福建省泉州市泉港区第一中学物理第十三章 电磁感应与电磁波专题试卷

福建省泉州市泉港区第一中学物理第十三章 电磁感应与电磁波专题试卷一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难）1．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．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．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 。

4．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点处的磁感应强度方向夹角为120°，合磁感应强度B B'=．如图所示：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。

5．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B0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 k LD ．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 。

6．丹麦物理学家奥斯特在1820年通过实验发现电流磁效应，下列说法正确的是( )A．奥斯特在实验中观察到电流磁效应，揭示了电磁感应定律B．将直导线沿东西方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，小磁针一定会转动C．将直导线沿南北方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，小磁针一定会转动D．将直导线沿南北方向水平放置，把铜针(用铜制成的指针)放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，铜针一定会转动【答案】C【解析】【分析】【详解】奥斯特在实验中观察到了电流的磁效应，而法拉第发现了电磁感应定律；故A错误；将直导线沿东西方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方时，小磁针所在位置的磁场方向可能与地磁场相同，故小磁针不一定会转动；故B错误；将直导线沿南北方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，由于磁场沿东西方向，则小磁针一定会转动；故C正确；铜不具有磁性，故将导线放在上方不会受力的作用，故不会偏转；故D错误；故选C．【点睛】本题考查电流的磁场的性质，要注意能明确电磁场方向的判断，并掌握小磁针受力方向为该点磁场的方向．7．三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2BB．当I1=3I，I2=I3=I时，O点的磁感应强度大小为3B3C．当I2=3I，I1=I3=I时，OD．当I3=3I，I1=I2=I时，O点的磁感应强度大小为3【答案】A【解析】【详解】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B 1=B 2=B 3=B 0，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B 0满足关系012B B =； 当I 1=3I 2，I 2=I 3=I 时，B 1=3B 0，B 2=B 3=B 0，示意图如图乙所示由图乙解得O 点的磁感应强度大小为4B 0=2B ，故A 正确，B 错误； CD ．当I 2=3I ，I 1=I 3=I 时，B 1=B 3=B 0，B 2=3B 0，示意图如图丙所示由图丙解得O 点的磁感应强度大小为0233B B =，同理可得，当I 3=3I ，I 1=I 2=I 时，O 点3B ，故CD 错误。

故选A 。

8．三条在同一平面（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 3 B ．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 ．9．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。