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解题方法技巧.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解题方法技巧1单选题1、关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是（）A磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁B永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的C不管是磁体产生的磁场还是电流产生的磁场都起源于电荷的运动D根据安培分子电流假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此任何磁体都不会失去磁性答案：CA磁与电是紧密联系的，但“磁生电”“电生磁”都有一定的条件，运动的电荷产生磁场，但一个静止的点电荷的周围就没有磁场，故A错误；B永久磁铁的磁场也是由运动的电荷（分子电流即电子绕原子核的运动形成的电流）产生的，故B错误；C一切磁现象都来源于电流或运动电荷，不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动，故C正确；D根据安培分子电流假说可知，磁体内分子电流总是存在的。磁体有磁性的原因是由于磁体内分子电流取向一致造成的，因此磁体内分子电流是存在，但当磁体受到外力击打、加热等条件下将会失去磁性，故D错误。故选C。2、唱卡拉OK用的话筒有一种是动圈式的，它的工作原理是:在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是（）A动圈式话筒是利用电流的磁效应工作的B动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的C膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变D膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电流答案：BAB动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的，故A错误，B正确；CD膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量发生变化，在金属线圈中会产生感应电流，故CD错误。故选B。3、如图所示，等腰MPQ的底边长为2x，M=Q=30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。已知在无限长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B=kIr（k是常数，I是导线中的电流强度，r是该点到直导线的距离）表示，则P点的磁感应强度大小为（）A3kI2xBkIxC23kI3xD3kI2x答案：D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B1、B2，均为B1=B2=kIMP=kI2x3根据几何关系可知，B1、B2的夹角为60，则P点的磁感应强度大小B=2B1cos30=3kI2x故选D。4、关于光子的能量，下列说法中正确的是（）A光子的能量跟它的频率成反比B光子的能量跟它的频率成正比C光子的能量跟它的速度成正比D光子的能量跟它的速度成反比答案：B根据能量子公式=h可知，光子的能量与它的频率成正比，故ACD错误，B正确。故选B。5、如图，在圆心为O的圆周上固定着三根互相平行的长直导线A、B、C，三导线中通入的电流大小相同，其中导线A中的电流垂直于圆平面向外，导线B、C中的电流垂直于圆平面向里，三导线在圆周上的点与圆心O的连线互成120角，圆平面内还存在一个方向与该平面平行、大小为B0的匀强磁场（未画出），O点的磁感应强度为零。如果撤去匀强磁场和导线A，则O点的磁感应强度的大小和方向分别为（）AB02，垂直于AO方向向左BB02，沿AO方向向下C3B02，垂直于AO方向向左D3B02，沿AO方向向下答案：A三导线内的电流大小都相同，与O点间的距离也相同，则三导线在O点产生的磁感应强度大小相等，设为B1，根据安培定则和平行四边形定则，B、C两导线在O点产生的合磁感应强度大小为B1，方向垂直于AO向左，A导线在O点产生的磁感应强度大小也为B1，方向与B、C两导线在O点产生的合磁感应强度同向，则三导线在O点产生的合磁感应强度大小为2B1，加上大小为B0的匀强磁场后O点的合磁感应强度为零，则2B1=B0解得B1=B02撤去匀强磁场和导线A，则B、C两导线在O点产生的合磁感应强度大小为B02，方向垂直于AO方向向左，A项正确，BCD错误。故选A。6、下列情况能产生感应电流的是（）A如图（a）所示，导体AB顺着磁感线运动B如图（b）所示，条形磁铁插入线圈中不动时C如图（c）所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时D如图（c）所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器阻值时答案：DA导体顺着磁感线运动，通过闭合电路的磁通量不变，不会产生感应电流，故A错误。B条形磁铁插入线圈中不动时，线圈中没有磁通量的变化，从而不会产生感应电流，故B错误。C小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时，通过闭合回路的磁通量不变，不会产生感应电流，故C错误。D小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时，电路中电流发生改变，A产生的磁场发生变化，B中的磁通量发生变化，产生感应电流，故D正确。故选D。7、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。8、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。9、如图所示为一边长为d的正方体，在FE、ND两边放置足够长直导线，通有相等的电流I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中C、O两点处的磁感应强度大小分别为（）A2B、0B2B、2BC0、2BD2B、2B答案：D根据右手螺旋定则，放置在FE边的电流在C点产生的磁场大小为B、方向沿CM，放置在ND边的电流在C点产生的磁场大小为B、方向沿FC，故C点处的磁感应强度大小为2B；放置在FE边的电流在O点产生的磁场大小为B、方向沿NO，放置在ND边的电流在C点产生的磁场大小为B、方向沿OP，故O点处的磁感应强度大小为2B。故选D。10、如图，电池给螺线管供电，不计地磁场影响，则（）A通电前，螺线管就有磁性B断电后，螺线管周围依然有磁场C通电后，螺线管上端为N极D通电后，螺线管下端为N极答案：CA通电前，螺线管导线中无电流，没有磁性，故A错误；B断电后，螺线管部分导线不构成闭合回路，无电流，没有磁性，故B错误；CD由安培定则可知，通电后，螺线管上端为N极，故C正确，D错误。故选C。11、电磁波在日常生活中有着广泛的应用。下列说法正确的是（）A微波炉加热食物是利用了红外线的热作用B红外线应用在遥感技术中，是利用了它穿透本领强的特性C医院用X射线进行透视，是因为它是各种电磁波中穿透能力最强的D利用紫外线灭菌消毒，是因为紫外线具有较高的能量答案：DA微波炉加热食物是利用微波进行加热的，A错误；B红外遥感技术是基于一切物体都在辐射红外线，用红外探测器接收物体发出的红外线，然后进行分析，从而得知被测物体的信息，B错误；C射线的穿透能力比X射线的强，C错误；D紫外线具有较高的能量，足以破坏细胞核中的物质，从而进行灭菌消毒，D正确；故选D。12、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。13、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：CABD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。14、如图所示，小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中通有图示电流时，小磁针会发生偏转。首先观察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是（）A麦克斯韦，小磁针的N极垂直纸面向里转动B开普勒，小磁针的S极垂直纸面向里转动C牛顿，小磁针静止不动D奥斯特，小磁针的N极垂直纸面向里转动答案：D图中是奥斯特发现电流的磁效应的实验装置，由右手螺旋定则可知导线在下方的磁场垂直纸面向里，小磁针的N极垂直纸面向里转动，故D正确，ABC错误。故选D。15、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：DA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。多选题16、图甲中一半径为R的圆形面内沿竖直直径放置一通电直导线，图乙中平行放置三根通电直导线，间距均为a，图丙中在边长为a的正方形的四个顶点分别放置垂直纸面的通电直导线，导线间距离及导线中电流的大小和方向已在图中标出。已知电流为I的通电直导线在距离直导线r处产生的磁场的磁感应强度大小为B=kIr。下列说法正确的是（）A图甲中圆形区域的磁通量为零B图乙中通有电流I0的直导线所受安培力为零C图丙中O点的磁感应强度大小为2kIaD图乙中调节I0大小，三根直导线所受安培力可能都为零答案：ABDA根据对称性可知，两个半圆内的磁通量大小相等方向相反，则图甲中圆形区域的磁通量为零，A正确；B根据同向电流相吸异向电流相斥及对称性可知，图乙中通有电流I0的直导线所受安培力等大反向，合力为0，所以B正确：C图丙中O点有四个磁场，其中对角的两个异向电流产生的磁感应强度方向相同，相互叠加后为B=kIa2/22=22kIa所以C错误；D根据B=kIr知当I0=I2时，三根通电导线受到的安培力的合力均为零，D正确。故选ABD。17、关于电磁波，下列说法正确的是（）A只要有电场和磁场，就能产生电磁波B电磁波在真空和介质中传播速度不相同C均匀变化的磁场能够在空间形成电磁波D赫兹证明了电磁波的存在答案：BDAC只有周期性变化的电场或磁场才能产生电磁波，若是恒定的电场和磁场不会产生电磁波；若是电场、磁场均匀变化，也不会能产生电磁波，故AC错误；B电磁波在真空中以光速传播，而电磁波在介质中的传播速度小于其在真空中的传播速度，故B正确；D赫兹证明了电磁波的存在，故D正确。故选BD。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：BCAC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、以下关于波的认识，哪些是正确的（）A潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的折射原理B隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的C雷达的工作原理是利用波的折射D水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象答案：BDA潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理，选项A错误；B隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的，选项B正确；C雷达的工作原理是利用波的反射，选项C错误；D水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象，选项D正确。故选BD。20、假如月球车登月后要探测一下月球表面是否有磁场，应该怎样进行实验（）A直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场有无B将电流表与线圈组成闭合电路，使线圈沿某一方向运动，若电流表有示数，则判断月球表面有磁场C将电流表与线圈组成闭合电路，使线圈沿某一方向运动，若电流表无示数，则判断月球表面无磁场D将电流表与线圈组成闭合电路，使线圈分别绕两个互相垂直的轴转动，月球表面若有磁场，则电流表至少有一次示数不为零答案：BDA直接将电流表放于月球表面，电流表电路是断开的，不能产生感应电流，无法判断有无磁场，故A错误；B将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，线圈中磁通量发生变化，说明月球表面有磁场，故B正确；C将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，当线圈运动方向与磁场方向平行时，线圈中也不产生感应电流，所以电流表无示数，不能判断月球表面有无磁场，故C错误；D将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈分别以两个相互垂直的边为轴转动，若月球表面有磁场，则穿过线圈平面的磁通量总有一个方向会发生变化，电流表至少有一次示数不为零；若两个方向均不产生感应电流，故可以说明月球表面无磁场故D正确。故选BD。21、关于对黑体的认识，下列说法正确的是（）A黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的B黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关C黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关D如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个小孔就成了一个黑体答案：CDA能完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这样的物体称为黑体，黑体可以向外辐射电磁波，看上去不一定是黑的，A错误；BC黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，B错误，C正确；D射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个小孔就成了一个黑体，D正确。故选CD。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：ADA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、下列关于磁感线和电场线的描述中正确的是（）A磁感线和电场线分别是用来描述磁场和电场的强弱和方向的真实曲线B磁感线是闭合的曲线，电场线则是不闭合的C磁感线或电场线上每一点的切线方向跟该点的磁场方向或电场方向相同D铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线答案：BCA磁感线和电场线都是用来形象描述场的强弱和方向的假想线，A错误；B磁感线是闭合曲线，电场线是起始于正电荷或无限远处、终止于无限远处或负电荷的非闭合曲线，B正确；C磁感线或电场线上每一点的切线方向跟该点磁场或电场的方向相同，C正确；D磁感线是为形象描述磁场而画出的一簇簇曲线，不是真实存在的，铁屑的分布曲线只能显示磁感线的分布，并不是磁感线，D错误；故选BC。24、把一根硬直导线ab放在磁场中，导线所在区域的磁感线呈弧形，如图所示，导线可以在空中自由移动和转动，导线中有电流通过。虚线框内有产生以上弧形磁感线的磁场源，磁场源放在导线正下方且关于中间对称，则下列图中的磁场源可能是（）A蹄形磁铁B通电螺旋管C条形磁铁D环形电流答案：ABCABC蹄形磁铁和条形磁铁均可以形成题图所示的磁场；根据右手螺旋定则，可知图中通电螺线管产生的磁场与条形磁铁的磁场相似，也可形成题图要求所示的磁场，故ABC正确；D图中环形电流的磁场是垂直纸面方向的，不能形成题图要求所示的磁场，故D错误。故选ABC。25、对于带电微粒辐射和吸收能量时的特点，以下说法正确的是（）A以某一个最小能量值为单位一份一份地辐射或吸收B辐射和吸收的能量是某一特定值的整数倍C吸收的能量可以是连续的D辐射和吸收的能量是量子化的答案：ABD根据普朗克能量量子化理论可知振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，当带电微粒辐射或吸收能量时，也是以这个最小能量值为单位一份一份地辐射或吸收的，这个不可再分的最小能量值叫做能量子，在微观世界中能量是量子化的，或者说微观粒子的能量是分立的，故AB正确，C错误。故选ABD。填空题26、电磁场：变化的_和变化的_交替产生，形成不可分割的统一体，称为_。答案：电场磁场电磁场123电磁场：变化的电场和变化的磁场交替产生，形成不可分割的统一体，称为电磁场。27、在磁感应强度为B的匀强磁场中，半径为R的半球形球壳如图（a）放置，穿过它的磁通量为_；面积为S的矩形线框在该磁场中的初始位置如图（b）中实线所示，线框绕O轴逆时针转动到与磁场垂直的虚线位置，这一过程中穿过线框的磁通量的变化量大小为_。答案：BR2BScos+11根据磁通量的公式，可得穿过半球形球壳的磁通量为1=BS=BR22根据磁通量的公式，取此时磁感线穿过的面的磁通量为正，没有转动前，通过线框的磁通量为2=BS有效=BScos由于转动后，磁感线从另一面穿过，则此时磁通量为负，即有3=-BS有效=-BS这一过程中穿过线框的磁通量的变化量大小为=3-2=BS(cos+1)28、（1）2019年6月，工信部正式向中国移动、中国电信、中国联通和中国广电4家公司发放5G正式商用牌照，这标志着我国正式进入了5G商用元年。据悉此次中国电信和中国联通获得3500MHz频段试验频率使用许可，该频段的波长约为_mm。（2）在收音机接收中波段时其LC振荡电路的电感L是固定的，当可变电容器电容为C1270pF时可接收频率为535kHz的电磁波，当可变电容器的电容为C2时可接收频率为1605kHz的电磁波，则可变电容器的电容C2_pF。答案：85.730（1）1根据公式，可得该频段的波长为=cf=31083500106m0.0857m85.7mm（2）2当收音机的LC振荡电路的频率等于电磁波的频率时，收音机就能接收该频率的电磁波。根据LC振荡电路频率公式f=12LC电感L是固定的，故有f1f2=C2C1所以C1C2=f22f12=1605kHz2535kHz2=91由题意C1270pF可解得C230pF29、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12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。30、磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右，面积为S的矩形线圈abcd如图所示放置，平面abcd与竖直方向成角，则穿过线圈平面的磁通量为_；若按图示方向将abcd绕ad轴转至与磁场方向垂直的虚线位置，则穿过线圈平面的磁通量变化量为_。答案：BScosBS1-cos#BSBScos1开始时穿过线圈平面的磁通量为1=BScos2当线圈平面转至与磁场方向垂直的虚线位置时，穿过线圈平面的磁通量为2=BS穿过线圈平面的磁通量变化量为=2-1=BS1-cos20