Как на слух определить размерность музыкального произведения?

Относительно музыки применяется определение "размер", а не "размерность".

А определять размер следует так.

1. Вслушаться в музыку, в её равномерную пульсацию. Обычно её слышат все, невзирая на наличие или отсутствие развитого музыкального слуха. Дети в детском саду под музыкальный пульс хлопают или шагают - значит, это не такое уж сложное задание.
2. Вместе с пульсом начинаем считать, причем сильный удар-пульс считают "раз", а слабые удары - "два", "три" и т.д., до следующего сильного удара-пульса, который, как было написано выше, снова считают "раз". Наиболее распространенные варианты выглядят так:
3. Раз-два, раз-два - это двухдольный размер (не путать с двудольным стихотворным размером);
4. Раз-два-три, раз-два-три - это трехдольный музыкальный размер;

Все остальные размеры являются производными от этих двух простых размеров, в том числе и самый распространенный в современной поп-музыке четырехдольный размер.

обычно по сильным долям. в вальсе, сильная доля приходит на первую долю. в марше на первую и третью (опять же, зависит от размерности). точно же определить размерность трудно, но возможно

Вопрос довольно необычный.

Ну вот так, просто на слух (если есть музыкальный слух) и определяется размер музыкального произведения.

Что тут еще скажешь. Слушаешь сильную долю и отсчитываешь четверти или восьмушки, везде по разному.