江苏省前黄高级中学物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷专题练习
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波测试卷测试卷附答案

高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波测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.如图为两形状完全相同的金属环A 、B 平行竖直的固定在绝缘水平面上,且两圆环的圆心O l 、O 2的连线为一条水平线,其中M 、N 、P 为该连线上的三点,相邻两点间的距离满足MO l =O 1N=NO 2 =O 2P .当两金属环中通有从左向右看逆时针方向的大小相等的电流时,经测量可得M 点的磁感应强度大小为B 1、N 点的磁感应强度大小为B 2,如果将右侧的金属环B 取走,P 点的磁感应强度大小应为A .21B B - B .212B B -C .122B B -D .13B 【答案】B 【解析】对于图中单个环形电流,根据安培定则,其在轴线上的磁场方向均是向左,故P 点的磁场方向也是向左的.设1122MO O N NO O P l ====,设单个环形电流在距离中点l 位置的磁感应强度为1l B ,在距离中点3l 位置的磁感应强度为3l B ,故M 点磁感应强度113l l B B B =+,N 点磁感应强度211l l B B B =+,当拿走金属环B 后,P 点磁感应强度2312P l B B B B ==-,B 正确;故选B. 【点睛】本题研究矢量的叠加合成(力的合成,加速度,速度,位移,电场强度,磁感应强度等),满足平行四边形定则;掌握特殊的方法(对称法、微元法、补偿法等).2.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.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: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r 0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.4.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。
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卷(Word版 含解析)

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.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.分子运动看不见、摸不着,不好研究,但科学家可以通过研究墨水的扩散现象认识它,这种方法在科学上叫做“转换法”,下面是小红同学在学习中遇到的四个研究实例,其中采取的方法与刚才研究分子运动的方法相同的是()A.研究电流、电压和电阻关系时,先使电阻不变去研究电流与电压的关系;然后再让电压不变去研究电流与电阻的关系B.用磁感线去研究磁场问题C.研究电流时,将它比做水流D.电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定【答案】D【解析】【分析】【详解】A.这种研究方法叫控制变量法,让一个量发生变化,其它量不变,A错误;B.用磁感线去研究磁场问题的方法是建立模型法,使抽象的问题具体化,B错误C.将电流比做水流,这是类比法,C错误D.判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定,即将电流的有无转化为灯泡是否发光,故是转化法,D正确。
故选D。
3.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3B ,方向垂直于AC 向下 C .大小为32B ,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032cos302B B B '=︒=方向垂直于AC 向下。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波测试卷测试卷(解析版)

高中物理必修第3册第十三章电磁感应与电磁波测试卷测试卷(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.22R IBr∝B.()3222IBR r∝+C.()23222R IBR r∝+D.()23222r IBR 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=KIr,其中Ir的单位A/m;22R Ir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.()3222IR r+的单位为A/m3,单位不相符,选项B错误,()23222R IR r+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.()23222r IR r+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.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.3.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。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷专题练习(word版

高中物理必修第3册第十三章电磁感应与电磁波试卷专题练习(word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,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.22R IBr∝B.()3222IBR r∝+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.3.如图为两组同心闭合线圈的俯视图,若内线圈通有图示的I 1方向的电流,则当I 1增大时外线圈中的感应电流I 2的方向及I 2受到的安培力F 的方向分别是( )A .I 2顺时针方向,F 沿半径指向圆心B .I 2顺时针方向,F 沿半径背离圆心向外C .I 2逆时针方向,F 沿半径指向圆心D .I 2逆时针方向,F 沿半径背离圆心向外【答案】D【解析】【详解】如图内线圈的电流方向为顺时针方向,由安培定则分析得知,外线圈中磁通量方向向里,当I 1增大时,穿过外线圈的磁通量增大,根据楞次定律判断外线圈中的感应电流I 2的方向为逆时针,外线圈所在处磁场方向向外。
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)

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.分子运动看不见、摸不着,不好研究,但科学家可以通过研究墨水的扩散现象认识它,这种方法在科学上叫做“转换法”,下面是小红同学在学习中遇到的四个研究实例,其中采取的方法与刚才研究分子运动的方法相同的是()A.研究电流、电压和电阻关系时,先使电阻不变去研究电流与电压的关系;然后再让电压不变去研究电流与电阻的关系B.用磁感线去研究磁场问题C.研究电流时,将它比做水流D.电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定【答案】D【解析】【分析】【详解】A.这种研究方法叫控制变量法,让一个量发生变化,其它量不变,A错误;B.用磁感线去研究磁场问题的方法是建立模型法,使抽象的问题具体化,B错误C.将电流比做水流,这是类比法,C错误D.判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定,即将电流的有无转化为灯泡是否发光,故是转化法,D正确。
江苏省苏州市物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷专题练习

江苏省苏州市物理第十三章电磁感应与电磁波精选测试卷专题练习一、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;2.三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,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.4.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.5.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3B ,方向垂直于AC 向下 C .大小为32B ,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032cos302B B B '=︒=方向垂直于AC 向下。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波测试卷测试题(Word版 含解析)

高中物理必修第3册第十三章电磁感应与电磁波测试卷测试题(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.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【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.3.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.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.4.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.5.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专题练习(word版

高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷专题练习(word 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,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.2.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:002IB r μπ=,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/A 2).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r 0处的磁感应强度应为( )A .()2032222r I R r+ B .()032222IRR rμ+C .()2032222IR R rμ+ D .()20032222r IR rμ+【答案】C 【解析】 根据,002IB r μπ=,μ0单位为:T•m/A ; A 、等式右边单位:23m 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:23(T m/A)m A=T m⋅⋅,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=T m ⋅⋅,左边单位为T ,相同,但当r 0=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r 0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.3.如图为两组同心闭合线圈的俯视图,若内线圈通有图示的I 1方向的电流,则当I 1增大时外线圈中的感应电流I 2的方向及I 2受到的安培力F 的方向分别是( )A .I 2顺时针方向,F 沿半径指向圆心B .I 2顺时针方向,F 沿半径背离圆心向外C .I 2逆时针方向,F 沿半径指向圆心D .I 2逆时针方向,F 沿半径背离圆心向外 【答案】D 【解析】 【详解】如图内线圈的电流方向为顺时针方向,由安培定则分析得知,外线圈中磁通量方向向里,当I 1增大时,穿过外线圈的磁通量增大,根据楞次定律判断外线圈中的感应电流I 2的方向为逆时针,外线圈所在处磁场方向向外。
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江苏省前黄高级中学物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷专题练习一、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。
如图所示:根据磁场叠加原理可知12302B B B B ===由几何关系可知B 2与B 3的夹角为120°,故将B 2与B 3合成,则它们的合磁感应强度大小也为2B 0,方向与B 1的方向相同,最后将其与B 1合成,可得正六边形中心处磁感应强度大小为4 B0,方向沿y轴正方向.选项D正确,ABC错误。
故选D。
2.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.3.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。
A .大小仍为B ,方向垂直于AC 向上 与上述结论不相符,故A 错误;B .大小为32B ,方向垂直于AC 向下 与上述结论相符,故B 正确;C.大小为32B,方向垂直于AC向上与上述结论不相符,故C错误;D.大小为3B,方向垂直于AC向下与上述结论不相符,故D错误;故选B。
4.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。
5.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.6.如图,同一平面内有两根互相平行的长直导线M 和N ,通有等大反向的电流,该平面内的a 、b 两点关于导线N 对称,且a 点与两导线的距离相等.若a 点的磁感应强度大小为B ,则下列关于b 点磁感应强度B b 的判断正确的是( )A .B b >2B ,方向垂直该平面向里B .B b <12B ,方向垂直该平面向外 C .12B<B b <B ,方向垂直该平面向里 D .B<B b <2B ,方向垂直该平面向外【答案】B【解析】根据右手螺旋定则可知两导线在a 点形成磁场方向相同,由于两导线电流大小相等,a 点与两导线的距离也相等,故单根导线在a 点形成磁感应强度大小为B/2.由于a 与b 与导线N 距离相等,导线N 在b 点磁感应强度大小为B/2,方向垂直该平面向外;导线M 在b 点磁感应强度大小小于B/2,且方向垂直该平面向里,故b 点磁感应强度小于B/2,方向垂直该平面向外,故B 正确,ACD 错误.故选B7.三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形,在导线中通过的电流均为I ,方向如图所示。
a 、b 和c 三点分别位于三角形的三个顶角的角平分线上,且到相应顶点的距离相等。
将a 、b 和c 处的磁感应强度大小分别记为B 1、B 2和B 3,下列说法正确的是( )A .B 1=B 2<B 3B .B 1=B 2=B 3C .a 和c 处磁场方向垂直于纸面向外,b 处磁场方向垂直于纸面向里D .a 处磁场方向垂直于纸面向外,b 和c 处磁场方向垂直于纸面向里【答案】A【解析】【分析】【详解】AB .由安培定则判断,对a 和b ,其临近的两条导线在a 和b 点产生的磁感应强度等大方向,磁感应强度相互抵消,则a 和b 处的磁感应强度就等于远离的那条导线产生的磁感应强度,有12B B ;对c ,其临近的两条导线在c 产生的磁感应强度等大同向,磁感应强度加倍,而远离c 的那条导线在c 产生的磁感应强度小于其临近的两条导线在c 产生的磁感应强度,且方向相反,在c 处的磁感应强度3B 应大于a 和b 处的磁感应强度1B 和2B , A 正确,B 错误;CD .由安培定则判断可得a 和b 处磁场方向垂直于纸面向外,c 处磁场方向垂直于纸面向里,CD 错误;故选A .8.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 。
9.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【答案】C【解析】【分析】【详解】A .极体不仅能够吸引带电的微粒,还能依靠静电效应吸引微小的电中性颗粒,故A 错误;B .极体吸附小微粒利用了静电感应,但驻极体内部的总电荷量为零,只是分子取向一致,对外显示静电效应而已,故B 错误;C .带电的微粒由于静电效应能被驻极体吸引,但驻极体内部正负电荷代数和为零,不存在中和现象,故C 正确;D .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,这是因为驻极体内部的分子取向再次变得杂乱无章的缘故,故D 错误。
故选C。
10.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。