第十三章《电磁感应与电磁波初步》培优章末练习-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册含答案

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第十三章《电磁感应与电磁波初步 》培优章末练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．（25-26高三上·内蒙古包头·开学考试）实验室中的磁铁，长期使用后会消磁，消磁现象是因为（　　）A．内部电子散失B．内部电子排布变得杂乱无章C．内部电子均向同一方向做直线运动D．内部电子均向同一方向做圆周运动2．（25-26高二下·江苏南通·阶段练习）有一种磁悬浮地球仪，通电时地球仪会悬浮在空中，如图甲所示。实现原理如图乙所示，底座是线圈，地球仪是磁铁，通电时能让地球仪悬浮在空中。下列说法正确的是（　　）A．地球仪根据异名磁极互相排斥的原理工作B．电路中的端点须连接直流电源的正极C．线圈中的电流的方向可以周期性变化D．增大线圈中的电流，地球仪悬浮的高度会降低3．（25-26高二上·江西·阶段练习）王明同学乘坐飞机由南向北飞行，经过赤道上空时手持一根沿南北方向放置的通电直导线，电流方向由南指向北，直导线正上方有一点a，若通电直导线的磁场在a点处磁感应强度大小为，地磁场在a点处磁感应强度大小也为，不考虑地磁场磁偏角，则a点处磁感应强度大小为（　　）A．0B．C．D．4．（24-25高二下·山西·期末）如图甲所示，条形磁铁固定在水平桌面上，以条形磁铁的右端点为原点，中轴线为x轴建立一维坐标系。将一个灵敏的小磁针放置在x轴上不同的位置，小磁针稳定后磁北极与x轴之间的夹角记为，实验测得与x之间的关系如图乙所示，已知该处的地磁场的方向水平，磁感应强度大小为，下列说法正确的是（　　）  A．条形磁铁的右端为S极B．条形磁铁在处产生的磁场的磁感应强度大小为C．条形磁铁在处产生的磁场的磁感应强度大小为D．x越大，条形磁铁在该处产生的磁场方向与地磁场方向的夹角越小5．（25-26高二上·新疆阿克苏·阶段练习）下列关于电场线和磁感线的说法中正确的是（　　）A．电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线B．电场线和磁感线都是闭合曲线C．任意两条磁感线不相交，两条电场线也不相交D．电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越小6．（25-26高二上·湖南郴州·期末）1820年4月，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。已知通电长直导线周围某点的磁感应强度，即磁感应强度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，两根平行长直导线相距，分别通以大小不等、方向相同的电流，已知。规定磁场方向垂直纸面向里为正，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．7．（25-26高二上·重庆·月考）下列说法正确的是（　　）A．电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的静电力成正比B．沿电场线的方向电场强度越来越小，电势逐渐升高C．由定义式可知，电流越大，导线越长，某点的磁感应强度就越小D．只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，回路中就有感应电流产生8．（24-25高三上·北京朝阳·期末）巨磁阻是一种量子力学效应，在铁磁材料和非铁磁材料薄层交替叠合而成的多层膜材料中，自旋方向相反的两种电子同时定向移动形成电流。在外磁场作用下，铁磁材料可以呈现同向和反向两种磁化方向，如图1所示。当一束自旋产生的磁场方向与铁磁材料磁化方向相同的电子通过时，在铁磁材料和非铁磁材料的交界处电阻很小；同理，自旋产生的磁场方向与铁磁材料磁化方向相反的电子通过时，电阻很大。如图2为巨磁阻传感器的工作电路，为信号源，输入电压为，为输出端。已知无磁场时，、、、的阻值均为R。外加磁场后，使和的磁化方向与和相反，则在同一磁场中和的阻值均减小，和的阻值均增大。综合以上信息，下列说法错误的是（　　）A．自旋方向相反的两种电子分别通过多层膜材料导电时，可等效为两条并联支路B．当铁磁层的磁化方向相同时，比磁化方向相反时的总阻值小C．有磁场时输出端的输出电压大小与的平方成正比D．无磁场时输出端的输出电压大小为零二、多选题9．（25-26高二上·四川成都·阶段练习）如图所示，两根足够长的直导线在同一平面内垂直固定放置，并通以恒定电流I。闭合线圈abcd与直导线在同一平面内，距两根导线的距离相同。将线圈平移至图中所示的四个不同位置，其中①、②、③三个位置距两根导线的距离均与移动前相同。必定导致圈内磁通量发生变化的线圈运动是（　　）A．①B．②C．③D．④10．（25-26高三上·湖北·阶段练习）如图所示，纸面内有两根互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向水平向左，L2中的电流方向竖直向上;L1的正，上方有关于L2对称的a、b两点，整个系统处于磁感应强度大小为B0、方向垂直纸面向里的匀强磁场（图中未画出）中。若a、b两点的磁感应强度大小分别为2B0和B0，方向均垂直纸面向里，则下列说法正确的是（    ）  A．流经L1的电流产生的磁场在a点的磁感应强度大小为B0B．流经L2的电流产生的磁场在a点的磁感应强度大小为B0C．流经LI的电流产生的磁场在b点的磁感应强度大小为B0D．流经L2的电流产生的磁场在b点的磁感应强度大小为B0三、实验题11．（25-26高二上·陕西榆林·期中）如图是探究电磁感应产生条件的实验器材。（1）发现电磁感应现象的科学家是________。（2）下列方法中线圈B中会产生电流的是________（填字母）。A．开关闭合的瞬间B．开关断开的瞬间C．开关闭合时，滑动变阻器不动D．开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片12．（22-23高二上·浙江台州·期末）某实验小组在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，从实验室器材柜中发现有以下8种器材可选用。①检测灵敏电流表指针偏转方向与电流流向的关系时，需要选用的实验仪器是______（多选）。②若按要求连接好实验电路，将电流表与线圈组成一个闭合回路，当N极插入线圈时，电流表的指针向右偏转。则条形磁铁的S极插入线圈的过程中，电流表的指针向______偏转（选填“左”或“右”）。四、解答题13．（24-25高二上·贵州·期中）如图所示，“V”形导轨沿水平方向固定，为的角平分线。在整个空间加竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为，导体棒垂直放置在点，从时刻开始导体棒向右以恒定的速度运动，导体棒始终与垂直且始终保持与导轨有良好的接触，从开始空间的磁感应强度随时间的变化规律为。求：(1)时穿过闭合回路的磁通量；(2)到时穿过回路磁通量的变化量；(3)若开始，欲使回路中没有感应电流产生，写出从开始磁感应强度随时间的变化规律。《第十三章《电磁感应与电磁波初步 》培优章末练习-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册》参考答案1．B【详解】根据安培分子电流假说可知，磁体的磁性是由内部电子向同一方向做圆周运动作用所形成的。消磁现象是因为内部电子排布变得杂乱无章，B正确，ACD错误。故选B。2．B【详解】A．地球仪根据同名磁极互相排斥的原理工作，故A错误；B．磁铁下端是S极，因此线圈上端应是S极，根据右手螺旋定则，可知电路中的端点须连接直流电源的正极，故B正确；C．为使地球仪稳定悬浮在空中，线圈磁场方向应不变，线圈应通直流电，故C错误；D．增大线圈中的电流，线圈与磁铁的磁场力增大，则地球仪悬浮的高度会升高，故D错误。故选B。3．C【详解】由安培定则可知通电直导线的磁场在a点处磁感应强度方向西指向东，地磁场在a点处磁感应强度方向由南指向北，根据矢量合成可知a点处磁感应强度大小为故选C。4．C【详解】A．由图可知，当x非常小时，小磁针的N极沿x轴正方向，即条形磁铁的右端为N极，A错误；BC．根据乙图可知，在处有即设条形磁铁在处产生的磁场的磁感应强度大小为，则即B错误，C正确；D．x越大，趋向于1，趋向于90°，即条形磁铁在该处产生的磁场方向与地磁场方向的夹角越大，D错误。故选C。5．C【详解】A．电场线和磁感线都是假想的曲线，并不存在，故A错误；B．电场线不闭合，而磁感线是闭合的曲线，故B错误；C．任意两条磁感线一定不相交，电场线也不相交，否则交点处有两个方向，违反唯一性的特点，故C正确；D．电场线越密的地方，电场强度越大，根据可知，同一试探电荷所受的电场力越大，故D错误。故选C。6．C【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向里，而右侧导线中的电流在该导线左侧产生的磁场的方向向外，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。故选C。7．D【详解】A．电场强度的定义式为，其中为试探电荷所受静电力，为试探电荷的电荷量。电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关；与成正比，但不随的变化而改变，故A错误；B．沿电场线方向，电势逐渐降低（电场线指向电势降低的方向），但电场强度大小不一定减小（例如，点电荷电场中电场强度随距离增大而减小，但均匀电场中电场强度恒定）。故B错误；C．磁感应强度的定义式为其中为导线所受安培力，为电流，为导线长度。是磁场本身的属性，与或无关，故C错误；D．根据法拉第电磁感应定律，只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，回路中就会产生感应电流，故D正确。故选D。8．C【详解】A．根据题意，自旋方向相反的两种电子同时定向移动形成电流，在外磁场作用下，不同自旋方向的电子通过时电阻不同，可等效为两条并联支路，故A正确，不符合题意；B．当铁磁层的磁化方向相同时，在交界处电阻小，总阻值小；磁化方向相反时电阻大，总阻值大，故B正确，不符合题意；C．无磁场时电路总电阻输出电压有电阻时总电阻输入电压为，根据输出电压所以有磁场时输出端的输出电压大小与成正比，故C错误，符合题意；D．无磁场时根据分压原理，输出电压故D正确，不符合题意。故选C。9．ACD【详解】A．由安培定则和磁场的叠加原理可知，开始时闭合线圈abcd的磁感应强度为零，磁通量为零。若将线圈平移至图中①位置，根据安培定则和磁场的叠加原理可知，闭合线圈abcd的磁感应强度垂直于纸面向外，故圈内磁通量发生变化，A符合题意；B．若将线圈平移至图中②位置，根据安培定则和磁场的叠加原理可知，闭合线圈abcd的磁感应强度为零，故圈内磁通量未发生变化，B不符合题意；C．若将线圈平移至图中③位置，根据安培定则和磁场的叠加原理可知，闭合线圈abcd的磁感应强度垂直于纸面向里，故圈内磁通量发生变化，C符合题意；D．若将线圈平移至图中④位置，根据安培定则和磁场的叠加原理可知，向里的磁场大于向外的磁场，故闭合线圈abcd的磁感应强度垂直于纸面向里，故圈内磁通量发生变化，D符合题意。故选ACD。10．AC【详解】根据右手螺旋定则可知流经L1的电流在a、b点产生的磁感应强度大小相等，方向向里，大小为B1；根据右手螺旋定则可知流经L2的电流在b点产生的磁感应强度方向向里，大小为B2；根据右手螺旋定则可知流经L2的电流在a点产生的磁感应强度方向向外，由对称性可知大小也为B2；以向外为正方向，则在a点有在b点有联立解得故选AC。11． 法拉第 ABD/ADB/BAD/BDA/DAB/DBA【详解】（1）[1]由物理学史可知发现电磁感应现象的科学家是法拉第，故填法拉第；（2）[2]AB．开关闭合和断开瞬间，流过线圈A的电流改变，电流产生的磁场改变，线圈B中磁通量改变，能产生感应电流，灵敏电流表指针发生偏转，故AB正确；C．开关闭合状态时，滑动变阻器不动，流过线圈A的电流不变，电流产生的磁场不变，线圈B中磁通量不变，不能产生感应电流，灵敏电流表指针不发生偏转，故C错误；D．开关闭合状态时，迅速移动滑动变阻器的滑片，流过线圈A的电流改变，电流产生的磁场改变，线圈B中磁通量改变，能产生感应电流，灵敏电流表指针发生偏转，故D正确。故选ABD。12． ACDG 左【详解】①[1]检测灵敏电流表指针偏转方向与电流流向的关系时，只需要用干电池、电流表、电键和定值电阻组成回路即可，即需要选用的实验仪器是ACDG。②[2]若按要求连接好实验电路，将电流表与线圈组成一个闭合回路，当N极插入线圈时，磁通量向下增加，此时电流表的指针向右偏转。则条形磁铁的S极插入线圈的过程中，磁通量向上增加，则此时电流表的指针向左偏转。13．(1)(2)(3)【详解】（1）导体棒向右匀速运动，1s内的位移为有几何关系可知导体棒接在导轨间的长度为解得闭合回路围成的面积为解得时穿过闭合回路的磁通量大小为解得（2）导体棒的位移为由几何关系可知导体棒接在导轨间的长度为解得闭合回路围成的面积为解得时的磁感应强度为时穿过闭合回路的磁通量大小为解得导体棒的位移为由几何关系可知导体棒接在导轨间的长度为解得闭合回路围成的面积为时的磁感应强度为时穿过闭合回路的磁通量大小为到时穿过回路的磁通量的变化量（3）欲使回路中没有感应电流产生，则穿过回路的磁通量保持不变，即回路中的磁通量始终等于时的磁通量，即为使时间内导体棒的位移为时导体棒接在导轨间的长度为时闭合回路围成的面积为时穿过回路的磁通量为欲满足条件，应有解得题号12345678910答案BBCCCCDCACDAC