《2019-2020學(xué)年新教材高中物理 課時(shí)分層作業(yè)17 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量(含解析)新人教版必修第三冊(cè)》由會(huì)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(shí)分層作業(yè)17 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量(含解析)新人教版必修第三冊(cè)(6頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、課時(shí)分層作業(yè)(十七) 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量
(時(shí)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大的是( )
A B
C D
AC [磁感線的疏密可表示磁感應(yīng)強(qiáng)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(diǎn),電流元在A點(diǎn)受到的磁場力較大,則( )
A.A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大于B點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度
B.A、B兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度可能相等
C.A、B兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度一定不相等
D.A點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度一定小于B點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)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(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,故B正確。]
4.(多選)如圖所示,可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針上方
3、有一根長直導(dǎo)線,開始時(shí)兩者在紙面內(nèi)平行放置。當(dāng)導(dǎo)線中通過如圖所示的電流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(yàn)磁場的存在,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,在小磁針處的磁場方向?yàn)镹極的受力方向,即垂直紙面向里,選項(xiàng)A、B正確,C錯(cuò)誤;電流的磁場是客觀存在的特殊物質(zhì),不會(huì)隨小磁針的移走而消失,只要導(dǎo)線中有電流存在,磁場就會(huì)存在,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。]
5.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)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(qiáng)度B一定等于
B.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與IL成反比,與F成正比
C.磁感應(yīng)強(qiáng)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(qiáng)度的大小是由磁場本身決定的,與檢驗(yàn)電流元無關(guān)
D [若電流元IL不是垂直放置在磁場中時(shí)所受的磁場力為F,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B不等于,A錯(cuò)誤;磁感應(yīng)強(qiáng)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(cuò)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(qiáng)度為4.0×10-2 T的勻強(qiáng)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(shí),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(shí),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(cuò)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(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)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(shí)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(shí)針方向轉(zhuǎn)過120°角后變?yōu)榕c磁場垂直,但由于此時(shí)磁感線從線圈平面穿入的方向與原來相反,故此時(shí)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(jí)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(qiáng)磁場中某處P放一個(gè)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(qiáng)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(huì)豎直向上,因?yàn)槎呤腔ハ啻怪钡年P(guān)系,方向可有多種情況。撤走導(dǎo)線后,P處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變,仍為10 T。故正確答案為D。]
2.對(duì)磁現(xiàn)象的研究中有一種“磁荷觀點(diǎn)”,人們假定,在N極上聚集著正磁荷,在S極上聚集著負(fù)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(qiáng)度等。在磁荷觀點(diǎn)中磁場強(qiáng)度定義為:磁場強(qiáng)度的大小等于點(diǎn)磁荷在該處所受磁場力與點(diǎn)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(qiáng)度,F(xiàn)表示點(diǎn)磁荷所受磁場力,qm表示磁荷量,則磁場強(qiáng)度可以表示為H=。以下公式所采取的定義方法與磁場強(qiáng)度不相同的是 ( )
A.E= B.B=
C.C= D.E=
D [分析題意可知,磁場強(qiáng)度的定義方法為比值定義法,電場強(qiáng)度E=,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=,電容C=,均用到了比值定義來定義物理量,A、B、C選項(xiàng)正確;勻強(qiáng)電場場強(qiáng)與電勢差關(guān)系為U=Ed,E=不屬于
9、比值定義法,D選項(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)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(xiàng)A、B正確。]
4.如圖所示,兩個(gè)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(gè)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(duì)兩個(gè)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(qiáng)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(qiáng)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(shí)驗(yàn)室里用來測量磁場力的一種儀器——電流天平,某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里,用電流天平測算通電螺線管中的磁感應(yīng)強(qiáng)度,他測得的數(shù)據(jù)記錄如下所示,請(qǐng)你算出通電螺線管中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。
已知:CD段導(dǎo)線長度:4×10-2 m
天平平衡時(shí)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(shí),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(qiáng)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(qiáng)度為2.0×10-3 T。
[答案] 2.0×10-3 T
6