（新教材）物理必修电磁感应与电磁波初步练习含答案

2020--2021（新教材）物理必修第三册第13章电磁感应与电磁波初步练习含答案必修第三册第13章电磁感应与电磁波初步1、如图所示匀强磁场中有一闭合矩形导线框，在匀强磁场中做图示运动，能产生感应电流的是()2、两个完全一样的金属小球M、N，先让它们各自带电＋5q和＋7q，接触后再分开，则最终M、N的带电荷量分别是()A．＋6q，＋6q B．＋7q，＋5qC．＋12q，＋12q D．＋q，＋q3、举世瞩目的上海磁悬浮列车线是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮列车线，其全程共30km，列车最高速度可达552km/h，单向运行约8min。磁悬浮列车底部装有电磁铁，轨道地面上则安装有线圈。通过地面线圈与列车上的电磁铁之间的排斥力使列车悬浮起来。地面线圈的上端磁极极性与列车上的电磁铁下端极性总保持()A．相同 B．相反C．不能确定 D．以上均不对4、如图所示，L为一根无限长的通电直导线，M为一金属环，L过M的圆心，且通以向上的电流I，则()A．当L中的I发生变化时，环中有感应电流B．当M左右平移时，环中有感应电流C．当M保持水平，在竖直方向上下移动时环中有感应电流D．只要L与M保持垂直，则以上几种情况，环中均无感应电流5、先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直。如图所示，图中a、b两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系。下列说法中正确的是()A．A、B两点磁感应强度相等B．A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度C．A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度D．无法比较磁感应强度的大小6、电磁场理论预言了什么()A．预言了变化的磁场能够在周围空间产生电场B．预言了变化的电场能够在周围空间产生磁场C．预言了电磁波的存在，电磁波在真空中的速度为光速D．预言了电能够产生磁，磁能够产生电7、近年来，无线光通信技术(不需光纤，利用红外线在空间的定向传播来传递信息的通信手段)在局域网、移动通信等多方面显示出巨大的应用前景。关于红外线和光通信，以下说法中正确的是()①光通信就是将文字、数据、图像等信息转换成光信号从一地传向另一地的过程②光纤通信中的光信号在光纤中传输，无线光通信的光信号在空气中传输③红外线的频率比可见光的频率高④红外光子的能量比可见光子的能量大A．①② B．③④C．①③ D．②④*8、如图所示，一带负电的粒子以初速度v进入范围足够大的匀强电场E中，初速度方向与电场方向平行，粒子不计重力。下列说法正确的是()A．粒子一直做匀加速直线运动B．粒子一直做匀减速直线运动C．粒子先做匀减速直线运动，再反向做匀加速直线运动D．粒子先做匀加速直线运动，再反向做匀减速直线运动*9、指南针是我国古代的四大发明之一。司南是春秋战国时期发明的一种指南针，如图所示。它由青铜盘和磁勺组成，磁勺放置在青铜盘的中心，可以自由转动。由于受地磁场作用，司南的磁勺尾静止时指向南方。下列说法中正确的是()A．磁勺能够指示方向，是利用了地磁场对磁勺的作用B．磁勺的指向不会受到附近磁铁的干扰C．磁勺的指向不会受到附近铁块的干扰D．磁勺的N极位于司南的磁勺尾部*10、在实验精度要求不高的情况下，可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度，具体做法是：在一根南北方向放置的直导线正下方10cm处放一个罗盘。导线没有通电时罗盘的指针(小磁针的N极)指向北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度。现已测出此地的地磁场水平分量为×10－5T，通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置，如图所示。由此测出该通电直导线在其正下方10cm处产生磁场的磁感应强度大小为()A．×10－5T B．×10－4TC．×10－5T D．×10－5T*11、如图所示，一金属圆线圈和一条形磁铁的中轴线在同一竖直平面内，下列情况中能使线圈中产生感应电流的是()A．将磁铁竖直向上平移B．将磁铁水平向右平移C．将磁铁在图示的平面内，N极向上、S极向下转动D．将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内12、光是一种电磁波，可见光的波长的大致范围是400～700nm。400nm、700nm电磁辐射的能量子的值各是多少？(h＝×10－34J·s)13、如图所示，在边长为2l的正方形区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，有一边长为l的正方形导线框沿垂直磁场的方向以速度v匀速通过磁场区域，从ab边刚进入磁场开始计时。(1)指出哪些时间段内有感应电流产生；(2)画出磁通量随时间变化的图像。2020--2021（新教材）物理必修第三册第13章电磁感应与电磁波初步练习含答案必修第三册第13章电磁感应与电磁波初步1、如图所示匀强磁场中有一闭合矩形导线框，在匀强磁场中做图示运动，能产生感应电流的是()解析：选DA项中在线框斜下向平动时，线框平面一直与磁场平行，磁通量不变且一直为零，无感应电流产生，故A错误；B项中线框竖直向上运动时，线框中磁通量始终保持不变，没有感应电流产生，故B错误；C项中线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中向右运动时，磁通量不变，没有感应电流产生，故C错误；D项中线框在沿垂直于磁场方向的轴转动时，磁通量发生变化，可以产生感应电流，故D正确。2、两个完全一样的金属小球M、N，先让它们各自带电＋5q和＋7q，接触后再分开，则最终M、N的带电荷量分别是()A．＋6q，＋6q B．＋7q，＋5qC．＋12q，＋12q D．＋q，＋q解析：选A两个完全相同的金属小球接触，电荷先中和后均分，故：QM′＝QN′＝eq\f(QM＋QN,2)＝eq\f(5q＋7q,2)＝6q，故选项A正确。3、举世瞩目的上海磁悬浮列车线是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮列车线，其全程共30km，列车最高速度可达552km/h，单向运行约8min。磁悬浮列车底部装有电磁铁，轨道地面上则安装有线圈。通过地面线圈与列车上的电磁铁之间的排斥力使列车悬浮起来。地面线圈的上端磁极极性与列车上的电磁铁下端极性总保持()A．相同 B．相反C．不能确定 D．以上均不对解析：选A磁悬浮列车采用磁场力使列车与轨道分离并悬浮起来，减小摩擦阻力，地面线圈与列车上的电磁铁间存在斥力，相对的磁极极性应相同。4、如图所示，L为一根无限长的通电直导线，M为一金属环，L过M的圆心，且通以向上的电流I，则()A．当L中的I发生变化时，环中有感应电流B．当M左右平移时，环中有感应电流C．当M保持水平，在竖直方向上下移动时环中有感应电流D．只要L与M保持垂直，则以上几种情况，环中均无感应电流解析：选D由于直线电流的磁场是垂直导线的同心圆，故只要L与M保持垂直，穿过金属环M的磁通量就为零，保持不变，环中均无感应电流产生。故选项D正确。5、先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直。如图所示，图中a、b两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系。下列说法中正确的是()A．A、B两点磁感应强度相等B．A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度C．A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度D．无法比较磁感应强度的大小解析：选B导线受到的磁场力F＝IlB＝Bl·I，对于题图给出的F­I图线，图线的斜率k＝Bl，由题图可知ka＞kb，又因A、B两处导线的长度l相同，故A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度，B项正确。6、电磁场理论预言了什么()A．预言了变化的磁场能够在周围空间产生电场B．预言了变化的电场能够在周围空间产生磁场C．预言了电磁波的存在，电磁波在真空中的速度为光速D．预言了电能够产生磁，磁能够产生电解析：选C麦克斯韦预言了电磁波的存在，并预言电磁波在真空中的速度为光速。所以选C项。7、近年来，无线光通信技术(不需光纤，利用红外线在空间的定向传播来传递信息的通信手段)在局域网、移动通信等多方面显示出巨大的应用前景。关于红外线和光通信，以下说法中正确的是()①光通信就是将文字、数据、图像等信息转换成光信号从一地传向另一地的过程②光纤通信中的光信号在光纤中传输，无线光通信的光信号在空气中传输③红外线的频率比可见光的频率高④红外光子的能量比可见光子的能量大A．①② B．③④C．①③ D．②④解析：选A无线光通信技术是光信号在空气中直接传输，光纤通信中的光信号是在光纤中传输。不论哪种方式，传输的都是文字、数据和图像等信息。红外线的频率由电磁波谱可知比可见光的频率低，由爱因斯坦的光子论可知ε＝hν，红外光子的能量比可见光的光子的能量小，故①②正确。*8、如图所示，一带负电的粒子以初速度v进入范围足够大的匀强电场E中，初速度方向与电场方向平行，粒子不计重力。下列说法正确的是()A．粒子一直做匀加速直线运动B．粒子一直做匀减速直线运动C．粒子先做匀减速直线运动，再反向做匀加速直线运动D．粒子先做匀加速直线运动，再反向做匀减速直线运动解析：选C因为粒子带负电，受电场力方向与初速度方向相反，粒子先向右做匀减速直线运动，待速度减为0后，再向左做匀加速直线运动，故选项C正确。*9、指南针是我国古代的四大发明之一。司南是春秋战国时期发明的一种指南针，如图所示。它由青铜盘和磁勺组成，磁勺放置在青铜盘的中心，可以自由转动。由于受地磁场作用，司南的磁勺尾静止时指向南方。下列说法中正确的是()A．磁勺能够指示方向，是利用了地磁场对磁勺的作用B．磁勺的指向不会受到附近磁铁的干扰C．磁勺的指向不会受到附近铁块的干扰D．磁勺的N极位于司南的磁勺尾部解析：选A司南能够指示南北，是由于地球具有磁场，地磁场是南北指向，故A正确；司南的指向会受到附近磁铁和铁块的干扰，故B、C错误；由于司南的磁勺尾静止时指向南方，所以磁勺的S极位于司南的磁勺尾部，故D错误。*10、在实验精度要求不高的情况下，可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度，具体做法是：在一根南北方向放置的直导线正下方10cm处放一个罗盘。导线没有通电时罗盘的指针(小磁针的N极)指向北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度。现已测出此地的地磁场水平分量为×10－5T，通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置，如图所示。由此测出该通电直导线在其正下方10cm处产生磁场的磁感应强度大小为()A．×10－5T B．×10－4TC．×10－5T D．×10－5T解析：选C如图所示为磁场的分布图，则该位置产生的磁感应强度B2的大小B2＝B1tan60°＝×10－5T。*11、如图所示，一金属圆线圈和一条形磁铁的中轴线在同一竖直平面内，下列情况中能使线圈中产生感应电流的是()A．将磁铁竖直向上平移B．将磁铁水平向右平移C．将磁铁在图示的平面内，N极向上、S极向下转动D．将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内解析：选D题图所示状态下，穿过圆形线圈的磁通量为零，而选项A、B、C中的做法都不会引起线圈中磁通量的变化，故无感应电流。12、光是一种电磁波，可见光的波长的大致范围是400～700nm。400nm、700nm电磁辐射的能量子的值各是多少？(h＝×10－34J·s)解析：根据公式ν＝eq\f(c,λ)和ε＝hν可知：400nm对应的能量子ε1＝heq\f(c,λ1)＝×10－34×eq\f×108,400×10－9)J≈×10－19J。700nm对应的能量子ε2＝heq\f(c,λ2)＝×10－34×eq\f×108,700×10－9)J≈×10－19J。答案：×10