1．下列关于磁场的说法中正确的是( )
A．磁场和电场一样，是客观存在的物质
B．磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的
C．磁极与磁极间是直接发生作用的
D．磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生
解析：选A.磁场是一种客观存在于磁极、电流周围的特殊物质，所有的磁现象都是通过磁场发生的．故选项A是正确的．
2．(2011年长春检测)实验都需要有一定的控制条件．奥斯特做电流磁效应实验时，应排除地磁场对实验的影响．关于奥斯特的实验，下列说法中正确的是( )
A．该实验必须在地球赤道上进行
B．通电直导线应该竖直放置
C．通电直导线应该水平东西方向放置
D．通电直导线应该水平南北方向放置
解析：选D.小磁针静止时指向南北，说明地磁场的方向为南北方向，当导线南北方向放置时，能产生东西方向的磁场
高三，把小磁针放置在该处时，可有明显的偏转，故选项D正确．
3．(2011年长沙高二检测)关于磁感应强度，下列说法中正确的是( )
A．若长为L、电流为I的导线在某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应强度必为FIL
B．由B＝FIL知，B与F成正比，与IL成反比
C．由B＝FIL知，一小段通电导线在某处不受磁场力，说明该处一定无磁场
D．磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向
解析：选D.磁场中某点的磁感应强度B是客观存在的，与是否放置通电导线无关，故选项B错．定义式B＝FIL中要求一小段通电导线应垂直于磁场放置才行，如果平行于磁场放置，则力F为零．故选项A、C均错．正确答案为D.
4．有一小段通电导线，长为1 cm，电流强度为5 A，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1 N，则该点的磁感应强度B一定是( )
A．B＝2 T B．B≤2 T
C．B≥2 T D．以上情况都有可能
解析：选C.如果通电导线是垂直磁场方向放置的，此时所受磁场力最大F＝0.1 N，则该点的磁感应强度为：
B＝FIL＝0.15×0.01 T＝2 T.
如果通电导线不是垂直磁场方向放置的，则受到的磁场力小于垂直放置时的受力，垂直放置时受力将大于0.1 N，由定义式可知，B将大于2 T，应选C.
5.
图3－1－2
如图3－1－2所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器——电流天平，某同学在实验室里，用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度，他测得的数据记录如下所示，请你算出通电螺线管中的磁感应强度B.
已知：CD段导线长度：4×10－2 m
天平平衡时钩码重力：4×10－5 N
通过导线的电流：0.5 A
解析：由题意知，I＝0.5 A，G＝4×10－5 N，L＝4×10－2 m．电流天平平衡时，导线所受磁场力的大小等于钩码的重力，即F＝G.由磁感应强度的定义式B＝FIL得：
B＝FIL＝4.0×10－50.5×4.0×10－2 T＝2.0×10－3 T.
所以，通电螺线管中的磁感应强度为2.0×10－3 T.
答案：2.0×10－3 T
一、选择题
1.
图3－1－3
如图3－1－3所示，假设将一个小磁针放在地球的北极点上，那么小磁针的N极将( )
A．指北
B．指南
C．竖直向上
D．竖直向下
解析：选D.地球的北极点是地磁场的S极附近，此处的磁感线竖直向下，故此处小磁针的N极竖直向下，D正确．
2．关于地球的磁场，下列说法正确的是( )
A．在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极
B．地磁场的南极在北极附近
C．地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的
D．地球磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的
答案：BD
3．(2011年湛江
高二检测)关于磁场，下列说法中正确的是( )
A．磁场和电场一样，都是客观存在的特殊物质
B．磁场对处在其中的磁体有磁场力的作用
C．磁铁对通电导线不可能有力的作用
D．两根通电导线之间不可能有力的作用
解析：选AB.磁场和电场虽然看不见，摸不着，但它们都是客观存在的物质，可以通过磁体或电荷检验它们的存在．磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流有力的作用．电流与磁体之间，电流与电流之间的相互作用都是通过磁场发生的．
4．将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，图3－1－4能正确反映各量间关系的是( )
图3－1－4
解析：选BC.匀强磁场各处的磁感应强度的大小和方向相同，不随F或IL而发生变化，故B正确，D错误．由于导线垂直于磁场，有B＝FIL，即F＝ILB.可见在B不变的情况下F与IL成正比，所以A错误，C正确．正确答案为B、C.
5．(2011年南昌高二检测)某地的地磁场强度大约是4.0×10－5 T，一根长为500 m的导线，通入电流强度为10 A的电流，该导线可能受到的磁场力为( )
A．0 B．0.1 N
C．0.3 N D．0.4 N
解析：选AB.由F＝ILB＝10×500×4.0×10－5 N＝0.2 N．这是导线与磁场方向垂直时得到的最大磁场力，其他放置方向导线受的磁场力要小于0.2 N，平行磁场放置时F＝0.故只要小于0.2 N，大于或等于0的力均是有可能的．故正确答案为A、B.
图3－1－5
6．如图3－1－5所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C(包括支架)的总质量为M，B为铁片，质量为m，当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力F的大小为( )
A．F＝Mg
B．mg＜F＜(M＋m)g
C．F＝(M＋m)g
D．F＞(M＋m)g
解析：选D.在铁片B上升的过程中，轻绳上的拉力F大小等于A、C的重力Mg和B对A的引力F引的和．在铁片B上升的过程中，对B有F引－mg＝ma，所以F引＝mg＋ma.由牛顿第三定律可知B对A的引力F′引与A对B的引力F引大小相等、方向相反．所以F＝Mg＋mg＋ma.
7.
图3－1－6
一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中，如图3－1－6所示，导线上的电流由左向右流过．当导线以左端点为轴在竖直平面内转过90°的过程中，导线所受的安培力( )
A．大小不变
B．大小由零逐渐增大到最大
C．大小由零先增大后减小
D．大小由最大逐渐减小到零
答案：B
8．在磁场中的同一位置，先后引入长度相等的直导线a和b，a、b导线的方向均与磁场方向垂直，但两导线中的电流不同，因此所受的力也不同，如图3－1－7所示中的几幅图象表示的是导线所受的力F与通过导线的电流I的关系．a、b各自有一组F、I的数据，在图象中各描出一个点．在A、B、C、D四幅图中，正确的是( )
图3－1－7
解析：选BC.通电导线在磁场中受的力F＝BIL，由题意知，a、b两导线中长度相等，电流不同，所受力不同，但力F与I成正比，F－I图线一定是过原点的直线，因此答案只有B、C两幅图正确．
二、计算题
9．如图3－1－8所示，长为L、质量为m的导体棒
图3－1－8
用细线悬挂放入某匀强磁场中，导体棒与磁场方向垂直，当导体棒中通过的电流为I时，细线上的拉力恰好为零，问磁感应强度B为多大？
解析：由细线拉力恰好为0可知，磁场力为：
F＝mg
又∵F＝BIL
解得：B＝mgIL.
答案：mg/IL
10．磁场中放一与磁场方向垂直的电流元，通入的电流是2.5 A，导线长1 cm，它受到的安培力为5×10－2 N．问：
(1)这个位置的磁感应强度是多大？
(2)如果把通电导线中的电流增大到5 A时，这一点的磁感应强度是多大？
(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否可以肯定这里没有磁场？
解析：(1)由磁感应强度的定义式得：
B＝FIL＝5×10－2 N2.5 A×1×10－2 m＝2 T.
(2)磁感应强度B是由磁场和空间位置(点)决定的，和导线的长度L、电流I的大小无关，所以该点的磁感应强度是2 T.
(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，则有两种可能：
①该处没有磁场；
②该处有磁场，但通电导线与磁场方向平行．
答案：(1)2 T (2)2 T (3)见解析
11．(2011年浙江宁波联考)金属滑杆ab连着一
图3－1－9
弹簧，水平地放置在两根互相平行的光滑金属导轨cd、ef上，如图3－1－9所示，垂直cd与ef有匀强磁场，磁场方向如图所示，合上开关S，弹簧伸长2 cm，测得电路中电流为5 A，已知弹簧的劲度系数为20 N/m，ab的长为L＝0.1 m．求匀强磁场的磁感应强度的大小是多少？
解析：弹簧拉力F弹＝kΔx
金属杆所受磁场力：F＝BIL
由平衡条件知：F＝F弹
即ILB＝kΔx
故B＝kΔxIL＝0.8 T.
答案：0.8 T
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