新教材2024版高中物理專練4電磁現(xiàn)象粵教版必修第三冊

專練四電磁現(xiàn)象1．下列對磁感線的描述正確的是()A．磁感線從磁體的N極出發(fā)到磁體的S極終止B．磁感線上每一點的切線方向就是該點的磁場方向C．自由轉動的小磁針放在通電螺線管內部，其N極指向螺線管的南極D．通電直導線的磁感線分布是以導線上任意點為圓心垂直于導線的多組等間距同心圓【答案】B【解析】磁感線在磁體的外部從磁體的N極到S極，在內部由S極到N極，A錯誤；磁感線上每一點的切線方向就是該點的磁場方向，B正確；自由轉動的小磁針放在通電螺線管內部，其N極指向與螺線管內部磁感線方向相同，即指向螺線管的N極，C錯誤；根據(jù)安培定則可知，直線電流周圍磁場的磁感線是一些以導線上各點為圓心的同心圓，且這些同心圓都在跟導線垂直的平面上，但不是等間距同心圓，故D錯誤．2．以下幾種情況能產(chǎn)生電磁波的是()A．穩(wěn)定的電場B．穩(wěn)定的磁場C．均勻變化的電場D．周期性變化的磁場【答案】D【解析】穩(wěn)定的電場不能產(chǎn)生磁場，則不能產(chǎn)生電磁波，A錯誤；穩(wěn)定的磁場不能產(chǎn)生電場，則不能產(chǎn)生電磁波，B錯誤；均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，而穩(wěn)定的磁場不能產(chǎn)生電場，則不能產(chǎn)生電磁波，C錯誤；周期性變化的磁場產(chǎn)生周期性變化的電場，周期性變化的電場產(chǎn)生周期性變化的磁場，可以產(chǎn)生電磁波，D正確．3．關于電磁波，下列說法中正確的是()A．電磁波不能在介質中傳播，只能在真空中傳播B．只要有變化的電場，就一定能產(chǎn)生電磁波C．電磁波在真空中傳播時，頻率和波長的乘積是一個恒量D．振蕩電路的頻率越低，發(fā)射電磁波的本領越大【答案】C【解析】電磁波既可以在介質中傳播，又可以在真空中傳播，A錯誤；當電場均勻變化時就不能產(chǎn)生電磁波，B錯誤；根據(jù)c＝λf，知電磁波在真空中傳播時，頻率f和波長λ的乘積是一個恒量，等于真空中的光速，C正確；理論的研究證明，振蕩電路向外界輻射能量的本領，即單位時間內輻射出去的能量，與頻率的四次方成正比．頻率越高，發(fā)射電磁波的本領越大，D錯誤．4．國際非電離輻射防護委員會規(guī)定，高鐵產(chǎn)生的磁場輻射的安全標準為100μT以下．則用國際單位制的基本單位表示磁感應強度正確的是()A．1T＝1kg·m2/AB．1T＝1kg/(A·s)C．1T＝1N/(A·m)D．1T＝1kg/(A·s2)【答案】D【解析】根據(jù)B＝eq\f(F,IL)，可得磁感應強度的單位是N/(A·m)，但N不是國際單位制基本單位，又由F＝ma，可得1N＝1kg·m/s2，聯(lián)立可得1T＝1kg/(A·s2).故A、B、C錯誤，D正確．5．下列說法正確的是()A．一般物體輻射電磁波的情況只與溫度有關B．冷的物體只吸收電磁波C．能量子的能量不是任意的，其大小與電磁波的頻率成正比ε＝hνD．在黑體輻射實驗中，隨溫度升高，輻射強度的極大值向波長較長的方向移動【答案】C【解析】一般物體輻射電磁波的情況與溫度有關，與材料的種類及表面情況有關，故A錯誤；一切物體不僅吸收電磁波，同時也在向外輻射電磁波，故B錯誤；根據(jù)量子化的理論，能量子的能量不是任意的，其大小與電磁波的頻率成正比，即ε＝hν，故C正確；根據(jù)量子化的理論，黑體輻射隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都增加，且輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，故D錯誤．6．如圖，四根導線分布在圓平面內，AC、BD是圓的直徑且互成60°，O為圓心，導線所通電流方向如圖中所示．已知每條導線在O點磁感應強度大小為B0，則圓心O處磁感應強度的大小和方向為()A．大小為零B．大小2B0，方向水平向左C．大小2eq\r(3)B0，方向水平向右D．大小2B0，方向水平向右【答案】C【解析】根據(jù)右手定則，每根通電導線在中心O點產(chǎn)生磁場的磁感應強度的方向如圖所示，由平行四邊形定則可知B＝2×2B0cos30°＝2eq\r(3)B0，方向水平向右，C正確．7．下列選項中通電直導線周圍磁感線分布正確的是() A B C D【答案】A【解析】根據(jù)安培定則可知，通電直導線周圍磁感線是以導線為圓心的同心圓，俯視看，當電流向上時，磁感線為逆時針方向，當電流向下時，磁感線為順時針方向．故選A.8．在一根電流隨時間均勻增大的長直導線周圍存在()A．恒定的勻強磁場B．恒定的非勻強磁場C．隨時間變化的勻強磁場D．隨時間變化的非勻強磁場【答案】D【解析】通電直導線產(chǎn)生的磁場是非勻強磁場，并且磁場與電流相對應，電流隨時間均勻增強，磁場隨時間也均勻增強，所以在一根電流隨時間均勻增大的長直導線周圍存在隨時間變化的非勻強磁場．故選D.9．如圖為條形磁鐵周圍的磁感線，磁場中有a、b兩點．下列說法正確的是()A．a(chǎn)點的磁感應強度小于b點的磁感應強度B．磁鐵的磁感線起始于磁鐵的N極，終止于磁鐵的S極C．圖中的磁感線是真實存在的D．a(chǎn)、b兩點的磁感應強度方向相同【答案】A【解析】磁感線的疏密反映磁感應強度的大小，b點的磁感線較密，故b點的磁感應強度大于a點，故A正確；磁感線閉合不相交，在磁鐵外部磁感線從N極指向S極，在磁鐵內部，從S極指向N極，故B錯誤；磁感線是為了形象描述磁場分布情況人為引入的，客觀不存在，故C錯誤；磁感應強度方向沿磁感線所在位置的切線方向，故a、b兩點的磁感應強度方向不相同，故D錯誤．10．(2023年上海名校段考)電磁輻射是一種復合的電磁波，以相互垂直的電場和磁場隨時間的變化而傳遞能量．人體生命活動包含一系列的生物電活動，這些生物電對環(huán)境的電磁波非常敏感，因此，電磁輻射可以對人體造成影響和損害．《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標準》等法規(guī)中說明：當電磁輻射強度(單位時間內垂直通過單位面積的電磁輻射能量)不超過0.1W/m2時，對人體沒有任何影響．某辦公區(qū)域內采用如圖所示的無線路由器，若它的電磁輻射功率是5.0W，則人體與該裝置的安全距離至少為()A．1.5m B．2.0mC．2.5m D．3.0m【答案】B【解析】設人體與該裝置的安全距離至少為x，則eq\f(5,4πx2)＝0.1，解得x≈2.0m.11．下列選項中關于產(chǎn)生感應電流的說法，正確的是()A．甲中磁鐵靠近有缺口的鋁環(huán)時，鋁環(huán)中會產(chǎn)生感應電流B．乙中金屬線框ABCD平行于通有恒定電流的長直導線上下移動時，線框中會產(chǎn)生感應電流C．丙中兩平行金屬棒在金屬導軌上沿反方向運動時，整個回路會產(chǎn)生感應電流D．丁中閉合金屬框在勻強磁場中勻速運動時，金屬框中會產(chǎn)生感應電流【答案】C【解析】磁鐵靠近有缺口的鋁環(huán)時，鋁環(huán)中會產(chǎn)生感應電動勢，但由于電路不閉合，所以不能產(chǎn)生感應電流，故A錯誤；金屬線框ABCD平行于通有恒定電流的長直導線上下移動時，線框中的磁通量不會發(fā)生變化，所以不會產(chǎn)生感應電流，故B錯誤；兩平行金屬棒在金屬導軌上沿反方向運動時，整個回路的面積不斷增大，通過回路的磁通量不斷增大，所以會產(chǎn)生感應電流，故C正確；閉合金屬框在勻強磁場中勻速運動時，金屬框中的磁通量不發(fā)生變化，所以不會產(chǎn)生感應電流，故D錯誤．12．如圖所示，匝數(shù)為n、面積為S的線圈平面與水平面的夾角θ＝60°，線圈處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度大小為B.若線圈以cd為軸順時針轉過120°角，則此過程中線圈的磁通量的變化量大小為()A．eq\f(1,2)BS B．eq\f(3,2)BSC．eq\f(1,2)nBS D．eq\f(3,2)nBS【答案】B【解析】當匝數(shù)為n、面積為S的線圈平面與水平面的夾角θ＝60°時，穿過線圈的磁通量大小為Φ1＝BScos60°＝eq\f(1,2)BS，若線圈以cd為軸順時針轉過120°角時，穿過線圈的磁通量大小Φ2＝BS，由圖可知，當線圈以cd為軸順時針轉過120°角時，穿過線圈的磁通量的方向與開始時穿過線圈的磁通量的方向相反，所以磁通量的變化量為|ΔΦ|＝Φ1＋Φ2＝eq\f(3,2)BS.A、C、D錯誤，B正確．13．如圖，線圈面積為S，線圈平面與磁感應強度為B的勻強磁場方向垂直，則穿過線圈的磁通量是多少？若線圈繞OO′轉過60°角，則穿過線圈的磁通量是多少？若從初始位置轉過90°角，則穿過線圈的磁通量是多少？【答案】BSeq\f(1,2)BS0【解析】線圈平面與磁場方向垂直時，則穿過線圈的磁通量是Φ1＝BS，若線圈繞OO′轉過60°角，則穿過線圈的磁通量是Φ2＝BScos60°＝eq\f(1,2)BS，若從初始位置轉過90°角，線圈平面與磁場方向平行，則穿過線圈的磁通量是Φ3＝0.14．蛇是老鼠的天敵，它是通過接收熱輻射來發(fā)現(xiàn)老鼠的．假設老鼠的體溫為37℃，它發(fā)出的最強的熱輻射的波長為λm，根據(jù)熱輻射理論，λm與輻射源的絕對溫度T的關系近似為λm·T＝2.90×10-3m·K，普朗克常量h＝6.626×10-34J·s.那么老鼠發(fā)出最強的熱輻射的波長和老鼠發(fā)出