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考点总结.docx

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考点总结1单选题1、下列各场景中闭合线圈里一定产生感应电流的是（）A彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面，两导线中的电流均增大B线圈绕平行于匀强磁场的转轴OO匀速转动C线圈平面保持与磁感线垂直，在匀强磁场中向右匀速移动D圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，增大导线中的电流答案：AA由安培定则可知，线圈中的磁感应强度垂直纸面向外，两导线中的电流均增大，导致线圈中的磁通量增大，线圈里一定产生感应电流，A正确；B线圈绕平行于匀强磁场的转轴OO匀速转动过程，穿过线圈中的磁通量始终为零，线圈中没有产生感应电流，B错误；C线圈平面保持与磁感线垂直，在匀强磁场中向右匀速移动，穿过线圈中的磁通量不变，没有产生感应电流，C错误；D圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，由对称性可知，穿过线圈中的磁通量始终为零，故增大导线中的电流，线圈中没有产生感应电流，D错误。故选A。2、在隧道工程以及矿山爆破作业中，部分未爆炸的炸药若残留在爆破孔内，则很容易发生人员伤亡事故.为此科学家制造了一种磁性炸药，即在炸药中掺入了10%的磁性材料钡铁氧体，然后放入磁化机磁化.磁性炸药一旦爆炸，即可安全消磁，而遇到不爆炸的情况可使用磁性探测器测出未爆炸的炸药，从而降低事故发生的概率.已知掺入的钡铁氧体的消磁温度约为400，炸药的爆炸温度为22403100，一般炸药引爆温度最高为140左右.以上材料表明（）A磁性材料在低温下容易被磁化，在高温下容易被消磁B磁性材料在高温下容易被磁化，在低温下容易被消磁C磁性材料在低温下容易被磁化，也容易被消磁D磁性材料在高温下容易被磁化，也容易被消磁答案：A由安培分子电流假说可知，低温情况下，分子运动不剧烈，在外磁场的作用下，分子环形电流的磁极趋向基本一致，因而易被磁化，而高温时，分子剧烈运动，导致分子环形电流的磁极趋向重新变得杂乱无章，进而达到消磁目的。故选A。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B=kIr，即磁感应强度B与导线中的电流I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x0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I1I2。规定磁场方向垂直于x轴向上为正，在0x0区间内磁感应强度B随x变化的图线可能是图中的（）ABCD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x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x轴向下，由于规定磁场方向垂直于x轴向上为正，故在0x0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B=kIr和I1I2可知在x02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：CA根据右手螺旋定则和磁场的叠加原理可得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=1kgm2/AB1T=1kg/(As)C1T=1N/(Am)D1T=1kg/As2答案：D根据B=FIL可得磁感应强度的单位是N/(Am)，但N不是国际单位制基本单位，又由F=ma可得1N=1kgm/s2联立可得1T=1kg/As2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：BAB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）C以ad边为轴转动（小于60）D以bc边为轴转动（小于60）答案：DA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：CA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；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：DAB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（）A0BB0C3B0D2B0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2B0cos303B0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（）AkI0a，水平向左B3kI0a，竖直向上CkI0a，水平向右D3kI0a，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=60B1=B2=kI0a由几何关系可得B=2B1cos解得B=kI0a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：DAB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。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：BA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、5G是“第五代移动通信技术”的简称，其最显著的特征之一是具有超高速的数据传输速率。5G信号一般采用3.31096109Hz频段的无线电波，而现行第四代移动通信技术4G的频段范围是1.881092.64109Hz，则（）A5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站B5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播得更快C空间中的5G信号和4G信号相遇会产生干涉现象D5G信号是横波，4G信号是纵波答案：AA5G信号的频率更高，则波长小，故5G信号更不容易发生明显的衍射现象，因此5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站，故A正确；B任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故B错误；C5G信号和4G信号的频率不一样，不能发生干涉现象，故C错误；D电磁波为横波，可以发生偏振现象，故D错误。故选A。15、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（）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。多选题16、关于对黑体的认识，下列说法正确的是（）A黑体不仅能吸收电磁波，也能反射电磁波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，这个空腔就成了一个黑体答案：CDA能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，而不发生发射，这样的物体称为黑体，故A错误；BC黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大，随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故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，这个空腔就成了一个黑体，故选项D正确。故选CD。17、如图所示，线框ABCD从有界的匀强磁场区域穿过，下列说法正确的是（）A进入匀强磁场区域的过程中，ABCD中有感应电流B在匀强磁场中匀速运动时，ABCD中没有感应电流C在匀强磁场中加速运动时，ABCD中有感应电流D离开匀强磁场区域的过程中，ABCD中没有感应电流答案：ABA只有当电路闭合，且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感应电流，当进入匀强磁场区域的过程中，穿过线圈的磁通量增大，所以有感应电流，A正确；B无论线圈在磁场中做匀加速还是匀速运动，线圈的磁通量都不发生变化，所以线圈中无感应电流，B正确；C在匀强磁场中加速运动时，线圈的磁通量都不发生变化，ABCD中没有感应电流，C错误；D在离开匀强磁场区域的过程中，穿过线圈的磁通量减小，所以线圈中会产生感应电流，D错误。故选AB。18、如图所示，能自由转动的小磁针水平放置在桌面上。当有一束带电粒子沿与小磁针指向平行的方向从小磁针正上方沿南北方向水平飞过时，所能观察到的现象是（）A小磁针不动B若粒子带正电，小磁针会发生偏转C若粒子带负电，小磁针会发生偏转D若小磁针正上方是一根沿南北方向的通电直导线，小磁针会发生偏转答案：BCDABC无论粒子带正电还是带负电，从小磁针正上方沿南北方向水平飞过时，都会在小磁针处产生沿东西方向的磁场，所以小磁针一定会发生偏转，选项A错误，BC正确；D若在小磁针正上方放一根沿南北方向的通电直导线，则会在小磁针处产生沿东西方向的磁场，小磁针会发生偏转，选项D正确。故选BCD。19、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：CDA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。20、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。21、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：CDEA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。22、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：BCDA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=2Lg，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。23、关于电磁波，下列说法正确的是（）A电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关B雷达是利用电磁波来进行定位和导航的C移动电话是通过电磁波来传递信息的D利用电磁波传递信息可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输答案：BCA电磁波在真空中的传播速度等于光速，与电磁波的频率无关，故A错误；BC雷达、移动电话都是利用电磁波来工作的，B、C正确；D利用电磁波传递信息可以实现无线通信，电磁波也能通过电缆、光缆传播，如光纤通信，故D错误。故选BC。24、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：BCA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。故选BC。25、如图所示，在纸面内有一磁感应强度大小为B0、方向水平向右的匀强磁场，匀强磁场的方向与固定长直导线垂直，长直导线内通有垂直纸面向外的恒定电流I，在纸面内以导线的横截面为圆心画一个虚线圆，ab、cd是虚线圆的直径，ab、cd分别与匀强磁场垂直和平行。已知通有电流i的长直导线产生的磁场在距其r处的磁感应强度大小B=kir（其中k为已知常量）已知a点的磁感应强度为0，下列说法正确的是（）A虚线圆的半径为kIB0Bc、d两点的磁感应强度大小均为2B0Cc、d两点的磁感应强度方向相反D若带电荷量为+q的检验电荷以速率v经过b点，其速度方向为由a指向b，则其受到的洛伦兹力大小为2B0qv、方向垂直纸面向外答案：ADA设虚线圆的半径为R，根据安培定则可知通电直导线在a、b、c、d四点的磁感应强度方向如图所示通电直导线产生的磁场在a点的磁感应强度大小为B1=kIR方向与B0相反，因为a点的磁感应强度为0，故有B1=B0解得R=kIB0A正确；BC通电直导线产生的磁场在虚线圆上的磁感应强度大小均为B1=B0，c点的磁感应强度大小Bc=2B0，方向斜向右上方，同理d点的磁感应强度大小Bd=2B0，方向斜向右下方，BC错误；Db点的磁感应强度大小Bb=2B0，方向水平向右，带电荷量为+q的检验电荷以速率v经过b点，其速度方向为由a指向b，由左手定则可知，该电荷在b点受到的洛伦兹力方向垂直纸面向外，大小为Fb=Bbqv=2B0qvD正确故选AD。填空题26、长波的波长范围为300030000m，短波的波长范围为1050m，则长波的频率范围是_，短波的频率范围是_。答案：10100kHz630MHz1已知长波波长范围为300030000m，而波速c3.0108m/s.由cf可知f13.01083000Hz1105Hz100kHzf23.010830000Hz1104Hz10kHz则长波频率在10100kHz之间2同理由短波的波长范围为1050m，则频率范围是630MHz.27、上海的交通线路上使用“非接触式IC卡”，应用了电磁感应原理。电磁感应现象的最早发现者是_，产生感应电流的条件是_。答案：法拉第穿过闭合线圈的磁通量发生变化12电磁感应现象的最早发现者是法拉第，产生感应电流的条件是穿过闭合线圈的磁通量发生变化。28、麦克斯韦电磁场理论的两个基本假设：（1）变化的磁场能够在周围空间产生_（如图甲所示）。（2）变化的电场能够在周围空间产生_（如图乙所示）。答案：电场磁场(1)1变化的磁场能够在周围空间产生电场。(2)2变化的电场能够在周围空间产生磁场。29、如图所示在通电螺丝管内部中间的小磁针，静止时N极指向右端，则电源的c端为_极，d端为_极，（填“正”或“负”）螺线管的a端为等效磁极的_极，b端为等效磁极的_极。（填“N”或“S”）答案：正负SN12螺线管内部的磁场方向水平向右，根据安培定则，可知螺线管中的电流从左侧流进，右侧流出，电源的c端为正极，d端为负极。34内部的磁场由S指向N，故a端为S极，b端为N极。30、电磁波通信：电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可实现无线传输。电磁波的频率_，相同时间内传递的信息量_。答案：越高越大12电磁波通信：电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可实现无线传输。电磁波的频率越高，相同时间内传递的信息量越大。22