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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考点题型与解题方法

1

单选题
1、下列关于磁场、电场及电磁波的说法中正确的是（　　）
A．均匀变化的磁场在周围空间产生均匀变化的电场
B．只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波
C．麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在
D．只有空间某个区域有振荡变化的电场或磁场，才能产生电磁波
答案：D
A．均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场，故A错误；
B．均匀变化的电场或磁场只能产生恒定的磁场或电场，不会产生电磁波，故B错误；
C．电磁波最早由麦克斯韦预测，由赫兹通过实验证实，故C错误；
D．电磁波的产生可以由振荡变化的电场或磁场发出，故D正确。
故选D。
2、下列说法正确的是（　　）
A．卡文迪许通过实验测出了万有引力常量G
B．牛顿提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
C．库仑发现了库仑定律并测出了电子的电量
D．赫兹发现了电磁感应现象，总结出了产生感应电流的条件
答案：A
A．卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量G，故A正确；
B．开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，故B错误；
C．库仑发现了库仑定律，密立根测出的电子质量，故C错误；
D．法拉第发现了电磁感应现象，总结出了产生感应电流的条件，故D错误。
故选A。
3、以下物理量为矢量，且单位用国际单位制基本单位表示正确的是（　　）
A．磁通量T·m2
B．电场强度 kg·m/（C·s2）
C．磁感应强度kg/（A·s2）
D．电流A
答案：C
A．磁通量为标量，故A错误；
B．电场强度是矢量，根据
E=Fq=maIt
可知电场强度单位可表示为kg·m/（A·s3），故B错误；
C．磁感应强度是矢量，根据
B=FIL=maIL
可知磁感应强度单位可表示为kg/（A·s2），故C正确；
D．电流是标量，故D错误。
故选C。
4、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°）
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。
5、下列说法正确的是（　　）
A．电荷在电场中某处不受电场力的作用，则该处的电场强度不一定为零
B．一小段通电导线在某处不受安培力的作用，则该处磁感应强度一定为零
C．把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱
D．把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受到的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱
答案：C
AC．在定义电场强度和磁感应强度时，都是在场中放一个小物体，使场对它有力的作用。在电场中放入的是试探电荷，电场强度E用E=Fq来定义，但E与F、q无关，由E=Fq可得F＝qE，故E＝0时，F＝0，故A错误，C正确；
BD．在磁场中放入一小段通电导线在磁场中的受力大小与导线放置的方向有关，平行于磁场方向放置时，磁场力F＝0，垂直于磁场方向放置时，磁场力F最大。在定义式B=FIl中，通电导线必须垂直磁场方向放置，故BD错误。
故选C。
6、对磁感应强度的定义式B=FIL的理解，下列说法正确的是（ ）
A．磁感应强度B跟磁场力F成正比，跟电流强度I和导线长度L的乘积成反比
B．公式表明，磁感应强度B的方向与通电导体的受力F的方向相同
C．磁感应强度B是由磁场本身决定的，不随F、I及L的变化而变化
D．如果通电导体在磁场中某处受到的磁场力F等于0，则该处的磁感应强度也等于0
答案：C
AC．磁感应强度的定义式B=FIL，只是比值定义，但磁感应强度B是由磁场本身决定的，不随F、I及L的变化而变化，A错误，C正确；
B．根据左手定则，磁感应强度B的方向与通电导体的受力F的方向垂直，B错误；
D．当导体与磁场平行时，受到的磁场力F=0，但该处的磁场磁感应强度并不等于0，D错误。
故选C。
7、在磁场中某区域的磁感线如图所示，则（　　）

A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，且Ba＞Bb
B．同一电流元放在a处受力一定比放在b处受力大
C．电荷有可能仅在磁场作用下由a沿纸面运动到b
D．某正电荷在磁场和其他外力作用下从a到b，磁场对电荷做负功
答案：A
A．磁感线的疏密表示磁场的强弱，故a、b两处的磁感应强度的大小不等，且Ba＞Bb，故A正确；
B．电流元的受力与放置夹角有关，故无法比较电流元的受力情况，故B错误；
C．a、b不在磁感线上，若沿直线运动，则速度方向与磁场存在夹角，则一定受洛伦兹力，故不可能沿纸面由a到b点，故C错误；
D．磁场对电荷永不做功，故D错误。
故选A。
小提示：磁感线的疏密表示磁场的强弱；根据安培力的性质可明确安培力的大小情况；明确电荷在磁场中的受力情况，从而明确运动和做功情况。
8、关于产生感应电流的条件，以下说法中正确的是（　　）
A．闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流
B．闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流
C．穿过闭合电路的磁通量不为零，闭合电路中一定会产生感应电流
D．无论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁感线条数发生了变化，闭合电路中一定会有感应电流
答案：D
A．闭合电路在磁场中运动，磁通量可能不变，没有感应电流产生，A错误；
B．闭合电路在磁场中做切割磁感线运动时，若有多个边切割磁感线，产生几个感应电动势，总的感应电动势可能为零，没有感应电流，B错误；
C．产生感应电流的条件是闭合回路的磁通量发生变化，与磁通量是否是0无关，C错误；
D．只要穿过闭合电路的磁感应条数发生了变化，即穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中一定会有感应电流，D正确。
故选D。
9、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，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。
10、下列关于在两种不同温度下某一定质量的气体的分子速率分布图像（纵坐标f（v）表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，横坐标v表示分子的速率）和两种不同温度下黑体辐射的强度与波长的关系的图像符合实验规律的是（  ）
A．B．
C．D．
答案：C
AB．两种不同温度下某一定质量的气体的分子速率分布图像与坐标轴围成的面积应相等，且温度较高的气体分子速率大的占比更多，AB错误；
CD．黑体辐射的实验规律：随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，C正确，D错误；
故选C。
11、如图所示，用一束太阳光去照射横截面为三角形的玻璃砖，在光屏上能观察到一条彩色光带。下列说法正确的是（　　）

A．玻璃对b光的折射率大
B．c光子比b光子的能量大
C．此现象是因为光在玻璃砖中发生全反射形成的
D．减小a光的入射角度，各种色光会在光屏上依次消失，最先消失的是b光
答案：B
AB．由光路可知，c光的偏折程度较大，可知玻璃对c光的折射率大，则c光的频率较大，根据ε=hν可知，c光子比b光子的能量大，选项A错误，B正确；
C．此现象是因为光在玻璃砖中发生折射形成的，选项C错误；
D．因
sinC=1n
可知，c光的临界角较小，若减小a光的入射角度，各种色光在右侧面的入射角变大，c光的入射角最先达到临界角发生全反射，则最先消失的是c光，选项D错误。
故选B。
12、关于能源的开发和利用，下列观点错误的是（　　）
A．无节制地利用能源，是一种盲目的短期行为
B．根据能量守恒定律，能源是取之不尽、用之不竭的
C．能源的开发和利用，必须同时加强对环境的保护
D．不断开发新能源，是缓解能源危机的主要途径
答案：B
A．能源是有限的，必须合理利用能源，无节制地利用能源，是一种盲目的短期行为，选项A正确；
B．尽管能量守恒，但使用过程中会有能量的耗散，可以利用的能源原来越少，选项B错误；
C．能源利用推动人类进步的同时会破坏人类生存的环境，必须加强对环境的保护，选项C正确；
D．开发新能源、清洁能源可以缓解常规能源的不足，选项D正确。
故选B。
13、如图所示，O处有一通电直导线，其中的电流方向垂直于纸面向里，图形abcd为以O点为同心圆的两段圆弧a和c与两个半径b和d构成的扇形，则以下说法中正确的是（  ）

A．该通电直导线所产生的磁场方向如图中的b或d所示，且离O点越远，磁场越强
B．该通电直导线所产生的磁场方向如图中的b或d所示，且离O点越远，磁场越弱
C．该通电直导线所产生的磁场方向如图中的a或c所示，且离O点越远，磁场越强
D．该通电直导线所产生的磁场方向如图中的a或c所示，且离O点越远，磁场越弱
答案：D
由安培定则可知，通电直导线周围磁场的磁感线是以通电导线为圆心的一系列同心圆，方向是图中a或c箭头所示，且离通电直导线越远，磁场越弱。
故选D。
14、以下四幅图中，表示等量同种点电荷电场线分布情况的是（　　）
A．B．
C．D．
答案：A
A．A是等量同种点电荷的电场线，A正确；
B．B是等量异种点电荷的电场线，B错误；
C．C是匀强电场的电场线，C错误；
D．D是反向通电导线周围的磁感线，D错误。
故选A。
15、三根相互平行长直导线a、b、c分别从等腰直角三角形三个顶点处垂直穿过纸面且固定，导线中通有大小和方向均相同的恒定电流，如图所示．若b导线中的电流产生的磁场在a、c连线中点O处的磁感应强度大小为B0，则O点处的磁感应强度大小为（  ）

A．5B0B．2B0C．3B0D．B0
答案：D
由安培定则可知，导线a与导线c在O点产生磁场的磁感应强度的矢量和等于零，则O点的磁感应强度大小等于导线b在O点产生的磁感应强度的大小，则O点处的磁感应强度大小为B0，则D正确，ABC错误。
故选D。
多选题
16、比值法定义物理量是物理学中常用的一种方法，所谓比值法定义物理量就是利用两个或者几个物理量的比值作为新的物理量。例如电场强度E=Fq，磁感应强度B=FIL等都是利用比值法定义的。关于这两个式子，下边说法正确的是（  ）
A．E=Fq说明E与F成正比，与q成反比，B=FIL说明B与F成正比，与I和L的乘积成反比
B．E由电场自身性质决定，与F和q无关，F与q成正比
C．B由磁场自身性质决定，与F和IL无关，F与IL成正比
D．E与F和q无关，F与q也无关；B与F和IL无关，F也和IL无关
答案：BC
A．电场中某点的电场强度是由电场本身决定的，与F和q均无关；同样磁场中某点的磁感应强度是由磁场本身决定的，与I和L均无关；选项A错误；
B．E由电场自身性质决定，与F和q无关，根据
F=Eq
可知，F与q成正比，选项B正确；
C．B由磁场自身性质决定，与F和IL无关，根据
F=BILsinθ
可知，F与IL成正比，选项C正确；
D．由上述分析可知，D错误。
故选BC。
17、下列选项对公式认识正确的是（　　）
A．公式E=kQr2是真空中点电荷电场强度的决定式
B．由电动势公式ε=Wq可知，非静电力做功越多，电动势越大
C．公式Q=I2Rt，不仅适用于计算纯电阻电路的电热，也适用于非纯电阻电路电热的计算
D．由公式B=FIL可知，某磁场中一点的磁感应强度由公式中的电流I的大小来决定
答案：AC
A．公式
E=kQr2
是真空中点电荷电场强度的决定式，故A正确；
B．公式
ε=Wq
利用的是比值定义法，电动势与自身有关，电动势的大小等于电源将单位正电荷从负极移到正极时非静电力所做的功，故B错误；
C．公式
Q=I2Rt
不仅适用于计算纯电阻电路的电热，也适用于非纯电阻电路电热的计算，故C正确；
D．公式
B=FIL
利用的是比值定义法，磁感应强度与电流元及所受电场力无关，由磁场本身的性质决定，故D错误。
故选AC。
18、以下哪些概念不是量子化的是（　　）
A．物体的质量B．物体的动能
C．苹果的个数D．教室的高度
答案：ABD
量子化是指物理量只能是一份一份的变化，所以选项C表示量子化的。
故选ABD。
19、将一小段通电直导线垂直于磁场方向放入一个匀强磁场中，图中能正确反映各量间关系的是（　　）
A．B．
C．D．
答案：BC
BD．匀强磁场中各点的磁感应强度不随F或IL的变化而变化，选项B正确，选项D错误。
AC．由于导线垂直于磁场，故
B=FIL
即
F=ILB
可见F与IL成正比，选项A错误，选项C正确。
故选BC。
20、下列说法中正确的是（　　）
A．电磁波又叫无线电波
B．电磁波的传播不需要任何介质
C．电磁波的传播过程就是电磁场能量的传播过程
D．电磁波在各种介质中的传播速度都相等
答案：BC
A．无线电波属于电磁波的一种，故A错误；
B．电磁波是由电场和磁场相互激发产生并向远处传播的，所以不需要介质，B正确；
C．电磁波传播的过程中电场能和磁场能也随之传向了远方，所以电磁波的传播过程就是电磁场能量的传播过程，C正确；
D．电磁波的传播速度和频率、介质都有关，所以在不同介质中电磁波的传播速度不同，D错误。
故选BC。
21、中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“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如图。结合上述材料，下列说法正确的是（  ）

A．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近
C．地球赤道上方的小磁针的N极在静止时指向地理南极
D．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
答案：BD
A．由于地磁场的磁场方向沿磁感线的切线方向，由题图可知，只有地球赤道处的地磁场方向与地面平行，故A错误；
B．磁场是闭合的曲线，地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，故B正确；
C．地磁北极在地理南极附近，地球赤道上方的小磁针的N极在静止时不指向地理南极，故C错误；
D．地理南、北极与地磁场的南、北极存在一个夹角，这个角为磁偏角，所以两者不重合，故D正确。
故选BD。
22、安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上、根据表中测量结果可推知（  ）

测量序号
Bx/μT
By/μT
Bz/μT
1
0
21
-45
2
0
-20
-46
3
21
0
-45
4
-21
0
-45
A．测量地点位于北半球B．当地的地磁场大小约为50μT
C．第2次测量时y轴正向指向北方D．第3次测量时y轴正向指向东方
答案：AB
A．地球磁场如图所示

地球可视为一个磁偶极，磁南极大致指向地理北极附近，磁北极大致指向地理南极附近。通过这两个磁极的假想直线（磁轴）与地球的自转轴大约成11.3度的倾斜。由表中z轴数据（Bz为负值）可看出z轴的磁场竖直向下，则测量地点应位于北半球，A正确；
B．磁感应强度为矢量，故由表格可看出此处的磁感应强度大致为
B=Bx2+Bz2=By2+Bz2
计算得
B ≈50μT
B正确；
CD．由选项A可知测量地在北半球，而北半球地磁场指向北方斜向下，则第2次测量，测量By<0，故y轴指向南方，第3次测量Bx>0，故x轴指向北方而y轴则指向西方，CD错误。
故选B。
23、“中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜（FAST）。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（  ）
A．电磁波在任何介质中传播速度均为3×108m/s
B．红外线的波长比紫外线大
C．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波
D．赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论
答案：BD
A．电磁波在不同介质中的传播速度不同，其在真空中传播的速度为3×108m/s，A错误；
B．红外线的波长比紫外线大，B正确；
C．麦克斯韦认为周期性变化的电场激发出周期性变化的磁场，空间将产生电磁波，C错误；
D．赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论，D正确。
故选BD。
24、图所示，有两根长直平行细导线a、b，分别通以2A和3A且方向相同的电流，两导线所在平面内有一点P，P点到两导线的距离相等。下列说法正确的是（  ）

A．P点磁场方向垂直于纸面向里
B．移走导线b后，P点的磁感应强度方向发生改变
C．两导线之间的平面内磁感应强度为零的位置在P点左侧
D．若两导线受到的磁场力分别为FaFb，则Fb=1.5Fa
答案：BC
A．根据右手螺旋定则可知，导线a在P点的磁感应强度方向垂直纸面向里，导线b在P点的磁感应强度方向垂直纸面向外，由于b导线电流大，相同距离磁感应强度较大，所以合磁感应强度方向垂直纸面向外，故A错误；
B．移走导线b后，只剩导线a，因此P点的磁感应强度方向发生改变，故B正确；
C．由于b导线电流大，相同距离磁感应强度较大，因此两导线之间的平面内磁感应强度为零的位置在P点左侧，故C正确；
D．两导线受到的磁场力为相互作用力，等大反向，故D错误。
故选BC。
25、如图所示四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（    ）

A．图甲：爱因斯坦通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一
B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的
C．图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子
D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有波动性
答案：BD
A．图甲为黑体辐射的实验规律，为了解释这一实验规律，普朗克提出能量子概念，成为量子力学的奠基人之一，而爱因斯坦扩展了能量子的概念，将其应用到光电效应现象，提出了光子的概念，故A错误；
B．图乙为氢原子的能级图，玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故B正确；
C．图丙是α粒子散射实验，卢瑟福根据这一结果提出了原子的核式结构模型，但没有发现质子和中子，故C错误；
D．图丁是电子束通过铝箔后的衍射图样，说明了电子具有波动性，故D正确。
故选BD。
填空题
26、电磁波具有能量：
（1）可以用仪器探测到电磁波的存在，说明电磁波是一种真实存在的_____。
（2）生活中常常用微波炉来加热食物，说明电磁波具有____，且电磁波的频率____，能量____。
答案：     物质     能量     越高     越大
(1)[1]可以用仪器探测到电磁波的存在，说明电磁波是一种真实存在的物质。
(2)[2][3][4]生活中常常用微波炉来加热食物，说明电磁波具有能量，且电磁波的频率越高，能量越大。
27、磁通量
（1）定义：匀强磁场中_______和与_______的平面面积S的乘积，即Φ=BS。
（2）拓展：
①磁场B与研究的平面不垂直时，这个面在垂直于磁场B方向的_______与B的乘积表示磁通量。
②磁通量有_______，是_______。
（3）单位：国际单位是_______，简称韦，符号是Wb，1Wb=_______。
（4）引申：B=ΦS，表示磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的_______的磁通量。
答案：     磁感应强度B     磁场方向垂直     投影面积S′     正负     标量     韦伯     1T·m2     单位面积
（1）[1][2]定义：匀强磁场中磁感应强度B和与磁场方向垂直的平面面积S的乘积，即
Φ=BS
（2）①[3]磁场B与研究的平面不垂直时，这个面在垂直于磁场B方向的投影面积S′与B的乘积表示磁通量。
②[4][5]磁通量有正负，是标量。
（3）[6][7]磁通量的单位：国际单位是韦伯简称韦，符号是Wb，1Wb=1T·m2；
（4）[8]引申：B=ΦS，表示磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量。
28、波峰与波谷:在一列水波中,凸起的______叫作波峰;凹下的______叫作波谷。
答案：     最高处     最低处
[1][2]波峰与波谷:在一列水波中,凸起的最高处叫作波峰;凹下的最低处叫作波谷。
29、电磁波可以在______中传播,电磁波的传播____需要介质。
答案：     真空     不
[1]电磁波可以在真空中传播；
[2]电磁波的传播不需要介质。
30、移动电话:
（1）每一部移动电话都是一个无线电台,同时又相当于一台_______。
（2）移动电话的体积很小,发射功率_____;它的天线也很简单,灵敏度不高。因此,它与其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接,这种固定的电台叫作_____或____。
答案：     收音机     不大     基地台     基站
（1）[1]每一部移动电话都是一个无线电台，同时又相当于一台收音机。
（2）[2][3]移动电话的体积很小,发射功率不大；它的天线也很简单，灵敏度不高。因此，它与其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接，这种固定的电台叫作基地台或基站。

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