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课时作业(17) 磁感应强度
[对应学生用书P206]
1.(多选)关于试探电荷和电流元,下列说法正确的是( )
A.试探电荷在电场中一定受到静电力的作用,静电力与所带电荷量的比值定义为电场强度的大小
B.电流元在磁场中一定受到磁场力的作用,磁场力与该段通电导线的长度和电流乘积的比值定义为磁感应强度的大小
C.试探电荷所受静电力的方向与电场方向相同或相反
D.电流元在磁场中所受磁场力的方向与磁场方向相同或相反
AC [电荷在电场中一定受静电力的作用,且E=,A正确;正电荷所受静电力的方向与电场方向相同,负电荷所受静电力的方向与电场方向相反,C正确;电流元在磁场中与磁场方向垂直放置时,一定受磁场力的作用,并且B=,平行放置时不受磁场力,B错误;磁感应强度的方向与电流元的受力方向垂直,D错误.]
2.在电流产生的磁场中,某点的磁感应强度的大小决定于( )
A.该点在磁场中的位置
B.该点处的电流大小和方向
C.产生磁场的电流
D.产生磁场的电流和该点在磁场中的位置
D [某点的磁感应强度的大小除了和磁场本身有关外,还和该点在磁场中所在的位置有关,D正确.]
3.(多选)一电流元放在同一匀强磁场中的四个位置,如图所示,已知电流元的电流I、长度L和受力F,则可以用表示磁感应强度B的是( )
AC [当通电导线垂直于磁场方向时,可用表示磁感应强度B.B、D中电流的方向不与磁场方向垂直,不可用表示磁感应强度,故A、C正确.]
4.如图所示,虚线框内有匀强磁场,1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环,分别用Φ1和Φ2表示穿过两环的磁通量,则有( )
A.Φ1>Φ2 B.Φ1=Φ2
C.Φ1<Φ2 D.无法确定
B [由题图知,穿过圆环1、2的磁感线条数相等,故Φ1=Φ2,B正确.]
5.如图所示,半径为R的圆形线圈共有n匝,其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场,磁场方向垂直线圈平面.若磁感应强度为B,则穿过线圈的磁通量为( )
A.πBR2 B.πBr2
C.nπBR2 D.nπBr2
B [由于线圈平面与磁感线垂直并且是匀强磁场,线圈的面积应取有效面积,所以穿过线圈的磁通量为Φ=BS=Bπr2,选项B正确.]
6.有一小段通电导线,长为10 cm,其中的电流大小为5 A,把它置于匀强磁场中某处,受到的磁场力为100 N,则该处的磁感应强度B一定是( )
A.B=200 T
B.B≤200 T
C.B≥200 T
D.以上几种情况都有可能
C [当通电导线与磁感应强度方向垂直时,B==200 T,可见若通电导线与磁场不垂直,F不是最大的力,故B≥200 T,C正确.]
7.(多选)一长直螺线管a通有电流,在螺线管外套有半径较大的线圈b,设a中线圈匝数为N1,b线圈匝数为N2,下列说法正确的有( )
A.N1、N2都不变,a的电流增加,b的磁通量增加
B.a的电流不变,N2不变,N1增加,b的磁通量增加
C.a的电流不变,N1不变,N2增加,b的磁通量增加
D.N1、N2都不变,a的电流不变,在a中插一软铁芯,b的磁通量增加
ABD [a是通电的螺线管,用来产生磁场,磁场的强弱与a的电流大小、线圈匝数多少、是否有铁芯有关,b的磁通量只与a产生的磁场强弱及b的面积有关,与b的匝数无关,本题选择A、B、D.]
8.(2022·全国乙卷)安装适当的软件后,利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B.如图,在手机上建立直角坐标系,手机显示屏所在平面为xOy面.某同学在某地对地磁场进行了四次测量,每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上.根据表中测量结果可推知( )
测量序号
Bx/μT
By/μT
Bz/μT
1
0
21
-45
2
0
-20
-46
3
21
0
-45
4
-21
0
-45
A.测量地点位于南半球
B.当地的地磁场大小约为50 μT
C.第2次测量时y轴正向指向南方
D.第3次测量时y轴正向指向东方
BC [地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,根据测量数据可知,Bz为负值,测量地点位于北半球,A错误;利用第1次测量的数据可得当地的地磁场大小为B=≈50 μT,B正确;第2次测量时By为负值,y轴正向指向南方,选项C正确;第3次测量时Bx为正值,x轴正向指向北方,y轴正向指向西方,选项D错误.]
9.如图所示,一半圆形球面,大圆面垂直匀强磁场放置,此时穿过它的磁通量为Φ1,现使它绕着过大圆平面的圆心并垂直于匀强磁场的轴转动90°后,穿过它的磁通量为Φ2.下面的正确选项是( )
A.Φ1=0 B.Φ2=0
C.Φ1=2Φ2 D.Φ1=Φ2
B [转动前穿过它的磁通量等于穿过大圆的磁通量,不为零,转动90°后,磁感线从球面