新人教版高中物理必修三第十三章《电磁感应与电磁波初步》测试题答案解析3.docx
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新人教版高中物理必修三第十三章《电磁感应与电磁波初步》测试题答案解析3
一、选择题
1．（0分）[ID：
126788]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
2．（0分）[ID：
126775]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
3．（0分）[ID：
126772]关于磁通量的概念，以下说法中正确的是（ ）
A．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大
B．磁感应强度越大，线圈面积越大，则穿过闭合回路的磁通量也越大
C．磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的
D．穿过线圈的磁通量为零，但磁感应强度不一定为零
4．（0分）[ID：
126765]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
5．（0分）[ID：
126735]如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，以导线为中心，R为半径的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是（ ）
A．直导线中电流方向垂直纸面向里
B．a点的磁感应强度为
T，方向向右
C．b点的磁感应强度为
T，方向斜向下，与B成45°角
D．d点的磁感应强度为0
6．（0分）[ID：
126732]关于磁感应强度，下列正确的说法是（）
A．根据B=
，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL成反比
B．磁感应强度B是矢量，方向与F的方向相同
C．磁感应强度B是矢量，方向与通过该点的磁感线的切线方向相同
D．通电导线在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感强度一定为零
7．（0分）[ID：
126731]三根通电长直导线平行放置，其截面构成等边三角形，O点为三角形的中心，通过三根直导线的电流大小分别用小I1，I2、I3表示，电流方向如图所示.当I1=I2=I3=I时，O点的磁感应强度大小为B，通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小跟电流成正比，则下列说法正确的是（）
A．当I1=3I，I2=I3=I时，O点的磁感应强度大小为2B
B．当I1=3I，I2=I3=I时，O点的磁感应强度大小为3B
C．当I2=3I，I1=I3=I时，O点的磁感应强度大小为
B
D．当I3=3I，I1=I2=I时，O点的磁感应强度大小为
B
8．（0分）[ID：
126717]如图所示，纸面内有平行于平面连线向右的匀强磁场，磁感应强度大小为B0，三条长直导线P、Q和M垂直纸面放置，其截面PQM在纸面内形成等边三角形、当P、Q两导线中均通有向里的电流I时，等边三角形MPQ的中心O点的磁感应强度为2B0。
若M导线也通以向里的电流I，其它条件不变，则O点的磁感应强度为
A．2B0B．
B0
C．
B0D．B0
9．（0分）[ID：
126713]三根完全相同的长直导线互相平行，它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处，导线中通有大小相同的电流，导线a、c中电流同向且与b中电流方向相反，如图所示。
已知每根通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度大小与该导线的距离成反比，通电导线b在d处所产生的磁场的磁感应强度大小为B，则三根通电导线产生的磁场在d处的合磁感应强度大小为
A．B
B．2B
C．3B
D．0
10．（0分）[ID：
126703]在同一平面内有互相绝缘的三根无限长直导线ab、cd、ef围成一个等边三角形，一根导线通过的电流大小相等，方向如图所示，O点为等边三角形的中心，M、N两点分别为O点关于导线ab、cd的对称点．已知O点的磁感应强度大小为Bl，M点的磁感应强度大小为B2．若辙去导线ef，保持导线ab、cd中的电流不变，则此时N点的磁感应强度大小为
A．
B．
C．
D．
11．（0分）[ID：
126699]三根平行的长直导体棒分别过正三角形ABC的三个顶点，并与该三角形所在平面垂直，各导体棒中均通有大小相等的电流，方向如图所示．则三角形的中心O处的合磁场方向为（ ）
A．平行于AB，由A指向BB．平行于BC，由B指向C
C．平行于CA，由C指向AD．由O指向C
12．（0分）[ID：
126698]在磁感应强度为B的匀强磁场内，放一面积为S的正方形线框。
当线框平面与磁场方向垂直时，穿过线框所围成面积的磁通量为（）
A．
B．
C．
D．0
二、填空题
13．（0分）[ID：
126869]如图所示，某区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。
一边长为L的单匝正方形线圈恰好有一半在磁场内，线圈平面与磁场方向垂直。
则穿过此线圈的磁通量为_____。
14．（0分）[ID：
126868]1820年丹麦物理学家______首先通过实验发现电流的磁效应，提示了电与磁的内在联系；随后英国物理学家_____通过十年的艰苦努力终于发现了电磁感应的现象。
15．（0分）[ID：
126834]如图所示，A、B两通电直导线位于同一平面内，电流方向如图中箭头所示，则通电导线A在B处产生的磁场方向为，通电导线B的磁场对通电导线A的作用力方向是．
16．（0分）[ID：
126826]一矩形线圈面积S＝10cm2，它和匀强磁场方向之间的夹角θ1＝30°，穿过线圈的磁通量Ф＝2×10－4Wb，则磁场的磁感应强度B＝______________；若线圈以一条边为轴转180°，则穿过线圈的磁通量的变化量为____________；若线圈平面和磁场方向之间的夹角变为θ2＝0°，则Ф0＝________________。
17．（0分）[ID：
126816]如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，那么合上电键后，将原线圈迅速插入副线圈时，电流计指针_______；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针______（填向左偏，向右偏，不偏）。
18．（0分）[ID：
126808]一根导线长0.2m，通以3A的电流，在磁场中某处受到的最大的磁场力是6×10－2N，则该处的磁感应强度B的大小是________T．当该导线的长度减小一半，则该处的B的大小是________T。
当电流和导线都增加为原来的两倍，则该处的B的大小是________T.
19．（0分）[ID：
126794]奥斯特研究电和磁的关系的实验中，通电导线附近的小磁针发生偏转的原因是_____________________．实验时为使小磁针发生明显偏转，通电前导线应放置在其上方，并与小磁针保持________．（填“垂直”、“平行”或“任意角度”）
20．（0分）[ID：
126793]家用微波炉是一种利用微波的电磁能加热食物的新型灶具，主要由磁控管、波导管、微波加热器、炉门、直流电源、冷却系统、控制系统、外壳等组成．接通电源后，220V交流电经一变压器，一方面在次级（副线圈）产生3．4V交流电对磁控管加热，同时在次级产生2000V高压经整流加到磁控管的阴、阳两极间，使磁控管产生频率为2450MHZ的微波．微波输送至金属制成的加热器（炉腔），被来回反射，微波的电磁作用使食物分子高频地运动而使食物内外同时受热，因而加热速度快，效率高，并能最大限度的保存食物中的维生素．
（1）变压器产生高压的原、副线圈匝数之比为__________．
（2）导体能反射微波，绝缘体可使微波透射，而食物中通常含有的蛋白质、水、脂肪较易吸收微波而转换成热，故在使用微波炉时应_________填写字母代号）
A．用金属容器盛放食物放入炉中后加热B．用陶瓷容器盛放食物放入炉内加热
C．将微波炉置于磁性材料周围D．将微波炉远离磁性材料周围
三、解答题
21．（0分）[ID：
126952]音箱中的扬声器、电话、磁盘、磁卡等生活中的许多器具都利用了磁体的磁性。
请选择一个你最熟悉的器具，简述它是怎样利用磁体的磁性来工作的。
22．（0分）[ID：
126910]某雷达工作时，发射电磁波的波长
，每秒脉冲数
；每个脉冲持续的时间
，电磁波的振荡频率为多少？
最大的侦察距离是多少？
23．（0分）[ID：
126900]如图甲所示，条形磁铁N极附近有一水平放置的矩形金属线框，它从位置Ⅰ到位置Ⅱ再到位置Ⅲ。
在此过程中，线框中磁通量有没有变化，怎样变化？
线框中有无感应电流产生？
24．（0分）[ID：
126898]如图所示，一只密绕的通电螺线管，它的直径是dcm，通过螺线管每一匝线圈的磁通量都是
。
你能算出螺线管内部P点和螺线管右端
点的磁感应强度吗？
为什么？
25．（0分）[ID：
126980]把一长20cm的直导线放入永磁体产生的匀强磁场中，使导线和磁场方向垂直，导线中的电流是2.0A，受到的安培力大小是3.6×10-2N。
求：
（1）永磁体产生的匀强磁场的磁感应强度多大？
（2）将导线从磁场中取走后，永磁体产生的匀强磁场的磁感应强度为多大？
26．（0分）[ID：
126976]如图所示，通电长直导线MN与闭合的矩形金属线圈abcd彼此绝缘，可视为在同一水平面内，直导线与线圈的对称轴线重合。
当直导线MN中电流增大时，穿过线圈abcd的磁通量是否变化?
线圈中是否有感应电流?
请判断并说出理由。
【参考答案】
2016-2017年度第*次考试试卷参考答案
**科目模拟测试
一、选择题
1．C
2．C
3．D
4．A
5．C
6．C
7．A
8．D
9．A
10．D
11．A
12．A
二、填空题
13．
14．奥斯特法拉第
15．垂直纸面向里向左
16．4T4×10－4Wb0
17．向左偏向左偏
18．10101
19．通电导线周围存在磁场；平行【解析】
20．11:
100BD
三、解答题
21．
22．
23．
24．
25．
26．
2016-2017年度第*次考试试卷参考解析
【参考解析】
**科目模拟测试
一、选择题
1．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．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．D
解析：
D
A．当回路与磁场平行时，没有磁感线穿过回路，则回路的磁通量为零，这时磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量不一定越大，故A错误；
B．根据
磁感应强度越大，线圈正对磁场面积越大，则磁通量也越大，并不是线圈面积越大，磁通量越大，故B错误；
C．磁通量发生变化，可能是线圈正对磁场面积发生变化，也可能是磁场发生变化，故C错误；
D．磁通量为零时，可能回路与磁场平行，则磁感应强度不一定为零，故D正确。
故选D。
4．A
解析：
A
A．电磁炉是利电磁感应原理和电流的热效应来工作的，故A错误，符合题意；
B．微波时电磁波的一部分，食物分子在微波的作用下剧烈震动，内能增大，温度升高，达到加热的目的，故B正确，不符合题意；
C．雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的，故C正确，不符合题意；
D．不同温度的物体发出的红外线特征不同，夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的，故D正确，不符合题意。
故选A。
5．C
解析：
C
A．由题，c点的磁感应强度为0，说明通电导线在c点产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，即得到通电导线在c点产生的磁感应强度方向水平向左，根据安培定则判断可知，直导线中的电流方向垂直纸面向外，选项A错误；
B．通电导线在a处的磁感应强度方向水平向右，则a点磁感应强度为2T，方向与B的方向相同，选项B错误；
C．由上知道，通电导线在b点产生的磁感应强度大小为1T，由安培定则可知，通电导线在b处的磁感应强度方向竖直向下，根据平行四边形与匀强磁场进行合成得知，b点感应强度为
T，方向与B的方向成45°斜向下，选项C正确；
D．通电导线在d处的磁感应强度方向竖直向上，则d点感应强度为
T，方向与B的方向成45°斜向上，不为零，选项D错误。
故选C。
6．C
解析：
C
A．磁感应强度B的定义式为
，采用的是比值定义法，则知B与F、IL均无关，故A错误；
B．B的方向与F的方向是垂直关系，故B错误；
C．磁感应强度的方向可以用磁感线的切线方向形象表示，即磁感应强度的方向与通过该点的磁感线的切线方向相同，故C正确；
D．电流在磁场中某点不受磁场力作用，可能是电流的方向与磁场的方向垂直，但该点的磁感强度不一定为零，故D错误。
故选C。
7．A
解析：
A
AB．根据安培定则画出I1、I2、I3在O点的磁感应强度示意图，当I1=I2=I3时，令B1=B2=B3=B0，示意图如图甲所示
根据磁场叠加原理，可知此时O点的磁感应强度大小B与B0满足关系
；
当I1=3I2，I2=I3=I时，B1=3B0，B2=B3=B0，示意图如图乙所示
由图乙解得O点的磁感应强度大小为4B0=2B，故A正确，B错误；
CD．当I2=3I，I1=I3=I时，B1=B3=B0，B2=3B0，示意图如图丙所示
由图丙解得O点的磁感应强度大小为
，同理可得，当I3=3I，I1=I2=I时，O点的磁感应强度大小也为
，故CD错误。
故选A。
8．D
解析：
D
由题可知，当M没有通电流时P、Q两导线在O点产生的磁感应强度大小都为B，将两个磁感应强度合成，由几何关系可知它们的合磁感应强度也为B，方向水平向右，如图所示：
将该合磁感应强度再与匀强磁场B0合成，由题知中心O点的磁感应强度为2B0，所以B=B0；当导线M也通以向里的电流I，则三根导线产生的合磁感应强度如图所示：
由几何关系可知，三根导线产生在O点产生的磁感应强度大小相等，其中P与Q的合磁感应强度与M在O点产生的磁感应强度，大小相等，方向相反，所以在O点只有匀强磁场产生的磁感应强度，则此时O点的磁感应强度为B0，故选D。
9．A
解析：
A
设正方体边长为L，通电导线b在d处所产生的磁场的磁感应强度大小为B，则
ac在d处所产生的磁场的磁感应强度大小为
;
根据右手定则可知，三条直导线在d点产生的磁场方向如图，则d点的合磁场为
A．B，与结论相符，选项A正确；
B．2B，与结论不相符，选项B错误；
C．3B，与结论不相符，选项C错误；
D．0，与结论不相符，选项D错误；
10．D
解析：
D
设每根导线中的电流在O点产生的磁感应强度大小为B0，ef、cd的电流在M点产生的磁感应强度大小都为B'0，则在O点有B1=B0，在M点有：
撤去导线ef后，在N点有
联立各式可得：
故选D.
11．A
解析：
A
【分析】
由题意可知考查磁感应强度的矢量性，根据右手螺旋定则及磁感应强度的矢量性分析可得．
根据右手螺旋定则，电流A在O产生的磁场平行于BC，且由C向B，B电流在O产生的磁场平行AC，且由A向C，电流C在O产生的磁场平行AB，且由A向B，由于三导线电流大小相同，到O点的距离相同，根据平行四边形定则，则合场强的方向平行于AB，由A指向B．
A．由前面分析可知合磁场方向平行于AB，由A指向B故A正确
BCD．由前分析可知合磁场平行于AB，由A指向B故BCD错误．
【点睛】
先用右手螺旋定则确定出每条导线在0处磁感应强度的大小，再矢量求和可求得合磁场的方向．
12．A
解析：
A
当线框平面与磁场方向垂直时，穿过线框所围成面积的磁通量为
A.
与上述计算结果
相符，故A正确；
B.
与上述计算结果
不相符，故B错误；
C.
与上述计算结果
不相符，故C错误；
D.0与上述计算结果
不相符，故D错误。
二、填空题
13．
[1]由计算磁通量的公式，可得
14．奥斯特法拉第
解析：
奥斯特法拉第
［1］［2］1820年，丹麦物理学家奥斯特首先通过实验发现通电导体周围存在磁场，提示了电与磁的内在联系；英国物理学家法拉第经过10年艰苦不懈的努力发现了电磁感应的现象。
15．垂直纸面向里向左
解析：
垂直纸面向里，向左
[1]．根据右手螺旋定则得：
通电直导线A中在B处的磁场方向，垂直纸面向里．
[2]．根据左手定则可知，通电导线B的磁场对通电导线A的作用力方向是向左．
【点评】
右手螺旋定则在应用过程中容易出现错误，要加强练习，增加熟练程度，要注意与右手定则、左手定则的区别．
16．4T4×10－4Wb0
解析：
4T4×10－4Wb0
[1]磁感应强度为
[2]线圈以一条边为轴转过180°，穿过线圈的磁能量的变化为
[3]若线圈平面和磁场方向之间的夹角变为θ2=0°，则Φ=0。
17．向左偏向左偏
解析：
向左偏向左偏
[1]因为闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，根据楞次定律可知，副线圈中磁通量变大，若合上电键后，将原线圈迅速插入副线圈时，副线圈中磁通量也变大，因此电流计的指针向左偏；
[2]若将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电阻变小，副线圈磁通量变大，因此电流计的指针向左偏。
18．10101
解析：
10.10.1
[1]．根据磁感应强度的定义式，有：
由此可知该处的磁感应强度为0.1T；
[2][3]．磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与导线的放置、长短、电流大小等因素无关．当该导线的长度减小一半，则该处的B的大小是0.1T。
当电流和导线都增加为原来的两倍，则该处的B的大小是0.1T.
19．通电导线周围存在磁场；平行【解析】
解析：
通电导线周围存在磁场；平行
【解析】
1820年奥斯特通过实验发现通电导线附近的小磁针发生偏转，说明了电流的周围存在磁场；在该实验时为使小磁针发生明显偏转，通电前导线应放置在其上方，并沿南北方向，与小磁针保持平行．
【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，注意积累．
20．11:
100BD
解析：
11:
100B.D
（1）[1]接通电源后，220V的交流电经过变压器后，在次级产生2000V高压交流电，根据电压与匝数成正比得
（2）[2]
A．微波加热食品的过程是食物中的蛋白质、水、脂肪等各种分子随微波引起的振荡电场的变化而加速地振动，使食物的内能增加，温度升高；微波炉中不能使用金属容器，如果使用金属容器，微波的不能穿透金属容器，能量不能被食品吸收，会越积越多，损害微波炉．故A错误；
B．用陶瓷容器将食物放入炉内加热时，微波能够穿透容器，被食品吸收．故B正确；
CD．若将微波炉放在磁性材料的附近，磁性材料会影响微波炉内部的材料的磁性，故C错误，D正确。
故选BD。
三、解答题
21．
见解析
扬声器是通过给磁体附近的线圈通电，磁体产生磁场对线圈产生作用，从而线圈振动，同时带动喇叭的纸盆振动，发出声音。
22．
，
雷达的最大侦察距离应等于电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播距离的一半。
由
可得电磁波的振荡频率
电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播的距离为
所以雷达的最大侦察距离
【点睛】
通过题意分析出“雷达的最大侦察距离应等于电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播距离的一半”，再应用
和
解题。
23．
见解析
线框从位置Ⅰ到位置Ⅱ再到位置Ⅲ，主要是线框平面与磁感应强度的夹角发生变化（由于都在条形磁铁N极附近，磁感应强度大小的变化不大，可忽略）。
如图乙所示，从位置Ⅰ到位置Ⅱ，磁感线由下而上斜穿过平面，线框平面与磁感应强度的夹角变小，向上的磁通量变小；
从位置Ⅱ到位置Ⅲ，磁感线由上而下斜穿过平面，线框平面与磁感应强度的夹角变大，向下的磁通量变大。
由于线框中磁通量发生了变化，因而有感应电流产生。
24．
P点能算出，
，
点处是非匀强磁场，不能算出
螺线管内部是匀强磁场，且线圈密绕，可以认为每匝线圈都与磁场垂直，则
点处是非匀强磁场，不能算出。
25．
（1）9×10-2T；
（2）9×10-2T
（1）根据磁感应强度定义式得
（2）将导线从磁场中取走后，永磁体产生的匀强磁场的磁感应强度仍为9×10-2T
26．
不，见解析
不变化，因为电流放在中间位移，则在线圈中左右两侧的磁通量相互抵消，磁通量为零，当只改变电流强度时，磁通量不变，不会产生感应电流。
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