内容正文:
专题06 电磁现象与电磁波
【题型1 磁场和磁感线】 2
【题型2 磁感应强度】 6
【题型3 磁通量】 13
【题型4 电磁感应现象】 24
【题型5 电磁场理论与电磁波的发现】 33
【题型1 磁场和磁感线】
1.(23-24高二上·浙江杭州·期中)以下说法正确的是( )
A.磁感线从磁体的N极出发,终止于S极
B.只有导体棒切割磁感线时,才能产生感应电流
C.变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场
D.手机能够使用电磁波进行通信,说明电磁波可以携带信息,但是没有能量
2.(23-24高二上·上海长宁·期中)关于磁感线,下列说法不正确的是( )
A.磁感线是假想的,实际上并不存在
B.磁感线一定从N极发出,终止于S极
C.磁感线的疏密表示磁场的强弱
D.磁感线上某点的切线方向即为该点的磁场方向
3.(23-24高二上·浙江·期中)磁场中某区域的磁感线如图所示,则( )
A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba>Bb
B.由图可推断整个磁场的磁感线既不会相交也不会闭合
C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小
D.a、b两处磁感应强度的方向可以通过放置小磁针来判断
4.(23-24高二上·湖北黄冈·期中)古人很早就开始研究磁现象,中国古代百科全书《吕氏春秋》中记载“磁石召铁,或引之也”,表明磁石靠近铁块时对铁块有力的作用,下列有关磁的说法正确的是( )
A.磁石对铁的作用是通过磁场产生的
B.磁场看不见、摸不着,实际并不存在,是人们假想的一种物质
C.英国物理学家法拉第发现通电导线在周围空间也可以产生磁场
D.若一小段通电导线在空间某处所受磁场力为零,则该处的磁感应强度一定为零
5.(23-24高二上·福建泉州·期中)把一个条形磁铁悬挂起来,使它能自由转动,它的N极应指向( )
A.地理正北极 B.地理正南极 C.地磁南极 D.地磁北极
6.(23-24高二上·福建泉州·期中)关于地磁场,下列说法中正确的是( )
A.地磁场的北极和地球的南极重合
B.北京地区地磁场的方向是由北向南
C.在地磁北极处,可以自由转动的小磁针N极竖直指向天空
D.在地磁南极处,可以自由转动的小磁针N极竖直指向天空
7.(23-24高二上·福建泉州·期中)如图为某磁场的磁感线,用表示A点的磁感应强度,用表示B点的磁感应强度,则下列说法中正确的是( )
A.> B.<
C.= D.的方向与的方向相同
8.(23-24高二上·山东青岛·期中)2023年是习近平主席提出共建“一带一路”倡议10周年。10年来,我国已同150多个国家、30多个国际组织签署共建“一带一路”合作文件,为促进全球经济增长、推动国际贸易和投资、提高各国人民的生活水平和福利做出了卓越贡献右图为“一带一路部分航线图”。下列说法正确的是( )
A.在此航线上地磁场水平分量由北指向南
B.飞机机翼两端电势高低与飞机飞行方向有关
C.从乌鲁木齐径直飞向西安的航班,飞行员视角机翼右端的电势比左端电势高
D.从西安径直飞向乌鲁木齐的航班,飞行员视角机翼左端的电势比右端电势高
9.(23-24高二上·浙江台州·期中)下列关于图中的相关判断和描述正确的是( )
A.甲图中地球赤道表面磁场方向指向南方
B.乙图中表示的电场是由等量异种电荷产生的,电场线方向从正电荷到负电荷,再从负电荷回到正电荷形成闭合回路
C.丙图中条形磁铁的磁感线从N极出发,到S极终止
D.丁图中如果忽略地磁场,那么环形导线通电后,其轴心位置小磁针的N极向纸外旋转
10.(23-24高二上·江苏扬州·期中)有关磁现象和电磁感应现象的下列说法中正确的是( )
A.安培发现了电流的磁效应
B.奥斯特发现了电磁感应现象
C.法拉第发现了产生感应电流的条件
D.磁感线是描绘磁场强弱和方向的客观存在曲线
11.(23-24高二上·辽宁·期中)下列关于磁场和磁体的说法中正确的是( )
A.高温可以使磁体的磁性越来越强
B.宇宙中“破坏力”最强的天体“磁星”,危险程度不亚于黑洞,其磁场只存在于“磁星”外部,内部不存在磁场
C.电磁起重机的中心部件是电磁铁,其工作原理主要利用了电流的一种效应,此效应的发现者是奥斯特
D.中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角,地磁南极在地理南极附近
12.(23-24高二上·辽宁大连·期中)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场分布示意图如图,结合上述材料,下列说法错误的是( )
A.地磁场如果是因为地球自转形成的,则地壳应带负电
B.直射赤道的宇宙射线粒子向两极方向偏转
C.奥斯特实验中小磁针指向有明显偏转时长直通电导线应沿南北方向
D.地球表面的磁场的竖直分量在南半球垂直于地面向上,在北半球垂直于地面向下
13.(23-24高二上·吉林长春·期中)下列说法正确的是( )
A.磁场中某点磁感应强度的方向与放入磁场中的通电直导线所受安培力的方向相同
B.电场线和磁感线都是客观存在的闭合曲线
C.一运动电荷在某处不受磁场力的作用,则该处的磁感应强度一定为零
D.穿过线圈的磁通量为零时,该处的磁感应强度不一定为零
14.(23-24高二上·宁夏吴忠·期中)为了形象地描述磁场,人们引入了磁感线。关于磁场和磁感线的描述,下列说法正确的是( )
A.磁感线不一定是闭合曲线
B.任意两条磁感线都不可能相交,但可能相切
C.磁极与磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间都可以通过磁场发生相互作用
D.磁场和磁感线都不是真实存在的,都可以通过用细铁屑来模拟
15.(23-24高二上·河北邢台·期中)磁场中某区域的磁感线如图所示,下列说法正确的是( )
A.a、b两处的磁感应强度大小满足
B.正电荷在a、b两处受到的洛伦兹力的方向即是该处磁场方向
C.一通电直导线分别放在a、b两处,所受的安培力大小一定满足
D.正电荷在b处由静止释放,一定会沿磁感线运动到a处
16.(23-24高二上·山东青岛·阶段练习)关于磁场,下列说法正确的是( )
A.奥斯特通过实验发现了通电导线在磁场中受力
B.磁场是看不见、摸不着的,但是磁感线是真实存在的
C.磁感线总是从N极出发回到S极
D.磁感线与电场线不同,条形磁铁的磁感线是闭合曲线
17.(多选)(23-24高二上·广西桂林·期中)下列说法中正确的是( )
A.任何磁体都具有N极和S极两个磁极
B.奥斯特实验说明了电流周围存在着磁场
C.通电导体之间也存在相互作用,它们是通过电场发生作用的
D.地磁场的N极与地理的北极重合,地磁场的S极与地理的南极重合
18.(多选)(23-24高二上·浙江·期中)下列说法正确的是( )
A.法拉第发现了电磁感应现象,并通过实验首次捕捉到了电磁波
B.普朗克提出的能量量子化的观点,认为微观粒子的能量是不连续(分立)的
C.麦克斯韦提出光是以波动形式传播的一种电磁振动
D.奥斯特认为电磁相互作用是通过一种叫场的介质实现的,并创造性的引入了磁感线来形象描述这种场的物理图景
【题型2 磁感应强度】
1.(23-24高二上·浙江·期中)磁场中某区域的磁感线如图所示,则( )
A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba>Bb
B.由图可推断整个磁场的磁感线既不会相交也不会闭合
C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小
D.a、b两处磁感应强度的方向可以通过放置小磁针来判断
2.(23-24高二上·河南驻马店·期中)如图所示,正六边形abcdef的顶点a、c、e处固定有垂直纸面的长直导线,c处的直导线通入电流大小为2I,a、e处的直导线通入电流大小为I,电流方向均垂直纸面向外。已知电流为I的长直通电导线在距其r处产生的磁感应强度大小为,k为比例系数。若三根通电直导线在O点的合磁感应强度大小为,则f处的磁感应强度大小为( )
A.0 B. C. D.
3.(23-24高二上·四川成都·期中)如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流和,且;a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点,且a、b、c与两导线共面;b点在两导线中间,b、d的连线与导线所在平面垂直。下列说法正确的是( )
A.d点磁场的方向为d指向b
B.b点磁感应强度为零
C.a点磁感应强度可能为零
D.c点磁感应强度可能为零
4.(23-24高二上·福建泉州·期中)关于磁感应强度的大小,下列说法中正确的是( )
A.穿过单位面积的磁感线条数越多,表明该处的磁感应强度越大,即磁场越强
B.穿过垂直于磁感线的某一面积的磁感线条数越多,表明该处的磁感应强度越大,即磁场越强
C.穿过垂直于磁感线的某一面积的磁感线条数越少,表明该处的磁感应强度越小,即磁场越弱
D.穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数越多,表明该处的磁感应强度越大,即磁场越强
5.(23-24高二上·浙江宁波·期中)如图所示,有两根用超导材料制成的长直平行细导线a、b,分别通以80 A和100 A、流向相同的电流,两导线构成的平面内有一点p,到两导线的距离相等。下列说法正确的是( )
A.两导线受到的安培力大小关系为Fb=1.25Fa
B.导线所受的安培力可以用F=IlB计算
C.移走导线b前后,p点的磁感应强度方向不变
D.在离两导线平面有一定距离的有限空间内,存在磁感应强度为零的位置
6.(23-24高二上·吉林长春·期中)由磁感应强度定义式知,磁场中某处的磁感应强度的大小( )
A.跟F、I、L无关
B.随着IL乘积的减小而增大
C.随着通电导线中电流I的减小而增大
D.随着通电导线所受磁场力F的增大而增大
7.(23-24高二上·山东潍坊·期中)一段长为0.5m的导线放在匀强磁场中,当通过4A 的电流时,受到磁场力大小为4N,则该磁场的磁感应强度大小可能是( )
A.3T B.1.5T C.1T D.0.2T
8.(23-24高二上·海南海口·期中)如图所示,M、N是以O为圆心两点,MN为直径,M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有方向如图所示的电流,电流强度大小相等,每条长直导线在O点产生的磁感应强度大小均为B0,则在圆心O处的磁感应强度( )
A.大小为B0,方向垂直于MN向下
B.大小为B0,方向垂直于MN向上
C.大小为2B0,方向垂直于MN向下
D.大小为2B0,方向垂直于MN向左
9.(23-24高二上·上海长宁·期中)关于磁感强度,以下说法正确的是( )
A.电流在磁场中某点不受磁场力作用,则该点的磁感强度一定为零
B.磁场中某点的磁感强度,根据公式,它跟F、I、L都有关
C.磁场中某点的磁感强度的方向垂直于该点的磁场方向
D.磁场中某点的磁感强度为零,则该处没有磁场,电流元放在此处不受磁场力的作用
10.(23-24高二上·浙江台州·期中)如图所示,a、b、c一个等腰直角三角形的三个顶点,三角形在竖直平面,斜边水平方向。图甲在a、b两个顶点分别放置两等量正点电荷,已知a处点电荷在c点产生的电场强度大小为。图乙在a、b两个顶点分别放置两电流相同垂直三角形平面向里的导线,已知a处通电导线在c点产生的磁感应强度大小为。不考虑其他因素的影响,则有( )
A.图甲中,处的电场强度大小为,方向竖直向上
B.图甲中,处的电场强度大小为,方向水平向右
C.图乙中,处的磁感应强度大小为,方向竖直向上
D.图乙中,处的磁感应强度大小为,方向水平向右
11.(23-24高二上·湖南衡阳·期中)在地球赤道上进行实验时,用磁传感器测得赤道上P点的地磁场磁感应强度大小为。如图所示,将一条形磁铁固定在过P点的水平线上,让N极指向正北方向,此时用磁传感器测得P点的磁感应强度大小为;现将条形磁铁以P点为轴旋转90°,使其N极指向正东方向,此时用磁传感器测得P点的磁感应强度的大小应为(可认为地磁南、北极与地理北、南极重合)( )
A. B.
C. D.
12.(23-24高二上·山东济南·期中)如图所示,在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l,在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零。如果让P中的电流反向、其他条件不变,则a点处磁感应强度的大小为( )
A.2B0 B.B0 C.B0 D.B0
13.(23-24高二上·广东广州·期中)在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根长通电直导线,电流的方向垂直于纸面向里。如图所示,A,B,C,D是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中( )
A.B、D两点的磁感应强度大小相等
B.A、B两点的磁感应强度大小相等
C.C点的磁感应强度的值最大
D.B点的磁感应强度的值最大
14.(23-24高二上·广东·期中)如图所示,在竖直向上的匀强磁场中,水平放置着一根长直导线,其电流方向垂直纸面向外,a、b、c、d是以导线为圆心的同一圆周上的四点。已知a点的磁感应强度为零,则下列说法正确的是( )
A.b点的磁感应强度大于c 点的磁感应强度
B.b点的磁感应强度小于 d 点的磁感应强度
C.c点的磁感应强度大于 d 点的磁感应强度
D.b点的磁感应强度为c 点磁感应强度的 2 倍
15.(23-24高二上·辽宁抚顺·期中)如图所示,三根长直导线L1、L2和L3垂直纸面放置于一等边三角形的三个顶点处,均通有电流I,L1中的电流方向与L2中的相同,与L3中的相反,已知任意两根导线间的安培力大小为F。下列说法正确的是( )
A.L1给L2的安培力方向向右
B.L2所受磁场的作用力大小为
C.等边三角形中心处的磁感应强度不为零
D.L3所受磁场的作用力大小为F
16.(23-24高二上·海南·期中)如图所示,相互平行的长直导线1、2、3、4按如图所示的方式垂直竖直面放置在圆周上,O为圆心,其中导线1、3的连线垂直于导线2、4的连线,导线1、2的连线水平,导线中均通有垂直纸面的电流,方向如图中所示。已知通电直导线周围产生的磁场的磁感应强度大小为(k为常数,I为导线电流,L为某点到通电直导线的距离)。若导线1、2中的电流大小为导线3、4中的电流大小的2倍。导线4在圆心O处产生磁场的磁感应强度大小为B,则下列说法正确的是( )
A.圆心O处磁场的方向水平向右 B.圆心O处磁场的方向水平向左
C.圆心O处磁感应强度大小是 D.圆心O处磁感应强度大小是2B
17.(23-24高二上·山东青岛·期中)关于磁感应强度,下列说法正确的是( )
A.沿磁感线方向,磁场逐渐减弱
B.小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向
C.由可知,某处的磁感应强度大小与放入该处的通电导线所受磁场力F成正比,与导线的成反比
D.一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零
18.(23-24高二上·四川宜宾·期中)如图所示,两根相互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、方向相同的电流。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。关于以上几点的磁感应强度,下列说法正确的是( )
A.a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相同
B.c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相同
C.a、c两点处的磁感应强度大小相等、方向相同
D.O点处的磁感应强度为零
19.(23-24高二上·四川宜宾·期中)关于磁感应强度和磁通量,下列说法正确的是( )
A.由可知,B与F成正比,与IL的乘积成反比
B.磁场中某点磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定,与是否放入通电导线无关
C.若在磁场中穿过某一面积的磁通量为零,则该处磁感应强度一定为零
D.磁通量有正负,所以是矢量
20.(23-24高二上·河北石家庄·期中)两根完全相同且相互平行的长直导线M、N置于水平面上,导线中通有大小相等、方向相反的电流,垂直于导线的横截面如图所示,M、N在O点产生的磁感应强度大小均为B,MNO构成等边三角形,则O点的磁感应强度大小为( )
A.B B. C. D.
21.(多选)(20-21高二上·吉林长春·阶段练习)关于磁感应强度的定义式,下列说法不正确的是( )
A.通电导线在磁场中受力为零,则磁感应强度B一定等于零
B.磁感应强度的大小与IL成反比,与F成正比
C.磁感应强度就是通电导线所受的磁场力F与IL的比值
D.磁感应强度的大小是由磁场本身决定的,与检验电流元无关
22.(多选)(23-24高二上·陕西宝鸡·期中)如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O为半圆弧的圆心,∠MOP=90°,在M、P处各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有垂直纸面向里、大小相等的恒定电流,这时O点的磁感应强度大小为B0,若将M处长直导线移走,则O点的磁感应强度的大小和方向为( )
A.大小为 B.大小为
C.方向由O指向N D.方向与ON成45°角斜右下
23.(多选)(23-24高二上·广东广州·期中)有两根长直导线a、b互相平行放置,如下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为两根导线附近的两点,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MN上各点的磁感应强度的说法中正确的是( )
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上只有一点的磁感应强度为零
24.(多选)(23-24高二上·云南昆明·期中)下列关于磁感应强度方向的说法中,正确的是( )
A.磁场中某点的磁感应强度的方向规定为小磁针静止时S极所指的方向
B.磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针N极在此处的受力方向一致
C.磁感应强度的方向由磁场本身决定
D.磁场中某点的磁感应强度的方向由一小段通电导线在此处的受力方向决定
【题型3 磁通量】
1.(23-24高二上·陕西西安·期中)如图所示,虚线MN左侧存在垂直于纸面的匀强磁场,闭合线框位于纸面内,在其由位置Ⅰ沿直线运动到位置Ⅱ的过程中,穿过线框的磁通量的变化和有无感应电流正确的是( )
A.磁通量一直变小 B.磁通量一直不变
C.有感应电流 D.没有感应电流
2.(23-24高二下·江苏镇江·期中)如图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场中,有一面积为S的单匝圆形线圈,其圆心位于磁场边界。已知磁场的磁感应强度为B,则穿过线圈的磁通量是( )
A.0 B.BS C. D.
3.(23-24高二上·河南·期中)如图所示,水平面内两平行金属导轨之间接有电流表G,金属棒垂直导轨放置且与导轨接触良好,匀强磁场与金属导轨平面垂直,磁感应强度大小为。在外力的作用下让金属棒以恒定的速度v沿导轨向右运动,电流表读数保持不变,时刻,磁场的磁感应强度B开始随时间t发生变化,金属棒的速度大小和方向仍保持不变,发现电流表G的读数保持为零,则的值随时间t变化的图像为( )
A.B.C. D.
4.(23-24高二上·广东东莞·期中)某线圈匝数为n,其中线圈面积为S,如图所示线圈平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则以下说法正确的是( )
A.则此时穿过线圈的磁通量为nBS
B.若线圈从当前位置绕OO'转过60°角时,穿过线圈的磁通量变化为
C.若线圈从当前位置绕OO'转过90°角过程中,会产生感应电流
D.若保证线圈位置不变,改变磁感应强度大小,因为没有切割磁感线,所以不会产生感应电流
5.(23-24高二上·江苏盐城·期中)将面积为的圆面放入水平向右的匀强磁场中,圆面与磁感线之间的夹角为,如图所示,若穿过该圆面的磁通量为,则此匀强磁场的磁感应强度B应等于( )
A. B. C. D.
6.(23-24高二上·浙江台州·期中)下列物理量是矢量且单位正确的是( )
A.电流 B.磁通量 C.磁感应强度 D.电场强度
7.(23-24高二上·湖南衡阳·期中)如图所示,边长为2l的n匝正三角形线框abc内部有一边长为l的正三角形区域的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B。下列有关的说法正确的是( )
A.穿过线框abc的磁通量为
B.穿过线框abc的磁通量为
C.穿过线框abc的磁通量为
D.穿过线框abc的磁通量为
8.(23-24高二上·广西桂林·期中)如图所示,在匀强磁场中固定一边长为的正方形线框,磁感应强度大小随时间变化的规律为,磁场方向与线框平面间的夹角,则第4s内穿过线框的磁通量的变化量为( )
A. B.
C. D.
9.(23-24高二上·山东枣庄·期中)如图所示的三维坐标系中,一圆形线圈放置在yOz平面内,其圆心为坐标原点O。沿着x轴正方向看,线圈中有逆时针方向的电流I、P为x轴正半轴上一点,线圈在P处的磁感应强度为B,M、N为y、z轴与线圈的交点。则( )
A.O处的磁感应强度为0
B.x轴上磁感应强度为B的点只有P点
C.O、N间和O、M间各点磁感应强度方向不同
D.通过四分之一圆面OMN的磁通量比通过平面PMN的磁通量大
10.(23-24高二上·江苏扬州·期中)我国拥有世界上最大单口径射电望远镜,被称为“天眼”。如图所示,“天眼”的“眼眶”所围圆面积为S,其所在处地磁场的磁感应强度大小为B,与“眼眶”平面垂直、平行的分量分别为B1、B2,则( )
A.在地球自转180°的过程中,穿过“眼眶”磁通量的变化量为0
B.穿过“眼眶”的磁通量大小为B2S
C.在地球自转90°的过程中,穿过“眼眶”磁通量的变化量为B2S
D.磁通量是矢量,方向与磁感应强度方向相同
11.(23-24高二上·山东聊城·期中)如图所示,边长为2a的正方形线圈,其内切圆虚线范围内有匀强磁场,磁场方向垂直线圈平面。若磁感应强度为 B,则穿过线圈的磁通量为( )
A.4Ba² B.πBa² C.8aB D.2πaB
12.(23-24高二上·山西吕梁·期中)下列说法中正确的是( )
A.电场中任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向
B.电流是矢量,其方向就是正电荷定向移动的方向
C.磁通量的大小为,方向为磁感应强度的方向,故磁通量为矢量
D.电磁波是一份一份的,麦克斯韦用实验证明了电磁波的存在
13.(23-24高二上·湖北黄冈·期中)如下图所示,匝数为、面积为的矩形线圈与水平面的夹角为。线圈处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为。则穿过线圈平面的磁通量为( )
A. B. C. D.
14.(23-24高二上·山东·期中)磁通量在电子电器系统中发挥了重要作用,特别是磁通量的测量、控制和变化使得多种技术得到了广泛应用。现有某一电控系统的简易操作图如图所示,正方形线圈位于纸面内,边长为,匝数为,过中点和中点的连线恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上,磁感应强度为,穿过线圈的磁通量为。若线圈绕轴转过的过程中,磁通量的变化量为,则关于和的大小正确的是( )
A. B.
C. D.
15.(23-24高二上·浙江杭州·期中)如图所示,一个弹性线圈套在条形磁铁的正中心位置,下列关于线圈的磁通量表述正确的是( )
A.若线圈的匝数增加,则通过线圈的磁通量增加
B.若线圈的匝数减少,则通过线圈的磁通量不变
C.若线圈受到辐向拉力作用扩张,则通过线圈的磁通量增加
D.若线圈绕其一条直径旋转一个小角度,则通过线圈的磁通量不变
16.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期中)如图,匀强磁场的磁感应强度B为0.2T,方向沿z轴的正方向,且线段MN、DC相等,长度为0.4m,线段NC、EF、MD、NE、CF相等,长度为0.3m,通过面积、、的磁通量分别为、、,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
17.(23-24高二上·江苏扬州·期中)如图所示,线框面积为S,匝数为N,线框平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则下列说法正确的是( )
A.如图所示位置时磁通量等于0
B.若线框从初始位置绕转过60°角时,磁通量为
C.若从初始位置绕转过60°角时,磁通量为
D.若从初始位置绕转过60°角时,磁通量为NBS
18.(23-24高二上·河南洛阳·期中)如图所示,虚线左侧存在有范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为 B,方向垂直纸面向里。纸面内的矩形线圈abcd的长与宽分别为2L和L,ad、bc的中点位于虚线上,下列判断正确的是( )
A.图示位置穿过线圈abcd 的磁通量为2BL²
B.图示位置穿过线圈 abcd的磁通量为
C.若线圈从图示位置以 ab 边为轴转动 60°,穿过线圈 abcd的磁通量变化量为 BL²
D.若线圈从图示位置以ab边为轴转动180°,穿过线圈 abcd的磁通量变化量为3BL²
19.(23-24高二上·江苏盐城·期中)如图所示,正方形线圈abcd的边长为L,垂直放在磁感应强度为B的匀强磁场中,则穿过线圈的磁通量为( )
A. B. C. D.
20.(23-24高二上·辽宁·期中)下列说法中正确的是( )
A.根据可知,在磁场中某处放置的导线中电流越大,则受到的安培力一定越大
B.根据可知,磁场中某处磁感应强度的大小与通电导线所受的磁场力F成正比,与电流强度I和导线长度L的乘积成反比
C.根据可知,匀强磁场中线圈的面积越大,穿过该线圈的磁通量一定越大
D.根据可知,匀强磁场磁感应强度的大小等于垂直穿过单位面积的磁感线条数
21.(多选)(23-24高二上·河北保定·期中)关于磁通量,下列说法正确的是( )
A.图甲中,通过两金属圆环的磁通量
B.图乙中,通过 匝边长为L的正方形金属线圈的磁通量为
C.图丙中,在通电直导线的磁场中,线圈在Ⅱ位置时穿过线圈的磁通量不为0
D.图丙中,在通电直导线的磁场中,若线圈在I位置时的磁通量大小为,则线圈从I位置平移至Ⅲ位置过程中,线圈的磁通量的变化量大小为2
22.(多选)(23-24高二上·山东菏泽·期中)下列说法中正确的是( )
A.根据可知,磁场中某处的磁感应强度大小与通电导线所受的磁场力F成正比,与电流强度I和导线长度L的乘积成反比
B.根据可知,匀强磁场磁感应强度的大小等于垂直穿过单位面积的磁通量
C.当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中就产生感应电流
D.闭合线圈和磁场发生相对运动时,一定能产生感应电流
23.(多选)(23-24高二上·河北保定·期中)在科技馆墙上有一扇朝向正南的钢窗,当把钢窗向外推开的过程中(不考虑地磁偏角),下列说法正确的是( )
A.穿过钢窗的地磁场的磁通量变小
B.穿过钢窗的地磁场的磁通量变大
C.推窗过程中,钢窗中有感应电流
D.穿过钢窗的地磁场的磁通量不变
24.(多选)(23-24高二上·山东青岛·期中)类比法是物理学习中的重要思想方法,在研究磁场时我们引入了“磁通量密度”描述磁感线的疏密.磁通量密度为磁通量、为垂直磁场的面积。类比于此,我们可以提出“电通量密度”去描述电场线的疏密.电通量密度为电通量,为垂直电场的面积。为静电力常量。下列说法正确的是( )
A.磁通量和电通量都是标量
B.磁通量与电通量的正负表示通量的大小
C.当电场强度不为0时,电通量有可能为0
D.若以一电荷量为的点电荷为球心,半径为的球面上的电通量为
25.(多选)(23-24高二上·广西南宁·期中)如图所示,在水平面边长L=1m正方形abcd区域内,有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T。现有一长方形abef线框可绕ab轴在竖直面内转动,be=2m,线框与竖直方向的夹角为θ,下列说法正确的是( )
A.当=0°时,穿过线框的磁通量为0Wb
B.当=30°时,穿过线框的磁通量为1Wb
C.当=60°时,穿过线框的磁通量为2Wb
D.当=90°时,穿过线框的磁通量为2Wb
26.(24-25高二上·河北保定·期中)如图所示,固定的金属框架MON 与导体棒DE 构成回路,回路平面处在匀强磁场中且与磁场垂直,框架OM与ON 的夹角为45°,导体棒 DE始终与框架ON 垂直。
(1)若磁感应强度为 ,导体棒DE从O点出发,向右以速度v匀速运动时间t,求穿过回路的磁通量变化量;
(2)若导体棒 DE 向右运动,当回路面积从变到时,磁场的磁感应强度恰好从变到 ,求穿过回路的磁通量变化量;
(3)当 时,磁感应强度 ,导体棒DE从O点右侧2m处向右以2m/s的速度匀速运动,且此后闭合回路中没有感应电流产生,求磁感应强度大小B随时间t变化的表达式。
27.(23-24高二上·江西赣州·期中)如图所示,框架面积为S,框架平面与磁感应强度为的匀强磁场方向垂直,求:
(1)穿过平面的磁通量为多少?
(2)若使框架绕转过角,则穿过线框平面的磁通量为多少?
28.(23-24高二上·广西桂林·期中)如图所示,线圈面积为S,线圈平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直。设图示情况下的磁通量为正值。问:
(1)此时穿过线圈平面的磁通量为多少?
(2)线圈从初始位置绕轴转过60°时,穿过线圈平面的磁通量为多少?
(3)线圈从初始位置转过180°时,穿过线圈平面的磁通量变化了多少?
29.(23-24高二上·广西玉林·期中)如图所示,将面积为的线圈放在磁感应强度为20T的匀强磁场中,初始时刻,线圈平面垂直于磁场方向。
(1)若使线圈从初始位置绕轴转过60°,则穿过线圈平面的磁通量为多大?
(2)若使线圈从初始位置绕轴转过180°,则穿过线圈平面的磁通量的变化量为多大?
30.(23-24高二上·福建厦门·期中)面积为的单匝矩形线圈放在匀强磁场中,若线圈与磁场平行时,穿过线圈的磁通量是 ;当线圈平面与磁场方向垂直时,穿过线圈的磁通量是,那么,磁场的磁感应强度是 T。
31.(23-24高二上·四川成都·期中)用均匀导线做成的正方形线框,边长为0.2m,正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中,如图,已知磁场的磁感应强度为1T,则穿过这个线圈的磁通量为 Wb。
【题型4 电磁感应现象】
1.(23-24高二上·陕西西安·期中)如图所示,虚线MN左侧存在垂直于纸面的匀强磁场,闭合线框位于纸面内,在其由位置Ⅰ沿直线运动到位置Ⅱ的过程中,穿过线框的磁通量的变化和有无感应电流正确的是( )
A.磁通量一直变小 B.磁通量一直不变
C.有感应电流 D.没有感应电流
2.(23-24高二上·浙江杭州·期中)以下说法正确的是( )
A.磁感线从磁体的N极出发,终止于S极
B.只有导体棒切割磁感线时,才能产生感应电流
C.变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场
D.手机能够使用电磁波进行通信,说明电磁波可以携带信息,但是没有能量
3.(23-24高二上·福建厦门·期中)如图所示,O1O2是矩形导线框abcd的对称轴,其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。以下情况中,abcd中没有感应电流产生的是( )
A.将abcd以O1O2为轴转动90°
B.将abcd向右平移
C.将abcd以ab为轴转动60°
D.将abcd以cd为轴转动60°
4.(23-24高二上·福建厦门·期中)如图所示为“探究产生感应电流的条件”的实验装置,下列操作中,电流表的指针不会发生偏转的是( )
A.将条形磁铁插入线圈的过程中
B.将条形磁铁从线圈中拔出的过程中
C.将条形磁铁放在线圈中不动时
D.磁铁不动,将线圈向磁铁靠近过程中
5.(23-24高二上·江苏扬州·期中)如图所示为探究产生感应电流条件的实验电路,以下说法正确的是( )
A.电键闭合稳定后,改变滑动变阻器滑片位置,观察到电流计指针不发生偏转
B.电键闭合稳定后,保持滑动变阻器滑片位置不变,观察到电流计指针仍发生偏转
C.电键闭合稳定后,A线圈从B线圈内拔出的过程,观察到电流计指针发生偏转
D.电键断开的瞬间,观察到电流计指针并不发生偏转
6.(23-24高二上·广东东莞·期中)某线圈匝数为n,其中线圈面积为S,如图所示线圈平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则以下说法正确的是( )
A.则此时穿过线圈的磁通量为nBS
B.若线圈从当前位置绕OO'转过60°角时,穿过线圈的磁通量变化为
C.若线圈从当前位置绕OO'转过90°角过程中,会产生感应电流
D.若保证线圈位置不变,改变磁感应强度大小,因为没有切割磁感线,所以不会产生感应电流
7.(23-24高二上·四川德阳·期中)下述说法正确的是( )
A.磁感线从磁体的N极出发,终止于S极
B.一小段通电导线在空间某点处不受磁场力,则该点的磁感应强度一定为零
C.根据,磁感强度与通电导线受到的磁场力F成正比,与电流强度和导线长度的乘积成反比
D.只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,就能产生感应电流
8.(23-24高二上·山东青岛·期中)电磁感应现象的发现具有极其重大的划时代的历史意义,它为人类大规模利用电能,继而进入电气化时代奠定了理论基础。关于法拉第“磁生电”实验说法正确的是( )
A.闭合开关时电流计指针偏转,断开开关时电流计指针不偏转
B.保持滑动变阻器滑片位置不变,将A通电螺线管插入或抽出B螺线管中时,电流计指针偏转方向相反
C.保持滑动变阻器滑片位置不变,将条形磁体插入螺线管中静止不动时,电流计指针稳定且不为零
D.保持A通电螺线管位置不变,左右移动滑动变阻器滑片,B螺线管中产生相同方向感应电流
9.(23-24高二上·广东·期中)下列四幅图,都涉及磁现象,描述正确的是( )
A.图甲为探究影响通电导线受力因素的实验图,此实验应用了理想模型法
B.图乙中穿过线圈a的磁通量大于穿过线圈b的磁通量
C.图丙中线圈a 通入电流变大的直流电,线圈b所接电流表不会有示数
D.图丁中小磁针水平放置,小磁针上方一负电荷自左向右运动,小磁针的 N极向纸面内偏转
10.(23-24高二上·山东·期中)下列图示所描绘的情境中,闭合导线框中能够产生感应电流的是( )
A.甲图中,同时以相同的变化率增大磁感应强度和
B.乙图中,金属线圈与条形磁铁中心轴线在同一平面内且远离磁铁
C.丙图中,金属线圈在通电直导线下方以虚线为轴转动
D.丁图中,金属环以平行于两平行通电导线组成的平面向上平移
11.(23-24高二上·广西桂林·期中)下列四幅图中,A图中条形磁铁以恒定的速度沿水平方向穿过导体环;B图中两导体棒以相同的速度沿水平导轨向左运动;C图中的导体框沿竖直轴线以恒定的角速度转动;D图中两导体棒以相同的速度沿水平导轨向左运动。在电路中有感应电流产生的是( )
A. B.
C. D.
12.(23-24高二上·江苏常州·期中)闭合金属线圈或线框在磁场中运动的情景如下各图所示,有关线圈或线框中磁通量变化或产生感应电流的说法中正确的有( )
①甲图,线框从进入垂直纸面的匀强磁场区域到达的过程中,线框中始终有感应电流
②乙图,磁感线向右,垂直纸面的线圈从到达的过程中,线圈中有感应电流
③丙图,线圈从磁铁的上端到达的过程中,线圈中磁通量先减小后增大
④丁图,与通电导线在同一平面内的线框远离的过程中,线框中有感应电流
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
13.(23-24高二上·湖北·期中)关于电磁感应,下列说法正确的是( )
A.如图(a)所示,导体顺着磁感线运动,回路中有感应电流
B.如图(b)所示,条形磁铁插入线圈中不动,有感应电流产生
C.如图(c)所示,开关一直接通,小螺线管A插入大螺线管B中不动,滑动变阻器阻值匀速滑动时无感应电流,加速滑动时有感应电流
D.如图(c)所示,开关一直接通,小螺线管插入大螺线管中不动,只要移动滑片,电路中就有感应电流
14.(23-24高二上·安徽六安·期中)下列各图所描述的物理情境,正确的是( )
A.图甲中线圈垂直于匀强磁场方向在磁场中向右平移时,线圈中有感应电流
B.图乙中条形磁体附近的金属框从A位置向B位置运动过程中,穿过金属框的磁通量先减小后增大
C.图丙中矩形线圈绕与匀强磁场平行的水平轴匀速转动时,穿过线圈的磁通量的变化量不为零
D.图丁中开关S闭合瞬间,线圈N中没有感应电流
15.(23-24高二上·海南海口·期中)下列各图的线圈中能产生感应电流的是(空间的磁场足够大)( )
A.B.C. D.
16.(23-24高二上·江西抚州·期中)在物理学的发展过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类社会的进步,人类社会的进步又促进了物理学的发展,下列叙述中错误的是( )
A.奥斯特发现了电流的磁效应 B.赫兹首次用实验证实了电磁波的存在
C.麦克斯韦提出了分子电流假说 D.法拉第发现了电磁感应现象
17.(23-24高二上·云南曲靖·期中)下列给出了四幅与感应电流产生条件相关的情景图,判断正确的是( )
A.图甲,水平直导线中电流逐渐减小时,其正下方的水平金属圆线圈中有感应电流
B.图乙,正方形金属线圈以虚线为轴匀速转动时,线圈中无感应电流
C.图丙,矩形导线框以其任何一条边为轴转动时,线框中都有感应电流产生
D.图丁,正方形导线框加速离开同一平面内的条形磁体时,线框中无感应电流产生
18.(23-24高二上·山东临沂·期中)物理课上老师做了一个物理小实验让学生观察:一轻质横杆两侧各固定一金属环横杆可绕中心,点自由转动老师拿一条形磁铁插向其中一个小环后又取出插向另一个小环,则( )
A.磁铁N极插向左环环中有感应电流
B.磁铁S极插向左环环中有感应电流
C.无论磁铁哪个极插向左环,左环都有感应电流
D.无论磁铁哪个极插向右环,右环都有感应电流
19.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)将电池组、滑动变阻器、线圈A、线圈B、电流表及开关按图示连接。线圈A放在线圈B中,开关闭合。下列操作中电流表指针不发生偏转的是( )
A.向A中插入铁芯 B.将A向上拔出
C.A、B保持相对静止一起移动 D.断开开关瞬间
20.(23-24高二上·山东日照·期中)如图,在水平向右的匀强磁场中,一闭合导线框平行于磁场放置,导线框在磁场中运动,可以产生感应电流的是( )
A.导线框以左边框为轴旋转 B.导线框以上边框为轴旋转
C.导线框垂直纸面向外平动 D.导线框水平向右平动
21.(23-24高二上·江苏苏州·期中)下列四幅图所描述的情境,能够产生感应电流的是( )
A.甲图中,与干电池连接的左侧线圈开关保持闭合
B.乙图中,条形磁铁快速穿过有缺口的线圈
C.丙图中,线圈在匀强磁场中垂直于磁场方向向右运动,线圈始终在磁场内
D.丁图中,线圈绕轴线AB转动
22.(23-24高二上·广西南宁·期中)“探究感应电流产生的条件”实验装置如图,以下对实验现象的描述及其解释正确的是( )
A.保持开关S始终闭合,电流表有电流;因为开关闭合,电路A中有电流,所以电流表有电流
B.开关S闭合瞬间、断开瞬间,电流表都没有电流;因为电路A、B是各自独立的回路
C.开关S闭合瞬间、断开瞬间,电流表都有电流;因为开关S闭合瞬间、断开瞬间,电路A电流都变化,引起电路B的线圈的磁通量发生了变化,电表都有电流
D.保持开关S始终闭合,迅速移动滑动变阻器的滑片,电流表都没有电流:因为电路A、B是各自独立的回路
23.(多选)(23-24高二下·内蒙古赤峰·期中)下列回路中不能产生感应电流的是( )
A.图甲中条形磁铁向右匀速移动
B.图乙中水平面上两根金属棒处于竖直向上的匀强磁场中分别向两侧匀速移动
C.图丙中水平圆形线圈的正上方通入增大的电流
D.图丁中矩形线圈水平向右运动
24.(多选)(23-24高二上·浙江杭州·期中)如图所示,一电子以初速度v沿与金属板平行的方向飞入MN极板间,发现电子向M板偏转,则不可能是( )
A.电键S闭合瞬间 B.电键S由闭合到断开瞬间
C.电键S是闭合的,变阻器滑片P向右迅速滑动 D.电键S是闭合的,变阻器滑片P向左迅速滑动
25.(多选)(23-24高二上·山西阳泉·期中)如图所示,无限长直导线MN竖直放置并通以向上的电流I,矩形金属线框abcd与MN处在同一平面,边ab与MN平行,则( )
A.线框向右平移时,线框中有感应电流
B.线框竖直向上平移时,线框中有感应电流
C.线框以MN为轴转动时,线框中有感应电流
D.MN中电流突然变小时,线框中有感应电流
26.(多选)(23-24高二上·山东菏泽·期中)下列说法中正确的是( )
A.根据可知,磁场中某处的磁感应强度大小与通电导线所受的磁场力F成正比,与电流强度I和导线长度L的乘积成反比
B.根据可知,匀强磁场磁感应强度的大小等于垂直穿过单位面积的磁通量
C.当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中就产生感应电流
D.闭合线圈和磁场发生相对运动时,一定能产生感应电流
27.(多选)(23-24高二上·湖南永州·期中)如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下,那么合上开关后( )
A.灵敏电流计指针一直在右边某一位置保持不动
B.线圈A插入线圈B后将滑动变阻器的滑片迅速向右拉时灵敏电流计指针向右偏转一下
C.将线圈A迅速插入线圈B时,灵敏电流计指针将向右偏转一下
D.线圈A插入线圈B后,将开关断开,灵敏电流计指针将不动
28.(多选)(23-24高二上·山东潍坊·期中)以下关于磁场、电磁感应现象的说法正确的是( )
A.图甲中闭合开关S瞬间,与线圈P连接的电流计的指针发生偏转
B.图乙中电流方向如图所示,则铁环中心O点的磁场垂直纸面向外
C.图丙中当电流从B流入时小磁体向下运动,则小磁铁下端为N极
D.图丁中水平圆环从M向L运动的过程中,穿过圆环的磁通量先增大后减小
29.(多选)(23-24高二上·海南·期中)如图所示,金属圆环水平放置,圆心正上方有一个竖直的条形磁铁,下列哪种做法可以使金属圆环中产生感应电流( )
A.金属环和磁铁同时向下做自由落体运动,且金属圆环不翻转
B.金属环和磁铁同时以相同速度水平向右匀速运动
C.磁铁不动,金属圆环向下运动
D.金属圆环不动,磁铁水平向右运动
【题型5 电磁场理论与电磁波的发现】
1.(23-24高二上·浙江杭州·期中)以下说法正确的是( )
A.磁感线从磁体的N极出发,终止于S极
B.只有导体棒切割磁感线时,才能产生感应电流
C.变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场
D.手机能够使用电磁波进行通信,说明电磁波可以携带信息,但是没有能量
2.(23-24高二上·浙江杭州·期中)下列说法正确的是( )
A.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在
B.法拉第最早通过通电导线使小磁针偏转发现了电流的磁效应
C.一切物体都在辐射红外线,这种辐射与物体的温度有关
D.电磁波的传播需要介质,其在介质中的传播速度等于光速
3.(23-24高二上·浙江杭州·期中)下列物理学史说法正确的是( )
A.麦克斯韦预言并通过实验捕捉到了电磁波,证实了自己提出的电磁场理论
B.安培发现了电流磁效应现象,使人们对电与磁内在联系的认识更加深入
C.电磁感应定律是由法拉第提出的
D.普朗克通过对黑体辐射的研究首次提出能量子的概念
4.(23-24高二上·江苏南京·期中)下列说法正确的是( )
A.闭合导线的一部分在磁场中运动一定会产生感应电流
B.电磁铁的工作原理是电磁感应
C.赫兹第一个用实验证实了电磁波的存在
D.爱因斯坦第一个提出了能量量子化
5.(23-24高二上·山东潍坊·期中)现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘,下列陈述中符合事实的是( )
A.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在
B.真空中电磁波的传播速度等于光速
C.电磁波传播过程中,电场和磁场独立存在、没有关联
D.把手机放在抽成真空的玻璃盒中,手机将接收不到信号
6.(23-24高二上·江苏连云港·期中)2022年3月8日,航天员王亚平从空间站送来的“国际妇女节”节日祝福通过电磁波传播到祖国各地,下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在
B.只要有电场就能产生电磁波
C.电磁波传播需要介质,机械波传播不需要介质
D.无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线都是电磁波
7.(19-20高二下·山东·期中)关于电磁波,下列说法中正确的是( )
A.变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场
B.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹最先用实验证实了电磁波的存在
C.电磁波和机械波都依赖于介质才能传播
D.各种频率的电磁波在真空中以不同的速度来传播
8.(23-24高二上·山东聊城·期中)下列说法正确的是( )
A.法拉第认为磁场变化时会在空间激发出电场
B.普朗克的量子理论说明牛顿的经典力学理论是过时的、是错误的
C.赫兹用实验捕捉到了电磁波,证实了麦克斯韦电磁场理论
D.爱因斯坦提出能量量子化理论,正确解释了黑体辐射的实验规律
9.(23-24高二上·江苏盐城·期中)以下关于电磁场理论和电磁波的有关说法正确的是( )
A.变化的电场周围一定产生电磁波
B.当穿过未闭合的金属线圈的磁通量发生变化,就有感应电流产生
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,法拉第用实验验证了电磁波的存在
D.普朗克能量子理论成功解释黑体辐射,能量只能采取某些分离数值的特征叫能量量子化
10.(23-24高二上·河南商丘·期中)如图所示是我国500m口径球面射电望远镜(FAST),它可以通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.麦克斯韦提出了电磁场理论,赫兹预言了电磁波的存在
B.光是一种电磁波,是传播着的电磁场,光具有能量
C.电磁波在真空中的传播速度随频率增大而增大
D.紫外线是一种波长比紫光更长的电磁波,能够灭菌消毒
11.(多选)(23-24高二上·辽宁抚顺·期中)下列说法正确的是( )
A.变化的电场一定产生变化的磁场,变化的磁场一定产生变化的电场
B.杀菌用的紫外灯属于电磁波应用于医用器械
C.闭合回路的磁通量发生变化,该回路一定会产生感应电流
D.能量子与电磁波的频率成正比
12.(多选)(23-24高二上·山东·期中)关于能量子、电磁场和电磁波以及分子电流假说,下列说法正确的是( )
A.爱因斯坦在研究黑体辐射问题中提出了能量子假说
B.麦克斯韦指出周期性变化的电场产生周期性变化的磁场
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹通过实验证实了麦克斯韦的预言
D.通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场相似,奥斯特受此启发,提出了分子电流假说
13.(多选)(23-24高二上·浙江宁波·期中)对麦克斯韦电磁理论理解正确的是( )
A.稳定的磁场不产生电场
B.稳定的电场产生出稳定的磁场
C.均匀变化的磁场产生出均匀变化的电场
D.周期性变化的电场产生出周期性变化的磁场
14.(多选)(21-22高二上·山东潍坊·期中)如图甲所示为某品牌手机的无线充电器,其工作原理简化后如图乙所示,将交流电(电流随时间按正弦规律变化)接入送电线圈,手机电池通过转换电路连接受电线圈,将手机放在送电线圈上方即可对电池充电。关于无线充电的以下说法正确的是( )
A.该原理是应用了电磁感应 B.受电线圈内产生的是恒定电流
C.充电器工作时辐射出电磁波 D.若将恒定电流接入送电线圈,可以对手机充电
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题06 电磁现象与电磁波
【题型1 磁场和磁感线】 2
【题型2 磁感应强度】 10
【题型3 磁通量】 28
【题型4 电磁感应现象】 48
【题型5 电磁场理论与电磁波的发现】 63
【题型1 磁场和磁感线】
1.(23-24高二上·浙江杭州·期中)以下说法正确的是( )
A.磁感线从磁体的N极出发,终止于S极
B.只有导体棒切割磁感线时,才能产生感应电流
C.变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场
D.手机能够使用电磁波进行通信,说明电磁波可以携带信息,但是没有能量
【答案】C
【详解】A.磁感线是闭合的曲线,在磁体外部磁感线从N极到S极,内部磁感线从S极到N极,故A错误;
B.只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,就会产生感应电流,B错误;
C.根据麦克斯韦电磁场理论可知变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,C正确;
D.电磁波可以携带信息,也具有能量,D错误。
故选C。
2.(23-24高二上·上海长宁·期中)关于磁感线,下列说法不正确的是( )
A.磁感线是假想的,实际上并不存在
B.磁感线一定从N极发出,终止于S极
C.磁感线的疏密表示磁场的强弱
D.磁感线上某点的切线方向即为该点的磁场方向
【答案】B
【详解】A.磁感线是为了形象地研究磁场而引入的理想模型,是假想出来的,实际上并不存在,故A正确,不符合题意;
B.磁感线是封闭的,在磁体外部磁感线从N极指向S极,在磁体内部磁感线从S极指向N极,故B错误,符合题意;
C.磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线越密的地方磁场越强,故C正确,不符合题意;
D.磁感线上某点的切线方向即为该点的磁场方向,故D正确,不符合题意。
故选B。
3.(23-24高二上·浙江·期中)磁场中某区域的磁感线如图所示,则( )
A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba>Bb
B.由图可推断整个磁场的磁感线既不会相交也不会闭合
C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小
D.a、b两处磁感应强度的方向可以通过放置小磁针来判断
【答案】D
【详解】A.磁场中某区域的磁感线如图所示,a处的磁感线比b处疏,则a点磁感应强度比b点小,故A错误;
B.图像的显示有限,较为片面,不可由图推断整个磁场的磁感线既不会相交也不会闭合,磁感线是闭合的曲线,故B错误;
C.因不知道通电导线与磁场方向的夹角,根据可知同一通电导线放在a处与放在b处的受力大小不可比较,故C错误;
D.小磁针在某点静止时N极所指方向是磁场中该点的磁场方向,故a、b两处磁感应强度的方向可以通过放置小磁针来判断,故D正确;
故选D。
4.(23-24高二上·湖北黄冈·期中)古人很早就开始研究磁现象,中国古代百科全书《吕氏春秋》中记载“磁石召铁,或引之也”,表明磁石靠近铁块时对铁块有力的作用,下列有关磁的说法正确的是( )
A.磁石对铁的作用是通过磁场产生的
B.磁场看不见、摸不着,实际并不存在,是人们假想的一种物质
C.英国物理学家法拉第发现通电导线在周围空间也可以产生磁场
D.若一小段通电导线在空间某处所受磁场力为零,则该处的磁感应强度一定为零
【答案】A
【详解】A.磁体之间、磁体与铁之间的相互作用都是通过磁场产生的,故A正确;
B.磁场虽然看不见、摸不着,但是一种实实在在存在的物质,故B错误;
C.丹麦物理学家奥斯特发现通电导线在周围空间也可以产生磁场,故C错误;
D.若一小段通电导线在空间某处所受磁场力为零,则该处的磁感应强度不一定为零,因为当导线和磁感线平行时,磁场力也为零,故D错误。
故选A。
5.(23-24高二上·福建泉州·期中)把一个条形磁铁悬挂起来,使它能自由转动,它的N极应指向( )
A.地理正北极 B.地理正南极 C.地磁南极 D.地磁北极
【答案】C
【详解】地磁北极在地理正南极附近,地磁南极在地理正北极附近,地磁场在地球外部由地磁北极指向地磁南极,故条形磁铁N极应指向地磁南极。
故选C。
6.(23-24高二上·福建泉州·期中)关于地磁场,下列说法中正确的是( )
A.地磁场的北极和地球的南极重合
B.北京地区地磁场的方向是由北向南
C.在地磁北极处,可以自由转动的小磁针N极竖直指向天空
D.在地磁南极处,可以自由转动的小磁针N极竖直指向天空
【答案】C
【详解】A.地磁南北极与地理南北极相反,但不重合,地磁的南极在地理的北极附近,地磁的北极在地理的南极附近,故A错误;
B.地磁场的N极在地球的地理南极附近,地磁场的S极在地球的地理北极附近,磁场方向由地磁场N极指向地磁场S极,故北京地区地磁场方向有南向北和向下的分量,故B错误;
CD.自由转动的小磁针N极指示磁场的方向,故在地磁南(S)极处,可以自由转动的小磁针的N极竖直指向地面,故在地磁北(N)极处,可以自由转动的小磁针的N极竖直指向天空,故C正确,D错误。
故选C。
7.(23-24高二上·福建泉州·期中)如图为某磁场的磁感线,用表示A点的磁感应强度,用表示B点的磁感应强度,则下列说法中正确的是( )
A.> B.<
C.= D.的方向与的方向相同
【答案】A
【详解】ABC.磁感线越密,磁感应强度越大,由图可知
故A正确,BC错误;
D.磁感线上某点切线方向表示该点的磁感应强度方向,故的方向与的方向不同,故D错误。
故选A。
8.(23-24高二上·山东青岛·期中)2023年是习近平主席提出共建“一带一路”倡议10周年。10年来,我国已同150多个国家、30多个国际组织签署共建“一带一路”合作文件,为促进全球经济增长、推动国际贸易和投资、提高各国人民的生活水平和福利做出了卓越贡献右图为“一带一路部分航线图”。下列说法正确的是( )
A.在此航线上地磁场水平分量由北指向南
B.飞机机翼两端电势高低与飞机飞行方向有关
C.从乌鲁木齐径直飞向西安的航班,飞行员视角机翼右端的电势比左端电势高
D.从西安径直飞向乌鲁木齐的航班,飞行员视角机翼左端的电势比右端电势高
【答案】D
【详解】A.地磁场水平分量永远由南指向北,故A错误;
BCD.在我国地磁场在竖直方向的分量向下,根据右手定则可知在飞行员视角机翼左端的电势比右端电势高,与飞机的飞行方向无关,故BC错误,D正确。
故选D。
9.(23-24高二上·浙江台州·期中)下列关于图中的相关判断和描述正确的是( )
A.甲图中地球赤道表面磁场方向指向南方
B.乙图中表示的电场是由等量异种电荷产生的,电场线方向从正电荷到负电荷,再从负电荷回到正电荷形成闭合回路
C.丙图中条形磁铁的磁感线从N极出发,到S极终止
D.丁图中如果忽略地磁场,那么环形导线通电后,其轴心位置小磁针的N极向纸外旋转
【答案】D
【详解】A.甲图中地球赤道表面磁场方向指向北方,故A错误;
B.乙图中表示的电场是由等量异种电荷产生的,电场线方向从正电荷到负电荷,电场线并不会从负电荷回到正电荷形成闭合回路,故B错误;
C.丙图中条形磁铁的磁感线在磁铁外部从N极出发,到S极,从磁铁内部由S极回到N极,故C错误;
D.丁图中如果忽略地磁场,那么环形导线通电后,根据安培定则可知,其轴心磁场方向向外,则其轴心位置小磁针的N极向纸外旋转,故D正确。
故选D。
10.(23-24高二上·江苏扬州·期中)有关磁现象和电磁感应现象的下列说法中正确的是( )
A.安培发现了电流的磁效应
B.奥斯特发现了电磁感应现象
C.法拉第发现了产生感应电流的条件
D.磁感线是描绘磁场强弱和方向的客观存在曲线
【答案】C
【详解】A.奥斯特发现了电流的磁效应。故A错误;
B.法拉第发现了电磁感应现象。故B错误;
C.法拉第发现了产生感应电流的条件。故C正确;
D.磁感线是描绘磁场强弱和方向的假想出来的曲线。故D错误。
故选C。
11.(23-24高二上·辽宁·期中)下列关于磁场和磁体的说法中正确的是( )
A.高温可以使磁体的磁性越来越强
B.宇宙中“破坏力”最强的天体“磁星”,危险程度不亚于黑洞,其磁场只存在于“磁星”外部,内部不存在磁场
C.电磁起重机的中心部件是电磁铁,其工作原理主要利用了电流的一种效应,此效应的发现者是奥斯特
D.中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角,地磁南极在地理南极附近
【答案】C
【详解】A.高温可以使磁体的磁性越来弱,故A错误;
B.磁体的内部和外部都存在磁场,故B错误;
C.电磁起重机的中心部件是电磁铁,其工作原理主要利用了电流的一种效应,此效应是奥斯特发现的电流的磁效应,故C正确;
D.地磁南极在地理北极附近,故D错误。
故选C。
12.(23-24高二上·辽宁大连·期中)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场分布示意图如图,结合上述材料,下列说法错误的是( )
A.地磁场如果是因为地球自转形成的,则地壳应带负电
B.直射赤道的宇宙射线粒子向两极方向偏转
C.奥斯特实验中小磁针指向有明显偏转时长直通电导线应沿南北方向
D.地球表面的磁场的竖直分量在南半球垂直于地面向上,在北半球垂直于地面向下
【答案】B
【详解】A.地磁场如果是因为地球自转形成的,地球自西向东自转,根据安培定则可知地壳应带负电,故A正确;
B.赤道的地磁场方向在水平方向上,直射赤道的宇宙射线粒子根据左手定则可知粒子沿赤道平面正电荷向东或负电荷向西方向偏转,故B错误;
C.奥斯特实验中小磁针开始时指向南北方向,所以要产生一个东西方向的磁场,小磁针指向才会有明显偏转,根据安培定则可知长直通电导线应沿南北方向,故C正确;
D.地球表面的磁场的竖直分量在南半球垂直于地面向上,在北半球垂直于地面向下,故D正确。
本题选错误的,故选B。
13.(23-24高二上·吉林长春·期中)下列说法正确的是( )
A.磁场中某点磁感应强度的方向与放入磁场中的通电直导线所受安培力的方向相同
B.电场线和磁感线都是客观存在的闭合曲线
C.一运动电荷在某处不受磁场力的作用,则该处的磁感应强度一定为零
D.穿过线圈的磁通量为零时,该处的磁感应强度不一定为零
【答案】D
【详解】
A.根据左手定则,磁感应强度的方向与置于该处的通电导线所受的安培力方向垂直,故A错误;
B.电场线和磁感线都是假想的,实际上并不存在的曲线,是为了形象描述电场和磁场而引入的,电场线不是闭合曲线,磁感线是闭合曲线,故B错误;
C.运动电荷的运动方向平行于磁感线,该电荷不受洛伦兹力作用,故一运动电荷在某处不受磁场力的作用,不一定是该处的磁感应强度为零,有可能是运动方向与磁感线平行,故C错误;
D.穿过线圈的磁通量为零,磁感应强度不一定为零,比如线圈与磁场方向平行,磁通量为零,但此时磁感应强度不为零,故D正确。
故选D。
14.(23-24高二上·宁夏吴忠·期中)为了形象地描述磁场,人们引入了磁感线。关于磁场和磁感线的描述,下列说法正确的是( )
A.磁感线不一定是闭合曲线
B.任意两条磁感线都不可能相交,但可能相切
C.磁极与磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间都可以通过磁场发生相互作用
D.磁场和磁感线都不是真实存在的,都可以通过用细铁屑来模拟
【答案】C
【详解】A.由于自然界中不存在单独的磁极,所以磁感线一定是闭合曲线,故A错误;
B.磁场中某点的磁场方向是唯一的,且磁场方向沿磁感线或磁感线切线的方向,所以任意两条磁感线都不可能相交,也不可能相切,故B错误;
C.磁极与磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间都可以通过磁场发生相互作用,故C正确;
D.磁感线是为了使研究磁场更加直观而引入的假想的线,实际并不存在,可以通过用细铁屑来模拟,但磁场是实际存在的,故D错误。
故选C。
15.(23-24高二上·河北邢台·期中)磁场中某区域的磁感线如图所示,下列说法正确的是( )
A.a、b两处的磁感应强度大小满足
B.正电荷在a、b两处受到的洛伦兹力的方向即是该处磁场方向
C.一通电直导线分别放在a、b两处,所受的安培力大小一定满足
D.正电荷在b处由静止释放,一定会沿磁感线运动到a处
【答案】A
【详解】A.因b处磁感线较a点密集,可知a、b两处的磁感应强度大小满足,选项A正确;
B.正电荷在a、b两处受到的洛伦兹力的方向与该处的磁场方向垂直,选项B错误;
C.一通电直导线分别放在a、b两处,所受的安培力大小与导线放置的方式有关,则受安培力大小不能确定,即不一定满足,选项C错误;
D.正电荷在b处由静止释放不受洛伦兹力作用,则不会沿磁感线运动到a处,选项D错误。
故选A。
16.(23-24高二上·山东青岛·阶段练习)关于磁场,下列说法正确的是( )
A.奥斯特通过实验发现了通电导线在磁场中受力
B.磁场是看不见、摸不着的,但是磁感线是真实存在的
C.磁感线总是从N极出发回到S极
D.磁感线与电场线不同,条形磁铁的磁感线是闭合曲线
【答案】D
【详解】A.磁场力是横向作用力,奥斯特是通过发现通电导线下方的小磁针发生偏转发现了电流的磁效应,故A错误;
B.磁场看不见、摸不着,磁感线并不真实存在的,是人们假想出来的曲线,故B错误;
CD.磁感线是闭合曲线,在磁体外部总是从N极出发回到S极,在磁体内部总是从S极出发回到N极,故C错误,D正确。
故选D。
17.(多选)(23-24高二上·广西桂林·期中)下列说法中正确的是( )
A.任何磁体都具有N极和S极两个磁极
B.奥斯特实验说明了电流周围存在着磁场
C.通电导体之间也存在相互作用,它们是通过电场发生作用的
D.地磁场的N极与地理的北极重合,地磁场的S极与地理的南极重合
【答案】AB
【详解】A.一个磁体有两个磁极,分别叫做N极和S极,故A正确;
B.奥斯特实验说明了电流周围存在着磁场,从而开辟了电磁学研究的新纪元,故B正确;
C.通电导体之间也存在着相互作用,他们是通过磁场发生作用的,故C错误;
D.地磁场的N极在地理的南极附近,地磁场的S极在地理的北极附近,且它们并没有完全重合,有个磁偏角,故D错误。
故选AB。
18.(多选)(23-24高二上·浙江·期中)下列说法正确的是( )
A.法拉第发现了电磁感应现象,并通过实验首次捕捉到了电磁波
B.普朗克提出的能量量子化的观点,认为微观粒子的能量是不连续(分立)的
C.麦克斯韦提出光是以波动形式传播的一种电磁振动
D.奥斯特认为电磁相互作用是通过一种叫场的介质实现的,并创造性的引入了磁感线来形象描述这种场的物理图景
【答案】BC
【详解】A.法拉第发现了电磁感应现象,赫兹通过实验首次捕捉到了电磁波,A错误;
B.普朗克提出的能量量子化的观点,认为微观粒子的能量是不连续(分立)的,B正确;
C.麦克斯韦指出了光的电磁本质,提出光是按电磁波规律以波动形式传播的一种电磁振动,C正确;
D.法拉第认为电磁相互作用是通过一种叫场的介质实现的,并创造性的引入了磁感线来形象描述这种场的物理图景,D错误。
故选BC。
【题型2 磁感应强度】
1.(23-24高二上·浙江·期中)磁场中某区域的磁感线如图所示,则( )
A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba>Bb
B.由图可推断整个磁场的磁感线既不会相交也不会闭合
C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小
D.a、b两处磁感应强度的方向可以通过放置小磁针来判断
【答案】D
【详解】A.磁场中某区域的磁感线如图所示,a处的磁感线比b处疏,则a点磁感应强度比b点小,故A错误;
B.图像的显示有限,较为片面,不可由图推断整个磁场的磁感线既不会相交也不会闭合,磁感线是闭合的曲线,故B错误;
C.因不知道通电导线与磁场方向的夹角,根据可知同一通电导线放在a处与放在b处的受力大小不可比较,故C错误;
D.小磁针在某点静止时N极所指方向是磁场中该点的磁场方向,故a、b两处磁感应强度的方向可以通过放置小磁针来判断,故D正确;
故选D。
2.(23-24高二上·河南驻马店·期中)如图所示,正六边形abcdef的顶点a、c、e处固定有垂直纸面的长直导线,c处的直导线通入电流大小为2I,a、e处的直导线通入电流大小为I,电流方向均垂直纸面向外。已知电流为I的长直通电导线在距其r处产生的磁感应强度大小为,k为比例系数。若三根通电直导线在O点的合磁感应强度大小为,则f处的磁感应强度大小为( )
A.0 B. C. D.
【答案】C
【详解】设正六边形的边长为r,a、c、e处的电流在O点产生的磁感应强度大小分别为
,,
根据安培定则,可知、、的方向如图所示
、、的合磁感应强度为,则
a、c、e处的电流在f处产生的磁感应强度大小分别为
,,
方向如图所示
则f处的合磁感应强度大小为
故选C。
3.(23-24高二上·四川成都·期中)如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流和,且;a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点,且a、b、c与两导线共面;b点在两导线中间,b、d的连线与导线所在平面垂直。下列说法正确的是( )
A.d点磁场的方向为d指向b
B.b点磁感应强度为零
C.a点磁感应强度可能为零
D.c点磁感应强度可能为零
【答案】C
【详解】A.根据安培定则可知在点处的磁感应强度方向垂直于和点的连线斜向右下方,在点处的磁感应强度方向垂直于和点的连线斜向左下方,两导线到点距离相等,且,则,可知两个磁场叠加后点处磁感应强度的方向偏左下方,而不是由d指向b,故A错误;
B.根据安培定则,在点处的磁感应强度方向竖直向下,在点处的磁感应强度方向也竖直向下,磁场叠加,b点磁感应强度向下,不可能为零,故B错误;
C.根据安培定则,在点处的磁感应强度方向竖直向上,在点处的磁感应强度方向竖直向下,但与点距离更近,则a点磁感应强度可能为零,故C正确;
D.根据安培定则,在点处的磁感应强度方向竖直向下,在点处的磁感应强度方向竖直向上,且与点距离更近,则a点磁感应强度不可能为零,磁感应强度方向向上,故D错误。
故选C。
4.(23-24高二上·福建泉州·期中)关于磁感应强度的大小,下列说法中正确的是( )
A.穿过单位面积的磁感线条数越多,表明该处的磁感应强度越大,即磁场越强
B.穿过垂直于磁感线的某一面积的磁感线条数越多,表明该处的磁感应强度越大,即磁场越强
C.穿过垂直于磁感线的某一面积的磁感线条数越少,表明该处的磁感应强度越小,即磁场越弱
D.穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数越多,表明该处的磁感应强度越大,即磁场越强
【答案】D
【详解】同一磁场中,穿过某一面积的磁通量大小可以用穿过它的磁感线的条数来表示,穿过它的磁感线条数越多,磁通量越大;磁场中某处的磁感应强度在数值上等于垂直穿过该处单位面积的磁通量,所以,穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数越多,表明该处的磁感应强度越大,即磁场越强。
故选D。
5.(23-24高二上·浙江宁波·期中)如图所示,有两根用超导材料制成的长直平行细导线a、b,分别通以80 A和100 A、流向相同的电流,两导线构成的平面内有一点p,到两导线的距离相等。下列说法正确的是( )
A.两导线受到的安培力大小关系为Fb=1.25Fa
B.导线所受的安培力可以用F=IlB计算
C.移走导线b前后,p点的磁感应强度方向不变
D.在离两导线平面有一定距离的有限空间内,存在磁感应强度为零的位置
【答案】B
【详解】A.根据牛顿第三定律可知,两通电导线受到的安培力为作用力与反作用力,大小相等,方向相反,故A错误;
B.由于通电导线所处的磁场方向与通电导线垂直,因此通电导线所受的安培力可以用F=IlB计算,故B正确;
C.通电直导线以导线为轴线产生环形磁场,且电流强度越大,在同一位置产生的磁场越强,而根据安培定则可知,在移走导线b前,通入80A电流的导线在p点产生的磁场垂直纸面向外,通入100A电流的导线在p点产生的磁场垂直纸面向里,p点的合磁场垂直纸面向里,当移走导线b后,p点的磁场即为通入80A电流的导线在p点产生的磁场,垂直纸面向外,故C错误;
D.有限空间内磁感应强度为零的位置,两通电导线产生的磁感应强度一定大小相等、方向相反,而满足磁感应强度方向相反的位置就在两通电导线所在平面内,因此,在离两导线平面有一定距离的有限空间内,不存在磁感应强度为零的位置,故D错误。
故选B。
6.(23-24高二上·吉林长春·期中)由磁感应强度定义式知,磁场中某处的磁感应强度的大小( )
A.跟F、I、L无关
B.随着IL乘积的减小而增大
C.随着通电导线中电流I的减小而增大
D.随着通电导线所受磁场力F的增大而增大
【答案】A
【详解】只是磁感应强度的定义式,磁场中某处的磁感应强度的大小只有磁场自身决定,与F、I、L均无关。
故选A。
7.(23-24高二上·山东潍坊·期中)一段长为0.5m的导线放在匀强磁场中,当通过4A 的电流时,受到磁场力大小为4N,则该磁场的磁感应强度大小可能是( )
A.3T B.1.5T C.1T D.0.2T
【答案】A
【详解】当磁感应强度与电流垂直时,磁感应强度最小
故该磁场的磁感应强度范围为
故选A。
8.(23-24高二上·海南海口·期中)如图所示,M、N是以O为圆心两点,MN为直径,M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有方向如图所示的电流,电流强度大小相等,每条长直导线在O点产生的磁感应强度大小均为B0,则在圆心O处的磁感应强度( )
A.大小为B0,方向垂直于MN向下
B.大小为B0,方向垂直于MN向上
C.大小为2B0,方向垂直于MN向下
D.大小为2B0,方向垂直于MN向左
【答案】C
【详解】两导线在O点各自形成的磁感应强度大小为B0,根据安培定则,左侧导线在O点形成的磁感应强度方向垂直于MN向下,右侧导线在O点形成的磁感应强度方向垂直于MN向下,根据磁场的叠加可知,圆心O处的磁感应强度大小为2B0,方向垂直于MN向下。
故选C。
9.(23-24高二上·上海长宁·期中)关于磁感强度,以下说法正确的是( )
A.电流在磁场中某点不受磁场力作用,则该点的磁感强度一定为零
B.磁场中某点的磁感强度,根据公式,它跟F、I、L都有关
C.磁场中某点的磁感强度的方向垂直于该点的磁场方向
D.磁场中某点的磁感强度为零,则该处没有磁场,电流元放在此处不受磁场力的作用
【答案】D
【详解】A.当电流与磁场方向平行时,不受磁场力,因此电流在磁场中某点不受磁场力作用,则该点的磁感强度不一定为零,A错误;
B.磁场中某点的磁感应强度,跟F、I、L都无关,是由磁场本身决定的,B错误;
C.磁场中某点的磁感强度的方向就是该点的磁场方向,C错误;
D.如果磁场中某点的磁感强度为零,根据公式
可知,电流元放在此处不受磁场力的作用,D正确。
故选D。
10.(23-24高二上·浙江台州·期中)如图所示,a、b、c一个等腰直角三角形的三个顶点,三角形在竖直平面,斜边水平方向。图甲在a、b两个顶点分别放置两等量正点电荷,已知a处点电荷在c点产生的电场强度大小为。图乙在a、b两个顶点分别放置两电流相同垂直三角形平面向里的导线,已知a处通电导线在c点产生的磁感应强度大小为。不考虑其他因素的影响,则有( )
A.图甲中,处的电场强度大小为,方向竖直向上
B.图甲中,处的电场强度大小为,方向水平向右
C.图乙中,处的磁感应强度大小为,方向竖直向上
D.图乙中,处的磁感应强度大小为,方向水平向右
【答案】D
【详解】AB.图甲中,a处点电荷在c点产生的电场强度方向沿ac斜向上,b处点电荷在c点产生的电场强度方向沿bc斜向上,二者垂直,大小均为2E,则处的电场强度大小为
方向竖直向上。故AB错误;
CD.图乙中,a处通电导线在c点产生的磁感应强度方向沿cb方向斜向下,b处通电导线在c点产生的磁感应强度方向沿ac方向斜向上,且大小均为2B,则处的磁感应强度大小为
方向水平向右。故C错误;D正确。
故选D。
11.(23-24高二上·湖南衡阳·期中)在地球赤道上进行实验时,用磁传感器测得赤道上P点的地磁场磁感应强度大小为。如图所示,将一条形磁铁固定在过P点的水平线上,让N极指向正北方向,此时用磁传感器测得P点的磁感应强度大小为;现将条形磁铁以P点为轴旋转90°,使其N极指向正东方向,此时用磁传感器测得P点的磁感应强度的大小应为(可认为地磁南、北极与地理北、南极重合)( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】设条形磁铁在P点的磁感应强度为B,未旋转条形磁铁时,两个磁场在P点的方向相同均由南指向北,由磁场的叠加可得
B+B0=B1
条形磁铁旋转后,地磁场方向未变,大小为B0,方向由南向北,条形磁铁在P点磁感应强度大小也不变仍为B,方向由西指向东。根据叠加原理可得
代入数据可得
故选B。
12.(23-24高二上·山东济南·期中)如图所示,在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l,在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零。如果让P中的电流反向、其他条件不变,则a点处磁感应强度的大小为( )
A.2B0 B.B0 C.B0 D.B0
【答案】D
【详解】在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离为的点处的磁感应强度为,如图下图所示
由此可知,外加的磁场方向与平行,且由指向,即
依据几何关系及三角知识,则有:
解得:或通电导线在处的磁场大小为
当中的电流反向。其他条件不变时。如下图所示
由几何关系可知,
因外加的磁场方向与平行,且由指向,磁场大小为
点处磁感应强度大小为
故选D。
13.(23-24高二上·广东广州·期中)在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根长通电直导线,电流的方向垂直于纸面向里。如图所示,A,B,C,D是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中( )
A.B、D两点的磁感应强度大小相等
B.A、B两点的磁感应强度大小相等
C.C点的磁感应强度的值最大
D.B点的磁感应强度的值最大
【答案】A
【详解】A.根据安培定则可得通电直导线在A、B、C、D四点产生的磁感应强度大小相等,设为,而通电直导线在B点产生的磁感应强度方向为水平向左,在D点产生的磁感应强度方向为水平向右,则B、D两点的磁感应强度大小为
大小相等,方向不同,故A正确;
BD.通电直导线在A点产生的磁感应强度方向为竖直向上,则A点的磁感应强度为
结合选项A的分析可知,B两点的磁感应强度大小为
A点的磁感应强度比B的大,故BD错误;
C.通电直导线在C点产生的磁感应强度方向为竖直向下,则C点的磁感应强度大小为
即C点的磁感应强度的值最小,故C错误。
故选A。
14.(23-24高二上·广东·期中)如图所示,在竖直向上的匀强磁场中,水平放置着一根长直导线,其电流方向垂直纸面向外,a、b、c、d是以导线为圆心的同一圆周上的四点。已知a点的磁感应强度为零,则下列说法正确的是( )
A.b点的磁感应强度大于c 点的磁感应强度
B.b点的磁感应强度小于 d 点的磁感应强度
C.c点的磁感应强度大于 d 点的磁感应强度
D.b点的磁感应强度为c 点磁感应强度的 2 倍
【答案】A
【详解】根据安培定则,直线电流在各点产生的磁感应强度如图所示
设匀强磁场的磁感应强度大小为 B,因a 点的磁感应强度为零,所以长直导线在 a、b、c、d四点产生的磁感应强度大小均为B,则b点的磁感应强度大小为
c、d两点的磁感应强度大小
故选A。
15.(23-24高二上·辽宁抚顺·期中)如图所示,三根长直导线L1、L2和L3垂直纸面放置于一等边三角形的三个顶点处,均通有电流I,L1中的电流方向与L2中的相同,与L3中的相反,已知任意两根导线间的安培力大小为F。下列说法正确的是( )
A.L1给L2的安培力方向向右
B.L2所受磁场的作用力大小为
C.等边三角形中心处的磁感应强度不为零
D.L3所受磁场的作用力大小为F
【答案】C
【详解】A.同向电流相互吸引,反向电流相互排斥,故L1给L2的安培力方向向左,A错误;
B.对L2受力分析如图
由题意可知
故由几何关系可得,L2所受磁场的作用力大小为,B错误;
C.各电流在等边三角形中心处的磁感应强度如图
故等边三角形中心处的磁感应强度不为零,C正确;
D.对L3受力分析如图
由几何关系可知,L3所受磁场的作用力大小为,D错误。
故选C。
16.(23-24高二上·海南·期中)如图所示,相互平行的长直导线1、2、3、4按如图所示的方式垂直竖直面放置在圆周上,O为圆心,其中导线1、3的连线垂直于导线2、4的连线,导线1、2的连线水平,导线中均通有垂直纸面的电流,方向如图中所示。已知通电直导线周围产生的磁场的磁感应强度大小为(k为常数,I为导线电流,L为某点到通电直导线的距离)。若导线1、2中的电流大小为导线3、4中的电流大小的2倍。导线4在圆心O处产生磁场的磁感应强度大小为B,则下列说法正确的是( )
A.圆心O处磁场的方向水平向右 B.圆心O处磁场的方向水平向左
C.圆心O处磁感应强度大小是 D.圆心O处磁感应强度大小是2B
【答案】C
【详解】根据右手螺旋定则可知,导线4在圆心O处磁场方向指向1,其大小为
导线1在圆心O处磁场方向指向4,其大小为
导线2在圆心O处磁场方向指向3,其大小为
导线3在圆心O处磁场方向指向2,其大小为
根据矢量合成法则可知,圆心O处磁场的方向竖直向下,且大小为
故选C。
17.(23-24高二上·山东青岛·期中)关于磁感应强度,下列说法正确的是( )
A.沿磁感线方向,磁场逐渐减弱
B.小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向
C.由可知,某处的磁感应强度大小与放入该处的通电导线所受磁场力F成正比,与导线的成反比
D.一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零
【答案】B
【详解】A.沿磁感线方向,磁场不一定减弱,如匀强磁场,故A错误;
B.小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向,故B正确;
C.,是磁感应强度的定义式,某处磁感应强度的大小由磁场本身决定,与放入该处的通电导线所受磁场力F、无关,故C错误;
D.一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用,可能是电流方向与磁场平行,故D错误;
故选B。
18.(23-24高二上·四川宜宾·期中)如图所示,两根相互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、方向相同的电流。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。关于以上几点的磁感应强度,下列说法正确的是( )
A.a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相同
B.c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相同
C.a、c两点处的磁感应强度大小相等、方向相同
D.O点处的磁感应强度为零
【答案】D
【详解】A.直导线M、N在a点的磁感应强度方向相反,但M产生的磁感应强度较大,故a点的合磁感应强度竖直向下,同理可知,b点的合磁感应强度竖直上,大小与a点的相等。故a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相反。故A错误;
B.如图所示
B为c点的磁感应强度,方向水平向右,同理可知,d点的磁感应强度与c点大小相等,方向水平向左。故B错误;
C.由AB的分析可知,a、c两点处的磁感应强度的方向不同。故C错误;
D.由右手螺旋定则可知,直导线M在O点的磁感应强度大小为B,竖直向下,直导线N在O点的磁感应强度大小也为B,竖直向上。故O点处的磁感应强度为零。故D正确。
故选D。
19.(23-24高二上·四川宜宾·期中)关于磁感应强度和磁通量,下列说法正确的是( )
A.由可知,B与F成正比,与IL的乘积成反比
B.磁场中某点磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定,与是否放入通电导线无关
C.若在磁场中穿过某一面积的磁通量为零,则该处磁感应强度一定为零
D.磁通量有正负,所以是矢量
【答案】B
【详解】AB.磁感应强度只与磁场本身有关,与电流元和电流元的受力无关,故A错误,B正确;
C.穿过某一面积的磁通量为零,可能是磁感应强度为零,也可能是线圈平面与磁场方向平行,故C错误;
D.磁通量虽然有正负,但是磁通量是标量,故D错误。
故选B。
20.(23-24高二上·河北石家庄·期中)两根完全相同且相互平行的长直导线M、N置于水平面上,导线中通有大小相等、方向相反的电流,垂直于导线的横截面如图所示,M、N在O点产生的磁感应强度大小均为B,MNO构成等边三角形,则O点的磁感应强度大小为( )
A.B B. C. D.
【答案】A
【详解】两通电导线在O点处产生的磁感应强度如图所示
根据题意可知,M、N在O点产生的磁感应强度大小均为B,且夹角为120°,所以合磁感应强度为B。
故选A。
21.(多选)(20-21高二上·吉林长春·阶段练习)关于磁感应强度的定义式,下列说法不正确的是( )
A.通电导线在磁场中受力为零,则磁感应强度B一定等于零
B.磁感应强度的大小与IL成反比,与F成正比
C.磁感应强度就是通电导线所受的磁场力F与IL的比值
D.磁感应强度的大小是由磁场本身决定的,与检验电流元无关
【答案】ABC
【详解】A.通电导线在磁场中受力为零,可能是通电导线的电流方向与磁场方向平行,磁感应强度B不一定等于零,故A错误;
BCD.公式是磁感应强度的定义式,磁感应强度的大小是由磁场本身决定的,与检验电流元、通电导线所受的磁场力无关,数值上等于通电导线所受的磁场力F与IL的比值,但磁感应强度不是通电导线所受的磁场力F与IL的比值,故BC错误,D正确。
本题选错误的,故选ABC。
22.(多选)(23-24高二上·陕西宝鸡·期中)如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O为半圆弧的圆心,∠MOP=90°,在M、P处各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有垂直纸面向里、大小相等的恒定电流,这时O点的磁感应强度大小为B0,若将M处长直导线移走,则O点的磁感应强度的大小和方向为( )
A.大小为 B.大小为
C.方向由O指向N D.方向与ON成45°角斜右下
【答案】AC
【详解】根据安培定则可知,两导线在O点形成的磁感应强度如图所示
合磁感应强度大小为B0,则根据几何关系可知,若将M处长直导线移走,则O点的磁感应强度的大小为,方向为水平向右,即由O指向N;
故选AC。
23.(多选)(23-24高二上·广东广州·期中)有两根长直导线a、b互相平行放置,如下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为两根导线附近的两点,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MN上各点的磁感应强度的说法中正确的是( )
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上只有一点的磁感应强度为零
【答案】BD
【详解】AB.根据安培定则判断得知,两根通电导线产生的磁场方向均沿逆时针方向,由于对称,两根通电导线在MN两点产生的磁感应强度大小相等,根据平行四边形进行合成得到,M点和N点的磁感应强度大小相等,M点磁场向下,N点磁场向上,方向相反.故A错误,B正确;
CD.只有当两根通电导线在同一点产生的磁感应强度大小相等、方向相反时,合磁感应强度才为零,则知只有O点的磁感应强度为零.故C错误,D正确;
故选BD。
24.(多选)(23-24高二上·云南昆明·期中)下列关于磁感应强度方向的说法中,正确的是( )
A.磁场中某点的磁感应强度的方向规定为小磁针静止时S极所指的方向
B.磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针N极在此处的受力方向一致
C.磁感应强度的方向由磁场本身决定
D.磁场中某点的磁感应强度的方向由一小段通电导线在此处的受力方向决定
【答案】BC
【详解】AB.小磁针在磁场中静止时,N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向,故A错误,B正确;
CD.磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定,与此处是否有通电导线无关,故C正确,D错误。
故选BC。
【题型3 磁通量】
1.(23-24高二上·陕西西安·期中)如图所示,虚线MN左侧存在垂直于纸面的匀强磁场,闭合线框位于纸面内,在其由位置Ⅰ沿直线运动到位置Ⅱ的过程中,穿过线框的磁通量的变化和有无感应电流正确的是( )
A.磁通量一直变小 B.磁通量一直不变
C.有感应电流 D.没有感应电流
【答案】C
【详解】AB.根据磁通量表达式可知,由位置I沿直线运动到位置II的过程中,有效面积增大,磁通量一直变大,故AB错误;
CD.由于磁通量发生变化,且线框闭合,则线框中产生感应电流,故C正确,D错误。
故选C。
2.(23-24高二下·江苏镇江·期中)如图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场中,有一面积为S的单匝圆形线圈,其圆心位于磁场边界。已知磁场的磁感应强度为B,则穿过线圈的磁通量是( )
A.0 B.BS C. D.
【答案】C
【详解】磁通量的有效面积为线圈面积的一般,则穿过线圈的磁通量为
故选C。
3.(23-24高二上·河南·期中)如图所示,水平面内两平行金属导轨之间接有电流表G,金属棒垂直导轨放置且与导轨接触良好,匀强磁场与金属导轨平面垂直,磁感应强度大小为。在外力的作用下让金属棒以恒定的速度v沿导轨向右运动,电流表读数保持不变,时刻,磁场的磁感应强度B开始随时间t发生变化,金属棒的速度大小和方向仍保持不变,发现电流表G的读数保持为零,则的值随时间t变化的图像为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】设两导轨之间距离为d,时刻金属棒与左侧电流表位置的距离为,根据题意,当金属棒以恒定的速度v沿导轨向右运动过程中,电流表G的读数始终为零,说明回路的磁通量保持不变,即
化简得
这是关于t的一次函数。
故选B。
4.(23-24高二上·广东东莞·期中)某线圈匝数为n,其中线圈面积为S,如图所示线圈平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则以下说法正确的是( )
A.则此时穿过线圈的磁通量为nBS
B.若线圈从当前位置绕OO'转过60°角时,穿过线圈的磁通量变化为
C.若线圈从当前位置绕OO'转过90°角过程中,会产生感应电流
D.若保证线圈位置不变,改变磁感应强度大小,因为没有切割磁感线,所以不会产生感应电流
【答案】C
【详解】A.此时穿过线圈的磁通量为BS,与匝数n无关,故A错误;
B.若线圈绕转过60°角时,穿过线圈的磁通量为
则穿过线圈的磁通量变化为
故B错误;
C.若线圈绕转过90°角时,穿过线圈的磁通量为零,则磁通量发生变化,故闭合线圈会产生感应电流,故C正确;
D.若保证线圈位置不变,改变磁感应强度大小,虽然没有切割磁感线,但磁通量发生变化,则闭合线圈会产生感应电流,故D错误。
故选C。
5.(23-24高二上·江苏盐城·期中)将面积为的圆面放入水平向右的匀强磁场中,圆面与磁感线之间的夹角为,如图所示,若穿过该圆面的磁通量为,则此匀强磁场的磁感应强度B应等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题可得,穿过该圆面的磁通量为
则此匀强磁场的磁感应强度B为
故选B。
6.(23-24高二上·浙江台州·期中)下列物理量是矢量且单位正确的是( )
A.电流 B.磁通量 C.磁感应强度 D.电场强度
【答案】C
【详解】A.电流是标量,单位是A,故A错误;
B.磁通量标量,单位是,故B错误;
C.磁感应强度是矢量,单位,故C正确;
D.电场强度是矢量,单位,故D错误。
故选C。
7.(23-24高二上·湖南衡阳·期中)如图所示,边长为2l的n匝正三角形线框abc内部有一边长为l的正三角形区域的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B。下列有关的说法正确的是( )
A.穿过线框abc的磁通量为
B.穿过线框abc的磁通量为
C.穿过线框abc的磁通量为
D.穿过线框abc的磁通量为
【答案】B
【详解】穿过线框abc的磁通量为
故选B。
8.(23-24高二上·广西桂林·期中)如图所示,在匀强磁场中固定一边长为的正方形线框,磁感应强度大小随时间变化的规律为,磁场方向与线框平面间的夹角,则第4s内穿过线框的磁通量的变化量为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】第4s内就是从3s末到4s末,所以3s末的磁场的磁感应强度为
4s末的磁场的磁感应强度为
则
故选C。
9.(23-24高二上·山东枣庄·期中)如图所示的三维坐标系中,一圆形线圈放置在yOz平面内,其圆心为坐标原点O。沿着x轴正方向看,线圈中有逆时针方向的电流I、P为x轴正半轴上一点,线圈在P处的磁感应强度为B,M、N为y、z轴与线圈的交点。则( )
A.O处的磁感应强度为0
B.x轴上磁感应强度为B的点只有P点
C.O、N间和O、M间各点磁感应强度方向不同
D.通过四分之一圆面OMN的磁通量比通过平面PMN的磁通量大
【答案】D
【详解】A.根据安培定则可知,O处的磁感应强度沿x轴负方向,不为零,故A错误;
B.根据对称性可知,在x轴负半轴上,P点关于O点对称的P′点的磁感应强度也为B,故B错误;
C.根据安培定则可知,O、N间和O、M间各点磁感应强度方向均沿x轴负方向,故C错误;
D.平面PMN在yOz平面的投影面积等于△MON的面积,而△MON的面积小于四分之一圆面OMN的面积,并且越远离线圈平面,磁感应强度越小,所以通过四分之一圆面的磁通量一定大于通过平面PMN的磁通量,故D正确。
故选D。
10.(23-24高二上·江苏扬州·期中)我国拥有世界上最大单口径射电望远镜,被称为“天眼”。如图所示,“天眼”的“眼眶”所围圆面积为S,其所在处地磁场的磁感应强度大小为B,与“眼眶”平面垂直、平行的分量分别为B1、B2,则( )
A.在地球自转180°的过程中,穿过“眼眶”磁通量的变化量为0
B.穿过“眼眶”的磁通量大小为B2S
C.在地球自转90°的过程中,穿过“眼眶”磁通量的变化量为B2S
D.磁通量是矢量,方向与磁感应强度方向相同
【答案】A
【详解】B.在匀强磁场中,眼眶与磁场Bl垂直,眼眶与磁场B2平行,则穿过的磁通量
故B错误;
AC.“眼眶”相对地磁场静止,穿过“眼眶”磁通量的变化量始终为0,故A正确,C错误;
D.磁通量是标量,故D错误。
故选A。
11.(23-24高二上·山东聊城·期中)如图所示,边长为2a的正方形线圈,其内切圆虚线范围内有匀强磁场,磁场方向垂直线圈平面。若磁感应强度为 B,则穿过线圈的磁通量为( )
A.4Ba² B.πBa² C.8aB D.2πaB
【答案】B
【详解】穿过线圈的磁通量为
故选B。
12.(23-24高二上·山西吕梁·期中)下列说法中正确的是( )
A.电场中任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向
B.电流是矢量,其方向就是正电荷定向移动的方向
C.磁通量的大小为,方向为磁感应强度的方向,故磁通量为矢量
D.电磁波是一份一份的,麦克斯韦用实验证明了电磁波的存在
【答案】A
【详解】A.电场中任一点的电场强度方向总是和电场线方向一致,而电场线的方向是电势降落最快的方向,A正确;
B.规定正电荷定向运动方向为电流方向,但电流运算时遵守代数加减法则,电流是标量不是矢量,B错误;
C.磁通量大小
磁通量是标量,C错误;
D.电磁波是不连续的,而是一份一份的,麦克斯预言了电磁波的存在,赫兹用实验验证了电磁波的存在,D错误。
故选A。
13.(23-24高二上·湖北黄冈·期中)如下图所示,匝数为、面积为的矩形线圈与水平面的夹角为。线圈处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为。则穿过线圈平面的磁通量为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据磁通量的定义有
故选C。
14.(23-24高二上·山东·期中)磁通量在电子电器系统中发挥了重要作用,特别是磁通量的测量、控制和变化使得多种技术得到了广泛应用。现有某一电控系统的简易操作图如图所示,正方形线圈位于纸面内,边长为,匝数为,过中点和中点的连线恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上,磁感应强度为,穿过线圈的磁通量为。若线圈绕轴转过的过程中,磁通量的变化量为,则关于和的大小正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.磁通量与线圈匝数无关,有效面积为包含磁场的那部分面积,故
绕圈旋转后与磁场垂直的投影面积为
所以
A正确,BCD错误
故选A。
15.(23-24高二上·浙江杭州·期中)如图所示,一个弹性线圈套在条形磁铁的正中心位置,下列关于线圈的磁通量表述正确的是( )
A.若线圈的匝数增加,则通过线圈的磁通量增加
B.若线圈的匝数减少,则通过线圈的磁通量不变
C.若线圈受到辐向拉力作用扩张,则通过线圈的磁通量增加
D.若线圈绕其一条直径旋转一个小角度,则通过线圈的磁通量不变
【答案】B
【详解】AB.线圈匝数不影响磁通量大小,A错误,B正确;
C.线圈内存在向上的磁场磁通量较大,向下的磁场磁通量较小,则磁通量为
若线圈受到辐向拉力作用扩张,则不变,增大,通过线圈的磁通量减小,C错误;
D.若线圈绕其一条直径旋转一个小角度,减小的比减小的多,则通过线圈的磁通量减小,D错误。
故选B。
16.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期中)如图,匀强磁场的磁感应强度B为0.2T,方向沿z轴的正方向,且线段MN、DC相等,长度为0.4m,线段NC、EF、MD、NE、CF相等,长度为0.3m,通过面积、、的磁通量分别为、、,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.由于磁场平行于平面MNCD,根据磁通量的定义可知,通过面积的磁通量为
故A错误;
B.根据磁通量的定义可知,通过面积的磁通量为
故B正确;
CD. 由于面积在与磁场方向上的投影面积等于面积,根据磁通量的定义可知,通过的磁通量为
故CD错误。
故选B。
17.(23-24高二上·江苏扬州·期中)如图所示,线框面积为S,匝数为N,线框平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则下列说法正确的是( )
A.如图所示位置时磁通量等于0
B.若线框从初始位置绕转过60°角时,磁通量为
C.若从初始位置绕转过60°角时,磁通量为
D.若从初始位置绕转过60°角时,磁通量为NBS
【答案】B
【详解】A.如图所示位置时磁通量等于
故A错误;
BCD.若使线框绕转过角,则磁通量为
故B正确,CD错误。
故选B。
18.(23-24高二上·河南洛阳·期中)如图所示,虚线左侧存在有范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为 B,方向垂直纸面向里。纸面内的矩形线圈abcd的长与宽分别为2L和L,ad、bc的中点位于虚线上,下列判断正确的是( )
A.图示位置穿过线圈abcd 的磁通量为2BL²
B.图示位置穿过线圈 abcd的磁通量为
C.若线圈从图示位置以 ab 边为轴转动 60°,穿过线圈 abcd的磁通量变化量为 BL²
D.若线圈从图示位置以ab边为轴转动180°,穿过线圈 abcd的磁通量变化量为3BL²
【答案】D
【详解】AB.此时只有一半的线圈在磁场中,穿过线圈的磁通量为
故A错误,B错误;
C.线圈绕ab边旋转角时,根据几何关系可知,线圈整个进入磁场,线圈在垂直于磁场方向的投影面积为
穿过线圈的磁通量为
磁通量不变,穿过线圈 abcd的磁通量变化量为零,故C错误;
D.线圈绕ab边旋转角时,根据几何关系可知,线圈整个进入磁场,线圈在垂直于磁场方向的投影面积为
穿过线圈的磁通量为
磁通量为标量,则穿过线圈磁通量的变化量为
故D正确。
故选D。
19.(23-24高二上·江苏盐城·期中)如图所示,正方形线圈abcd的边长为L,垂直放在磁感应强度为B的匀强磁场中,则穿过线圈的磁通量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】穿过线圈的磁通量为
故选B。
20.(23-24高二上·辽宁·期中)下列说法中正确的是( )
A.根据可知,在磁场中某处放置的导线中电流越大,则受到的安培力一定越大
B.根据可知,磁场中某处磁感应强度的大小与通电导线所受的磁场力F成正比,与电流强度I和导线长度L的乘积成反比
C.根据可知,匀强磁场中线圈的面积越大,穿过该线圈的磁通量一定越大
D.根据可知,匀强磁场磁感应强度的大小等于垂直穿过单位面积的磁感线条数
【答案】D
【详解】A.当磁场方向与导线中电流方向平行时,导线受到的安培力为零,故A错误;
B.公式是磁感应强度的定义式,磁感应强度与磁场本身有关,与通电导线所受的磁场力、电流强度、导线长度无关,故B错误;
C.当磁场方向与线圈所在平面平行时,穿过该线圈的磁通量为零,故C错误;
D.根据可知,匀强磁场磁感应强度的大小等于垂直穿过单位面积的磁感线条数,故D正确。
故选D。
21.(多选)(23-24高二上·河北保定·期中)关于磁通量,下列说法正确的是( )
A.图甲中,通过两金属圆环的磁通量
B.图乙中,通过 匝边长为L的正方形金属线圈的磁通量为
C.图丙中,在通电直导线的磁场中,线圈在Ⅱ位置时穿过线圈的磁通量不为0
D.图丙中,在通电直导线的磁场中,若线圈在I位置时的磁通量大小为,则线圈从I位置平移至Ⅲ位置过程中,线圈的磁通量的变化量大小为2
【答案】AD
【详解】A.图甲中,通过两金属圆环的既有条形磁铁的外部磁场又有内部磁场,磁通量比较的是净胜的磁感线条数,所以。故A正确;
B.图乙中,通过 匝边长为L的正方形金属线圈的磁通量为
故B错误;
C.图丙中,在通电直导线的磁场中,线圈在Ⅱ位置时既有垂直纸面向里的磁场,也有垂直纸面向外的磁场,由磁场分布的对称性可知,穿过线圈的磁通量为0。故C错误;
D.图丙中,在通电直导线的磁场中,设垂直纸面向里的磁通量为正,则线圈在I位置时的磁通量为-,由磁场分布的对称性可知线圈在Ⅲ位置时磁通量为,则线圈从I位置平移至Ⅲ位置过程中,线圈的磁通量的变化量大小为
故D正确。
故选AD。
22.(多选)(23-24高二上·山东菏泽·期中)下列说法中正确的是( )
A.根据可知,磁场中某处的磁感应强度大小与通电导线所受的磁场力F成正比,与电流强度I和导线长度L的乘积成反比
B.根据可知,匀强磁场磁感应强度的大小等于垂直穿过单位面积的磁通量
C.当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中就产生感应电流
D.闭合线圈和磁场发生相对运动时,一定能产生感应电流
【答案】BC
【详解】A.磁场中某处的磁感应强度与磁场力、电流强度、导线长度无关,A错误;
B.磁感应强度又叫磁通密度,等于垂直穿过单位面积的磁通量,B正确;
C.产生感应电流的条件:穿过闭合导体回路的磁通量发生变化。C正确;
D.若磁通量不变,不能产生感应电流,D错误。
故选BC。
23.(多选)(23-24高二上·河北保定·期中)在科技馆墙上有一扇朝向正南的钢窗,当把钢窗向外推开的过程中(不考虑地磁偏角),下列说法正确的是( )
A.穿过钢窗的地磁场的磁通量变小
B.穿过钢窗的地磁场的磁通量变大
C.推窗过程中,钢窗中有感应电流
D.穿过钢窗的地磁场的磁通量不变
【答案】AC
【详解】ABD.地磁场方向由南向北,开始时窗口向南,磁通量最大;开窗过程中,钢窗平面趋向于地磁场方向平行,即有效面积减小,穿过窗框的地磁场的磁通量变小,故A正确,B、D错误;
C.穿过钢窗的地磁场的磁通量变小,则推窗过程中,钢窗中有感应电流,故C正确。
故选AC。
24.(多选)(23-24高二上·山东青岛·期中)类比法是物理学习中的重要思想方法,在研究磁场时我们引入了“磁通量密度”描述磁感线的疏密.磁通量密度为磁通量、为垂直磁场的面积。类比于此,我们可以提出“电通量密度”去描述电场线的疏密.电通量密度为电通量,为垂直电场的面积。为静电力常量。下列说法正确的是( )
A.磁通量和电通量都是标量
B.磁通量与电通量的正负表示通量的大小
C.当电场强度不为0时,电通量有可能为0
D.若以一电荷量为的点电荷为球心,半径为的球面上的电通量为
【答案】ACD
【详解】A.磁通量
电通量
二者均为标量,故A正确;
B.磁通量与电通量的正负表示场线从平面的哪一面穿过,故B错误;
C.当电场强度与平面平行时,电通量为0,故C正确;
D.电场线与球面处处垂直
故D正确。
故选。
25.(多选)(23-24高二上·广西南宁·期中)如图所示,在水平面边长L=1m正方形abcd区域内,有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T。现有一长方形abef线框可绕ab轴在竖直面内转动,be=2m,线框与竖直方向的夹角为θ,下列说法正确的是( )
A.当=0°时,穿过线框的磁通量为0Wb
B.当=30°时,穿过线框的磁通量为1Wb
C.当=60°时,穿过线框的磁通量为2Wb
D.当=90°时,穿过线框的磁通量为2Wb
【答案】AB
【详解】A.根据磁通量表达式
当=0°时,穿过线框的磁通量为0Wb,故A正确;
B.根据磁通量表达式
当=30°时,穿过线框的磁通量为1Wb,故B正确;
C.根据磁通量表达式
当=60°时,有效面积为1m2,穿过线框的磁通量为1Wb,故C错误;
D.根据磁通量表达式
当=90°时,有效面积为1m2,穿过线框的磁通量为1Wb,故D错误。
故选AC。
26.(24-25高二上·河北保定·期中)如图所示,固定的金属框架MON 与导体棒DE 构成回路,回路平面处在匀强磁场中且与磁场垂直,框架OM与ON 的夹角为45°,导体棒 DE始终与框架ON 垂直。
(1)若磁感应强度为 ,导体棒DE从O点出发,向右以速度v匀速运动时间t,求穿过回路的磁通量变化量;
(2)若导体棒 DE 向右运动,当回路面积从变到时,磁场的磁感应强度恰好从变到 ,求穿过回路的磁通量变化量;
(3)当 时,磁感应强度 ,导体棒DE从O点右侧2m处向右以2m/s的速度匀速运动,且此后闭合回路中没有感应电流产生,求磁感应强度大小B随时间t变化的表达式。
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)DE从O点出发,向右以速度v匀速运动时间t,位移为
由图根据几何关系可知,此时回路面积为
回路的磁通量的变化量是
(2)根据题意可知
则回路中的磁通量变化量是
(3)根据题意可知,DE出发前穿过回路的磁通量为
DE从O点右侧2m处出发,向右以2m/s的速度匀速运动,t时,根据题意可知,三角形边长为
设此时磁感应强度大小为B,穿过回路的磁通量为
闭合回路中没有感应电流产生,故磁通量没变,则
整理得磁感应强度大小B随时间t变化的表达式
27.(23-24高二上·江西赣州·期中)如图所示,框架面积为S,框架平面与磁感应强度为的匀强磁场方向垂直,求:
(1)穿过平面的磁通量为多少?
(2)若使框架绕转过角,则穿过线框平面的磁通量为多少?
【答案】(1);(2)
【详解】(1)根据磁通量的定义知:穿过平面的磁通量为穿过平面的磁通量为
(2)转过后穿过线框平面的磁通量为
28.(23-24高二上·广西桂林·期中)如图所示,线圈面积为S,线圈平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直。设图示情况下的磁通量为正值。问:
(1)此时穿过线圈平面的磁通量为多少?
(2)线圈从初始位置绕轴转过60°时,穿过线圈平面的磁通量为多少?
(3)线圈从初始位置转过180°时,穿过线圈平面的磁通量变化了多少?
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)以图示情况下的磁通量为正值,则此时穿过线圈平面的磁通量为
(2)线圈从初始位置绕OO'轴转过60°时,穿过线圈平面的磁通量为
(3)线圈从初始位置转过180°时,穿过线圈平面的磁通量为
则穿过线圈平面的磁通量变化了
29.(23-24高二上·广西玉林·期中)如图所示,将面积为的线圈放在磁感应强度为20T的匀强磁场中,初始时刻,线圈平面垂直于磁场方向。
(1)若使线圈从初始位置绕轴转过60°,则穿过线圈平面的磁通量为多大?
(2)若使线圈从初始位置绕轴转过180°,则穿过线圈平面的磁通量的变化量为多大?
【答案】(1)40Wb;(2)160Wb
【详解】(1)当线圈绕轴转过60°时,线圈与磁场之间的夹角为30°,所以
或
(2)当线圈平面与磁场方向垂直时
使线圈从初始位置绕轴转过180°时磁通量为
则磁通量变化量的大小为
30.(23-24高二上·福建厦门·期中)面积为的单匝矩形线圈放在匀强磁场中,若线圈与磁场平行时,穿过线圈的磁通量是 ;当线圈平面与磁场方向垂直时,穿过线圈的磁通量是,那么,磁场的磁感应强度是 T。
【答案】 0
【详解】[1][2]磁通量的定义式为
其中为与的夹角。
当线圈与磁场平行时
,,
当线圈平面与磁场方向垂直时,,,可得
31.(23-24高二上·四川成都·期中)用均匀导线做成的正方形线框,边长为0.2m,正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中,如图,已知磁场的磁感应强度为1T,则穿过这个线圈的磁通量为 Wb。
【答案】0.02
【详解】[1]穿过这个线圈的磁通量为
【题型4 电磁感应现象】
1.(23-24高二上·陕西西安·期中)如图所示,虚线MN左侧存在垂直于纸面的匀强磁场,闭合线框位于纸面内,在其由位置Ⅰ沿直线运动到位置Ⅱ的过程中,穿过线框的磁通量的变化和有无感应电流正确的是( )
A.磁通量一直变小 B.磁通量一直不变
C.有感应电流 D.没有感应电流
【答案】C
【详解】AB.根据磁通量表达式可知,由位置I沿直线运动到位置II的过程中,有效面积增大,磁通量一直变大,故AB错误;
CD.由于磁通量发生变化,且线框闭合,则线框中产生感应电流,故C正确,D错误。
故选C。
2.(23-24高二上·浙江杭州·期中)以下说法正确的是( )
A.磁感线从磁体的N极出发,终止于S极
B.只有导体棒切割磁感线时,才能产生感应电流
C.变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场
D.手机能够使用电磁波进行通信,说明电磁波可以携带信息,但是没有能量
【答案】C
【详解】A.磁感线是闭合的曲线,在磁体外部磁感线从N极到S极,内部磁感线从S极到N极,故A错误;
B.只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,就会产生感应电流,B错误;
C.根据麦克斯韦电磁场理论可知变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,C正确;
D.电磁波可以携带信息,也具有能量,D错误。
故选C。
3.(23-24高二上·福建厦门·期中)如图所示,O1O2是矩形导线框abcd的对称轴,其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。以下情况中,abcd中没有感应电流产生的是( )
A.将abcd以O1O2为轴转动90°
B.将abcd向右平移
C.将abcd以ab为轴转动60°
D.将abcd以cd为轴转动60°
【答案】C
【详解】A.将abcd以O1O2为轴转动90°,磁通量由最大值变为零,产生感应电流,A错误;
B.将abcd向右平移,磁通量逐渐减小,产生感应电流,B错误;
C.将abcd以ab为轴转动60°,由几何关系可知,线框磁通量不变,没有产生感应电流,C正确;
D.将abcd以cd为轴转动60°,磁通量由最大值变为零,产生感应电流,D错误。
故选C。
4.(23-24高二上·福建厦门·期中)如图所示为“探究产生感应电流的条件”的实验装置,下列操作中,电流表的指针不会发生偏转的是( )
A.将条形磁铁插入线圈的过程中
B.将条形磁铁从线圈中拔出的过程中
C.将条形磁铁放在线圈中不动时
D.磁铁不动,将线圈向磁铁靠近过程中
【答案】C
【详解】A.将条形磁铁插入线圈的过程中,穿过线圈的磁通量发生变化,则产生感应电流,电流表指针偏转,选项A不符合题意;
B.将条形磁铁从线圈中拔出的过程中,穿过线圈的磁通量发生变化,则产生感应电流,电流表指针偏转,选项B不符合题意;
C.将条形磁铁放在线圈中不动时,穿过线圈的磁通量不发生变化,则不会产生感应电流,电流表指针不偏转,选项C符合题意;
D.磁铁不动,将线圈向磁铁靠近过程中,穿过线圈的磁通量发生变化,则产生感应电流,电流表指针偏转,选项D不符合题意。
故选C。
5.(23-24高二上·江苏扬州·期中)如图所示为探究产生感应电流条件的实验电路,以下说法正确的是( )
A.电键闭合稳定后,改变滑动变阻器滑片位置,观察到电流计指针不发生偏转
B.电键闭合稳定后,保持滑动变阻器滑片位置不变,观察到电流计指针仍发生偏转
C.电键闭合稳定后,A线圈从B线圈内拔出的过程,观察到电流计指针发生偏转
D.电键断开的瞬间,观察到电流计指针并不发生偏转
【答案】C
【详解】A.电键闭合稳定后,改变滑动变阻器滑片位置,则线圈A中电流发生变化,穿过线圈B的磁通量发生变化,产生感应电流,则观察到电流计指针发生偏转,选项A错误;
B.电键闭合稳定后,保持滑动变阻器滑片位置不变,则线圈A中电流不变,穿过线圈B的磁通量不变,不会产生感应电流,观察到电流计指针不发生偏转,选项B错误;
C.电键闭合稳定后,A线圈从B线圈内拔出的过程,穿过线圈B的磁通量发生变化,产生感应电流,观察到电流计指针发生偏转,选项C正确;
D.电键断开的瞬间,则线圈A中电流发生变化,穿过线圈B的磁通量发生变化,产生感应电流,观察到电流计指针发生偏转,选项D错误。
故选C。
6.(23-24高二上·广东东莞·期中)某线圈匝数为n,其中线圈面积为S,如图所示线圈平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则以下说法正确的是( )
A.则此时穿过线圈的磁通量为nBS
B.若线圈从当前位置绕OO'转过60°角时,穿过线圈的磁通量变化为
C.若线圈从当前位置绕OO'转过90°角过程中,会产生感应电流
D.若保证线圈位置不变,改变磁感应强度大小,因为没有切割磁感线,所以不会产生感应电流
【答案】C
【详解】A.此时穿过线圈的磁通量为BS,与匝数n无关,故A错误;
B.若线圈绕转过60°角时,穿过线圈的磁通量为
则穿过线圈的磁通量变化为
故B错误;
C.若线圈绕转过90°角时,穿过线圈的磁通量为零,则磁通量发生变化,故闭合线圈会产生感应电流,故C正确;
D.若保证线圈位置不变,改变磁感应强度大小,虽然没有切割磁感线,但磁通量发生变化,则闭合线圈会产生感应电流,故D错误。
故选C。
7.(23-24高二上·四川德阳·期中)下述说法正确的是( )
A.磁感线从磁体的N极出发,终止于S极
B.一小段通电导线在空间某点处不受磁场力,则该点的磁感应强度一定为零
C.根据,磁感强度与通电导线受到的磁场力F成正比,与电流强度和导线长度的乘积成反比
D.只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,就能产生感应电流
【答案】D
【详解】A.磁感线是闭合曲线,磁体外部磁感线是从N极到S极,而其内部是从S极到N极,故A错误;
B.一小段通电直导线在某处不受磁场力作用,可能是导线与磁场方向平行,并不是指该处磁感应强度一定为零,故B错误;
C.磁场中某点的磁感应强度是由磁场本身决定的,与电流强度和导线长度无关,故C错误;
D.感应电流产生的条件:闭合回路中的磁通量发生变化,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中一定会产生感应电流,故D正确。
故选D。
8.(23-24高二上·山东青岛·期中)电磁感应现象的发现具有极其重大的划时代的历史意义,它为人类大规模利用电能,继而进入电气化时代奠定了理论基础。关于法拉第“磁生电”实验说法正确的是( )
A.闭合开关时电流计指针偏转,断开开关时电流计指针不偏转
B.保持滑动变阻器滑片位置不变,将A通电螺线管插入或抽出B螺线管中时,电流计指针偏转方向相反
C.保持滑动变阻器滑片位置不变,将条形磁体插入螺线管中静止不动时,电流计指针稳定且不为零
D.保持A通电螺线管位置不变,左右移动滑动变阻器滑片,B螺线管中产生相同方向感应电流
【答案】B
【详解】A.闭合和断开开关时,B螺线管中的磁通量都会发生变化,都会有感应电流产生,故A错误;
B.保持滑动变阻器滑片位置不变,将A通电螺线管插入或抽出B螺线管中时,通电螺线管内磁通量变化趋势相反,产生的感应电流方向也相反,故B正确;
C.保持滑动变阻器滑片位置不变,将条形磁体插入螺线管中静止不动时,B螺线管中的磁通量不会发生变化,所以电流计不偏转为0。故C错误;
D.保持A通电螺线管位置不变,左右移动滑动变阻器滑片,B螺线管中磁通量一会增加,一会减少,所以产生不同方向感应电流,故D错误。
故选B。
9.(23-24高二上·广东·期中)下列四幅图,都涉及磁现象,描述正确的是( )
A.图甲为探究影响通电导线受力因素的实验图,此实验应用了理想模型法
B.图乙中穿过线圈a的磁通量大于穿过线圈b的磁通量
C.图丙中线圈a 通入电流变大的直流电,线圈b所接电流表不会有示数
D.图丁中小磁针水平放置,小磁针上方一负电荷自左向右运动,小磁针的 N极向纸面内偏转
【答案】B
【详解】A.图甲为探究影响通电导线受力因素的实验图,此实验应用了控制变量法,故A 错误;
B.套在磁铁中央的线圈面积越小,抵消的磁感线条数越少,磁通量越大,故B正确;
C.线圈a 通入电流变大的直流电,穿过线圈b的磁通量在增大,线圈b中会产生感应电流,电流表会有示数,故C错误;
D.负电荷自左向右运动,可等效为自右向左的电流,由安培定则可知,N极向纸面外偏转,故D错误。
故选B。
10.(23-24高二上·山东·期中)下列图示所描绘的情境中,闭合导线框中能够产生感应电流的是( )
A.甲图中,同时以相同的变化率增大磁感应强度和
B.乙图中,金属线圈与条形磁铁中心轴线在同一平面内且远离磁铁
C.丙图中,金属线圈在通电直导线下方以虚线为轴转动
D.丁图中,金属环以平行于两平行通电导线组成的平面向上平移
【答案】C
【详解】A.甲图以相同的变化率增大,和的磁通量变化量是抵消的,线圈磁通量不变,A错误;
B.乙图磁场平行于线圈平面,线圈磁通量始终为0,B错误;
C.丙图旋转的过程磁通量变化,有感应电流,C正确;
D.金属环向上平移过程中线圈磁通量不变,D错误。
故选C。
11.(23-24高二上·广西桂林·期中)下列四幅图中,A图中条形磁铁以恒定的速度沿水平方向穿过导体环;B图中两导体棒以相同的速度沿水平导轨向左运动;C图中的导体框沿竖直轴线以恒定的角速度转动;D图中两导体棒以相同的速度沿水平导轨向左运动。在电路中有感应电流产生的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.A图中,由于线圈不闭合,则不会产生感应电流。故A错误;
B.B图中,由于两棒的速度相同,则闭合电路的磁通量不发生改变,则不会产生感应电流。故B错误;
C.C图中,由于导体框与磁场方向平行,则穿过导体框的磁通量始终为零,则导体框中没有感应电流。故C错误;
D.D图中,两导体棒相当于电源,由导轨构成的闭合回路的磁通量发生改变,因此电路中会产生感应电流。故D正确。
故选D。
12.(23-24高二上·江苏常州·期中)闭合金属线圈或线框在磁场中运动的情景如下各图所示,有关线圈或线框中磁通量变化或产生感应电流的说法中正确的有( )
①甲图,线框从进入垂直纸面的匀强磁场区域到达的过程中,线框中始终有感应电流
②乙图,磁感线向右,垂直纸面的线圈从到达的过程中,线圈中有感应电流
③丙图,线圈从磁铁的上端到达的过程中,线圈中磁通量先减小后增大
④丁图,与通电导线在同一平面内的线框远离的过程中,线框中有感应电流
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】D
【详解】①甲图,线框从进入垂直纸面的匀强磁场区域到达的过程中,线框从进入垂直纸面的匀强磁场区域,穿过线框的磁通量发生变化,有感应电流,在相框完全进入磁场区域到达的过程中,穿过线框的磁通量不会发生变化,没有有感应电流,故①错误;
②乙图,磁感线向右,垂直纸面的线圈从到达的过程中,穿过线圈的磁通量减小,线圈中有感应电流,故②正确;
③丙图,线圈从磁铁的上端到达的过程中,穿过线圈的磁感线先变多后变少,线圈中磁通量先增大后减小,故③错误;
④丁图,与通电导线在同一平面内的线框远离的过程中,穿过相框的磁通量减少,线框中有感应电流,故④正确。
故选D。
13.(23-24高二上·湖北·期中)关于电磁感应,下列说法正确的是( )
A.如图(a)所示,导体顺着磁感线运动,回路中有感应电流
B.如图(b)所示,条形磁铁插入线圈中不动,有感应电流产生
C.如图(c)所示,开关一直接通,小螺线管A插入大螺线管B中不动,滑动变阻器阻值匀速滑动时无感应电流,加速滑动时有感应电流
D.如图(c)所示,开关一直接通,小螺线管插入大螺线管中不动,只要移动滑片,电路中就有感应电流
【答案】D
【详解】A.如图(a)所示,导体顺着磁感线运动,通过闭合回路的磁通量不变,回路中没有感应电流。故A错误;
B.如图(b)所示,条形磁铁插入线圈中不动,线圈中磁通量不变,没有感应电流产生。故B错误;
CD.如图(c)所示,开关一直接通,小螺线管插入大螺线管中不动,只要移动滑片,电路中的电流就发生变化,A产生的磁场就发生变化,B中的磁通量会发生变化,电路中就有感应电流。故C错误;D正确。
故选D。
14.(23-24高二上·安徽六安·期中)下列各图所描述的物理情境,正确的是( )
A.图甲中线圈垂直于匀强磁场方向在磁场中向右平移时,线圈中有感应电流
B.图乙中条形磁体附近的金属框从A位置向B位置运动过程中,穿过金属框的磁通量先减小后增大
C.图丙中矩形线圈绕与匀强磁场平行的水平轴匀速转动时,穿过线圈的磁通量的变化量不为零
D.图丁中开关S闭合瞬间,线圈N中没有感应电流
【答案】B
【详解】A.图甲中线圈垂直于匀强磁场方向在磁场中向右平移时,线圈中的磁通量没有变化,没有感应电流,故A错误;
B.图乙中条形磁体附近的金属框从A位置向B位置运动过程中,穿过金属框的磁通量先减小后增大,故B正确;
C.图丙中矩形线圈绕与匀强磁场平行的水平轴匀速转动时,穿过线圈的磁通量的变化量一直为零,故C错误;
D.图丁中开关S闭合瞬间,穿过线圈N的磁通量瞬间增大,N中有感应电流,故D错误;
故选B。
15.(23-24高二上·海南海口·期中)下列各图的线圈中能产生感应电流的是(空间的磁场足够大)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.线圈未闭合,不能产生感应电流,故A错误;
B.穿过闭合线圈的磁通量增大,能产生感应电流,故B正确;
C.线圈与磁场平行,穿过线圈的磁通量始终为零,无变化,不能产生感应电流,故C错误;
D.穿过线圈的磁通量无变化,不能产生感应电流,故D错误。
故选B。
16.(23-24高二上·江西抚州·期中)在物理学的发展过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类社会的进步,人类社会的进步又促进了物理学的发展,下列叙述中错误的是( )
A.奥斯特发现了电流的磁效应 B.赫兹首次用实验证实了电磁波的存在
C.麦克斯韦提出了分子电流假说 D.法拉第发现了电磁感应现象
【答案】C
【详解】A.奥斯特发现了电流的磁效应,故A正确;
B.赫兹首次用实验证实了电磁波的存在,故B正确;
C.安培提出了分子电流假说,故C错误;
D.法拉第发现了电磁感应现象,故D正确。
本题选错误的,故选C。
17.(23-24高二上·云南曲靖·期中)下列给出了四幅与感应电流产生条件相关的情景图,判断正确的是( )
A.图甲,水平直导线中电流逐渐减小时,其正下方的水平金属圆线圈中有感应电流
B.图乙,正方形金属线圈以虚线为轴匀速转动时,线圈中无感应电流
C.图丙,矩形导线框以其任何一条边为轴转动时,线框中都有感应电流产生
D.图丁,正方形导线框加速离开同一平面内的条形磁体时,线框中无感应电流产生
【答案】D
【详解】A.图甲金属圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方,则直线电流产生的磁场穿过线圈的磁通量为零,即使减小通过导线电流,圆线圈中也不会有感应电流产生,故A错误;
B.图乙正方形金属线圈绕竖直虚线转动的过程中,回路磁通量发生变化,有感应电流产生,故B错误;
C.在题图示的情况下,线框以竖直边为轴旋转时,线框中的磁通量始终为零,线框中磁通量也就不变化,不产生感应电流,故C错误;
D.图丁,正方形导线框加速离开同一平面内的条形磁体时,磁感线与平面平行,回路磁通量始终为零,线框中无感应电流产生,故D正确。
故选D。
18.(23-24高二上·山东临沂·期中)物理课上老师做了一个物理小实验让学生观察:一轻质横杆两侧各固定一金属环横杆可绕中心,点自由转动老师拿一条形磁铁插向其中一个小环后又取出插向另一个小环,则( )
A.磁铁N极插向左环环中有感应电流
B.磁铁S极插向左环环中有感应电流
C.无论磁铁哪个极插向左环,左环都有感应电流
D.无论磁铁哪个极插向右环,右环都有感应电流
【答案】D
【详解】ABC.左环不闭合,磁铁插向左环时,不产生感应电流,环不受力,横杆不转动,故ABC错误;
D.右环闭合,无论磁铁哪个极插向右环时,环内产生感应电流,环受到磁场的作用,横杆转动,故D正确;
故选D。
19.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)将电池组、滑动变阻器、线圈A、线圈B、电流表及开关按图示连接。线圈A放在线圈B中,开关闭合。下列操作中电流表指针不发生偏转的是( )
A.向A中插入铁芯 B.将A向上拔出
C.A、B保持相对静止一起移动 D.断开开关瞬间
【答案】C
【详解】不管什么方法,只要使穿过B圈磁通量发生变化,B圈就有感应电流产生,电流表指针就偏转。向A中插入铁芯使得A圈产生的磁感线能更多穿过B圈,B圈磁通量增大,电流表指针偏转。将A向上拔出、断开开关瞬间都会使穿过B圈的磁通量变小,电流表指针偏转。A、B保持相对静止一起移动,穿过B圈的磁通量不变,所以电流表指针不偏转。故ABD错误,C正确。
故选C。
20.(23-24高二上·山东日照·期中)如图,在水平向右的匀强磁场中,一闭合导线框平行于磁场放置,导线框在磁场中运动,可以产生感应电流的是( )
A.导线框以左边框为轴旋转 B.导线框以上边框为轴旋转
C.导线框垂直纸面向外平动 D.导线框水平向右平动
【答案】A
【详解】A.当线框以左边框为轴转动时,线框内的磁通量随线框的转动发生周期性的变化,线框中将产生感应电流,故A正确。
B.当线框以上边框为轴转动时,线框平面也始终与磁感线平行,线框内的磁通量不发生变化,线框中不会产生感应电流,故B错误;
C.线框垂直于纸面向外运动,线框平面也始终与磁感线平行,线框内的磁通量不发生变化,线框中不会产生感应电流,故C错误;
D.线框水平向右运动时,线框平面始终与磁感线平行,线框内的磁通量不发生变化,线框中不会产生感应电流,故D错误。
故选A。
21.(23-24高二上·江苏苏州·期中)下列四幅图所描述的情境,能够产生感应电流的是( )
A.甲图中,与干电池连接的左侧线圈开关保持闭合
B.乙图中,条形磁铁快速穿过有缺口的线圈
C.丙图中,线圈在匀强磁场中垂直于磁场方向向右运动,线圈始终在磁场内
D.丁图中,线圈绕轴线AB转动
【答案】D
【详解】A.干电池是直流电源,与干电池连接的左侧线圈开关保持闭合,则左侧线圈电流不变,穿过右侧线圈的磁通量不变,不会产生感应电流,故A错误;
B.条形磁铁快速穿过有缺口的线圈,线圈未形成闭合回路,无法产生感应电流,故B错误;
C.线圈在匀强磁场中垂直于磁场方向向右运动,线圈始终在磁场内,穿过线圈的磁通量未发生变化,不会产生感应电流,故C错误;
D.线圈绕轴线AB转动,线圈形成了闭合回路且穿过线圈的磁通量发生变化,则会产生感应电流,故D正确。
故选D。
22.(23-24高二上·广西南宁·期中)“探究感应电流产生的条件”实验装置如图,以下对实验现象的描述及其解释正确的是( )
A.保持开关S始终闭合,电流表有电流;因为开关闭合,电路A中有电流,所以电流表有电流
B.开关S闭合瞬间、断开瞬间,电流表都没有电流;因为电路A、B是各自独立的回路
C.开关S闭合瞬间、断开瞬间,电流表都有电流;因为开关S闭合瞬间、断开瞬间,电路A电流都变化,引起电路B的线圈的磁通量发生了变化,电表都有电流
D.保持开关S始终闭合,迅速移动滑动变阻器的滑片,电流表都没有电流:因为电路A、B是各自独立的回路
【答案】C
【详解】A.保持开关S始终闭合,线圈A电流没有变化,所以线圈B没有感应电流产生,即电流表没有有电流,故A错误;
BC.开关S闭合瞬间、断开瞬间,电流表都有电流;因为开关S闭合瞬间、断开瞬间,电路A电流都变化,引起电路B的线圈的磁通量发生了变化,电表都有电流,故B错误,C正确;
D.保持开关S始终闭合,迅速移动滑动变阻器的滑片,线圈A电流有变化,所以线圈B有感应电流产生,电流表有电流,故D错误。
故选C。
23.(多选)(23-24高二下·内蒙古赤峰·期中)下列回路中不能产生感应电流的是( )
A.图甲中条形磁铁向右匀速移动
B.图乙中水平面上两根金属棒处于竖直向上的匀强磁场中分别向两侧匀速移动
C.图丙中水平圆形线圈的正上方通入增大的电流
D.图丁中矩形线圈水平向右运动
【答案】CD
【详解】A.图甲中条形磁铁向右匀速移动,闭合线圈内磁通量发生变化,可以产生感应电流,故A不符合题意;
B.图乙中两根导体棒以一定的速度向相反方向运动,穿过闭合回路的磁通量增大,可以产生感应电流,故B不符合题意;
C.根据通电直导线周围磁场的分布规律以及对称性可知环形导线框中的磁通量始终为零,不能产生感应电流,故C符合题意;
D.乙图中导体框以一定的速度水平向右运动,导体框中的磁通量不变,不能产生感应电流,故D符合题意。
故选CD。
24.(多选)(23-24高二上·浙江杭州·期中)如图所示,一电子以初速度v沿与金属板平行的方向飞入MN极板间,发现电子向M板偏转,则不可能是( )
A.电键S闭合瞬间 B.电键S由闭合到断开瞬间
C.电键S是闭合的,变阻器滑片P向右迅速滑动 D.电键S是闭合的,变阻器滑片P向左迅速滑动
【答案】AD
【详解】A.开关S接通瞬间,根据安培定则,穿过线圈的磁通量向右增加,由楞次定律知,在右侧线圈中感应电流的磁场方向向左,M板与电源的正极相连,N板与电源负极相连,其内部的电场方向向右,电子受到向左的电场力,从而电子向M板偏转,故A正确;
B.断开开关S的瞬间,穿过线圈的磁通量减少,由楞次定律知,感应电流的磁场方向和原磁场方向相同,即右侧线圈左端为电源负极,右端为电源正极,MN板间电场向左,电子向N板偏转,故B错误;
C.接通S后,变阻器滑动触头向右迅速滑动,变阻器接入电路的电阻增大,电流减小,穿过线圈的磁通量减小,由楞次定律知,右侧线圈产生左负右正的电动势,电子向N板偏转,故C错误;
D.接通S后,变阻器滑动触头向左迅速滑动,变阻器接入电路电阻减小,电流增大,穿过线圈的磁通量增加,由楞次定律知,右侧线圈中产生左正右负的电动势,电子向M板偏转,故D正确。
故选AD。
25.(多选)(23-24高二上·山西阳泉·期中)如图所示,无限长直导线MN竖直放置并通以向上的电流I,矩形金属线框abcd与MN处在同一平面,边ab与MN平行,则( )
A.线框向右平移时,线框中有感应电流
B.线框竖直向上平移时,线框中有感应电流
C.线框以MN为轴转动时,线框中有感应电流
D.MN中电流突然变小时,线框中有感应电流
【答案】AD
【详解】A.线框向右平移时,线框中磁通量减小,则有感应电流,选项A正确;
B.线框竖直向上平移时,线框中磁通量不变,则无感应电流,选项B错误;
C.线框以MN为轴转动时,线框中磁通量不变,没有感应电流,选项C错误;
D.MN中电流突然变小时,线框中磁通量减小,则有感应电流,选项D正确。
故选AD。
26.(多选)(23-24高二上·山东菏泽·期中)下列说法中正确的是( )
A.根据可知,磁场中某处的磁感应强度大小与通电导线所受的磁场力F成正比,与电流强度I和导线长度L的乘积成反比
B.根据可知,匀强磁场磁感应强度的大小等于垂直穿过单位面积的磁通量
C.当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中就产生感应电流
D.闭合线圈和磁场发生相对运动时,一定能产生感应电流
【答案】BC
【详解】A.磁场中某处的磁感应强度与磁场力、电流强度、导线长度无关,A错误;
B.磁感应强度又叫磁通密度,等于垂直穿过单位面积的磁通量,B正确;
C.产生感应电流的条件:穿过闭合导体回路的磁通量发生变化。C正确;
D.若磁通量不变,不能产生感应电流,D错误。
故选BC。
27.(多选)(23-24高二上·湖南永州·期中)如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下,那么合上开关后( )
A.灵敏电流计指针一直在右边某一位置保持不动
B.线圈A插入线圈B后将滑动变阻器的滑片迅速向右拉时灵敏电流计指针向右偏转一下
C.将线圈A迅速插入线圈B时,灵敏电流计指针将向右偏转一下
D.线圈A插入线圈B后,将开关断开,灵敏电流计指针将不动
【答案】BC
【详解】当在闭合电键时,发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,说明穿过B线圈磁通量增加时,电流计指针向右偏转一下。
A.合上开关稳定后,穿过B线圈的磁通量不变,电路中不产生感应电流,电流表指针不偏转,故A错误;
B.线圈A插入线圈B后,将滑动变阻器的滑片迅速向右拉时,滑动变阻器接入电路的阻值减小,原线圈电路电流增大,穿过副线圈的磁通量增大,电流计指针向右偏转一下,故B正确;
C.将线圈A迅速抽出线圈B时,穿过线圈的磁通量增加,电流表指针向右偏转一下,故C正确;
D.线圈A插入线圈B后,将开关断开时,穿过副线圈的磁通量减小,电流针指针向左偏转一下,故D错误。
故选BC。
28.(多选)(23-24高二上·山东潍坊·期中)以下关于磁场、电磁感应现象的说法正确的是( )
A.图甲中闭合开关S瞬间,与线圈P连接的电流计的指针发生偏转
B.图乙中电流方向如图所示,则铁环中心O点的磁场垂直纸面向外
C.图丙中当电流从B流入时小磁体向下运动,则小磁铁下端为N极
D.图丁中水平圆环从M向L运动的过程中,穿过圆环的磁通量先增大后减小
【答案】AD
【详解】A.图甲中闭合开关S瞬间,线圈中产生向左的磁场,磁通量增大,使线圈P发生电磁感应,与线圈P连接的电流计的指针发生偏转,A正确;
B.图乙中电流方向如图所示,根据安培定则,两侧线圈在O点产生的磁场向下,B错误;
C.图丙中当电流从B流入时,根据安培定则,线圈中磁场向上,电磁铁上端为N极,由于磁场作用,小磁体向下运动,C错误;
D.图丁中圆环穿过磁铁的过程中,通过圆环的磁铁内部磁通量大于外部磁通量。中间的外部磁通量最小,净磁通最大,则穿过圆环的磁通量先增大后减小,D正确。
故选AD。
29.(多选)(23-24高二上·海南·期中)如图所示,金属圆环水平放置,圆心正上方有一个竖直的条形磁铁,下列哪种做法可以使金属圆环中产生感应电流( )
A.金属环和磁铁同时向下做自由落体运动,且金属圆环不翻转
B.金属环和磁铁同时以相同速度水平向右匀速运动
C.磁铁不动,金属圆环向下运动
D.金属圆环不动,磁铁水平向右运动
【答案】CD
【详解】A.金属环和磁铁同时向下做自由落体运动,且金属圆环不翻转,穿过金属圆环的磁通量不发生变化,所以不会产生感应电流,故A错误;
B.金属环和磁铁同时以相同速度水平向右匀速运动,穿过金属圆环的磁通量不发生变化,所以不会产生感应电流,故B错误;
C.磁铁不动,金属圆环向下运动,穿过金属圆环的磁通量变化,会产生感应电流,故C正确;
D.金属圆环不动,磁铁水平向右运动,穿过金属圆环的磁通量变化,会产生感应电流,故D正确。
故选CD。
【题型5 电磁场理论与电磁波的发现】
1.(23-24高二上·浙江杭州·期中)以下说法正确的是( )
A.磁感线从磁体的N极出发,终止于S极
B.只有导体棒切割磁感线时,才能产生感应电流
C.变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场
D.手机能够使用电磁波进行通信,说明电磁波可以携带信息,但是没有能量
【答案】C
【详解】A.磁感线是闭合的曲线,在磁体外部磁感线从N极到S极,内部磁感线从S极到N极,故A错误;
B.只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,就会产生感应电流,B错误;
C.根据麦克斯韦电磁场理论可知变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,C正确;
D.电磁波可以携带信息,也具有能量,D错误。
故选C。
2.(23-24高二上·浙江杭州·期中)下列说法正确的是( )
A.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在
B.法拉第最早通过通电导线使小磁针偏转发现了电流的磁效应
C.一切物体都在辐射红外线,这种辐射与物体的温度有关
D.电磁波的传播需要介质,其在介质中的传播速度等于光速
【答案】C
【详解】A.赫兹通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”,并证实了电磁波的存在,A错误;
B.奥斯特最早通过通电导线使小磁针偏转发现了电流的磁效应,故B错误;
C.一切物体都在辐射红外线,这种辐射与物体的温度有关,故C正确;
D.电磁波的传播不需要介质,其在介质中的传播速度小于光速,故D错误。
故选C。
3.(23-24高二上·浙江杭州·期中)下列物理学史说法正确的是( )
A.麦克斯韦预言并通过实验捕捉到了电磁波,证实了自己提出的电磁场理论
B.安培发现了电流磁效应现象,使人们对电与磁内在联系的认识更加深入
C.电磁感应定律是由法拉第提出的
D.普朗克通过对黑体辐射的研究首次提出能量子的概念
【答案】D
【详解】A.麦克斯韦预言了电磁波的存在,而赫兹通过实验捕捉到了电磁波,并证实了由麦克斯韦提出的电磁场理论,故A错误;
B.奥斯特发现了电流磁效应现象,使人们对电与磁内在联系的认识更加深入,故B错误;
C.电磁感应定律是由纽曼和韦伯提出的,故C错误;
D.普朗克通过对黑体辐射的研究首次提出能量子的概念,故D正确。
故选D。
4.(23-24高二上·江苏南京·期中)下列说法正确的是( )
A.闭合导线的一部分在磁场中运动一定会产生感应电流
B.电磁铁的工作原理是电磁感应
C.赫兹第一个用实验证实了电磁波的存在
D.爱因斯坦第一个提出了能量量子化
【答案】C
【详解】A.闭合导线的一部分在磁场中做切割磁感线运动才会产生感应电流,故A错误;
B.电磁铁的工作原理是电流的磁效应,故B错误;
C.赫兹第一个用实验证实了电磁波的存在,故C正确;
D.普朗克第一个提出了能量量子化,故D错误。
故选C。
5.(23-24高二上·山东潍坊·期中)现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘,下列陈述中符合事实的是( )
A.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在
B.真空中电磁波的传播速度等于光速
C.电磁波传播过程中,电场和磁场独立存在、没有关联
D.把手机放在抽成真空的玻璃盒中,手机将接收不到信号
【答案】B
【详解】A.麦克斯韦首先预言电磁波,而赫兹用实验证实了电磁波的存在,故A错误;
B.在真空中电磁波的传播速度等于真空中的光速,故B正确;
C.电磁波是变化的电场和变化的磁场交替产生,由近及远地向周围传播产生的。所以变化的电场和磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一的电磁场,故C错误;
D.电磁波在真空中也能传播,把手机放在抽成真空的玻璃盒中,手机能接收到电磁波的信号,故D错误。
故选B。
6.(23-24高二上·江苏连云港·期中)2022年3月8日,航天员王亚平从空间站送来的“国际妇女节”节日祝福通过电磁波传播到祖国各地,下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在
B.只要有电场就能产生电磁波
C.电磁波传播需要介质,机械波传播不需要介质
D.无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线都是电磁波
【答案】D
【详解】A.麦克斯韦预言存在电磁波,赫兹验证了电磁波的存在,故A错误;
B.非均匀变化的电场和磁场才能产生电磁波,故B错误;
C.电磁波传播不需要介质,机械波传播需要介质,故C错误;
D.无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线都是电磁波,故D正确。
故选D。
7.(19-20高二下·山东·期中)关于电磁波,下列说法中正确的是( )
A.变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场
B.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹最先用实验证实了电磁波的存在
C.电磁波和机械波都依赖于介质才能传播
D.各种频率的电磁波在真空中以不同的速度来传播
【答案】B
【详解】A.变化的电场一定在周围空间产生磁场,周期性变化的电场才会在周围空间产生变化的磁场,选项A错误;
B.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹最先用实验证实了电磁波的存在,选项B正确;
C.电磁波可以在真空中传播,选项C错误;
D.各种频率的电磁波在真空中传播的速度相同,等于光速,选项D错误。
故选B。
8.(23-24高二上·山东聊城·期中)下列说法正确的是( )
A.法拉第认为磁场变化时会在空间激发出电场
B.普朗克的量子理论说明牛顿的经典力学理论是过时的、是错误的
C.赫兹用实验捕捉到了电磁波,证实了麦克斯韦电磁场理论
D.爱因斯坦提出能量量子化理论,正确解释了黑体辐射的实验规律
【答案】C
【详解】A.麦克斯韦认为磁场变化时会在空间激发出电场。故A错误;
B.普朗克的量子理论从根本上改变了近代物理学中的传统观念,但并没有否定牛顿的经典力学理论。故B错误;
C.赫兹用实验捕捉到了电磁波,证实了麦克斯韦电磁场理论。故C正确;
D.普朗克提出能量量子化理论,正确解释了黑体辐射的实验规律。故D错误。
故选C。
9.(23-24高二上·江苏盐城·期中)以下关于电磁场理论和电磁波的有关说法正确的是( )
A.变化的电场周围一定产生电磁波
B.当穿过未闭合的金属线圈的磁通量发生变化,就有感应电流产生
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,法拉第用实验验证了电磁波的存在
D.普朗克能量子理论成功解释黑体辐射,能量只能采取某些分离数值的特征叫能量量子化
【答案】D
【详解】A.均匀变化的电场产生稳定的磁场,而非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场;均匀变化的磁场一定产生稳定的电场,而周期性变化的磁场将产生周期性变化的电场,故变化的磁场周围不一定产生电磁波,A错误;
B.当穿过未闭合的金属线圈的磁通量发生变化,会产生感应电动势,但由于线圈断路,感应电流不会产生,B错误;
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验验证了电磁波的存在,C错误;
D.普朗克能量子理论成功解释黑体辐射,能量只能采取某些分离数值的特征叫能量量子化,D正确。
故选D。
10.(23-24高二上·河南商丘·期中)如图所示是我国500m口径球面射电望远镜(FAST),它可以通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.麦克斯韦提出了电磁场理论,赫兹预言了电磁波的存在
B.光是一种电磁波,是传播着的电磁场,光具有能量
C.电磁波在真空中的传播速度随频率增大而增大
D.紫外线是一种波长比紫光更长的电磁波,能够灭菌消毒
【答案】B
【详解】A.麦克斯韦提出了电磁场理论,并预言了电磁波的存在,赫兹通过实验证实了电磁波的存在,故A错误;
B.光是一种电磁波,根据电磁波的概念,可知光是传播着的电磁场,光具有能量,故B正确;
C.电磁波在真空中传播速度都相同,均为3×108m/s,不随波长和频率的变化而变化,故C错误;
D.紫外线是一种波长比紫光波长更短的、频率比紫光更高的电磁波,主要应用灭菌消毒和钞票防伪上,故D错误。
故选B。
11.(多选)(23-24高二上·辽宁抚顺·期中)下列说法正确的是( )
A.变化的电场一定产生变化的磁场,变化的磁场一定产生变化的电场
B.杀菌用的紫外灯属于电磁波应用于医用器械
C.闭合回路的磁通量发生变化,该回路一定会产生感应电流
D.能量子与电磁波的频率成正比
【答案】BCD
【详解】A.根据麦克斯韦电磁场理论,均匀变化的磁场(电场)产生恒定的电场(磁场),故A错误;
B.紫外线属于电磁波,是电磁波在医学上的应用,故B正确;
C.闭合回路的磁通量发生变化,该回路一定会产生感应电流,故C正确;
D.根据
能量子与电磁波的频率成正比,故D正确。
故选BCD。
12.(多选)(23-24高二上·山东·期中)关于能量子、电磁场和电磁波以及分子电流假说,下列说法正确的是( )
A.爱因斯坦在研究黑体辐射问题中提出了能量子假说
B.麦克斯韦指出周期性变化的电场产生周期性变化的磁场
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹通过实验证实了麦克斯韦的预言
D.通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场相似,奥斯特受此启发,提出了分子电流假说
【答案】BC
【详解】A.普朗克在研究黑体辐射问题中提出了能量子假说,故A错误;
B.麦克斯韦指出周期性变化的电场产生周期性变化的磁场,故B正确;
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹通过实验证实了麦克斯韦的预言,故C正确;
D.安培提出了分子电流假说,故D错误。
故选BC。
13.(多选)(23-24高二上·浙江宁波·期中)对麦克斯韦电磁理论理解正确的是( )
A.稳定的磁场不产生电场
B.稳定的电场产生出稳定的磁场
C.均匀变化的磁场产生出均匀变化的电场
D.周期性变化的电场产生出周期性变化的磁场
【答案】AD
【详解】ABC.均匀变化的磁场一定产生稳定的电场,而非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场,稳定的电场不会产生磁场,稳定的磁场也不会产生电场,故A正确,BC错误;
D.周期性变化的电场产生周期性变化的磁场,周期性变化的磁场产生周期性变化的电场,故D正确。
故选AD。
14.(多选)(21-22高二上·山东潍坊·期中)如图甲所示为某品牌手机的无线充电器,其工作原理简化后如图乙所示,将交流电(电流随时间按正弦规律变化)接入送电线圈,手机电池通过转换电路连接受电线圈,将手机放在送电线圈上方即可对电池充电。关于无线充电的以下说法正确的是( )
A.该原理是应用了电磁感应 B.受电线圈内产生的是恒定电流
C.充电器工作时辐射出电磁波 D.若将恒定电流接入送电线圈,可以对手机充电
【答案】AC
【详解】A.当送电线圈通上正弦交流电时,在受电线圈中会产生感应电动势,则该原理是应用了电磁感应,故A正确;
B.因为在送电线圈上是正弦交流电,则在受电线圈内产生的是同频率的正弦交流电流,故B错误;
C.根据电磁波产生的原理可知,充电器工作时辐射出电磁波,故C正确;
D.若将恒定电流接入送电线圈,由于穿过受电线圈的磁通量不变,则不会产生感应电流,不能对手机充电,故D错误。
故选AC。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6
学科网(北京)股份有限公司
$$