山西省长治市第二中学物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷

山西省长治市第二中学物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难）1．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．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。

根据左手定则分析得到：I 2受到的安培力F 方向是沿半径背离圆心向外．所以D 正确，ABC 错误。

4．三根通电长直导线垂直纸面平行固定，其截面构成一正三角形，O 为三角形的重心，通过三根直导线的电流分别用I 1、I 2、I 3表示，方向如图。

现在O 点垂直纸面固定一根通有电流为I 0的直导线，当1230I I I I ===时，O 点处导线受到的安培力大小为F 。

已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比，则（ ）A ．当102303I I I I I ===、时，O 点处导线受到的安培力大小为4FB ．当102303I I I I I ===、时，O 点处导线受到的安培力大小为3FC ．当201303I I I I I ===、时，O 点处导线受到的安培力大小为3FD ．当301203I I I I I ===、时，O 点处导线受到的安培力大小为2F 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】根据安培定则画出123I I I 、、在O 点的磁感应强度123B B B 、、的示意图如图所示当1230I I I I ===时，三根导线在O 点产生的磁感应强度大小相等，设为0B ，根据磁场叠加原理可知，此时O 点的磁感应强度为02B B =此时O 点处对应的导线的安培力002F B I L =AB ．由于通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比，当102303I I I I I ===、时，则有103B B =，230B B B ==根据磁场叠加原理可知，此时O 点的磁感应强度为04B B =此时O 点处对应的导线的安培力0042F B I L F '==故AB 错误；C ．当201303I I I I I ===、时，有203B B =，130B B B ==如图所示根据磁场叠加原理可知023B B =此时O 点处对应的导线的安培力00233F B I L F '==故C 正确；D ．当301203I I I I I ===、时，有303B B =，120B B B ==如图所示根据磁场叠加原理可知023B B =此时O 点处对应的导线的安培力00233F B I L F '==故D 错误。

故选C。

5．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。

6．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．7．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 3，方向垂直于AC 向上 D 3，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。

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3B ，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 。

8．已知通电长直导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度大小B 0与通电导线中的电流强度I 成正比，与该点到通电导线的距离r 成反比，即0IB kr=，式中k 为比例系数。

现有两条相距为L 的通电长直导线a 和b 平行放置，空间中存在平行于图示的菱形PbQa 的匀强磁场（图中未画出）。

已知菱形PbQa 的边长也为L ，当导线a 和b 中通以大小相等、方向如图所示的电流I 时，P 点处的磁感应强度恰好为零。

则下列说法正确的是（ ）A ．Q 点处的磁感应强度大小为I kLB ．匀强磁场的方向从P 点指向Q 点，大小为2I kLC ．匀强磁场的方向从Q 点指向P 点，大小为2I kLD ．两导线连线中点处的磁感应强度大小为3I k L【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】由题意知每股电流在P 点处产生的磁场的磁感应强度大小为I B kL， 由安培定则知导线a 和b 中的电流在P 点处产生的磁场的磁感应强度方向分别垂直Pa 和Pb 。

BC ．由平行四边形定则知匀强磁场的磁感应强度方向应由P 点指向Q 点，且大小为I k L，才能使P 点处的合磁感应强度恰为零，B 、C 项错误； A ．同理可知Q 点处的磁感应强度也为零，A 项错误； D ．由于两导线连线中点到两导线的距离均为2L，两导线在该处产生的磁感应强度加倍，大小均为2I k L ，合磁感应强度的大小为3Ik L，D 项正确。

故选D 。

9．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B10．如图，M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点，O 点为半圆弧的圆心，∠MOP =90︒。