必考题高中物理必修三第十三章《电磁感应与电磁波初步》测试题含答案解析1.docx
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必考题高中物理必修三第十三章《电磁感应与电磁波初步》测试题含答案解析1
一、选择题
1．（0分）[ID：
126785]下列说法中正确的是（ ）
A．电源的电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小
B．电动势等于闭合电路中接在电源两极间的电压表测得的电压
C．电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B可能小于或等于
D．磁感应强度越大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量越大
2．（0分）[ID：
126782]下列说法中正确的是（ ）
A．电动势就是电源正负两极间的电压
B．元电荷是自然界中带电量最小的带电体，电子、质子都是元电荷
C．由
可知，同一试探电荷所受电场力越大，则试探电荷所在位置的电场强度越大
D．由
可知，同一通电导线所受磁场力越大，则通电导线所在位置的磁感应强度越大
3．（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
4．（0分）[ID：
126762]有两根长直导线a、b互相平行放置，下图为垂直于导线的截面图，O点为两根导线连线的中点，M、N为两导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O点的距离相等。
若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，则关于线段MN上各点的磁感应强度，下列说法中正确的是（ ）
A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同
B．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反
C．线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零
D．线段MN上有两个点的磁感应强度为零
5．（0分）[ID：
126752]磁场具有能量，磁场中单位体积内所具有的磁场能量叫磁场的能量密度，用符号ω表示，其表达式为ω＝σB2，式中B为磁感应强度，在空气中σ为一常量。
小明同学通过实验测量一条形磁铁N极端面附近的磁感应强度B的大小，他用一块与磁铁端面等大的铁片吸在磁铁上，然后用力缓慢拉开一段微小距离L，如图所示，他测出磁铁端面的面积为S，用力传感器测得拉力F的大小，已知拉力F做的功等于间隙中磁场的能量，则条形磁铁端面附近磁感应强度B的大小可表示为（ ）
A．
B．
C．
D．
6．（0分）[ID：
126742]法拉第是十九世纪英国著名科学家，为物理学的发展做出了非常突出的贡献，关于法拉第的研究工作，以下说法中符合事实的是（ ）
A．发现了电流的磁效应，从而揭示了电和磁的关系
B．发现了电荷间的相互作用规律，并用实验测得元电荷的数值
C．发现了产生电磁感应现象的条件，并制作了发电机
D．发现了电流间相互作用的规律，并提出了判断电流产生的磁场方向的方法
7．（0分）[ID：
126733]如图，在垂直纸面向内的匀强磁场中，有一个平行纸面的金属线框abcd。
要使线框中产生感应电流，下列可行的操作是（ ）
A．将线框上下匀速运动
B．将线框左右匀速运动
C．将线框垂直纸面前后加速运动
D．将线框以ac边为轴匀速转动
8．（0分）[ID：
126728]图中a、b、c为三根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正三角形的三个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。
可以判断出a、b两长直导线在c导线处产生的磁感应强度方向是（ ）
A．向上B．向下C．向左D．向右
9．（0分）[ID：
126722]电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。
现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是：
A．电流方向从b到aB．电流方向从a到b
C．电容器上极板带正电D．电容器不带电
10．（0分）[ID：
126720]关于磁感强度B，下列说法中正确的是
A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关
B．磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力方向一致
C．在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零
D．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大
11．（0分）[ID：
126714]以下物体应用软磁性材料的是（）。
A．银行发行的磁卡背面的磁条B．录音、录像磁带上的磁性材料
C．电脑用的硬盘D．电铃上的电磁铁铁芯
12．（0分）[ID：
126697]随着信息技术的发展,我们可以用磁传感器把磁感应强度变成电信号,通过计算机对磁场进行研究．图中磁传感器探头对磁场很敏感,输出的电信号从右端经过电缆和接口装置进入计算机．现用磁传感器探测通电螺线管轴线上的磁感应强度,将探头从螺线管右端沿轴线向左端移动时,测得磁感应强度B的大小随位置x的变化关系,下面最符合实际情况的图是（ ）
A．
B．
C．
D．
二、填空题
13．（0分）[ID：
126886]一根长为20cm的导体棒垂直磁场方向放在匀强磁场中。
当导体棒中通有0.05A的电流时，导体棒受到的磁场力大小为4×10－3N，则导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为______。
14．（0分）[ID：
126872]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______。
15．（0分）[ID：
126865]利用图（a）所示的装置可以定性研究产生感应电流的条件及其规律。
线圈A、B套在绝缘的闭合环形铁芯C上，线圈B与电流传感器连接。
先将电键S闭合，再断开，电流传感器中的电流随时间变化如图（b）所示，则电流传感器的正接线柱应在__________端（选填“a”或“b”）。
依据t1~t2过程中的电流变化情况，可以得出结论：
________。
16．（0分）[ID：
126841]如图是做探究电磁感应的产生条件实验的器材．
（1）在图中用实线代替导线把它们连成实验电路_____________________________．
（2）由哪些操作可以使灵敏电流计的指针发生偏转（____）
A．闭合开关
B．断开开关
C．保持开关一直闭合
D．将线圈A从B中拔出
（3）假设在开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏转，则当螺线管A向上拔出的过程中，灵敏电流计的指针向______（填“左”或“右”）偏转．
17．（0分）[ID：
126830]有一面积为S的线圈，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量为______；要增大磁通量，可增大______或______；在国际单位制中，磁通量的单位是______。
18．（0分）[ID：
126804]某一电磁波在真空中的传播频率为2450MHz，它的波长为________m（结果保留两位有效数字）。
19．（0分）[ID：
126796]如图所示，当给圆环中通电时，与其共面且在正下方的小磁针S极转向读者，则圆环中的电流方向是__________（填“顺时针”或“逆时针”），圆环中小磁针的__________极转向读者．
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：
126954]磁的应用非常广泛，不同的人对磁应用的分类也许有不同的方法。
请你对磁的应用分类，并每类举一个例子。
22．（0分）[ID：
126941]某实验装置如图所示，在铁芯
上绕着两个线圈
和
。
如果线圈
中电流
与时间
的关系有图所示的甲、乙、丙、丁四种情况，那么在
这段时间内，哪种情况可以观察到线圈
中有感应电流？
23．（0分）[ID：
126935]对应于
的能量子，其电磁辐射的频率和波长各是多少？
24．（0分）[ID：
126924]经测量，人体表面辐射本领的最大值落在波长为940μm处，根据电磁辐射的理论得出，物体最强辐射的波长与物体的绝对温度的关系近似为Tλm=2.90×10-1m⋅K，由此估算人体表面的温度和辐射的能量子的值各是多少？
（h=6.63×10-34J·s）
25．（0分）[ID：
126903]如图所示，在条形磁铁中部垂直套有A、B两个圆环，试分析穿过A环、B环的磁通量谁大。
26．（0分）[ID：
126982]有一个50匝线圈，其横截面是边长
的正方形，放在磁感应强度为
的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直，若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形（横截面的周长不变），在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少？
【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．A
2．C
3．C
4．B
5．B
6．C
7．D
8．B
9．A
10．D
11．D
12．B
二、填空题
13．4T
14．3B【分析】根据等距下电流所产生的B的大小与电流成正比得出各电流在d点所产生的B的大小关系由安培定则确定出方向再利用矢量合成法则求得B的合矢量的大小和方向
15．a磁通量变化时才能产生感应电流；磁通量减小的过程中感应电流的磁场方向与原磁场方向相同
16．ABD；右；
17．BS磁感应强度B线圈在垂直磁场方向的投影面积S韦伯Wb
18．12【分析】由题意分析可知考查波速公式代入数值计算可得
19．逆时针N【解析】当给圆环中通电时与其共面且在正下方的小磁针S极转向读者说明在圆环下面的磁场方向向里由右手定则可知圆环中的电流方向是逆时针圆环中小磁针的N极转向读者
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．A
解析：
A
A．电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，故A正确；
B．闭合电路中电压表测量值为电源的路端电压，不是电源的电动势，故B错误；
C．因电流在磁场中受力时，当B与IL垂直时，
若不垂直，则为
故磁感应强度大于或等于
，故C错误；
D．若线圈与磁场平行，则磁感应强度再大，磁通量也为零，故D错误。
故选A。
2．C
解析：
C
A.电动势不是电源正负两极间的电压，电动势不随外电路变化，电源两极间的电压随外电路变化，A错误；
B.元电荷不是自然界中带电量最小的带电体，电子、质子都不是元电荷，电子和质子所带电荷量的绝对值叫做元电荷，B错误；
C.由
可知，同一试探电荷所受电场力越大，则试探电荷所在位置的电场强度越大，C正确；
D.由
可知，同一通电导线所受磁场力越大，则通电导线所在位置的磁感应强度不一定越大，磁感应强度的大小还与导线和磁感应强度的夹角有关，D错误。
故选C。
3．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。
4．B
解析：
B
AB．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MN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，M点和N点的磁感应强度大小相等，M点磁场向下，N点磁场向上，方向相反。
故A错误，B正确。
CD．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，则知只有О点的磁感应强度为零。
故CD错误。
故选B。
5．B
解析：
B
在用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离L的过程中，拉力F可认为不变，因此F所做的功为
W=F•L
以ω表示间隙中磁场的能量密度，由题给条件
根据磁能量密度的定义可得：
L间隙中磁场的能量为
由题意可知：
F所做的功等于L间隙中磁场的能量，即
W=E
则有
解得
故B正确，ACD错误。
故选B。
6．C
解析：
C
A．1820年奥斯特发现了电流的磁效应，故A错误；
B．美国科学家密立通过油滴实验测定了元电荷的数值，故B错误；
C．法拉第发现了产生电磁感应现象的条件，并制作了发电机，故C正确；
D．根据物理学史可知，安培发现了电流间相互作用的规律，并提出了判断电流产生的磁场方向的方法，故D错误。
故选C。
7．D
解析：
D
ABC．由于磁场是匀强磁场，把线圈向左右拉动，或向上下拉动，或垂直纸面向前后运动，其磁通量均不变化，均无感应电流产生，故ABC错误；
D．当线圈以ac为轴转动时，其磁通量发生变化，故有感应电流产生，故D正确。
故选D。
8．B
解析：
B
由安培定则可知，a导线在c处产生的磁场B1方向为：
垂直ac斜向下，b导线在c处产生的磁场B2方向为：
垂直bc斜向下，磁感应强度大小相等，由几何关系可知，B1与B2成
夹角，由平行四边形定则可知，B1与B2的合磁场向下，B正确，ACD错误。
故选B。
9．A
解析：
A
【分析】
本题考查楞次定律的应用
AB．在N极接近线圈上端的过程中，线圈中的磁通量不断增大，根据楞次定律，可知线圈中产生顺时针的电流，即电流方向应该从b到a，故A选项正确；
CD．电容器的上极板与a端相连，下极板与b端相连，因电路中的电流方向从b到a，则上极板电势低，下极板电势高，即下极板带正电，上极板带负电，故CD均错误。
10．D
解析：
D
AB.磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况及安培力大小无关，磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力方向垂直，不一致，故AB错误；
C.当通电导线与磁场平行放置时，没有安培力，但不能肯定此处没有磁感应强度，故C错误；
D.磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大，故D正确；
故选：
D；
11．D
解析：
D
ABC.磁性材料在我们生活中应用广泛，如：
磁卡、磁盘、磁带、电脑软盘、磁悬浮列车、录音机的磁头等属于硬磁性材料；，故ABC错误；
D.而电铃上的电磁铁铁芯是利用电流的磁效应工作的，属于软磁性的材料．故D正确；
12．B
解析：
B
通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁，内部磁感线的分布均匀，是匀强磁场，管口磁感线较管内磁感线稀疏，磁感应强度较小.
A.图象A与分析结果不相符；故A项错误.
B.图象B与分析结果相符；故B项正确.
C.图象C与分析结果不相符；故C项错误.
D.图象D与分析结果不相符；故D项错误.
二、填空题
13．4T
解析：
4T
根据
可得导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为
14．3B【分析】根据等距下电流所产生的B的大小与电流成正比得出各电流在d点所产生的B的大小关系由安培定则确定出方向再利用矢量合成法则求得B的合矢量的大小和方向
解析：
3B
【分析】
根据等距下电流所产生的B的大小与电流成正比，得出各电流在d点所产生的B的大小关系，由安培定则确定出方向，再利用矢量合成法则求得B的合矢量的大小和方向。
假设正方形的边长为L，通电导线b在d处所产生磁场的磁感应强度大小为B，根据几何关系得
每根通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度大小与距该导线的距离成反比则a与c在d处产生的磁场的强度
方向如图
则d点的磁感应强度
15．a磁通量变化时才能产生感应电流；磁通量减小的过程中感应电流的磁场方向与原磁场方向相同
解析：
a磁通量变化时才能产生感应电流；磁通量减小的过程中感应电流的磁场方向与原磁场方向相同
[1]．当电键S闭合的瞬间，根据楞次定律可知，线圈B中的电流a→B→b，而由图（b）可知此电流为负向电流，可知电流传感器的正接线柱应在a端。
[2]．依据t1~t2过程中的电流变化情况，可以得出结论：
磁通量变化时才能产生感应电流；磁通量减小的过程中感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。
16．ABD；右；
解析：
ABD；右；
试题分析：
（1）探究电磁感应现象实验有两套电路；电源、开关、滑动变阻器、螺线管A组成控制电路；螺旋管B与电流计组成实验电路．
（2）当线圈B中有感应电流产生时，电流表指针发生偏转；根据感应电流产生的条件：
穿过闭合回路的磁通量发生变化，分析答题．
（3）根据楞次定律判断是否有感应电流产生，结合闭合开关瞬间，灵敏电流计的指针向右偏转判断将滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，灵敏电流计的指针的偏转方向．
解：
（1）将电流表与大线圈B组成闭合回路，电源、开关、小线圈A组成闭合回路，电路图如图所示．
（2）AB、将开关闭合或断开，导致穿过线圈的磁通量变化，产生感应电流，电流表指针偏转，故AB正确；
C、保持开关一直闭合，则穿过线圈B的磁通量不变，没有感应电流产生，电流表指针偏转，故C错误；
D、将螺线管A插入（或拔出）螺线管B时穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中产生感应电流，电流表指针偏转，故D正确．
（3）在开关闭合的瞬间，穿过线圈B的磁通量增大，灵敏电流计的指针向左偏转，则当螺线管A向上拔出的过程中，穿过线圈B的磁通量减小，灵敏电流计的指针向右偏转．
故答案为
（1）如图所示：
（2）ABD；
（3）右．
【点评】探究电磁感应现象的实验有两套电路，要知道各电路的阻值与作用．本题考查了感应电流产生的条件，难度不大，是一道基础题，知道感应电流产生的条件、分析清楚图示情景即可正确解题．
17．BS磁感应强度B线圈在垂直磁场方向的投影面积S韦伯Wb
解析：
BS磁感应强度B线圈在垂直磁场方向的投影面积S韦伯Wb
[1]当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量为BS；
[2][3]根据
可知，要增大磁通量，可增大磁感应强度B或线圈在垂直磁场方向的投影面积S；
[4]在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯Wb。
18．12【分析】由题意分析可知考查波速公式代入数值计算可得
解析：
12
【分析】
由题意分析可知考查波速公式，代入数值计算可得。
[1]由
，可得
【点睛】
根据波速公式变形可求得波长的表达式，代入数值计算可得。
19．逆时针N【解析】当给圆环中通电时与其共面且在正下方的小磁针S极转向读者说明在圆环下面的磁场方向向里由右手定则可知圆环中的电流方向是逆时针圆环中小磁针的N极转向读者
解析：
逆时针N
【解析】
当给圆环中通电时，与其共面且在正下方的小磁针S极转向读者，说明在圆环下面的磁场方向向里，由右手定则可知，圆环中的电流方向是逆时针，圆环中小磁针的N极转向读者．
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
（1）利用磁体对铁磁性材料（铁钴镍）的吸引作用，入门吸、带磁性的螺丝刀、手提包磁性扣等；
（2）利用磁体对电流的作用力，如喇叭、耳机、电话、电动机等；
（3）利用磁化现象记录信息，如磁带、此卡和磁盘等。
22．
图乙、丙和丁中都能使线圈B中产生感应电流。
要在线圈B中产生感应电流，线圈A的电流要改变，从而使穿过B的磁通量变化；甲图中电流是恒定的，不可能激发出感应电流；图乙、丙和丁中的电流都是变化的，能使线圈B中产生感应电流。
23．
，
由光子的能量值
该光子的频率为
该光的波长为
24．
36℃，2.12×10-22J
人体表面的温度为
T=
=
K≈309K≈36℃
人体辐射的能量子的值为
ε=h
=6.63×10-34×
J=2.12×10-22J
25．
穿过B环的磁通量大于穿过A环的磁通量
条形磁铁的磁感线是从N极出发，经外空间磁场由S极进入，在磁铁内部的磁感线从S极流向N极，又因磁感线是闭合曲线，所以条形磁铁内外磁感线条数一样多。
向上穿过A、B环的磁感线条数一样多，而向下穿过A环的磁感线多于B环，则A环从下向上穿过的净磁感线少于B环，所以面积越大，磁感线抵消的越多，穿过线圈的磁通量为合磁通量，所以可知B环的磁通量大于A环磁通量。
26．
根据磁通量公式可知
周长不变改成圆形，根据磁通量公式则有
所以磁通量变化量为
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