章末强化练(三) 电磁场与电磁波初步（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册（教科版2019）

章末强化练(三)　电磁场与电磁波初步 [对应学生用书P166] (时间：60分钟　满分：100分) 一、单选题(共5小题，每小题6分，共30分) 1．已知某单色光的波长为λ，在真空中光速为c，普朗克常量为h，则电磁波辐射的能量子ε的值为(　　) A．h　　　　B．　　　　C．　　　　D．hcλ A　[由光速、波长及光的频率的关系式ν＝可得，ε＝hν＝h，故A正确．] 2．根据下列图中磁感线分布情况判断，各磁场中a点的磁感应强度与b点的磁感应强度相同的是(　　) A　　　　　　　　B C　　　　　　　　D D　[磁感线的疏密可表示磁感应强度的大小，而匀强磁场中各处磁场均相同，从图中可以知道，只有D选项中，a、b两点处磁感线的疏密相同，方向相同，磁感应强度相同．] 3.如图所示，直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远，其磁场相互不影响．图中小磁针的N极(黑色一端)指示磁场方向正确的是(　　) A．a　　　　　　　　　　 B．b C．c D．d C　[小磁针N极的指向为磁感线方向，直导线AB部分，电流从下到上，所以从上往下看，直导线产生的磁场方向应为逆时针方向，所以a指针应斜指向纸面内，A错误．在通电螺线管部分，电流是从上面进来，然后从下边出去，可知左端为螺线管S极，右端为N极，在外部磁感线从N到S，所以B错误；在内部磁感线从S到N，C正确．在U形螺线管，电流从右端进、左端出，所以右端为S极，左端为N极，D错误．] 4.如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中圆心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面，磁感应强度为B．则穿过线圈的磁通量为(　　) A．πBR2 B．πBr2 C．nπBR2 D．nπBr2 D　[穿过线圈的磁通量与线圈的匝数成正比，磁感线穿过的有效面积为πr2，而并非πR2，所以穿过单匝线圈的磁通量为πBr2，穿过线圈的磁通量为nπBr2，故D正确．] 5.如图所示，扁平条形磁铁水平放置，在磁铁的左端正上方有一金属线框，线框平面与磁铁垂直．在线框从左端正上方沿水平方向平移到右端正上方的过程中，穿过它的磁通量的变化情况是(　　) A．先减小后增大 B．始终减小 C．始终增大 D．先增大后减小 A　[线框在磁铁两端的正上方时穿过该线框磁通量最大，在磁铁中央时穿过该线框的磁通量最小，所以该过程中的磁通量先减小后增大，故A正确．] 二、多选题(共3小题，每小题8分，共24分) 6．如图所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直；导轨上有两条可沿导轨自由移动的导体棒AB、CD，这两个导体棒的运动速度分别为v1、v2.在下列四种情况下，AB棒中有感应电流通过的是(　　) A．v1>v2 B．v1<v2 C．v1≠v2 D．v1＝v2 ABC　[只要闭合电路的磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流产生．题中导轨位于匀强磁场中，只要满足v1≠v2，回路的面积发生变化，从而磁通量发生变化，回路中就有感应电流产生．] 7.如图所示，线框abcd从有界的匀强磁场区域穿过．下列说法中正确的是(　　) A．进入匀强磁场区域的过程中，abcd中有感应电流 B．在匀强磁场中加速运动时，abcd中有感应电流 C．在匀强磁场中匀速运动时，abcd中没有感应电流 D．离开匀强磁场区域的过程中，abcd中没有感应电流 AC　[在有界的匀强磁场中，常常需要考虑线框进场、出场和在场中运动的情况，abcd在匀强磁场中无论匀速还是加速运动，穿过abcd的磁通量都没有发生变化．] 8.如图所示，水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系；四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置，两直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图中所示．当两直导线中的电流都增大时，四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是(　　) A．线圈a中无感应电流 B．线圈b中有感应电流 C．线圈c中有感应电流 D．线圈d中无感应电流 CD　[根据安培定则可判断出电流产生的磁场方向如图所示，线圈a中的磁场方向均垂直于纸面向里，线圈c中的磁场方向均垂直于纸面向外，线圈b、d中的合磁通量始终为零，故增大两直导线中的电流时，线圈a、c中的磁通量发生变化，有感应电流产生，而线圈b、d中无感应电流产生．C、D正确，A、B错误．] 三、非选择题(共3小题，共46分) 9．(15分)逆向思维是一种重要的思想方法，在这种思想方法的引领下，许多重要的科学定律被发现．“电生磁，磁生电”这种逆向互生的关系，体现了物理学中的一种对称美． (1)你还能指出物理学中的其他对称性和对称实例吗？ (2) 1831年，物理学家法拉第用如图所示的实验，成功发现