1．下列關(guān)于磁場(chǎng)的說(shuō)法中正確的是( )
A．磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，是客觀存在的物質(zhì)
B．磁場(chǎng)是為了解釋磁極間相互作用而人為規(guī)定的
C．磁極與磁極間是直接發(fā)生作用的
D．磁場(chǎng)只有在磁極與磁極、磁極與電流發(fā)生作用時(shí)才產(chǎn)生
解析：選A.磁場(chǎng)是一種客觀存在于磁極、電流周圍的特殊物質(zhì)，所有的磁現(xiàn)象都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的．故選項(xiàng)A是正確的．
2．(2011年長(zhǎng)春高二檢測(cè))物理實(shí)驗(yàn)都需要有一定的控制條件．奧斯特做電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)排除地磁場(chǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響．關(guān)于奧斯特的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是( )
A．該實(shí)驗(yàn)必須在地球赤道上進(jìn)行
B．通電直導(dǎo)線應(yīng)該豎直放置
C．通電直導(dǎo)線應(yīng)該水平東西方向放置
D．通電直導(dǎo)線應(yīng)該水平南北方向放置
解析：選D.小磁針靜止時(shí)指向南北，說(shuō)明地磁場(chǎng)的方向?yàn)槟媳狈较?，?dāng)導(dǎo)線南北方向放置時(shí)，能產(chǎn)生東西方向的磁場(chǎng)，把小磁針?lè)胖迷谠撎帟r(shí)，可有明顯的偏轉(zhuǎn)，故選項(xiàng)D正確．
3．(2011年長(zhǎng)沙高二檢測(cè))關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法中正確的是( )
A．若長(zhǎng)為L(zhǎng)、電流為I的導(dǎo)線在某處受到的磁場(chǎng)力為F，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度必為FIL
B．由B＝FIL知，B與F成正比，與IL成反比
C．由B＝FIL知，一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力，說(shuō)明該處一定無(wú)磁場(chǎng)
D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是小磁針北極所受磁場(chǎng)力的方向
解析：選D.磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是客觀存在的，與是否放置通電導(dǎo)線無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)B錯(cuò)．定義式B＝FIL中要求一小段通電導(dǎo)線應(yīng)垂直于磁場(chǎng)放置才行，如果平行于磁場(chǎng)放置，則力F為零．故選項(xiàng)A、C均錯(cuò)．正確答案為D.
4．有一小段通電導(dǎo)線，長(zhǎng)為1 cm，電流強(qiáng)度為5 A，把它置于磁場(chǎng)中某點(diǎn)，受到的磁場(chǎng)力為0.1 N，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定是( )
A．B＝2 T B．B≤2 T
C．B≥2 T D．以上情況都有可能
解析：選C.如果通電導(dǎo)線是垂直磁場(chǎng)方向放置的，此時(shí)所受磁場(chǎng)力最大F＝0.1 N，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：
B＝FIL＝0.15×0.01 T＝2 T.
如果通電導(dǎo)線不是垂直磁場(chǎng)方向放置的，則受到的磁場(chǎng)力小于垂直放置時(shí)的受力，垂直放置時(shí)受力將大于0.1 N，由定義式可知，B將大于2 T，應(yīng)選C.
5.
圖3－1－2
如圖3－1－2所示是實(shí)驗(yàn)室里用來(lái)測(cè)量磁場(chǎng)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(cè)算通電螺線管中的磁感應(yīng)強(qiáng)度，他測(cè)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(zhǎng)度：4×10－2 m
天平平衡時(shí)鉤碼重力：4×10－5 N
通過(guò)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(chǎng)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＝FIL得：
B＝FIL＝4.0×10－50.5×4.0×10－2 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
一、選擇題
1.
圖3－1－3
如圖3－1－3所示，假設(shè)將一個(gè)小磁針?lè)旁诘厍虻谋睒O點(diǎn)上，那么小磁針的N極將( )
A．指北
B．指南
C．豎直向上
D．豎直向下
解析：選D.地球的北極點(diǎn)是地磁場(chǎng)的S極附近，此處的磁感線豎直向下，故此處小磁針的N極豎直向下，D正確．
2．關(guān)于地球的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是( )
A．在地面上放置一個(gè)小磁針，小磁針的南極指向地磁場(chǎng)的南極
B．地磁場(chǎng)的南極在地理北極附近
C．地球上任何地方的地磁場(chǎng)方向都是和地面平行的
D．地球磁偏角的數(shù)值在地球上不同地點(diǎn)是不同的
答案：BD
3．(2011年湛江高二檢測(cè))關(guān)于磁場(chǎng)，下列說(shuō)法中正確的是( )
A．磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，都是客觀存在的特殊物質(zhì)
B．磁場(chǎng)對(duì)處在其中的磁體有磁場(chǎng)力的作用
C．磁鐵對(duì)通電導(dǎo)線不可能有力的作用
D．兩根通電導(dǎo)線之間不可能有力的作用
解析：選AB.磁場(chǎng)和電場(chǎng)雖然看不見(jiàn)，摸不著，但它們都是客觀存在的物質(zhì)，可以通過(guò)磁體或電荷檢驗(yàn)它們的存在．磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體或電流有力的作用．電流與磁體之間，電流與電流之間的相互作用都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的．
4．將一小段通電直導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向放入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圖3－1－4能正確反映各量間關(guān)系的是( )
圖3－1－4
解析：選BC.勻強(qiáng)磁場(chǎng)各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向相同，不隨F或IL而發(fā)生變化，故B正確，D錯(cuò)誤．由于導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)，有B＝FIL，即F＝ILB.可見(jiàn)在B不變的情況下F與IL成正比，所以A錯(cuò)誤，C正確．正確答案為B、C.
5．(2011年南昌高二檢測(cè))某地的地磁場(chǎng)強(qiáng)度大約是4.0×10－5 T，一根長(zhǎng)為500 m的導(dǎo)線，通入電流強(qiáng)度為10 A的電流，該導(dǎo)線可能受到的磁場(chǎng)力為( )
A．0 B．0.1 N
C．0.3 N D．0.4 N
解析：選AB.由F＝ILB＝10×500×4.0×10－5 N＝0.2 N．這是導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)得到的最大磁場(chǎng)力，其他放置方向?qū)Ь€受的磁場(chǎng)力要小于0.2 N，平行磁場(chǎng)放置時(shí)F＝0.故只要小于0.2 N，大于或等于0的力均是有可能的．故正確答案為A、B.
圖3－1－5
6．如圖3－1－5所示，A為電磁鐵，C為膠木秤盤，A和C(包括支架)的總質(zhì)量為M，B為鐵片，質(zhì)量為m，當(dāng)電磁鐵通電，鐵片被吸引上升的過(guò)程中，輕繩上拉力F的大小為( )
A．F＝Mg
B．mg＜F＜(M＋m)g
C．F＝(M＋m)g
D．F＞(M＋m)g
解析：選D.在鐵片B上升的過(guò)程中，輕繩上的拉力F大小等于A、C的重力Mg和B對(duì)A的引力F引的和．在鐵片B上升的過(guò)程中，對(duì)B有F引－mg＝ma，所以F引＝mg＋ma.由牛頓第三定律可知B對(duì)A的引力F′引與A對(duì)B的引力F引大小相等、方向相反．所以F＝Mg＋mg＋ma.
7.
圖3－1－6
一段通電的直導(dǎo)線平行于勻強(qiáng)磁場(chǎng)放入磁場(chǎng)中，如圖3－1－6所示，導(dǎo)線上的電流由左向右流過(guò)．當(dāng)導(dǎo)線以左端點(diǎn)為軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，導(dǎo)線所受的安培力( )
A．大小不變
B．大小由零逐漸增大到最大
C．大小由零先增大后減小
D．大小由最大逐漸減小到零
答案：B
8．在磁場(chǎng)中的同一位置，先后引入長(zhǎng)度相等的直導(dǎo)線a和b，a、b導(dǎo)線的方向均與磁場(chǎng)方向垂直，但兩導(dǎo)線中的電流不同，因此所受的力也不同，如圖3－1－7所示中的幾幅圖象表示的是導(dǎo)線所受的力F與通過(guò)導(dǎo)線的電流I的關(guān)系．a(chǎn)、b各自有一組F、I的數(shù)據(jù)，在圖象中各描出一個(gè)點(diǎn)．在A、B、C、D四幅圖中，正確的是( )
圖3－1－7
解析：選BC.通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受的力F＝BIL，由題意知，a、b兩導(dǎo)線中長(zhǎng)度相等，電流不同，所受力不同，但力F與I成正比，F(xiàn)－I圖線一定是過(guò)原點(diǎn)的直線，因此答案只有B、C兩幅圖正確．
二、計(jì)算題
9．如圖3－1－8所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒
圖3－1－8
用細(xì)線懸掛放入某勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體棒與磁場(chǎng)方向垂直，當(dāng)導(dǎo)體棒中通過(guò)的電流為I時(shí)，細(xì)線上的拉力恰好為零，問(wèn)磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大？
解析：由細(xì)線拉力恰好為0可知，磁場(chǎng)力為：
F＝mg
又∵F＝BIL
解得：B＝mgIL.
答案：mg/IL
10．磁場(chǎng)中放一與磁場(chǎng)方向垂直的電流元，通入的電流是2.5 A，導(dǎo)線長(zhǎng)1 cm，它受到的安培力為5×10－2 N．問(wèn)：
(1)這個(gè)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？
(2)如果把通電導(dǎo)線中的電流增大到5 A時(shí)，這一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？
(3)如果通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中某處不受磁場(chǎng)力，是否可以肯定這里沒(méi)有磁場(chǎng)？
解析：(1)由磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式得：
B＝FIL＝5×10－2 N2.5 A×1×10－2 m＝2 T.
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B是由磁場(chǎng)和空間位置(點(diǎn))決定的，和導(dǎo)線的長(zhǎng)度L、電流I的大小無(wú)關(guān)，所以該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是2 T.
(3)如果通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中某處不受磁場(chǎng)力，則有兩種可能：
①該處沒(méi)有磁場(chǎng)；
②該處有磁場(chǎng)，但通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行．
答案：(1)2 T (2)2 T (3)見(jiàn)解析
11．(2011年浙江寧波高三聯(lián)考)金屬滑桿ab連著一
圖3－1－9
彈簧，水平地放置在兩根互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌cd、ef上，如圖3－1－9所示，垂直cd與ef有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向如圖所示，合上開(kāi)關(guān)S，彈簧伸長(zhǎng)2 cm，測(cè)得電路中電流為5 A，已知彈簧的勁度系數(shù)為20 N/m，ab的長(zhǎng)為L(zhǎng)＝0.1 m．求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是多少？
解析：彈簧拉力F彈＝kΔx
金屬桿所受磁場(chǎng)力：F＝BIL
由平衡條件知：F＝F彈
即ILB＝kΔx
故B＝kΔxIL＝0.8 T.
答案：0.8 T
