2022—2023学年高二粤教版（2019）必修第三册 第六章 电磁现象与电磁波 单元检测卷6（含解析）

2022—2023学年高二粤教版（2019）必修第三册

第六章 电磁现象与电磁波 单元检测卷6（含解析）

一、单选题（共28分）

1．如图所示，同一竖直平面内有O、E、F、A四点，其中E、O、F三点等高，E、F、A三点到O点距离相等，（未知），当E、F两点放置两根通有电流大小相等、方向相反且垂直于竖直平面的长直导线时，O点处磁感应强度的大小为，若将E点处导线移到A点（其他条件不变），O点处磁感应强度的大小变为，已知，则（　　）

A． B．

C． D．

2．丹麦物理学家奥斯特在1820年4月发现了电流的磁效应，从而开启了人类对电与磁相互关联关系探索的序幕。已知通电长直导线周围某点的磁感应强度，即磁感应强度与导线中的电流成正比，与该点到导线的距离r成反比。如图为垂直于纸面放置在x轴上0和处的两根平行长直导线，分别通以大小不等、方向相同的电流，已知。规定磁场方向垂直于x轴向上为正，在区间内磁感应强度B随x变化的图线可能是图中的（　　）

A． B．

C． D．

3．关于安培定则，下列说法正确的是（　　）

A．安培定则仅适用于直线电流周围磁场方向的判断

B．安培定则能适用于多种形状电流周围磁场方向的判断

C．安培定则用于判断直线电流磁场的磁感线方向时，大拇指所指方向与磁场方向一致

D．安培定则用于判断环形电流和通电螺线管磁场的方向时，大拇指所指方向应与电流方向一致

4．下列对磁感线的描述正确的是（　　）

A．磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止

B．磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向

C．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向螺线管的南极

D．通电直导线的磁感线分布是以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆

5．关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是（　　）

A．磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁

B．永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的

C．不管是磁体产生的磁场还是电流产生的磁场都起源于电荷的运动

D．根据安培分子电流假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此任何磁体都不会失去磁性

6．在磁场中某区域的磁感线如图所示，则（　　）

A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，且Ba＞Bb

B．同一电流元放在a处受力一定比放在b处受力大

C．电荷有可能仅在磁场作用下由a沿纸面运动到b

D．某正电荷在磁场和其他外力作用下从a到b，磁场对电荷做负功

7．已知通电长直导线在周围某点产生的磁感应强度大小为，即磁感应强度大小B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比。如图所示，两根平行长直导线M、N相距为2x0，长直导线M中通以大小为I0、方向竖直向上的电流，P，O、Q为同一水平线上间距相等的三个点，其中O点到直导线M、N的距离相等。已知O处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里，P处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外。下列说法正确的是（　　）

A．长直导线N中通以大小为I0、方向竖直向上的电流；Q处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里

B．长直导线N中通以大小为2I0、方向竖直向上的电流；Q处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里

C．长直导线N中通以大小为I0、方向竖直向下的电流；Q处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外

D．长直导线N中通以大小为2I0、方向竖直向下的电流；Q处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外

二、多选题（共12分）

8．以下宏观概念中，哪些是“量子化”的（        ）

A．物体的带电荷量 B．物体的质量

C．物体的动量 D．学生的个数

9．下列说法中正确的是（　　）

A．只要导体相对磁场运动,导体中就一定会产生感应电流

B．只要穿过闭合导体回路的磁通量不为零,导体回路中就一定会产生感应电流

C．闭合导体回路在磁场中做切割磁感线运动,导体回路中不一定会产生感应电流

D．只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,导体回路中就一定会产生感应电流

10．如图所示，通有恒定电流的正方形金属框固定在绝缘水平面上，带有绝缘层的长直导线平放且固定在金属框上，长直导线上通有水平向右的恒定电流，此时正方形中心O处的磁感应强度大小为B，当直导线中的电流加倍，O处的磁感应强度方向不变，大小变为B。若该直导线在导线外某点产生的磁感应强度大小与导线中电流大小成正比，则（　　）

A．金属框中的电流沿顺时针方向

B．金属框中的电流沿逆时针方向

C．撤去长直导线中电流，O点处的磁感应强度大小为B

D．撤去长直导线中电流，O点处的磁感应强度大小为B

三、实验题（共15分）

11．如图甲所示是研究自感通电实验的电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡。

（1）按照电路图将实物图乙连接起来______；

（2）调节滑动变阻器R1，使灯泡A1、A2都正常发光，然后断开开关S，现重新闭合开关S，则______。

A．闭合瞬间，A1立刻变亮，A2逐渐变亮

B．闭合瞬间，A2立刻变亮，A1逐渐变亮

C．稳定后，L和R2两端电势差一定相同

D．稳定后，A1和A2两端电势差不相同

12．在探究电磁感应现象的实验中，要通过电流表来判断感应电流是否存在，同时判断感应电流的方向。

（1）某实验小组首先按图1接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系；当闭合S时，观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央；

（2）然后按图2所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路，将原线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联成另一个闭合电路，下列操作过程中能使电流表指针向右偏的是：___________。

A．S闭合后，将原线圈A插入副线圈B的过程中

B．线圈A放在B中不动，将滑动变阻器的滑片P向左滑动时

C．线圈A放在B中不动，突然断开S

D．将线圈A中的铁芯从线圈B中抽出的过程

四、解答题（共45分）

13．演示实验：将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高，沿南北方向水平放置。将小磁针平行地放在直导线的上方和下方，请观察直导线通、断电时小磁针的偏转情况。观察到什么现象？通过这个现象可以得出什么结论呢？

14．在匀强磁场中，一根长L=0.4m的通电导线中的电流为20A，这条导线与磁场方向垂直时，所受的磁场力为0.016N。

（1）求磁感应强度的大小B；

（2）若磁场区域的面积是S=0.10m2，计算通过该面积的磁通量。

15．1900年4月27日，英国著名物理学家开尔文男爵在英国皇家学会提出“物理学的两朵乌云”，查阅资料简述这“两朵乌云”是什么？

16．奥斯特在发现电流磁效应的过程中也会受到地磁场的干扰，如何摆放导线和小磁针能够有效看到电流的磁效应？

参考答案

1．B

【解析】

【详解】

设单根通电直导线在O点处产生的磁感应强度的大小为B，E点处导线未移动时，O点处合磁感应强度为

E点处导线移动之后，两通电导线在O点处产生的磁场如图所示

根据正交分解

，

O点处合磁感应强度将变为

结合已知条件

可得

解得

故选B。

2．A

【解析】

【详解】

由安培定则可知，左侧导线中的电流在该导线右侧产生的磁场的方向垂直于轴向上，而右侧导线中的电流在该导线左侧产生的磁场的方向垂直于轴向下，由于规定磁场方向垂直于轴向上为正，故在区间内磁场方向先为正后为负。根据通电长直导线周围某点磁感应强度

和

可知在的位置磁场方向为正方向，A正确；

故选A。

3．B

【解析】

【详解】

AB．安培定则适用于任何电流或等效电流的磁场方向判断，A错误，B正确；

C．由安培定则的使用方法可知，安培定则用于判断直线电流磁场的磁感线方向时，大拇指所指方向与电流方向一致，C错误；

D．安培定则用于判断环形电流和通电螺线管磁场的方向时，大拇指所指方向应与内部磁场方向一致，故D错误。

故选B。

4．B

【解析】

【详解】

A．磁感线在磁体的外部从磁体的N极到S极，在内部由S极到N极，选项A错误；

B．磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，选项B正确；

C．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向与螺线管内部磁感线方向相同，即指向螺线管的N极，选项C错误；

D．根据安培定则可知，直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆，且这些同心圆都在跟导线垂直的平面上，但不是等间距同心圆；故D错误；

故选B。

5．C

【解析】

【详解】

A．磁与电是紧密联系的，但“磁生电”“电生磁”都有一定的条件，运动的电荷产生磁场，但一个静止的点电荷的周围就没有磁场，故A错误；

B．永久磁铁的磁场也是由运动的电荷（分子电流即电子绕原子核的运动形成的电流）产生的，故B错误；

C．一切磁现象都来源于电流或运动电荷，不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动，故C正确；

D．根据安培分子电流假说可知，磁体内分子电流总是存在的。磁体有磁性的原因是由于磁体内分子电流取向一致造成的，因此磁体内分子电流是存在，但当磁体受到外力击打、加热等条件下将会失去磁性，故D错误。

故选C。

6．A

【解析】

【详解】

A．磁感线的疏密表示磁场的强弱，故a、b两处的磁感应强度的大小不等，且Ba＞Bb，故A正确；

B．电流元的受力与放置夹角有关，故无法比较电流元的受力情况，故B错误；

C．a、b不在磁感线上，若沿直线运动，则速度方向与磁场存在夹角，则一定受洛伦兹力，故不可能沿纸面由a到b点，故C错误；

D．磁场对电荷永不做功，故D错误。

故选A。

【点睛】

磁感线的疏密表示磁场的强弱；根据安培力的性质可明确安培力的大小情况；明确电荷在磁场中的受力情况，从而明确运动和做功情况。

7．D

【解析】

【详解】

设导线N中电流为I，磁场垂直纸面向里为正方向，根据安培定则，M中电流在O处磁场方向为垂直纸面向里，根据

即

解得

则

N中电流在O点磁场方向垂直纸面向里，根据安培定则，N中电流方向竖直向下

在P处，根据安培定则，M中电流在P处磁场方向为垂直纸面向外，N中电流在P点磁场方向垂直纸面向里，则

即

解得

分析可得，P处距离导线M为，Q处距离导线N为

在Q处，根据安培定则，M中电流在Q处磁场方向为垂直纸面向里，N中电流在Q点磁场方向垂直纸面向外，则Q处的磁感应强度

即Q处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外

故选D。

8．AD

【解析】

【详解】

A．物体的带电荷量只能是元电荷的整数倍，所以物体的带电荷量是量子化的，A正确；

B．物体的质量的数值可以取小数或分数，甚至取无理数也可以，因而是连续的，非量子化的，B错误；

C．物体的动量的数值可以取小数或分数，甚至取无理数也可以，因而是连续的，非量子化的，C错误；

D．学生的人数的数值和微观粒子的数量只能取正整数，不能取分数或小数，因而是不连续的，是量子化的，D正确。

故选AD。

9．CD

【解析】

【详解】

A．一段导体在磁场中做切割磁感线运动，若这段导体不是闭合电路的一部分，就不会产生感应电流，A错误；

B．穿过闭合导体回路的磁通量发生变化才能产生感应电流，而穿过闭合导体回路的磁通量不为零，磁通量不一定变化，所以导体回路中就不一定会产生感应电流，B错误；

C．闭合导体回路整体在磁场中做切割磁感线运动，导体回路中不会产生感应电流，闭合导体回路部分在磁场中做切割磁感线运动，导体回路中会产生感应电流，C正确；

D．只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,导体回路中就一定会产生感应电流，D正确。

故选CD。

10．BC

【解析】

【详解】

AB．设原直线电流在O点产生的磁场磁感应强度大小为B1，金属框中电流在O点产生的磁场磁感应强度大小为B2，由题可知，B1、B2方向相反，且B1<B2，则

B2-B1=B

B2-2B1=B

解得

B1=B

B2=B

由此可以判断，金属框中的电流沿逆时针方向，A项错误，B项正确；

CD．撤去长直导线中电流，O点处的磁感应强度大小为B，C项正确，D项错误。

故选BC。

11．          BC

【解析】

【详解】

（1）[1]实物连线如图所示

（2）[2]闭合开关S瞬间，A2立刻变亮，A1逐渐变亮，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，且正常发光；稳定后，两个灯泡的亮度相同，说明它们的电压相同，L和R2两端电势差一定相同，选项B、C正确，A、D错误。

故选BC。

12．AB

【解析】

【详解】

当闭合S时，电流从左接线柱进入电流表时，电流表指针向左偏；

A．S闭合后，根据安培定则，A线圈的下端是S极，将原线圈A插入副线圈B的过程中，根据来拒去留，B线圈的上端是S极，电流从电流表的右接线柱进入电流表，电流表的指针向右偏，A符合题意；

B．线圈A放在B中不动，将滑动变阻器的滑片P向左滑动时，滑动变阻器的阻值减小，线圈A的电流增大，等效为将线圈A插入线圈B的过程，电流表的指针向右偏，B符合题意；

C．线圈A放在B中不动，突然断开S，线圈A的电流减小，等效为将线圈A从线圈B中拔出，电流表的指针向左偏转，C不符合题意；

D．将线圈A中的铁芯从线圈B中抽出的过程，等效为等效为将线圈A从线圈B中拔出，电流表的指针向左偏转，D不符合题意。

故选AB。

13．见解析

【解析】

【分析】

【详解】

观察到通电时小磁针发生偏转，断电时小磁针又回到原来的位置，通电后导线周围的小磁针发生偏转，说明通电后导线周围的空间对小磁针产生力的作用，由此我们可以得出：通电导线和磁体一样，周围存在着磁场。

14．（1）2×10-3T；（2）2×10-4Wb

【解析】

【详解】

（1）根据

F=BIL

可得

（2）通过该面积的磁通量

15．两朵乌云指：一是光的运动问题，二是能量辐射的问题

【解析】

【详解】

两朵乌云指：一是光的运动问题，二是能量辐射的问题。

16．见解析

【解析】

【详解】

通电导线的长直导线周围，会有磁场产生，其磁感线的形状为以导线为圆心一封闭的同心圆，且磁场的方向与电流的方向互相垂直，故把通电导线与磁针平行放置，能够有效看到电流的磁效应，由于地磁的原因，小磁针没加外磁场时式指向南北的；加上南北方向导线的电流，根据右手螺旋定则，其磁场方向式东西方向，小磁针指向会立刻改变东西方向，这样变化比较明显。