周测卷10 磁场和电磁感应-【百汇大课堂·高中学习测试卷】2024-2025学年高中物理必修第三册（人教版2019）

周测卷10 磁场和电磁感应 时间:75分钟 满分:100分 一、选择题:(本题共10小题,共46分.在每小题给出的 四个选项中,第1~7题只有一项是符合题目要求,每小 题4分;第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的 得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。) A.G.表的指针和G. 表的指针都发生偏转 : 1.如图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意 B.G. 表的指针发生偏转,G.表的指针不发生偏转 图,甲棒内部各分子电流取向是杂乱无章的,乙棒内 C.G. 表的指针不发生偏转,G.表的指针发生偏转 D.G.表的指针和G。表的指针都不发生偏转 部各分子电流取向大致相同,则下列说法正确的是 4.两足够长直导线均折成直角,按图示方式放置在同一 平面内,E0与OQ在一条直线上,PO与OF在一条 {④ 一............ #0) 直线上,两导线相互绝缘,通有相等的电流I,电流方 #) :1 # D) 向如图所示。若一根无限长直导线通过电流1时,所 乙 产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B; A.两棒均显磁性 则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应 B. 两棒均不显磁性 强度大小分别为 r _ C. 甲棒不显磁性,乙棒显磁性 D. 甲棒显磁性,乙棒不显磁性 ..d.... : 2.图中金属圆环均带有绝缘外皮,A图中直导线与圆环 在同一平面内,B图中直导线与圆环平面垂直,C图 中直导线在则环水平直径正上方且与直径平行,D图 中直导线与圆环接触且与圆环直径重合。当电流增 A.B、0 B.0、2B 大时,圆环中有感应电流的是 _ C.2B,2B D.B、B 5.如图所示是等腰直角三校柱,其中abcd面为正方形, # 边长为L,abfe面竖直,dcfe面水平。图中竖直向 C. B C 下的匀强磁场磁感应强度为B,则 _ 3.如图所示,金属裸导线框abcd放在水平光滑金属导 # 轨上向右运动,空间中存在垂直水平面向下的匀强础 场,导轨和导线框中分别接有灵敏电流计G.、G。,则 73 A.通过ard平面的磁通量大小为1B 8.(2024·山东济南拿兵期中)在同一平面内的六根相 2*B 互绝缘的导线围出四个面积相同的正方形区域,导线 B.通过dc/e平面的磁通量大小为 中通以大小相等的电流,方向如图所示,在这四个正 C.通过abfe平面的磁通量大小为L.B ( 方形区域中,磁通量为零的区域是 ) 2 6.如图所示,甲、乙两个完全相同的铜环绕固定轴OO I1 旋转,当给两环相同的初速度使二者开始转动时,由 2__ IV 于阻力,经相同的时间两铜环停止转动,现将两铜环 A.1区 置于磁感应强度大小相等的匀强磁场中,甲环转轴与 B.II区 C. II区 磁场方向平行,乙环转轴与磁场方向垂直,当二者同 D. IV区 时以相同的初速度开始转动后,则下列说法正确的是 9.一束带电粒子沿水平方向平行飞过小磁针上方,如图 ,_ ) 所示,此时小磁针S极向纸内偏转,这一束粒子可能 1# 是 C ) 左-.-.....有 N 1 乙 A.甲环先停止 A.向右飞行的正离子束 B.乙环先停止 B.向左飞行的正离子束 C.两环同时停止 C.向右飞行的负离子束 D. 无法判 D.向左飞行的负离子束 7.(2023·河北衡水武强中学期中)如图所示,正方形线 10.(2024·邢台市第二中学高二期中)如图所示,两根 圈bcd位干纸而内,边长为1,质数为N,过中 直导线,通以相同的电流后平行放置于水平桌面上, 点和c中点的连线OO恰好位于垂直纸面向里的匀 一矩形线圈abcd 从A位置运动到对称的B位置过 强磁场的有边界上,匀强磁场的磁感应强度为B,穿 ( 程中,下列说法正确的是 过线圈的磁通量大小为*,若线圈绕O0轴转过60* ) 的过程中,磁通量的变化量大小为A,则①和A 分别为 C ) _。 A.在B位置穿过线圈的磁感线方向垂直水平面 向下 B.在A位置穿过线圈的磁感线方向垂直水平面 BLBL NBL.*NBL: B. 向下 A. 2) C. 从A.到B穿过线圈的磁通量先减小再增大 D. NBL.: NBL 4 D.从A到B穿过线圈的磁通量一直增大 74 二、非选择题:(本题共5小题,共54分。) 12.(10分)(2023·延安市第一中学高二月考)在“探穷 11.(8分)如图所示,正方形线圈a6 法拉第电磁感应现象”实验中,某同学将电池组、沿 cO的边长为0.8m,匀强磁场沿 动变阴器,带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关组 c轴正向,B一0.2T。线圈在图 成的部分电路已连接好了,如图所示: 示位置绕O:轴转过60的过程 中,穿过线圈的磁通量变化了多少 (1)请使用两根导线,将电路补充完整。 (2)此实验中使用的电表应是 。(填选项前 的字母) A.灵敏电流表 B.大量程的电压表 C.倍率适宜的欧姆表 (3)正确选择电表和连接电路后,开始实验探究。下 列说法正确的是 A.开关闭合后,线圈A插入线罔B中或从线圈 中拔出,都不会引起电表的指针偏轻 B.线圈A插入线剧B中后,在开关闭合和断开的瞬 间,电表的指针均会偏转 C.开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,会 使电表的指针静止在中央零刻度 D.开关闭合后,只要移动滑动变阻器的滑片P,电 表的指针一定会偏转 13.(12分)如图所示,(a)(b)是直线电流产生的磁场. (c)(d)是环形电流产生的磁场,(e)(f)是通电蝶线 管产生的磁场。试在图中补画出电流的方向或磁感 线方向。 一将 a) b (c) ##行 #&⑧②② ( ) (f) 75 -10cm 14.(12分)有一U形曲面尺寸 15.(12分)(2024·黑龙江大庆 {将来 如图所示,U形曲面开口竖 铁人中学期中)如图所示,固 直向上,现将U形曲面放入20cm 定于水平面上的金属架 磁感应强度大小为B一2T CDEF处在坚直向下的匀强 的匀强磁场中。 碳场中,金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运 (1)当磁场方向竖直向下时,穿过该曲面的磁通量是 动。当1一0时,磁感应强度大小为B。,此时MN到 多少? 达的位置恰好使MDEN为边长为1的正方形。为 (2)当磁场方向水平向右时,穿过该曲面的磁通量是 使MN棒中不产生感应电流,则: 多少? (1)磁感应强度B应随时间:增大还是减小 (2)从/一0开始,磁感应强度B与/应满足的关 系式。 _线 76R。RL_6X6 P滑到a端时，RR。十R6十6n=3n. 导线L区 Ⅱ区 Ⅲ区 W区 总电阻R4=R￥+R,+r=3+20+12=62, 6 是=号A=1A 总电流I4一R 5 XX 电源的总功率P=I。E=1×6W=6W (3)当触头P滑动到最下端b时，滑动变阻器和小灯泡均被 E 6 短路，电路中总电流1=R,十，2中A=2Λ： 2 给出功率P=EI-r=12W-22×1W=8W。 1 周测卷10磁场和电磁感应 根据磁场的叠加可知，区城Ⅱ与区域下“·”与“X”相同，合磁 1.C解析根据安培分子电流假说，每一个分子电流都相当于 感应强度都是零，A、B错误，C、D正确 小磁针，甲棒内部各分子电流取向是杂乱无章的，分子电流间 9,BC解析向右飞行的正离子来形成的电流方向向右，根据 磁场互相抵清，敌甲棒对外不显磁性，乙棒内部各分子电流取 安培定则可知，正离子来在下方产生的磁场方向垂直纸面向 向大致相同，分子电流间磁场相互叠加，乙棒显磁性。 里，则小磁针S极向纸外偏转，不符合题意，故A错误：向左飞 2.A解析A中电流变化时，圆环中磁通量变化，圆环中有感 行的正离子束形成的电流方向向左，根据安培定测可知，正离 应电流，故A正确：B中圆环平面与电流产生的磁感线平行， 子束在下方产生的磁场方向垂直纸面向外，则小磁针S极向 因此间路中磁通量始终为零，没有感应电流，故B错误：C、D 纸内偏转，符合意，故B正确：向右飞行的负离子来形成的 中圆环回路中磁通量始终为零，故都没有感应电流，故C、D 电流方向向左，根据安培定则可知，负离子束在下方产生的磁 错误。 场方向垂直纸面向外，则小磁针S极向纸内偏转，杵合题意， 3.A解析裸导线框abd放在光滑金属导轨上向右运动，分 故C正确：向左飞行的负离子束形成的电流方向向右，根据安 析可知，穿过由线框和导轨组成的闭合导体回路的磁通量发 培定则可知，负离子束在下方产生的磁场方向垂直纸面向里， 生变化，闭合回路中有感应电流，所以两个表的指针都发生偏 则小磁针S极向纸外偏转，不符合题意，故D错误。 转，故A正确，B、C,D错误。 10.BC解析根据安培定则，可知左侧导线在右侧产生的磁感 !.B解析两直角导线可以等效为如图所示的两直导线，由安 线方肉向下，右侧导线在左侧产生的磁感线方向向上，可知， 培定则可知，两直导线分别在M处的磁感应强度方向为垂直 在两根导线之问中线位置的磁感应强度为0，两导线之问的 纸面向里、垂直纸面向外，故M处的磁感应强度为零：两直导 区城，中线左侧磁场方向向下，中线右侧磁场方向向上，可知 线在V处的磁感应强度方向均垂直纸面向里，故N处的磁感 在B位置穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向上，在A位 应强度为2B:综上分析B正确。 置穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向下，A错误，B正确： 根据上述可知，从左往右，磁感应强度先减小后增大，则从A 到B穿过线国的磁通量先减小再增大，C正确，D错误。 FOP 11.答案0.11Wb 解析由题意，初磁通量Φ，=BSsin0°=0 00'Q 末磁通量中，=BSsin60°=0.2X0.8'×5wb 5.B解析通过abc'd平面的磁通量大小为中，=BL sin45° 2 =0.0645Wb≈0.11Wh 选项A错误：道过d山心平面的嚥通量大 所以△Φ=中2一中1=0.11Wb。 肌s血5-号m,适须B正确：通进ab:平面的磁道置 12.答案(1)见解析图(2)A(3)BD 解析(1)将电浩组、开关、滑动变阻器，线圆A串联成一个 大小为0，选项C错误：通过bfr平面的磁通量大小为0，选项 回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，再将电表与 D错误。 线围B串联成另一个回路，实物图如图所示。 6.B解析两环在相同的匀强磁场中转动，由阉图可知，乙环 在转动过程中穿过的磁通量是变化的，乙环产生感应电流，有 部分机械能转化为电能，进而转化为内能，而穿过甲环的磁通 量始终为零，所以甲环中无感应电流产生，即无机械能转化为 电能，故乙环先停止转动，B正确。 7A解析开始时线圈在爸场中的有效面积为S=L,此 (2)本实验要使用灵敏电流计来检测电路中是否有电流 时有D=BS=2B1.3,当线圈绕00轴转过60后，有效面积 产生 (3)开关闭合后，线图A插入线圈B中或从线圈B中拔出， 为S=之co60=1,此时有中=BS=子肌，可得 穿过线图B的襟通量都会发生变化，都会产生感应电流，都 会引起电表的指针偏转，故A错误：线图A插入线图B中 △D=D-中=子BL,A正确. 后，在开关闭合和新开的瞬间，穿过线图B的磁通量都会发 【误区警示】磁通量和磁通量的变化均与线圈的匝数无关。 生变化，线圈B中会产生感应电流，电表的指针均会偏转，故 8,CD解析以“·”代表磁场垂直纸面向外，“×”代表磁场垂 B正确：开关闭合后，只要滑动变阻器的滑片P移动，不论是 直纸面向里，根据安培定则分析可知，各导线在四个区城产生 加速还是匀速，穿过线圈B的磁通量都会变化，都会有感应 的磁场方向如表所示。 电浇产生，电表的指针都会偏转，故C错误，D正确. 27· 13答案如图所示 成如图所示的磁场，环形电流的磁场是垂直纸面方向的，不能 形成图示中的磁场。D正确。 4,C解析两根相同的异线通入不同的电流先后放在磁场中 的同一点，并且电流方向都与磁场方向垂直，由于磁场方向是 不变的，故导线所在处的磁惑应强度B是确定的。根据磁感 F () (b) (c) 立强度的关系式B=7,当（相等时，FcL,测FI国像应是 一条过原点的倾斜直线，故C正确。 ⊙⊙⊙g⊙ 5,B解析磁通量与线圈的匝数无关，故一匝线圈与多匝线圆 在司一疏场中磁通量相同，且磁感线穿过的有效面积为元， 多多⑧⑧⑧ 而并非πR,所以穿过线图的磁通量为xBr,故选项B正确。 (d) (e) () 6.D解析随围所示位置，线园a所在平而与磁感线平行，穿 解析图()，巳知磁场沿顺时针方向，则电流方向垂直纸面 过线圈的通量为0，当按A,B,C所述方式变化时，线图a所 向里： 在平面仍与磁感线平行，磁通量不变，不产生感应电流：按D 图(b),电流右侧的磁场方向垂直纸面向里，左侧的磁场方向 所述方式变化时，由于线园与磁场夹角变化引起磁通量麦化， 垂直纸面向外，则电流的方向向上； 能够产生感应电流，故D正确。 图（©），已知环形电流内部磁场方向垂直纸面向外，则电流沿 7,B解析A项，根据安培定则，电流11、I,在线圈所在位置 逆时针方向： 的磁场方向均是垂直纸面向里，所以穿过线圈的碱通量不可 图(d),环形电流从右侧流出，从左侧流入，由右手螺旋定划 能为零，故A错误：B项，电流I,在线圈所在位置的磁场方向 可知磁场方向向下： 是垂直纸面向外，I,在线国所在位置的磁场方向是垂直纸面 图()，根据通电螺线管中电流方向，利用右手螺旋定则可以 向里，所以穿过线圈的磁通量可能为零，故B正确：C项，电流 确定通电螺线管的磁场方向向左： I,在线圈所在位置的磁场方向垂直纸面向外，【：在线固所在 图()，根据通电螺线管中上边的电流垂直纸面向外，下边的 位置的磁场方向垂直纸面向外，所以穿过线圈的磁通量不可 电流垂直纸面向里，利用右手螺旋定则可以确定通炮螺线管 能为零，故C错误：D项，电流I,在线图所在位置的磁场方向 中磁场方向向右。 是垂直纸面向外，I:在此处磁场方向是上半部分垂直纸面向 14.答案(1)0.02Wh(2)0 里，下半部分垂直纸面向外，所以穿过线图的磁通量不可能为 解析(1)当磁场方向坚直向下时，曲面在垂直磁场方向的 零，故D错误。 投影面积为 8.BD解析由M-A图线可知，对于同一物体，随着温度的升 S1=0.1×0.1m=0.01m 高，一方面，各种波长电磁波的辐射强度都有所增加，向外辐 此时窄过曲面的磁通量为 射的电磁波的总能量增大：另一方面，辐射强度的授大值向短 电，=BS,=2×0.01Wb=0.02Wb. 波方向移动，波长范围增大。选项BD正确，A、C错误。 (2)当磁场方向水平向右时，曲面在垂直磁场方向的投影面 9,AD解析回路A中有电源，当S,闭合后，回路中有电流， 积为 产生磁场，回路B中有磁通量。在S:闭合或断开的瞬间，回 S:=0.1×0.2m=0.02m 路A中的电流从无到有或从有到无，产生的磁场发生变化，从 若规定从外表面穿入而从内表面穿出的磁通量为正值， 而使穿过回路B的磁通量发生变化，此时若S:是闭合的，则 则穿过曲面左半部分的磁通量为 回路B中有感应电流，电流计指针偏转，故A,D正确，B、C Φ.'=BS,=2×0.02Wb=0.04W1 错误。 穿过曲面右半部分的磁通量为 10.ABC解析将线框向左拉出磁场的过程中，线框的bc部分 中，"=-BS=-0.04Wb 做切割磁感线运动，或者说穿过线框的磁通量减少，所以线 穿过整个曲面的磁通量为中=中，'十中”=0。 框中将产生惑应电流：当线框以b边为轴转动时，线框的cd 15.答案(1)减小(2)B=十 B。1 边的右半段在做切割磁感线运动，或者说岸过我框的磁通量 在发生变化，所以线框中将产生感应电流：当线框以d边为 解析(1)金属棒MN沿框架以速度)向右做匀速运动时， 轴转动（小于60°）时，穿过线框的磁通量在减小，所以在这个 为使MN棒中不产生感应电流，必须使穿过MDEN回路的 过程中线框中会产生感应电流，如果转过的角度超过60° 磁通量保持不变，故磁感应强度B应随时间！减小， (60°300°)，边在无磁场区转动，那么线框中将不再产生 (2)在1=0时刻.宇过闭合回路的磁通量①，=B,S=B。, 感应电流：当线框以边为轴转动时，如果转动的角度小于 【时刻穿过闭合回路的磁通量为中，=Bl(l十) 60°，则穿过线框的磁通量始终保持不变（其值为磁感应强度 B。 由中，=中，得B=十t 与矩形线框面积的一半的乘积)，A,B,C正确。 11.答案(1)见解析图最左端(2)向右 周测卷11电磁感应和电磁波 解析(1)如图所示 1.B解析产生感应电流的条件是穿过线圈的磁通量发生变 化，选项A中磁通量不变，选项C、D中磁通量始终为0，选项 B中磁通量变化，故B正确。 2.A解析由光速，波长的关系可得出光的率y=入，从而 6=h加=h分，故选项A正确。 3.D解析蹄形磁铁和条形磁铁均可以形成如图所示的磁场， 通电螺线管的磁场与题图C中条形磁铁的磁场相似，也可形 28·