2020-2021學年高中物理新教材人教版必修第三冊作業(yè)：綜合評估 第十三章　電磁感應與電磁波初步 Word版含解析

1、一、單項選擇題(本題共9小題，在每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確，每小題4分，共36分)1關(guān)于磁感線與電場線的描述，下列說法正確的是(b)a電場線起始于電荷，磁感線起始于磁極b靜電場的電場線一定不閉合；磁感線一定是閉合的c磁感線是小磁針在磁場力作用下的運動軌跡d沿磁感線方向磁場逐漸減弱解析：磁感線是假想的線，沒有起點也沒有終點，且是閉合的曲線，磁感線的疏密表示磁場強弱靜電場中的電場線不是閉合的曲線，始于正電荷(或無窮遠)，止于無窮遠(或負電荷)2.如圖所示，一根通電直導線垂直放在磁感應強度為1 t的勻強磁場中，以導線為中心，r為半徑的圓周上有a、b、c、d四個點，已知c點的實際磁感應強

2、度為0，則下列說法中正確的是(c)a直導線中電流方向垂直紙面向里 ba點的磁感應強度為 t，方向向右cb點的磁感應強度為 t，方向斜向下，與b成45角dd點的磁感應強度為0解析：由c點磁感應強度為0可得電流產(chǎn)生的bb1 t，方向水平向左，再運用安培定則判斷電流在a、b、d各點的磁場方向分別為向右、向下、向上，且大小均為1 t，故對于a點，ba2 t；對于b點，bb t，方向斜向下，與b的方向成45角；對于d點，同理可得bd t，方向斜向上，與b的方向成45角3關(guān)于磁感應強度b、電流i、導線長l和導線所受磁場力f的關(guān)系，下列說法中正確的是(a)a在b0的地方，f一定等于零b在f0的地方，b一定等

3、于零c若b1 t，i1 a，l1 m，則f一定等于1 nd若l1 m，i1 a，f1 n，則b一定等于1 t解析：由filb，當b0時，f一定為零但是用b判斷b時，b一定要和通電導線垂直，沒有“垂直”這個條件，是無法判斷的故只有a正確4關(guān)于對熱輻射的認識，下列說法中正確的是(c)a溫度高的物體向外輻射電磁波，溫度低的物體只吸收不輻射電磁波b愛因斯坦為解釋黑體輻射的規(guī)律，提出了“能量子”c黑體輻射電磁波的強度按波長的分布情況只與溫度有關(guān)d常溫下我們看到物體是因為物體在不斷輻射電磁波解析：a錯：溫度高的物體和溫度低的物體都向外輻射電磁波b錯：普朗克為解釋黑體輻射的規(guī)律，提出了“能量子”c對：黑體輻

4、射電磁波的強度按波長的分布情況只與溫度有關(guān)d錯：常溫下我們看到物體是因為物體在不斷反射可見光，不是物體輻射電磁波5兩根長直通電導線互相平行，電流方向相同，它們的截面處于等邊abc的a和b處，如圖所示兩通電導線在c處產(chǎn)生磁場的磁感應強度大小都是b0.則c處磁場的總磁感應強度大小是(c)a0 bb0 c.b0 d2b0解析：根據(jù)安培定則可知，導線a在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直于ac方向向右，導線b在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直于bc方向向右，如圖，根據(jù)平行四邊形定則得到，c處的總磁感應強度為b總2b0cos30b0.故c正確，abd錯誤故選c.6.如圖所示，線圈abco的面積為0.4 m2，勻強磁場的磁感應

5、強度b0.1 t，方向為x軸正方向在線圈由圖示位置繞z軸向下轉(zhuǎn)過60的過程中，通過線圈的磁通量改變量為(a)a3.46102 wb b2102 wbc0 d4102 wb解析：在題圖實線位置時，線圈平面與磁場方向平行，通過線圈的磁通量10；當線圈由題圖所示位置繞z軸向下轉(zhuǎn)過60時，磁通量為2bssin600.10.4 wb3.46102 wb，則通過線圈的磁通量改變量為213.46102 wb，a正確7為了解釋地球的磁性，19世紀安培假設：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流i引起的在下列四個圖中，正確表示安培假設中環(huán)形電流方向的是(b) 解析：地磁場磁感線是從地球的南極附近出來，進入地球的北

6、極附近，除兩極外地表上空的磁場都具有向北的磁場分量，由安培定則，環(huán)形電流外部磁場方向向北，可知，b正確a圖地表上空磁場方向向南，a錯誤c、d在地表上空產(chǎn)生的磁場方向是東西方向，c、d錯誤故選b.8如圖所示，a為電磁鐵，c為膠木秤盤a和c(包括支架)的總質(zhì)量為m，b為鐵片、質(zhì)量為m，給電磁鐵a通電，鐵片被吸引加速上升的過程中，懸掛c的輕繩的拉力的大小為(d)afmgbmgf(mm)gcf(mm)gdf(mm)g解析：整體法，因b有向上加速度，故f(mm)gma，則f(mm)g.9兩束能量相同的單色光，都垂直地照射到物體表面，第一束光在某段時間內(nèi)打在物體上的光子數(shù)與第二束光在相同時間內(nèi)打在物體表面

7、上的光子數(shù)之比為45，則這兩束光的光子能量之比和波長之比為(b)a4545 b5445c5454 d4554解析：由eh和wnenh得：n1e1n2e2，則，又e，則.二、多項選擇題(本題共5小題在每小題給出的四個選項中，有的有兩個選項正確，有的有多個選項正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，選錯的得0分，共20分)10下列關(guān)于熱輻射和黑體輻射的說法正確的是(acd)a一切物體都在輻射電磁波b一般物體輻射電磁波的強度與溫度無關(guān)c隨著溫度的升高，黑體輻射強度的極大值向波長較短的方向移動d黑體能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波解析：a對：一切物體都在輻射電磁波b錯：物體輻射電磁波的強度與溫度

8、有關(guān)c對：黑體輻射強度的極大值隨溫度升高向波長較短的方向移動d對：能100%吸收入射到其表面的電磁輻射，這樣的物體稱為黑體11下列說法正確的是(ad)a指南針指出的“北”不是真正的北，兩者有一定的差別b地球兩極與地磁兩極不重合，地磁南極在地球南極附近，地磁北極在地球北極附近c在任何星球上都能利用指南針進行方向判斷d我國是最早在航海上使用指南針的國家解析：因為磁偏角的存在，所以地磁南極在地球北極附近，地磁北極在地球南極附近，故a正確，b錯誤火星不像地球那樣有一個全球性的磁場，因此指南針不能在火星上工作，故c錯據(jù)史書記載，我國是最早在航海上使用指南針的國家，故d正確12如圖所示，正方形線圈處在電流

9、恒定的長直導線形成的磁場中：a向右平動，b向下平動，c繞軸轉(zhuǎn)動(ad邊向外)，d向上平動(d線圈有個缺口)則線圈中能產(chǎn)生感應電流的是(bc)解析：在通電長直導線的磁場中，四個線圈所處位置的磁通量都是垂直于紙面向里的，離導線越遠，磁場就越弱a向右平動，穿過線圈的磁通量沒有變化，故a線圈中沒有產(chǎn)生感應電流；b向下平動，穿過線圈的磁通量減少，必產(chǎn)生感應電流；c繞軸轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量不斷變化，必產(chǎn)生感應電流；d向上平動，穿過線圈的磁通量增加，但由于線圈不閉合，因此無感應電流13.有兩根長直導線a、b互相平行放置，右圖為垂直于導線的截面圖，o點為兩根導線連線的中點，m、n為兩導線附近的兩點，它們在兩

10、導線連線的中垂線上，且與o點的距離相等若兩導線中通有大小相等、方向相同的恒定電流i，則關(guān)于線段mn上各點的磁感應強度，下列說法中正確的是(bd)am點和n點的磁感應強度大小相等，方向相同bm點和n點的磁感應強度大小相等，方向相反c線段mn上各點的磁感應強度都不可能為零d線段mn上只有一點的磁感應強度為零解析：根據(jù)安培定則和磁場的疊加原理，m點和n點的磁感應強度大小相等，方向相反，故a錯誤，b正確；在線段mn上只有在o點處，a、b兩電流形成的磁場的磁感應強度等大反向，即只有o點處的磁感應強度為零，c錯誤、d正確14.如圖所示，三根相互平行的固定長直導線l1、l2和l3兩兩等距，均通有相等的電流i

11、，l1中電流方向與l2中的相同，與l3中的相反，下列說法錯誤的是(abc)al1所受磁場作用力的方向與l2、l3所在平面垂直bl1、l2和l3單位長度所受的磁場作用力大小之比為1c如圖所示虛線三角形幾何中心點的磁感應強度為零d如圖所示虛線三角形幾何中心點的磁感應強度方向與l1、l2所在平面平行解析：根據(jù)安培定則，結(jié)合矢量的合成法則，則l2、l3通電導線在l1處的磁場方向如圖所示，再根據(jù)左手定則，那么l1所受磁場作用力的方向與l2、l3所在平面平行，故a錯誤；由a選項分析，可知，l1、l3通電導線在l2處的合磁場大小與l2、l3通電導線在l1處的合磁場相等，設各自通電導線在其他兩點的磁場大小為b

12、，那么l1、l2和l3三處磁場之比為11，則l1、l2和l3單位長度所受的磁場作用力大小之比為11，故b錯誤；同理，根據(jù)安培定則，結(jié)合矢量的合成法則，若三根導線的電流均垂直向里，則三角形幾何中心點的磁感應強度為零，而l3中電流方向垂直向外，因此虛線三角形幾何中心點的磁感應強度方向水平向右，即與l1、l2所在平面平行，故c錯誤，d正確三、計算題(本題共4小題，共44分解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值運算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)15(8分)對應于3.41019 j的能量子，其電磁輻射的頻率和波長各是多少？答案：5.131014 hz5.8

13、5107 m解析：根據(jù)公式h和得 hz5.131014 hz， m5.85107 m.16(8分)已知山東地面處的地磁場水平分量約為3105 t，某校物理興趣小組做估測磁體附近磁感應強度的實驗他們將一小羅盤磁針放在一個水平放置的螺線管的軸線上，如圖所示小磁針靜止時n極指向y軸正方向，當接通電源后，發(fā)現(xiàn)小磁針n極指向與y軸正方向成60角的方向請在圖上標明螺線管導線的繞向，并求出該通電螺線管在小磁針處產(chǎn)生的磁感應強度大小(保留一位有效數(shù)字)答案：圖見解析5105 t解析：接通電源后，小磁針n極指向是地磁場和螺線管的磁場的疊加磁場的方向，由此可判定螺線管的磁場在小磁針處方向水平向右，由安培定則判定螺

14、線管導線繞向如圖2所示由題意知地磁場水平分量by3105 t，設通電螺線管產(chǎn)生的磁場為bx.由圖1知tan60得bx3105 t5105 t.17(14分)三根平行長直導線，分別垂直地通過一等腰直角三角形的三個頂點，如圖所示現(xiàn)在使每條通電導線在斜邊中點處所產(chǎn)生的磁感應強度大小均為b，則該處實際磁感應強度的大小如何？方向如何？答案：見解析解析：根據(jù)安培定則，i1和i3在o點處產(chǎn)生的磁感應強度的方向相同，大小均為b，合成大小為2b，i2在o點產(chǎn)生的磁感應強度與它們垂直，如圖所示由大小均為b可知，o點處實際磁感應強度的大小b0b.設b0與斜邊夾角為，則：tan2.所以b0的方向為與斜邊成夾角arctan2，斜向右下方18(14分)如圖所示，ab、cd為兩根相距2 m的平行金屬導軌，水平放置在豎直向下的勻強磁場中，通以5 a的電流時，質(zhì)量為3.6 kg的金屬棒mn沿導軌做勻速運動；當棒中電流增大到8 a