人教版 (2019)必修 第三册第十三章 电磁感应与电磁波初步综合与测试优秀测试题

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A．跟、、无关
B．随着乘积的减小而增大
C．随着通电导线中电流的减小而增大
D．随着通电导线所受磁场力的增大而增大
【答案】A
【详解】磁感应强度定义式是采用比值法定义的，磁感应强度的大小由磁场本身决定，与F、I、L的变化无关，故BCD错误，A正确。故选A。
2．下列各组电磁波中，按波长由小到大排列的是（ ）
A．射线、紫外线、红外线、可见光
B．射线、紫外线、可见光、红外线
C．红外线、可见光、紫外线、射线
D．紫外线、可见光、红外线、射线
【答案】B
【详解】依照波长由长到短，电磁波谱可大致分为：无线电波，红外线，可见光，紫外线，伦琴射线，射线伽马射线故选B。
3．下列有关电磁波的特性和应用，说法正确的是（ ）
A．红外线和射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体
B．过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康
C．电磁波中频率最大的为射线，最容易发生衍射现象
D．紫外线和射线都可以使感光底片感光
【答案】D
【详解】A．射线都有很高的穿透本领，常用来在医学上做透视人体，故A错误；B．过强的紫外线照射不利于人的皮肤健康，故B错误；C．电磁波中频率最大的是射线，最不容易用来观察衍射现象，故C错误；D．紫外线和射线都可以使感光底片感光，故D正确。故选D。
4．如图所示为研究平行通电直导线之间相互作用的实验装置。接通电路后发现两根导线均发生形变，此时通过导线和的电流大小分别为和，已知，方向均向上。若用和分别表示导线与受到的磁场力，则下列说法正确的是（ ）
A．两根导线相互排斥
B．为判断的方向，需要知道和的合磁场方向
C．两个力的大小关系为
D．仅增大电流，、会同时都增大
【答案】D
【详解】A．由于两导线通的是同向电流，由安培定则可知，两导线相互吸引，故A错误；B．为判断的方向，需要知道的磁场方向，故B错误；C．通电导线在其周围产生磁场，通电导线在磁场中受到安培力作用，两导线所受安培力是作用力与反作用力，它们大小相等，故C错误；D．仅增大电流，、会同时都增大，故D正确；故选D。
5．如图，三根相互平行的固定长直导线、和两两等距，均通有电流，中电流方向与、中的相同，下列说法正确的是（ ）
A．所受磁场作用力的方向与、所在平面垂直
B．所受磁场作用力的方向与、所在平面平行
C．在处的磁场方向与、所在平面垂直
D．与在处的合磁场方向与、所在平面平行
【答案】A
【详解】A．根据安培定则可知L2和L3在L1处产生的磁场方向如图所示，根据平行四边形法则可得合磁场方向（图中B 的方向），根据左手定则判断安培力的方向与L2、L3所在平面垂直，故A正确；B．根据对称性可知L2所受磁场作用力的方向与L1、L3所在平面垂直，故B错误；C．根据安培定则可知L3在L1处的磁场方向与L1、L3所在平面垂直（图中B3的方向），故C错误；D．L2与L3在L1处的合磁场方向（图中B 的方向）与L2、L3所在平面平行，故D错误。故选A。
6．以下四幅图所示的实验中，下列说法正确的是（ ）
A．图（a）通电后小磁针将会发生偏转，说明了电流周围存在磁场
B．图（b）电键闭合后电流计的指针将会发生偏转，说明了回路产生了感应电流
C．图（c）闭合电键后金属棒会在导轨上运动，说明了回路产生了感应电流
D．图（d）电键闭合后线框会转动，说明了磁场对电流可以产生力的作用
【答案】D
【详解】A．图（a）通电后，通电导线在小磁针位置处产生的磁场方向水平向左，小磁针不会发生偏转，故A错误；B．图（b）电键闭合后，导体棒没有切割磁感线，回路中不会产生感应电流，电流计的指针不会发生偏转，故B错误；C．图（c）闭合电键后金属棒会在导轨上运动，说明了通电导体在磁场中会受到磁场力的作用，故C错误；D．图（d）电键闭合后线框会转动，说明了磁场对电流可以产生力的作用，故D正确。故选D。
7．如图，条形磁体竖直放置，一个水平圆环从条形磁体上方位置向下运动，先到达磁体上端位置M，然后到达磁体中部P，再到达磁体下端位置Q，最后到达下方L。在整个运动过程中，穿过圆环的磁通量最大值是在（ ）
A．L处B．Q处C．P处D．N处
【答案】C
【详解】圆环从M到N过程中，穿过圆环的磁感线条数增多，磁通最变大；由N到P的过程，线圈包含了所有的内部磁感线及部分外部磁感线，内外磁感线相互抵消；因越到中间，外部磁感线越少；故在本过程P处磁通量是最大的；而P到Q的过程是N到P的过程的相反过程，磁通量变小；Q到L的过程中远离磁铁，磁通量变小。故选C。
8．在下列四个图中，关于通电直导线所受安培力以及通电导体周围的磁感线，正确的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【详解】A．根据左手定则可知，通电直导线所受安培力与图中相反，故A错误；B．根据左手定则可知，图中安培力方向向左，故B正确；C．根据安培定则可知，图中磁感线方向向右，故C错误；D．根据安培定则可知，磁感线方向顺时针，故D错误。故选B。
9．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，Ba＞Bb
B．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＜Bb
C．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大
D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小
【答案】B
【详解】AB．在磁场中，磁感线疏密程度表示磁场的强弱，故A错误B正确；CD．同一通电导线如果都垂直放入磁场中，则在a处受力一定比b处受力小，但如果导线与磁场平行放置，受力均为零，CD错误。故选B。
10．制造电阻箱时，要用双线绕法，如图所示。当电流变化时双线绕组（ ）
A．回路中一定有自感电动势产生B．回路中一定没有自感电动势产生
C．螺旋管内磁场发生变化D．穿过螺旋管的磁通量发生变化
【答案】B
【详解】此线圈是双线绕法，电流等大反向，所以其产生磁场方向相反、强度相同，相互抵消，故通过线圈的磁通量始终为0，故不会产生感应电动势，故ACD错误B正确。故选B。
11．如图所示，闭合线圈abcd水平放置，其面积为S，匝数为n，线圈与磁感应强度为B的匀强磁场的夹角θ＝45°。现将线圈以ab边为轴沿顺时针方向转动90°，则在此过程中线圈磁通量的改变量大小为（ ）
A．0B． BSC． nBSD．nBS
【答案】B
【详解】由题意可知，线圈旋转过程中，磁通量先减小至零后再反向增大，所以初、末状态时线圈的磁通量方向相反，根据磁通量的定义可知初、末状态时线圈磁通量大小均为所以将线圈以ab边为轴沿顺时针方向转动90°的过程中线圈磁通量的改变量大小为故选B。
12．如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线通以如图所示方向电流时（ ）
A．磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用
B．磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用
C．磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用
D．磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用
【答案】C
【详解】根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向，如图，再根据左手定则判断电流受安培力方向，如左图；根据牛顿第三定律，电流对磁体的作用力向右下方，如右图，选取磁铁为研究的对象，磁铁始终静止，根据平衡条件，可以知道通电后支持力变大，静摩擦力变大，方向向左。 故选C。
13．法拉第在研究电磁感应时用过的线圈如图甲所示，其工作原理如图乙所示，开关S闭合瞬间（ ）
A．线圈中磁通量减少，电流表指针偏转
B．线圈中磁通量增加，电流表指针偏转
C．线圈中磁通量增加，电流表指针不偏转
D．线圈中磁通量减少，电流表指针不偏转
【答案】B
【详解】开关S闭合瞬间，线圈电流瞬间增大，则磁通量变大，产生感应电流，电流表指针偏转。故选B。
14．如图所示，两根通电直导线，平行放置于水平桌面上，一矩形线圈abcd从A位置运动到对称的B位置过程中，下列说法正确的是（ ）
A．在A位置穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向下
B．在B位置穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向下
C．从A到B穿过线圈的磁通量一直减小
D．从A到B穿过线圈的磁通量一直增大
【答案】A
【详解】A．根据安培定则，在A位置，左边电流在线圈处产生的磁感线方向向下，右边电流产生的磁感线方向向上，但合磁场方向向下，则穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向下，选项A正确；B．类似地，在B位置，合磁场方向向上，则穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向上，选项B错误；CD．根据Φ=BS，从A到B穿过线圈的磁通量先减小再增大，选项CD错误。故选A。
15．如图所示，直角三角形MPQ的∠P=90°，直角边MP=2a、QP=3a。在M点固定一条长直导线，电流方向垂直纸面向里。在Q点固定一条长直导线，电流方向垂直纸面向外。两导线中的电流大小均为I，已知无限长的通电直导线产生的磁场中某点的磁感应强度大小可用公式（k是常数、I是导线中的电流强度、r是该点到直导线的垂直距离）表示，则P点磁感应强度的大小为（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【详解】根据安培定则可知，固定在M点和Q点的通电直导线在P点的磁场如图所示，两通电直导线在P点的磁感应强度大小、 则P点的磁感应强度大小故选D。
16．如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为的匀强磁场中，以导线为中心、R为半径的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为0，
（1）直导线中电流方向？
（2）a点的磁感应强度大小和方向？
（3）b点的磁感应强度大小和方向？
【答案】（1）垂直纸面向外；（2）2T，方向向右；（3）T，方向与B的方向成45°斜向右下
【详解】（1）由题，c点的磁感应强度为0，说明通电导线在c点产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，即得到通电导线在c点产生的磁感应强度方向水平向左，根据安培定则判断可知，直导线中的电流方向垂直纸面向外；
（2）根据右手螺旋定则可知通电导线在a处的磁感应强度方向水平向右，则a点磁感应强度为2T，方向向右；
（3）根据右手螺旋定则可知通电导线在处的磁感应强度竖直向下，根据平行四边形与匀强磁场进行合成得知，b点感应强度为T，方向与B的方向成45°斜向右下。
17．如图所示，线圈面积为S，线圈平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直。设图示情况下的磁通量为正值。则：
（1）穿过线圈平面的磁通量为多少？若线圈为n匝，穿过线圈平面的磁通量为多少？
（2）若使线圈绕轴转过角，则穿过线圈平面的磁通量为多少？
（3）若从初始位置转过角，则穿过线圈平面的磁通量为多少？
（4）若从初始位置转过角，则穿过线圈平面的磁通量变化了多少？
【答案】（1）BS，BS；（2）；（3）0；（4）-2BS
【详解】（1）在图示位置时，磁感线与线圈平面垂直，磁通量
若线圈为n匝，穿过线圈平面的磁通量不变，即为
（2）若使线圈绕轴转过角，穿过线圈平面的磁通量
（3）从初始位置转过角，线圈平面与磁感线平行，穿过线圈平面的磁通量为0；
（4）从初始位置转过角，磁感线仍然垂直穿过线圈平面，只不过穿过方向改变了
18．如图所示，框架面积为，框架平面与磁感应强度为的匀强磁场方向垂直，求：
（1）则穿过平面的磁通量为多少？
（2）若使框架绕转过角，则穿过线框平面的磁通量为多少？穿过线框平面的磁通量变化量为多少？
【答案】（1）；（2），
【详解】（1）根据磁通量的定义知：穿过平面的磁通量为穿过平面的磁通量为
（2）转过后穿过线框平面的磁通量为
磁通量变化量为
19．如图所示，在磁感应强度为B且范围足够大的匀强磁场中有一个面积为S的线框。线框平面与匀强磁场方向成角，则：
（1）通过该平面的磁通量为多少？
（2）若将线框从水平位置Ⅰ顺时针转到竖直位置Ⅱ，则磁通量变化量为多少？
（3）若将线框从水平位置Ⅰ转到水平位置Ⅲ，顺时针旋转和逆时针旋转的磁通量变化量各为多少？
【答案】（1）；（2）；（3），
【详解】规定初状态的磁通量为正
（1）根据题意可知，通过该平面的磁通量为
（2）根据题意可知，若将线框从水平位置Ⅰ顺时针转到竖直位置Ⅱ，通过该平面的磁通量为
磁通量变化量为
（3）根据题意可知，将线框从水平位置Ⅰ顺时针旋转到水平位置Ⅲ，通过该平面的磁通量为
磁通量变化量为
将线框从水平位置Ⅰ逆时针旋转到水平位置Ⅲ，通过该平面的磁通量为
磁通量变化量为