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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专项训练

1

单选题
1、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：C
A．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。
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
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、下列说法不符合事实的是（　　）
A．普朗克提出能量子的概念B．法拉第最早引入电场的概念
C．伽利略提出了加速度的概念D．库伦通过扭秤实验测出了静电力常量
答案：D
A．能量子的概念由普朗克提出的，故A正确；
B．法拉第最早引入电场的概念，故B正确；
C．伽利略提出了加速度的概念，故C正确；
D．静电力常量是一个无误差常数，既不是库仑通过扭秤测出来的，也不是后人通过库仑扭秤测出来的，而是通过麦克斯韦的相关理论算出来的，故D错误。
本题选错误项，故选D。
4、如图所示为一水平放置的条形磁铁，一闭合线框abcd位于磁铁的左端，线框平面始终与磁铁的上表面垂直，并与磁铁的端面平齐。当线框由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到达位置Ⅲ时，穿过线框的磁通量变化情况为 （  ）

A．不发生变化B．先减少后增加
C．先增加后减少D．不能确定
答案：B
条形磁铁的磁感线分布如图所示

由于条形磁铁两端磁感线分布密集，中央磁感线分布稀疏，故线框在位置Ⅱ时磁通量最小，所以从位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ的过程中，磁通量先减少后增加。
故选B。
5、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。
6、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100μT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（  ）
A．1T=1kg⋅m2/AB．1T=1kg/(A⋅s)
C．1T=1N/(A⋅m)D．1T=1kg/A⋅s2
答案：D
根据
B=FIL
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
F=ma
可得
1N=1kg⋅m/s2
联立可得
1T=1kg/A⋅s2
故ABC错误，D正确。
7、如图所示，两半径相同的通电圆环导线互相垂直地竖直放置，圆心都在O点，通过的电流方向如图，电流大小都为I，其中直径AB恰好沿东西方向，则关于圆心O点的磁感应强度B的方向说法正确的是（  ）

A．水平面内朝东偏北45°方向B．水平面内朝东偏南45°方向
C．与正东成45°斜向下方向D．与正南成45°斜向下方向
答案：B
根据安培定则可知，平面内通电圆环在圆心O处产生的磁感应强度方向垂直纸面向外，即水平向南，大小为B0，垂直平面内的通电圆环在圆心O处产生的磁感应强度方向水平向东，大小为B0，两者相互垂直，根据平行四边形定则进行合成得知，O处的磁感应强度大小为
B=2B0
方向即为，水平面内朝东偏南45°方向。
故选B。
8、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。
9、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（  ）

A．0B．B0
C．3B0D．2B0
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
B总＝2B0cos30°＝3B0
故C正确，ABD错误；
故选C。
10、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3a，两导线中电流为I1=I2=I0，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B=kIr，其中k为常量，I为导线中的电流，r为磁场中某点到导线的垂直距离。空间中有一点C到两导线的距离都是a，则C点的磁感应强度为（  ）

A．kI0a，水平向左B．3kI0a，竖直向上
C．kI0a，水平向右D．3kI0a，竖直向下
答案：C
设导线1在C点产生的磁感应强度为B1，导线2在C点产生的磁感应强度为B2，合磁感应强度为B，如图所示，由几何关系可知
θ=60°
B1=B2=kI0a
由几何关系可得
B=2B1cosθ
解得
B=kI0a
方向水平向右，故C正确，ABD错误。
故选C。

11、磁感应强度的单位用国际单位制中基本单位表示的是：（　　）
A．特斯拉B．牛/安·米C．韦伯/米2D．千克/安·秒2
答案：D
磁感应强度为
B=FIL
磁感应强度单位为T，则
1T=1NA.m=1kg.m/s2A.m=1kgA.s2
ABC错误，D正确。
故选D。
12、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。
13、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。
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I1<I2<I3＝I4，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（  ）

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I1<I2<I3＝I4，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、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。
多选题
16、如图所示，三根直导线A、B和C垂直纸面并固定于等腰直角三角形的三个顶点上，三根导线均通有方向垂直纸面向里的电流I时，AC的中点O处磁感应强度的大小为B0，若使其中一根导线中的电流反向、其他条件不变，则O点处磁感应强度大小可能是（   ）

A．B0B．2B0C．2B0D．5B0
答案：AD
由题意及右手螺旋定则可知，导线A与导线C在O点所产生的磁感应强度之和为0，有题意可得，导线B在O点所产生的磁感应强度为B0，方向由A指向C。由题意可得，若A或者C中电流反向，则A和C在O点产生的磁感应强度为2B0，方向垂直于AC，导线B产生的磁感应强度不变，由几何知识可得，O点处磁感应强度大小为
B=B02+2B02=5B0
若当导线B中电流反向时，导线A与导线C在O点所产生的磁感应强度之和仍为0，O点处磁感应强度大小为B0。
故选AD。
17、下列说法正确的是（  ）
A．变化的磁场可以使闭合电路中产生感应电流
B．在没有导体的空间中，变化的磁场不会产生感生电场
C．恒定的磁场也能在周围空间产生感生电场
D．感生电场的方向可以用楞次定律来判定
答案：AD
A．变化的磁场可以使闭合电路的磁通量发生变化，即可以使闭合电路中产生感应电流，故A正确；
B．根据麦克斯韦电磁场理论可知，在没有导体的空间中变化的磁场会产生感生电场，故B错误；
C．恒定的磁场在周围不产生电场，故C错误
D．感生电场的方向，可以用楞次定律来判定，故D正确。
故选AD。
18、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
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T=2πLg，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。
19、关于磁场的相关概念，以下说法正确的是（   ）
A．磁感线总是从磁铁的N极发出，到S极终止
B．磁感应强度为零，则穿过线圈的磁通量必为零
C．磁感应强度由磁场本身决定，不随放入磁场中的通电导线的受力变化而变化
D．电流在磁场中某点所受磁场力为零，则该点的磁感应强度一定为零
答案：BC
A．磁感线是闭合曲线，磁铁外部由N极到S极，内部由S极到N极，A错误；
B．磁通量定义为通过某一横截面积的磁感线条数，则磁感应强度为零，磁通量为零，B正确；
C．磁感应强度由磁场本身的性质决定，与是否放入通电导线无关，C正确；
D．当电流与磁场方向平行时，磁场力为零，但磁感应强度不为零，D错误。
故选BC。
20、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°）
C．以ad边为轴转动（小于60°）
D．以bc边为轴转动（小于60°）
答案：ABC
产生该应电流的条件：穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，回路产生感应电流。
A．将线框向左拉出磁场的过程中，线框的bc边做切割磁感线运动，穿过线框的磁通量减少，所以线框中产生感应电流，A正确；
B．当线框以ab边为轴转动时，线框的cd边右半段在做切割磁感线运动，穿过线框的磁通量减少，所以线框中将产生感应电流，B正确；
C．当线框以ab边为轴转动（小于60°），穿过线框的磁通量减少，所以在转动过程中产生感应电流，C正确；
D．当线框以bc边为轴转动时，如果转动角度小于60°，则穿过线框的磁通量始终保持不变（其值为磁感应强度与矩形线框面积的一半的乘积），D错误。
故选ABC。
21、比值定义法是物理学中定义物理量的一种常用方法，如电场强度E、导体的电阻R、电容C、磁感应强度B、电流强度I、电势φ、电势差UAB都是用比值法定义的物理量，下列几组公式均属于定义式的是（  ）
A．E=Fq；C=εrS4πkd；B=FILB．E=Fq；B=FIL；UAB=WABq
C．R=UI；I=qt；C=QUD．R=ρLS；E=kQr2；φ=Epq
答案：BC
AB．电场强度E的定义是检验电荷在电场中某点受到的静电力与其所带电荷量的比值，定义式是
E=Fq
电容C的定义是电容器极板电荷量与两板间电压的比值，定义式是
C=QU
磁感应强度B的定义是通电导线所受的安培力跟电流和导线长度的乘积的比值，定义式是
B=FIL
电势差UAB的定义是将电荷从一点移到另一点静电力所做的功与所移电荷量的比值，定义式是
UAB=WABq
故A错误，B正确；
CD．导体电阻R的定义是导体两端的电压与通过导体电流的比值，定义式是
R=UI
电流强度I 定义是通过导体某一横截面的电荷量与所用时间的比值，定义式是
I=qt
电势φ的定义是检验电荷在电场中某点的电势能与其所带电荷量的比值，定义式是
φ=Epq
故C正确，D错误。
故选BC。
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2kIa
D．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：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=kIa2/2×2=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。
23、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。
24、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。
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3×108 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
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3×108 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=λf得
λ=vf
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
[1][2][3] 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。
27、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，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
B=FIL=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。
28、英国物理学家___________发现了“磁生电”现象，他把这种现象命名为___________，产生的电流叫做感应电流。
答案：     法拉第     电磁感应
[1][2]英国物理学家法拉第发现了“磁生电”现象，他把这种现象命名为电磁感应，产生的电流叫做感应电流。
29、黑体：能够完全吸收入射的各种波长的______而不发生反射。
答案：电磁波
略
30、如图所示，面积为S的矩形闭合金属线框abcd 置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直线框平面向里。ab边与磁场右边界MN重合，此时穿过线框的磁通量为__________；若将线框从磁场中水平向右移出磁场，则此过程线框中__________（选填“有”或“无”）感应电流产生；若将线框以ad边为轴在磁场中翻转90°，则此过程线框中___________（选填“有”或“无”）感应电流产生。

答案：     BS     有     有
[1]磁场与线圈平面垂直，所以穿过线框的磁通量为
Φ=BS
[2]线框从磁场水平向右移出，磁通量发生变化，有感应电流产生；
[3]线框以ad边为轴翻转，磁通量发生变化，有感应电流产生。

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