(练习)章末综合测评3 电磁场与电磁波初步-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册(教科版2019)

章末综合测评(三)　电磁场与电磁波初步 1．超导是当今高科技的热点之一，当一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就采用了这项技术，磁体悬浮的原理是(　　) ①超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同　②超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反　③超导体使磁体处于失重状态　④超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡 A．①③　　　B．①④　　　C．②③　　　D．②④ D　[同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以电流的磁场方向和磁体的磁场方向相反。磁体悬浮在空中，重力和磁力平衡，D正确。] 2．取两根完全相同的长导线，用其中一根绕成如图(a)所示的螺线管，当该螺线管中通以大小为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B。若将另一根长导线对折后绕成如图(b)所示的螺线管，并通以大小也为I电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为(　　) 图(a)　　 　图(b) A．0.5B B．B C．2B D．0 D　[将长导线对折之后绕成图(b)所示的螺线管，根据右手螺旋定则，产生等大反向的两个磁场，相互抵消，所以磁感应强度为零，故D项正确。] 3．如图所示，两根互相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、O、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。下列说法正确的是(　　) A．O点处的磁感应强度为零 B．a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相反 C．c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相同 D．a、c两点处的磁感应强度方向不同 C　[a、b、c、d四个点的磁感应强度均为M、N两长直导线在各点的磁感应强度的叠加，由安培定则可知，M、N在O点处磁感应强度的方向相同，合磁感应强度竖直向下，不为零，A错误；由对称性可知，a、b两点处，c、d两处的磁感应强度大小和方向均相同，B错误，C正确；a、c两点处的磁感应强度均垂直于ab连线竖直向下，方向相同，D错误。] 4．下列各选项中是直线电流、环形电流磁场的磁感线分布图，其中电流方向与磁感线方向关系正确的是(　　) A　　　B　　　　C　　　　D A　[电流方向向上，由右手螺旋定则可得磁场为逆时针(从上向下看)，故A正确；电流方向向下，由右手螺旋定则可得磁场为顺时针(从上向下看)，故B错误；C图中电流为环形电流，由右手螺旋定则可知内部磁场应向右，故C错误；D图中由右手螺旋定则可知内部磁感线方向向左，故D错误。] 5．如图所示，通电螺线管周围能自由转动的小磁针a、b、c、d已静止，N指向正确的是(　　) A．小磁针a B．小磁针b C．小磁针c D．小磁针d C　[由右手螺旋定则判断出通电螺线管的左端为N极，右端为S极，由同名磁场相互排斥，异名磁极相互吸引知，只有小磁针c的指向正确，C正确。] 6．(多选)3条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图所示。a、b和c三点分别位于三角形的3个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等。将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，下列说法正确的是(　　) A．B1＝B2＜B3 B．B1＝B2＝B3 C．a和b处磁场方向垂直纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里 D．a处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里 AC　[本题考查磁场的叠加，由于通过3条导线的电流大小相等，结合安培定则可判断出3条导线在a、b处产生的合磁感应强度垂直纸面向外，在c处垂直纸面向里，且B1＝B2＜B3，故选项A、C正确。] 7．如图所示，三根长直通电导线中电流大小相同，通电电流方向为：b导线和d导线中电流垂直纸面向里，c导线中电流垂直纸面向外，a点为b、d两点的连线中点，ac垂直于bd，且ab＝ad＝ac。则a点的磁场方向为(　　) A．垂直纸面指向纸外 B．垂直纸面指向纸里 C．沿纸面由a指向b D．沿纸面由a指向d C　[通电导线b、d在a点产生的磁场互相抵消，故a点磁场方向即通电导线c在a点产生的磁场方向，根据安培定则，C正确。] 8．如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量为 ；若使框架绕OO′轴转过30°角，则穿过框架平面的磁通量为 ；若从初始位置转过90°角，则穿过框架平面的磁通量为 ；若从初始位置转过180°角，则穿过框架平面的磁通量的变化量是 。 [解析]　初始位置时，S⊥B，故Φ1＝BS；框架转过30°时，Φ2＝BScos 30°＝BS；框架转过90°时，S∥B，故Φ3＝BScos 90°＝0；从初始位置