高中物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷易错题(Word版 含答案)
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高中物理第十三章电磁感应与电磁波精选测试卷易错题(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.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.如图为两组同心闭合线圈的俯视图,若内线圈通有图示的I1方向的电流,则当I1增大时外线圈中的感应电流I2的方向及I2受到的安培力F的方向分别是( )
A.I2顺时针方向,F沿半径指向圆心
B.I2顺时针方向,F沿半径背离圆心向外
C.I2逆时针方向,F沿半径指向圆心
D.I2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。
3.三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4F
B .当102303I I I I I ===、时,O 点处导线受到的安培力大小为3F
C .当201303I I I I I ===、时,O 点处导线受到的安培力大小为3F
D .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 。
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。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 ===