2023人教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经典知识题库.docx

2023人教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经典知识题库1单选题1、以下四幅图中，表示等量同种点电荷电场线分布情况的是（）ABCD答案：AAA是等量同种点电荷的电场线，A正确；BB是等量异种点电荷的电场线，B错误；CC是匀强电场的电场线，C错误；DD是反向通电导线周围的磁感线，D错误。故选A。2、在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列判断正确的是（）A灯泡L1的电阻为10B通过灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍C灯泡L1消耗的电功率为0.75WD灯泡L2消耗的电功率为0.75W答案：CAC当开关闭合后，灯泡L1两端的电压U1=3V，由题图乙读出其电流I1=0.25A，则灯泡L1的电阻R1=U1I1=12功率P1=U1I1=0.75W故A错误，C正确；BD灯泡L2、L3串联，电压U2=U3=1.5V，由题图乙读出其电流I2=I3=0.20A，灯泡L2、L3的功率P=1.5V0.20A=0.30W故BD错误。故选C。3、关于电磁场和电磁波的说法正确是（）A电场和磁场总是相互联系的，它们统称为电场B电磁场由发生的区域向远处的传播形成电磁波C在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场D电磁波是一种波，声波也是一种波，理论上它们是同种性质的波动答案：BA变化的电场和变化的磁场相互联系，他们统称为电磁场，故A错误；B电磁场由发生的区域向远处的传播形成电磁波，选项B正确；C在变化的电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围一定产生电场，选项C错误；D电磁波是一种波，声波也是一种波，但声波是机械波，它们是不同种性质的波动，选项D错误。故选B。4、电磁波在真空中传播的速度是3.00108m/s，有一个广播电台的频率f=90.0MHz，这个台发射的电磁波的波长为（）A2.70mB333mC270mD3.33m答案：D电磁波的传播速度是光速，频率波长速度的关系是c=f所以=cf=310890106m=3.33m故选D。5、下列说法中不正确的是（）A通过某面的磁感线条数为零，则此面处磁感应强度不一定为零B空间各点磁感应强度的方向就是该点的磁场方向C平行放置的两条形磁铁间异名磁极间的磁场为匀强磁场D某处磁感应强度为零，则通过该处的某面的磁感线条数一定为零答案：CA通过某面的磁感线条数为零，可能磁场方向与该面平行，则此面处磁感应强度不一定为零，故A正确，不符合题意；B磁感应强度反映磁场的强弱和方向，它的方向就是该处磁场的方向，故B正确，不符合题意；C两平行放置异名磁极间的磁场不是匀强磁场，近距离两异名磁极间的磁场可看成是匀强磁场，故C错误，符合题意；D磁感应强度为零，放在该处的某面就无磁感线穿过，故D正确，不符合题意。故选C。6、已知通电圆环中心处磁感应强度大小与电流成正比，与半径成反比。两个载流线圈（小半圆关于虚线ab对称）中的电流相同，关于O1、O2处的磁感应强度的说法正确的是（）AO1处垂直纸面向外、O2处垂直纸面向里，并且BO1BO2BO1、O2处均垂直纸面向里，并且BO1BO2CO1处垂直纸面向外、O2处垂直纸面向里，并且BO1=BO2DO1、O2处均垂直纸面向里，并且BO1=BO2答案：A设大圆在O点的磁感应强度大小为B大，小圆在O点的磁感应强度大小为B小，根据叠加原理和安培定则BO1=B小-B大O1磁感应强度方向向外BO2=B小+B大O2磁感应强度方向向里所以BO1BO2综上所述，A正确，BCD错误。故选A。7、下列关于磁场中某点磁感应强度方向的说法不正确的是（）A该点的磁场的方向B小磁针在该点静止时N极所指方向C小磁针在该点时N极的受力方向D小磁针在该点时S极的受力方向答案：D磁场中某点的磁场方向为小磁针N极受力方向，或小磁针S极受力方向的反方向，或者说小磁针静止时N极所指方向，同时磁感应强度方向就是磁场的方向，D错误，ABC正确。本题选错误的，故选D。8、下列说法正确的是（）A电荷在电场中某处不受电场力的作用，则该处的电场强度不一定为零B一小段通电导线在某处不受安培力的作用，则该处磁感应强度一定为零C把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受到的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱答案：CAC在定义电场强度和磁感应强度时，都是在场中放一个小物体，使场对它有力的作用。在电场中放入的是试探电荷，电场强度E用E=Fq来定义，但E与F、q无关，由E=Fq可得FqE，故E0时，F0，故A错误，C正确；BD在磁场中放入一小段通电导线在磁场中的受力大小与导线放置的方向有关，平行于磁场方向放置时，磁场力F0，垂直于磁场方向放置时，磁场力F最大。在定义式B=FIl中，通电导线必须垂直磁场方向放置，故BD错误。故选C。9、在磁场中某区域的磁感线如图所示，则（）Aa、b两处的磁感应强度的大小不等，且BaBbB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bD某正电荷在磁场和其他外力作用下从a到b，磁场对电荷做负功答案：AA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BaBb，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；Ca、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。小提示：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。10、关于产生感应电流的条件，以下说法中正确的是（）A闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流B闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流C穿过闭合电路的磁通量不为零，闭合电路中一定会产生感应电流D无论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁感线条数发生了变化，闭合电路中一定会有感应电流答案：DA闭合电路在磁场中运动，磁通量可能不变，没有感应电流产生，A错误；B闭合电路在磁场中做切割磁感线运动时，若有多个边切割磁感线，产生几个感应电动势，总的感应电动势可能为零，没有感应电流，B错误；C产生感应电流的条件是闭合回路的磁通量发生变化，与磁通量是否是0无关，C错误；D只要穿过闭合电路的磁感应条数发生了变化，即穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中一定会有感应电流，D正确。故选D。11、下列关于在两种不同温度下某一定质量的气体的分子速率分布图像（纵坐标f（v）表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，横坐标v表示分子的速率）和两种不同温度下黑体辐射的强度与波长的关系的图像符合实验规律的是（）ABCD答案：CAB两种不同温度下某一定质量的气体的分子速率分布图像与坐标轴围成的面积应相等，且温度较高的气体分子速率大的占比更多，AB错误；CD黑体辐射的实验规律：随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，C正确，D错误；故选C。12、某实验装置如图1所示，在铁芯P上绕着两个线圈A、B，现给线圈A分别接图2所示的电流，则在t1至t2时间内，与线圈B所接电流表没有示数的是（）ABCD答案：AA在t1至t2时间内，线圈A中电流不变，形成的磁场恒定，穿过线圈B的磁通量不变，没有产生感应电流，所接电流表没有示数，A正确；BCDB、C、D选项中，在t1至t2时间内，线圈A中电流均发生变化，形成的磁场均发生变化，穿过线圈B的磁通量均发生变化，线圈B中均会产生感应电流，故所接电流表均有示数，BCD错误。故选A。13、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。14、提出电磁场理论的科学家是（）A法拉第B麦克斯韦C赫兹D安培答案：B提出电磁场理论的科学家是麦克斯韦。故选B。15、下列说法正确的是（）A卡文迪许通过实验测出了万有引力常量GB牛顿提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆C库仑发现了库仑定律并测出了电子的电量D赫兹发现了电磁感应现象，总结出了产生感应电流的条件答案：AA卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量G，故A正确；B开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，故B错误；C库仑发现了库仑定律，密立根测出的电子质量，故C错误；D法拉第发现了电磁感应现象，总结出了产生感应电流的条件，故D错误。故选A。多选题16、安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知（）测量序号Bx/TBy/TBz/T1021-4520-20-463210-454-210-45A测量地点位于北半球B当地的地磁场大小约为50TC第2次测量时y轴正向指向西方D第3次测量时y轴正向指向东方答案：ABA由表中z轴数据可看出z轴的磁场竖直向下，则测量地点应位于北半球，故A正确；B磁感应强度为矢量，故由表格可看出此处的磁感应强度大致为B=Bx2+Bz2=By2+Bz2计算得B50T故B正确；CD由选项A可知测量地在北半球，而北半球地磁场指向北方斜向下，则第2次测量，测量By0，故x轴指向北方而y轴则指向西方，故CD错误。故选AB。17、如图所示，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向右，L2中的电流方向向上；L2的左侧有a、b两点，它们关于L1对称，且两点到L2的距离相等，则（）AL1中的电流在a、b点产生磁场的磁感应强度不同BL2中的电流在a、b点产生磁场的磁感应强度方向相反Ca点的磁感应强度比b点的大Da、b点的磁感应强度大小相等答案：ACAB根据安培定则可知，L1中的电流在a、b点产生磁场的磁感应强度大小相同、方向相反，L2中的电流在a、b点产生磁场的磁感应强度大小和方向均相同，故A正确，B错误；CD设L1中的电流在a、b点产生磁场的磁感应强度大小均为B1，L2中的电流在a、b点产生磁场的磁感应强度大小均为B2，规定垂直纸面向外为正方向，根据安培定则以及磁感应强度的叠加法则可知Ba=B1+B2Bb=B2-B1所以BaBb故C正确，D错误。故选AC。18、中国宋代科学家沈括在梦溪笔谈中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料，下列说法正确的是（）A地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行B地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C地球赤道上方的小磁针的N极在静止时指向地理南极D地理南、北极与地磁场的南、北极不重合答案：BDA由于地磁场的磁场方向沿磁感线的切线方向，由题图可知，只有地球赤道处的地磁场方向与地面平行，故A错误；B磁场是闭合的曲线，地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，故B正确；C地磁北极在地理南极附近，地球赤道上方的小磁针的N极在静止时不指向地理南极，故C错误；D地理南、北极与地磁场的南、北极存在一个夹角，这个角为磁偏角，所以两者不重合，故D正确。故选BD。19、图所示，有两根长直平行细导线a、b，分别通以2A和3A且方向相同的电流，两导线所在平面内有一点P，P点到两导线的距离相等。下列说法正确的是（）AP点磁场方向垂直于纸面向里B移走导线b后，P点的磁感应强度方向发生改变C两导线之间的平面内磁感应强度为零的位置在P点左侧D若两导线受到的磁场力分别为FaFb，则Fb=1.5Fa答案：BCA根据右手螺旋定则可知，导线a在P点的磁感应强度方向垂直纸面向里，导线b在P点的磁感应强度方向垂直纸面向外，由于b导线电流大，相同距离磁感应强度较大，所以合磁感应强度方向垂直纸面向外，故A错误；B移走导线b后，只剩导线a，因此P点的磁感应强度方向发生改变，故B正确；C由于b导线电流大，相同距离磁感应强度较大，因此两导线之间的平面内磁感应强度为零的位置在P点左侧，故C正确；D两导线受到的磁场力为相互作用力，等大反向，故D错误。故选BC。20、对宇宙微波背景辐射的黑体谱形状的研究被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点。下列与宇宙微波背景辐射的黑体谱相关的说法中正确的是（）A微波是指波长在10-3m到10m之间的电磁波B微波和声波一样都只能在介质中传播C黑体的热辐射实际上是电磁辐射D普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说答案：ACDA微波是电磁波中按波长分类波长较小的一种，微波是指波长在10-3m到10m之间电磁波，故A正确；B微波是电磁波，电磁波既能在介质中传播也能在真空中传播，而声波是机械波，只能在介质中传播，故B错误；C黑体向外辐射的是热量，是以光子的形式辐射的，而光是电磁波，所以黑体的热辐射实际上是电磁辐射故，C正确。D普朗克在研究黑体辐射的过程中提出了黑体辐射的能量是一份一份的，从而提出了能量子的假说，故D正确。故选ACD。21、在我国南海上有一浮桶式灯塔，其结构如图所示，浮桶下部由内、外两密封圆筒构成（图中阴影部分），其内部为产生磁场的磁体，磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置圆形线圈能够随波浪相对磁体沿竖直方向上下运动，线圈与塔灯相连，下列说法正确的是（）A该装置的工作原理是电磁感应现象B当海面无波浪时，该灯塔能够发光C当海面有波浪时，该灯塔无法发光D圆形线圈上各位置的磁感应强度大小相等答案：ADA圆形线圈能够随波浪相对磁体沿竖直方向上下运动，回路产生感应电流，该装置的工作原理是电磁感应现象，A正确；B当海面无波浪时，线圈没有相对磁体上下运动，则线圈没有切割磁感线，所以该灯塔无法发光，B错误；C当线圈上下运动时，线圈切割磁感线，所以回路中有感应电流，可以发光，C错误；D根据对称性可知，圆形线圈上各位置的磁感应强度大小相等，D正确。故选AD。22、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。23、通过光栅或棱镜获得物质发光的光谱（）A按光的频率顺序排列B按光子的质量大小排列C按光的速度大小排列D按光子的能量大小排列答案：ACDA.光谱是将光按波长展开排列的，而波长与频率相对应，故A正确；BC.光子没有静止质量，各种色光在真空中传播速度相同，在介质中传播速度不同，故B错误，C正确；D.由爱因斯坦的光子说可知光子能量与光子频率相对应，故D正确。故选ACD。24、关于试探电荷和电流元，下列说法正确的是（）A试探电荷在电场中一定受到电场力的作用，电场力与所带电荷量的比值定义为电场强度的大小B试探电荷所受电场力的方向与电场方向相同或相反C电流元在磁场中一定受到磁场力的作用，磁场力与该段通电导线的长度和电流乘积的比值定义为磁感应强度的大小D电流元在磁场中所受磁场力的方向与磁场方向相同或相反答案：ABA试探电荷在电场中一定受到电场力的作用，电场力与所带电荷量的比值定义为电场强度的大小，选项A正确；B正的试探电荷所受电场力的方向与电场方向相同，负的试探电荷所受电场力的方向与电场方向相反，选项B正确；C电流元与磁场方向不平行时在磁场中会受到磁场力的作用，电流元所受的最大的磁场力与该段通电导线的长度和电流乘积的比值定义为磁感应强度的大小，选项C错误；D电流元在磁场中所受磁场力的方向与磁场方向垂直，选项D错误。故选AB。25、如图所示的磁场中，有三个面积相同且相互平行的线圈S、S和S，穿过S、S和S的磁通量分别为1、2和3，下列判断正确的是（）A1最大B2最大C3最大D123答案：CD当线圈面积垂直于磁场方向时，根据=BS由于三个线圈的面积相等，S所处的磁感线最密集，磁感应强度最大，则磁通量3最大，S所在处的磁感线最稀疏，磁感应强度最小，则磁通量1最小，故有123故选CD。填空题26、安培定则（1）直线电流的磁场安培定则：如图所示，用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，_所指的方向就是磁感线环绕的方向。直线电流周围的磁感线环绕情况如图所示。（2）环形电流的磁场安培定则：如图所示，让右手_与环形电流的方向一致，_的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。（3）通电螺线管的磁场安培定则：如图所示，右手握住螺线管，让弯曲的四指与_一致，伸直的拇指所指的方向就是_上磁场的方向或者说拇指所指的方向是它的北极的方向。答案：四指四指大拇指电流方向螺线管轴线（1）1直线电流的磁场，安培定则：如图所示，用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。（2）23环形电流的磁场，安培定则：如图所示，让右手四指与环形电流的方向一致，大拇指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。（3）45通电螺线管的磁场，安培定则：如图所示，右手握住螺线管，让弯曲的四指与电流方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺线管轴线上磁场的方向或者说拇指所指的方向是它的北极的方向。27、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、图是研究电磁感应现象的实验装置，大小两个螺线管B、A套在一起。开始时开关S断开，在移动滑动变阻器滑片P的过程中，发现电流表指针_发生偏转；接着闭合S，在闭合瞬间发现电流表指针_发生偏转；闭合S后，将螺线管A从B中抽出，在抽出过程中发现电流表指针_发生偏转。（均填“会”或“不会”）答案：不会会会1开始时开关S断开，在移动滑动变阻器滑片P的过程中，穿过线圈B的磁通量没有发生变化，不会产生感应电流，电流表指针不会发生偏转。2接着闭合S，在闭合瞬间穿过线圈B的磁通量发生变化，产生感应电流，电流表指针会发生偏转。3闭合S后，将螺线管A从B中抽出，在抽出过程中，线圈B的磁通量发生变化，产生感应电流，电流表指针会发生偏转。29、如图所示，把一个面积为4.010-2m2的单匝矩形线圈放在磁感应强度为2.010-2T的匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向平行时，穿过线圈平面的磁通量为_Wb；当线圈以OO轴转过90时，穿过线圈平面的磁通量为_Wb；在此转动过程中，穿过线圈平面的磁通量变_（填“大”或“小”）。答案：08.010-4大1当线圈平面与磁场方向平行时，线圈平面与磁场方向的夹角=0，则=BSsin=02当线圈绕OO轴转动至与磁场方向垂直时=BS=2.01024.0102Wb=8.0104Wb3根据=BSsin知，在此转动过程中，穿过线圈平面的磁通量变大。30、磁通量（1）定义：匀强磁场中_和与_的平面面积S的乘积，即=BS。（2）拓展：磁场B与研究的平面不垂直时，这个面在垂直于磁场B方向的_与B的乘积表示磁通量。磁通量有_，是_。（3）单位：国际单位是_，简称韦，符号是Wb，1Wb=_。（4）引申：B=S，表示磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的_的磁通量。答案：磁感应强度B磁场方向垂直投影面积S正负标量韦伯1Tm2单位面积（1）12定义：匀强磁场中磁感应强度B和与磁场方向垂直的平面面积S的乘积，即=BS（2）3磁场B与研究的平面不垂直时，这个面在垂直于磁场B方向的投影面积S与B的乘积表示磁通量。45磁通量有正负，是标量。（3）67磁通量的单位：国际单位是韦伯简称韦，符号是Wb，1Wb=1Tm2；（4）8引申：B=S，表示磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量。22