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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必考知识点归纳

1

单选题
1、如图，水平桌面上平放一矩形导线框abcd，O为线框中心。匀强磁场竖直向上，下列操作可使线框中产生感应电流的是（  ）

A．线框水平向右平动
B．线框竖直向上平动
C．线框绕过O点的竖直轴转动
D．线框以ab为轴转动
答案：D
ABC.线框向右平动、竖直向上平动、绕过O点的竖直轴转动时，穿过线框的磁通量不发生变化，无感应电流产生，故ABC错误；
D.线框以ab为轴转动时，穿过线框的磁通量发生变化，线框中产生感应电流，故D正确。
故选D。
2、如图所示，两个环形导线内通有大小恒定的电流I1、I2，I1方向如图所示。两环形导线的圆心分别为O1、O2，在两圆心连线上有a、b、c三点，O1a=O1b=O2b=O2c。已知b点的磁感应强度为0，则下列判断正确的是（  ）

A．I1和I2方向相同B．I1<I2
C．c点的磁感应强度方向一定向右D．a点的磁感应强度方向一定向右
答案：D
AB．由题意，根据安培定则以及对称性可知I1和I2大小相同、方向相反，故AB错误；
CD．根据对称性可知，电流I1在a、b两点产生的磁感应强度大小相等，均设为B1，且方向均向右，在c点产生的磁感应强度大小设为B1′，方向向右；电流I2在b、c两点产生的磁感应强度大小相等，均设为B2，且方向均向左，在a点产生的磁感应强度大小设为B2′，方向向左，如图所示

由于b点磁感应强度为零，所以
B1=B2
比较各点到相应导线的距离可知
B1>B'1
B2>B'2
若取向右为正方向，则
Ba=B1-B'2>0
Bb=B'1-B2<0
所以c点的的磁感应强度方向一定向左，a点的磁感应强度方向一定向右，故C错误，D正确。
故选D。
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：B
A．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、如图所示，在yOz平面的环形金属线圈以坐标系原点O为中心，xOy平面为水平面，地球磁场指向+y方向。位于原点O处的小磁针，可绕 z 轴在xOy平面内自由转动，环形线圈中的电流为16A时，磁针与+x 轴的夹角为37°。已知环形电流环心处的磁感应强度与环形电流强度成正比，则为使磁针与+x 轴的夹角变为53°，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，环形线圈中的电流应该调整为（  ）

A．3AB．9AC．12AD．16A
答案：B
根据题意可知
Bx1=Bycot37°
Bx2=Bycot53°
解得
Bx2Bx1=916
即
I2I1=916
I2=9A
故选B。
5、电视机是常见的家用电器，电视机在换台时，电视机遥控板发射的是（　　）
A．电流B．电子C．声波D．电磁波
答案：D
电视机在换台时，电视机遥控板发射的是电磁波（具体而言是红外线）。故选D。
6、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吸收光子，且吸收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，所以原子的光谱只有一些分立的亮线
答案：D
原子的能量是量子化的，原子从高能级会自发地向低能级跃迁，向外放出光子，光子的能量
hν=E初-E末
由于能级的分立性，放出的光子的能量也是分立的。
故选D。
7、下列现象中，能表明电和磁有联系的是（　　）
A．摩擦起电
B．磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流
C．带电体静止不动
D．两块磁铁相互吸引或排斥
答案：B
A．摩擦起电是电荷的转移，与磁无关，A错误；
B．磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流，说明磁能生电，B正确；
C．带电体静止不动，条件不足无法说明电和磁存在联系，C错误；
D．两块磁铁相互吸引或排斥，是磁体通过磁场相互作用，与电无关，D错误。
故选B。
8、关于磁通量的概念，以下说法正确的是（　　）
A．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大
B．磁感应强度越大，线圈面积越大，穿过闭合回路的磁通量也越大
C．穿过线圈的磁通量为零时，磁感应强度不一定为零
D．磁通量发生变化时，磁感应强度也一定发生变化
答案：C
ABC．当线圈与磁场平行时，磁通量始终为零，与磁感应强度和线圈面积的大小无关，故AB错误，C正确；
D．根据磁通量Φ=BScosα可知，磁通量的变化可能由B、S、α的变化引起，故D错误。
故选C。
9、如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路，在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是（　　）

A．线圈不动，磁铁插入线圈时
B．磁铁插在线圈内不动
C．线圈不动，磁铁拔出线圈时
D．磁铁和线圈相对移动时
答案：B
ACD．只要是线圈中的磁通量发生变化，回路中就会由感应电流，指针便会偏转。在线圈不动磁铁插入拔出过程中、磁铁和线圈相对移动的过程中磁通量均发生变化，都有感应电流产生，则电流表指针都能发生偏转，故ACD错误；
B．磁铁放在螺线管中不动时，线圈中的磁通量不发生变化，无感应电流产生，电流表指针不发生偏转，故B正确。
故选B。
10、如图所示，下列矩形线框在无限大的匀强磁场中运动，则能够产生感应电流的是（　　）
A．B．
C．D．
答案：D
矩形线框的磁通量发生变化，才能产生感应电流。
故选D。
11、我国是最早在航海中使用指南针的国家，郑和下西洋的船队已经装备了罗盘，如图所示。在实验精度要求不高的情况下，可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度，具体做法是：在一根南北方向放置的直导线正下方5cm处放一个罗盘。导线没有通电时罗盘的指针（小磁针的N极）指向北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度。现已测出此地的地磁场水平分量为5.0×10-5T，直导线通电后罗盘指针停在北偏西30°的位置，由此测出该通电直导线在其正下方5cm处产生磁场的磁感应强度大小为（  ）

A．533×10-5TB．33×10-4TC．3×10-5TD．1.0×10-4T
答案：A
由题意可知，该通电直导线在其正下方5cm处产生磁场的磁感应强度与地磁场的水平分量合成后的合磁场方向沿北偏西30°，则直导线产生的磁场大小为
B=B地水平tan30∘=5.0×10-5×33T=533×10-5T
故选A。
12、将线圈置于范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场B中，各线圈的运动方式如下列图所示，则能够在线圈中产生感应电动势的是（  ）
A．水平向左移动B．水平向右移动
C．绕虚线轴转动D．竖直向下移动
答案：C
ABD．由图可知，图中穿过线圈的磁通量始终为零，虽然线框相对于磁场有运动，但不产生感应电动势，故ABD错误；
C．由图，当C图中的线框在磁场中转动时，线框内的磁通量不断变化，能产生感应电动势，故C正确。
故选C。
13、下列各图所描述的物理情境中，错误的是（  ）
A．开关S闭合稳定后线圈N中有感应电流
B．磁铁向铝环A靠近，铝环A中有感应电流
C．金属框从A向B运动，金属框中有感应电流
D．铜盘在磁场中按图示方向转动，电阻R中有感应电流
答案：A
A．开关S闭合稳定后，穿过线圈N的磁通量保持不变，线圈N中不产生感应电流，故A符合题意；
B．磁铁向铝环A靠近，穿过铝环A的磁通量在增大，铝环A中产生感应电流，故B不符合题意；
C．金属框从A向B运动，穿过金属框的磁通量时刻变化，金属框中产生感应电流，故C不符合题意；
D．铜盘在磁场中按题图所示方向转动，铜盘的无数辐条切割磁感线，与外电路构成闭合回路，产生感应电流，故D不符合题意。
故选A。
14、下列说法正确的是（　　）
A．只有温度高的物体才会有热辐射
B．黑体只是从外界吸收能量，从不向外界辐射能量
C．黑体可以看起来很明亮，是因为黑体可以反射电磁波
D．一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种类和表面情况有关
答案：D
A．任何物体在任何温度下都存在辐射，温度越高辐射的能力越强，故A错误；
BC．能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体叫作黑体，黑体不反射电磁波，但可以向外辐射电磁波，有些黑体有较强的辐射，看起来也可以很明亮，故BC错误；
D．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，与构成黑体的材料、形状无关，而一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种类和表面情况有关，故D正确。
故选D。
15、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，∠EOA=θ（θ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B1，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B2，已知B2B1=2+22，则（  ）

A．θ=30°B．θ=45°
C．θ=60°D．θ=75°
答案：B
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
B1=2B
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
Bx=Bsinθ，By=B1+cosθ
O点处合磁感应强度将变为
B2=Bx2+By2=B2+2cosθ
结合已知条件
B2B1=2+22
可得
B2+2cosθ2B=2+22
解得
θ=45°
故选B。
多选题
16、如图，线圈A通过滑动变阻器和开关S接到电源上，线圈B的两端连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。下列情形中，线圈B中会产生感应电流的是（  ）

A．开关S闭合的瞬间
B．开关S断开的瞬间
C．开关S保持闭合，滑动变阻器的滑片不动
D．开关S保持闭合，移动滑动变阻器的滑片
答案：ABD
A．开关S闭合的瞬间，A中电流从无到有，B中磁通量增加，线圈B中会产生感应电流，故A正确；
B．开关S断开的瞬间，A中电流从有到无，B中磁通量减小，线圈B中会产生感应电流，故B正确；
C．开关S保持闭合，滑动变阻器的滑片不动，A中的电流不变，B中磁通量不变，线圈B中不会产生感应电流，故C错误；
D．开关S保持闭合，移动滑动变阻器的滑片，A中的电流变化，则A中磁场变化，B中磁通量变化，线圈B中会产生感应电流，故D正确。
故选ABD。
17、用如图所示的实验装置研究电磁感应现象，下列说法正确的是（　　）

A．当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针发生偏转
B．当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针不发生偏转
C．保持磁铁在线圈中相对静止时，电流表指针不发生偏转
D．若磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针发生偏转
答案：AC
A．由题图可知，磁铁N极插入线圈时，原磁场方向向下，原磁通量增大，感应电流磁场向上，感应电流由负接线柱流入电流表，指针发生偏转，A正确；
B．当把磁铁S极从线圈中拔出时，原磁场方向向上，原磁通量减小，则感应电流磁场向上，感应电流由负接线柱流入电流表，指针发生偏转，B错误；
C．同理，保持磁铁在线圈中相对静止时，那么穿过线圈的磁通量不变，则电流表指针不发生偏转，C正确；
D．若磁铁和线圈一起以同一速度向上运动时，那么穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，电流表指针不偏转，D错误。
故选AC。
18、某学校操场上有如图所示的运动器械，两根长金属链条将一根金属棒ab悬挂在固定的金属架上。静止时ab水平且沿东西方向。已知当地的地磁场方向自南向北斜向下与竖直方向成45°。现让ab随链条荡起来，与竖直方向最大偏角为45°，则下列说法正确的是 （  ）

A．当ab棒自南向北经过最低点时，回路中无感应电流
B．当链条与竖直方向成45°时，回路中感应电流为零
C．当ab棒自南向北经过最低点时，回路中有感应电流
D．在ab棒运动过程中，不断有磁场能转化为机械能
答案：BC
AC．由于磁场斜向下与竖直方向成45°角，在最低点时ab棒的速度水平向北，ab棒切割磁感线，穿过回路的磁通量发生变化，所以回路中有感应电流，故A错误、C正确；
B．链条跟竖直方向夹角为45°角时，链条的运动速度为0，不切割磁感线，感应电流为0，故B正确；
D．在ab棒运动的过程中，不断有机械能转化为电能，故D错误。
故选BC。
19、关于磁场，下列说法正确的是（　　）
A．磁场的基本性质是对放入其中的磁体和电流有力的作用
B．磁场是客观存在的一种特殊的物质形态
C．磁场看不见、摸不着，实际不存在，是人们假想出来的一种物质
D．磁场的存在与否取决于人的思想，想其有则有，想其无则无
答案：AB
A．磁场的基本性质是对放入其中的磁体和电流有力的作用，选项A正确；
BCD．磁场虽然看不见、摸不着，但磁场是客观存在的一种特殊的物质形态，不依赖人的思想而存在，选项B正确，CD错误。
故选AB。
20、中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了：“方家（术士）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图如图所示。结合上述材料，下列说法正确的是（  ）

A．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理南极附近
B．结合地球自转方向，可以判断出地球是带负电的
C．地球表面任意位置的磁场方向都与地面平行
D．因地磁场影响，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显
答案：BD
A．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近；故A错误；
B．地球自转方向自西向东，地球的南极是地磁场的北极，由安培定则判断可知地球是带负电的，故B正确；
C．磁场是闭合的曲线，地球磁场从南极附近发出，从北极附近进入地球，组成闭合曲线，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，故C错误；
D．根据安培定则可知，导线的磁场方向与导线电流的方向垂直，可知因地磁场影响，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显，故D正确。
故选BD。
21、下列说法中正确的是（　　）
A．白光经三棱镜折射后可以在光屏上形成彩色条纹
B．检测工件表面的平整度利用了光的偏振现象
C．根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场相互垂直，电磁波是横波
D．利用红外摄影从高空拍摄地面的景物是因为红外线的波长比较长，绕过障碍物的能力较强
E．如果测量到来自遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发出的光波波长长，这说明该星系正在靠近我们
答案：ACD
A．太阳光为复合光，复合光中各单色光的折射率不同，所以经过三棱镜的两次折射后，会在光屏上形成彩色条纹，选项A正确；
B．用透明的标准样板和单色光检查工件表面的平整度是利用了光的干涉，选项B错误；
C．根据麦克斯韦电磁场理论，可知电磁波中的电场和磁场相互垂直，电磁波是横波，选项C正确；
D．利用红外摄影可以减少天气（阴雨、大雾等）的影响，因为红外线比可见光波长长，更容易绕过障碍物发生衍射，选项D正确；
E．由多普勒效应可知，如果测量到来自遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发出的光波波长长，这说明该星系正在远离我们，选项E错误。
故选ACD。
22、关于磁感线，下列说法正确的是（　　）
A．磁感线可以表示磁场的方向和强弱B．磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极
C．磁铁能产生磁场，电流不能产生磁场D．同一磁场的两条磁感线不可能相交
答案：AD
A．磁感线可以表示磁场的方向和强弱，磁感线上任意一点的切线方向表示磁场的方向，疏密表示强弱，故A正确；
B．在磁体外部磁感线从N极到S极，内部从S极到N极，是闭合的曲线，故B错误；
C．电流和磁铁都能产生磁场，故C错误；
D．因为同一点的磁场方向是确定的，所以同一磁场的两条磁感线不可能相交，故D正确。
故选AD。
23、下列说法正确的是（　　）
A．泊松亮斑是光通过圆孔发生衍射时形成的
B．增透膜的作用是为了减少光的反射损失，增强透射光的强度
C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃的反射光
D．我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，可以判断该星球正在离我们远去
E．根据麦克斯韦的电磁场理论，在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化电场
答案：BCD
A．泊松亮斑是光通过不透明的小圆盘发生衍射时形成的，故A错误；
B．增透膜利用薄膜前后两表面反射来的两列光波其路程差恰好等于半波长的奇数倍，两列波便产生相消干涉，振动减弱，是为了减少光的反射损失，增强透射光的强度。故B正确；
C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃的反射光，故C正确；
D．我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，根据
c=λf
光速不变，则频率变小，由多普勒效应可知，当频率变小时，则两者间距增大，可以判断该星球正在离我们远去，故D正确；
E．根据麦克斯韦的电磁场理论，在变化的电场周围一定产生磁场，但不一定是变化的磁场，均匀变化的电场周围产生恒定的磁场；同理变化的磁场周围产生的电场不一定是变化的，也可能是恒定的，故E错误。
故选BCD。
24、如图所示，线圈abcd水平向右穿过匀强磁场区域B时，下列说法正确的是（  ）

A．进入匀强磁场区域过程中，线圈abcd有感应电流产生
B．在匀强磁场中匀速运动时，线圈abcd没有感应电流产生
C．在匀强磁场中加速运动时，线圈abcd有感应电流产生
D．离开匀强磁场区域的过程中，线圈abcd没有感应电流产生
答案：AB
A．进入匀强磁场过程中，穿过线圈abcd的磁通量增加，所以线圈abcd有感应电流产生，故A正确；
BC．在匀强磁场中运动时，穿过线圈abcd的磁通量不变，所以线圈abcd没有感应电流产生，则线圈abcd不受安培力，做匀速运动，故B正确，C错误；
D．离开匀强磁场区域的过程中，穿过线圈abcd的磁通量减少，线圈abcd有感应电流产生，故D错误。
故选AB。
25、以下关于机械波与电磁波的说法中，错误的是（　　）
A．机械波与电磁波本质上是一致的
B．机械波的波速只与介质有关，而电磁波在介质中的波速，不仅与介质有关，还与电磁波的频率有关
C．机械波可能是纵波，而电磁波必定是横波
D．只有机械波中的声波才会发生多普勒效应
答案：AD
A．机械波由振动产生，电磁波由周期性变化的电场或磁场产生，二者的本质不同，A错误；
B．机械波是能量波，传播需要介质，波速由介质决定，电磁波是物质波，波速由介质和自身的频率共同决定，B正确；
C．机械波有横波也有纵波，而电磁波一定是横波，C正确；
D．只要是波就能发生多普勒效应，D错误；
故选AD。
填空题
26、雷达:
（1）雷达是利用______来测定物体位置的无线电设备。
（2）雷达既是电磁波的____端,又是电磁波的_____端。
（3）原理:雷达用直线性好的微波定位。无线电波的传播速度是c,测出从发射无线电波到接收反射波的时间t,就可以确定障碍物的距离L=ct2 。实际上,障碍物的距离等数据由电子电路自动计算并在荧光屏上显示。
答案：     无线电波     发射     接收
（1）[1]雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备。
（2）[2][3]雷达既是电磁波的发射端,又是电磁波的接收端。
27、奥斯特梦圆“电生磁”∶1820年，丹麦物理学家______发现了_____________。
答案：     奥斯特     电流的磁效应
[1][2]奥斯特梦圆“电生磁”∶1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。
28、英国物理学家______预言了电磁波的存在，德国物理学家______通过实验证实了电磁波的存在；医院利用______灭菌消毒（选填“紫外线”或“红外线”）。
答案：     麦克斯韦     赫兹     紫外线
[1][2]英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在，德国物理学家赫兹通过实验证实了电磁波的存在；
[3]医院利用紫外线灭菌消毒。
29、定义∶原子的能量是量子化的，这些量子化的能量值叫作_____。
答案：能级
[1]根据定义可知，原子的能量是量子化的，这些量子化的能量值叫做能级。
30、电流的磁效应：______奥斯特相信，就像电和热、电和光之间存在联系一样，电和磁之间也应该存在着联系，1820年他发现了电流的______，首次揭示了电和磁的联系。
答案：     丹麦物理学家     磁效应
[1][2]电流的磁效应：丹麦物理学家奥斯特相信，就像电和热、电和光之间存在联系一样，电和磁之间也应该存在着联系，1820年他发现了电流的磁效应，首次揭示了电和磁的联系。

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