人教版 (2019)必修 第三冊(cè)第十三章 電磁感應(yīng)與電磁波初步綜合與測試優(yōu)秀測試題

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A．跟、、無關(guān)
B．隨著乘積的減小而增大
C．隨著通電導(dǎo)線中電流的減小而增大
D．隨著通電導(dǎo)線所受磁場力的增大而增大
【答案】A
【詳解】磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式是采用比值法定義的，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小由磁場本身決定，與F、I、L的變化無關(guān)，故BCD錯(cuò)誤，A正確。故選A。
2．下列各組電磁波中，按波長由小到大排列的是（ ）
A．射線、紫外線、紅外線、可見光
B．射線、紫外線、可見光、紅外線
C．紅外線、可見光、紫外線、射線
D．紫外線、可見光、紅外線、射線
【答案】B
【詳解】依照波長由長到短，電磁波譜可大致分為：無線電波，紅外線，可見光，紫外線，倫琴射線，射線伽馬射線故選B。
3．下列有關(guān)電磁波的特性和應(yīng)用，說法正確的是（ ）
A．紅外線和射線都有很高的穿透本領(lǐng)，常用于醫(yī)學(xué)上透視人體
B．過強(qiáng)的紫外線照射有利于人的皮膚健康
C．電磁波中頻率最大的為射線，最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象
D．紫外線和射線都可以使感光底片感光
【答案】D
【詳解】A．射線都有很高的穿透本領(lǐng)，常用來在醫(yī)學(xué)上做透視人體，故A錯(cuò)誤；B．過強(qiáng)的紫外線照射不利于人的皮膚健康，故B錯(cuò)誤；C．電磁波中頻率最大的是射線，最不容易用來觀察衍射現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D．紫外線和射線都可以使感光底片感光，故D正確。故選D。
4．如圖所示為研究平行通電直導(dǎo)線之間相互作用的實(shí)驗(yàn)裝置。接通電路后發(fā)現(xiàn)兩根導(dǎo)線均發(fā)生形變，此時(shí)通過導(dǎo)線和的電流大小分別為和，已知，方向均向上。若用和分別表示導(dǎo)線與受到的磁場力，則下列說法正確的是（ ）
A．兩根導(dǎo)線相互排斥
B．為判斷的方向，需要知道和的合磁場方向
C．兩個(gè)力的大小關(guān)系為
D．僅增大電流，、會(huì)同時(shí)都增大
【答案】D
【詳解】A．由于兩導(dǎo)線通的是同向電流，由安培定則可知，兩導(dǎo)線相互吸引，故A錯(cuò)誤；B．為判斷的方向，需要知道的磁場方向，故B錯(cuò)誤；C．通電導(dǎo)線在其周圍產(chǎn)生磁場，通電導(dǎo)線在磁場中受到安培力作用，兩導(dǎo)線所受安培力是作用力與反作用力，它們大小相等，故C錯(cuò)誤；D．僅增大電流，、會(huì)同時(shí)都增大，故D正確；故選D。
5．如圖，三根相互平行的固定長直導(dǎo)線、和兩兩等距，均通有電流，中電流方向與、中的相同，下列說法正確的是（ ）
A．所受磁場作用力的方向與、所在平面垂直
B．所受磁場作用力的方向與、所在平面平行
C．在處的磁場方向與、所在平面垂直
D．與在處的合磁場方向與、所在平面平行
【答案】A
【詳解】A．根據(jù)安培定則可知L2和L3在L1處產(chǎn)生的磁場方向如圖所示，根據(jù)平行四邊形法則可得合磁場方向（圖中B 的方向），根據(jù)左手定則判斷安培力的方向與L2、L3所在平面垂直，故A正確；B．根據(jù)對(duì)稱性可知L2所受磁場作用力的方向與L1、L3所在平面垂直，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)安培定則可知L3在L1處的磁場方向與L1、L3所在平面垂直（圖中B3的方向），故C錯(cuò)誤；D．L2與L3在L1處的合磁場方向（圖中B 的方向）與L2、L3所在平面平行，故D錯(cuò)誤。故選A。
6．以下四幅圖所示的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（ ）
A．圖（a）通電后小磁針將會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明了電流周圍存在磁場
B．圖（b）電鍵閉合后電流計(jì)的指針將會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明了回路產(chǎn)生了感應(yīng)電流
C．圖（c）閉合電鍵后金屬棒會(huì)在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，說明了回路產(chǎn)生了感應(yīng)電流
D．圖（d）電鍵閉合后線框會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，說明了磁場對(duì)電流可以產(chǎn)生力的作用
【答案】D
【詳解】A．圖（a）通電后，通電導(dǎo)線在小磁針位置處產(chǎn)生的磁場方向水平向左，小磁針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤；B．圖（b）電鍵閉合后，導(dǎo)體棒沒有切割磁感線，回路中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計(jì)的指針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故B錯(cuò)誤；C．圖（c）閉合電鍵后金屬棒會(huì)在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，說明了通電導(dǎo)體在磁場中會(huì)受到磁場力的作用，故C錯(cuò)誤；D．圖（d）電鍵閉合后線框會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，說明了磁場對(duì)電流可以產(chǎn)生力的作用，故D正確。故選D。
7．如圖，條形磁體豎直放置，一個(gè)水平圓環(huán)從條形磁體上方位置向下運(yùn)動(dòng)，先到達(dá)磁體上端位置M，然后到達(dá)磁體中部P，再到達(dá)磁體下端位置Q，最后到達(dá)下方L。在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，穿過圓環(huán)的磁通量最大值是在（ ）
A．L處B．Q處C．P處D．N處
【答案】C
【詳解】圓環(huán)從M到N過程中，穿過圓環(huán)的磁感線條數(shù)增多，磁通最變大；由N到P的過程，線圈包含了所有的內(nèi)部磁感線及部分外部磁感線，內(nèi)外磁感線相互抵消；因越到中間，外部磁感線越少；故在本過程P處磁通量是最大的；而P到Q的過程是N到P的過程的相反過程，磁通量變小；Q到L的過程中遠(yuǎn)離磁鐵，磁通量變小。故選C。
8．在下列四個(gè)圖中，關(guān)于通電直導(dǎo)線所受安培力以及通電導(dǎo)體周圍的磁感線，正確的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【詳解】A．根據(jù)左手定則可知，通電直導(dǎo)線所受安培力與圖中相反，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)左手定則可知，圖中安培力方向向左，故B正確；C．根據(jù)安培定則可知，圖中磁感線方向向右，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)安培定則可知，磁感線方向順時(shí)針，故D錯(cuò)誤。故選B。
9．磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則（ ）
A．a(chǎn)、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，Ba＞Bb
B．a(chǎn)、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，Ba＜Bb
C．同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力大
D．同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力小
【答案】B
【詳解】AB．在磁場中，磁感線疏密程度表示磁場的強(qiáng)弱，故A錯(cuò)誤B正確；CD．同一通電導(dǎo)線如果都垂直放入磁場中，則在a處受力一定比b處受力小，但如果導(dǎo)線與磁場平行放置，受力均為零，CD錯(cuò)誤。故選B。
10．制造電阻箱時(shí)，要用雙線繞法，如圖所示。當(dāng)電流變化時(shí)雙線繞組（ ）
A．回路中一定有自感電動(dòng)勢產(chǎn)生B．回路中一定沒有自感電動(dòng)勢產(chǎn)生
C．螺旋管內(nèi)磁場發(fā)生變化D．穿過螺旋管的磁通量發(fā)生變化
【答案】B
【詳解】此線圈是雙線繞法，電流等大反向，所以其產(chǎn)生磁場方向相反、強(qiáng)度相同，相互抵消，故通過線圈的磁通量始終為0，故不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，故ACD錯(cuò)誤B正確。故選B。
11．如圖所示，閉合線圈abcd水平放置，其面積為S，匝數(shù)為n，線圈與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場的夾角θ＝45°。現(xiàn)將線圈以ab邊為軸沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)90°，則在此過程中線圈磁通量的改變量大小為（ ）
A．0B． BSC． nBSD．nBS
【答案】B
【詳解】由題意可知，線圈旋轉(zhuǎn)過程中，磁通量先減小至零后再反向增大，所以初、末狀態(tài)時(shí)線圈的磁通量方向相反，根據(jù)磁通量的定義可知初、末狀態(tài)時(shí)線圈磁通量大小均為所以將線圈以ab邊為軸沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過程中線圈磁通量的改變量大小為故選B。
12．如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線通以如圖所示方向電流時(shí)（ ）
A．磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，且受到向左的摩擦力作用
B．磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，且受到向右的摩擦力作用
C．磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，且受到向左的摩擦力作用
D．磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，且受到向右的摩擦力作用
【答案】C
【詳解】根據(jù)條形磁體磁感線分布情況得到直線電流所在位置磁場方向，如圖，再根據(jù)左手定則判斷電流受安培力方向，如左圖；根據(jù)牛頓第三定律，電流對(duì)磁體的作用力向右下方，如右圖，選取磁鐵為研究的對(duì)象，磁鐵始終靜止，根據(jù)平衡條件，可以知道通電后支持力變大，靜摩擦力變大，方向向左。 故選C。
13．法拉第在研究電磁感應(yīng)時(shí)用過的線圈如圖甲所示，其工作原理如圖乙所示，開關(guān)S閉合瞬間（ ）
A．線圈中磁通量減少，電流表指針偏轉(zhuǎn)
B．線圈中磁通量增加，電流表指針偏轉(zhuǎn)
C．線圈中磁通量增加，電流表指針不偏轉(zhuǎn)
D．線圈中磁通量減少，電流表指針不偏轉(zhuǎn)
【答案】B
【詳解】開關(guān)S閉合瞬間，線圈電流瞬間增大，則磁通量變大，產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針偏轉(zhuǎn)。故選B。
14．如圖所示，兩根通電直導(dǎo)線，平行放置于水平桌面上，一矩形線圈abcd從A位置運(yùn)動(dòng)到對(duì)稱的B位置過程中，下列說法正確的是（ ）
A．在A位置穿過線圈的磁感線方向垂直水平面向下
B．在B位置穿過線圈的磁感線方向垂直水平面向下
C．從A到B穿過線圈的磁通量一直減小
D．從A到B穿過線圈的磁通量一直增大
【答案】A
【詳解】A．根據(jù)安培定則，在A位置，左邊電流在線圈處產(chǎn)生的磁感線方向向下，右邊電流產(chǎn)生的磁感線方向向上，但合磁場方向向下，則穿過線圈的磁感線方向垂直水平面向下，選項(xiàng)A正確；B．類似地，在B位置，合磁場方向向上，則穿過線圈的磁感線方向垂直水平面向上，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)Φ=BS，從A到B穿過線圈的磁通量先減小再增大，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。故選A。
15．如圖所示，直角三角形MPQ的∠P=90°，直角邊MP=2a、QP=3a。在M點(diǎn)固定一條長直導(dǎo)線，電流方向垂直紙面向里。在Q點(diǎn)固定一條長直導(dǎo)線，電流方向垂直紙面向外。兩導(dǎo)線中的電流大小均為I，已知無限長的通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可用公式（k是常數(shù)、I是導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度、r是該點(diǎn)到直導(dǎo)線的垂直距離）表示，則P點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【詳解】根據(jù)安培定則可知，固定在M點(diǎn)和Q點(diǎn)的通電直導(dǎo)線在P點(diǎn)的磁場如圖所示，兩通電直導(dǎo)線在P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、 則P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小故選D。
16．如圖所示，一根通電直導(dǎo)線垂直放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中，以導(dǎo)線為中心、R為半徑的圓周上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，已知c點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，
（1）直導(dǎo)線中電流方向？
（2）a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向？
（3）b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向？
【答案】（1）垂直紙面向外；（2）2T，方向向右；（3）T，方向與B的方向成45°斜向右下
【詳解】（1）由題，c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，說明通電導(dǎo)線在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度與勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，即得到通電導(dǎo)線在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向左，根據(jù)安培定則判斷可知，直導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外；
（2）根據(jù)右手螺旋定則可知通電導(dǎo)線在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向右，則a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T，方向向右；
（3）根據(jù)右手螺旋定則可知通電導(dǎo)線在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向下，根據(jù)平行四邊形與勻強(qiáng)磁場進(jìn)行合成得知，b點(diǎn)感應(yīng)強(qiáng)度為T，方向與B的方向成45°斜向右下。
17．如圖所示，線圈面積為S，線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向垂直。設(shè)圖示情況下的磁通量為正值。則：
（1）穿過線圈平面的磁通量為多少？若線圈為n匝，穿過線圈平面的磁通量為多少？
（2）若使線圈繞軸轉(zhuǎn)過角，則穿過線圈平面的磁通量為多少？
（3）若從初始位置轉(zhuǎn)過角，則穿過線圈平面的磁通量為多少？
（4）若從初始位置轉(zhuǎn)過角，則穿過線圈平面的磁通量變化了多少？
【答案】（1）BS，BS；（2）；（3）0；（4）-2BS
【詳解】（1）在圖示位置時(shí)，磁感線與線圈平面垂直，磁通量
若線圈為n匝，穿過線圈平面的磁通量不變，即為
（2）若使線圈繞軸轉(zhuǎn)過角，穿過線圈平面的磁通量
（3）從初始位置轉(zhuǎn)過角，線圈平面與磁感線平行，穿過線圈平面的磁通量為0；
（4）從初始位置轉(zhuǎn)過角，磁感線仍然垂直穿過線圈平面，只不過穿過方向改變了
18．如圖所示，框架面積為，框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場方向垂直，求：
（1）則穿過平面的磁通量為多少？
（2）若使框架繞轉(zhuǎn)過角，則穿過線框平面的磁通量為多少？穿過線框平面的磁通量變化量為多少？
【答案】（1）；（2），
【詳解】（1）根據(jù)磁通量的定義知：穿過平面的磁通量為穿過平面的磁通量為
（2）轉(zhuǎn)過后穿過線框平面的磁通量為
磁通量變化量為
19．如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B且范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)面積為S的線框。線框平面與勻強(qiáng)磁場方向成角，則：
（1）通過該平面的磁通量為多少？
（2）若將線框從水平位置Ⅰ順時(shí)針轉(zhuǎn)到豎直位置Ⅱ，則磁通量變化量為多少？
（3）若將線框從水平位置Ⅰ轉(zhuǎn)到水平位置Ⅲ，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的磁通量變化量各為多少？
【答案】（1）；（2）；（3），
【詳解】規(guī)定初狀態(tài)的磁通量為正
（1）根據(jù)題意可知，通過該平面的磁通量為
（2）根據(jù)題意可知，若將線框從水平位置Ⅰ順時(shí)針轉(zhuǎn)到豎直位置Ⅱ，通過該平面的磁通量為
磁通量變化量為
（3）根據(jù)題意可知，將線框從水平位置Ⅰ順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到水平位置Ⅲ，通過該平面的磁通量為
磁通量變化量為
將線框從水平位置Ⅰ逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到水平位置Ⅲ，通過該平面的磁通量為
磁通量變化量為