紙面內(nèi)平行放置。當導(dǎo)線中通過如圖所示的電流I時,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位置上,這一現(xiàn)象說明( )
A.小磁針感知到了電流的磁場
B.小磁針處的磁場方向垂直紙面向里
C.小磁針處的磁場方向垂直紙面向外
D.把小磁針移走,該處就沒有磁場了
AB [小磁針可以檢驗磁場的存在,當導(dǎo)線中通入電流時,在導(dǎo)線的周圍就產(chǎn)生了磁場,在小磁針處的磁場方向為N極的受力方向,即垂直紙面向里,選項A、B正確,C錯誤;電流的磁場是客觀存在的特殊物質(zhì),不會隨小磁針的移走而消失,只要導(dǎo)線中有電流存在,磁場就會存在,選項D錯誤。]
5.關(guān)于磁感應(yīng)強度的定
4、義式B=,下列說法正確的是( )
A.電流元IL在磁場中受力為F,則磁感應(yīng)強度B一定等于
B.磁感應(yīng)強度的大小與IL成反比,與F成正比
C.磁感應(yīng)強度就是電流元IL所受的磁場力F與IL的比值
D.磁感應(yīng)強度的大小是由磁場本身決定的,與檢驗電流元無關(guān)
D [若電流元IL不是垂直放置在磁場中時所受的磁場力為F,則磁感應(yīng)強度B不等于,A錯誤;磁感應(yīng)強度與電流元受到的力的大小無關(guān),與電流元也無關(guān),故B、C錯誤,D正確。]
6.(多選)面積為2.5×10-2 m2的矩形線圈放在磁感應(yīng)強度為4.0×10-2 T的勻強磁場中,則穿過線圈的磁通量可能是( )
A.1.0×10-2Wb B.
5、1.0×10-3Wb
C.1.0×10-4Wb D.0
BCD [線圈與磁場垂直時,通過它的磁通量最大,且Φm=BS=1.0×10-3 Wb。線圈與磁場平行時,通過它的磁通量為0。故通過線圈的磁通量范圍是0≤Φ≤1.0×10-3 Wb。所以A錯誤,B、C、D正確。]
二、非選擇題(14分)
7.如圖所示,線圈平面與水平方向夾角θ=60°,磁感線豎直向下,線圈平面面積S=0.4 m2,勻強磁場磁感應(yīng)強度B=0.6 T,則穿過線圈的磁通量Φ為多少?把線圈以cd為軸順時針轉(zhuǎn)過120°角,則通過線圈磁通量的變化量為多少?
[解析] 線圈在垂直磁場方向上的投影面積
S⊥=Scos 60°
6、=0.4×0.5 m2=0.2 m2
穿過線圈的磁通量Φ=BS⊥=0.6×0.2 Wb=0.12 Wb。
線圈以cd為軸順時針方向轉(zhuǎn)過120°角后變?yōu)榕c磁場垂直,但由于此時磁感線從線圈平面穿入的方向與原來相反,故此時通過線圈的磁通量
Φ2=-BS=-0.6×0.4 Wb=-0.24 Wb
故磁通量的變化量
ΔΦ=|Φ2-Φ|=|-0.24-0.12| Wb=0.36 Wb。
[答案] 0.12 Wb 0.36 Wb
[等級過關(guān)練]
一、選擇題(本題共4小題,每小題6分,共24分)
1.在勻強磁場中某處P放一個長度為L=20 cm、通電電流為I=0.5 A的直導(dǎo)線,測得它受到的
7、最大磁場力F=1.0 N,其方向豎直向上?,F(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.10 T,方向豎直向上
C.0.1 T,方向豎直向下
D.10 T,方向肯定不沿豎直向上的方向
D [導(dǎo)體受到的是最大磁場力F=1.0 N,可判知導(dǎo)體與磁場方向垂直,由B=解得B=10 T。 由于磁場力的方向是豎直向上的,故可判定磁場的方向一定不會豎直向上,因為二者是互相垂直的關(guān)系,方向可有多種情況。撤走導(dǎo)線后,P處的磁感應(yīng)強度不變,仍為10 T。故正確答案為D。]
2.對磁現(xiàn)象的研究中有一種“磁荷觀點”,人們假定,在N極上聚集著正磁荷,在S極上聚集著負磁荷,由此可以將
8、磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象類比,引入相似的概念,得出一系列相似的定律,例如磁的庫侖定律、磁場強度等。在磁荷觀點中磁場強度定義為:磁場強度的大小等于點磁荷在該處所受磁場力與點磁荷所帶磁荷量的比值,其方向與正磁荷在該處所受磁場力方向相同,若用H表示磁場強度,F(xiàn)表示點磁荷所受磁場力,qm表示磁荷量,則磁場強度可以表示為H=。以下公式所采取的定義方法與磁場強度不相同的是 ( )
A.E= B.B=
C.C= D.E=
D [分析題意可知,磁場強度的定義方法為比值定義法,電場強度E=,磁感應(yīng)強度B=,電容C=,均用到了比值定義來定義物理量,A、B、C選項正確;勻強電場場強與電勢差關(guān)系為U=Ed,E=不屬于
9、比值定義法,D選項錯誤。]
3.(多選)彼此絕緣、相互垂直的兩根通電直導(dǎo)線與閉合線圈共面,圖中穿過線圈的磁通量可能為零的是( )
A B C D
AB [選項A、B中的電流I1、I2在線圈所在處產(chǎn)生的磁場方向相反,其總磁通量可能為零,選項A、B正確。]
4.如圖所示,兩個同心放置的平面金屬圓環(huán),條形磁鐵穿過圓心且與兩環(huán)平面垂直,則通過兩圓環(huán)的磁通量Φa、Φb間的關(guān)系是( )
A.Φa>Φb
B.Φa<Φb
C.Φa=Φb
D.不能確定
A [通過圓環(huán)的磁通量為穿過圓環(huán)的磁感線的條數(shù),首先明確條形磁鐵的磁感線分布情況,另外要注意磁感線是閉合的
10、曲線。條形磁鐵的磁感線在磁體的內(nèi)部是從S極到N極,在磁體的外部是從N極到S極,內(nèi)部有多少根磁感線,外部的整個空間就有多少根磁感線同內(nèi)部磁感線構(gòu)成閉合曲線。對兩個圓環(huán),磁體內(nèi)部的磁感線全部穿過圓環(huán),外部的磁感線穿過多少,磁通量就抵消多少,所以面積越大,磁通量反而越小。]
二、非選擇題(本題共2小題,共26分)
5.(13分)地球上某地磁感應(yīng)強度B的水平分量Bx=0.18×10-4 T,豎直分量By=0.54×10-4 T。求:
(1)此地地磁場磁感應(yīng)強度B的大小及它的方向;
(2)在水平面2.0 m2的面積內(nèi)地磁場的磁通量Φ。
[解析] (1)根據(jù)平行四邊形定則,可知B=
=×1
11、0-4 T≈0.57×10-4 T
B的方向和水平方向的夾角為θ,則tan θ==3。
(2)題中地磁場豎直分量與水平面垂直,故磁通量Φ=By·S=0.54×10-4×2.0 Wb=1.08×10-4 Wb。
[答案] (1)大小為5.7×10-5 T,方向與水平面的夾角為θ,且tan θ=3 (2)1.08×10-4 Wb
6.(13分)如圖所示是實驗室里用來測量磁場力的一種儀器——電流天平,某同學(xué)在實驗室里,用電流天平測算通電螺線管中的磁感應(yīng)強度,他測得的數(shù)據(jù)記錄如下所示,請你算出通電螺線管中的磁感應(yīng)強度B。
已知:CD段導(dǎo)線長度:4×10-2 m
天平平衡時鉤碼重力:4×10-5 N
通過導(dǎo)線的電流:0.5 A
[解析] 由題意知,I=0.5 A,G=4×10-5 N,L=4×10-2 m。
電流天平平衡時,導(dǎo)線所受磁場力的大小等于鉤碼的重力,即F=G
由磁感應(yīng)強度的定義式B=得:
B== T=2.0×10-3 T。
所以通電螺線管中的磁感應(yīng)強度為2.0×10-3 T。
[答案] 2.0×10-3 T
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