第13周 磁感线 磁感应强度 磁通量-【周测必刷】2025-2026学年高二物理必修第三册（人教版2019）

— 50 — 第十三周 磁感线 磁感应强度 磁通量 (时间:45分钟 满分:100分) 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀤌 􀤌 􀤌 􀤌 􀤌 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀤌 􀤌 􀤌 􀤌 􀤌 􀦌 􀦌 􀦌􀦌 周推好题 第13题以手机内部的磁传感器测量地磁场磁感应强度为例,综合考查学生对磁感 应强度及磁通量的理解和应用.该题题目设置灵活,紧扣知识点,对学生的综合应用能力要求较 高,值得推荐. 【考点·一应俱全】(共75分) 考点一 磁场和磁感线 1.(2025·邯郸市高二期中)关于磁现象和磁场,下列说法正确的是 ( ) A.地磁场能使小磁针的两极分别指向正南、正北 B.将一条形磁体从中间截开后,一部分为N极,另一部分为S极 C.做奥斯特实验时通电导线应该水平,并沿东西方向放置 D.磁场的基本性质是对处在磁场中的磁体或电流有力的作用 2.(多选)(2025·湖北省黄冈中学高二期中)下列关于电场线和磁感线的说法中正确的是 ( ) A.电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线 B.磁场中两条磁感线一定不相交,但在复杂电场中的电场线是可以相交的 C.电场线是不闭合曲线,而磁感线是闭合曲线 D.电场线越密的地方,电场越强,磁感线越密的地方,磁场也越强 3.(多选)如图所示,关于磁体、电流间的相互作用,下列说法正确的是 ( ) A.图甲中,电流不产生磁场,电流对小磁针的作用力是通过小磁针的磁场产生的 B.图乙中,磁体对通电导线的作用力是通过磁体的磁场产生的 C.图丙中电流间的相互作用是通过电流的磁场产生的 D.图丙中电流间的相互作用是通过电荷的电场产生的 考点二 安培定则 4.(2025·山西省学业考试模拟卷)磁感线是用来形象地描述磁场的假想曲线,下列通电直导线的 磁感线分布正确的是 ( ) 5.(2025·北京市第九中学高二期中)在直导线中通有自A 向B 方向的电流,则电 流接通后,悬挂在直导线正上方的小磁针 ( ) A.N极向纸里,S极向纸外旋转 B.N极向纸外,S极向纸里旋转 C.在纸面内顺时针旋转90° D.在纸面内逆时针旋转90° 6.如图所示,圆环上带有大量的负电荷,当圆环沿顺时针方向转动时,a、b、c三枚 小磁针都要发生转动,以下说法正确的是 ( ) A.a、b、c的S极都向纸里转 B.b的S极向纸外转,而a、c的S极向纸里转 C.b、c的N极都向纸里转,而a的N极向纸外转 D.b的S极向纸里转,而a、c的S极向纸外转 7.(2025·广东省广雅中学高二期末)如图所示,当开关S闭合后,小磁针处在通电电流的磁场中的 位置正确的是 ( ) 考点三 安培分子电流假说 8.如图是铁棒被磁化前、后内部各分子电流取向分布情况,根据所学的磁化 知识判断下列说法正确的是 ( ) A.甲图是磁化后的分子电流取向分布 B.乙图是磁化前的分子电流取向分布 C.铁棒被磁化后通过一定途径可以消除磁性 D.任何材料的物体都很容易被磁化 考点四 磁感应强度 匀强磁场 9.(多选)(2025·江西省南昌市第二中学高二月考)关于磁感应强度B,下列说法正确的是 ( ) A.一小段通电直导线放在磁感应强度为零处,它所受磁场力一定为零 B.磁感应强度B 是标量,没有方向 C.磁感应强度的方向就是小磁针的受力方向 D.在确定的磁场中,同一点的磁感应强度B 是确定的,不同点的磁感应强度B 可能不同,磁感线 密集的地方磁感应强度B 大些,磁感线稀疏的地方磁感应强度B 小些 10.(多选)一段电流元放在同一匀强磁场中的四个位置,如图所示,已知电流元的电流I、长度L 和 受力F,则可以用FIL 表示磁感应强度B 的是 ( ) — 49 — — 52 — 11.(多选)(2025·天津市南开中学期中)在一个匀强磁场中放置一根通电导线,导线方向与磁场垂 直.先后在导线中通入不同的电流.下列图像能正确反映各物理量间关系的是 ( ) 考点五 磁感应强度矢量的叠加 12.(2025·乐山市高二期中)在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中,水 平放置一根通电长直导线,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点磁感应强度的值最大 B.c点磁感应强度的值最小 C.c、d两点的磁感应强度大小相等 D.a、b两点的磁感应强度大小相等 13.(2025·张家口市高二月考)某同学用手机内部的磁传感器测量地磁场磁感应 强度大小B0,测得如图手机坐标系中x、y、z三个方向上的磁感应强度分别为 Bx=0,By=20μT,Bz=-46μT,若将手机屏幕周围的边框看作闭合线圈,其面 积约为80cm2,手机的厚度忽略不计,穿过边框的磁通量大小为Φ,则 ( ) A.B0≈66μT B.B0≈26μT C.Φ=3.68×10-7Wb D.Φ=0 考点六 磁通量 14.(2025·浙江省县域教研联盟高二联考)如图所示是一条形磁体周围部分磁感 线分布示意图,在磁场中取两个面积相等的圆环S1、S2 进行研究,圆心O、O' 在条形磁体的中轴线上,P、Q 位于圆环S1 上,是上、下对称的两点,P、P'分别 是两圆环S1、S2 上相同位置的点.下列说法正确的是 ( ) A.P 点磁感应强度的大小比Q 点的大 B.P 点磁感应强度的大小比P'点的小 C.穿过S1 的磁通量比穿过S2 的大 D.穿过S1 的磁通量与穿过S2 的一样大 15.(多选)(2025·辽宁省高二期末)如图所示,一个闭合线圈放在匀强磁场中,线 圈的轴线与磁场方向成30°角,下述方法可使穿过线圈的磁通量增加一倍的是 ( ) A.把线圈匝数增加一倍 B.把线圈面积增加一倍 C.转动线圈使得轴线与磁场方向平行 D.把磁感应强度增加一倍 【探究·一举突破】(共15分) 探究主题 探究影响通电导线受力的因素 在利用如图所示装置进行“探究影响通电导线受力的因素”的实验时,我们更换磁性强弱不同的 磁体,按实验步骤完成以下实验探究: 探究问题: 保持I与l不变,按磁性从弱到强更换磁体,观察悬线摆动的角度变化,发 现磁体磁性越强,悬线摆动的角度越大,表示通电导线受的力越 , 力F与Il的比值越 ,即B=FIl 越 ,这表示B 能反映磁 场的 . 【综合·一练到底】(共10分) 16.(多选)如图所示,弹簧测力计下挂一条形磁体,其中条形磁体N极的一部分位于未 通电的螺线管内,则下列说法正确的是 ( ) A.若将a点处接电源正极,b点处接负极,弹簧测力计的示数将减小 B.若将a点处接电源正极,b点处接负极,弹簧测力计的示数将增大 C.若将b点处接电源正极,a点处接负极,弹簧测力计的示数将增大 D.若将b点处接电源正极,a点处接负极,弹簧测力计的示数将减小 【选做·一飞冲天】(尖子生选做) 17.(2025·云南省师范大学实验中学高二期中)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B=kIL (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 2B D.圆心O处磁感应强度大小是2B 【错题重做】 错因 基础不牢 题意不明 思路不对 理解不够 分析不透 方法不对 根本不会 其他原因 题号 题号 题号 — 51 — —74 — 5.BC [若R2 短路,则总电阻减小,电路中电流增大,内电压增大, 路端电压减小,故流过R3 的电流减小,电流表示数减小;电压表由 测R1 两端的电压变为测R3 两端的电压,由题意可知,电压表的示 数变大,故 A错误;若R2 断路,则总电阻增大,则电路中电流减 小,内电压减小,路端电压增大,电流表示数增大;因右侧电路断 路,故电压表示数变为零,故B正确;若R1 短路,则总电阻减小,电 路中电流增大,内电压增大,路端电压减小,故流过R3 的电流减 小,电流表示数减小;电压表测 R1 两端的电压,R1 短路,电压为 零,所以电压表示数为零,故C正确;若R4 断路,则总电阻增大,总 电流减小,故路端电压增大,因右侧并联电路没有变化,故电流表 示数增大;电压表示数增大,故D错误.] 6.A [两图线的交点电压和电流分别约为U=1.3V、I=0.33A, 即此时小灯泡两端电压和通过小灯泡的电流,所以小灯泡实际消 耗的功率约为P=IU≈0.43W,故选A.] 7.BD [电阻的U I 图像斜率表示电阻阻值,所以有R2= 3.0 0.5Ω= 6Ω,R1= 2.0 1.0Ω=2Ω ,故A错误;由闭合电路欧姆定律有U=E- Ir,所以电源路端电压与电流的关系图像斜率绝对值表示内阻大 小,纵轴截距表示电动势大小,即E=4.0V,r=4.02.0Ω=2Ω ,故B 正确;电源只接入R2 时,电源的输出功率为P=( E R2+r )2R2= 3 2 W , 故C错误;电源只接入R1 时,电源的输出功率为P=( E R1+r )2R1 =2W,故D正确.] 8.D [若驾驶员呼出的酒精气体浓度增大,电阻R 减小,根据闭合 电路欧姆定律可知,电路中电流增大,所以R0 分得的电压增大,电 压表的示数增大,选项 A错误;电源的效率为η= E-Ir E ×100% , 随着电流增大,电源的效率减小,选项B错误;电阻R0 消耗的功率 为P0=I2R0,电路中电流增大,R0 消耗的功率增大,选项C错误; 电源的输出功率为 P=( ER+R0+r )2(R+R0),由于R0>r,当R 减小时,输出功率增大,选项D正确.] 9.AD [当滑动变阻器的滑片P 由b 端向a 端滑动时,其接入电路 的电阻变大,回路总电阻变大,干路电流变小,由P0=I2R0 可知, 定值电阻R0 上消耗的功率变小,D正确;路端电压为U=E-Ir, 故路端电压变大,A正确;由题意可知,外电路的总电阻由r变为 4r,与电源内阻r的差值越来越大.电源的输出功率逐渐变小,B 错误;分析滑动变阻器消耗的功率时,把定值电阻R0 看成电源内 阻的一部分,故电源等效内阻为2r,等效外电阻由0变为3r的过 程,滑动变阻器消耗的功率(等效电源的输出功率)先变大后变小, C错误.] 10.B [由题图可知,电阻箱所消耗的功率P 的最大值为45W,所 以电源最大输出功率为45W,选项 A错误;电源输出功率最大 时,外电路电 阻 的 阻 值 等 于 电 源 内 阻,所 以 电 源 内 阻 一 定 等 于 5Ω,选项B正确;由题图可知,电阻箱所消耗的功率P 为最大值 45W时,电阻箱读数为R=5Ω,电流I= PR =3A ,电源电动势 E=I(R+r)=30V,选项C错误;电阻箱所消耗的功率P 最大 时,电源效率为50%,选项D错误.] 11.AD [由题图甲,根据U=E-Ir可得 电动势E=1.5V,内阻r=1.5-1.03 Ω =16 Ω ,选项 A正确;由题图乙可 得, 功率越大,则电压越大,图线 上 的 点 与 原点连线的斜率越大,故电阻越大,选项B错误;由题图乙可得, 当小灯泡两端的电压U=0.5V时,电流I=6A,故电阻R=UI =0.56 Ω= 1 12Ω ,选项C错误;把电源和小灯泡组成闭合回路,将 甲、乙两图叠加到一起,如图,两U I 图线的交点表示小灯泡的 电流、电压,故I=6A,U=0.5V,所以小灯泡的功率P=UI= 3W,选项D正确.] 12.解析 (1)由于充电宝的内阻比较小,若用 A电路测量,则改变 滑动变阻器接入电路的阻值时,内阻分压小,导致外电路电压表 示数变化不明显,不利于测量,且电流表内阻与电源内阻接近,误 差较大;而采用B电路测量时,定值电阻一方面起到保护电路的 作用,另一方面,改变滑动变阻器接入电路的阻值时,电压表示数 变化较为明显,测量误差小,得出的结果较为精确,故选B电路. (2)舍去明显错误的数值,然后由点描绘出一条直线.描点时使尽可 能多的点落在直线上,其他点均匀分布于直线两侧,如图(a)所示 (a) (3)根据闭合电路欧姆定律有E=U+I(R0+r) 得到U=E-I(R0+r) 根据图像在纵轴上的截距可得E=5.0V 由图像的斜率大小可得R0+r= 5.0 1.6Ω 可得r≈0.13Ω (4)该实验由于电压表分流IV,使电流表的示数I小于该充电宝 的输出电流I真,则有I真 =I+IV 而IV= U RV ,U 越大,IV 越大,它们的关系可用如图(b)表示 (b) 实测的图线为AB,经过IV 修正后的图线为A'B,可看出实测的 图线AB 在纵轴上的截距小于A'B,即实测的电动势E 比真实值 偏小.由图线可知,实测的图线为AB 的斜率绝对值小于IV 修正 后的图线为A'B 的斜率绝对值,因此实测的电源内阻r比真实值 偏小. 答案 (1)B电路 (2)见解析图 (3)5.0 0.13 (4)偏小 偏小 【探究·一举突破】 探究路径 (1)定值电阻R01的阻值过大,若选择E,则回路中电流 不超过Imax= E R01+r ≈0.11A 此时无论选择哪个电流表,都不能使其指针偏转达到量程的二分 之一,从而造成读数误差较大,所以定值电阻应选F. 在这种情况下,回路中电流不超过 Imax'= E R02+r ≈0.67A,所以电流表应选择D. (3)根据闭合电路欧姆定律得 E=I(r+R0+RA+R), 整理可得1 I= 1 ER+ r+R0+RA E 故以1 I 为纵坐标,以R 为横坐标,得到题图乙所示图线,图线的斜 率为 k=1E= 1.98-1.65 2 V -1=0.165V-1 图线纵轴截距为b=r+R0+RAE =1.65A -1, 解得E≈6.1V,r=4.0Ω. 答案 (1)D F (3)6.1 4.0 【综合·一练到底】 13.C [设电路中电流为I,则此时电动机两端的电压为UM= P I = 3 I ,则电阻箱R两端的电压为UR=E-Ir-UM=8-2I- 3 I ,所以 此时电源的输出功率为P0=IUR+P=I(8-2I- 3 I )+3,整理得 P0=8I-2I2=-2[(I-2)2-4],所以当I=2A时,电源的输出 功率最大,此时电阻箱R 两端的电压为UR=2.5V,则电阻箱R 的阻值为R=URI =1.25Ω ,故选C.] 【选做·一飞冲天】 14.解析 (1)根据I= ER+(r+R0) 解得1 I= 1 E ·R+r+R0E 根据图像得1 E= 5-2 12-0V -1,r+R0 E =2A -1 解得E=4.0V,r=1.5Ω (2)由上述分析知用以上实验方法测出的电源电动势E 与其真实 值相比相等;电源内阻的测量值等于电源内阻与电流表内阻之 和,由于电流表为理想电流表,内阻为0,则电源内阻r的测量值 等于其真实值. 答案 (1)4.0 1.5 (2)相等 相等 第十三周 磁感线 磁感应强度 磁通量 【考点·一应俱全】 1.D [地理南、北极与地磁北、南极不重合,存在地磁偏角,因此小 磁针静止时并不指向正南、正北,A错误;磁体从中间分开后,成为 两个小磁体,任何一磁体均有两个磁极,B错误;由于地磁场大致 沿南北方向,为了让小磁针发生明显偏转,进行奥斯特实验时,通 电导线应水平,并沿南北方向放置,C错误;磁场的基本性质是对 处在磁场中的磁体或电流有力的作用,D正确.] 2.CD [电场线与磁感线分别是为了形象地描述电场、磁场而引入 的假想曲线,实际并不存在,A错误;两种场线都不会相交,B错 误;电场线起始于正电荷或无穷远处,终止于无穷远处或负电荷, 而磁感线在磁体外部由N极指向S极,在磁体内部由S极指向 N 极,组成闭合曲线,C正确;电场线越密,表示该处电场越强,磁感 线越密,表示该处磁场越强,所以D正确.] 3.BC [题图甲中,电流对小磁针的作用力是通过电流的磁场产生 的;题图乙中,磁体对通电导线的作用力是通过磁体的磁场产生 的;题图丙中,电流间的相互作用是通过电流的磁场产生的,综上 所述,选项B、C正确,A、D错误.] 4.D [根据安培定则,通电直导线的磁感线是以导线上任意点为圆 心的多组同心圆,故 A错误;通电直导线产 生 的 磁 场,越 靠 近 导 线,磁场越强,磁感线越密,故B错误;根据安培定则,电流垂直于 纸面向里,磁场方向应为顺时针,电流垂直于纸面向外,磁场方向 为逆时 针,且 越 靠 近 导 线,磁 场 越 强,磁 感 线 越 密,故 D正 确,C 错误.] 5.B [根据安培定则可判断出小磁针所在位置的磁场方向为垂直纸 面向外,根据小磁针的 N极指向磁场方向,可知悬挂在直导线正 上方的小磁针N极向纸外,S极向纸里旋转,故B正确.] 6.D [圆环带有负电荷,圆环顺时针转动时,产生的等效电流方向 沿逆时针方向;由安培定则可知,a、c所在处磁场方向垂直于纸面 向里,b所在处磁场方向垂直于纸面向外,则a、c小磁针的 N极向 纸里转,S极向纸外转,b小磁针的 N极向纸外转,S极向纸里转, 故选D.] 7.D [小磁针N极指向表示该点磁场的方向,A项中小磁针处的电 流方向竖直向下,由右手螺旋定则可知小磁针处磁场方向垂直纸 面向外,选项A错误;由右手螺旋定则可得B项中通电螺线管上 端为N极,螺线管左侧的磁场方向由上到下,选项B错误;由右手 螺旋定则可得C项中小磁针处磁场方向垂直纸面向里,选项C错 误;由右手螺旋定则可得D项中通电螺线管上端相当于S极,异名 磁极相互吸引,故小磁针的N极指向左侧上端处,选项D正确.] 8.C [铁棒被磁化前内部各分子电流取向是杂乱无章的,当铁棒被 磁化后内部各分子电流取向相同,故A、B错误;铁棒属于软磁体, 磁化后其磁性很容易消失,比如:强震动,故C正确;铁、钴、镍以及 由它们组成的材料能被磁化,并不是任何材料的物体都容易被磁 化,故D错误.] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — 73 — —76 — 9.AD [磁感应强度为零,通电导线所受磁场力一定为零,故 A正 确;磁感应强度B 是矢量,其方向即为小磁针静止时 N极所指的 方向,也是小磁针的N极受力方向,故B、C错误;磁感应强度反映 磁场本身的强弱和方向,由磁场本身决定,在确定的磁场中,同一 点的磁感应强度B 是确定的,不同点的磁感应强度B 可能不同, 磁感线的疏密反映磁感应强度的大小,故D正确.] 10.AC [当通电导线垂直于磁场方向时,可用FIL 表示B,由题知A、 C正确,B、D错误.] 11.BC [匀强磁场中B 恒定不变,故B正确,D错误;由F=BIl知, B、l一定,F 与I成正比,故A错误,C正确.] 12.B [a、b、c、d四点的实际磁感应强度为匀 强磁场磁感应强 度 和 电 流 产 生 的 磁 场 的 磁感应强度的叠加,如图所示.由图可知, a点磁感应强度大小为Ba=B0+B,b点 和d 点 磁 感 应 强 度 大 小 为 Bb =Bd = B02+B2,c点的磁感应强度大小为Bc=B0-B.a点磁感应强 度的值最大,故A错误;c点磁感应强度的值最小,故B正确;c、d 两点磁感应强度大小不相等,故C错误;a、b两点的磁感应强度 大小不相等,故D错误.] 13.C [磁 感 应 强 度 为 矢 量,根 据 磁 感 应 强 度 的 叠 加 可 得 B0= By2+Bz2= 202+462μT≈50μT,故 A、B错误;穿过边框的 磁通 量 大 小 Φ=B⊥S=46×10-6×80×10-4 Wb=3.68× 10-7 Wb,故C正确,D错误.] 14.C [根据条形磁体的磁感线分布特点及对称性可知,P、Q 两点 的磁感线疏密程度相同,故两点的磁感应强度大小相等,A错误; P 点附近的磁感线比P'点附近的磁感线密,则P 点的磁感应强 度比P'点的大,B错误;由题图可知,穿过S1 的磁感线条数比穿 过S2 的磁感线条数多,则穿过S1 的磁通量比穿过S2 的大,C正 确,D错误.] 15.BD [穿过线圈的磁通量为Φ=BScos30°= 32BS ,与线圈的匝 数无关,A错误;把线圈面积S增加一倍或把磁感应强度B 增加 一倍,均能使穿过线圈的磁通量增加一倍,B、D正确;转动线圈使 得轴线与磁场方向平行,则穿过线圈的磁通量变为Φ'=BS,对比 原来的磁通量可知,并未增加一倍,C错误.] 【探究·一举突破】 大 大 大 强弱 【综合·一练到底】 16.AC [根据右手螺旋定则,可知若将a点处接电源正极,b点处接 电源负极,螺线管上端为 N极,会排斥条形磁体,弹簧测力计示 数将减小;若将a点处接电源负极,b点处接电源正极,螺线管上 端为S极,会 吸 引 条 形 磁 体,弹 簧 测 力 计 示 数 将 增 大,所 以 选 A、C.] 【选做·一飞冲天】 17.C [根据右手螺旋定则可知,导线4在圆心O 处产生的磁场方 向指向1,其磁感应强度大小为B4=B= kI L ,导线1在圆心O 处 产生的磁场方向指向4,其磁感应强度大小为B1= 2kI L =2B ,导 线2在圆心O 处产生的磁场方向指向3,其磁感应强度大小为 B2= 2kI L =2B ,导线3在圆心O 处产生的磁场方向指向2,其磁感 应强度大小为B3= kI L =B ,根据矢量合成法则可知,圆心O 处磁 场的方向竖直向下,且磁感应强度大小为BO= 2B.故选C.] 第十四周 电磁感应现象及电磁波 能量量子化 【考点·一应俱全】 1.D [根据安培定则判断出四根通电直导线中电流在所围面积内 产生的磁场方向,可知只有i4 中电流产生的磁场垂直于纸面向 外,则要使穿过所围面积的磁通量增加,应切断i4,故选D.] 2.D [导线圈竖直上下运动,穿过线圈的磁通量保持不变,不会产 生感应电流,故A错误;导线圈水平左右运动,穿过线圈的磁通量 保持不变,不会产生感应电流,故B错误;导线圈绕竖直轴转动,穿 过线圈的磁通量保持不变,不会产生感应电流,故C错误;导线圈 绕水平轴转动,穿过线圈的磁通量发生变化,会产生感应电流,故 D正确.] 3.B [导线中电流变大,线框处磁感应强度增大,故穿过线框磁通量 增大,可以产生感应电流,故 A不符合题意;线框以直导线PQ 为 轴转动,由于直导线的磁感线为以导线为圆心的同心圆,故穿过线 框的磁通量不变化,则不能产生感应电流,故B符合题意;线框向 右平动时,线框所在处的磁感应强度变小,穿过线框磁通量变小, 故能产生感应电流,故C不符合题意;线框以AB 边为轴转动,则 穿过线框的 磁 通 量 发 生 变 化,会 产 生 感 应 电 流,选 项 D不 符 合 题意.] 4.C [根据安培定则可知,此时通电导线产生的磁场穿过铜环的磁 通量为零,不管铜环是沿x轴正方向平移、沿y轴正方向平移,还 是改变导线中电流方向,通过铜环的磁通量均不发生变化,不产生 感应电流;但当铜环沿z轴正方向平移时,穿过铜环的磁通量发生 变化,产生感应电流,故选C.] 5.ABD [奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现 象,A、B正确;麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验证实了 电磁波的存在,C错误;库仑发现了点电荷间的相互作用规律,密 立根通过油滴实验测定了元电荷的数值,D正确.] 6.D [稳定的电场不能产生磁场,稳定的磁场不能产生电场,均匀 变化的电场产生稳定的磁场,均匀变化的磁场产生稳定的电场,非 均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场,故D正确.] 7.B [由题图可知,产生的电场为稳定的电场,由麦克斯韦电磁场理 论可知,均匀变化的磁场才能产生稳定的电场,故选B.] 8.AB [频率由波源决定,与介质无关,故电磁波由真空进入介质 中,频率不变,A正确;周期性变化的电场产生周期性变化的磁场, 由近及远地传播,形成电磁波,B正确;电磁波是一种物质,可以不 依赖介质传播,电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s,在不同 介质中传播速度不一样,C、D错误.] 9.BC [蓝牙通信的电磁波是无线电波,不是可见光,故 A错误;在 真空中传播时,蓝牙通信与手机通信的电磁波传播速度相等,但蓝 牙通信的电磁波频率高于手机通信的电磁波频率,所以蓝牙通信 的波长比手机通信的电磁波波长短,故B正确;一切电磁波都能在 真空中传播,且传播速度等于光速,故C正确,D错误.] 10.B [电磁波可以在真空中传播,故 A错误;电磁波可以传递信 息,也可以传播能量,故B正确;根据电磁波谱可知,遥控器发出 的红外线的频率比医院CT中的X射线的频率低,故C错误;各 种频率的电磁波在真空中传播的速度都等于真空中的光速,故D 错误.] 11.B [由c=λf,代 入 已 知 数 据,解 得λ=cf = 3×108 0.998×108 m≈ 3.01m,故选B.] 12.CD [红外线、X射线、γ射线中红外线的频率最低,波长最长,选 项A错误;银行的验钞机发出的光是紫外线,家用电器的遥控器 发出的光是红外线,选项B错误;微波不但能加热物体,而且能传 播信息,故可以用于通信、广播及其他信号传输,故C正确;X射 线有很高的穿透本领,常用于医学上透视人体,γ射线有极强的 穿透本领和很高的能量,可以摧毁病变的细胞,故D正确.] 13.ABC [能量子假说认为,物质发射(或吸收)能量时,能量不是连 续的,而是一份一份进行的,每一份能量单位,称为“能量子”,能 量子ε=hν,ν为带电微粒的振动频率,h为普朗克常量,故A、B、C 符合题意,D不符合题意.] 14.ABD [带电微粒辐射和吸收能量时是以最小能量值———能量子 ε的整数倍一份一份地辐射或吸收的,是不连续的,故 A、B、D正 确,C错误.] 15.解析 每个激光光子的能量为ε=hcλ 该紫外激光中所含光子数为n=Eε 代入数据可得n≈4.2×1021个. 答案 4.2×1021个 【探究·一举突破】 探究路径 (1)将电池组、开关、滑动变阻器、线圈 A串联成一个 回路,注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱,再将电表与线圈B 串联成另一个回路,实物图如图所示. (2)本实验要使用灵敏电流计来检测电路中是否有电流产生,故 选A. (3)开关闭合后,线圈A插入线圈B中或从线圈B中拔出,穿过线 圈B的磁通量都会发生变化,都会产生感应电流,都会引起电表的 指针偏转,故A错误;线圈A插入线圈B中后,在开关闭合和断开 的瞬间,穿过线圈B的磁通量都会发生变化,线圈B中会产生感应 电流,电表的指针均会偏转,故B正确;开关闭合后,只要滑动变阻 器的滑片P移动,不论是加速还是匀速,穿过线圈B的磁通量都会 变化,都会有感应电流产生,电表的指针都会偏转,故C错误,D 正确. 答案 (1)见解析图 (2)A (3)BD 【综合·一练到底】 16.CD [增大金属圆环的直径,穿过圆环的上半部分和下半部分的 面积变化大小相同,磁通量不变化,则不产生感应电流,A错误; 金属圆环以O1O2 为轴转动90°过程中,穿过圆环的上半部分和 下半部分的磁场变化大小相同,磁通量不变化,则不产生感应电 流,B 错误;向上平移金属圆环,磁通量向里增大,穿过圆环的磁 通量变化,会产生感应电流,C正确;在金属圆环的正下方放一根 与题图中磁场边界平行的通电直导线,不论电流方向如何,通电 直导线产生的磁场都会穿过圆环,则圆环的磁通量发生变化,产 生感应电流,D正确.] 【选做·一飞冲天】 17.BD [穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关,故 A错误;由安培 定则可知长直导线I1 在圆心O'处的磁感应强度沿z 轴正方向, 长直导线I2 在圆心O'处的磁感应强度沿z 轴负方向,根据B= kIr 和I1=2I2 可得圆心O'处的磁感应强度沿z 轴正方向,故B 正确;若I1=I2,穿过线圈的磁通量始终为零,磁通量不变,所以 金属线圈中无感应电流产生,故C错误;若2I1=I2,穿过线圈的 磁通量沿z轴负方向,金属线圈的圆心O'在xOy 平面内沿直线 y=x运动的过程中,穿过线圈的磁通量发生变化,则金属线圈中 有感应电流产生,故D正确.] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — 75 —