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知识点归纳总结.pdf

1 20232023 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知识点归纳总结知识点归纳总结(精华版精华版)单选题 1、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 0 C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。2、下列现象中，能表明电和磁有联系的是（）A摩擦起电 B两块磁铁相互吸引或排斥 C磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流 2 D小磁针靠近冰箱贴时偏转 答案：C A摩擦起电只是使物体带电的一种方式，不能表明电和磁有联系，A 错误；B两块磁铁相互吸引或排斥，说明磁场有力的性质，不能表明电和磁有联系，B 错误；C磁铁插入闭合线圈过程中，使得闭合线圈的磁通量发生变化，从而线圈中产生感应电流，表明了电和磁有联系，C 正确；D小磁针靠近冰箱贴时偏转，说明磁场有力的性质，不能表明电和磁有联系，D 错误。故选 C。3、丹麦物理学家奥斯特在 1820 年 4 月发现了电流的磁效应，从而开启了人类对电与磁相互关联关系探索的序幕。已知通电长直导线周围某点的磁感应强度=，即磁感应强度与导线中的电流成正比，与该点到导线的距离r成反比。如图为垂直于纸面放置在x轴上 0 和0处的两根平行长直导线，分别通以大小不等、方向相同的电流，已知1 2。规定磁场方向垂直于x轴向上为正，在00区间内磁感应强度B随x变化的图线可能是图中的（）AB CD 3 答案：A 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垂直于轴向上，而右侧导线中的电流在该导线左侧产生的磁场的方向垂直于轴向下，由于规定磁场方向垂直于轴向上为正，故在0 0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 1 2 可知在02的位置磁场方向为正方向，A 正确；故选 A。4、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：C A根据右手螺旋定则和磁场的叠加原理可得 4 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。5、国际非电离辐射防护委员会规定，高铁产生的磁场辐射的安全标准为100T以下。则用国际单位制基本单位表示该磁感应强度正确的是（）A1T=1kg m2/AB1T=1kg/(A s)C1T=1N/(A m)D1T=1kg/(A s2)答案：D 根据 =可得磁感应强度的单位是N/(A m)，但 N 不是国际单位制基本单位，又由 =5 可得 1N=1kg m/s2 联立可得 1T=1kg/(A s2)故 ABC 错误，D 正确。6、关于对能量子的认识，下列说法正确的是（）A振动着的带电微粒的能量只能是某一能量值 B带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍 C能量子与电磁波的频率成反比 D这一假说与现实世界相矛盾，因而是错误的 答案：B AB由普朗克能量子假说可知带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍，故 A 错误，B 正确；C最小能量值=h，与 成正比，故 C 错误；D能量子假说反映的是微观世界的特征，不同于宏观世界，并不是与现实世界相矛盾，故 D 错误。故选 B。7、如图所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外。若要使线框中产生感应电流，下列办法中不可行的是（）A将线框向左拉出磁场 B以ab边为轴转动（小于 90）6 C以ad边为轴转动（小于 60）D以bc边为轴转动（小于 60）答案：D A将线框向左拉出磁场的过程中，线框的bc部分做切割磁感线的运动，或者说穿过线框的磁通量减少，所以线框中将产生感应电流，故 A 不符合题意；B当线框以ab边为轴转动（小于 90）时，穿过线框的磁通量减少，所以线框中将产生感应电流，故 B 不符合题意；C当线框以ad边为轴转动（小于 60）时，穿过线框的磁通量减少，所以在这个过程中，线框中会产生感应电流，故 C 不符合题意；D当线框以bc边为轴转动时，如果转动的角度小于 60，则穿过线框的磁通量始终保持不变，线框中不产生感应电流，故 D 符合题意。故选 D。8、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：C A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；7 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。9、如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO为其对称轴。一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，则（）A当运动到关于OO对称的位置时穿过回路的磁通量向外 B当运动到关于OO对称的位置时穿过回路的磁通量向里 C在从左边磁场运动到右边磁场的过程中穿过回路的磁通量一直减少 D在从左边磁场运动到右边磁场的过程中穿过回路的磁通量先减少后增加 答案：D AB正方形闭合回路运动到关于OO对称的位置时，穿过回路的两个方向相反的磁场在回路中的面积相等，且磁感应强度大小均为B，故穿过回路的磁通量为零，故 AB 错误；CD由图可知正方形闭合回路在从左边磁场运动到右边磁场的过程中，穿过回路的磁通量先减少后增加，故 C错误，D 正确。故选 D。10、两根长直通电导线互相平行，电流方向相同，它们的截面处于等边ABC的A和B处，如图所示。两通电导线在C处产生磁场的磁感应强度大小都是B0，则C处磁场的总磁感应强度大小是（）8 A0BB0 C3B0D2B0 答案：C 根据安培定则可知，导线A在C处产生的磁场方向垂直于AC方向向右，大小为B0；导线B在C处产生的磁场方向垂直于BC方向向右，大小也为B0，如图 根据平行四边形定则得到，C处的总磁感应强度 总20cos3030 故 C 正确，ABD 错误；故选 C。11、如图所示，两根相互绝缘的通电长直导线平行且水平地放置于真空中，两导线间的距离为3，两导线中电流为1=2=0，电流方向垂直于纸面向里。已知通电长直导线在其周围激发磁场的磁感应强度=，其中为常量，为导线中的电流，为磁场中某点到导线的垂直距离。空间中有一点到两导线的距离都是，则点的磁感应强度为（）A0，水平向左 B30，竖直向上 C0，水平向右 D30，竖直向下 答案：C 9 设导线 1 在 C 点产生的磁感应强度为1，导线 2 在 C 点产生的磁感应强度为2，合磁感应强度为 B，如图所示，由几何关系可知 =60 1=2=0 由几何关系可得 =21cos 解得 =0 方向水平向右，故 C 正确，ABD 错误。故选 C。12、下列说法正确的是（）A磁感应强度B增强，磁通量一定变大 B线圈面积S增大，磁通量一定变大 C只要穿过电路的磁通量不为零，电路中一定产生感应电流 D穿过闭合电路的磁通量增加，电路中产生感应电流 答案：D AB磁通量为磁感应强度B与垂直磁场方向的线圈面积S的乘积，磁通量发生变化可能是磁感应强度发生变化，也可能是线圈面积发生变化，还可能是磁场与线圈的夹角发生变化引起的，若磁感应强度和线圈面积同时变化，10 则磁通量不一定变化，故 AB 错误；CD电路中有无感应电流产生取决于穿过回路的磁通量是否发生变化，而不是回路中有无磁通量，故 C 错误，D正确。故选 D。小提示：磁通量发生变化才会产生感应电流，磁通量的变化与哪些因素有关，也可以通过感应电流的定义式进行分析。13、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：B A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。14、在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线 1、2、3、4，如图所示，四根导线中的电流大小关系为I1I2I3I4，要使O点（四根导线围成的正方形的中心）的磁场增强，则应切断（）11 A导线 1 的电源 B导线 2 的电源 C导线 3 的电源 D导线 4 的电源 答案：D 根据安培定则可以确定通电导线周围磁场的分布，导线 1 在O点产生的磁场的方向垂直于纸面向里，导线 2 在O点产生的磁场的方向垂直于纸面向里，导线 3 在O点产生的磁场的方向垂直于纸面向里，导线 4 在O点产生的磁场的方向垂直于纸面向外。由于I1I2I3I4，所以合磁场的方向垂直于纸面向里，根据磁场的叠加可知，要使O点的磁场增强，应切断导线 4 的电源。故选 D。15、已知匝数为n的正方形线框，面积为S，垂直于磁场放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，则穿过该线框的磁通量为（）A=nBSB=BSC=D=答案：B 穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关，且当线圈平面与磁场垂直时，有 =故选 B。12 多选题 16、下列现象涉及电磁感应的是（）A图甲，利用直流高压静电除尘 B图乙，将铜片和锌片插入柚子发电 C图丙，利用无线充电装置对手机充电 D图丁，用铝框做磁电式电表表头的骨架 答案：CD A直流高压静电除尘是通过高压将气体电离，尘粒与负离子结合带上负电，在电场力作用下向正极表面积累，不涉及电磁感应，A 错误；B将铜片和锌片插入柚子发电，是利用柚子中的化学物质和金属片发生反应产生电能，不涉及电磁感应，B 错误；C利用无线充电装置对手机充电，原理是通过交流电源对充电板供电，充电板内的励磁线圈可产生交变磁场，从而使手机内的感应线圈产生感应电流，涉及到电磁感应，C 正确；D用铝框做磁电式电表表头的骨架，当线圈在磁场中转动时，导致铝框的磁通量发生变化，从而产生感应电流，产生安培阻力，使其很快停止摆动，涉及到电磁感应，D 正确。故选 CD。17、1900 年德国物理学家普朗克在研究黑体辐射时提出了一个大胆的假说，即能量子假说，下列说法属于能量子假说内容的是（）A物质发射（或吸收）能量时，能量不是连续的，而是一份一份进行的 B能量子假说中将每一份能量单位，称为“能量子”C能量子假说中的能量子的能量=h，为带电微粒的振动频率，h为普朗克常量 13 D能量子假说认为能量是连续的，是不可分割的 答案：ABC 能量子假说认为，物质发射（或吸收）能量时，能量不是连续的，而是一份一份进行的，每一份能量单位，称为“能量子”，能量子的能量=h，为带电微粒的振动频率，h为普朗克常量，故 ABC 符合题意，D 不符合题意。故选 ABC。18、关于波的性质，下列说法正确的是（）A波是振动的传播，所以波的传播都需要介质 B只要两列波的频率相同，就能形成稳定干涉 C哈勃望远镜观测到遥远恒星发光的红移现象（频率变小），证明了宇宙在膨胀 D两列机械波叠加时，振动减弱点可能一直处于平衡位置 E光的衍射现象证明了光是一种波，而偏振现象则说明它是横波 答案：CDE A机械波是介质之间相互作用，将振动的形式传播下去，所以机械波的传播需要介质，而电磁波是电磁场相互激发产生进行传播的，不需要介质，故 A 错误；B形成稳定干涉的条件是，两列波的频率相同且相位差保持恒定不变，故 B 错误；C根据多普勒效应，哈勃望远镜观测到遥远恒星发光的红移现象（频率变小），说明遥远恒星正在远离我们，证明了宇宙在膨胀，故 C 正确；D如果两列机械波的振幅相同，叠加时，振动减弱点一直处于平衡位置，故 D 正确；E光的衍射现象证明了光是一种波，而偏振现象则说明它是横波，故 E 正确。故选 CDE。19、下列说法正确的是（）A麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 14 B单摆做简谐运动的周期（或频率）跟振幅及摆球质量无关 C多普勒效应是指由于波源或观察者的运动而出现的观测频率与波源频率不同的现象 D火车过桥要减速，是为使驱动力频率远离桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁 答案：BCD A麦克斯韦预言了电磁波存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故 A 错误；B根据单摆周期公式=2，单摆做简谐运动的周期（或频率）跟振幅及摆球质量无关，故 B 正确；C多普勒效应是指由于波源或观察者的运动而出现的观测频率与波源频率不同的现象，故 C 正确；D火车过桥要减速，是为使驱动力频率远离桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁，故 D 正确。故选 BCD。20、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：BC A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。15 故选 BC。21、如图所示，在磁感应强度B随时间t变化的以下四种磁场中，下列判断正确的是（）A甲图能产生电场，不能产生电磁波 B乙图能产生电场，不能产生电磁波 C丙图能产生电场，不能产生电磁波 D丁图能产生电场，也能产生电磁波 答案：BD 根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场产生电场，故乙、丙、丁都可以产生电场；均匀变化的磁场产生恒定的电场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，从而产生电磁波，故丙、丁可以产生电磁波。故选 BD。22、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=。下列说法正确的是（）A图甲中圆形区域的磁通量为零 16 B图乙中通有电流0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2 D图乙中调节0大小，三根直导线所受安培力可能都为零 答案：ABD A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0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 =2/2 2=22 所以 C 错误；D根据 =知当0=2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。23、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 17 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：AC AB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。24、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2B一定为2 C可能为零 D可能为132 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 0 2 故选 CD。25、下列关于电磁波的叙述中正确的是（）A电磁波是电磁场由发生区域向远处传播形成的 B电磁波在任何介质中的传播速度均为 3108 m/s C电磁波由真空进入介质中传播时，波长将变短 D电磁波只能在介质中传播 答案：AC 18 A由电磁波的产生过程可知，电磁波是电磁场由发生区域向远处传播形成的，A 正确；BD电磁波在真空中的传播速度为 3108 m/s，在介质中的传播速度小于在真空中的传播速度，BD 错误；C由波速公式v=f得=电磁波在传播过程中，频率保持不变，由真空进入介质中传播时，速度减小，波长变短，C 正确。故选 AC。填空题 26、磁感应强度（1）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_的比值，叫磁感应强度。（2）定义式：=。（3）单位：_，简称_，符号为_。（4）B反映了磁场的_（5）磁感应强度是矢量，小磁针的_在磁场中某点_的方向，就是这点磁感应强度的方向。答案：乘积 特斯拉 特 T 强弱及方向 N 极 静止时所指 略 27、磁感线是_（选填“闭合”或“不闭合”）的曲线，在磁体_部（选填“内”或“外”），磁感线从 S 极到 N 极，磁感线较_处表示磁场较强。（选填“疏”或“密”）答案：闭合 内 密集 123 磁感线是闭合的曲线，在磁体内部，磁感线从 S 极到 N 极，磁感线的疏密表示磁场的强弱，则磁感线较密集处表示磁场较强。28、长为 10cm 的导线垂直于某匀强磁场方向放置，当导线中通有 1A 的电流时，导线受到的安培力大小为 0.8N，19 则磁场的磁感应强度为_ T；当导线中的电流增大为 2A 时，磁场的磁感应强度为_ T。答案：8 8 1 由磁感应强度的定义式可得 =8T 2 当导线中的电流增大为 2A 时，磁场的磁感应强度不变，任然为 8T。29、边长l=10cm 的正方形线框，固定在匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直，如图所示。磁感应强度随时间变化的规律为B=2+3t（T），则第 3s 内穿过线框的磁通量的变化量 为 _Wb。答案：0.03 第 2s 末穿过线圈的磁通量 1=1=(2+3 2)0.12Wb=0.08Wb 第 3s 末穿过线圈的磁通量 2=2=(2+3 3)0.12Wb=0.11Wb 第 3s 内穿过线框的磁通量的变化量 =2 1=0.03Wb 30、能量子公式=h，其中 是电磁波的频率，h称为_。h=_J s。（一般取h=6.6310-34 J s）答案：普朗克常量 6.62610-34 1 2由公式的可知，h称为普朗克常量；h=6.6310-34 J s。