2026年江苏省人教版高中物理必修第二十八册第5章电磁学测试题

2026年江苏省人教版高中物理必修第二十八册第5章电磁学测试题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在研究通电螺线管的磁场时，下列说法正确的是（）A.通电螺线管产生的磁场与条形磁铁的磁场完全相同，因为两者都能产生南北极B.螺线管内部磁感线方向由S极指向N极，外部磁感线方向由N极指向S极C.改变螺线管中电流方向，其内部磁感线的疏密程度会发生变化D.螺线管的磁性强弱仅取决于线圈匝数，与是否有铁芯无关2.如图所示，一根条形磁铁放置在水平桌面上，其正上方用绝缘细线悬挂一个通电线圈，线圈平面与磁铁垂直。当线圈中通入图示方向的电流时，下列说法正确的是（）A.线圈会向磁铁靠近，因为同名磁极相互排斥B.线圈会远离磁铁，因为异名磁极相互吸引C.线圈会绕悬挂点转动，但不会平动D.线圈既会转动又会平动，具体运动情况取决于电流大小3.在研究电磁感应现象时，某实验小组发现当条形磁铁插入线圈时，电流表指针偏转，拔出时指针反向偏转。下列结论正确的是（）A.线圈中产生的感应电流方向与磁铁插入方向无关B.感应电流的产生条件是线圈必须闭合且磁铁运动C.感应电流的强弱与磁铁插入速度成正比D.若将条形磁铁换成同名磁铁，感应电流方向将保持不变4.如图所示，两根平行导线分别通入同方向电流，导线a受到的安培力方向竖直向上。若保持电流大小不变，将导线b向上平移，下列说法正确的是（）A.导线a受到的安培力会增大B.导线b受到的安培力方向仍竖直向上C.两导线间的磁场强度会减小D.若将导线b中的电流方向反转，两导线会相互吸引5.在研究交流电的产生时，某线圈在匀强磁场中以角速度ω匀速转动。下列说法正确的是（）A.线圈转动一周，感应电动势方向会改变两次B.感应电动势的最大值Em等于BLv，其中v为线圈转动半径C.若增加角速度ω，感应电动势的有效值会减小D.线圈平面与磁场方向平行时，感应电动势为零6.如图所示，一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生的感应电流瞬时表达式为i=5sin100πt（A）。下列说法正确的是（）A.线圈转动周期为0.02sB.感应电动势的最大值为50VC.若增加磁场强度，感应电流的有效值会增大D.线圈平面与磁场方向垂直时，感应电流达到最大值7.在研究电磁铁的工作原理时，某实验小组发现当改变电磁铁线圈中的电流方向时，其吸引铁钉的能力会发生变化。下列解释正确的是（）A.电磁铁的磁性仅与电流大小有关，与电流方向无关B.电磁铁的磁性是由线圈匝数决定的，与铁芯无关C.改变电流方向会改变电磁铁的极性，从而影响吸引能力D.电磁铁的磁性强弱与铁芯材料无关8.如图所示，一个带正电的小球在水平方向的匀强磁场中做匀速圆周运动，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.小球的运动轨迹是一条抛物线B.小球受到的洛伦兹力提供向心力C.小球的运动周期与磁场强度成正比D.若增加磁场强度，小球的线速度会增大9.在研究变压器的工作原理时，某实验小组发现当原线圈接入交流电源时，副线圈中会产生感应电流。下列说法正确的是（）A.变压器只能改变直流电压，不能改变交流电压B.变压器的工作原理是电磁感应，与电路是否闭合无关C.若副线圈匝数多于原线圈，输出电压会高于输入电压D.变压器可以改变交流电的频率10.如图所示，一个平行板电容器与交流电源连接，当电容器极板间距离减小时，下列说法正确的是（）A.电容器的电容会增大B.电容器极板间的电场强度会减小C.电容器储存的电荷量会减少D.电容器两端的电压会升高二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在研究通电螺线管的磁场时，发现其内部磁感线方向由______极指向______极，外部磁感线方向由______极指向______极。2.在研究电磁感应现象时，发现当穿过线圈的磁通量发生变化时，线圈中会产生______电流，其方向由______定律确定。3.在研究安培力时，发现通电导线在磁场中受到的安培力方向与______和______方向都垂直。4.在研究交流电的产生时，发现线圈转动一周，感应电动势会经历______次方向改变，其瞬时表达式为e=Emsinωt。5.在研究电磁铁的工作原理时，发现其磁性是由______和______共同决定的。6.在研究洛伦兹力时，发现带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力大小为______，方向由______定律确定。7.在研究变压器的工作原理时，发现原副线圈的电压比等于______之比，电流比等于______之比。8.在研究平行板电容器时，发现其电容大小与极板面积______，与极板间距离______。9.在研究交流电的电路应用时，发现电感线圈对______电流阻碍较大，对______电流阻碍较小。10.在研究电磁感应现象的应用时，发现发电机和电动机的工作原理都基于______现象。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.通电螺线管的磁性强弱仅取决于线圈匝数，与是否有铁芯无关。（）2.感应电流的产生条件是线圈必须闭合且磁铁运动。（）3.若将条形磁铁换成同名磁铁，感应电流方向将保持不变。（）4.两根平行导线分别通入同方向电流时，会相互吸引。（）5.线圈转动一周，感应电动势方向会改变两次。（）6.感应电动势的最大值Em等于BLv，其中v为线圈转动半径。（）7.电磁铁的磁性仅与电流大小有关，与电流方向无关。（）8.小球在水平方向的匀强磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力。（）9.变压器的工作原理是电磁感应，与电路是否闭合无关。（）10.当电容器极板间距离减小时，电容器储存的电荷量会减少。（）四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述通电螺线管的磁场特点。2.简述电磁感应现象的产生条件。3.简述安培力的方向判定方法。4.简述交流电的产生原理。5.简述电磁铁的工作原理。6.简述洛伦兹力的方向判定方法。7.简述变压器的工作原理。8.简述平行板电容器的电容公式。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.如图所示，一个通电螺线管放置在水平桌面上，其正上方用绝缘细线悬挂一个通电线圈，线圈平面与螺线管垂直。当螺线管中通入图示方向的电流时，请判断线圈受到的安培力方向。2.如图所示，一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生的感应电流瞬时表达式为i=5sin100πt（A）。请计算线圈转动周期和感应电动势的最大值。3.如图所示，一个带正电的小球在水平方向的匀强磁场中做匀速圆周运动，不计空气阻力。请判断小球受到的洛伦兹力方向。4.如图所示，一个平行板电容器与交流电源连接，当电容器极板间距离减小时，请判断电容器储存的电荷量变化情况。5.如图所示，一个变压器原线圈接入交流电源，副线圈连接一个灯泡。请解释变压器如何改变电压。6.如图所示，一个带正电的小球在水平方向的匀强磁场中做匀速圆周运动，不计空气阻力。请计算小球受到的洛伦兹力大小。7.如图所示，一个通电导线在磁场中受到安培力作用，请判断导线中的电流方向。8.如图所示，一个平行板电容器与交流电源连接，当电容器极板间距离减小时，请解释电容器两端的电压变化情况。【标准答案及解析】一、单项选择题1.B解析：通电螺线管产生的磁场与条形磁铁的磁场不完全相同，虽然两者都能产生南北极，但螺线管内部磁感线方向与外部相反。螺线管内部磁感线方向由S极指向N极，外部磁感线方向由N极指向S极。改变螺线管中电流方向，其内部磁感线的疏密程度不会发生变化。螺线管的磁性强弱取决于线圈匝数、电流大小和是否有铁芯。2.B解析：线圈中通入电流后，会产生一个与磁铁同极性的磁极，根据磁极间相互作用规律，异名磁极相互吸引，因此线圈会远离磁铁。线圈会绕悬挂点转动，但不会平动，因为磁场对线圈的作用力是力矩而非合力。3.C解析：线圈中产生的感应电流方向与磁铁插入方向有关，根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量变化。拔出时指针反向偏转，说明感应电流方向与插入时相反。感应电流的产生条件是闭合电路的一部分导体切割磁感线运动，或穿过闭合电路的磁通量发生变化。感应电流的强弱与磁铁插入速度有关，但不是成正比关系。若将条形磁铁换成同名磁铁，感应电流方向将反转。4.B解析：两根平行导线分别通入同方向电流时，会相互吸引。导线a受到的安培力方向竖直向上，说明导线b对导线a的作用力方向竖直向上。若保持电流大小不变，将导线b向上平移，两导线间的磁场强度会增大，但导线a受到的安培力方向仍竖直向上。若将导线b中的电流方向反转，两导线会相互排斥。5.A解析：线圈转动一周，感应电动势方向会改变两次，因为感应电动势方向与磁通量变化方向有关，而磁通量变化方向在半周内改变一次。感应电动势的最大值Em等于BLvsinθ，其中v为线圈转动半径，θ为磁场方向与速度方向的夹角。若增加角速度ω，感应电动势的有效值会增大。线圈平面与磁场方向平行时，磁通量不变化，感应电动势为零。6.A解析：线圈转动一周，感应电动势会经历两次方向改变，因为感应电动势方向与磁通量变化方向有关，而磁通量变化方向在半周内改变一次。线圈转动周期为T=2π/ω=0.02s。感应电动势的最大值为Em=nBSω，其中n为线圈匝数，B为磁场强度，S为线圈面积，ω为角速度。若增加磁场强度，感应电动势的有效值会增大。线圈平面与磁场方向垂直时，磁通量最大，感应电动势为零。7.C解析：电磁铁的磁性是由电流大小、线圈匝数和铁芯材料共同决定的。改变电磁铁线圈中的电流方向会改变电磁铁的极性，从而影响吸引能力。电磁铁的磁性不仅与电流大小有关，还与线圈匝数和铁芯材料有关。电磁铁的磁性强弱与铁芯材料有关，铁芯材料越容易磁化，磁性越强。8.B解析：带电粒子在水平方向的匀强磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力。小球的运动轨迹是一条圆周线，不是抛物线。小球受到的洛伦兹力大小为F=qvB，方向由左手定则确定。小球的运动周期与磁场强度成反比。若增加磁场强度，小球的线速度会减小。9.C解析：变压器可以改变直流电压和交流电压，但工作原理不同。变压器的工作原理是电磁感应，与电路是否闭合有关。若副线圈匝数多于原线圈，输出电压会高于输入电压。变压器可以改变交流电的频率。10.A解析：平行板电容器与交流电源连接时，当电容器极板间距离减小时，电容器的电容会增大。电容器极板间的电场强度会增大。电容器储存的电荷量会增加。电容器两端的电压会降低。二、填空题1.S；N；N；S解析：通电螺线管内部磁感线方向由S极指向N极，外部磁感线方向由N极指向S极，与条形磁铁的磁场方向相同。2.感应；楞次解析：当穿过线圈的磁通量发生变化时，线圈中会产生感应电流，其方向由楞次定律确定，即感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量变化。3.电流方向；磁场方向解析：通电导线在磁场中受到的安培力方向与电流方向和磁场方向都垂直，由左手定则确定。4.两；解析：线圈转动一周，感应电动势会经历两次方向改变，因为感应电动势方向与磁通量变化方向有关，而磁通量变化方向在半周内改变一次。5.电流大小；铁芯材料解析：电磁铁的磁性是由电流大小、线圈匝数和铁芯材料共同决定的。电流越大，磁性越强；铁芯材料越容易磁化，磁性越强。6.qvB；左手解析：带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力大小为F=qvB，方向由左手定则确定。7.匝数比；匝数比解析：原副线圈的电压比等于匝数比，电流比等于匝数比的反比。8.正比；反比解析：平行板电容器的电容大小与极板面积成正比，与极板间距离反比。9.直流；交流解析：电感线圈对直流电流阻碍较小，对交流电流阻碍较大，因为交流电流的磁通量变化较快。10.电磁感应解析：发电机和电动机的工作原理都基于电磁感应现象。发电机利用电磁感应产生感应电动势，电动机利用电磁感应产生力矩。三、判断题1.×解析：通电螺线管的磁性强弱不仅取决于线圈匝数，还与电流大小和铁芯材料有关。电流越大，磁性越强；铁芯材料越容易磁化，磁性越强。2.×解析：感应电流的产生条件是闭合电路的一部分导体切割磁感线运动，或穿过闭合电路的磁通量发生变化，与磁铁是否运动无关。3.×解析：若将条形磁铁换成同名磁铁，感应电流方向将反转，因为感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量变化。4.×解析：两根平行导线分别通入同方向电流时，会相互吸引，因为两者产生的磁场方向相同，相互增强。5.×解析：线圈转动一周，感应电动势方向会改变两次，因为感应电动势方向与磁通量变化方向有关，而磁通量变化方向在半周内改变一次。6.×解析：感应电动势的最大值Em等于BLvsinθ，其中v为线圈转动半径，θ为磁场方向与速度方向的夹角，不是BLv。7.×解析：电磁铁的磁性不仅与电流大小有关，还与线圈匝数和铁芯材料有关。电流越大，磁性越强；铁芯材料越容易磁化，磁性越强。8.×解析：小球在水平方向的匀强磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力不提供向心力，向心力是由其他力提供的。9.×解析：变压器的工作原理是电磁感应，与电路是否闭合有关。变压器必须保证原副线圈电路都闭合才能工作。10.×解析：当电容器极板间距离减小时，电容器的电容会增大，根据Q=CU，电容器储存的电荷量会增加。四、简答题1.通电螺线管的磁场特点：内部磁感线方向由S极指向N极，外部磁感线方向由N极指向S极，与条形磁铁的磁场方向相同。螺线管的磁性强弱与电流大小、线圈匝数和铁芯材料有关。电流越大，磁性越强；线圈匝数越多，磁性越强；铁芯材料越容易磁化，磁性越强。2.电磁感应现象的产生条件：闭合电路的一部分导体切割磁感线运动，或穿过闭合电路的磁通量发生变化。感应电流的方向由楞次定律确定，即感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量变化。3.安培力的方向判定方法：通电导线在磁场中受到的安培力方向与电流方向和磁场方向都垂直，由左手定则确定。具体操作为：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从手心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。4.交流电的产生原理：交流电是由线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动产生的。当线圈转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，根据电磁感应现象，线圈中会产生感应电动势。感应电动势的大小和方向随时间变化，形成交流电。5.电磁铁的工作原理：电磁铁是由线圈和铁芯组成的，当线圈中通入电流时，会产生磁场，使铁芯磁化。铁芯的磁化程度与电流大小、线圈匝数和铁芯材料有关。电流越大，磁性越强；线圈匝数越多，磁性越强；铁芯材料越容易磁化，磁性越强。6.洛伦兹力的方向判定方法：带电粒子在磁场中运动时受到的洛伦兹力方向由左手定则确定。具体操作为：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从手心进入，并使四指指向正电荷运动的方向（负电荷运动方向相反），这时拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向。7.变压器的工作原理：变压器是由原线圈和副线圈组成的，原线圈接入交流电源，副线圈连接负载。当原线圈中通入交流电时，会产生变化的磁通量，穿过副线圈。根据电磁感应现象，副线圈中会产生感应电动势。原副线圈的电压比等于匝数比，电流比等于匝数比的反比。8.平行板电容器的电容公式：C=ɛS/4πkd，其中C为电容，ɛ为介电常数，S为极板面积，k为真空介电常数，d为极板间距离。电容器的电容大小与极板面积成正比，与极板间距离反比