通用版带答案高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步微公式版知识点归纳超级精简版.docx

通用版带答案高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步微公式版知识点归纳超级精简版1单选题1、关于能源的开发和利用，下列观点错误的是（）A无节制地利用能源，是一种盲目的短期行为B根据能量守恒定律，能源是取之不尽、用之不竭的C能源的开发和利用，必须同时加强对环境的保护D不断开发新能源，是缓解能源危机的主要途径答案：BA能源是有限的，必须合理利用能源，无节制地利用能源，是一种盲目的短期行为，选项A正确；B尽管能量守恒，但使用过程中会有能量的耗散，可以利用的能源原来越少，选项B错误；C能源利用推动人类进步的同时会破坏人类生存的环境，必须加强对环境的保护，选项C正确；D开发新能源、清洁能源可以缓解常规能源的不足，选项D正确。故选B。2、如图所示，三根相互平行的水平长直导线通有大小相等且方向相同的电流I，其中P、Q、R为导线上三个点，三点连成的平面与导线垂直，O为PQ连线的中点，且QR=PR。则下列判断正确的是（）AR点的磁感应强度方向竖直向上BP点的磁感应强度方向竖直向下C在离Q、R、P三点所连成的平面有一定距离的有限空间内，不存在磁感应强度为零的位置DR点与O点的磁感应强度相同答案：CA根据右手螺旋定则和磁场的叠加原理可得可以得到以下结论因Q在R点产生的磁场垂直于QR斜向上；P在R点产生的磁场方向垂直PR斜向下，则R点的磁感应强度沿方向水平，A错误；B因Q在P点产生的磁场垂直于QP竖直向上；R在P点产生的磁场方向垂直PR斜向上，P点的磁感应强度方向斜向右上方，B错误；C根据同方向电流相互吸引，反方向电流相互排斥，在离Q、R两导线所在的平面有一定距离的有限空间内，不存在合力为零的位置，该位置应该在RO两点的连线上，所以磁感应强度为零的位置也不存在，C正确。D因PQ两处的电流在O点的合磁场为零，则O点的磁感应强度方向向右，则R点与O点的磁感应强度方向不相同，大小也不一定相同，D错误；故选C。3、在“探究感应电流的规律”实验中，电路连接如图所示，合上开关，让铁芯从副线圈上端静止释放，并穿出线圈，已知铁芯长度与副线圈长度相同，则电流传感器采集到的电流图像是下图中的（）ABCD答案：B让铁芯从副线圈上端静止释放，并穿出线圈，铁芯向下速度越来越大，则穿过副线圈的磁通量变化越来越快，线圈中的磁通量先增加后减少因此感应电流会变化方向，感应电流变大，ACD错误，B正确。故选B。4、奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电与磁的关系。下列各图中能正确反映直导线周围的磁感线分布的是（）ABCD答案：D根据安培定则可知，当电流方向向外时，所形成的磁场方向为逆时针方向闭合的曲线。故选D。5、三根相互平行长直导线a、b、c分别从等腰直角三角形三个顶点处垂直穿过纸面且固定，导线中通有大小和方向均相同的恒定电流，如图所示若b导线中的电流产生的磁场在a、c连线中点O处的磁感应强度大小为B0，则O点处的磁感应强度大小为（）A5B0B2B0C3B0DB0答案：D由安培定则可知，导线a与导线c在O点产生磁场的磁感应强度的矢量和等于零，则O点的磁感应强度大小等于导线b在O点产生的磁感应强度的大小，则O点处的磁感应强度大小为B0，则D正确，ABC错误。故选D。6、在人类科学发展的历史长河中，许多物理学家对物理学发展做出了重要贡献，关于物理学家和他们的贡献，下列叙述不符合史实的是（）A牛顿提出了万有引力定律B麦克斯韦建立了电磁理论C伽利略发现了电流周围存在磁场D爱因斯坦提出了著名的相对论答案：CA牛顿提出了万有引力定律，故A正确，不符合题意；B麦克斯韦建立了电磁场理论，故B正确，不符合题意；C奥斯特发现了电流的磁效应，即电流周围存在磁场，故C错误，符合题意；D爱因斯坦提出了著名的相对论，故D正确，不符合题意。故选C。7、为了演示“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”的现象，老师做了这样的演示实验：如图所示，铝制水平横梁两端各固定一个铝环，其中A环是闭合的，B环是断开的，横梁可以绕中间的支点在水平面内转动。当装置静止不动时，用一磁铁的N极去接近A环，发现横梁绕支点沿顺时针（俯视）方向转动。若不考虑空气流动对实验结果的影响，关于该实验，下列说法中正确的是（）A若其他条件相同，磁铁接近A环越快，A环中产生的感应电动势就越大B若其他条件相同，而将磁铁的N极接近B环，则横梁将绕支点沿逆时针（俯视）方向转动C无论磁铁靠近A环或B环，相应环中都有焦耳热产生D若磁铁N极靠近A环，沿磁铁运动方向观察，A环会有沿环顺时针方向的感应电流答案：AAA环闭合，磁铁接近A环越快，A环中磁通量的变化率越大，根据法拉第电磁感应定律可知产生的感应电动势越大，故A正确；BB环不闭合，磁铁接近B环时，环内不产生感应电流，因此B环不受磁场的作用力，横杆不转动，故B错误；C磁铁靠近A环时，在A环内会产生感应电流，从而产生焦耳热，当磁铁靠近B环时，会产生感应电动势，但不会形成感应电流，不会产生焦耳热，故C错误；D磁铁N极靠近A环时，A环垂直于纸面向里的磁通量增大，所以A环中感应电流的磁场方向垂直于纸面向外，A环中会产生逆时针方向的感应电流，故D错误。故选A。8、如图所示，竖直长直导线通以恒定电流I，闭合线圈abcd与直导线在同一平面内，导致圈内磁通量发生变化的线圈运动是（）A水平向右平移B竖直向下平移C竖直向上平移D以竖直长直导线为轴转动答案：AA竖直长直导线通以恒定电流I，会以导线为中心形成环形磁场，离导线越远，磁感应强度越小，若水平向右平移，磁通量变小，故A正确；BC由上述分析可知，若线圈竖直向上或向下平移，磁感应强度不变，磁通量大小也不变，故BC错误；D由上述分析可知，若以竖直长直导线为轴转动，磁感应强度不变，磁通量大小也不变，故D错误。故选A。9、下列关于红外线的说法中正确的是（）A红外线的波长比红光的波长短B利用红外线的热效应可以加热物体C红外遥感是利用红外线的穿透能力强D高温物体辐射红外线，低温物体不辐射红外线答案：BA红外线的波长比红光的波长更长，故A错误；B红外线是一种看不见的光，通过红外线的照射，可以使物体的温度升高，故B正确；C人们利用红外线来实行遥控和遥感，是因为红外线波长长，更容易发生衍射，故C错误；D一切物体都向外辐射红外线，故D错误。故选B。10、5G是“第五代移动通信技术”的简称，其最显著的特征之一是具有超高速的数据传输速率。5G信号一般采用3.31096109Hz频段的无线电波，而现行第四代移动通信技术4G的频段范围是1.881092.64109Hz，则（）A5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站B5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播得更快C空间中的5G信号和4G信号相遇会产生干涉现象D5G信号是横波，4G信号是纵波答案：AA5G信号的频率更高，则波长小，故5G信号更不容易发生明显的衍射现象，因此5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站，故A正确；B任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故B错误；C5G信号和4G信号的频率不一样，不能发生干涉现象，故C错误；D电磁波为横波，可以发生偏振现象，故D错误。故选A。11、图为通电螺线管，A为螺线管外一点，B、C两点在螺线管的垂直平分线上，B点在螺线管内，C点在螺线管外，B、D两点均在螺线管内部且位于螺线管的轴线上。下列说法正确的是（）A在A处放置的小磁针静止后，小磁针的N极指向右方B在D处放置的小磁针静止后，小磁针的N极指向右方CB、C两点的磁感应强度相同DB、D两点的磁感应强度相同答案：DA根据安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极，则在A处放置的小磁针静止后，小磁针的N极指向左方，选项A错误；B螺线管内部的磁感线从右向左，可知在D处放置的小磁针静止后，小磁针的N极指向左方，选项B错误；CD根据通电螺线管的磁场特点，内部为匀强磁场且最强，管外为非匀强磁场，B点比C点的磁感应强度大，且两点的磁场方向也不同；B、D两点的磁感应强度相同，故C错误，D正确；故选D。12、下列关于磁场的说法，正确的是（）A磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质B磁体与磁体之间是直接发生作用的C磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的D磁场只能由磁体产生，电流不能产生磁场答案：AA磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质，选项A正确；B磁体与磁体之间是通过磁场发生作用的，选项B错误；C磁场是客观存在的物质，不是为了解释磁极间相互作用而人为规定的，选项C错误；D磁体和电流都能产生磁场，选项D错误。故选A。13、如图所示，在空间三维直角坐标系中过x轴上x1=a、x2=-a两点，沿平行于y轴方向放置两根长直导线，导线中均通有相等的沿y轴负方向的恒定电流I。已知通电长直导线周围某点磁场的磁感应强度B与电流I成正比，与该点到导线的距离r成反比，即B=kIr。则下列描述坐标轴上各点磁场磁感应强度的图像中一定错误的是（）ABCD答案：C根据安培定则以及磁场的叠加可知，O点的磁感应强度一定为零，图像C一定错误；在x方向，在x-a范围内磁场方向沿-z方向，在-a0范围磁场方向沿+z方向，在0xa范围磁场方向沿+z方向，若选择+z方向为正方向，则图像可能为A；若选择-z方向为正方向，则图像可能为B；沿z轴方向，由叠加原理可知，O点的磁场为零，无穷远处磁场也为零，则从O点沿z轴正向和负向，磁场应该先增强后减弱，则图D正确。此题选择错误的选项，故选C。14、如图所示，矩形线框平面与匀强磁场方向垂直，此时线框的磁通量为；若磁场方向改为与线框平面平行。则线框的磁通量（）A仍为B变为0C变为原来的2倍D变为原来的一半答案：B当磁场方向平行于线框平面时，线框的磁通量为0。故选B。15、下列各场景中闭合线圈里一定产生感应电流的是（）A彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面，两导线中的电流均增大B线圈绕平行于匀强磁场的转轴OO匀速转动C线圈平面保持与磁感线垂直，在匀强磁场中向右匀速移动D圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，增大导线中的电流答案：AA由安培定则可知，线圈中的磁感应强度垂直纸面向外，两导线中的电流均增大，导致线圈中的磁通量增大，线圈里一定产生感应电流，A正确；B线圈绕平行于匀强磁场的转轴OO匀速转动过程，穿过线圈中的磁通量始终为零，线圈中没有产生感应电流，B错误；C线圈平面保持与磁感线垂直，在匀强磁场中向右匀速移动，穿过线圈中的磁通量不变，没有产生感应电流，C错误；D圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，由对称性可知，穿过线圈中的磁通量始终为零，故增大导线中的电流，线圈中没有产生感应电流，D错误。故选A。多选题16、关于电磁波，下列说法正确的是（）A电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关B雷达是利用电磁波来进行定位和导航的C移动电话是通过电磁波来传递信息的D利用电磁波传递信息可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输答案：BCA电磁波在真空中的传播速度等于光速，与电磁波的频率无关，故A错误；BC雷达、移动电话都是利用电磁波来工作的，B、C正确；D利用电磁波传递信息可以实现无线通信，电磁波也能通过电缆、光缆传播，如光纤通信，故D错误。故选BC。17、关于磁场和磁感线的描述，下列说法正确的是（）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极指向螺线管的北极C磁感线的切线方向就是磁场的方向D两条磁感线的空隙处不存在磁场答案：BCA在磁体的外部，磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极，而在磁体的内部由磁体的S极回到磁体的N极，从而使磁感线形成闭合的曲线，故A错误；B由通电螺线管的磁场特点可知，在通电螺线管内部磁感线从螺线管的S极指向N极，所以自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向螺线管的北极，故B正确。C磁感线上该点的切线方向就是该点磁场的方向，故C正确；D磁感线的疏密表示磁场的强弱，两条磁感线的空隙处也存在磁场，故D错误。故选BC。18、如图所示，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相同的电流。A、O、B在M、N的连线上，O为MN的中点，C、D位于MN的中垂线上。A到O点的距离小于B到O点的距离，C到O点的距离小于D到O点的距离。已知距长直导线r处的磁感应强度大小B=klr，其中k为常量，I为长直导线的电流大小。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（）AA、B两点处的磁感应强度方向相反BA处的磁感应强度比B处大CC、D两点处的磁感应强度方向相同DC处的磁感应强度大小可能与D处相等答案：ADAB根据B=kIr可知距离导线越近，磁感强度越大，由安培定则和平行四边形定则可知，在MN连线上O点两侧磁感应强度方向相反，越靠近O点磁场越弱，A正确，B错误；C根据安培定则和平行四边形定则可知，C点场强水平向右，而D点场强水平向左，因此两点场强方向相反，C错误；D设MN间距为2L，两导线中垂线上某点与M连线与MN夹角为，则中垂线上任意位置的场强大小为E=kILcossin2=kIL2sincos=kILsin2当=45时有极大值，满足1+2=90的两位置磁感应强度大小相等，D正确。19、若在地球赤道表面做奥斯特实验。忽略磁偏角，将导线南北放置，正下方放置小磁针，未通电前磁针恒指南北，第一次通电电流大小为I1时磁针偏转角度为30；第二次通电电流大小为I2时磁针偏转角度为60。已知通电直导线在周围空间产生的磁场大小与导线中电流大小成正比，与距离远近成反比，下列选项正确的有（）A当导线中不通电时小磁针恒指南北是因为地磁场的影响B如果将导线东西方向放置，通电后小磁针恒指东西CI1:I2=1:2DI1:I2=1:3答案：ADA因地磁场的方向从地理的南极指向地理的北极，则当导线中不通电时小磁针恒指南北是因为地磁场的影响，A正确；B如果将导线东西方向放置，通电后导线的下方的磁场指向南北方向，则小磁针恒指南北，B错误；CD将导线南北放置，正下方磁场指向东西方向，设地磁场为向北的B0，则tan30=kI1rB0tan60=kI2rB0解得I1:I2=1:3C错误，D正确。故选AD。20、如图所示，当导体棒MN以速度v0开始向右沿导轨滑动的瞬间（导轨间有磁场，方向垂直纸面向里），下列说法正确的是（）A导体棒和导轨组成的闭合回路中有感应电流B导体棒和导轨组成的闭合回路中没有感应电流C圆形金属环B中有感应电流D圆形金属环B中没有感应电流答案：ACAB当导体棒MN以速度v0开始向右沿导轨滑动的瞬间，切割磁感线产生感应电流，导体棒和导轨组成的闭合回路中有感应电流，故A正确，B错误；CD通过螺线圈管A的电流突然增大，螺线圈管A产生的磁场突然变强，穿过金属环B的磁通量突然增大，由楞次定律可知，B中产生感应电流，故C正确，D错误。故选AC。21、把一个N匝边长为L的正方形线框放入磁感应强度大小为B的匀强磁场中，则关于穿过线框的磁通量，下列说法正确的是（）A可能为NBL2B一定为BL2C可能为零D可能为13BL2答案：CD穿过线框的磁通量与线框的匝数无关。由于线框平面与磁场方向间关系不清楚，所以磁通量的范围为0BL2故选CD。22、如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为。在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是（）Aab向右运动，同时使减小B使磁感应强度B减小，角同时也减小Cab向左运动，同时减小磁感应强度BDab向右运动，同时增大磁感应强度B和角（090）答案：ACA根据磁通量公式=BScosab向右运动，S增大，同时使减小，磁通量增大，一定能产生感应电流，故A正确；B根据磁通量公式=BScos磁感应强度B减小，同时使减小，不能确定磁通量的变化，不一定能产生感应电流，故B错误；C根据磁通量公式=BScosab向左运动，S减小，同时减小磁感应强度B，磁通量减小，一定能产生感应电流，故C正确；D根据磁通量公式=BScosab向右运动，S增大，同时增大磁感应强度B和角（090），不能确定磁通量的变化，不一定能产生感应电流，故D正确；故选AC。小提示：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流。23、如图是几种常见磁场的磁感线分布示意图，下列说法正确的是（）A图甲中a端是磁铁的S极，b端是磁铁的N极B图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图，c端是N极，d端是S极C图甲中a端是磁铁的N极，b端是磁铁的S极D图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图，c端是S极，d端是N极答案：ADAC根据图甲中磁感线分布可知，a端是磁铁的S极，b端是磁铁的N极，选项A正确，C错误；BD图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图，c端是S极，d端是N极，选项B错误，D正确；故选AD。24、三根足够长的绝缘直导线a、b、c固定放置在同一纸面内，其交点M、N、P恰好构成正三角形，O点为该三角形的中心，O点与O点关于导线c对称。现在a、b、c三根导线中分别通入方向如图所示的恒定电流I、3I、5I，已知长直导线电流在空间某点产生的磁感应强度大小与电流大小成正比，与该点到直导线的距离成反比。若O点的磁感应强度大小为B0，则下列说法正确的是（）AO点的磁感应强度方向垂直纸面向里BO点的磁感应强度大小为B09CO点磁感应强度方向垂直纸面向里D若将b导线中电流反向，则O点的磁感应强度大小变为B03答案：ADA根据右手螺旋定则判断，a、b、c直导线在O点的磁感应强度方向均垂直纸面向里，A正确；B设a导线在O点产生的磁感应强度大小为B，则b导线在O点产生的磁感应强度大小为3B，c导线在O点产生的磁感应强度大小为5B，则在O点产生的磁感应强度总和为B+3B+5B=B0所以B=B09又a导线在O点产生的磁感应强度大小为B2，方向垂直纸面向里；b导线在O点产生的磁感应强度大小为3B2，方向垂直纸面向里；c导线在O点产生的磁感应强度大小为5B，方向垂直纸面向外，则O点的磁感应强度大小为B=5B-B2-3B2=B03B错误；C根据右手螺旋定则判断，a、b直导线在O点磁感应强度方向垂直纸面向里、c导线在点O产生的磁感应强度垂直纸面向外，且在O点的磁感应强度大小为B=5B-B2-3B2=B03所以点O产生的磁感应强度垂直纸面向外，C错误。D若将b导线中电流反向，则O点的磁感应强度大小为B-3B+5B=B03D正确；故选AD。25、下列说法正确的是（）A原子的能量是连续的，原子的能量从某一能量值变为另一能量值，可以连续变化B原子从低能级向高能级跃迁时放出光子C原子从高能级向低能级跃迁时放出光子，且光子的能量等于前后两个能级之差D由于能级的存在，原子放出的光子的能量是分立的，所以原子的发射光谱只有一些分立的亮线答案：CDA玻尔原子理论提出原子的能量是量子化的，故A错误；BC根据玻尔理论可知，原子从低能级向高能级跃迁时吸收光子，从高能级向低能级跃迁时放出光子，且光子的能量等于前后两个能级之差，故B错误，C正确；D根据玻尔理论，由于原子的能级是分立的，放出的光子的能量也是分立的，因此原子的光谱只有一些分立的亮线，故D正确；故选CD。填空题26、如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.8T，矩形线圈abcd的面积S=0.5m2，B与S垂直，线圈一半在磁场中，则当线圈从图示位置绕ad边绕过60时，线圈中的磁通量为_Wb，在此过程中磁通量的改变量为_Wb；答案：0.201当线圈从图示位置绕ad边绕过60时，bc边恰好进入磁场，线圈中的磁通量为=BS2=0.80.52Wb=0.2Wb2在此过程中磁通量的改变量为=027、磁感应强度（1）定义：一段通电直导线_放在磁场中所受的力与导线中的电流和导线的长度的_的比值，叫作磁感应强度。（2）定义式：B=FIL。（3）单位：_，简称_，符号为T。（4）磁感应强度是表征磁场_的物理量。（5）磁感应强度是矢量，它的方向就是该处小磁针静止时_所指的方向。答案：垂直乘积特斯拉特强弱N极（1）12定义：一段通电直导线垂直放在磁场中所受的力与导线中的电流和导线的长度的乘积的比值，叫作磁感应强度。（3）34单位：特斯拉，简称特，符号为T。（4）5磁感应强度是表征磁场强弱的物理量。（5）6磁感应强度是矢量，它的方向就是该处小磁针静止时N极所指的方向。28、当螺线管中通入如图所示的电流时，螺线管A端的磁极是_（选填“N极”或“S极”）。答案：N极根据电流从螺线管的左端流入，右端流出，结合线圈的绕向，由安培定则判断可知螺线管的左端A为N极，右端B为S极。29、如图所示是“探究感应电流与磁通量变化的关系”的实验装置。开关总是闭合的，滑动变阻器的滑动触头向左加速滑动，线圈B中_电流产生（选填“有”或“无”）。答案：有开关总是闭合的，滑动变阻器的滑动触头向左加速滑动，线圈A中的电流变化，那么穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中一定有电流产生。30、磁悬浮高速列车在我国已投入正式运行，磁悬浮的原理如图所示。图中A是圆柱形磁铁，B是超导圆环，将B靠近A，水平放在A的上方，它就能在磁场力的作用下保持悬浮。在B靠近A的过程中，B中就会产生感应电流，这是因为_。由B中的感应电流方向可知，A的上端为_极。答案：穿过B的磁通量增大S（南）1在B靠近A的过程中，B中就会产生感应电流，这是因为穿过B的磁通量增大；2根据安培定则，超导圆环B相当于一个条形磁铁，其下端是S极，根据同名磁极相互排斥，A的上端为S（南）极。23