(新教材)2020版物理必修第三冊課后練習：電磁感應與電磁波初步測評含解析

1、1 / 7教學資料范本（新教材）2020 版物理人教版必修第三冊課后練習：電磁感應與電磁波初步測評含解析編輯：_時間：_2 / 7第十三章測評（時間:60 分鐘 滿分:100 分）一、選擇題（本題共 12 個小題，每題 4 分，共 48 分。16 是單選題，712 是多選題，多 選、錯選均不得分，漏選得 2 分）1. 人眼對綠光較為敏感，正常人的眼睛接收到波長為 530 nm 的綠光時，只要每秒鐘有 6 個綠光 的光子射入瞳孔，眼睛就能察覺。普朗克常量為 6.63X10-34Js；光速為 3X108m/s,則人眼能察覺 到綠光時所接收到的最小功率約是（ ）A.2.3X10-18W B.3.8X

2、10-19W C.7.OX1O-10W D.1.2X10-18W因只要每秒有 6 個綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能察覺。所以察覺到綠光所接收的最小功 率 P=?式中 E= 6 各又 e=h尸h?6X6.63X1034X3X1%-18可解得 P=530109- W-2.3X1018W。答案 A2. 如圖所示，圓環(huán)上帶有大量的負電荷，當圓環(huán)沿順時針方向轉(zhuǎn)動時，a、b、c 三枚小磁針都要發(fā)生轉(zhuǎn)動，以下說法正確的是（）A. a、b、c 的 N 極都向紙里轉(zhuǎn)B. b 的 N 極向紙外轉(zhuǎn)，而 a、c 的 N 極向紙里轉(zhuǎn)C. b、c 的 N 極都向紙里轉(zhuǎn)，而 a 的 N 極向紙外轉(zhuǎn)D. b 的 N 極向紙里轉(zhuǎn)

3、 而 a、c 的 N 極向紙外轉(zhuǎn)解由于圓環(huán)帶負電荷，故當圓環(huán)沿順時針方向轉(zhuǎn)動時，等效電流的方向為逆時針，由安培定則 可判斷環(huán)內(nèi)磁場方向垂直紙面向外，環(huán)外磁場方向垂直紙面向內(nèi)，磁場中某點的磁場方向即是放在該點的小磁針靜止時N 極的指向，所以 b 的 N 極向紙外轉(zhuǎn)，a、c 的 N 極向紙里轉(zhuǎn)。3.冗指南針是我國古代的四大發(fā)明之一。當指南針靜止時，其 N 極指向如圖中虛線（南北向）所示，若某一條件下該指南針靜止時N 極指向如圖實線（N 極指向北偏東）所示。則以下判斷正確的是（）A. 可能在指南針上面有一導線東西放置B. 可能在指南針上面有一導線東西放置C. 可能在指南針上面有一導線南北放置D. 可

4、能在指南針上面有一導線南北放置若指南針靜止時 N 極指向北偏東方向，則有一指向東的磁場，由安培定則知，可能在指南針 上面有530X109南丨Vi，通有由東向西的電流，通有由西向東的電流，通有由北向南的電流，通有由南向北的電流3 / 7一導線南北放置,通有由北向南的電流，故 C 正確。4.如圖所示，兩個同心圓形線圈a、b 在同一平面內(nèi)，其半徑大小關(guān)系為 rarb，條形磁鐵穿過圓心并與圓面垂直，則穿過兩線圈的磁通量a、b間的大小關(guān)系為（）4 / 7A.abB.a=bC.abD. 條件不足，無法判斷解條形磁鐵內(nèi)部的磁感線全部穿過a、b 的要多，穿過線圈 a 磁通量的代數(shù)和要小，如圖所示，通有恒定電流

5、的導線 MN 與閉合線框共1 平移到位置 2,第二次將線框繞 cd 邊翻轉(zhuǎn)到位置 2,設先后兩次通過 1和2,則（）B.理1= 2D.無法確定設閉合線框在位置 1 時的磁通量為1,在位置 2 時的磁通量為2,直線電流產(chǎn)生的磁場 在位置 1 處比在位置 2 處要強，故12。將閉合線框從位置1 平移到位置 2,磁感線是從閉合線框的同一面穿過的，所以1= |2-1|=1-2；將閉合線框從位置 1 繞 cd 邊翻轉(zhuǎn)到位置 2,磁感線分別從閉合線框的正反兩面穿過，所以2=1（-2）-1|=1+2（以原來穿過的方向為正方向，則后來從另一面穿過的方向為負方向）。故正確選項為 Co6.如圖所示，矩形閉合線圈

6、abed 豎直放置，00是它的對稱軸，通電直導線 AB 與 00平行,且 AB、00所在平面與線圈平面垂直A. AB 中電流 I 逐漸增大B. AB 中電流 I 先增大后減小C. AB 正對 00,逐漸靠近線圈00軸逆時針轉(zhuǎn)動 90于通電直導線 AB 與 00平行，且 AB、00所在平面與線圈平面垂直。AB 中無論電流如何變化，或 AB 正對 00靠近線圈或遠離線圈，線圈中磁通量均為零，不能在線圈中產(chǎn)生感應電流，選項 A、B、C 錯;線圈繞 00軸逆時針轉(zhuǎn)動 90（俯視），穿過閉合線圈的磁通量變化，線圈中 產(chǎn)生感應電流，選項 D 正確。7.在法拉第時代，下列驗證 由磁產(chǎn)生電”設想的實驗中，能觀

7、察到感應電流的是（）A. 將線圈與電流表組成一閉合回路，讓磁鐵穿過線圈觀察電流表的變化B. 在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后觀察電流表的變化C. 將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去a1iI12丨 Nb 兩個線圈，而外部磁感線穿過線圈 a 的比穿過線圈 ,故選項 C 正確。5.磁通量是研究電磁感應現(xiàn)象的重要物理量面,第一次將線框由位置 線框的磁通量變化分別為A.理1 2C.1V2B.V1V2與 V1VV2,所以 A、B、C 都有可 臺匕冃匕。9. 下列說法正確的是（）A. 磁場中某點的磁感應強度可以這樣測定：把一小段通電導線放在該點時

8、，受到的磁場力 F 與?該導線的長度 L、通過的電流 I 的乘積的比值 B=?即磁場中某點的磁感應強度B. 通電導線在某點不受磁場力的作用，則該點的磁感應強度一定為零C. 磁感應強度 B=?只是定義式，它的大小取決于場源及磁場中的位置，與 F、I、L 以及通電導線在磁場中的方向無關(guān)D. 磁場是客觀存在的物質(zhì)解選項考查的是磁感應強度的定義，只有當通電導線與磁場方向垂直時才有B=?A錯誤；B 選項中，當通電導線與磁場平行時，不受磁場力，此時，磁感應強度不一定為零，B 錯誤;C 選項 中，B=?是定義式，磁場強弱取決于場源及磁場中的位置，C 正確;磁場與電場一樣，都是客觀存在的物質(zhì)；D 正確。D10

9、. 下列說法中正確的是（）A. 電荷在某處不受靜電力的作用，則該處的電場強度為零B. 一小段通電導線在某處不受磁場力的作用，則該處磁感應強度一定為零C. 把一個試探電荷放在電場中的某點，它受到的靜電力與試探電荷電荷量的比值表示該點電場的強弱D. 把一小段通電導線放在磁場中某處，它所受的磁場力與該小段通電導線的長度和電流乘積的比值表示該處磁場的強弱把電荷放入某處，如果電荷沒有受到靜電力的作用，則該處不存在電場或該處的電場強度為零，故 A 正確;把通電直導線放入某處，如果放置的方向不合適，即使有磁場存在，通電直導線也 可能不受磁場力的作用，故 B 錯誤；由電場強度的定義式 E=?知，電場強度等于試

10、探電荷受到的?靜電力 F 與所帶電荷量 q 的比值，故 C 正確;磁感應強度的定義式B=?的成立是有條件的，即通電直導線要與磁場方向垂直，否則不成立，故 D 錯誤。6 / 711.（20 xx 全國卷H）如圖，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長直絕緣導線Li、L2,LI中的電流方向向左丄2中的電流方向向上；Li的正上方有 a、b 兩點，它們相對于 L2對稱。整個系統(tǒng)處于勻強外 磁場中，外磁場的磁感應強度大小為BO,方向垂直于紙面向外。已知a、b 兩點的磁感應強度大1 1小分別為3BO和2BO,方向也垂直于紙面向外。則（）解設 Li在 a、b 點產(chǎn)生的磁感應強度分別為Bia、Bib,L2在 a、b 點產(chǎn)生

11、的磁感應強度分別為B2a、B2b,根據(jù)安培定則可知，Bla=Blb,方向均垂直紙面向里；B2a=B2b,B2a方向垂直紙面向里,B2b方 向垂直紙面向外；根據(jù)題意，對 a 點有，Bia+B2a-Bo=-?。對 b 點有，Bib-B2b-Bo=-?,聯(lián)立以上方程32解得 Bia=Blb=22,B2a=B2b=2,選項 A、C 正確。答案AC12.（20 xx 全國卷I）如圖，三根相互平行的固定長直導線Li、L2和 L3兩兩等距，均通有電流中電流方向與 L2中的相同，與 L3中的相反，下列說法正確的是（）5- LgI- IA.Li所受磁場作用力的方向與L2、L3所在平面垂直B. L3所受磁場作用力

12、的方向與Li、L2所在平面垂直C. Li、L2和 L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為i：i:v3D. Li、L2和 L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為v3 :v3:i解利用同向電流相互吸引，異向電流相互排斥，受力分析如下設任意兩導線間作用力大小為F，則Li受合力 Fi=2Fcos 60 =F ,方向與 L2、L3所在平面平行L2受合力F2=2FCOS60 =F ,方向與 Li、L3所在平面平行A.流經(jīng) Li的電流在b 點產(chǎn)生的磁感應強度大小為712B0B.流經(jīng) Li的電流在a 點產(chǎn)生的磁感應強度大小為i12BOC.流經(jīng) L2的電流在b 點產(chǎn)生的磁感應強度大小為1pBoD.流經(jīng) L2的電

13、流在a 點產(chǎn)生的磁感應強度大小為7眨B0I7 / 7、實驗題（i2 分）_L3所受合力F3=2FCOS30=v3F,方向與 Li、L2所在平面垂直做選B、Co8 / 713.（1）（4 分）1831 年,物理學家法拉第用如圖所示的實驗，成功發(fā)現(xiàn)了磁生電現(xiàn)象，開關(guān)始終處于 閉合狀態(tài)時，a 線圈中（選填 有”或 無”）感應電流產(chǎn)生，開關(guān)閉合或斷開瞬間,a 線圈中（選填 有”或 無”感應電流產(chǎn)生。（2）（8 分）下圖是某興趣小組研究磁生電現(xiàn)象所需的器材。請你協(xié)助該小組完成如下工作。用實線將帶有鐵芯的線圈A、電源、滑動變阻器和開關(guān)連接成原線圈回路，將小量程電流表和線圈 B 連接成副線圈回路 拼列舉出在

14、實驗中改變副線圈回 路磁通量，使副線圈回路產(chǎn)生感應電流的三種方式：；。解開關(guān)始終閉合時，因穿過 a 線圈的磁通量不變，所以無感應電流產(chǎn)生。開關(guān)閉合瞬間穿 過 a 線圈的磁通量突然增大，所以有感應電流產(chǎn)生。開關(guān)斷開瞬間，穿過 a 線圈的磁通量突然減小，所以有感應電流產(chǎn)生。實物連接如圖所示。原線圈 A 插入副線圈 B 后，合上（或斷開）開關(guān)瞬間；合上開關(guān) 后，將原線圈 A 插入副線圈 B 或從副線圈 B 中抽出；合上開關(guān)，將原線圈 A 插入副線圈 B 后，移 動滑動變阻器的滑片。（8 分）一磁感應強度為 B 的勻強磁場，方向水平向右，一面積為 S 的矩形線圈 abed 如圖所示放 置，平面 abe

15、d 與豎直方向成B角，將 abed 繞 ad 軸轉(zhuǎn) 180角，則穿過線圈平面的磁通量的變化 量是多少？解開臺時穿過線圈平面的磁通量為1=BScos &后來穿過線圈平面的磁通量為2=-BS cos0磁通量的變化量為 =|2-1|=2BScos0。答案 BScos015.（10 分）磁場中放一與磁場方向垂直的電流元，通14.9 / 7入的電流是 2.5 A,導線長 10 cm,它受到的磁場力為 5X10-2N。問：（1）這個位置的磁感應強度是多大？10 / 7(2) 如果把通電導線中的電流增大到5 A 時,這一點的磁感應強度是多大？(3) 如果通電導線在磁場中某處不受磁場力，是否可以肯定這

16、里沒有磁場。析(1)由磁感應強度的定義式得?5X102NB=?= -1= 0.2 T? 2.5AX1X10 m磁感應強度 B 是由磁場和空間位置(點)決定的，和導線的長度 L、電流 I 的大小無關(guān)，所 以該點的磁感應強度還是0.2 T。不可以。如果通電導線在磁場中某處不受磁場力 處有磁場,但通電導線與磁場方向平行。答案(1)0.2 T (2)0.2 T (3)不可以16.(10 分)已知山東某地地面處的地磁場水平分量約為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附近的軸線上 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

17、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。匕接通電源后，小磁針 N 極指向是地磁場和螺線管磁場的合磁場的方向，由此可判定螺線管的磁場在小磁針處方向水平向右，由安培定則判斷螺線管導線繞向如答案圖所示。由題意知地磁場水平分量By=3X10-5T,設通電螺線管產(chǎn)生的磁場為Bx。由圖知?；=tan 60。得17.(12 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 0.36 kg 的金屬棒 MN 沿導軌做勻速運動；當棒中電流增大到 8 A 時，棒能獲得 2 m/s2的加速度。已知金屬棒受到的磁場力方向水平，求勻強磁場的磁感應強度的大小。 I 設磁感應強度為 B,金屬棒與軌道間的動摩擦因數(shù)為卩金屬棒的