(必考题)高中物理必修三第十三章《电磁感应与电磁波初步》测试卷(包含答案解析)(8)

一、选择题

1．(0分)[ID：126788]沈括在《梦溪笔谈》中记载了“以磁石磨针锋”制造指南针的方法，磁针“常微偏东，不全南也”。他是世界上第一个指出地磁场存在磁偏角的人，比西方早了400年。关于地磁场，下列说法中正确的是（ ） A．地磁场只分布在地球的外部 B．地理南极点的地磁场方向竖直向上 C．地磁场穿过地球表面的磁通量为零 D．地球表面各处地磁场的磁感应强度相等

2．(0分)[ID：126766]如图所示，在直角三角形acd中，∠a=60，三根通电长直导线垂直纸面分别放置在a、b、c三点，其中b为ac的中点。三根导线中的电流大小分别为I、2I、3I，方向均垂直纸面向里。通电长直导线在其周围空间某点产生的磁感应强度B＝

kI，其中I表示电流强度，r表示该点到导线的距离，k为常数。已知a点处导线在d点r产生的磁感应强度大小为B0，则d点的磁感应强度大小为（ ）

A．B0 是（ ）

B．2B0 C．3B0 D．4B0

3．(0分)[ID：126765]电磁波谱家族有众多的成员。关于电磁波的应用，下列说法不正确的

A．电磁炉是利用电磁波来工作的

B．微波炉是利用电磁波的能量来快速煮熟食物的 C．雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的

D．夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的

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．F LB．F SC．FL D．FS 6．(0分)[ID：126741]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C．大小为3B，方向垂直于AC向下 23B，方向垂直于AC向上 2D．大小为3B，方向垂直于AC向下

7．(0分)[ID：126732]关于磁感应强度，下列正确的说法是（ ）

A．根据B =

F，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL成反比 ILB．磁感应强度B是矢量，方向与F的方向相同

C．磁感应强度B是矢量，方向与通过该点的磁感线的切线方向相同 D．通电导线在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感强度一定为零

8．(0分)[ID：126727]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. a、0、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等.关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（ ）

A．O点处的磁感应强度为零

B．a 、c两点处的磁感应强度的方向相同 C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 D．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反

9．(0分)[ID：126719]四根完全相同的长直导线互相平行，它们的截面处于一个正方形的四个顶点上，导线中通有大小都相等的电流，电流的方向如图所示，O点是正方形对角线交点．每一根通电导线单独在O点产生的磁感应强度大小是B．则O点的磁感应强度大小是（ ）

A．22B B．2B C．B D．0

10．(0分)[ID：126708]下列四幅图所做的实验都与磁场有关，有关实验时要满足的条件或者实验现象正确的是

A．甲图的实验说明磁场能产生电流 B．乙图的实验所揭示的原理可制成发电机 C．丙图是演示电磁感应现象的实验装置 D．丁图中麦克风应用了磁场对电流的作用

11．(0分)[ID：126706]一根电缆埋藏在一堵南北走向的墙里，王华同学想利用学过的知识判断电缆中的电流 方向，他在墙的西侧处放一指南针，电路接通后，发现指南针指向刚好比原来旋转180，由此可以断定，这根电缆中电流的方向（ ）

。

A．可能是竖直向上 C．可能是向南

B．可能是竖直向下 D．可能是向北

12．(0分)[ID：126694]在地球赤道上进行实验时，用磁传感器测得赤道上P点地磁场的磁感应强度大小为B0.将一条形磁铁固定在P点附近的水平面上，让N极指向正北方向，如图所示，此时用磁传感器测得P点的磁感应强度大小为B1；现将条形磁铁以P点为轴旋转90°，使其N极指向正东方向，此时用磁传感器测得P点的磁感应强度大小应为（可认为地磁南、北极与地理北、南极重合）（ ）

A．B1-B0

2C．B0B12 B．B1+B2

2D．2B0B122B0B1 二、填空题

13．(0分)[ID：126886]一根长为20 cm的导体棒垂直磁场方向放在匀强磁场中。当导体棒中通有0.05 A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：126882]如图探究电磁感应现象应选用图中___________（选填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验。在这个现象中感应电流的方向与___________的方向和___________的方向有关。

15．(0分)[ID：126879]匀强磁场中有一段长为0.2m的直导线，它与磁场方向垂直，当通过3A的电流时，受到6.0102N的磁场力，则磁场的磁感应强度是______T；当通入的电流

加倍时，磁场的磁感应强度是______T。

16．(0分)[ID：126858]___________预言电磁波的存在，而___________证实了电磁波的存在。

17．(0分)[ID：126842]如图所示，匀强磁场的磁感应强度为0．8 T，矩形线圈abcd的边长为ab=\"10\" cm，bc=\"20\" cm，线圈平面与磁场平行．

（1）若以ab边为轴，线圈转过30°，这时穿过线圈的磁通量为_____，在这一过程中，磁通量的变化量为______．

（2）若以ad边为轴，线圈转过30°，这时穿过线圈的磁通量为_____，磁通量的变化量为_______．

18．(0分)[ID：126819]如图所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N极指向右，则可以判断电源的_____端为正极，_____端为负极。（均选填“c”或“d”）

19．(0分)[ID：126792]把一个面积为2.0×10﹣2m2的单匝线圈放在磁感应强度为3.0×10﹣2T的匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向平行时，穿过线圈平面的磁通量为_____Wb；当线圈绕0 0’轴转动至与磁场方向垂直时，穿过线圈平面的磁通量为_____Wb．在此转动过程中，穿过线圈平面的磁通量_____（填“变大”、“变小”或“不变”）．

20．(0分)[ID：126791]一根长为0.2m的直导线，通有1.0A的电流，把它放在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，并与磁场方向垂直，则导线受到的安培力为_____N．若将导线中的电流强度减小为0.5A，则该磁场的磁感应强度为_____T，此时导线受到的安培力为_____N．

三、解答题

21．(0分)[ID：126972]请判断下列情形中电流的方向。

(1)图（a）中，当电流通过导线时，导线下磁针的N极转向纸外； (2)图（b）中，当电流通过环形导线时，导线下磁针的N极转向纸外； (3)当电流通过螺线管时，磁针N的指向如图（c）所示。

22．(0分)[ID：126959]有人根据BF提出：磁场中某点的磁感应强度B与通电导线在磁IL场中所受的磁场力F成正比，与电流I和导线长度l的乘积成反比。这种说法有什么问题？

23．(0分)[ID：126951]如图，线圈面积为是S，线圈平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过线圈的磁通量是多少？若线圈绕OO＇转过60°角，则穿过线圈的磁通量是多少？若从初始位置转过90°角，则穿过线圈的磁通量是多少？

24．(0分)[ID：126933]电焊作业时，会产生对人体有害的电焊弧光。焊接电弧温度在

3000C时，辐射出大量频率为1.01015Hz的电磁波。根据波长判断，它属于哪种电磁

波？电焊工人作业时，需要佩戴专业的防护头盔（如图），这是为什么？

25．(0分)[ID：126908]如图所示，竖直放置的长直线MN中通以恒定电流，矩形金属线框abcd跟导线在同一平面内。当线框以直导线为轴转动时，线框中能否产生感应电流？

26．(0分)[ID：126898]如图所示，一只密绕的通电螺线管，它的直径是d cm，通过螺线管每一匝线圈的磁通量都是。你能算出螺线管内部P点和螺线管右端P点的磁感应强度吗？为什么？

【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．C 2．D 3．A 4．B 5．B 6．B 7．C 8．B 9．A 10．B

11．A 12．D

二、填空题 13．4T

14．乙磁场ab棒移动 15．101

16．麦克斯韦赫兹 17．8×10-3Wb8×10-3Wb00 18．cd

19．6×10﹣4变大 20．0804004

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．C 解析：C

A．根据磁场的性质可知，磁感线是闭合的，故地球內部一定有磁感线，故一定有磁场，选项A错误；

B．地理南极点并不是地磁的N极，故地理南极点处磁场方向不是竖直向上的，选项B错误；

C．根据磁通量的性质可知，由外向里和从里向外穿过地球表面的磁感线条数一定相等故地磁场穿过地球表面的磁通量为零，选项C正确；

D．地球两极处磁感应强度最大，而赤道上磁感应强度最小，选项D错误。 故选C。

2．D

解析：D

设直角三角形的ad边长为r，则ac边长为2r，根据直导线产生的磁感应强度公式可得a点处导线在d点产生的磁感应强度大小为

IB0k

r由安培定则知方向水平向左；同理有c点处导线在d点产生的磁感应强度大小为

3IB1=k=3B0

3r方向竖直向下；b点处导线在d点产生的磁感应强度大小为

B2=k

方向垂直于bd斜向左下方；如图所示

2I=2B0 r

因

B13tan60 B0可知B1和B0的合磁感应强度沿B2的方向，故d点的磁感应强度大小为

B合B2B02B124B0

方向垂直于bd斜向左下方

故选D。

3．A

解析：A

A．电磁炉是利电磁感应原理和电流的热效应来工作的，故A错误，符合题意；

B．微波时电磁波的一部分，食物分子在微波的作用下剧烈震动，内能增大，温度升高，达到加热的目的，故B正确，不符合题意；

C．雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的，故C正确，不符合题意；

D．不同温度的物体发出的红外线特征不同，夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的，故D正确，不符合题意。 故选A。

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

B2

根据磁能量密度的定义可得：L间隙中磁场的能量为

EVB2SL

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

FLB2SL

解得

B故B正确，ACD错误。 故选B。

F S6．B

解析：B

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

B0由几何关系可知

B 2AE=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B0，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

B2B0cos30方向垂直于AC向下。

3B 2A．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C．大小为3B，方向垂直于AC向下 与上述结论相符，故B正确； 23B，方向垂直于AC向上 与上述结论不相符，故C错误； 2D．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。

7．C

解析：C

A．磁感应强度B的定义式为BA错误；

B．B的方向与F的方向是垂直关系，故B错误；

C．磁感应强度的方向可以用磁感线的切线方向形象表示，即磁感应强度的方向与通过该点的磁感线的切线方向相同，故C正确；

D．电流在磁场中某点不受磁场力作用，可能是电流的方向与磁场的方向垂直，但该点的磁感强度不一定为零，故D错误。 故选C。

F，采用的是比值定义法，则知B与F、IL均无关，故IL8．B

解析：B

A．由安培定则分别画出两直导线在a、b、c、d、O点的磁场方向，如下图所示

由平行四边形定则可得，O点的磁感应强度不为零，选项A错误； B．a、c两点处磁感应强度的方向都竖直向下，选项B正确；

C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向均竖直向下，选项C错误； D．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，选项D错误。 故选B。

9．A

解析：A

根据右手螺旋定则，各电流产生的磁场的方向如图：

1与3导线电流产生磁场都沿左下方，而2与4导线产生磁场都沿右下方，由于各电流产生的磁场的大小都是B，所以合磁场的方向沿角平分线的方向，大小等于22B； A.与分析相符，故A正确； B.与分析不符，故B错误； C.与分析不符，故C错误； D.与分析不符，故D错误．

10．B

解析：B 【分析】

由题意可知考查电磁感应和电流磁效应的应用，根据实验原理分析可得。 A．甲图是奥斯特实验，说明电流周围有磁场，故A错误；

B．乙图的实验说明切图割磁感应线能够产生感应电流，其原理可制成发电机，故B正确；

C．丙图的实验装置把电能转化为机械能，而电磁感应现象是把其它能转化为电能，故C错误；

D．丁图中麦克风应用的是电磁感应原理，故D错误。

【点睛】

电流磁效应特点：电流产生磁场，直线电流周围的磁场可以用右手螺旋定则确定，电磁感应现象的特点：把其它能转化为电能，产生的感应电流方向可以用右手定则判断。

11．A

解析：A

指南针的N极原来指向北方，旋转180度，知N极指向南，知该处的磁场方向向南，根据右手螺旋定则，知墙中的电缆电流方向，在竖直方向可能竖直向上；而在水平方向上，不可能有电流的，否则依据右手螺旋定则，小磁针不可能只在水平面上转动。 A．可能是竖直向上，与结论相符，选项A正确； B．可能是竖直向下，与结论不相符，选项B错误； C．可能是向南，与结论不相符，选项C错误； D．可能是向北，与结论不相符，选项D错误；

12．D

解析：D

根据题意，赤道上P点地磁场的磁感应强度大小为B0；条形磁铁N极指向正北方向时，其磁感应强度也向正北方向，故条形磁铁在P点产生的磁感应强度大小为B=B1－B0；条形磁铁N极指向正东方向时，其磁感应强度也向正东方向，此时两个分矢量垂直，故P点的合磁感应强度大小为BB1B0B022B02B122B0B1；

2A. B1-B0，与结论不相符，选项A错误； B. B1+B2，与结论不相符，选项B错误；

2C. B0B12，与结论不相符，选项C错误；

2D. 2B0B122B0B1，与结论相符，选项D正确；

二、填空题 13．4T 解析：4T 根据

FBIL

可得导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为

BF0.4T14．乙磁场ab棒移动 IL解析：乙 磁场 ab棒移动

[1] 探究电磁感应现象应选用图乙装置进行实验；

[2][3]在探究电磁感应现象实验中感应电流的方向与磁场方向和导体ab棒运动的方向有关。

15．101

解析：1 0.1

[1]由题，通电导线与磁场垂直，则磁场的磁感强度为

F6102BT0.1T

IL30.2[2]磁场的磁感强度由磁场本身决定，与通电导线中的电流无关，当通入的电流加倍时，磁场的磁感强度仍为0.1T。

16．麦克斯韦赫兹

解析：麦克斯韦 赫兹 [1]麦克斯韦预言了电磁波的存在。 [2] 赫兹证实了电磁波的存在。

17．8×10-3Wb8×10-3Wb00

解析：8×10-3 Wb 8×10-3 Wb 0 0 试题分析： （1）Φ=BSsin30°=0．8×0．1×0．2×ΔΦ=Φ2-Φ1=（8×10-3-0）Wb=8×10-3 Wb．

（2）以ad边为轴转过30°的过程中，穿过线圈的磁通量始终为零． 考点：磁通量

名师点睛：此题是对磁通量及磁通量的变化的求解的考查，记住求解磁通量的公式Φ=BSsinθ，并且要理解θ的物理意义．

Wb=8×10-3 Wb

18．cd

解析：c d

[1][2]小磁针的N极水平向右，知螺线管内部的磁场方向向右，根据右手螺旋定则知，电流在螺线管中的方向从c到d，则c端为电源的正极，d为电源的负极

19．6×10﹣4变大

﹣

解析：6×104 变大

解：当线圈平面与磁场方向平行时，线圈平面与磁场方向的夹角为0度，则Φ=0． 当线圈绕0 0’轴转动至与磁场方向垂直时，Φ=BS=2×10﹣2×3×10﹣2Wb=6×10﹣4Wb．根据Φ=BSsinθ知，在此转动过程中，穿过线圈平面的磁通量变大． 故答案为0，6×10﹣4，变大． 【点评】

解决本题的关键掌握磁通量的公式，知道当线圈平面与磁场平行时，磁通量为0，当线圈平面与磁场方向垂直时，磁通量最大．

20．0804004

解析：08 0.4 0.04 解：导线受到的安培力为： F=BIL=0.4×0.2×1N=0.08N

磁场的磁感应强度只与磁场本身有关，与电流大小无关，电流强度减小为0.5A，则该磁场的磁感应强度仍为0.4T，

此时安培力为：F=BI′L=0.4×0.2×0.5=0.04N

故答案为0.08，0.4，0.04． 【点评】

解决本题的关键掌握安培力的公式F=BIL，知道磁场的磁感应强度只与磁场本身有关．

三、解答题 21．

(1) 从右向左；(2)逆时针方向； (3)从左向右看，螺线管中的电流为逆时针方向

(1)根据右手螺旋定则，将右手握住通电直导线，四根手指指向磁感线的环绕方向（从左向右看，磁场逆时针方向），则大拇指方向即为电流方向，电流向左；

(2)根据右手螺旋定则，大拇指方向是为磁场方向（垂直于纸面向外），则四根手指环绕方向即为电流方向，故电流为逆时针方向；

(3)因为小磁针N指向电源右端，所以螺线管右端为S极，根据右手螺旋定则判断，将右手握住螺线管，大拇指方向指向螺线管N极方向，则四根手指环绕方向即为电流方向，故电源右端为正极，左端为负极，从左向右看，螺线管中的电流为逆时针方向。

22．

见解析

这种说法是错误的，磁感应强度

BF IL是采用比值法定义的，磁场中某点的磁感应强度B是由磁场本身决定的，与安培力F无关，跟电流强度|和导线长度L均无关。

23．

1BS，2BS，30

线圈平面与磁场方向垂直时，则穿过线圈的磁通量是

121BS

若线圈绕OO＇转过60°角，则穿过线圈的磁通量是

2BScos601BS 2若从初始位置转过90°角，线圈与磁场方向平行，则穿过线圈的磁通量是

3024．

紫外线，紫外线能量较大，皮肤被照射时轻者会出现红肿、疼痒、脱皮，重者甚至引发癌变，还会对眼睛造成极大的伤害，会引起结膜、角膜炎，长期照射可能会引起白内障等 根据

c31087310m 15f1.010可知该电磁波属于紫外线，

紫外线能量较大，皮肤被照射时轻者会出现红肿、疼痒、脱皮，重者甚至引发癌变，还会

对眼睛造成极大的伤害，会引起结膜、角膜炎，长期照射可能会引起白内障等，所以电焊工人作业时，需要佩戴专业的防护头盔。

25．

不能

线框以导线为轴转动时，磁场始终与线框垂直，所以穿过线框的磁通量不变，线框在转动过程中不产生感应电流。

26．

4104P点能算出，，P点处是非匀强磁场，不能算出

πd2螺线管内部是匀强磁场，且线圈密绕，可以认为每匝线圈都与磁场垂直，则

BPSP点处是非匀强磁场，不能算出。

41042d102πd2 π()2