(新教材)2020版物理必修第三册课后练习：电磁感应与电磁波初步测评含解析

1、1 / 7教学资料范本（新教材）2020 版物理人教版必修第三册课后练习：电磁感应与电磁波初步测评含解析编辑：_时间：_2 / 7第十三章测评（时间:60 分钟 满分:100 分）一、选择题（本题共 12 个小题，每题 4 分，共 48 分。16 是单选题，712 是多选题，多 选、错选均不得分，漏选得 2 分）1. 人眼对绿光较为敏感，正常人的眼睛接收到波长为 530 nm 的绿光时，只要每秒钟有 6 个绿光 的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。普朗克常量为 6.63X10-34Js；光速为 3X108m/s,则人眼能察觉 到绿光时所接收到的最小功率约是（ ）A.2.3X10-18W B.3.8X

2、10-19W C.7.OX1O-10W D.1.2X10-18W因只要每秒有 6 个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。所以察觉到绿光所接收的最小功 率 P=?式中 E= 6 各又 e=h尸h?6X6.63X1034X3X1%-18可解得 P=530109- W-2.3X1018W。答案 A2. 如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c 三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是（）A. a、b、c 的 N 极都向纸里转B. b 的 N 极向纸外转，而 a、c 的 N 极向纸里转C. b、c 的 N 极都向纸里转，而 a 的 N 极向纸外转D. b 的 N 极向纸里转

3、 而 a、c 的 N 极向纸外转解由于圆环带负电荷，故当圆环沿顺时针方向转动时，等效电流的方向为逆时针，由安培定则 可判断环内磁场方向垂直纸面向外，环外磁场方向垂直纸面向内，磁场中某点的磁场方向即是放在该点的小磁针静止时N 极的指向，所以 b 的 N 极向纸外转，a、c 的 N 极向纸里转。3.冗指南针是我国古代的四大发明之一。当指南针静止时，其 N 极指向如图中虚线（南北向）所示，若某一条件下该指南针静止时N 极指向如图实线（N 极指向北偏东）所示。则以下判断正确的是（）A. 可能在指南针上面有一导线东西放置B. 可能在指南针上面有一导线东西放置C. 可能在指南针上面有一导线南北放置D. 可

4、能在指南针上面有一导线南北放置若指南针静止时 N 极指向北偏东方向，则有一指向东的磁场，由安培定则知，可能在指南针 上面有530X109南丨Vi，通有由东向西的电流，通有由西向东的电流，通有由北向南的电流，通有由南向北的电流3 / 7一导线南北放置,通有由北向南的电流，故 C 正确。4.如图所示，两个同心圆形线圈a、b 在同一平面内，其半径大小关系为 rarb，条形磁铁穿过圆心并与圆面垂直，则穿过两线圈的磁通量a、b间的大小关系为（）4 / 7A.abB.a=bC.abD. 条件不足，无法判断解条形磁铁内部的磁感线全部穿过a、b 的要多，穿过线圈 a 磁通量的代数和要小，如图所示，通有恒定电流

5、的导线 MN 与闭合线框共1 平移到位置 2,第二次将线框绕 cd 边翻转到位置 2,设先后两次通过 1和2,则（）B.理1= 2D.无法确定设闭合线框在位置 1 时的磁通量为1,在位置 2 时的磁通量为2,直线电流产生的磁场 在位置 1 处比在位置 2 处要强，故12。将闭合线框从位置1 平移到位置 2,磁感线是从闭合线框的同一面穿过的，所以1= |2-1|=1-2；将闭合线框从位置 1 绕 cd 边翻转到位置 2,磁感线分别从闭合线框的正反两面穿过，所以2=1（-2）-1|=1+2（以原来穿过的方向为正方向，则后来从另一面穿过的方向为负方向）。故正确选项为 Co6.如图所示，矩形闭合线圈

6、abed 竖直放置，00是它的对称轴，通电直导线 AB 与 00平行,且 AB、00所在平面与线圈平面垂直A. AB 中电流 I 逐渐增大B. AB 中电流 I 先增大后减小C. AB 正对 00,逐渐靠近线圈00轴逆时针转动 90于通电直导线 AB 与 00平行，且 AB、00所在平面与线圈平面垂直。AB 中无论电流如何变化，或 AB 正对 00靠近线圈或远离线圈，线圈中磁通量均为零，不能在线圈中产生感应电流，选项 A、B、C 错;线圈绕 00轴逆时针转动 90（俯视），穿过闭合线圈的磁通量变化，线圈中 产生感应电流，选项 D 正确。7.在法拉第时代，下列验证 由磁产生电”设想的实验中，能观

7、察到感应电流的是（）A. 将线圈与电流表组成一闭合回路，让磁铁穿过线圈观察电流表的变化B. 在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C. 将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去a1iI12丨 Nb 两个线圈，而外部磁感线穿过线圈 a 的比穿过线圈 ,故选项 C 正确。5.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量面,第一次将线框由位置 线框的磁通量变化分别为A.理1 2C.1V2B.V1V2与 V1VV2,所以 A、B、C 都有可 台匕冃匕。9. 下列说法正确的是（）A. 磁场中某点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点时

8、，受到的磁场力 F 与?该导线的长度 L、通过的电流 I 的乘积的比值 B=?即磁场中某点的磁感应强度B. 通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C. 磁感应强度 B=?只是定义式，它的大小取决于场源及磁场中的位置，与 F、I、L 以及通电导线在磁场中的方向无关D. 磁场是客观存在的物质解选项考查的是磁感应强度的定义，只有当通电导线与磁场方向垂直时才有B=?A错误；B 选项中，当通电导线与磁场平行时，不受磁场力，此时，磁感应强度不一定为零，B 错误;C 选项 中，B=?是定义式，磁场强弱取决于场源及磁场中的位置，C 正确;磁场与电场一样，都是客观存在的物质；D 正确。D10

9、. 下列说法中正确的是（）A. 电荷在某处不受静电力的作用，则该处的电场强度为零B. 一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零C. 把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的静电力与试探电荷电荷量的比值表示该点电场的强弱D. 把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流乘积的比值表示该处磁场的强弱把电荷放入某处，如果电荷没有受到静电力的作用，则该处不存在电场或该处的电场强度为零，故 A 正确;把通电直导线放入某处，如果放置的方向不合适，即使有磁场存在，通电直导线也 可能不受磁场力的作用，故 B 错误；由电场强度的定义式 E=?知，电场强度等于试

10、探电荷受到的?静电力 F 与所带电荷量 q 的比值，故 C 正确;磁感应强度的定义式B=?的成立是有条件的，即通电直导线要与磁场方向垂直，否则不成立，故 D 错误。6 / 711.（20 xx 全国卷H）如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线Li、L2,LI中的电流方向向左丄2中的电流方向向上；Li的正上方有 a、b 两点，它们相对于 L2对称。整个系统处于匀强外 磁场中，外磁场的磁感应强度大小为BO,方向垂直于纸面向外。已知a、b 两点的磁感应强度大1 1小分别为3BO和2BO,方向也垂直于纸面向外。则（）解设 Li在 a、b 点产生的磁感应强度分别为Bia、Bib,L2在 a、b 点产生

11、的磁感应强度分别为B2a、B2b,根据安培定则可知，Bla=Blb,方向均垂直纸面向里；B2a=B2b,B2a方向垂直纸面向里,B2b方 向垂直纸面向外；根据题意，对 a 点有，Bia+B2a-Bo=-?。对 b 点有，Bib-B2b-Bo=-?,联立以上方程32解得 Bia=Blb=22,B2a=B2b=2,选项 A、C 正确。答案AC12.（20 xx 全国卷I）如图，三根相互平行的固定长直导线Li、L2和 L3两两等距，均通有电流中电流方向与 L2中的相同，与 L3中的相反，下列说法正确的是（）5- LgI- IA.Li所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直B. L3所受磁场作用力

12、的方向与Li、L2所在平面垂直C. Li、L2和 L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为i：i:v3D. Li、L2和 L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为v3 :v3:i解利用同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，受力分析如下设任意两导线间作用力大小为F，则Li受合力 Fi=2Fcos 60 =F ,方向与 L2、L3所在平面平行L2受合力F2=2FCOS60 =F ,方向与 Li、L3所在平面平行A.流经 Li的电流在b 点产生的磁感应强度大小为712B0B.流经 Li的电流在a 点产生的磁感应强度大小为i12BOC.流经 L2的电流在b 点产生的磁感应强度大小为1pBoD.流经 L2的电

13、流在a 点产生的磁感应强度大小为7眨B0I7 / 7、实验题（i2 分）_L3所受合力F3=2FCOS30=v3F,方向与 Li、L2所在平面垂直做选B、Co8 / 713.（1）（4 分）1831 年,物理学家法拉第用如图所示的实验，成功发现了磁生电现象，开关始终处于 闭合状态时，a 线圈中（选填 有”或 无”）感应电流产生，开关闭合或断开瞬间,a 线圈中（选填 有”或 无”感应电流产生。（2）（8 分）下图是某兴趣小组研究磁生电现象所需的器材。请你协助该小组完成如下工作。用实线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路，将小量程电流表和线圈 B 连接成副线圈回路 拼列举出在

14、实验中改变副线圈回 路磁通量，使副线圈回路产生感应电流的三种方式：；。解开关始终闭合时，因穿过 a 线圈的磁通量不变，所以无感应电流产生。开关闭合瞬间穿 过 a 线圈的磁通量突然增大，所以有感应电流产生。开关断开瞬间，穿过 a 线圈的磁通量突然减小，所以有感应电流产生。实物连接如图所示。原线圈 A 插入副线圈 B 后，合上（或断开）开关瞬间；合上开关 后，将原线圈 A 插入副线圈 B 或从副线圈 B 中抽出；合上开关，将原线圈 A 插入副线圈 B 后，移 动滑动变阻器的滑片。（8 分）一磁感应强度为 B 的匀强磁场，方向水平向右，一面积为 S 的矩形线圈 abed 如图所示放 置，平面 abe

15、d 与竖直方向成B角，将 abed 绕 ad 轴转 180角，则穿过线圈平面的磁通量的变化 量是多少？解开台时穿过线圈平面的磁通量为1=BScos &后来穿过线圈平面的磁通量为2=-BS cos0磁通量的变化量为 =|2-1|=2BScos0。答案 BScos015.（10 分）磁场中放一与磁场方向垂直的电流元，通14.9 / 7入的电流是 2.5 A,导线长 10 cm,它受到的磁场力为 5X10-2N。问：（1）这个位置的磁感应强度是多大？10 / 7(2) 如果把通电导线中的电流增大到5 A 时,这一点的磁感应强度是多大？(3) 如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否可以肯定这

16、里没有磁场。析(1)由磁感应强度的定义式得?5X102NB=?= -1= 0.2 T? 2.5AX1X10 m磁感应强度 B 是由磁场和空间位置(点)决定的，和导线的长度 L、电流 I 的大小无关，所 以该点的磁感应强度还是0.2 T。不可以。如果通电导线在磁场中某处不受磁场力 处有磁场,但通电导线与磁场方向平行。答案(1)0.2 T (2)0.2 T (3)不可以16.(10 分)已知山东某地地面处的地磁场水平分量约为磁体附近磁感应强度的实验。他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管附近的轴线上 如图所示。小磁针静止时N 极指向 y 轴正方向，当接通电源后，发现小磁针 N 极指向与 y 轴

17、正方向成 60。角的方向。请在图上标明螺线管导线的绕向，并求出该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度大小。匕接通电源后，小磁针 N 极指向是地磁场和螺线管磁场的合磁场的方向，由此可判定螺线管的磁场在小磁针处方向水平向右，由安培定则判断螺线管导线绕向如答案图所示。由题意知地磁场水平分量By=3X10-5T,设通电螺线管产生的磁场为Bx。由图知?；=tan 60。得17.(12 分)如图所示,ab、cd 为两根相距 2 m 的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场 中，通以 5 A 的电流时，质量为 0.36 kg 的金属棒 MN 沿导轨做匀速运动；当棒中电流增大到 8 A 时，棒能获得 2 m/s2的加速度。已知金属棒受到的磁场力方向水平，求匀强磁场的磁感应强度的大小。 I 设磁感应强度为 B,金属棒与轨道间的动摩擦因数为卩金属棒的