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知识点总结归纳.pdf

1 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知识点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知识点总结归纳总结归纳 单选题 1、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。2、管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化，将其焊接。焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为（）2 A牛顿 B库仑 C洛伦兹 D法拉第 答案：D 由题意可知圆管为金属导体，导体内部自成闭合回路，且有电阻，当周围的线圈中产生出交变磁场时，就会在导体内部感应出电流，电流通过电阻要发热。该过程利用的原理是电磁感应现象，其发现者为法拉第，故 D 正确，ABC 错误。故选 D。3、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，=（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1，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2，已知21=2+22，则（）A=30B=45 C=60D=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 1=2 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 3 根据正交分解=sin，=(1+cos)O点处合磁感应强度将变为 2=2+2=2+2cos 结合已知条件 21=2+22 可得 2+2cos2=2+22 解得 =45 故选 B。4、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 4 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。5、如图所示，两个环形导线内通有大小恒定的电流1、2，1方向如图所示。两环形导线的圆心分别为1、2，在两圆心连线上有、三点，1=1=2=2。已知b点的磁感应强度为 0，则下列判断正确的是（）A1和2方向相同 B1 1 2 2 若取向右为正方向，则=1 2 0=1 2 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。6、如图所示，等腰 的底边长为2，=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=（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（）A32BC233D32 答案：D 6 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1、2，均为 1=2=(23)根据几何关系可知，1、2的夹角为60，则P点的磁感应强度大小 =21cos30=32 故选 D。7、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。8、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 h=E初-E末 7 由于能级的分立性，放出的光子的能量也是分立的。故选 D。9、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：D A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。10、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 8 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=cos可知，磁通量的变化可能由B、S、的变化引起，故 D 错误。故选 C。11、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（）AB CD 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。12、如图，电池给螺线管供电，不计地磁场影响，则（）9 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。13、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：D A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。10 14、如图所示，线圈与灵敏电流计构成闭合电路，当磁铁向下插入线圈的过程中，发现电流计指针偏转，则当磁铁（）A从线圈中向上拔出时，电流计指针偏转 B放在线圈中不动时，电流计指针向左偏转 C按图示位置在线圈外面上下移动时，电流计指针不会偏转 D按图示位置在线圈外面左右移动时，电流计指针不会偏转 答案：A A磁铁从线圈中拔出时，线圈中磁通量减小，会产生感应电流，电流计偏转，故 A 正确；B磁铁放在线圈中不动时，线圈中磁通量不发生变化，电流计指针不偏转，故 B 错误；C当磁铁按图示位置在线圈外面上下移动时，穿过线圈的磁通量会发生变化，电流计会偏转，故 C 错误；D当磁铁按图示位置在线圈外面左右移动时，穿过线圈的磁通量会发生变化，电流计会偏转，故 D 错误。故选 A。15、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 11 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。多选题 16、如图所示，通有恒定电流的正方形金属框固定在绝缘水平面上，带有绝缘层的长直导线平放且固定在金属框上，长直导线上通有水平向右的恒定电流，此时正方形中心O处的磁感应强度大小为B，当直导线中的电流加倍，O处的磁感应强度方向不变，大小变为23B。若该直导线在导线外某点产生的磁感应强度大小与导线中电流大小成正比，则（）A金属框中的电流沿顺时针方向 B金属框中的电流沿逆时针方向 C撤去长直导线中电流，O点处的磁感应强度大小为43B D撤去长直导线中电流，O点处的磁感应强度大小为23B 答案：BC AB设原直线电流在O点产生的磁场磁感应强度大小为B1，金属框中电流在O点产生的磁场磁感应强度大小为12 B2，由题可知，B1、B2方向相反，且B1B2，则 B2-B1=B B2-2B1=23B 解得 B1=13B B2=43B 由此可以判断，金属框中的电流沿逆时针方向，A 项错误，B 项正确；CD撤去长直导线中电流，O点处的磁感应强度大小为43B，C 项正确，D 项错误。故选 BC。17、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。13 18、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，电流表指针发生偏转的是（）A磁铁和线圈相对静止时 B磁铁插在线圈内不动 C线圈不动，磁铁拔出线圈时 D线圈不动，磁铁插入线圈时 答案：CD A磁铁和线圈相对静止时，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，则电流表指针不发生偏转，选项 A 错误；B磁铁插在线圈内不动，则穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，则电流表指针不发生偏转，选项 B 错误；C线圈不动，磁铁拔出线圈时，穿过线圈的磁通量发生变化，会产生感应电流，则电流表指针发生偏转，选项C 正确；D线圈不动，磁铁插入线圈时，穿过线圈的磁通量发生变化，会产生感应电流，则电流表指针发生偏转，选项D 正确。故选 CD。19、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（）14 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。20、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 15 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。21、下列有关电磁波的特性和应用的说法正确的是（）A红外线和 X 射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体 B过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康 C电磁波中频率最大的为 射线，可以摧毁病变的细胞 D紫外线和 X 射线都可以使感光底片感光 答案：CD AX 射线有很高的穿透本领，医学上常用于透视人体，红外线不能用于透视人体，选项 A 错误；B过强的紫外线照射对人的皮肤有害，选项 B 错误；C电磁波中频率最大的为 射线，可以摧毁病变的细胞，选项 C 正确；D紫外线和 X 射线都可以使感光底片感光，选项 D 正确。故选 CD。22、下列说法正确的是（）A普朗克提出能量子的概念 16 B麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在 C电磁波是一种物质，可以在真空中传播 D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 答案：ACD A普朗克为了解释黑体辐射，提出能量子的概念，故 A 正确；B麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了该预言，故 B 错误；C电磁波是一种特殊的物质，可以在真空中传播，故 C 正确；D根据麦克斯韦电磁场理论，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，故 D 正确。故选 ACD。23、如图所示，两根通电长直导线a、b平行放置，a、b中的电流大小分别为I和 2I，a、b间的距离为r。在与a、b共面的平面内再放入通电长直导线c后，使a、b，c所受磁场力都为零，已知通电长直导线周围的磁感应强度大小与电流成正比，与该点到通电长直导线的距离成反比，下列说法正确的是（）Ac应放在a的左侧 Bc应放在a、b的正中间 Cc的电流方向应与a相同 Dc的电流大小应为 2I 答案：AD 17 AB根据右手螺旋定则和磁场叠加原理，a、b导线产生的磁场叠加后，合场强为零的位置应该在导线a的左侧，设该位置距离导线a为x，根据 =可知 2+=解得 =即将导线c放到a的左侧，距a距离为r的位置，A 正确，B 错误；CD放入导线 c 后，导线c与导线b在导线a位置产生的合场强也为零，根据右手螺旋定则和磁场叠加原理可知，导线c的电流方向应与导线b大小和方向相同，C 错误，D 正确。故选 AD。24、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。18 25、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 =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。填空题 26、四根电阻均匀分布的电阻丝连接成一个闭合的正方形线框，O为正方形线框的中点。当强度为I的电流从a点流入d点流出时，ad边在O点产生的磁场方向为_（选填：“垂直于纸面向里”或“垂直于纸面向外”）。已知直导线在O点产生的磁场大小与流经导线的电流大小成正比，若ad边在O点产生的磁场磁感应强19 度为B，则整个线框在O点产生的磁场磁感应强度大小为_。答案：垂直于纸面向外 0 1根据安培定则，当强度为I的电流从a点流入d点流出时，ad边在O点产生的磁场方向为垂直于纸面向外；2 根据安培定则和矢量的叠加原理，整个线框在O点产生的磁场磁感应强度大小为 0。27、小雨同学用图甲的实验装置“研究电磁感应现象”。闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。（1）闭合开关稳定后，将线圈 A 从线圈 B 抽出的过程中，灵敏电流计的指针_（填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”）；（2）如图乙所示，R为光敏电阻，其阻值随着光照强度的加强而减小。金属环 A 用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧。当光照减弱时，从左向右看，金属环 A 中电流方向_（填“顺时针”或“逆时针”），金属环 A 将向_（填“左”或“右”）运动，并有_（填“收缩”或“扩张”）的趋势。答案：向右偏转 顺时针 右 扩张（1）1闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下，说明磁通量增加时电流计指针左偏；将线圈A从线圈B抽出的过程中，穿过线圈的磁通量减少，电流计指针将向右偏转。（2）2由图乙可知根据右手螺旋定则可判断螺线管磁场方向向右；当光照减弱时，光敏电阻的阻值增加，回路20 中电流减小，穿过金属环 A 的磁通量减小，根据楞次定律可知产生向右的感应磁场，再由右手螺旋定则可知从左向右看，金属环 A 中电流方向顺时针；34因穿过 A 环的磁通量减小，据楞次定律，感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相同，故相互吸引，则金属环 A 将向右运动，根据“增缩减扩”可知，金属环 A 有扩张趋势。28、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=2。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）23雷达既是电磁波的发射端,又是电磁波的接收端。29、如图，面积为0.4m2的矩形线圈abcd水平放置在磁感应强度大小为 1.5T、方向竖直向上的匀强磁场中，则穿过线圈的磁通量为_Wb；若将线圈以cd为轴顺时针转过 60，则此时穿过线圈的磁通量为_Wb。答案：0.6 0.3 1穿过线圈的磁通量 =1.5T 0.4m2=0.6Wb 2若将线圈以cd为轴顺时针转过 60，线圈垂直于磁场方向的投影面积为=cos60=2 21 则此时穿过线圈的磁通量=2=0.3Wb 30、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 12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。