A．磁場和電場一樣，是客觀存在的物質(zhì)
B．磁場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．磁場只有在磁極與磁極、磁極與電流發(fā)生作用時才產(chǎn)生
解析：選A.磁場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)象都是通過磁場發(fā)生的．故選項A是正確的．
2．(2011年長春檢測)實驗都需要有一定的控制條件．奧斯特做電流磁效應(yīng)實驗時，應(yīng)排除地磁場對實驗的影響．關(guān)于奧斯特的實驗，下列說法中正確的是( )
A．該實驗必須在地球赤道上進行
B．通電直導線應(yīng)該豎直放置
C．通電直導線應(yīng)該水平東西方向放置
D．通電直導線應(yīng)該水平南北方向放置
解析：選D.小磁針靜止時指向南北，說明地磁場的方向為南北方向，當導線南北方向放置時，能產(chǎn)生東西方向的磁場，把小磁針放置在該處時，可有明顯的偏轉(zhuǎn)，故選項D正確．
3．(2011年長沙高二檢測)關(guān)于磁感應(yīng)強度，下列說法中正確的是( )
A．若長為L、電流為I的導線在某處受到的磁場力為F，則該處的磁感應(yīng)強度必為FIL
B．由B＝FIL知，B與F成正比，與IL成反比
C．由B＝FIL知，一小段通電導線在某處不受磁場力，說明該處一定無磁場
D．磁感應(yīng)強度的方向就是小磁針北極所受磁場力的方向
解析：選D.磁場中某點的磁感應(yīng)強度B是客觀存在的，與是否放置通電導線無關(guān)，故選項B錯．定義式B＝FIL中要求一小段通電導線應(yīng)垂直于磁場放置才行，如果平行于磁場放置，則力F為零．故選項A、C均錯．正確答案為D.
4．有一小段通電導線，長為1 cm，電流強度為5 A，把它置于磁場中某點，受到的磁場力為0.1 N，則該點的磁感應(yīng)強度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.如果通電導線是垂直磁場方向放置的，此時所受磁場力最大F＝0.1 N，則該點的磁感應(yīng)強度為：
B＝FIL＝0.15×0.01 T＝2 T.
如果通電導線不是垂直磁場方向放置的，則受到的磁場力小于垂直放置時的受力，垂直放置時受力將大于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所示是實驗室里用來測量磁場力的一種儀器——電流天平，某同學在實驗室里，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段導線長度：4×10－2 m
天平平衡時鉤碼重力：4×10－5 N
通過導線的電流：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＝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)將一個小磁針放在地球的北極點上，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.地球的北極點是地磁場的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，下列說法正確的是( )
A．在地面上放置一個小磁針，小磁針的南極指向地磁場的南極
B．地磁場的南極在北極附近
C．地球上任何地方的地磁場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是不同的
答案：BD
3．(2011年湛江高二檢測)關(guān)于磁場，下列說法中正確的是( )
A．磁場和電場一樣，都是客觀存在的特殊物質(zhì)
B．磁場對處在其中的磁體有磁場力的作用
C．磁鐵對通電導線不可能有力的作用
D．兩根通電導線之間不可能有力的作用
解析：選AB.磁場和電場雖然看不見，摸不著，但它們都是客觀存在的物質(zhì)，可以通過磁體或電荷檢驗它們的存在．磁場的基本性質(zhì)是對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磁場發(fā)生的．
4．將一小段通電直導線垂直磁場方向放入一勻強磁場中，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.勻強磁場各處的磁感應(yīng)強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錯誤．由于導線垂直于磁場，有B＝FIL，即F＝ILB.可見在B不變的情況下F與IL成正比，所以A錯誤，C正確．正確答案為B、C.
5．(2011年南昌高二檢測)某地的地磁場強度大約是4.0×10－5 T，一根長為500 m的導線，通入電流強度為10 A的電流，該導線可能受到的磁場力為( )
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．這是導線與磁場方向垂直時得到的最大磁場力，其他放置方向?qū)Ь�受的磁場力要小于0.2 N，平行磁場放置時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，當電磁鐵通電，鐵片被吸引上升的過程中，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上升的過程中，輕繩上的拉力F大小等于A、C的重力Mg和B對A的引力F引的和．在鐵片B上升的過程中，對B有F引－mg＝ma，所以F引＝mg＋ma.由牛頓第三定律可知B對A的引力F′引與A對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
一段通電的直導線平行于勻強磁場放入磁場中，如圖3－1－6所示，導線上的電流由左向右流過．當導線以左端點為軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)過90°的過程中，導線所受的安培力( )
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．在磁場中的同一位置，先后引入長度相等的直導線a和b，a、b導線的方向均與磁場方向垂直 高一，但兩導線中的電流不同，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線所受的力F與通過導線的電流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點．在A、B、C、D四幅圖中，正確的是( )
圖3－1－7
解析：選BC.通電導線在磁場中受的力F＝BIL，由題意知，a、b兩導線中長度相等，電流不同，所受力不同，但力F與I成正比，F(xiàn)－I圖線一定是過原點的直線，因此答案只有B、C兩幅圖正確．
二、計算題
9．如圖3－1－8所示，長為L、質(zhì)量為m的導體棒
圖3－1－8
用細線懸掛放入某勻強磁場中，導體棒與磁場方向垂直，當導體棒中通過的電流為I時，細線上的拉力恰好為零，問磁感應(yīng)強度B為多大？
解析：由細線拉力恰好為0可知，磁場力為：
F＝mg
又∵F＝BIL
解得：B＝mgIL.
答案：mg/IL
10．磁場中放一與磁場方向垂直的電流元，通入的電流是2.5 A，導線長1 cm，它受到的安培力為5×10－2 N．問：
(1)這個位置的磁感應(yīng)強度是多大？
(2)如果把通電導線中的電流增大到5 A時，這一點的磁感應(yīng)強度是多大？
(3)如果通電導線在磁場中某處不受磁場力，是否可以肯定這里沒有磁場？
解析：(1)由磁感應(yīng)強度的定義式得：
B＝FIL＝5×10－2 N2.5 A×1×10－2 m＝2 T.
(2)磁感應(yīng)強度B是由磁場和空間位置(點)決定的，和導線的長度L、電流I的大小無關(guān)，所以該點的磁感應(yīng)強度是2 T.
(3)如果通電導線在磁場中某處不受磁場力，則有兩種可能：
①該處沒有磁場；
②該處有磁場，但通電導線與磁場方向平行．
答案：(1)2 T (2)2 T (3)見解析
11．(2011年浙江寧波聯(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軌cd、ef上，如圖3－1－9所示，垂直cd與ef有勻強磁場，磁場方向如圖所示，合上開關(guān)S，彈簧伸長2 cm，測得電路中電流為5 A，已知彈簧的勁度系數(shù)為20 N/m，ab的長為L＝0.1 m．求勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小是多少？
解析：彈簧拉力F彈＝kΔx
金屬桿所受磁場力：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
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