《大学物理》第13章电磁感应电磁场练习题及答案
练习1
一. 选择题
1. 一闭合正方形线圈放在均匀磁场中，绕通过其中心且与一边平行的转轴OO′转动，转轴与磁场方向垂直，转动角速度为ω，如图所示．用下述哪一种办法可以使线圈中感应电流的幅值增加到原来的两倍(导线的电阻不能忽略)：( ) A. 把线圈的匝数增加到原来的两倍；
B. 把线圈的面积增加到原来的两倍，而形状不变；
C. 把线圈切割磁力线的两条边增长到原来的两倍；
D. 把线圈的角速度增大到原来的两倍。
2. 将形状完全相同的铜环和木环静止放置，并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等，则不计自感时： ( ) A. 铜环中有感应电动势，木环中无感应电动势； B. 铜环中感应电动势大，木环中感应电动势小； C. 铜环中感应电动势小，木环中感应电动势大； D. 两环中感应电动势相等。
3. 对于位移电流，下列说法中正确的是 ( ) A. 与电荷的定向运动有关； B. 揭示了变化的电场能激发磁场； C. 产生焦耳热； D. 与传导电流一样。
4. 一圆形线圈在均匀磁场中作下列运动时，会产生感应电流的情况是 ( ) A. 沿垂直磁场方向平移；
B. 以直径为轴转动，轴跟磁场垂直；
C. 沿平行磁场方向平移；
D. 以直径为轴转动，轴跟磁场平行。
O
B
二. 填空题
1.如图所示，在一长直导线L中通有电流I，ABCD为一矩形线圈，它与L皆在纸
面内，且AD边与L平行：
(1) 矩形线圈在纸面内向右移动时，线圈中感应电动势方向为____________；
(2) 矩形线圈绕AD边旋转，当BC边已离开纸面正向外运动时，线圈中感应动势的方向为
_________________________。
2.引起动生电动势的非静电力是力；引起感生电动势的非静电力是
力。
3.∮H⃗∙dl
L
=I+I d表明磁场强度沿任一闭合回路的线积分等于通过以该回路为边界的任意
曲面的；∮E⃗∙dl
l =−dΦ
dt
的物理意义是变化的磁场产生。
4. 麦克斯韦方程组的积分形式是：
(1) ；(2) ；
(3) ；(4) 。
三. 计算题
1. 如图所示，长直导线通以电流I=5A，在其右方放一长方形线圈，两者共面。线圈长b= 0.06m，宽a=0.04m，线圈以速度大小为v=0.03m/s垂直于直线平移远离。求d=0.05m时线圈中感应电动势的大小和方向。(真空磁导率μ0=4π×10−7N∙A−2)。
2. 如图所示，AB和CD为两根金属棒，各长1m，电阻均为R=4Ω，
放置在均匀磁场中，已知B=2T，方向垂直纸面向里。当两根金
属棒在导轨上以v1=4m/s和v2=2m/s的速度向左运动时，忽略
导轨的电阻。求：
(1)在两棒中动生电动势的大小和方向；
(2)回路中的感应电流。
3. 一圆形线圈A由50匝细线绕成，其面积为40cm2，放在另一个匝数等于100匝、半径为20cm 的圆形线圈B的中心，两线圈同轴，设线圈B中的电流在线圈A所在处激发的磁场可以看作是均匀的。求：
(1) 两线圈的互感；
(2) 当线圈B中的电流以50A/s的变化率时，线圈A内的磁通量变化率；
(3) 线圈A中的感生电动势。
练习2
一. 选择题
1. 两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ，并各以dI dt ⁄的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面内(如图)，则： ( ) A. 线圈中无感应电流；
B. 线圈中感应电流为顺时针方向；
C. 线圈中感应电流为逆时针方向；
D. 线圈中感应电流方向不确定。
2. 一矩形线框长为a 宽为b ，置于均匀磁场中，线框绕OO′轴，以匀角速度ω旋转(如图所示)．设
t =0时，线框平面处于纸面内，则任一时刻感应电动势的大小为 ( )
A. 2abB|cosωt|；
B. ωabB|sinωt|；
C. 1
2ωabB|cosωt|；
D. ωabB|cosωt|。
3. 面积为S 和2S 的两圆线圈1、2如图放置，通有相同的电流I ，线圈1的电流所产生的通过线圈2的磁通用Φ21表示，线圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通用Φ12表示，则Φ21和Φ12的大小关系为 ( ) A. Φ21=2Φ12； B. Φ21>Φ12； C. Φ21=Φ12； D. Φ21=1
2Φ12。
4. 真空中一根无限长直细导线上通电流I ，则距导线垂直距离为a 的空间某点处的磁能密度为 ( )
A. μ0
3I 28π2a 2； B. μ0I 2
8π2a 2； C. 2π2a 2
μ02I 2； D. μ0I 2
8a 2。
二. 填空题
1. 感生电场由所激发；感生电场的场强环流不为零，是电场；感生电场的电场线是的，是场。
2. 有两个具有共同直径AB的相互绝缘的圆形线圈，如图所示。
当两个线圈平面时互感系数最小，此时，它的磁场在另一个线圈中的磁通
量；当两个线圈平面时，互感系数最大。
3.一线圈的自感系数为L=0.05mH，通过线圈的电流为I=0.8A，当电源切断后，
电流在120μs内下降到零，线圈中自感电动势的平均值为εL=。
4.在麦克斯韦方程组中，
(1) 表示变化的磁场一定伴随有电场的方程是：；
(2) 表示磁感线是无头无尾的方程是：；
(3) 表示电荷总伴随有电场的方程是：。
三. 计算题
1. 如图所示，一长直导线中通有交流电流I=I0sinωt，式中I表示瞬时电流，I0是电流振幅，ω是角频率，I0和ω都是常量。在长直导线旁平行放置一矩形线圈，线圈平面与直导线在同一平面内。求：
(1) 通过整个线圈所围面积的磁通量；
(2) 任一瞬时线圈中的感应电动势表达式。
2. 矩形界面螺绕环（尺寸如图）上绕有N匝线圈。若线圈中通有电流I，则通过螺绕环界面的磁通量Φ=μ0NIℎ
。
2π
(1) 求螺绕环内外直径之比D1
；
D2
(2) 若ℎ=0.01m，N=100，求螺绕环的自感系数；
(3) 若线圈通以交变电流i=I0cosωt，求环内感应电动势。
3. 载流长直导线中的电流以dI
的变化率增长。若有一边长为d的正方形线圈与两导线处于同一
dt
平面内，如图所示。求线圈中的感应电动势。
答案
练习1
一. 选择题
1~4. D D B B
二. 填空题
1. (1) 顺时针（ABCDA）；逆时针（ADCBA）。
2.洛伦兹；感生电场。
3.全电流；涡旋电场。
4. (1)∮D⃗∙dS
S =∑q0；(2)∮E⃗∙dl
L
=−∫ðB⃗
ðt
∙dS
S
；
(3)∮B⃗ ∙dS
S =0；(4)∮H⃗∙dl
L
=∫j0∙dS
S
+∫ðD⃗
ðt
∙dS
S
。
三. 计算题
1. 解：根据动生电动势的表达式，可得AB段和CD段的电动势：
∫(v×B⃗ )∙dl B
A =∫(v×B⃗ )∙dl
D
C
=0
DA段的感应电动势，取正方向为D→A
ε1=∫(v×B⃗ )∙dl
A
D =vBb=vb
μ0I
2πd
方向D→A
BC段的感应电动势，取正方向为B→C
ε2=∫(v×B⃗ )∙dl
C
B =−vb
μ0I
2π(a+d)
方向C→B
线圈回路中的总感应电动势
ε=ε1+ε2=vb μ0I
2πd
−vb
μ0I
2π(a+d)
=1.6×10−8(V)
它的方向为D→A→B→C→D。
2. 解：(1)AB段的电动势分别为：
εAB=∫(v×B⃗ )∙dl
B
A
=Blv1=8 (V) AB段的电动势是由A→B
CD段电动势分别为：
εCD=∫(v×B⃗ )∙dl
D
C
=Blv2=4 (V) CD段的电动势是由C→D
(2)整个电路中的电流为：
I=ε
R
=
εAB−εCD
R
=0.5 (A)
3. (1)线圈B在圆心处的产生的磁感应强度：B B=N bμ0I b
2R
线圈B产生的磁场在线圈A中的磁通量为：Ψa=N a B⃗ B∙S a=N a N bμ0I b
2R
S
两线圈的互感为：M=Ψa
I b =N a N bμ0
2R
S=6.28×10−5 (H)
(2)由第1问可知：线圈A中的磁通量为：Ψa=N a B⃗ B∙S a=N a N bμ0I b
2R
S 线圈A内的磁通量变化率：
dΨa dt =
N a N bμ0S
2R
dI b
dt
≈3.14×10−3 (Wb/s)
(3) 线圈A中的感生电动势：
ε=−dΨa
dt
=−
N a N bμ0S
2R
dI b
dt
≈−3.14×10−3 (V)
练习2
一. 选择题
1~4 B D C B
二. 填空题
1. 变化的磁场；涡旋；闭合；无源。
2. 互相垂直；最小；相互平行。
3. 0.33(V)。
4. (1) ∮E⃗∙dl
L =−∫ðB⃗
ðt
∙dS
S
；(2) ∮B⃗ ∙dS
S
=0；(3) ∮D⃗∙dS
S
=∑q0。
三. 计算题
1. 解：(1)某一瞬时，距离长直导线为x处、宽为dx的窄条，有：磁
B x=μ0I
2πx ，则dΦ=B x cos0°ds=μ0I
2πx
lds
在该瞬时t，通过整个线圈所围面积的磁通量为
Φ=∫dΦ
S =
μ0lI0sinωt
2π
ln
a+b
a
(2)线圈内的感应电动势为
ε=−dΦ
dt
=−
μ0lI0ω
2π
ln
a+b
a
cosωt
2. (1)由安培环路定理可得，螺绕环中的磁感应强度为：
B=Nμ0I 2πr
距离环心r处，在螺绕环中选取长度为ℎ、宽度为dr的面元：
ds=ℎdr
螺绕环中的磁通量为：
Φ=∫Bds=∫
Nμ0I
2πr
ℎdr D2
2
D1 2=
Nμ0Iℎ
2π
ln
R2
R1
=
Nμ0Iℎ
2π
ln
D2
D1
由螺绕环界面的磁通量Φ=μ0NIℎ
2π可知：ln D2
D1
=1，即，D1
D2
=1
e
(2) 螺绕环的自感系数为：
L=Ψ
I
=
NΦ
I
=
μ0N2ℎ
2π
=2×10−5 (H)
(3) 环内感应电动势为：
ε=−L di
dt
=
μ0N2ℎ
2π
I0ωsinωt
3. 解：在x处取长度为dx的面元，长直导线在x处产生的磁感应强度大小为：
B=μ0I 2πx
通过此面元的磁通量为：
dΦ=B⃗ ∙dS=μ0I
2πx
∙d∙dx=
μ0Id
2πx
dx
通过正方形线圈的总磁通量为：
Φ=∫dΦ=∫
μ0Id
2πx
dx 2d
d =
μ0Id
2π
ln
2d
d
=
μ0Id
2π
ln2
感生电动势大小为：
ε=dΦ
dt
=
μ0dln2
2π
dI
dt
方向为逆时针方向。
《大学物理学》第十一、十二、十三章练习题解答 可能用到的物理量：1222 08.8510/C m N ε-=??， 9220 19.010/4m N C πε=?? 一、选择题： 1． 两个均匀带电的同心球面，半径分别为R 1、R 2(R 1 《大学物理》第13章电磁感应电磁场练习题及答案 练习1 一. 选择题 1. 一闭合正方形线圈放在均匀磁场中，绕通过其中心且与一边平行的转轴OO′转动，转轴与磁场方向垂直，转动角速度为ω，如图所示．用下述哪一种办法可以使线圈中感应电流的幅值增加到原来的两倍(导线的电阻不能忽略)：( ) A. 把线圈的匝数增加到原来的两倍； B. 把线圈的面积增加到原来的两倍，而形状不变； C. 把线圈切割磁力线的两条边增长到原来的两倍； D. 把线圈的角速度增大到原来的两倍。 2. 将形状完全相同的铜环和木环静止放置，并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等，则不计自感时： ( ) A. 铜环中有感应电动势，木环中无感应电动势； B. 铜环中感应电动势大，木环中感应电动势小； C. 铜环中感应电动势小，木环中感应电动势大； D. 两环中感应电动势相等。 3. 对于位移电流，下列说法中正确的是 ( ) A. 与电荷的定向运动有关； B. 揭示了变化的电场能激发磁场； C. 产生焦耳热； D. 与传导电流一样。 4. 一圆形线圈在均匀磁场中作下列运动时，会产生感应电流的情况是 ( ) A. 沿垂直磁场方向平移； B. 以直径为轴转动，轴跟磁场垂直； C. 沿平行磁场方向平移； D. 以直径为轴转动，轴跟磁场平行。 O B 二. 填空题 1.如图所示，在一长直导线L中通有电流I，ABCD为一矩形线圈，它与L皆在纸 面内，且AD边与L平行： (1) 矩形线圈在纸面内向右移动时，线圈中感应电动势方向为____________； (2) 矩形线圈绕AD边旋转，当BC边已离开纸面正向外运动时，线圈中感应动势的方向为 _________________________。 2.引起动生电动势的非静电力是力；引起感生电动势的非静电力是 力。 3.∮H⃗∙dl L =I+I d表明磁场强度沿任一闭合回路的线积分等于通过以该回路为边界的任意 曲面的；∮E⃗∙dl l =−dΦ dt 的物理意义是变化的磁场产生。 4. 麦克斯韦方程组的积分形式是： (1) ；(2) ； (3) ；(4) 。 三. 计算题 1. 如图所示，长直导线通以电流I=5A，在其右方放一长方形线圈，两者共面。线圈长b= 0.06m，宽a=0.04m，线圈以速度大小为v=0.03m/s垂直于直线平移远离。求d=0.05m时线圈中感应电动势的大小和方向。(真空磁导率μ0=4π×10−7N∙A−2)。 高中物理必修第3册第十三章电磁感应与电磁波试卷练习（Word版含答案） 一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难） 1．三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上，右图为其截面图，电流方向如图所示．若每根导线的电流均为I，每根直导线单独存在时，在三角形中心O点产生的磁感应强度大小都是B，则三根导线同时存在时O点的磁感应强度大小为（） A．0 B．B C．2B D．B 【答案】C 【解析】 分析：三角形中心O点到三根导线的距离相等．根据安培定则判断三根导线在O点产生的磁感应强度的方向，根据平行四边形定则进行合成，求出三根导线同时存在时的磁感应强度大小． 解答：解：根据安培定则判断得知：三根导线在O点产生的磁感应强度的方向分别为：上面导线产生的B方向水平向左，大小为B； 下面左边导线产生的B方向斜向左上方，与水平成60°角， 下面右边导线产生的B方向斜向右上方，与水平成60°角， 则根据平行四边形定则进行合成可知，下面两根导线产生的合场强大小为B，方向水平向左，所以三根导线同时存在时的磁感应强度大小为2B，方向水平向左． 故选C 点评：本题首先运用安培定则判断B的方向，其次要利用平行四边形定则进行合成，同时要利用好几何关系． 2．如图所示，匀强磁场中有一圆形闭合线圈，线圈平面与磁感线平行，能使线圈中产生感应电流的应是下述运动中的哪一种（） A．线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动 B．线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动 C．线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转 D．线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A．线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动时，磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生；故A错误． B．线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动时，磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生；故B错误． C．线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转时，磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生；故C错误． D．线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转时，磁通量从无到有发生变化，线圈中有感应电流产生；故D正确． 故选D． 【点睛】 感应电流产生的条件有两个：一是线圈要闭合；二是磁通量发生变化. 3．已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B的表达式：0 2 I B r μ π =，其中r 0是该点到通电直导线的距离，I为电流强度，μ0为比例系数（单位为N/A2）．试推断，一个半径为R的圆环，当通过的电流为I时，其轴线上距圆心O点为r0处的磁感应强度应为 （） A．() 2 3 222 2 r I R r + B．() 3 222 2 IR R r μ + C．() 2 3 222 2 IR R r μ + D．() 2 00 3 222 2 r I R r μ + 【答案】C 【解析】 根据，0 2 I B r μ π =,μ 0单位为：T?m/A； A、等式右边单位： 2 3 m A =A/m m ，左边单位为T，不同，故A错误；B、等式右边单位：3 (T m/A)m A =T/m m ?? ，左边单位为T，不同，故B错误；C、等式右边单位： 前面是答案和后面是题目,大家认真对对. 三、稳恒磁场答案 1-5 CADBC 6-8 CBC 三、稳恒磁场习题 1. 有一个圆形回路1及一个正方形回路2，圆直径和正方形的边长相等，二者中 通有大小相等的电流，它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为 (A) 0.90． (B) 1.00． (C) 1.11． (D) 1.22． ［ ］ 2. 边长为l 的正方形线圈中通有电流I ，此线圈在A 点(见图)产生的磁感强度B 为 (A) l I π420μ． (B) l I π220μ． (C) l I π02μ． (D) 以上均不对． ［ ］ 3. 通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状，则P ，Q ，O 各点磁感强度的大小B P ，B Q ，B O 间的关系为： (A) B P > B Q > B O . (B) B Q > B P > B O ． (C) B Q > B O > B P ． (D) B O > B Q > B P ． ［ ］ 4. 无限长载流空心圆柱导体的内外半径分别为 a 、 b ，电流在导体截面上均匀分布， 则空间各处的B ? 的大小与场点到圆柱中心轴线的距离r 的关系定性地如图所示．正确 的图是 ［ ］ 5. 电流I 由长直导线1沿平行bc 边方向经a 点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框，再由b 点沿垂直ac 边方向流出，经长直导线2返回电源(如图)．若载流直导 线1、2和三角形框中的电流在框中心O 点产生的磁感强度分别用1B ?、2B ? 和3B ?表示，则O 点的磁感强度大小 (A) B = 0，因为B 1 = B 2 = B 3 = 0． (B) B = 0，因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0，但021=+B B ??，B 3 = 0． (C) B ≠ 0，因为虽然B 2 = 0、B 3= 0，但B 1≠ 0． (D) B ≠ 0，因为虽然021≠+B B ? ?，但B 3 ≠ 0． ［ ］ 6. 电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一电阻均匀的圆环，再由b 点沿切向从圆 第十三章电磁感应与电磁波初步练习题 一、单选题 1．在匀强磁场中有一个闭合金属线框如图所示，它可以绕OO 轴转动，开始时金属线框与磁感线平行，则（C） A．当金属线框平面与磁感线平行时，穿过线框的磁通量最大 B．当线框平面与磁感线垂直时，穿过线框的磁通量为零 C．当线框平面与磁感线垂直时，穿过线框的磁通量最大 D．当线框平面与磁感线成任意角度时，穿过线框的磁通量变为零 2．关于电流周围的磁感线分布情况，图中哪一个是正确的是（A） A．B．C．D． 3．关于磁感线和电场线的说法中正确的是（B） A．磁感线是人们为了研究问题的方便而假想的曲线，而电场线是真实存在的 B．磁感线是封闭曲线，电场线不是封闭曲线 C．磁感线是从N极出发S极终止，电场线是从正电荷出发负电荷终止 D．磁感线是磁场中铁屑排列成的曲线，而电场线是点电荷在电场中运动的轨迹 4．选项图所示的条件下，闭合矩形线圈能产生感应电流的是（磁场范围足够大）（）A．B． C．D． 5．关于电磁波及电磁波谱，下列说法正确的是（D） A．雷达是用X光来测定物体位置的设备 B．医学检查中的拍片实际上是让患者接受一定剂量的γ射线照射 C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光D．变化的电场可以产生磁场 6．下列各说法中正确的是（D） A．由B = F IL 可知，磁场中某点的磁感应强度B与磁场力F成正比，与电流元IL成反比 B．通电导线在不受磁场力的地方，磁感应强度一定为零 C．试探电荷在不受电场力的地方，电场强度不一定为零 D．一小段长为L = 0.5m的导线放在匀强磁场中，当通过的电流I = 2A时，受到的磁场力为4N，则该处的磁感应强度大小可能为6T 7．某区域存在如图所示的磁场，其中小圆面积为S1，内有垂直纸面向外的磁场，磁感应强度的大小为B1，大圆面积为S2，大圆与小圆之间有垂直纸面向里的磁场，磁感应强度的大小为B2，已知B2>B1，S2>2S1，则该区域内磁通量Φ的大小等于（D） A．（B1+B2）S2 B．（B2-B1）S2 C．B2S2-B1S1 D．B2S2-（B1+B2）S1 8．下列关于磁场、电场及电磁波的说法中正确的是（C） A．赫兹提出电磁场理论，并通过实验证实了电磁波的存在 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．不同电磁波具有不同的波长，红外线的波长大于可见光的波长。 D．普朗克认为光本身是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为ν的光的能量子为hv 9．如图所示，一个闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离平衡位置并由静止释放，圆环摆动过程中经过有界的水平方向的匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，磁场方向垂直于圆环所在平面向里，若不计空气阻力，则（C） A．圆环向右穿过磁场后，还能摆到释放位置 B．圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流也越大 C．在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流 D．圆环最终将静止在平衡位置 10．在电磁波中，波长按从长到短排列的是（） A．无线电波、可见光、红外线B．无线电波、γ射线、可见光 习题13 13-3．如习题13-3图所示，把一块原来不带电的金属板B 移近一块已带有正电荷Q 的金属板A ，平行放置。设两板面积都是S ，板间距为d ，忽略边缘效应，求：(1)板B 不接地时，两板间的电势差。(2)板B 接地时，两板间的电势差。 [解] (1)两带电平板导体相向面上电量大小相等符号相反，而相背面上电量大小相等符号相同，因此当板B 不接地，电荷分布为 因而板间电场强度为 S Q E 02ε= 电势差为 S Qd Ed U 0AB 2ε= = (2) 板B 接地时，在B 板上感应出负电荷，电荷分布为 故板间电场强度为 S Q E 0ε= 电势差为 S Qd Ed U 0AB ε= = B A -Q/2Q/2Q/2Q/2A B -Q Q 13-4 两块靠近的平行金属板间原为真空。使两板分别带上面电荷密度为σ0的等量异号电荷，这时两板间电压为U 0=300V 。保持两板上电量不变，将板间空间一半如图习题13-4图所示充以相对电容率为εr =5的电介质，试求 （1） 金属板间有电介质部分和无电介质部分的E,D 和板上的自由电荷密度σ； （2） 金属板间电压变为多少？电介质上下表面束缚电荷面密度多大？ 13-5．如习题13-5图所示，三个无限长的同轴导体圆柱面A 、B 和C ，半径分别为R A 、R B 、R C 。圆柱面B 上带电荷，A 和C 都接地。求B 的内表面上线电荷密度λ1和外表面上线电荷密度λ2之比值λ1/λ2。 [解] 由A 、C 接地 BC BA U U = 由高斯定理知 r E 01I 2πελ-= r E 02 II 2πελ= A B 0101I BA ln 2d 2d A B A B R R r r U R R R R πελπελ=-==⎰ ⎰r E II I 2020--2021（新教材）物理必修第三册第13章电磁感应与电磁波初步练习含答案 必修第三册第13章电磁感应与电磁波初步 1、如图所示匀强磁场中有一闭合矩形导线框，在匀强磁场中做图示运动，能产生感应电流的是() 2、两个完全一样的金属小球M、N，先让它们各自带电＋5q和＋7q，接触后再分开，则最终M、N的带电荷量分别是() A．＋6q，＋6q B．＋7q，＋5q C．＋12q，＋12q D．＋q，＋q 3、举世瞩目的上海磁悬浮列车线是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮列车线，其全程共30 km，列车最高速度可达552 km/h，单向运行约8 min。磁悬浮列车底部装有电磁铁，轨道地面上则安装有线圈。通过地面线圈与列车上 的电磁铁之间的排斥力使列车悬浮起来。地面线圈的上端磁极极性与列车 上的电磁铁下端极性总保持() A．相同B．相反 C．不能确定D．以上均不对 4、如图所示，L为一根无限长的通电直导线，M为一金属环，L过M的圆心，且通以向上的电流I，则() A．当L中的I发生变化时，环中有感应电流 B．当M左右平移时，环中有感应电流 C．当M保持水平，在竖直方向上下移动时环中有感应电流 D．只要L与M保持垂直，则以上几种情况，环中均无感应电流 5、先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直。如图所示，图中a、b两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通 过导线的电流I的关系。下列说法中正确的是() A．A、B两点磁感应强度相等 B．A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度 C．A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度 D．无法比较磁感应强度的大小 6、电磁场理论预言了什么() A．预言了变化的磁场能够在周围空间产生电场 B．预言了变化的电场能够在周围空间产生磁场 C．预言了电磁波的存在，电磁波在真空中的速度为光速 D．预言了电能够产生磁，磁能够产生电 7、近年来，无线光通信技术(不需光纤，利用红外线在空间的定向传播来传递信息的通信手段)在局域网、移动通信等多方面显示出巨大的应用前景。关于红外线和光通信，以下说法中正确的是() ①光通信就是将文字、数据、图像等信息转换成光信号从一地传向另一地的过程 ②光纤通信中的光信号在光纤中传输，无线光通信的光信号在空气中传输③红外线的频率比可见光的频率高④红外光子的能量比可见光子的能量大 A．①②B．③④ C．①③D．②④ *8、如图所示，一带负电的粒子以初速度v进入范围足够大的匀强电场E中，初速度方向与电场方向平行，粒子不计重力。下列说法正确的是() A．粒子一直做匀加速直线运动 B．粒子一直做匀减速直线运动 C．粒子先做匀减速直线运动，再反向做匀加速直线运动 D．粒子先做匀加速直线运动，再反向做匀减速直线运动 *9、指南针是我国古代的四大发明之一。司南是春秋战国时期发明的一种指南针，如图所示。它由青铜盘和磁勺组成，磁勺放置在青铜盘的中心，可以自由转动。由于受地磁场作用，司南的磁勺尾静止时指向南方。下列说法中正确的是() 一、选择题 1．如图所示，通有恒定电流的导线MN 与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd 边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量的变化量的绝对值分别为1∆Φ和2∆Φ，则（ ） A ．12∆Φ>∆Φ B ．12∆Φ=∆Φ C ．12∆Φ<∆Φ D ．不能判断1∆Φ与2∆Φ的关系 2．如图所示，等腰直角三角形ABC 中，D 是AB 边的中点，置于B 点的直导线中通垂直纸面向里恒定电流时，D 点的磁感应强度大小为0B 。若在C 点放置一根电流大小相同、方向相反的直导线，则D 点的磁感应强度变为（ ） A 02 B ，方向向上 B 02B ，方向向右 C ．02B ，方向垂直于AB 向上 D ．022B ，方向向上 3．关于磁感应强度，下列说法正确的是（ ） A ．一小段通电导线放在磁感应强度不为零的位置，那么它受到的磁场力可能为零 B ．通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度也一定为零 C ．放置在磁场中1m 长的通电导线，通过1A 的电流，受到的磁场力为1N ，则该处的磁感应强度就是1T D ．磁场中某处的磁感应强度的方向跟电流在该处受到的磁场力F 的方向相同 4．三根完全相同的长直导线互相平行，通以大小和方向都相同的电流，它们的截面处于一个正方形abcd 的三个顶点a 、b 、c 处，如图所示，已知每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距该导线的距离成反比，通电导线b 在d 处产生的磁场其磁感应强度大小为B ，则三根通电导线产生的磁场在d 处的总磁感应强度大小为（ ） A．2B B．3B C．2.1B D．3.8B 5．电磁波谱家族有众多的成员。关于电磁波的应用，下列说法不正确的是（） A．电磁炉是利用电磁波来工作的 B．微波炉是利用电磁波的能量来快速煮熟食物的 C．雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的 D．夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的 6．如图为三根通电平行直导线的断面图，若它们的电流大小都相同，且 AB AC AD ==，则A点的磁感应强度的方向是（） A．垂直纸面指向纸外B．垂直纸面指向纸里 C．沿纸面由A指向B D．沿纸面由A指向D 7．如题图所示，为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以O点（图中白点）为坐标原点，沿Z轴正方向磁感应强度B大小的变化最有可能为（） A．B．C．D． 3．电磁感应现象及应用[核心素养·明目标] 核心素养学习目标 物理观念知道电磁感应现象和感应电流的概念。 科学思维通过模仿法拉第的实验，归纳得出产生感应电流的条件。学会通过现象分析归纳事物本质特征的科学思维方法。 科学探究经历感应电流产生条件的探究活动，提高分析论证能力。 科学态度与 责任(1)了解电磁感应现象曲折的发现过程，学习法拉第坚持理想信念、不畏艰辛、勇于探索的科学精神。 (2)了解电磁感应现象的重大历史意义和电磁感应现象的广泛应用，体会科学、技术对人类文明的推动作用。 知识点一划时代的发现 1．奥斯特发现的电流的磁效应，证实了电现象和磁现象是有联系的。 2．1831年，法拉第发现了“磁生电”现象，他认为“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。 3．法拉第把这些“磁生电”现象定名为电磁感应，这些现象中产生的电流叫作感应电流。 1：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)法拉第发现了电磁感应现象。(√) (2)法拉第完成了“由磁产生电”的设想。(√) 知识点二产生感应电流的条件 1．探索感应电流产生的条件 (1)实验装置 (2)实验过程 开关和变阻器的状态线圈B中是否有电流 开关闭合瞬间有 开关断开瞬间有 开关闭合时，滑动变阻器不动无开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片有 2．产生感应电流的条件：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。 电路闭合、磁通量变化，是产生感应电流的两个条件，缺一不可。闭合电路中有没有磁通量不是产生感应电流的条件，如果穿过闭合电路的磁通量很大但不变化，那么也不会产生感应电流。 2：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)闭合线圈内有磁场，就有感应电流。(×) (2)穿过闭合线圈的磁通量发生变化，一定能产生感应电流。(√) (3)闭合线圈和磁场发生相对运动，不一定能产生感应电流。(√) 知识点三电磁感应现象的应用 1．最早的发电机：法拉第的圆盘发电机。 2．电厂里的发电机、生产和生活中广泛使用的变压器、电磁炉等都是根据电磁感应制造的。 考点1电磁感应产生的条件 甲乙丙 保持线框平面始终与磁感线垂直，图甲中线框在磁场中上下运动；图乙中线框在磁场中左右运动；如图丙所示，有一个线圈与一个灵敏电流计连成闭合电路，将一条形磁铁的一部分插入线圈中。 《大学物理》电磁感应练习题及答案 一、简答题 1、简述电磁感应定律 答：当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时，不论这种变化是什么原因引起的，回路中都会建立起感应电动势，且此感应电动势等于磁通量对时间变化率的负值，即 dt d i φε-=。 2、简述动生电动势和感生电动势 答：由于回路所围面积的变化或面积取向变化而引起的感应电动势称为动生电动势。由于磁 感强度变化而引起的感应电动势称为感生电动势。 3、简述自感和互感 答：某回路的自感在数值上等于回路中的电流为一个单位时，穿过此回路所围成面积的 磁通量，即LI LI =Φ=Φ。两个线圈的互感M M 值在数值上等于其中一个线圈中的电流 为一单位时，穿过另一个线圈所围成面积的磁通量，即212121MI MI ==φφ或。 4、简述位移电流与传导电流有什么异同 答：共同点：都能产生磁场。不同点：位移电流是变化电场产生的（不表示有电荷定向运动， 只表示电场变化），不产生焦耳热；传导电流是电荷的宏观定向运动产生的，产生焦耳热。 5 简述感应电场与静电场的区别？ 答：感生电场和静电场的区别 6、写出麦克斯韦电磁场方程的积分形式。 答：⎰⎰==⋅s v q dv ds D ρ dS t B l E s L ⋅∂∂-=⋅⎰⎰d 0d =⋅⎰S S B dS t D j l H s l ⋅⎪⎭⎫ ⎝ ⎛∂∂+=⋅⎰⎰d 7、简述产生动生电动势物理本质 答：在磁场中导体作切割磁力线运动时，其自由电子受洛仑滋力的作用，从而在导体两端 产生电势差 8、 简述磁能密度, 并写出其表达式 答：单位体积中的磁场能量, 22 1H μ。 9、 简述何谓楞次定律 答：闭合的导线回路中所出现的感应电流，总是使它自己所激发的磁场反抗任何引发电磁感 应的原因（反抗相对运动、磁场变化或线圈变形等）.这个规律就叫做楞次定律。 10、全电流安培环路定理 答：磁场强度沿任意闭合回路的积分等于穿过闭合回路围成的曲面的全电流 s d t D j l d H s e •⎪⎪⎭ ⎫ ⎝⎛∂∂+=•⎰⎰ 二、选择题 1、有一圆形线圈在均匀磁场中做下列几种运动，那种情况在线圈中会产生感应电流 ( D ) A 、线圈平面法线沿磁场方向平移 B 、线圈平面法线沿垂直于磁场方向平移 C 、线圈以自身的直径为轴转动，轴与磁场方向平行 D 、线圈以自身的直径为轴转动，轴与磁场方向垂直 第十三章电磁感应与电磁波初步 1.磁场磁感线 合格考达标练 1.如图所示,某磁场的一条磁感线。其上有A、B两点,则() A.A点的磁场一定强 B.B点的磁场一定强 C.因为磁感线是直线,故A、B两点的磁场一样强 D.条件不足,无法判断磁场强弱 2.(2021山东安丘学业水平考模拟)举世瞩目的上海磁悬浮列车线是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮列车线,其全程共30 km,单向运行约8 min。磁悬浮列车底部装有电磁铁,轨道地面上则安装有 线圈。通过地面线圈与列车上的电磁铁之间的排斥力使列车悬浮起来。地面线圈的上端磁极极性 与列车上的电磁铁下端极性总保持() A.相同 B.相反 C.不能确定 D.以上均不对 ,减小摩擦阻力,地面线圈与列车上的电磁铁间存在斥力,相对的磁极极性应相同,A正确。 3.小磁针放置在匀强磁场中,小磁针静止时的指向正确的是() N极的指向或小磁针N极受力的方向,故B正确,A、C、D错误。 4.(2021湖北武汉部分重点高中联考)为了解放双手,人们使用了如图所示的磁性手机支架,支架上的强磁铁与粘在手机背面的引磁片紧紧吸附在一起,使手机处于倾斜状态而保持静止。下列说法正确的是() A.手机一共受到三个力的作用 B.磁性手机支架对手机的合力大于手机的重力 C.调整支架使手机与水平面夹角增大,手机受到的摩擦力减小 D.调整支架使手机与水平面夹角增大,支架对桌面的压力大小不变 ,故A选项错误。磁性手机支架对手机的合力大小等于手机的重力,故B选项错误。调整支架使手机与水平面夹角增大,手机受到的摩擦力大小等于重力在斜面上的分力,当夹角变大时,摩擦力也会变大,故C选项错误。调整支架使手机与水平面夹角增大时,支架对桌面的压力始终等于支架和手机的重力,故D选项正确。 ,月球表面没有磁场,根据这些特征,在月球上, 5.月球表面周围没有空气,它对物体的引力仅为地球的1 6 图中的四种情况能够做到的是() ,那么在月球上就不能用指南针定向,所以选项A错误;月球表面周围没有空气,所以无法使用电风扇吹风,而声音的传播需要介质,所以选项B、C均错误;月球对物体有引力,所以选项D正确。 6.冰箱门软磁条的外部磁感线正面图如图所示,以下说法正确的是() 2020--2021人教（新教材）物理必修第三册第13章电磁感应与电磁波初步练习含答案 必修第三册第13章电磁感应与电磁波初步 1、某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，c表示光速，h为普朗克常量，则激光器每秒发射的光量子数为() D．λPhc 2、海洋能是一种蕴藏量极大的可再生能源，具有广阔的应用前景。下列能源不属于海洋能的是() A．潮汐能B．波浪能 C．太阳能D．海流能 3、下列关于磁现象的电本质的说法中，错误的是() A．一切磁现象都源于电流或运动电荷 B．静止的电荷也能产生磁场 C．永磁体的磁场也可以归结为由运动电荷产生的 D．在外磁场作用下物体内分子电流取向大致相同时物体就被磁化了 4、如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到位置Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化量分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则() A．ΔΦ1＞ΔΦ2B．ΔΦ1＝ΔΦ2 C．ΔΦ1＜ΔΦ2D．不能判断 5、（双选）在如图所示的电路中，当开关S闭合后，为使灵敏电流计的指针偏转，下列措施可行的是() A．将A线圈向左靠近B线圈 B．将开关S突然断开 C ．保持右边电路电流不变 D ．将滑动变阻器的阻值调小 6、某电路中电场强度随时间变化的关系图像如图所示，能发射电磁波的是( ) 7、“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成。若在结两端加恒定电压U ，则它会辐射频率为ν的电磁波，且ν与U 成正比，即ν＝kU 。已知比例系数k 仅与元电荷e 的2倍和普朗克常量h 有关。你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理判断比例系数k 的值可能为( ) C ．2he *8、将两只充气气球在头发上摩擦后放在绝缘水平桌面上，关于两只气球之间的静电相互作用，下列说法正确的是( ) A ．气球带同种电荷相互吸引 B ．气球带同种电荷相互排斥 C ．气球带异种电荷相互吸引 D ．气球带异种电荷相互排斥 *9、为了判断一根钢锯条是否有磁性，某同学用它的一端靠近一个能自由转动的小磁针，下列给出了几种可能产生的现象及相应的结论，其中正确的是( ) A ．若小磁针的一端被推开，则锯条一定有磁性 B ．若小磁针的一端被吸引过来，则锯条一定有磁性 C ．若小磁针的一端被吸引过来，则锯条一定没有磁性 D ．若小磁针的一端被推开，不能确定锯条是否有磁性 *10、关于电场强度和磁感应强度，下列说法正确的是( ) A ．由真空中点电荷的电场强度公式E ＝kQ r 2知，当r →0时，其电场强度趋近于 无穷大 B ．电场强度的定义式E ＝F q 适用于任何电场 C ．由公式B ＝F Il 知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场 一、选择题 1．如图所示，光滑的水平桌面上平行放置三根长直导线a 、b 、c ，导线中分别通有大小为a I 、b I 和c I 恒定电流，已知通电长直导线在其周围空间某点产生的磁感应强度kl B r =，其中I 表示电流大小，r 表示该点到导线的距离，k 为常数，导线a 、b 之间的距离小于b 、c 之间的距离，在安培力作用下，三根导线均处于静止状态，则下列说法正确的是（ ） A ．三根导线中电流方向均相同 B ．导线a 中的电流一定与导线c 中的电流反向 C ．三根导线中电流大小关系为b a c I I I << D ．三根导线中电流大小关系为a b c I I I << 2．关于磁感应强度，下列说法正确的是（ ） A ．一小段通电导线放在磁感应强度不为零的位置，那么它受到的磁场力可能为零 B ．通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度也一定为零 C ．放置在磁场中1m 长的通电导线，通过1A 的电流，受到的磁场力为1N ，则该处的磁感应强度就是1T D ．磁场中某处的磁感应强度的方向跟电流在该处受到的磁场力F 的方向相同 3．如图所示，一束磁感线全部穿过两圆环A 、B ，圆环A 的面积大于圆环B 的面积，a 、b 是磁感线分布中的两点，则下列说法正确的（ ） A ．穿过A 、 B 两环的磁通量的大小不相等，A B Φ>Φ B ．穿过A 、B 两环的磁通量的大小不相等，A B Φ<Φ C ．a 、b 两点的磁感应强度的大小不相等，a b B B > D ．a 、b 两点的磁感应强度的大小不相等，a b B B < 4．在磁感应强度为 B 0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流 的方向垂直于纸面向里。如图所示，a 、b 、c 、d 是以直导线为圆心的同一圆周上的四点， 法拉第电磁感应定律 10-1如图10-1所示，一半径a=0.10m,电阻7?=1.OX1O 3Q 的圆形导体回路置于均 匀磁场中，磁场方向与 回路面积的法向之间的夹角为TT /3,若磁场变化的规律为 3（f ） = （3" +8/ + 5）X 10-4T 求：（1） f=2s 时回路的感应电动势和感应电流； （2）最初2s 内通过回路截面的电量。 解：(1) 一、选择题 1．用国际单位制基本单位的符号来表示各物理量的单位，下列说法正确的是（ ） A ．功的单位是2kg m /s ⋅ B ．磁通量的单位是1N m A -⋅⋅ C ．电压的单位是212kg m C s --⋅⋅⋅ D ．磁感应强度的单位是12kg A s --⋅⋅ D 解析：D A ．根据 W Fs mas == 功的单位是 23kg m /s m=kg m /s ⋅⋅⋅ 所以A 错误； B ．根据 =FS maS BS IL IL Φ== 磁通量的单位是 22 212 kg m/s =kg m m s A A m --⋅⋅⋅⋅⋅⋅ 所以B 错误； C ．根据 ma U Ed d It == 电压的单位是 2 213 kg m/s m=kg m A s A s --⋅⋅⋅⋅⋅ 所以C 错误； D ．根据 F ma B IL IL == 磁感应强度的单位是 2 12 kg m/s =kg A s A m --⋅⋅⋅⋅ 所以D 正确； 故选D 。 2．如图所示，一个正电子沿着逆时针方向做匀速圆周运动，则此正电子的运动（ ） A．不产生磁场 B．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向里 C．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向外 D．只在圆周内侧产生磁场C 解析：C 正电子沿着逆时针方向作匀速圆周运动，因此电流为逆时针方向，根据安培定则可知圆内部磁场方向向外，外部磁场方向向内。 故选C。 3．下列说法不符合物理学史的是（） A．法拉第发现了电磁感应现象，并提出了“场”的概念 B．库仑发现了库仑定律，并用扭秤测出了静电力常量的数值 C．通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场相似，安培受此启发，提出了分子电流假说D．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在联系B 解析：B A．法拉第发现了电磁感应现象，并提出了“场”的概念，故A正确，不符合题意； B．库仑发现了点电荷的相互作用规律——库仑定律；静电力常量是通过麦克斯韦的相关理论计算出来的，故B错误，符合题意； C．通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场相似，安培受此启发，提出了分子电流假说，故C 正确，不符合题意； D．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在联系，故D正确，不符合题意。故选B。 4．如图所示，a、b、c三个环水平套在条形磁铁外面，其中a和b两环大小相同，c环最大，a环位于N极处，b和c两环位于条形磁铁中部，则穿过三个环的磁通量的大小是() A．c环最大，a与b环相同 B．三个环相同 C．b环比c环大 D．a环一定比c环大C 解析：C 所有磁感线都从条形磁铁内部通过，且与外部磁感线方向相反，所以外部磁感线越多，磁通量越小，C正确ABD错误。 故选：C。 5．下列说法中，正确的是（） A．变化的磁场一定产生变化的电场 B．LC振荡回路电容C增加时，振荡频率增加 一、选择题 1．沈括在《梦溪笔谈》中记载了“以磁石磨针锋”制造指南针的方法，磁针“常微偏东，不全南也”。他是世界上第一个指出地磁场存在磁偏角的人，比西方早了400年。关于地磁场，下列说法中正确的是（ ） A ．地磁场只分布在地球的外部 B ．地理南极点的地磁场方向竖直向上 C ．地磁场穿过地球表面的磁通量为零 D ．地球表面各处地磁场的磁感应强度相等C 解析：C A ．根据磁场的性质可知，磁感线是闭合的，故地球內部一定有磁感线，故一定有磁场，选项A 错误； B ．地理南极点并不是地磁的N 极，故地理南极点处磁场方向不是竖直向上的，选项B 错误； C ．根据磁通量的性质可知，由外向里和从里向外穿过地球表面的磁感线条数一定相等故地磁场穿过地球表面的磁通量为零，选项C 正确； D ．地球两极处磁感应强度最大，而赤道上磁感应强度最小，选项D 错误。 故选C 。 2．如图所示，通有恒定电流的导线MN 与闭合金属框共面，第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，第二次将金属框绕cd 边翻转到位置Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化量分别为1∆Φ和2∆Φ，则（ ） A ．12∆Φ>∆Φ B ．12∆Φ=∆Φ C ．12∆Φ<∆Φ D ．无法判断C 解析：C 设在位置1时磁通量大小为Φ1，位置2时磁通量大小为Φ2，第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，穿过金属框的磁感线方向没有改变，磁通量变化量为 ΔΦ1=Φ1-Φ2 第二次将金属框绕cd 边翻转到位置Ⅱ，穿过金属框的磁感线方向发生改变，磁通量变化量为 ΔΦ2=Φ1-(-Φ2)=Φ1+Φ2 ΔΦ2>ΔΦ1 故选C 。 3．最早发现电流磁效应的科学家是（） A．库仑B．安培C．伏特D．奥斯特D 解析：D 1820年4月，在一次演讲快结束的时候，奥斯特抱着试试看的心情又作了一次实验。他把一条非常细的铂导线放在一根用玻璃罩罩着的小磁针上方，接通电源的瞬间，发现磁针跳动了一下。这一跳，使有心的奥斯特喜出望外，竟激动得在讲台上摔了一跤。但是因为偏转角度很小，而且不很规则，奥斯特经过进一步研究，发现了电流的磁效应。 故选D。 4．关于磁通量，下列说法正确的是（） A．磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量 B．磁感应强度越大，磁通量越大 C．通过某一平面的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零 D．磁通量就是磁感应强度C 解析：C A．磁通量有大小，没有方向，但有正负，是标量，A错误； B．磁通量与磁感应强度无关，当磁通量越大，磁感应强度可能不变，B错误； C．当磁感线与线圈平行时，穿过线圈的磁通量为零，而磁感应强度不一定为零，C正确；D．磁通量是穿过线圈的磁感线的多少，而磁感应强度是描述磁场的强弱，两者不是相同的概念，D错误。 故选C。 5．如图所示，两直导线中通以相同的电流I，矩形线圈位于两导线之间的实线位置Ⅰ，穿过线圈的磁通量为Φ，已知虚线位置Ⅱ与实线位置Ⅰ关于右边的直导线对称，虚线位置Ⅲ与两直导线的距离相等，虚线位置Ⅳ和虚线位置Ⅴ关于左边直导线对称，且与左边直导线的距离和实线位置Ⅰ与右边直导线的距离相等，现将线圈由实线位置移到图示各个虚线位置，则（） A．将线圈由实线位置Ⅰ移到图示虚线位置Ⅱ时，磁通量大小不变 B．将线圈由实线位置Ⅰ移到图示虚线位置Ⅲ时，磁通量变化大小为Φ C．将线圈由实线位置Ⅰ移到图示虚线位置Ⅳ时，磁通量变化为零 D．将线圈由实线位置Ⅰ移到图示虚线位置Ⅴ时，磁通量大小不变B 解析：B A．将线圈由实线位置Ⅰ移到题图示虚线位置Ⅱ时，由通电直导线产生的磁场分布可知，线圈在实线位置Ⅰ的合磁场方向向外，而在虚线位置Ⅱ的合磁场方向向里，且这两个位置对应的磁场也不相同，故磁通量大小发生变化，故A错误； 高中物理第十三章电磁感应与电磁波第十三章电磁感应与电磁波精选试卷测 试卷（含答案解析） 一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难） 1．取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图（a）所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B，若将另一根长导线对折后绕成如图（b）所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为（） A．0 B．0.5B C．B D．2 B 【答案】A 【解析】 试题分析：乙为双绕线圈，两股导线产生的磁场相互抵消，管内磁感应强度为零，故A正确． 考点：磁场的叠加 名师点睛：本题比较简单，考查了通电螺线管周围的磁场，弄清两图中电流以及导线的绕法的异同即可正确解答本题． 2 ．如图甲，一电流强度为I的通电直导线在其中垂线上A点处的磁感应强度B∝，式中r 是A点到直导线的距离．在图乙中是一电流强度为I的通电圆环，O是圆环的圆心，圆环的半径为R，B是圆环轴线上的一点，OB间的距离是r0，请你猜测B点处的磁感应强度是( ) A． 2 2 R I B r ∝ B．()3 222 I B R r ∝ + C．() 2 3 222 R I B R r ∝ + D．() 2 3 222 r I B R r ∝ + 【答案】C 【解析】 因一电流强度为I 的通电直导线在其中垂线上A 点处的磁感应强度B ∝ I r ，设比例系数为 k ，得：B=K I r ，其中 I r 的单位A/m ；220R I r 的单位为A ，当r 0为零时，O 点的磁场强度变 为无穷大了，不符合实际，选项A 错误． () 3 2 220 I R r + 的单位为A/m 3，单位不相符，选项 B 错误， () 232 220 R I R r +的单位为A/m ，单位相符；当r 0为零时，也符合实际，选项C 正 确． () 2032 220 r I R r + 的单位为A/m ，单位相符；但当r 0为零时，O 点的磁场强度变为零了， 不符合实际，选项D 错误；故选C ． 点睛：本题关键是结合量纲和特殊值进行判断，是解决物理问题的常见方法，同时要注意排除法的应用，有时能事半功倍． 3．三根通电长直导线垂直纸面平行固定，其截面构成一正三角形，O 为三角形的重心，通过三根直导线的电流分别用I 1、I 2、I 3表示，方向如图。现在O 点垂直纸面固定一根通有电流为I 0的直导线，当1230I I I I ===时，O 点处导线受到的安培力大小为F 。已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比，则（ ） A ．当102303I I I I I ===、时，O 点处导线受到的安培力大小为4F B ．当102303I I I I I ===、时，O 3F C ．当201303I I I I I ===、时，O 3F D ．当301203I I I I I ===、时，O 点处导线受到的安培力大小为2F 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 根据安培定则画出123I I I 、、在O 点的磁感应强度123B B B 、、的示意图如图所示《大学物理》第13章电磁感应电磁场练习题及答案
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