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第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷真题汇编[解析版]

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第十三章电磁感应与电磁波精选试卷真题汇编[解析版]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．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：02IBrμπ=，其中r0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．()232222r IR r+B．()32222IRR rμ+C．()232222IRR rμ+D．()20032222r IR rμ+【答案】C【解析】根据，02IBrμπ=,μ0单位为：T•m/A；A、等式右边单位：23m A=A/mm，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/mm⋅⋅，左边单位为T，不同，故B错误；C、等式右边单位：23(T m/A)m A=Tm⋅⋅，左边单位为T，相同，故C正确；D、等式右边单位23(T m/A)m A=Tm⋅⋅，左边单位为T，相同，但当r0=0时B=0，显然不合实际，故D错误；故选C.【点睛】本题要采用量纲和特殊值的方法进行判断，即先根据单位判断，再结合r0取最小值进行分析.结合量纲和特殊值进行判断是解决物理问题的常见方法.2．如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。

O为MN的中点，P为MN连线的中垂线。

一质子此时恰好经过P点，速度方向指向O点。

下列说法正确的是A ．O 点处的磁感应强度为零B ．质子将向右偏转C ．质子将垂直于纸面向外偏转D ．质子将做直线运动 【答案】D 【解析】 【详解】A 、根据右手螺旋定则，M 处导线在o 点产生的磁场方向竖直向下，N 处导线在o 点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0，故A 错误；BCD 、M 在P 处产生的磁场方向垂直于P M 偏下， N 在P 处产生的磁场方向垂直于P N 偏下，根据平行四边形定则，知P 处的磁场方向竖直向下，根据左手定则，质子不受到的洛伦兹力作用，将做直线运动，故BC 错误，D 正确； 故选D 。

3．在直角三角形PQS 中，∠S=30°，O 为PS 的中点，四根长度均为L 的直导线均垂直于纸面并分别固定于P 、Q 、S 、O 点。

若四根导线均通有大小为I 的电流，方向如图所示。

已知通电直导线Q 在P 处产生的磁感应强度大小为0B ，则通电直导线O 受到的安培力大小为（ ）A 03B IL B 05B ILC 07B ILD ．03B IL【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由于OQ =PQ =OP =OS ，通电直导线Q 在P 处产生的磁感应强度大小为0B ，所以通电直导线P 、Q 、S 分别在O 处产生的磁感应强度大小都为0B ，方向如图所示根据余弦定理，合磁感应强度()2200000222cos 603B B B B B B =+-⋅=︒由F=BIL 得通电直导线O 受到的安培力大小为03F B IL =故选A 。

4．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 ．2BC 5BD ．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D B 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cos370.2x B B B B ︒=-=竖直方向的合矢量sin370.4y B B B B ︒=-=所以O 点处的磁感应强度大小225(0.2)(0.4)5O B B B B =+=故选C 。

5．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，B a <B bC ．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sin F BIL θ=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a b B B ＜，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a b E E ＜，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 。

6．如图所示，在匀强磁场中，两长直导线P 和Q 垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l ，图中P 、Q 连线竖直。

当两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I 时，纸面内与两导线距离均为l 的a 点处的磁感应强度为零。

已知通电导线P 在a 处产生的磁感应强度大小为0B ，则（ ）A ．匀强磁场的磁感应强度大小为03B ，方向竖直向上 B ．匀强磁场的磁感应强度大小为03B ，方向竖直向下C ．匀强磁场的磁感应强度大小为02B ，方向水平向右D ．匀强磁场的磁感应强度大小为02B ，方向水平向左 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I 时，纸面内与两导线距离为l 的a 点处的磁感应强度为0B ，如下图所示由此可知，外加的磁场方向与PQ 平行，且由Q 指向P ，即竖直向上，依据几何关系，及三角知识，则有103B B故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

7．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．8．已知在电流为I的长直导线产生的磁场中，距导线r处的磁感应强度大小为B=k Ir，其中k为常量。

现有四根平行的通电长直导线，其横截面恰好在一个边长为L的正方形的四个顶点上，电流方向如图。

其中a、c导线中的电流大小为I1，b、d导线中的电流大小为I2，已知此时b导线所受的安培力恰好为零。

撤去b导线，在O处固定一长度为L、电流为I的通电导体棒e，电流方向垂直纸面向外，则下列说法正确的是（）A．b导线撤去前，电流的大小关系为I22I1B．b导线撤去前，四根导线所受的安培力均为零C ．b 导线撤去后，导体棒e 所受安培力方向为沿y 轴负方向D ．b 导线撤去后，导体棒e 所受安培力大小为22kII 2 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】b 导线撤去前，各导线受力如图所示A ．由题意可知2db ab F F =即212222IkI L k I L L L=得212I I =故A 错误；B ．导线a 所受的合力为2221111122022I k I L k I L kI k L L -=-≠ 故B 错误；CD ．导线b 撤去后，导线a 、e 间的磁场力与c 、e 间的磁场力大小相等，方向相反，合力为0，导线d 、e 为同方向电流相互吸引，即导体棒e 所受安培力方向为沿y 轴负方向，大小为22222eF k IL kI IL==故C正确，D错误。

故选C。

9．已知长直导线中电流I产生磁场的磁感应强度分布规律是B=Ikr（k为常数，r为某点到直导线的距离）。

如图所示，在同一平面内有两根互相平行的长直导线甲和乙，两导线通有大小分别为2I和I且方向相反的电流，O点到两导线的距离相等。

现测得O点的磁感应强度的大小为B。

则甲导线单位长度受到的安培力大小为（）A．06B IB．04B IC．03B ID．02B I【答案】C【解析】【详解】设两导线间距为d，根据右手螺旋定则知，甲导线和乙导线在O点的磁感应强度方向均为垂直纸面向里，根据矢量叠加有2622I I kIB k kd d d=+=乙导线在甲导线处产生的磁感应强度大小6BIB kd==则甲导线单位长度受到的安培力大小23B IB ILFL⨯==C正确，ABD错误。

故选C。

10．已知无限长的直线电流磁场的磁感应强度的大小跟电流强度I成正比，跟离开导线的距离r成反比，即kIBr=（k>0）。

如图所示，三根无限长的通电直导线M、N、P都垂直纸面放置，构成一个直角三角形，∠N=90°，∠P=30°，O为MP边中点。

三根导线中电流大小相同，方向如图。

则O点磁场方向应为（）A．A方向B．E方向C．C方向D．D方向【答案】C【解析】【分析】【详解】ABCD．由安培定则判断通电直导线产生的磁场方向，可知M、P在O点产生的磁场方向都过O点且垂直于MP向下；N在O点产生的磁场方向过O点垂直于NO向上。

再把它们矢量求和，方向沿OC方向，ABD错误，C正确。

故选C。

11．如图所示，水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系．四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置，两直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图所示，当两直导线中的电流都增大时，四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是（）A．线圈a中无感应电流B．线圈b中有感应电流C．线圈c中有感应电流D．线圈d中无感应电流【答案】CD【解析】【分析】【详解】根据安培定则可判断出电流产生的磁场方向，线圈a中的磁场方向均垂直于纸面向里，线圈c中的磁场方向均垂直于纸面向外，线圈b、d中的合磁通量始终为零，故增大两直导线中的电流时，线圈a、c中的磁通量发生变化，有感应电流产生，而线圈b、d中无感应电流产生，选项C、D正确，A、B错误．12．如图所示，三根通电长直导线A、B、C互相平行，其横截面位于等腰直角三角形的三个顶点上，三根导线中通入的电流大小相等，且A、C中电流方向垂直于纸面向外，B中电流方向垂直于纸面向内；已知通电导线在其周围某处产生的磁场的磁感应强度kIBr ，其中I为通电导线中的电流强度，r为某处到通电直导线的距离，k为常量．下列说法正确的是( )A ．A 所受磁场作用力的方向与B 、C 所在平面垂直 B ．B 所受磁场作用力的方向与A 、C 所在平面垂直 C ．A 、B 单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶2D ．A 、B 单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶2【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A ．利用右手定则可知：A 处的合磁场方向沿AC 方向，所以A 所受磁场作用力的方向与A 、C 所在平面垂直，A 错；B ．利用右手定则可知：B 处的合磁场方向沿AC 方向，所以B 所受磁场作用力的方向与A 、C 所在平面垂直，B 对；CD ．知通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度kIB r=，根据磁场的叠加知：A 处的磁场大小为22kIr，而B 2kI r ，所以A 、B 单位长度所受的磁场作用力大小之比为1:2，C 对，D 错； 故选：BC13．某半导体激光器发射波长为1.5×10-6m ，功率为5.0×10-3W 的连续激光．已知可见光波长的数量级为10-7m ，普朗克常量h ＝6.63×10-34J·s ，该激光器发出的 A ．是紫外线B ．是红外线C ．光子能量约为1.3×10-18JD ．光子数约为每秒3.8×1016个【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】波长的大小大于可见光的波长，属于红外线．故A 错误，B 正确．光子能量8341963106.63101.326101.510cE h J J λ---⨯=⨯⨯=⨯⨯＝．故C 错误．每秒钟发出的光子数163.810Ptn E =⨯＝．故D 正确．故选BD ． 【点睛】解决本题的关键熟悉电磁波谱中波长的大小关系，以及掌握光子能量与波长的大小关系c=．E hλ14．自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献．下列说法正确的是（）A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系B．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系C．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系D．焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系【答案】ACD【解析】试题分析：本题考查物理学史，根据电磁学发展中科学家的贡献可找出正确答案．解：A、奥斯特最先发现了电流的磁效应，揭开了人类研究电磁相互作用的序幕，故A正确；B、欧姆定律说明了电流与电压的关系，故B错误；C、法拉第经十年的努力发现了电磁感应现象，故C正确；D、焦耳发现了电流的热效应，故D正确；故选ACD．点评：电流具有磁效应、热效应、化学效应等，本题考查其发现历程，要求我们熟记相关的物理学史．15．下列说法中正确的有（）A．满足F=﹣kx的振动是简谐运动B．波可以发生干涉、衍射等现象C．由波速公式v=λf可知，空气中声波的波速由f、λ共同决定D．发生多普勒效应时波的频率发生了变化E.周期性的振荡电场和振荡磁场彼此交互激发并向远处传播形成电磁波【答案】ABE【解析】【分析】【详解】A、在简谐运动的回复力表达式F=-kx中，对于弹簧振子，F为振动物体在振动方向受到的合外力，k为弹簧的劲度系数；对于单摆回复力为重力沿圆周的切向分力，故A正确．B、一切波都可以发生干涉和衍射现象，是波特有现象，故B正确．C、声波是机械波，机械波的波速由介质决定，故C错误．D、多普勒效应说明观察者与波源有相对运动时，接收到的波频率会发生变化，但波源的频率不变，故D错误．E、变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，交替产生电场和磁场形成由近向远传播的电磁波，故E正确．故选【点睛】衍射、干涉是波所特有的现象，机械波的波速由介质决定；根据多普勒效应可知，当波源和观察者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高．当波源和观察者距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低；根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，交替产生，由近向远传播，形成电磁波．二、第十三章电磁感应与电磁波初步实验题易错题培优（难）16．(1)在“探究楞次定律”的实验中除需要已知绕向的螺线管、条形磁铁外,还要用到电表．请从下列电表中选择（______）A．量程为0~3 V的电压表B．量程为0~3 A的电流表C．量程为0~0.6 A的电流表D．零刻度在中间的灵敏电流表(2)某同学按下列步骤进行实验:①将已知绕向的螺线管与电表连接;②设计表格,记录将磁铁N、S极插入和抽出过程中引起感应电流的磁场方向、磁通量变化、感应电流的方向、感应电流的磁场方向;③分析实验结果,得出结论．上述实验中,漏掉的实验步骤是______．丙(3)图甲为某实验小组利用微电流传感器做验证楞次定律实验时,在计算机屏幕上得到的波形,横坐标为时间t,纵坐标为电流I．根据图线分析知道:将条形磁铁的N极插入圆形闭合线圈时得到图甲内①所示图线．现用该磁铁,如图乙所示,从很远处按原方向沿一圆形线圈的轴线匀速运动,并穿过线圈向远处而去．图丙中较正确地反映线圈中电流I与时间t关系的是____．【答案】D查明电流流入电表方向与电表指针偏转方向的关系B【解析】【详解】（1）[1]．由于电流方向会发生变化，所以应该用零刻度在中间的灵敏电流表，故选D。

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第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷试卷(word版含答案)

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第十三章电磁感应与电磁波精选试卷试卷（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．如图所示，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别静止在螺线管的左右两侧，现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动，则ab和cd棒的运动情况是()A．ab向左运动，cd向右运动B．ab向右运动，cd向左运动C．ab、cd都向右运动D．ab、cd保持静止【答案】A【解析】【分析】【详解】由安培定则可知螺线管中磁感线方向向上，金属棒ab、cd处的磁感线方向均向下，当滑动触头向左滑动时，螺线管中电流增大，因此磁场变强，即磁感应强度变大，回路中的磁通量增大，由楞次定律知，感应电流方向为a→c→d→b→a，由左手定则知ab受安培力方向向左，cd受安培力方向向右，故ab向左运动，cd向右运动；A. ab向左运动，cd向右运动，与结果一致，故A正确；B. ab向右运动，cd向左运动，与结果不一致，故B错误；C. ab、cd都向右运动，与结果不一致，故C错误；D. ab、cd保持静止，与结果不一致，故D错误；2．如图所示，三根相互平行的固定长直导线1L、2L和3L垂直纸面如图放置，与坐标原点分别位于边长为a的正方形的四个点上，1L与2L中的电流均为I，方向均垂直于纸面向外，3L中的电流为2I，方向垂直纸面向里（已知电流为I的长直导线产生的磁场中，距导线r处的磁感应强度kIBr（其中k为常数）．某时刻有一质子（电量为e）正好沿与x轴正方向成45°斜向上经过原点O，速度大小为v，则质子此时所受磁场力为( )A．方向垂直纸面向里，大小为23kIve a B ．方向垂直纸面向外，大小为32kIve C ．方向垂直纸面向里，大小为32kIve D ．方向垂直纸面向外，大小为23kIve 【答案】B【解析】【详解】 根据安培定则，作出三根导线分别在O 点的磁场方向，如图：由题意知，L 1在O 点产生的磁感应强度大小为B 1＝ kI a ，L 2在O 点产生的磁感应强度大小为B 2＝ 2a L 3在O 点产生的磁感应强度大小为B 3＝2 kI a，先将B 2正交分解，则沿x 轴负方向的分量为B 2x ＝2a °＝ 2kI a ，同理沿y 轴负方向的分量为B 2y ＝ 2a °＝ 2kI a ，故x 轴方向的合磁感应强度为B x ＝B 1+B 2x ＝3 2kI a，y 轴方向的合磁感应强度为B y ＝B 3−B 2y ＝32kI a ，故最终的合磁感应强度的大小为22322x y kI B B B a ＝＝，方向为tanα＝ y xB B ＝1，则α=45°，如图：故某时刻有一质子（电量为e）正好沿与x轴正方向成45°斜向上经过原点O，由左手定则可知，洛伦兹力的方向为垂直纸面向外，大小为f＝eBv＝322kIvea，故B正确; 故选B．【点睛】磁感应强度为矢量，合成时要用平行四边形定则，因此要正确根据安培定则判断导线周围磁场方向是解题的前提.3．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（）A．B． C．D．【答案】B【解析】【分析】要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况：地磁的南极在地理北极的附近，故右手的拇指必需指向南方，然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向．【详解】地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西．故B正确．【点睛】主要考查安培定则和地磁场分布，掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在．另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定．4．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；5．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．6．如图所示为水平放置的两根等高固定长直导线的截面图，O点是两导线间距离的中点，a、b是过O点的竖直线上与O点距离相等的两点，两导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流．下列说法正确的是( )A．两导线之间存在相互吸引的安培力B．O点的磁感应强度为零C．O点的磁感应强度方向竖直向下D．a、b两点的磁感应强度大小相等、方向相反【答案】C【解析】【分析】【详解】由图可知，两处电流的方向相反，所以它们之间存在相互排斥的作用力．故A错误．由安培定则可知，左侧的电流在O处产生的磁场方向竖直向下，右侧的电流在O处产生的磁场方向竖直向下，方向相同，所以合磁场的方向向下．故B错误，C正确．结合安培定则，分别作出两处电流在a、b两点的磁场方向如图，可知a、b两点的磁感应强度方向相同．故D错误．故选C.7．当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时北极指向读者的是（）A．B．C．D．【答案】C【解析】【分析】【详解】A、通电直导线电流从左向右，根据右手螺旋定则，则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针静止时北极背离读者，故A错误；B、如图所示，根据右手螺旋定则，磁场的方向逆时针（从上向下看），因此小磁针静止时北极背离读者，故B错误；C、环形导线的电流方向如图所示，根据右手螺旋定则，则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针静止时北极指向读者，故C正确；D、根据右手螺旋定则，结合电流的方向，则通电螺线管的内部磁场方向，由右向左，则小磁针的静止时北极指向左，故D错误；8．正三角形ABC在纸面内，在顶点B、C处分别有垂直纸面的长直导线，通有方向如图所示、大小相等的电流，正方形abcd也在纸面内，A点为正方形对角线的交点，ac连线与BC平行，要使A点处的磁感应强度为零，可行的措施是A．在a点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向外B．在b点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向里C．在c点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向外D．在d点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向里【答案】A【解析】【详解】由图可知，B导线中方向向里，C导线中方向向外，根据安培定则知两导线在a点处的磁'=．如图所示：感应强度方向夹角为120°，合磁感应强度B B要使A点处的磁感应强度为零，则：A.在a点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向外，根据安培定则可知a 在A点产生的磁场方向向上，A点处的磁感应强度可能为零，故A正确；B.在b点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向里，根据安培定则可知b 在A点产生的磁场方向向左，A点处的磁感应强度不可能为零，故B错误；C.在c点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向外，根据安培定则可知c 在A点产生的磁场方向向下，A点处的磁感应强度不可能为零，故C错误；D.在d点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向里，根据安培定则可知b 在A点产生的磁场方向向右，A点处的磁感应强度不可能为零，故D错误。

高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷真题汇编[解析版]

高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷真题汇编[解析版]

高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷真题汇编[解析版]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．如图所示，三根相互平行的固定长直导线1L 、2L 和3L 垂直纸面如图放置，与坐标原点分别位于边长为a 的正方形的四个点上， 1L 与2L 中的电流均为I ，方向均垂直于纸面向外， 3L 中的电流为2I ，方向垂直纸面向里（已知电流为I 的长直导线产生的磁场中，距导线r 处的磁感应强度kI B r（其中k 为常数）．某时刻有一质子（电量为e ）正好沿与x 轴正方向成45°斜向上经过原点O ，速度大小为v ，则质子此时所受磁场力为( )A ．方向垂直纸面向里，大小为23kIve B ．方向垂直纸面向外，大小为322kIve a C ．方向垂直纸面向里，大小为32kIve a D ．方向垂直纸面向外，大小为23kIve 【答案】B【解析】【详解】 根据安培定则，作出三根导线分别在O 点的磁场方向，如图：由题意知，L 1在O 点产生的磁感应强度大小为B 1＝ kIa，L 2在O 点产生的磁感应强度大小为B2＝2kIa，L3在O点产生的磁感应强度大小为B 3＝2kIa，先将B2正交分解，则沿x轴负方向的分量为B2x＝2kIasin45°＝2kIa，同理沿y轴负方向的分量为B2y＝2kIasin45°＝2kIa，故x轴方向的合磁感应强度为B x＝B1+B2x＝32kIa，y轴方向的合磁感应强度为B y＝B3−B2y＝32kIa，故最终的合磁感应强度的大小为22322x ykIB B Ba＝＝，方向为tanα＝yxBB＝1，则α=45°，如图：故某时刻有一质子（电量为e）正好沿与x轴正方向成45°斜向上经过原点O，由左手定则可知，洛伦兹力的方向为垂直纸面向外，大小为f＝eBv＝322kIvea，故B正确; 故选B．【点睛】磁感应强度为矢量，合成时要用平行四边形定则，因此要正确根据安培定则判断导线周围磁场方向是解题的前提.2．当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时北极指向读者的是（）A．B．C．D．【答案】C【解析】【分析】【详解】A、通电直导线电流从左向右，根据右手螺旋定则，则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针静止时北极背离读者，故A错误；B、如图所示，根据右手螺旋定则，磁场的方向逆时针（从上向下看），因此小磁针静止时北极背离读者，故B错误；C、环形导线的电流方向如图所示，根据右手螺旋定则，则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针静止时北极指向读者，故C正确；D、根据右手螺旋定则，结合电流的方向，则通电螺线管的内部磁场方向，由右向左，则小磁针的静止时北极指向左，故D错误；3．如图所示，真空中两个等量异种点电荷＋q(q＞0)和-q以相同角速度绕O点在纸面中沿逆时针方向匀速转动，O点离＋q较近，则( )A．O点的磁感应强度方向始终垂直纸面向外B．O点的磁感应强度方向始终垂直纸面向里C．O点的磁感应强度方向随时间周期性变化D．O点的磁感应强度大小随时间周期性变化【答案】A【解析】【详解】点电荷＋q绕O点匀速转动，相当于逆时针方向的环形电流，由安培定则可知，在O点产生磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外；点电荷－q绕O点匀速转动，相当于顺时针方向的环形电流，由安培定则可知，在O点产生磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里．因＋q 离O点近，＋q在O点激发的磁场的磁感应强度较强，故合磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外，选项A正确，B、C错误；由于＋q和－q离O点的距离始终保持不变，则等效电流在该点产生的磁感应强度大小不变，合磁场的磁感应强度大小保持不变，选项D错误．4．如图所示，把两个完全一样的环形线圈互相垂直地放置，它们的圆心位于一个共同点O 上，当通以相同大小的电流时，O点处的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度大小之比是()A．1∶1 B2∶1 C．12D．2∶1【答案】B【解析】【详解】根据安培定则可知，竖直方向的通电圆环在圆心O 处产生的磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为B ，水平方向的通电圆环在圆心O 处产生的磁感应强度方向竖直向上，大小为B ，两者相互垂直，圆心O 处的磁感强度的大小是2O B B ，一个线圈单独产生的磁感应强度大小为B ，则O 点处的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度大小之比2:1，故B 正确，A 、C 、D 错误；故选B ．【点睛】该题是关于磁场的叠加问题，首先运用安培定则每个圆环在圆心O 处产生的磁感应强度的方向，利用平行四边形定则进行矢量合成，即求出O 处的磁感应强度大小．5．下列关于电磁感应现象的认识，正确的是( )A ．它最先是由奥斯特通过实验发现的B ．它说明了电能生磁C ．它是指变化的磁场产生电流的现象D ．它揭示了电流受到安培力的原因【答案】C【解析】【分析】【详解】电磁感应现象最先是由法拉第通过实验发现的，它说明了磁能生电的问题，它是指变化的磁场产生电流的现象，故选项C 正确．6．如图所示，在匀强磁场中，两长直导线P 和Q 垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l ，图中P 、Q 连线竖直。

第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷测试卷附答案

第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷测试卷附答案

第十三章电磁感应与电磁波精选试卷测试卷附答案一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难）1．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．2．三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．3．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；4．如图，在直角三角形ACD区域的C、D两点分别固定着两根垂直纸面的长直导线，导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流，∠A=90︒，∠C=30︒，E是CD边的中点，此时E 点的磁感应强度大小为B，若仅将D处的导线平移至A处，则E点的磁感应强度（）A．大小仍为B,方向垂直于AC向上B ．大小为32B ，方向垂直于AC 向下 C ．大小为3B ，方向垂直于AC 向上 D ．大小为3B ，方向垂直于AC 向下【答案】B【解析】【分析】【详解】根据对称性C 、D 两点分别固定着两根垂直纸面的长直导线在E 点产生的磁感应强度02B B =由几何关系可知 AE =CE =DE所以若仅将D 处的导线平移至A 处在E 处产生的磁感应强度仍为B 0，如图所示仅将D 处的导线平移至A 处，则E 点的磁感应强度为032cos30B B '=︒=方向垂直于AC 向下。

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)

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r 0，请你猜测B 点处的磁感应强度是( )A ．220R I B r ∝ B ．()32220IB Rr ∝+ C ．()232220R IB R r∝+D ．()2032220r 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 ∝ Ir，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．()32220IR r + 的单位为A/m 3，单位不相符，选项B 错误，()232220R IRr +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．()2032220r 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．2．如图所示为六根与水平面平行的导线的横截面示意图，导线分布在正六边形的六个角，导线所通电流方向已在图中标出。

已知每条导线在O 点磁感应强度大小为0B ，则正六边形中心O 处磁感应强度的大小和方向（ ）A ．大小为零B ．大小02B ，方向沿x 轴负方向C ．大小04B ，方向沿x 轴正方向D ．大小04B ，方向沿y 轴正方向【答案】D【解析】【分析】【详解】根据磁场的叠加原理，将最右面电流向里的导线在O 点产生的磁场与最左面电流向外的导线在O 点产生的磁场进行合成，则这两根导线的合磁感应强度为B 1；同理，将左上方电流向外的导线在O 点产生的磁场与右下方电流向里的导线在O 点产生的磁场进行合成，则这两根导线的合磁感应强度为B 2；将右上方电流向里的导线在O 点产生的磁场与左下方电流向外的导线在O 点产生的磁场进行合成，则这两根导线的合磁感应强度为B 3。