教科版高中物理必修第三册第三章测试题含答案

试卷第页，共SECTIONPAGES页教科版高中物理必修第三册第三章测试题含答案第三章电磁场与电磁波初步§3.1磁场磁感线一、选择题1．两足够长直导线均折成直角放置在同一平面内，使与在一条直线上，与在一条直线上（下图还未调整），两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。两根直角导线周围磁场可等效为两条正交长直导线产生的磁场，已知无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M点处的磁感应强度大小为（）A．0 B．B C． D．2．用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法。下列物理量表达式中均不属于比值法定义的是（）A．电势，电阻 B．电场强度，电流C．磁感应强度，电容 D．电功率，电势差3．通有大小相等的电流的4根长直导线垂直纸面放置在正方形的4个顶点上，电流方向如图所示，为正方形的中心。已知通电导线在处的磁感应强度大小为，则处的磁感应强度大小为（）A．0 B． C． D．4．下列关于物理学史与物理学研究方法的叙述中正确的是（）A．密立根测定了静电力常量 B．元电荷、点电荷都是理想化模型C．安培首先发现了电流的磁效应 D．法拉第最早提出了“场”的概念5．在同一平面内有互相绝缘的三根无限长直导线ab、cd、ef围成一个等边三角形，三根导线通过的电流大小相等，方向如图所示。O点为等边三角形的中心，M、N两点分别为O点关于导线ab、cd的对称点。已知O点的磁感应强度大小为B1，M点的磁感应强度大小为B2。若撤去导线ef，保持导线ab、cd中的电流不变，则此时N点的磁感应强度大小为（）A． B． C． D．6．下列说法中正确的是（）A．通过导线横截面的电荷量越多，电流越大B．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零C．电动势在数值上等于非静电力把所有正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功D．根据磁感应强度的定义式B＝可知，磁感应强度B与F成正比，与IL成反比7．关于电场和磁场的概念，下列说法正确的是（）A．试探电荷q置于某处所受电场力不为零，该处的电场强度有可能为零B．试探电荷q置于某处电势能为零，该处的电势一定为零C．电流元置于磁场中，所受的磁场力一定不为零D．电流元置于某处所受的磁场力为F，该处的磁感应强度大小一定为8．如图所示，在软铁芯上绕有图示绕法的线圈，在其右端放一小磁针，小磁针的N极（）A．受到向右的磁场力 B．受到向左的磁场力C．受到向里的磁场力 D．不受磁场力9．研究发现通电长直导线周围的磁场与电流强度成正比，与到导线的距离成反比，如图，两根互相垂直的长直导线a、b放置于同一水平面内，a通以向上的电流，b通以向左的电流，b中电流是a中电流的两倍，A、B是平面内的两点．A点到63导线a的距离为，到导线b的距离为r，B点到导线a的距离为r，到导线b的距离为，若B点的磁感应强度大小为，则A点的磁感应强度为（）A．，方向与B点的磁感应强度方向相反B．，方向与B点的磁感应强度方向相同C．，方向与B点的磁感应强度方向相反D．，方向与B点的磁感应强度方向相同10．如图所示，在地球赤道表面，一沿南北方向水平放置的直导线正下方有一小磁针。直导线中通有由南向北的电流，小磁针静止时N极指向北偏西30°方向，则电流在小磁针处产生的磁场与地磁场的磁感应强度的比值为（）A． B． C． D．11．有两根长直导线a、b互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图。在图中所示的平面内，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M、N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．在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零D．在线段MN上O点的磁感应强度方向向左12．三根通电长直导线P、Q、R互相平行、垂直纸面放置。三根导线中均通有大小相等且垂直纸面向里的电流，每两根导线间的距离均相等。则P、Q中点O处的磁感应强度方向为（）A．方向竖直向上 B．方向竖直向下C．方向水平向左 D．方向水平向右13．如图所示，以O点为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f（O点未标出），两根直导线垂直纸面放在a、d两点。现给导线通有大小相等、方向垂直纸面向里的电流，下列说法正确的是（）A．O处磁感应强度最大B．b、e两处磁场方向相同C．f、c两处磁场方向相反D．b、c、e、f四个点的磁感应强度大小相等14．根据，下列说法正确的是（）A．磁场中某点的磁感应强度B眼磁场力F成正比B．磁场中某点的磁感应强度B跟电流强度I和导线长度L的乘积IL成反比。C．磁场中某点的磁感应强度B由磁场本身决定D．通电导线在磁场中某处所受磁场力为零，则该处磁感应强度不一定为零15．如图所示，两根竖直固定的长直导线中通有大小和方向均相同的电流，处于同一水平线上的a、b、c三点在两导线所在的平面内，且，两根导线分别过和的中点，则下列说法正确的是（）A．两长直导线相互排斥 B．a、b、c三点的磁感应强度大小相等C．a、c两点的磁感应强度大小相等 D．b点的磁感应强度为零二、解答题16．如图所示，系在细线下端的回形针受磁铁吸引悬在空中，在回形针的下方用点燃的蜡烛加热回形针。过一段时间可以观察到回形针不再受磁铁吸引，细线回到竖直方向。试解释这一现象。17．请查一查资料，了解沈括提出的磁偏角度数的范围，西方国家对磁偏角的认识及起源的时间、人物及事件等。试卷第=page11页，共=sectionpages33页参考答案1．C【解析】根据安培定则可知，和段电流在M点形成的磁感应强度向里，和段电流在M点形成的磁感应强度也向里，根据题意可知，在M点形成的磁感应强度均为B，由叠加原理可知，M点的磁感应强度为2B，故C正确。故选C。2．B【解析】A．电场中某点的电势，电势与电势能无直接关系，是属于比值定义法，导体的电阻由导体本身决定，与和无关，所以属于比值定义法，故A错误；B．电场强度与两点间的电势差有关，与两点间的距离有关，则不属于比值定义法，电流由、决定，则电流不属于比值定义法，故B正确；C．磁感应强度等于与的比值，与与无关，属于比值定义法，电容由电容器本身决定，与、无关，所以属于比值定义法，故C错误；D．功率与和时间无关，所以属于比值定义法，电势差与电场力做功、电荷的电量无关，是其本身的属性，所以属于比值定义法，故D错误。故选B。3．D【解析】依题意，4根长直导线在O处的磁感应强度大小相等，即根据安培定则，画出4根长直导线在O处的磁感应强度方向，如图其中，A、C长直导线在O处的磁感应强度方向相同，矢量合成后大小为2B，方向由O指向B点。B、D长直导线在O处的磁感应强度方向相同，矢量合成后大小为2B，方向由O指向A点。由图可知，处的磁感应强度大小为故选D。4．D【解析】A．密立根测定了元电荷的值，库伦测定了静电力常量，选项A错误；B．点电荷是理想化模型，元电荷不是理想模型，选项B错误；C．奥斯特首先发现了电流的磁效应，选项C错误；D．法拉第最早提出了“场”的概念，选项D正确。故选D。5．D【解析】设每根导线中的电流在O点产生的磁感应强度大小为B0，ef、cd的电流在M点产生的磁感应强度大小都为B'0，则在O点有B1=B0在M点有撤去导线ef后，在N点有联立各式可得故选D。6．B【解析】A．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，电流越大，故A错误；B．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零，故B正确；C．电动势在数值上等于非静电力把单位正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功，故C错误；D．磁感应强度由磁场本身决定，与和无关，故D错误。故选B。7．B【解析】A.试探电荷q置于某处所受电场力不为零，该处的电场强度一定不等于零，A错误；B.试探电荷q置于某处电势能为零，该处的电势一定为零，B正确；C.电流元置于磁场中，若电流与磁感线平行，电流所受的磁场力等于零，C错误；D.电流元置于某处所受的磁场力为F，只有垂直放入磁场时，该处的磁感应强度大小才等于，D错误。故选B。8．D【解析】根据安培定则可知，螺线管的左边产生的磁场水平向右，右边产生的磁场水平向右，且大小相等，故合磁场为零，故小磁针的N极不受磁场力。故选D。9．C【解析】根据题意，通电长直导线周围的磁场与电流强度成正比，与到导线的距离成反比可知，磁感应强度的关系式为根据安培定则，长直导线a在B点产生的磁感应强度垂直直面向外，长直导线b在B点产生的磁感应强度垂直直面向外，设a中的电流强度为I，则b中的电流强度为，所以B点的磁感应强度为根据安培定则，长直导线a在A点产生的磁感应强度垂直直面向里，长直导线b在A点产生的磁感应强度垂直直面向里，所以A点的磁感应强度为方向与B点的磁感应强度方向相反，故C正确，ABD错误。故选C。10．B【解析】导线没有通电流前，小磁针静止时N极指向北方，直导线中通有由南向北的电流，电流在小磁针处产生的磁场向西，则电流在小磁针处产生的磁场与地磁场磁感应强度的比值为故选B。11．B【解析】AB．根据安培定则，M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反，A错误，B正确；CD．根据安培定则，在线段MN上O点的磁感应强度为零，CD错误。故选B。12．C【解析】用安培定则判断通电直导线在O点上所产生的磁场方向，如图所示直导线P在O点产生磁场与直导线Q在O点产生磁场方向相反，大小相等。则合磁场为零；而直导线R在O点产生磁场，方向从Q指向P，即为水平向左。故选C。13．CD【解析】A．根据右手螺旋定则，可判断a处的电流在O点产生的磁场与d处的电流在O点产生的磁场方向相反，故O点的磁感应强度为零。故A错误；BC．根据右手螺旋定则可判断，b、e两处磁场方向相反，f、c两处磁场方向相反，故B错误C正确；D．画出每点的磁感应强度方向，由平行四边形定则合成知，b、c、e、f四点的磁感应强度大小相等，故D正确。故选CD。14．CD【解析】ABC．磁场中某点的磁感应强度B由磁场本身决定，与电流强度I和导线长度L没有关系，AB错误，C正确；D．当通电导线平行放在磁场中某处，受到的磁场力等于零，但磁场的磁感应强度不为零，D正确。故选CD。15．CD【解析】A．两长直导线电流方向相同，则相互吸引，选项A错误；BCD．根据安培定则和磁场的叠加原理可知，a、c两点的磁感应强度大小相等，方向相反；b点的磁感应强度为零，选项B错误，CD正确；故选CD。16．这是因为回形针被磁化时，其内部分子电流的取向变得大致相同，而激烈的热运动使分子电流的取向又变得杂乱无章，使回形针失去磁性【解析】这是因为回形针被磁化时，其内部分子电流的取向变得大致相同，而激烈的热运动使分子电流的取向又变得杂乱无章，使回形针失去磁性。17．见解析【解析】磁偏角是指磁针静止时，所指的北方与真正北方的夹角它的大小是随所在地区的经纬度而有大有小的，东经25度地区，磁偏角在1～2度之间；北纬25度以上地区，磁偏角大于2度；若在西经低纬度地区，磁偏角是5～20度；西经45度以上，磁偏角高达25～50度；在经度与磁轴平行的地区，磁偏角为零，磁针的南北极正指地球的南北方向.具体在《百度百科》里有介绍，磁偏角是磁场强度矢量的水平投影与正北方向之间的夹角，变即磁子线与地理子午线之间的夹角如果磁场强度矢量的指向偏向正北方向以东称东偏，偏向正北方向以西称西偏，地磁要素磁偏角可以用磁偏测量仪测出来，各地的磁倾角不同，在地磁极处，磁偏角是90度，磁偏角的度数是测量出来的，不是计算出来的.在绘图时，将此前对磁偏角的实际测量值标在地图，当然，磁偏角的变化呈现出一定的规律，我国东部地区磁偏角为西偏，甘肃酒泉以西多为东偏西方国家在公元1492年哥伦布第一次航行美洲时才发现了地磁偏角，比沈括的发现晚了约400年第三章电磁场与电磁波初步§3.2磁感应强度磁通量一、选择题（共16题）1．下列国际单位属于基本单位的是（）A．安培 B．牛顿 C．韦伯 D．特斯拉2．下列说法中正确的是（）A．穿过某一个面的磁通量为零，该处磁感强度也为零B．穿过任何一个平面的磁通量越大，该处磁感强度也越大C．穿过垂直于磁感强度方向的某面积的磁感线条数等于磁感强度D．当平面跟磁场方向平行时，穿过这个面的磁通量必为零3．以下物理量中属于矢量的是（）A．功 B．电流 C．磁感应强度 D．磁通量4．面积为S的正方形线框放在磁感应强度为B的匀强磁场中，当线框平面与磁场方向垂直时，下列有关穿过线框所围面积的磁通量的表述中正确的是（）A．磁通量的单位为特斯拉B．线框垂直磁场方向放置时磁通量最大C．上述情况中线框磁通量为D．将线框从原位置翻转180°磁通量没有变化5．如图所示，同一线圈分别垂直纸面方向放置在磁场中S1和S2处，通过线圈的磁通量大小分别是Φ1、Φ2；磁感应强度的大小分别是B1、B2。下列物理量关系表达式正确的是（）A．Φ1=Φ2B．Φ1>Φ2C．B1=B2D．B1<B26．关于磁通量的说法中正确的是A．穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积B．在匀强磁场中，穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积C．穿过一个面的磁通量就是垂直穿过该面单位面积的磁感线条数D．穿过一个面的磁通量就是穿过该面的磁感线条数7．关于磁通量的概念，下面的说法正确的是()A．磁场中某处的磁感应强度越大，则穿过线圈的磁通量一定越大B．放在某处的一个平面，穿过它的磁通量为零，该处磁感应强度一定为零C．磁场中某处的磁感应强度不变，则磁通量一定不变D．磁通量的变化不一定是由于磁场的变化而引起的8．下列关于磁感应强度的说法中正确的是(

)A．若长为L、电流为I的导线在某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应强度必为B．磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向C．由B＝知，B与F成正比，与IL成反比D．由B＝知，磁场中某处的磁感应强度的大小随通电导线中电流I的减小而增大9．如图所示，面积为S、匝数为的闭合线圈水平放置，与匀强磁场夹角（）。现将线圈以边为轴顺时针转动，则线圈在初、末位置磁通量的改变量的绝对值为（）A． B． C． D．10．下列说法中，正确的是(

)A．电场中电场强度越大的地方，电势就越高B．磁感应强度的方向与磁场中通电直导线所受安培力方向相同C．由定义式B=F/IL可知，电流I越大，导线长度L越长，则某处的磁感应强度越小D．当穿过线圈的磁通量为零时，线圈所处的磁感应强度可能不为零11．在磁感应强度为2.0×10﹣2T的匀强磁场中，放一个面积是5.0×10﹣2m2的导线环．当环面与磁场方向垂直时，穿过导线环的磁通量等于（）A．4.0×10﹣3Wb B．2.5×10﹣3WbC．1.5×10﹣3Wb D．1.0×10﹣3Wb12．关于磁感应强度的单位T，下列表达式中不正确的是（

）A． B． C． D．13．如图所示，线圈水平放置，匀强磁场穿过线圈，磁场方向与线圈平面间的夹角为θ，磁感应强度大小为B，线圈面积为S，匝数为n，则穿过线圈的磁通量为（）A． B．C． D．14．如图所示，在空间直角坐标系Oxyz中存在有沿x轴正方向的匀强磁场，在直角坐标系中选取如图所示的abc-a′b′c′棱柱形空间。通过面积S1（abb′a′所围的面积）、S2（acc′a′所围的面积）和S3（cbb′c′所围的面积）的磁通量分别为Φ1、Φ2和Φ3，则（

）A．Φ1=Φ2 B．Φ1＞Φ2 C．Φ1＞Φ3 D．Φ3＞Φ215．关于磁通量的说法中，正确的是（）A．穿过一个面的磁通量等于磁感应强度和该面面积的乘积B．在匀强磁场中，穿过某平面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积C．穿过一个面的磁通量就是穿过该面的磁感线条数D．地磁场穿过地球表面的磁通量为零．16．科考队进入某一磁矿区域后，发现指南针原来指向正北的N极逆时针转过30°（如图所示的虚线），设该处的地磁场磁感应强度水平分量为B，则磁矿所产生的磁感应强度水平分量的可能值为（

）A． B． C． D．2B二、填空题17．如下图所示，在水平虚线上方有磁感应强度为2B、方向水平向右的匀强磁场，下方有磁感应强度为B、方向水平向左的匀强磁场．边长为l的正方形线圈放置在两个磁场中，线圈平面与水平虚线成α角，线圈分处在两个磁场中的面积相等，则穿过线圈上方的磁通量的大小为_______，穿过线圈下方的磁通量的大小为_______，穿过线圈平面的磁通量的大小为______．18．两个同心圆环a、b套在一条形磁铁上，如右上图所示，两环半径分别是R1，R2，且R1>R2．设穿过a、b两圆环的磁通量分别是、，则_______(填<、>或=)．19．(1)我们日常生活中照明用的交流电电压随时间变化的图象是________．(2)如图，桌面上放一闭合金属线圈，把一竖立的条形磁铁从位置A快速移到桌面上的位置B，则此过程线圈中________(选填“有”或“无”)感应电流．若此实验做了两次，磁铁从位置A移到位置B的时间第一次比第二次长，则线圈中产生的感应电动势第一次比第二次________(选填“大”或“小”)．三、综合题20．如图所示，闭合导线框架的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B。（1）分别求出B⊥S（图示位置）和B∥S（线框绕OO′转90°）时，穿过闭合导线框架平面的磁通量。（2）由图示位置绕OO′转过60°时，穿过框架平面的磁通量为多少？（3）这个过程中磁通量变化了多少？21．如图所示，线圈平面与水平方向夹角θ=60°，磁感线竖直向下，线圈平面面积S=0.8m2，匀强磁场磁感应强度B=0.6T，则：（1）穿过线圈的磁通量为多少？（2）把线圈以cd为轴顺时针转过120°角，则通过线圈磁通量变化量的大小为多少？22．如图所示，线圈平面与水平方向夹角，磁感线竖直向下，线圈平面面积，匀强磁场磁感应强度，则：（1）穿过线圈的磁通量为多少；（2）线圈从这个位置转过多少角度的时候，磁通量为；（3）把线圈以为轴顺时针转过角，则通过线圈磁通量变化量的大小为多少。试卷第=page11页，共=sectionpages33页参考答案：1．A【解析】安培是国际单位制中的基本单位，牛顿、韦伯和特斯拉都是导出单位，故选A。2．D【解析】AD．根据磁通量的计算公式：式中的为磁感线垂直穿过线圈的有效面积，当磁感线和线框平行时，磁感应强度不为零，磁通量为零，A错误，D正确；B．磁感应强度大小不变，当磁感线和平面从平行位置变为垂直相互垂直时，磁通量也增大，B错误；C．穿过垂直于磁感应强度方向的某面积的磁感线的条数与该面积的比值，等于磁感应强度，即故C错误。故选D。3．C【解析】ABD．功，电流，磁通量均是标量，ABD错误；C．磁感应强度是矢量，C正确。故选C。4．B【解析】A．磁通量的单位为Wb，而特斯拉是磁感强度的单位，故A错误；BC．根据磁通量知，当B与S垂直时，此时磁通量最大，故B正确，C错误；D．线框从原位置翻转180°磁通量有变化，变化量为2BS，故D错误；故选B。5．B【解析】AB．穿过S1的磁感线条数多于穿过S2的磁感线条数，所以Φ1>Φ2故A错误，B正确；CD．磁感线越密的位置磁感应强度越大，所以B1＞B2故CD错误。故选B。6．D【解析】在匀强磁场中，只有当平面与磁场垂直时，穿过一个面的磁通量才等于磁感应强度和该面面积的乘积，若该平面与磁场不垂直时，穿过一个面的磁通量小于磁感强度和该面面积的乘积，故AB错误．根据磁通量的概念可知穿过一个面的磁通量等于穿过该面的磁感线条数，不一定是垂直穿过．故C错误，D正确．故选D．7．D【解析】解：A、当回路与磁场平行时，磁通量Φ为零，则磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量不一定越大．故A错误．B、磁通量Φ为零时，可能回路与磁场平行，则磁感应强度不一定为零．故B错误．C、根据磁通量Φ=BSsinα，若磁场中某处的磁感应强度不变，当两者夹角变化时，则磁通量却在变化．故C错误．D、磁场中某处的磁感应强度不变，放在该处线圈的面积也不变，当线圈平面与磁感线的夹角发生变化时，磁通量发生变化．故D正确．故选D．8．B【解析】A、公式成立的条件是：通电导线必须与磁场方向垂直；错误B、磁感应强度的方向规定为小磁针北极所受磁场力的方向；正确CD、公式是磁感应强的的定义式，磁感应强度由磁场本身决定，与通电导线即其受力无关；错误故选B9．B【解析】线圈在初位置时的磁通量为线圈在末位置时的磁通量为线圈在初、末位置磁通量的改变量的绝对值为故选B。10．D【解析】电势是人为规定的，与电场强度无关，A错误；根据左手定则可得磁感应强度的方向与磁场中通电直导线所受安培力方向垂直，B错误；磁感应强度大小与外界因素无关，只和磁场本身的性质有关，C错误；当线圈平面与磁场方向平行时，磁通量为零，但是线圈所处的磁感应强度不为零，D正确11．D【解析】线圈与磁场方向垂直，故磁通量Φ=BS=2.0×10﹣2×5.0×10﹣2=1.0×10﹣3Wb故选D。12．B【解析】磁通量的单位是，面积的单位是，根据磁通量的公式得，，故A正确，B错误；根据磁感应强度的定义式得，，又由电流的定义式得，，则得到，故CD正确．13．B【解析】磁感应强度B在垂直于线圈平面的分量为则穿过线圈的磁通量为故B正确。故选B。14．AC【解析】由图可知，磁感应强度B的方向垂直面积S1，面积S2在yOz平面上的投影面积也是S1，而磁感应强度B与面积S3平行，则Φ3=0，所以Φ1=Φ2＞Φ3，故AC正确，BD错误。故选AC。15．CD【解析】AB：在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个面积为S且与磁场方向垂直的平面，磁感应强度B与面积S的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量．故AB两项错误．C：穿过一个面的磁通量就是穿过该面的磁感线条数．故C项正确．D：地磁场穿入和穿出地球表面磁感线相互抵消，地磁场穿过地球表面的磁通量为零．故D项正确．综上答案为CD．16．BCD【解析】如图所示，当磁矿所产生的磁感应强度水平分量与合磁感应强度水平分量垂直时有最小值，为故A不可能，BCD可能。故选BCD。17．

;

;

;【解析】公式Φ＝BS中S表示与磁场方向垂直的面积，所以当线框与磁场不垂直时，需要将线框投影到垂直磁场方向上，故穿过线圈上方的磁通量的大小为Φ1＝BL2sinα，穿过线圈下方的磁通量的大小为Φ2＝BL2sinα，所以穿过线圈的磁场量为Φ＝Φ1－Φ2＝BL2sinα.18．<【解析】根据磁感线的分布情况可知，磁铁内部穿过环面的磁感线方向向上，外部磁感线方向向下．由于磁感线是闭合曲线，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数，而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过环面的磁铁外部向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分，b的面积小，抵消较小，则磁通量较大，所以．19．

B

有

小【解析】（1）我国使用的日常生活用电为正弦式交流电，故B正确，ACD错误．（2）在磁体竖直向下落时，穿过线圈的磁感应强度增大，故磁通量变大；所以闭合线圈内有感应电流；由法拉第电磁感应定律可得：，磁铁从位置A移到位置B的时间第一次比第二次长，则线圈中产生的感应电动势第一次比第二次小．20．（1）BS，0；（2）BS；（3）【解析】（1）B⊥S时穿过闭合导线框架平面的磁通量为Φ1＝BSB∥S时穿过闭合导线框架平面的磁通量为0。（2）由图示位置绕OO′转过60°时，穿过框架平面的磁通量为Φ2＝BScos60°=（3）这个过程中磁通量的变化量为ΔΦ=Φ2－Φ1=21．（1）0.24Wb；（2）0.72Wb【解析】(1)线圈在垂直磁场方向上的投影面积穿过线圈的磁通量Φ1=BS⊥=0.6×0.4Wb=0.24Wb(2)线圈以cd为轴顺时针方向转过120°角后变为与磁场垂直，但由于此时磁感线从线圈平面穿入的方向与原来相反，故此时通过线圈的磁通量Φ2=-BS=-0.6×0.8Wb=-0.48Wb故磁通量的变化量22．（1）;（2）或；（3）【解析】（1）线圈在垂直磁场方向上的投影面积为穿过线圈的磁通量为（2）当磁场与平面平行时，磁通量为零；线圈从这个位置顺时针转过时，磁通量为零；或者是线圈从这个位置逆时针转过，磁通量也为。（3）线圈沿顺时针方向转过角后变为与磁场垂直，但由于此时磁感线从线圈平面穿入的方向与原来相反，故此时通过线圈的磁通量为故磁通量的变化量大小为第三章电磁场与电磁波初步§3.3电磁感应现象及其应用一、选择题（共16题）1．如图所示，金属线框abcd处于垂直纸面向里的足够大的匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直。线框做下列几种运动时，可以产生感应电流的是（）A．绕线框中心垂直于纸面的轴转动 B．以cd边为轴转动C．向左匀速运动 D．向右加速运动2．在电磁学的发展过程中，许多物理学家做出了贡献，以下说法正确的是（）A．奥斯特认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现，提出了著名的洛伦兹力公式B．法拉第发现了电磁感应现象，并制造了世界上第一台手摇发电机C．安培通过实验发现了通电导线周围存在磁场，首次揭示了电与磁的联系D．欧姆在前人工作的基础上通过实验研究总结出了电流通过导体时产生的热量跟电流的关系3．2012年诺贝尔物理学奖授予法国物理学家塞尔日·阿罗什和美国物理学家戴维·瓦恩兰，以表彰他们在“发现测量和操控单个量子系统突破性实验研究方法”所做的杰出贡献。关于物理学研究方法下列叙述中正确的是（

）A．伽利略在研究自由落体运动时采用了微小量放大的方法B．用点电荷来代替实际带电体采用了理想模型的方法C．在探究求合力方法的实验中使用了控制变量的方法D．法拉第在研究电磁感应现象时利用了理想实验的方法4．下列叙述符合物理学史实的是（）A．物理学家法拉第发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流磁效应B．物理学家奥斯特发现了由磁场产生电流的条件和规律C．物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律D．物理学家安培提出了磁场对运动电荷有作用力的观点5．下列关于科学家和其主要贡献的说法，错误的是A．库仑通过扭秤实验总结出了电学中的基本定律——库仑定律B．法拉第提出了场的概念，并用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场C．奥斯特提出了分子电流假说，成功解释了铁棒的磁化与高温去磁现象D．法拉第发现磁能生电，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来6．矩形线圈ABCD位于通电直导线附近，如图所示，线圈和导线在同一平面内，且线圈的两个边与导线平行，下列情景中线圈中有感应电流的一组是①当线圈在平面内远离导线移动时②当导线中的电流I逐渐增大或减小时③当线圈以导线为轴转动时④当线圈以CD为轴转动时⑤当线圈在平面内向下移动时A．①②③ B．①②④ C．①③⑤ D．③④⑤7．在安培时代，关于验证“电流磁效应”设想的实验中，下列不属于电流磁效应的是（）A．把闭合线圈放在变化的磁场中，闭合线圈中产生感应电流B．把磁针放在“沿南北放置的通电导线”上方，磁针发生了偏转C．把通有同向电流的两根导线平行放置，发现两根通电导线相互吸引D．把磁针放在通电螺线管中，磁针发生了偏转8．下面四幅图是用来“探究感应电流的方向遵循什么规律”的实验示意图．灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过“插入”“拔出”磁铁，使线圈中产生感应电流，记录实验过程中的相关信息，分析得出楞次定律．下列说法正确的是A．该实验无需确认电流计指针偏转方向与通过电流计的电流方向的关系B．该实验无需记录磁铁在线圈中的磁场方向C．该实验必需保持磁铁运动的速率不变D．该实验必需记录感应电流产生的磁场方向9．下列关于物理学史和物理研究方法的叙述中，正确的是（）A．用点电荷来代替带电体的研究方法叫微元法B．伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律C．利用v﹣t图象推导匀变速直线运动位移公式的方法是理想模型法D．法拉第发现电流的磁效应与他坚信电和磁之间一定存在联系的哲学思想是分不开的10．当磁铁处于下列哪种情况时，与线圈构成闭合回路的电阻中没有感应电流通过（）A．N向下运动插入线圈 B．S极向下运动插入线圈C．N极向上从线圈中拔出 D．静止在线圈中不动11．某同学用如图所示的装置做“探究产生感应电流的条件”的实验，下列情形中没有产生感应电流的是（）A．将磁铁匀速插入线圈B．将磁铁加速插入线圈C．将磁铁放在线圈中静止不动D．将磁铁加速从线圈中抽出12．某同学关注到了一条疫情新闻：在沈阳疫情期间，为确保社区居家隔离观察人员管控技防措施有效发挥作用，皇姑区民政局基层政权科与门磁设备供应商合力行动，确保智能门磁系统使用无误，他对门磁系统比较感兴趣，于是他自己设计了如图所示的门磁系统，强磁棒固定在门框上，线圈和发射系统固定在房门上，当房门关闭时穿过线圈的磁通量最大，当线圈中出现一定强度的电压、电流信号时，自动触发后面的信号发射系统，远程向后台发出报警信号，下列说法中正确是（）A．线圈平面与房门平面相互平行B．当房门缓慢打开时门磁报警系统可能不会报警C．只有房门向外打开时门磁系统才会报警D．此种门磁系统装在左右移动的房门上不能起到报警的作用13．如图所示，共享单车的车锁集成了嵌入式芯片、北斗卫星导航模块和SIM卡等，便于监控单车在路上的具体位置．用户仅需要用手机上的客户端软件(APP)扫描二维码，即可自动开锁，骑行结束关锁后，手机APP上会显示计价、里程信息．此外，单车能够在骑行过程中为车内电池充电，满足定位和自动开锁等过程中的用电．下列说法正确的是A．北斗卫星导航系统是通过超声波定位单车位置信息的B．由手机上的显示信息，可求出骑行的平均速度C．单车是利用电磁感应原理实现充电的D．单车在被骑行过程中受到的地面的摩擦力表现为阻力14．下列说法正确的是（）A．甲图中导线通电后，其正下方小磁针的N极向纸面里转动B．如图乙所示，如果长为l、通过电流为I的短直导线在该磁场中所受磁场力的大小为F，则可测出该处磁感应强度必为C．如图丙所示，绕虚线轴转动的线圈平面S转到图示位置时，穿过线圈平面的磁通量为0D．如图丁所示，闭合线圈在匀强磁场中两个图示位置间来回水平运动，由于在做切割磁感线运动，会在线圈中产生感应电流15．线圈abcd横穿过磁场区域B时，以下哪种情况，线圈中有感应电流产生(

)A．线圈进入磁场的过程中B．线圈在磁场中平动C．线圈离开磁场的过程中D．线圈进入磁场后在它所在的平面内绕a点旋转16．下列说法正确的是()A．闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生B．穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中不一定有感应电流产生C．线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没有感应电流产生D．当导体切割磁感线时，一定产生感应电动势二、填空题17．如图所示，电流表与螺旋管组成闭合电路，将磁铁插入螺旋管的过程中，电流表指针________（选填“偏转”或“不偏转”）；磁铁放在螺旋管中不动时，电流表指针________（选填“偏转”或“不偏转”）。18．如图所示，“磁场垂直纸面向里”导体AB向右运动过程中，穿过闭合电路ABEF的磁通量______________(填“变大”、“不变”或“变小”)，闭合电路中_______________(填“有”或“没有”)感应电流产生．19．在研究产生感应电流条件的实验中，把条形磁铁插入或者拔出闭合线圈的过程，线圈的面积尽管没有变化，但是线圈内的磁场强弱发生了变化，此时闭合线圈中__________（填“有”或“无”）感应电流．接着，将电流计、直流电源、带铁芯的线圈A、线圈B、电键、滑动变阻器，已经按图中所示连线．若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在电键刚闭合时电流表指针右偏，则当电键闭合后，滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电流计指针将__________（填“左偏”、“右偏”或“不偏”）三、综合题20．如图所示，取一根长10m左右较粗的导线（也可用多根导线并联），将导线两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合回路。两名同学迅速摇动这条导线，可以观察到电流计指针偏转，说明产生了感应电流。比较两名同学沿南北方向站立摇绳与沿东西方向站立摇绳，哪种情形产生的感应电流较大？为什么？21．我国的探月卫星在进入地月转移轨道时，由于卫星姿势的改变，卫星中一边长为的正方形导线框由水平方向转至竖直方向，此处磁场磁感应强度，方向如图所示。（，）（1）该过程中磁通量的变化量的大小是多少？（2）该过程导线框中有无感应电流？写出判断理由。试卷第=page11页，共=sectionpages33页参考答案：1．B【解析】A．绕线框中心垂直于纸面的轴转动，线框中的磁通量不变，不会产生感应电流，A错误；B．以cd边为轴转动，线框中的磁通量会发生变化，会产生感应电流，B正确；CD．由于磁场范围足够大，当线圈向左匀速运动或向右加速运动，线框中的磁通量不变，不会产生感应电流，CD错误。故选B。2．B【解析】A．洛伦兹认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现，提出了著名的洛伦兹力公式，故A错误；B．法拉第通过实验总结出了电磁感应规律，并制造了世界上第一台手摇发电机，故B正确；C．奥斯特通过实验发现了通电导线周围存在磁场，首次揭示了电与磁的联系，故C错误；D．焦耳在前人工作的基础上通过实验研究总结出了电流通过导体时产生的热量跟电流的关系，故D错误。故选B。3．C【解析】A．伽利略在研究自由落体运动时采用了转化法，故A错误；B．用点电荷来代替实际带电体采用理想模型的方法，故B错误；C．探究求合力方法的实验中使用了等效替代的方法，故C正确；D．法拉第在研究电磁感应现象时利用了归纳法。故D错误。故选C。4．C【解析】A．物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流磁效应。A错误；B．物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律。B错误；C．物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律。C正确；D．物理学家洛伦兹提出了磁场对运动电荷有作用力的观点。D错误。故选C。5．C【解析】A项：库仑通过扭秤实验总结出了电学中的基本定律——库仑定律，故A正确；B项：最早提出了场的概念，并用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场的是法拉第，故B正确；C项：安培提出了分子电流假说，成功解释了铁棒的磁化与高温去磁现象，故C错误；D项：法拉第发现磁能生电，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来，故D正确．本题选错误的，故选C．6．B【解析】当线圈在平面内远离导线移动时，穿过线圈的磁通量减小，有感应电流产生，则①正确；当导线中的电流I逐渐增大或减小时，穿过线圈的磁通量增大或减小，有感应电流产生，则②正确；当线圈以导线为轴转动时，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生，则③错误；当线圈以CD为轴转动时，穿过线圈的磁通量变化，有感应电流产生，则④正确；当线圈在平面内向下移动时，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生，则⑤错误；故选B.7．A【解析】A选项中把闭合线圈放在变化的磁场中，闭合线圈中产生感应电流，属于电磁感应（磁生电）实验，不属于电流磁效应；BCD选项中都是由于电流周围产生磁场从而发生的现象，故此题选择A。8．D【解析】该实验需要确认电流计指针偏转方向与通过电流计的电流方向的关系才能知道产生的感应电流的具体的方向，选项A错误；该实验需要记录磁铁在线圈中的磁场方向，才能得到磁场的变化与感应电流的方向关系，选项B错误；该实验无需保持磁铁运动的速率不变，选项C错误；该实验必需记录感应电流产生的磁场方向，这样才能知道感应电流的磁场方向与原磁场方向的关系，选项D正确；故选D.9．B【解析】A．用质点代替实际物体是采用了理想模型的方法，质点实际不存在，A错误；B．伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律，采用了推理的方法，B正确；C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，C错误；D．法拉第发现电磁感应现象，和他坚信电与磁之间一定存在着联系的哲学思想分不开，D错误。故选B。10．D【解析】A、N向下运动插入线圈，穿过线圈的磁通量增大，会产生感应电流．故A错误；B、S极向下运动插入线圈，穿过线圈的磁通量增大，会产生感应电流．故B错误；C、N极向上从线圈中拔出，穿过线圈的磁通量减小，会产生感应电流．故C错误；D、静止在线圈中不动，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流．符合题意，故D正确．故选D．11．C【解析】ABD．因为将磁铁匀速或加速插入线圈时，线圈中磁通量增大，有感应电流产生，同理将磁铁加速从线圈中抽出时，线圈中磁通量减小，也有感应电流产生，故ABD错误；C．将磁铁放在线圈中静止不动时，线圈中磁通量不变，所以没有感应电流产生，故C正确。故选C。12．B【解析】A．线圈平面与房门平面相互垂直，故A错误；B．当房门缓慢打开时，产生的感应电压、电流过低，门磁报警系统可能不会报警，故B正确；C．只有房门向内、向外打开时，都会产生感应电压、电流，门磁系统都会报警，故C错误；D．此种门磁系统装在左右移动的房门上也会产生感应电压、电流，能起到报警的作用，故D错误。故选B。13．C【解析】A．单车某个时刻的准确位置信息是借助通讯卫星定位确定的，故A错误；B．由手机APP上的显示信息包括路程和时间，没有说明具体的位移，故不可以求出骑行的平均速度，故B错误；C．单车在运动过程通过电磁感应将机械能转化为电能从而实现充电，故C正确；D．单车在骑行时，主动轮受到向前的摩擦力（动力），从动轮受到向后的摩擦力（阻力），故D错误.故选C.14．AC【解析】A．由安培定则知，通电导线在其下方产生的磁场方向为垂直纸面向里，所以下方小磁针N极受到向里的磁场力而向纸面里转动，故A正确；B．由于通电导线不一定是垂直于磁场方向放置的，所以公式不一定成立，故B错误；C．图中线圈平面与磁感线平行，没有磁感线穿过线圈平面，所以磁通量为零，故C正确；D．闭合线圈在匀强磁场中两个图示位置间来回水平运动中，通过线圈的磁通量没有改变，所以不会产生感应电流，故D错误。故选AC。15．AC【解析】线圈进入磁场的过程中，穿过线圈的磁通量增加，故线圈中有感应电流产生，故A正确．线圈在磁场中平动，穿过线圈的磁通量没有变化，故线圈中没有感应电流产生，故B错误．线圈离开磁场的过程中，穿过线圈的磁通量减小，故线圈中有感应电流产生，故C正确．线圈进入磁场后在它所在的平面内绕a点旋转，根据Φ=BS可知，穿过线圈的磁通量没有变化，故线圈中没有感应电流产生，故D错误．故选AC．16．CD【解析】AB．闭合回路磁通量发生变化才会产生感应电流，故AB错误．C．线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没有感应电流产生，故C正确．D．当导体切割磁感线时，不一定产生感应电流，但一定产生感应电动势，故D正确．17．

偏转

不偏转【解析】只要穿过闭合回路螺线管的磁通量发生变化就会有感应电流产生，由此可知将磁铁插入螺线管的过程中，穿过螺旋管的磁通量增加，产生感应电流，则电流表指针偏转；磁铁放在螺线管中不动时，穿过螺旋管的磁通量不发生变化，不产生感应电流，电流表指针不偏转。18．

变大

有【解析】当导体AB向右运动时，穿过闭合电路的磁通量发生变化，从而产生感应电流，根据题意可知，磁通量变大．19．

有

左偏【解析】在研究产生感应电流条件的实验中，把条形磁铁插入或者拔出闭合线圈的过程，线圈的面积尽管没有变化，但是线圈内的磁场强弱发生了变化，此时穿过线圈的磁通量发生了变化，所以闭合线圈中有感应电流．图中在电键刚闭合时，电路的电流变大，穿过B的磁通量变大，从而电流表指针右偏，则当电键闭合后，滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电阻变大，电流中电流减小，穿过B的磁通量减小，故电流计指针将左偏．20．东西方向站立感应电流较大【解析】由于地球的周围存在磁场，且磁感线的方向是从地理的南极指向地理的北极，所以当两个同学朝东西方向站立，并迅速摇动电线时，导线就会做切割磁感线运动，产生的感应电动势较大，感应电流较大。21．（1）；（2）有感应电流【解析】（1）线框在水平位置时穿过线框的磁通量为当线框转至竖直位置时，线框平面的法线方向水平向右，与磁感线夹角，穿过线框的磁通量为该过程磁通量的改变量大小为（2）有感应电流，因为该过程穿过闭合线框的磁通量发生了变化。第三章电磁场与电磁波初步§3.4电磁波的发现及其应用一、选择题（共15题）1．麦克斯韦建立了电磁场理论，预言电磁波的存在，用实验证实电磁波存在的科学家是（）A．奥斯特 B．赫兹 C．库仑 D．法拉第2．首先从理论上预见电磁波的存在和第一次用实验证实电磁波存在的科学家是()A．牛顿、法拉第B．焦耳、奥斯特C．爱因斯坦、普朗克D．麦克斯韦、赫兹3．许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献，下列说法正确的是（）A．库仑利用扭秤测出了静电力常量k的数值B．富兰克林通过油滴实验测定了电荷量e的数值C．法拉第提出了场的概念并用电场线形象地描述电场D．麦克斯韦提出了电磁场统一理论并用实验证明了电磁波的存在4．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．预言了电磁波的存在，电磁波在真空中的速度为光速C．预言了变化的电场能够在周围产生磁场D．预言了电能够产生磁，磁能够产生电5．关于电磁波，下列说法正确的是（）A．电磁波中最容易发生衍射现象的是射线B．紫外线的频率比可见光低，长时间照射可改善身体健康C．德国物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在D．电磁波都不会产生多普勒效应6．下列说法中正确的是（

）A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并且第一次用实验证明了电磁波的存在B．丹麦天文学家第谷坚持20余年对天体的系统观测，获得了大量的精确资料，为他的弟子德国天文学家开普勒提出三大定律做好了准备C．卡文迪许发现了万有引力定律并且利用扭秤装置测出了万有引力常量D．古希腊学者托勒密提出日心说，波兰哥白尼提出地心说，哥白尼天文学使古代科学走向了近代的牛顿力学7．手机通话时，手机是将信号发送到（）A．基站 B．对方手机C．电缆或光缆 D．地方电信局总机8．下列选项正确的是（）A．电磁波的传播速度一定是B．雷达探测物体的基本原理是利用了电磁波的衍射现象C．变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场D．麦克斯韦是证实电磁波理论的第一人9．下列说法中正确的是（

）A．法拉第曾经详尽地研究过单摆的振动，确定了计算单摆周期的公式B．托马斯·杨成功地观察到了光的衍射现象，证明光的确是一种波C．惠更斯建立经典电磁场理论，预言了电磁波的存在D．赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波10．在科学的发展历程中，许多科学家做出了杰出的贡献．下列叙述符合物理学史实的是（）A．奥斯特发现了电流的磁效应B．麦克斯韦最早发现了电流周围存在磁场C．法拉第预言了电磁波的存在D．安培最先建立了完整的电磁场理论11．下列关于物理学家所作贡献的叙述正确的是A．楞次通过实验发现了电流周围存在磁场B．麦克斯韦预言了电磁波的存在,并通过实验验证了电磁波的存在C．安培通过实验发现感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化D．法拉第提出可以用电场线描绘电场的分布，极大地促进了人们对电磁现象的研究12．以下关于预防电磁辐射的做法，不正确的是（）A．移动电话应尽量避免长时间使用B．注意人体与家用电器保持一定的距离C．高压线、变电站、电台、电视台旁边兴建住宅区D．不要把家用电器摆放得过于集中13．下列说法正确的是A．变化的电场产生磁场B．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同D．遥控器发出的红外线波长比医院胸透中的X射线波长长14．当代人类的生活和电磁波紧密相关，关于电磁波，下列说法正确的是()．A．只要把带电体和永磁体放在一起，就会在周围空间产生电磁波B．电磁波在传播过程中，其波速与介质有关C．电视机、收音机和手机所接收的信号都属于电磁波D．微波炉内所产生的微波不是电磁波，而是波长很短的机械波15．某时刻LC振荡电路的状态如图所示，下列说法正确的是（）A．此时刻电场能正在向磁场能转化B．此时刻磁场能正在向电场能转化C．在一个周期内，电场能向磁场能转化完成两次D．在一个周期内，磁场能向电场能转化完成一次二、填空题16．2012年6月24日，飞行在太空的我国“神舟九号”航天员与深潜在海面下7000米处的“蛟龙号”潜水员进行了人类最远的“海天对话”，如图所示，“海天对话”是靠_______传递信息的．“神舟九号”发射时加速上升的过程机械能_____（选填“增大”、“减少”或“不变”），“蛟龙号”潜水器逐渐浸没于水中的过程浮力_____．（选填“增大”、“减少”或“不变”）17．“北斗”导航卫星向地面发射频率为1.5×109Hz的电磁波，其波长为___m（真空中光速为3×108m/s）．电磁波在进入地球大气层后频率___（选填“增大”、“不变”或“减小”）．18．麦克斯韦的电磁场理论主要有两个基本观点，分别是______和______．19．（1）变化的电场一定产生变化的磁场。()

（2）恒定电流周围产生磁场，磁场又产生电场。()（3）电磁波和光在真空中的传播速度都是3.0×108m/s。()（4）麦克斯韦预言并验证了电磁波的存在。()（5）电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108m/s。()（6）光也是一种电磁波。()三、综合题20．在隔离防治新型冠状病毒期间，火车站、地铁站、各小区等处常使用红外线测温仪测体温，以达到早发现、早隔离的效果。与可见光一样，红外线是一种波。人体辐射的红外线波长约为，其频率约为多少？其能量子的值为多少？21．我们周围哪些设备是利用电磁波工作的？各利用了哪一类电磁波的什么特性？22．（1）静电场可以用电场线和等势面形象描述．a．请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷Q的场强表达式；b．点电荷的电场线和等势面分布如图所示，等势面S₁、S₂到点电荷的距离分别为r₁、r₂．我们知道，电场线的疏密反映了空间区域电场强度的大小．请计算S₁、S₂上单位面积通过的电场线条数之比N1/N2．（2）观测宇宙中辐射电磁波的天体，距离越远单位面积接收的电磁波功率越小，观测越困难．为了收集足够强的来自天体的电磁波，增大望远镜口径是提高天文观测能力的一条重要路径．2016年9月25日，世界上最大的单口径球面射电望远镜FAST在我国贵州落成启用，被誉为“中国天眼”．FAST直径为500m，有效提高了人类观测宇宙的精度和范围．a．设直径为100m的望远镜能够接收到的来自某天体的电磁波功率为P₁，计算FAST能够接收到的来自该天体的电磁波功率P₂；b．在宇宙大尺度上，天体的空间分布是均匀的，仅以辐射功率为P的同类天体为观测对象，设直径为100m望远镜能够观测到的此类天体数目是N0，计算FAST能够观测到的此类天体数目N．23．图中正弦曲线表示LC振荡电路中电流随时间表化的图像，若以回路中顺时针方向为电流正方向，以电容器上方极板带正电时极板上电压为正，请在图中坐标中画出电容器极板上电压变化曲线的示意图．试卷第页，共SECTIONPAGES页参考答案：1．B【解析】麦克斯韦建立了电磁场理论，预言电磁波的存在，用实验证实电磁波存在的科学家是赫兹。故选B。2．D【解析】1864年，英国青年物理学家麦克斯韦在研究了当时所发现的电磁现象的基础上，建立了麦克斯韦电磁理论，并预言了电磁波的存在；1888年，德国青年物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故ABC错误，D正确．故选D．3．C【解析】A．库仑利用扭秤实验得出了电荷间的作用力与电荷量的关系，即库仑定律，但静电力常量是后人计算所得的，故A错误；B．密立根通过油滴实验测定了电荷量e的数值，故B错误；C．法拉第提出了场的概念并用电场线形象地描述电场，故C正确；D．麦克斯韦提出了电磁场统一理论，赫兹用实验证明了电磁波的存在，故D错误。故选C。4．B【解析】AC．变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围产生磁场；这是电磁场理论内容之一，并不是预言的，故AC错误；B．麦克斯韦根据电磁场理论预言了电磁波的存在，电磁波在真空中的速度为光速，故B正确；C．麦克斯韦提出的电磁场理论：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场。故C错误；故选B。5．C【解析】A．电磁波中无线电波的波长最长，则最容易发生衍射现象的是无线电波，选项A错误；B．紫外线的频率比可见光高，适当照射可以促进钙的吸收，改善身体健，故B错误；C．德国物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，选项C正确；D．电磁波也会产生多普勒效应，选项D错误。故选C。6．B【解析】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证明了电磁波的存在，选项A错误；B．丹麦天文学家第谷坚持20余年对天体的系统观测，获得了大量的精确资料，为他的弟子德国天文学家开普勒提出三大定律做好了准备，选项B正确；C．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许利用扭秤装置测出了万有引力常量，选项C错误；D．古希腊学者托勒密提出地心说，波兰哥白尼提出日心说，哥白尼天文学使古代科学走向了近代的牛顿力学，选项D错误；故选B。7．A【解析】在通话时，手机将声音信号转变成电信号，再经过调制后，把信号发送到基站中转，故选A。8．C【解析】A．电磁波的传播速度受介质影响，A错误；B．雷达探测物体的基本原理是利用了电磁波的反射现象，B错误；C．变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，C正确；D．赫兹是最早用实验证实麦克斯韦电磁波理论的科学家。D错误。故选C。9．D【解析】伽利略最先研究了单摆的振动，惠耿思通过精确的统计得出了单摆的振动周期，A项错误；杨氏双缝干涉实验证明了光是一种波，B错误；麦克斯韦建立了经典磁场理论并预言了电磁波的存在，而赫兹通过实验证明了电磁波的存在，故C错误D正确．10．A【解析】A、奥斯特发现了电流的磁效应，故A正确；B、奥斯特最早发现了电流周围存在磁场，故B错误；C、麦克斯韦预言了电磁波的存在，故C错误；D、麦克斯韦最先建立了完整的电磁场理论，故D错误．故选A．11．D【解析】奥斯特发现了电流周围存在磁场，故A错误．麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波的存在，后来赫兹用实验证实电磁波的存在，故B错误．楞次总结出电磁感应现象中感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，即楞次定律，故C错误．法拉第提出可以用电场线描绘电场的分布，极大地促进了人们对电磁现象的研究，选项D正确；故选D.12．C【解析】A．移动电话在使用时有电磁辐射，避免长时间使用可预防辐射，故A正确；B．家用电器在工作时具有一定的电磁辐射，人体与其保持一定的距离，可预防辐射，故B正确；C．高压线、变电站、电台、电视台旁边具有较强的电磁辐射，不适宜修建住宅区，故C错误；D．不要把家用电器摆放得过于集中，避免摆放处的电磁辐射太强，故D正确。本题要求选择错误的，故选C。13．AD【解析】变化的电场产生磁场、变化的磁场产生电场，A对；用紫外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，B错；光的传播速度为，声波的传播速度为340m/s，故C错；遥控器发出的红外线波长比医院胸透中的X射线波长长，D对．14．BC【解析】变化的磁场.电场才能产生电磁波，A项错；电磁波的传播速度与介质有关，B项错；电磁波能够携带信号，用于通讯，C项正确；微波炉内的微波是波长较短的电磁波，D项错．15．BC【解析】AB．由图可知，该时刻电容器正在充电，则振荡电流i正在减小，电场能逐渐增大，磁场能逐渐减小，即磁场能正在向电场能转化，A错误，B正确；CD．在一个周期内，电容器两次充电、两次放电，则磁场能向电场能转化完成两次，电场能向磁场能转化完成两次，C正确，D错误。故选BC。16．

电磁波

增大

增大【解析】现代的移动通信都是利用电磁波来传递信息的；“海天对话”靠的也是电磁波；“神舟九号”发射时加速上升的过程中，高度增大，重力势能增大，速度增大，动能增大，所以机械能增大；根据阿基米德定律可判断“蛟龙号”潜水器所受浮力大小。“蛟龙号”潜水器逐渐浸没于水中的过程中，排开水的体积增大，所以排开水的重力增大，所以浮力增大。17．

0.2

不变【解析】由波的传播速度公式c=λf得：λ=代入数据解得：λ=0.2m波在传播的过程中，频率是不发生变化的，所以电磁波在进入地球大气层后频率不变．故答案为0.2，不变18．

变化的磁场产生电场

变化的电场产生磁场【解析】麦克斯韦的电磁场理论：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场．在电场的周围不一定存在着由该电场产生的磁场，原因是若变化的电场就一定产生磁场，若是稳定的电场则不会产生磁场的．若周期性变化的电场一定产生同周期变化的磁场，而均匀变化的电场不能产生均匀变化的磁场．19．

错误

错误

正确

错误

错误

正确【解析】(1)变化的电场一定产生的磁场，不一定是变化的磁场。故错误。(2)恒定电流周围产生磁场，变化的磁场才能产生电场，稳定的磁场不能产生电场。故错误。(3)电磁波和光在真空中的传播速度都是3.0×108m/s。故正确。(4)麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹验证了电磁波的存在。故错误。(5)电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s，其它介质中传播速度小于3×108m/s。故错误。(6)光是一种电磁波。故正确。20．，【解析】人体辐射的红外线波长约为10μm，其频率其能量子的值21．见解析【解析】1．微波炉：利用微波可以传递能量的特性；2．雷达：利用微波方向性强的特性；3．X光机：利用X射线穿透性强的特性；4．γ刀：利用γ射线具有高能量的特性；5．日光灯：利用紫外线能够激发荧光物质的特性；6．紫外线消毒灯：利用紫外线具有明显的化学作用的特性；7．红外线烤箱：利用红外线的热效应；8．移动电话：利用微波频带宽、携带信息容量大的特性。22．（1）a．b．（2）a．b．【解析】（1）a．在距Q为r的位置放一电荷量为q的检验电荷根据库仑定律检验电荷受到的电场力根据电场强度的定义得b．穿过每个面的电场线的总条数是相等的，若面积大，则单位面积上分担的条数就少，故穿过两等势面单位面积上的电场线条数之比（2）a．地球上不同望远镜观测同一天体，单位面积上接收的功率应该相同，因此b．在宇宙大尺度上，天体的空间分布是均匀的．因此一个望远镜能观测到的此类天体数目正比于以望远镜为球心、以最远观测距离为半径的球体体积．设地面上望远镜能观测到此类天体需收集到的电磁波的总功率的最小值为P0，直径为100m望远镜和FAST能观测到的最远距离分别为L0和L，则可得L=5L0则故本题答案是：（1）a

;

b.（2）a

;

b.23．如图;【解析】振荡电流的变化周期与电容器极板上电压变化周期相同，且当振荡电流最大时，电容器两板电压为零；振荡电流最小时，电压最大；则电容器极板上电压变化图线如图；第三章电磁场与电磁波初步§3.5微观世界的量子化一、选择题1．许多科学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律，在物理学发展中为人类的科学事业做出了巨大贡献，值得我们敬仰。下列描述中不符合物理学史实的是（）A．奥斯特发现的电流的磁效应，证实电现象与磁现象是有联系的B．法拉第发现电磁感应现象，用“力线”形象地描述了电磁场C．安培的能量子假设是对经典物理学思想与观念的一次突破D．英国物理学家麦克斯韦建立了经典电磁场理论2．下列说法正确的是（）A．微观粒子的能量变化是连续的B．电磁波的波长越长，其能量子的能量越高C．英国物理学家麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在D．空腔壁上开很小的孔，射入孔的电磁波最终不能从空腔射出，这个空腔就成了黑体3．如图所示是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图象，则下列说法错误的是（）A．T1>T2B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关C．普朗克提出的能量量子化理论很好的解释了黑体辐射的实验规律D．如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个小孔就成了一个黑体4．在科学发展史上，许多物理科学家做出了杰出贡献，他们在研究过程中应用了很多科学方法，下列叙述正确的是（）A．法拉第通过实验研究，总结出“磁生电”是一种在变化，运动的过程中才能出现的效应，并总结出法拉第电磁感应定律B．亚里士多德提出重的物体比轻的物体下落的快，是没有事实依据凭空猜想出来的C．富兰克林命名了正负电荷，为定量研究电现象定了基础D．爱因斯坦首先提出当带电微粒辐射或吸收能量时，是以最小能量值为单位一份份地辐射或吸收的，这个不可再分的最小能量值叫做能量子5．下列说法错误的是（）A．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关B．无线电波、紫外线、可见光、红外线、X射线、射线的波长依次减小C．在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫一个光子，其能量为D．通电直导线中电流的方向总是与其产生的磁场的方向垂直6．下列说法中正确的是（）A．伽利略预言了电磁波的存在B．变化的磁场能产生电场，变化的电场不能产生磁场C．焦耳最早提出能量量子化假说D．黑体是一种理想模型，其辐射强度只与温度有关7．从大到飞机、轮船，小到各种零件都和物理学有密切的关系，物理学对人类的发展有巨大的贡献．下列说法正确的是A．库仑最早引入了电场的概念，并直观地用电场线描绘电场B．赫兹为解释物体热辐射规律提出：电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份的C．第一个对亚里士多德“力是物体运动的原因”观点提出质疑的是伽利略D．法拉第最先发现电流能够使周围的小磁针发生偏转，即电流的磁效应8．关于黑体与黑体辐射，下列说法正确的是（）A．热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波B．黑体是黑色的C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，与材料的种类及表面状况无关D．煤烟很接近黑体，如置于阳光下照射，煤烟温度会不断上升9．在物理学发展的过程中，许多科学家作出了突出贡献，下列说法正确的是（）A．爱因斯坦提出了能量子假说 B．赫兹最早用实验证实了电磁波的存在C．麦克斯韦最早提出用电场线描述电场 D．法拉第发现了电流的磁效应10．普朗克常量是自然界的一种基本常数，它的数值是（）A．6.02×10-23mol B．6.625×10-3mol·sC．6.626×10-34J·s D．1.38×10-16mol·s11．实际物体是具有多重属性的，但是，当针对某种目的，从某种角度对某一物体进行研究时，有许多对研究问题没有直接关系的属性和作用却可以忽略不计。物理学上为了便于研究而建立的一种高度抽象的理想客体就是理想模型。下列不属于理想模型的是（）A．质点 B．元电荷 C．点电荷 D．黑体12．关于能量量子化，下列说法正确的是（）A．能量子假设最早是由爱因斯坦提出来的B．微观粒子的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍C．电磁波的波长越长，其能量子越大D．能量子假说与宏观世界中对能量的认识相矛盾，因而它一定是错误的观点13．2021年7月4日，我们在电视中看到航天员汤洪波走出离地面高约为400km的中国空间站，标志着我国空间站航天员首次出舱活动取得圆满成功。航天员出舱的画面是通过电磁波传输到地面接收站，下列关于电磁波的说法正确的是（）A．电磁波波长越长，其能量子的能量越小B．只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波C．汤洪波出舱活动的画面从空间站传到地面接收站最少需要约0.014sD．赫兹通过实验捕捉到电磁波，并证实了麦克斯韦的电磁场理论14．关于黑体辐射的实验规律如图所示，下列说法正确的是（）A．黑体能够完全透射照射到它上面的光波B．随着温度降低，各种波长的光辐射强度都有所增加C．随温度升高，辐射强度极大值向波长较长的方向移动D．黑体的辐射强度只与它的温度有关，与形状和黑体材料无关15．下列说法正确的是（）A．磁场是一种特殊形式存在的物质，但磁感线并不存在B．磁感线从N极发出终止于S极C．可见光由红→紫，波长减小，频率增大D．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说二、解答题16．普朗克的能量子假说和爱因斯坦的光子假说的内容是什么？它们分别能解释哪些现象？17．在网上查阅资料，写一篇关于普朗克和爱因斯坦生平的小论文。试卷第=page44页，共=sectionpages44页试卷第=page2525页，共=sectionpages99页参考答案1．C【解析】A．奥斯特发现的电流的磁效应，证实电现象与磁现象是有联系的。故A正确，与题意不符；B．法拉第发现电磁感应现象，用“力线”形象地描述了电磁场。故B正确，与题意不符；C．普朗克的能量子假设是对经典物理学思想与观念的一次突破。故C错误，与题意相符；D．英国物理学家麦克斯韦建立了经典电磁场理论。故D正确，与题意不符。故选C。2．D【解析】A．微观粒子的能量变化是不连续的，量子化的，故A错误；B．电磁波的波长越长，频率越小，由公式可得其能量子的能量越低，故B错误；C．英国物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故C错误；D．空腔壁上开很小的孔，射入孔的电磁波最终不能从空腔射出，这个空腔就成了黑体，故D正确。故选D。3．B【解析】A．由图可知，随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，所以T1>T2，故A正确，不符合题意；B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关外，与黑体的材料及表面状况无关，故B错误，符合题意；C．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，很好的解释了黑体辐射的实验规律,故C正确，不符合题意；D．如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从空腔射出，就相当于吸收了所有电磁波，这个小孔就可以近似为一个绝对黑体，故D正确。故选B。4．C【解析】A．法拉第通过实验研究，总结出“磁生电”，而纽曼，韦伯在对理论和实验资料进行严格分析先，后总结出：闭合电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，后人称之为法拉第电磁感应定律，故A错误；B．亚里士多德提出重的物体比轻的物体下落的快，是根据生活经验猜想出来的，故B错误；C．富兰克林命名了正负电荷，为定量研究电现象奠定了基础，符合史实，故C正确；D．普朗克首先提出当带电微粒辐射或吸收能量时，是以最小能量值为单位一份份地辐射或吸收的，这个不可再分的最小能量值叫做能量子，故D错误。故选C。5．B【解析】A．根据黑体辐射实验的规律可知：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关，故A正确；B．电磁波谱按照波长从长到短排列顺序为：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线，故B错误；C．根据爱因斯坦的光子说，在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫一个光子，其能量为故C正确；D．根据右手螺旋定则可知，通电直导线中电流的方向总是与其产生的磁场的方向垂直，故D正确。由于本题选择错误的，故选B。6．D【解析】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，选项A错误；B．根据麦克斯韦电磁理论，则变化的磁场能产生电场，变化的电场也能产生磁场，选项B错误；C．普朗克最早提出能量量子化假说，选项C错误；D．黑体是一种理想模型，其辐射强度只与温度有关，选项D正确。故选D。7．C【解析】A.法拉第最先提出了电荷周围存在电场的观点，并直观地用电场线描绘电场，故A错误；B.普朗克为解释物体热辐射规律提出：电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份的，故B错误；C.第一个对亚里士多德“力是物体运动的原因”观点提出质疑的是伽利略，伽利略利用斜面实验得出力不是维持物体运动状态的原因，故C正确；D.奥斯特最先发现电流能够使周围的小磁针发生偏转，即电流的磁效应，故D错误；故选C.8．C【解析】A．任何物体在任何温度下都会发生热辐射，选项A错误；B．黑体可以辐射电磁波，不一定是黑色的，选项B错误；C．黑体是一种理想模型，其辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，与其他因素无关，选项C正确；D．煤烟的温度不会持续上升，因为能量不断被吸收的同时，还伴随着能量的辐射，最终将趋于平衡，选项D错误。故选C。9．B【解析】A．普朗克提出了能量子假说，故A错误；B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故B正确；C．首先用电场线描述电场的科