高中物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷(Word版 含解析)

高中物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷（Word版 含解析）

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．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．220RIBr

B．32220IBRr

C．232220RIBRr

D．2032220rIBRr

【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∝ Ir，设比例系数为k，得：B=K Ir，其中 Ir的单位A/m；220RIr的单位为A，当r0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．32220IRr 的单位为A/m3，单位不相符，选项B错误，232220RIRr的单位为A/m，单位相符；当r0为零时，也符合实际，选项C正确．2032220rIRr 的单位为A/m，单位相符；但当r0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．

2．如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环a，下列各种情况中铜环a中没有感应电流的是（ ）

A．将电键突然断开的瞬间

B．线圈中通以恒定的电流

C．通电时，使滑动变阻器的滑片P做加速移动

D．通电时，使滑动变阻器的滑片P做匀速移动

【答案】B

【解析】

【详解】

A.将电键突然断开的瞬间，线圈产生的磁场从有到无消失，穿过铜环a的磁通量减小，产生感应电流，故A不符合题意；

B.线圈中通以恒定的电流时，线圈产生稳恒的磁场，穿过铜环a的磁通量不变，没有感应电流产生，故B符合题意；

C.通电时，使变阻器的滑片P作加速滑动时，变阻器接入电路的电阻变化，回路中电流变化，线圈产生的磁场变化，穿过铜环a磁通量变化，产生感应电流，故C不符合题意；

D.通电时，使变阻器的滑片P作匀速滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，回路中电流增大，线圈产生的磁场增强，穿过铜环a磁通量增大，产生感应电流，故D不符合题意；

3．如下左图所示，足够长的直线ab靠近通电螺线管，与螺线管平行．用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图象是( )

A． B．

C． D．

【答案】C

【解析】

试题分析：通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁，根据磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小．

解：通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁，因此根据磁感线的分布，再由磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小可知，

因为ab线段的长度大于通电螺线管的长度，由条形磁铁磁感线的分布，可知应该选C，如果ab线段的长度小于通电螺线管的长度，则应该选B．

由于足够长的直线ab，故C选项正确，ABD错误；

故选C

点评：考查通电螺线管周围磁场的分布，及磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小，本题较简单但会出错．

4．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．下列表述符合物理学史实的是（ ）

A．法拉第首先引入电场线和磁感线，极大地促进了人类对电磁现象的研究

B．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证

C．牛顿利用“理想斜面实验”推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点

D．胡克认为弹簧的弹力与弹簧的长度成正比

【答案】A

【解析】

【详解】

A、法拉第首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究，故A正确；B、伽利略用数学和逻辑推理得出了自由落体的速度与下落时间成正比，而不是直接用实验验证这个结论．故B错误．C、伽利略利用“理想斜面实验”推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点，故C错误；D、胡克认为弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误.故选A.

【点睛】

本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．

5．如图所示，ACE是半圆弧，O为圆心，C为半圆弧的最高点，37COD，A、C、D处各有一垂直纸面的通电直导线，电流大小均为I，长度均为L，A和D处通电直导线的电流方向垂直纸面向外，C处通电直导线的电流方向垂直纸面向里，三根通电直

导线在O点处产生的磁感应强度大小均为B，则O处的磁感应强度大小为（ ）

A．5B B．2B C．55B D．0

【答案】C

【解析】

【详解】

根据右手螺旋定则画出A、C、D各通电直导线在O处产生的磁感应强度，如图所示。将DB分解到水平和竖直两个方向上，并分别在两个方向合成，则水平方向的合矢量

cos370.2xBBBB

竖直方向的合矢量

sin370.4yBBBB

所以O点处的磁感应强度大小

225(0.2)(0.4)5OBBBB

故选C。

6．如图所示，三条有方向的曲线可能是电场中的电场线，也可能是磁场中的磁感线。则下列说法正确的是（ ）

A．若是磁感线，同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小

B．若是磁感线，a、b两处的磁感应强度的大小不相等，Ba

C．若是电场线，同一电荷放在a处受力可能比放在b处受力大

D．若是电场线，由于a处电场强度比b处小，故同一电荷放在a处的电势能一定比放在b处小

【答案】B

【解析】

【详解】

A．由于通电导线在磁场中受到的作用力不仅与磁感应强度有关，还与电流和磁感线方向的夹角有关，由sinFBIL可知放在a处的导线受力也可能比放在b处所受安培力大；故选项A错误；

B．若是磁感线，磁感线疏密程度表示磁场的强弱，故abBB＜，则选项B正确；

C．若是电场线，电场线疏密程度表示电场的强弱，一定有abEE＜，由F=Eq可知，同一电荷在a处受力-定比b处受力小，则选项C错误；

D．电荷在电场中的电势能与电荷的正负和电势高低有关，与电场强度大小无关，由于不知道电荷的正负，故不确定电势能大小，则选项D错误；

故B。

7．如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是( )

A．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动

B．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动

C．线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线 AB 转动

D．线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线 CD 转动

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

产生感应电流的条件是穿过闭合线圈的磁通量发生变化，ABD中线圈中的磁通量都不发生变化，只有C中闭合线圈的磁通量发生变化。

故选：C。

8．如图所示为两条长直平行导线的横截面图，两导线中均通有垂直纸面向外、强度大小相等的电流，图中的水平虚线为两导线连线的垂直平分线，A、B两点关于交点O对称，已知A点与其中一根导线的连线与垂直平分线的夹角为θ=30°，且其中任意一根导线在A点所产生的磁场的磁感应强度大小为B。则下列说法正确的是（ ）

A．根据对称性可知A、B两点的磁感应强度方向相同

B．A、B两点磁感应强度大小均为3B

C．A、B两点磁感应强度大小均为B

D．在连线的中垂线上所有点的磁感应强度一定不为零

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A．根据安培定则判断得知，两根通电导线产生的磁场方向均沿逆时针方向，由于对称，两根通电导线在A、B两点产生的磁感应强度大小相等，根据平行四边形进行合成得到，A、B两点的磁感应强度大小相等，A点磁场向下，B点磁场向上，方向相反，A错误；

BC．两根导线在A点产生的磁感应强度的方向如图所示

根据平行四边形定则进行合成，得到A点的磁感应强度大小为

2cos303BB

同理，B点的磁感应强度大小也为

2cos303BB

B正确、C错误；

D．只有当两根通电导线在同一点产生的磁感应强度大小相等、方向相反时，合磁感应强度才为零，则知O点的磁感应强度为零，D错误。

故选B。

9．如图甲所示，是某电磁泵的结构示意图，竖直面上的矩形铁芯留有缝隙，缝隙间垂直嵌入横截面为矩形的金属泵沟（泵沟是闭合的环形，图中只画出了一部份），泵沟与铁芯间绝缘，泵沟内是液态金属，它的左右侧接有电极．图乙给出了绕组的绕线和整个电路的连接情况．由此可判断，当接通交流电源后，泵沟内的液态金属流动的情况是

图甲 图乙

A．始终由内流向外 B．始终由外流向内

C．内外来回流动 D．不会流动

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

线圈中接有交变电流，交变电产生交变磁场，交变磁场在泵沟内产生交变电场，当产生的交变磁场方向竖直向下在增大时，根据“麦克斯韦电磁场”理论可知，在泵沟中产生从上往下看逆时针的电场，在电场中形成逆时针的电流，所以液态金属流动方向从内流向外，同理可知，当产生的交变磁场方向竖直向上在增大时，液态金属流动方向从内流向外；

故选A．

10．N95口罩中起阻隔作用的关键层是熔喷布，熔喷布的纤维里加入了驻极体材料，它能依靠静电感应吸附比熔喷布网状纤维孔洞小很多的0.1μm量级或更小的微粒，从而有了更好的过滤效果。制备驻极体的一种方法是对某些电介质材料进行加热熔化，然后在强电场中进行极化冷却。电介质中每个分子都呈电中性，但分子内正、负电荷分布并不完全重合，每个分子可以看成是等量异号的电荷对。如图所示，某种电介质未加电场时，分子取向随机排布，熔化时施加水平向左的匀强电场，正、负电荷受电场力的作用，分子取向会发生一致性的变化。冷却后撤掉电场，形成驻极体，分子取向能够较长时间维持基本不变。这个过程就像铁在强磁场中被磁化成磁铁的过程。根据以上信息可知，下列说法中正确的是（

）

A．驻极体能够吸引带电的微粒，但不能吸引电中性的微粒

B．驻极体吸附小微粒利用了静电感应，所以驻极体所带的总电荷量一定不为零

C．不带电的微粒也能被驻极体吸引，但并不会中和驻极体表面的电荷

D．加有驻极体的口罩会因存放时间过长其中的电场衰减而过期，这是驻极体向外放电使电荷减少的结果