第13章 电磁感应与电磁波初步（易错50题17大考点）-2025-2026学年高二上学期物理同步知识点解读与专题训练（人教版必修第三册）

第十三章 电磁感应与电磁波初步（易错50题17大考点）（解析版） 一．磁现象与磁场（共3小题） 二．磁感线的概念和性质（共3小题） 三．地磁场（共2小题） 四．通电直导线周围的磁场（共4小题） 五．环形电流或通电螺线管周围的磁场（共3小题） 六．磁感应强度的定义与物理意义（共4小题） 七．磁感应强度的矢量叠加（共3小题） 八．磁通量的概念和计算公式的定性分析（共4小题） 九．电磁感应现象的发现过程（共4小题） 十．感应电流的产生条件（共2小题） 十一．麦克斯韦电磁场理论（共2小题） 十二．电磁波的产生（共3小题） 十三．电磁波的波长、频率和波速的关系（共4小题） 十四．电磁波谱（共2小题） 十五．电磁波与信息化社会（共2小题） 十六．热辐射、黑体和黑体辐射现象（共3小题） 十七．能量子与量子化现象（共2小题） Ⅰ．选择题（共24小题） 题号 1 4 7 9 10 13 16 17 20 21 23 答案 D C B C D C B D B B C 题号 24 27 28 31 33 35 38 39 42 44 46 答案 D B D C B A B A C B C 题号 49 50 答案 B B Ⅱ．多选题（共15小题） 题号 2 5 8 11 14 18 22 25 29 32 34 答案 ABC AD ABD AD BC AC BC AD BD CD AB 题号 36 43 45 47 答案 AD ACD BC CD 一．磁现象与磁场（共3小题） 1．实验表明：磁体能吸引1元硬币，下列对这一现象的解释中正确的是（　　） A．硬币一定是铁做的，因为磁体能吸引铁 B．硬币一定是铝做的，因为磁体能吸引铝 C．磁体的磁性越强，能吸引的物质种类就越多 D．硬币中含有磁性材料，磁化后能被磁体吸引 【答案】D 【解答】解：A、B、D磁体能吸引1元硬币，说明硬币一定是由磁性物质制成的，但不能判断一定是铁制成的。铝不是磁性物质，故A、B错误，D正确。 C、磁体的磁性越强，只表示吸引磁性物质的能力强，与能吸引的物质种类无关。故C错误。 故选：D。 2．（多选）下列关于磁场的说法中正确的是（　　） A．磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的 B．永磁体的磁场是由原子内部电子的运动产生的 C．宏观电荷的定向运动能产生磁场 D．所有的磁场都是由电荷的运动产生的 【答案】ABC 【解答】解：A、磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的，故A正确； B、一切磁现象都起源于运动电荷，包括永久磁铁都是由分子运动从而产生电流，对外显示磁性，故B正确； C、电荷定向移动时形成电流，电流周围存在磁场，所以电荷定向移动时会产生磁场，故C正确； D、磁场有两种，一种是由于电荷的运动产生的，另一种则是由于电场的变化产生的，故D错误； 故选：ABC。 3．2002年12月，我国上海建成世界上第一条高速磁悬浮示范运营线，列车能悬浮在轨道上运行是因为利用了　同名磁极相互排斥　 的原理，使列车与导轨脱离接触，消除列车与轨道之间的　摩擦阻力　 ，从而突破以往列车的速度极限。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：磁悬浮列车的车体和轨道是同名磁极，同名磁极互相排斥，使列车实现悬浮，磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥的原理来实现悬浮的，而列车的悬浮是为了消除列车与轨道之间的摩擦阻力。 故答案为：同名磁极相互排斥，摩擦阻力。 二．磁感线的概念和性质（共3小题） 4．下列说法中正确的是（　　） A．磁感线是磁场中客观存在的 B．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止 C．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的 D．电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于 【答案】C 【解答】解： A、磁感线不是磁场中客观存在的。故A错误。 B、在磁铁外部，磁感线是从磁体的N极出发，进入S极；在磁铁外部，磁感线是从磁体的S极出发指向S极。故B错误。 C、磁极之间的相互作用是通过磁场发生的。故C正确。 D、电流元在某处所受磁场力为F，只有当电流元IL与磁场方向垂直时，该处的磁感应强度一定为B．故D错误。 故选：C。 5．（多选）某磁场的局部磁感线分布如图所示，A、B是某根磁感线上的两个点，则下列说法中正确的是（　　） A．该磁场可能是电流产生的 B．该磁感线终止于A点 C．B点的磁场要强于A点的磁场 D．放在B点的小磁针静止时，N极所指方向即该处磁场方向 【答案】AD 【解答】解：A、磁体周围可以产生磁场，电流周围也可以产生磁场，该磁场可能是电流产生的，故A正确。 B、磁感线是闭合的，在磁体的外部从N极指向S极，从内部从S极指向N极，故B错误。 C、磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，B点磁场弱于A点的磁场，故C错误。 D、放在磁场中某点的小磁针静止时，N极所指的方向即该处磁场方向，故D正确。 故选：AD。 6．描述磁场用磁感线．磁感线是指在磁场中引入的一系列曲线，其上每一点的　切线　 方向表示该点的磁场方向，也是小磁针静止时　北极　 的指向． 【答案】见试题解答内容 【解答】解：磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向，也可以小磁针的受力方向，也可以是小磁针静止时N极的指向． 故答案为：切线； 北极 三．地磁场（共2小题） 7．运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用，运动方向会发生偏转，这一点对地球上的生命来说有十分重要的意义。从太阳和其他星体发射出的高能粒子流，称为宇宙射线，在射向地球时，由于地磁场的存在，改变了带电粒子的运动方向，对地球起到了保护作用。如图所示为地磁场对宇宙射线作用的示意图。现有来自宇宙的一束质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这质子在进入地球周围的空间将（　　） A．竖直向下沿直线射向地面 B．向东偏转 C．向西偏转 D．向北偏转 【答案】B 【解答】解：质子流的方向从上而下射向地球表面，地磁场方向在赤道的上空从南指向北，根据左手定则，洛伦兹力的方向向东，所以质子向东偏转。故B正确，ACD错误。 故选：B。 8．（多选）中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地刺偏角：“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，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图，结合上述材料，下列说法正确的是（　　） A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合 B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近 C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D．形成地磁场的原因可能是带负电的地球自转引起的 【答案】ABD 【解答】解：A、根据题意可知，地理南、北极与地磁场存在一个夹角，为磁偏角，故两者不重合，故A正确。 B、地磁南极在地理的北极附近，地磁北极在地理的南极附近，故B正确。 C、由于地磁场的磁场方向沿磁感线切线的方向，故只有赤道处地磁场的磁场方向才与地面平行，故C错误。 D、地球自西向东转，地磁的南极在地理的北极附近，根据左手定则结合安培环流假说可知形成地磁场的原因可能是带负电的地球自转引起的，故D正确。 故选：ABD。 四．通电直导线周围的磁场（共4小题） 9．如图所示，A为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，当圆盘高速绕中心轴OO′转动时，（电流方向和转动方向如图所示）。通电直导线所受磁场力的方向是（　　） A．竖直向上 B．竖直向下 C．水平向里 D．水平向外 【答案】C 【解答】解：带电圆盘如图转动时，从上向下看，形成逆时针方向的电流，根据右手螺旋定则可知，在圆盘上方形成的磁场方向竖直向上，根据左手定则，伸开左手，让四指和电流方向一致，磁感线穿过手心，则大拇指指向纸面内侧，因此安培力的方向水平向里，故ABD错误，C正确。 故选：C。 10．如图所示，三根长为L的直导线垂直纸面放置，它们所在位置的连线构成等边三角形，A、B连线处于竖直方向，电流方向向里，电流大小均为I，其中A、B电流在C处产生的磁感应强度的大小均为B0，C位于水平面上且处于静止状态，则C受到的静摩擦力是（　　） A．，水平向左 B．，水平向右 C．，水平向左 D．，水平向右 【答案】D 【解答】解：根据安培定则判断A、B电流在C处产生的磁感应强度的方向如图所示。 电流A、B在C处产生的磁感应强度的大小分别均为B0，根据平行四边形定则，结合几何关系，则知电流在处合磁感应强度方向竖直向下，大小为 由左手定则可知，C受到的安培力方向水平向左，大小为 导线C位于水平面且处于静止状态，根据平衡条件可知导线C受到的静摩擦力大小为f＝F，方向水平向右，故ABC错误，D正确。 故选：D。 11．（多选）如图甲所示，a、b、O三点位于两个等量异种电荷的连线上，O为连线中点，a、b到O点的距离相等；如图乙所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，O'为MN的中点，c、d两点位于MN的连线上，且c、d到O'的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是（　　） A．O点处的电场强度方向水平向右 B．O'点处的磁感应强度方向水平向右 C．a、b处的电场强度大小相等，方向相反 D．c、d处的磁感应强度大小相等，方向相同 【答案】AD 【解答】解：A、正电荷在O点处的电场强度方向水平向右，负电荷在O点处的电场强度方向水平向右，根据场强叠加可知，O点处的总电场强度水平向右，故A正确； C、a、b处的电场强度大小相等，方向相同，均水平向右，故C错误； BD、根据安培定则可知，M、N点的长直导线在c、d、O′点处的磁感应强度方向均竖直向下，根据对称性以及场强叠加可知，c、d处的磁感应强度大小相等，方向相同，由此可知O′点处的磁感应强度竖直向下，故D正确，B错误。 故选：AD。 12．四根电阻均匀分布的电阻丝连接成一个闭合的正方形线框，O为正方形线框的中点。当强度为I的电流从a点流入d点流出时，ad边在O点产生的磁场方向为 　垂直于纸面向外　 （选填：“垂直于纸面向里”或“垂直于纸面向外”）。已知直导线在O点产生的磁场大小与流经导线的电流大小成正比，若ad边在O点产生的磁场磁感应强度为B，则整个线框在O点产生的磁场磁感应强度大小为 　0　 。 【答案】垂直于纸面向外；0 【解答】解：电流Iad在正方形的几何中心O点处产生的磁感应强度大小为B，四根通电导线到O点的距离相等，结合题意：Iad＝I0，Ibc＝Icd＝IabI0，由公式B＝k，可得ab、bc、cd在O点产生的磁感应强度大小分别为B、B、B。 由安培定则可知，ab导线在中心O点产生的磁感应强度方向由垂直于纸面向里，bc导线在中心O点产生的磁感应强度方向由垂直于纸面向里，cd导线在中心O点产生的磁感应强度方向由垂直于纸面向里。 根据矢量的合成法则可知，ab、bc、cd三根导线在O点产生的合磁感应强度大小为3B，垂直于纸面向里，而ad在O点产生的磁感应强度为B，垂直于纸面向外，所以O点处实际的磁感应强度大小为0。 故答案为：垂直于纸面向外；0 五．环形电流或通电螺线管周围的磁场（共3小题） 13．如图所示，重力为G的水平铜棒AC用绝缘丝线悬挂，静止在水平螺线管的正上方，铜棒中通入从A到C方向的恒定电流，螺线管与干电池、开关S串联成一个回路。当开关S闭合后一小段时间内，下列判断正确的（　　） A．丝线的拉力大小为G B．丝线的拉力小于G C．从上向下看，铜棒沿逆时针方向转动 D．从上向下看，铜棒沿顺时针方向转动 【答案】C 【解答】解：CD、开关S闭合后，螺线管产生磁场，由安培定则可知，螺线管的左端是N极，右端是S极；磁场如图所示；设通电铜棒两端点处的磁感应强度分布为B、B′，由左手定则可知，A端受到垂直纸面向外的安培力，C端受到垂直纸面向里的安培力，S闭合后的一段时间内，从上向下看，铜棒沿逆时针方向转动，C正确，D错误； AB、开关S闭合，铜棒转动后，将受到竖直向下的安培力作用，丝线的拉力大于G，故AB错误。 故选：C。 14．（多选）如图所示，螺线管、蹄形铁芯、长直导线AB均相距较远。当开关闭合后，小磁针N极（黑色的一端）的指向正确的小磁针是（　　） A．a B．b C．c D．d 【答案】BC 【解答】解：导线的电流方向为顺时针，根据小磁针的静止时，N极的指向即为磁场的方向， A、由右手螺旋定则可知，通电螺线管左端为N极，右端为S极，螺线管的内部磁场由右指向左，外部由左到右，则有a磁针方向错误，b磁针方向正确，故A错误，B正确； C、而对于U形螺线管左端相当于S极，右端相当于N极，故c磁针的方向正确，故C正确， D、对于直导线，磁场垂直纸面向外，因此d磁针方向错误，故D错误； 故选：BC。 15．某物理兴趣小组做研究螺线管附近磁感应强度的实验。选取水平放置的螺线管轴线上某点为坐标原点O，水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向，如图所示。他们先将一部智能手机（不计大小）放在O点，打开手机中phyphox软件，开启磁力计功能，测得该处的地磁场磁感应强度为B0T，方向沿y轴正方向；然后移走手机，接通螺线管的电源，将一小磁针放在O点，发现小磁针静止时N极指向与x轴正方向成30°角的方向。则： （1）电源的左端为 　正　 极（填“正”或“负”）； （2）通电螺线管的磁场在O点处的磁感应强度大小B1为 　3×10﹣5　 T。 【答案】（1）正 （2）3×10﹣5。 【解答】解：（1）接通电源后小磁针N极指向合磁场的方向，由平行四边形定则结合通电螺线管附近的磁场分布可知，通电螺线管在轴线上的磁场方向为沿x轴正方向，由安培定则可知，电源的左端为正极； （2）由磁场叠加可知 tan30° 可得 B1＝3×10﹣5T 故答案为：（1）正 （2）3×10﹣5。 六．磁感应强度的定义与物理意义（共4小题） 16．如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为B＝1T的匀强磁场中，在以导线截面的中心为圆心，r为半径的圆周上有a、b、c、d四个点．已知a点的磁感应强度为0，则下列叙述正确的是（　　） A．直导线中的电流方向垂直纸面向外 B．b点的磁感应强度为T，方向斜向右上方，与B的夹角为45° C．c点的实际磁感应强度也为0 D．d点的实际磁感应强度与b点相同 【答案】B 【解答】解：A、由题，a点的磁感应强度为0，说明通电导线在O点产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，即得到通电导线在O点产生的磁感应强度方向水平向左，根据安培定则判断可知，直导线中的电流方向垂直纸面向里。故A错误。 B、由上知道，通电导线在O点产生的磁感应强度大小为1T，由安培定则可知，通电导线在b处的磁感应强度方向竖直向上，根据平行四边形与匀强磁场进行合成得知，b点感应强度为T，方向与B的方向成45°斜向上。故B正确。 C、通电导线在c处的磁感应强度方向水平向右，则c点磁感应强度为2T，方向与B的方向相同。故C错误。 D、通电导线在d处的磁感应强度方向竖直向下，则d点感应强度为T，方向与B的方向成45°斜向下，与b点磁感应强度大小相等，方向不同。故D错误。 故选：B。 17．关于磁感应强度下列说法中正确的是（　　） A．由B知，磁场中某点的磁感应强度的大小与IL的乘积成反比，与F成正比 B．无论I的方向如何都可由B求磁感应强度的大小 C．磁场中某处磁感应强度方向与通电导线在该处的安培力的方向相同 D．磁场中某点的磁感应强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电流无关 【答案】D 【解答】解：A、由B知，是通过比值定义，所以B与F，与IL均无关，而B由磁场本身性质决定；故A错误； B、只有当电流元方向与磁场方向垂直时才可以用公式B求磁感应强度的大小，故B错误； C、根据左手定则，磁场中某处磁感应强度方向与通电导线在该处的安培力的方向垂直，故C错误； D、磁场中某点的磁感应强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电流无关，故D正确； 故选：D。 18．（多选）如图所示，某空间有一竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场，两条平行通电长直导线M和N，固定在某水平面上，电流方向如图。与M和N平行的电流元（不计重力）放在位置P，恰好平衡。图中为垂直导线的截面图，已知电流产生的磁场的磁感应强度与到导线的距离成反比，PMN构成边长分别为L、L、L的等腰直角三角形。则下列判断正确的是（　　） A．通电金属直导线M在P的磁感应强度大小为B B．电流元P的电流方向一定垂直纸面向外 C．P关于水平面的对称点Q的磁感应强度大小为零 D．P的正下方L处的合磁感应强度为2B 【答案】AC 【解答】解：A、因为与M和N相互平行的电流元放在位置P，恰好平衡，说明匀强磁场与通电金属直导线M和N的合磁感应强度为零，根据安培定则可知M和N在P点的磁场方向如图所示： 根据几何关系可得通电金属直导线M在P的磁感应强度为BM＝Bcos45°，故A正确； B、电流元的电流方向不一定垂直纸面向外，也可以垂直于纸面向里，故B错误； C、M和N在P点关于水平面的对称点Q的磁感应强度合成情况如图所示： 根据磁场的合成可知，Q点的磁感应强度大小为零，故C正确； D、P的正下方L处，即MN连线的中点，M和N在此位置处产生的磁场方向均向下。已知电流产生的磁场的磁感应强度与到导线的距离成反比，则在P点处，有：BMk，M在MN连线的中点产生的磁感应强度大小为：B1＝kk，联立解得：B1＝B，根据对称性可知N在该位置的磁感应强度大小也为B，所以在MN连线的中点的磁感应强度大小为：B合＝2B1﹣B＝B，方向向下，故D错误。 故选：AC。 19．一根长20cm的通电导线放在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，导线与磁场方向垂直，若它受到的磁场力为4×10﹣3N，则导线中的电流强度为　0.05　 A；若将导线中的电流减小为0，则该处的磁感应强度为　0.4　 T．磁感应强度的方向就是　小磁针静止时N极指向　 （答对一种即可） 【答案】见试题解答内容 【解答】解：导线与磁场方向垂直，根据F＝BIL得，电流I0.05A。 A若将导线中的电流减小0A，则该处的磁感应强度不变，仍然为0.4T。 磁感应强度的方向就是小磁针静止时 N 极指向； 故答案为：0.05；0.4；小磁针静止时 N 极指向。 七．磁感应强度的矢量叠加（共3小题） 20．已知通电长直导线在周围空间某位置产生磁场的磁感应强度大小为，其中I为电流强度，r为该位置到长直导线的距离，k为常数。如图所示，现有两根通电的长直导线分别固定在正方体abcd﹣efgh的两条边dh和hg上且彼此绝缘，电流方向分别由d流向h、由h流向g，hg中电流是dh中电流强度的两倍。已知c点磁感应强度大小为B，则f点的磁感应强度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解答】解：设正方体棱长为L。由安培定则可知，两根通电的长直导线在c产生的磁感应强度的方向均为bc方向，则c点的合磁感应强度大小为 B＝kk 解得k 由安培定则可知，导线dh在f点产生的磁感应强度的方向垂直于平面hdbf向里，导线hg在f点产生的磁感应强度的方向为fb，则f点的合磁感应强度大小为 B′kB，故ACD错误，B正确。 故选：B。 21．如图所示，条形磁铁固定在水平桌面上，以条形磁铁的右端点为原点，中轴线为x轴建立一维坐标系。将一个灵敏的小磁针放置在x轴上不同的位置，小磁针稳定后磁北极与x轴之间的夹角记为θ，实验测得sinθ与x之间的关系如图乙所示，已知该处的地磁场的方向水平，磁感应强度大小为B0，下列说法正确的是（　　） A．条形磁铁的右端为S极 B．条形磁铁在x0处产生的磁场的磁感应强度大小为B0 C．条形磁铁在x0处产生的磁场的磁感应强度大小为 D．x越大，条形磁铁在该处产生的磁场方向与地磁场方向的夹角越小 【答案】B 【解答】解：AD、根据题意可知，当x趋向无穷大时，小磁针所指的方向为地磁场的方向，由题图可知，x趋向无穷大时，sinθ趋向于1，则θ趋向90°，即小磁针的方向与x轴的方向垂直，所以x轴的方向向东，地磁场向北。当x非常小时，sinθ趋向于0，小磁针的N极沿x轴正方向，即条形磁铁的右端为N极。x增大，条形磁铁在该处产生的磁场方向与地磁场方向的夹角不变，故AD错误； BC、根据题图乙可知，x0处，即θ＝45°，设条形磁铁在x0处产生的磁场的磁感应强度大小为B1，则tanθ，得B1＝B0，故B正确，C错误。 故选：B。 22．（多选）有两根长直导线a、b互相平行放置，如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O点的磁感应强度为零 D．在O点的磁感应强度不为零 【答案】BC 【解答】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正确，D错误。 故选：BC。 八．磁通量的概念和计算公式的定性分析（共4小题） 23．如图所示，边长为L的n匝正方形线框abcd内部有一边长为的正方形区域的匀强磁场，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abcd的磁通量为BL2 B．穿过线框abcd的磁通量为nBL2 C．穿过线框abcd的磁通量为 D．穿过线框abcd的磁通量为 【答案】C 【解答】解：由图知，只有虚线范围内有磁场，所以有效面积等于虚线所围的面积，为S．磁通量等于穿过磁场中某一面积的磁感线的条数，与线圈的匝数无关，所以穿过线框abcd的磁通量为 Φ＝BS。 故选：C。 24．如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r，圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为（　　） A．4：1 B．1：2 C．1：4 D．1：1 【答案】D 【解答】解：由于线圈平面与磁场方向垂直，故穿过该面的磁通量为：Φ＝BS，半径为r的虚线范围内有匀强磁场，所以磁场的区域面积为：S＝πr2 结合图可知，穿过两个线圈的磁感线的条数是相等的，所以磁通量都是：Φ＝πBr2．与线圈的大小无关，故D正确，ABC错误。 故选：D。 25．（多选）某闭合三棱柱如图所示，处于磁感应强度为1T、方向沿x轴正方向的匀强磁场中．已知AB＝0.4m，BE＝0.3m，AD＝0.2m，ABOD为在yOz平面内的矩形，BEFO为在xOy平面内的矩形，下列判断正确的是（　　） A．穿过图中ABOD面的磁通量为0.08Wb B．穿过图中BEFO 面的磁通量为0.06Wb C．穿过图中AEFD面的磁通量为0.1Wb D．穿过图中AEFD面的磁通量为0.08Wb 【答案】AD 【解答】解：ACD、穿过图中ABOD面的磁通量等于穿过AEFD面的磁通量Φ1＝BS代入数据解得Φ1＝0.8Wb，故AD正确，C错误； B、BEFO平面与磁场方向相互平行，磁通量Φ2＝0，故B错误； 故选：AD。 26．如图所示，abcd是边长L＝20cm的正方形金属框，匀强磁场区域右边界MP与水平线MN间的夹角θ＝45°，磁感应强度B＝0.01T，方向垂直纸面向外，此时M点位于cd边的中点。 （1）求图示位置金属框的磁通量Φ； （2）若将金属框以bc为轴，向纸面外转动180°，求磁通量的变化量ΔΦ； （3）以图示位置为计时起点，线框向左以速度v＝0.2m/s做匀速直线运动，在b点进入磁场之前，要使线框中不产生感应电流，则磁感应强度B随时间t变化的关系式是什么？ 【答案】（1）图示位置金属框的磁通量Φ为5×10﹣5Wb； （2）将金属框以bc为轴，向纸面外转动180°，磁通量的变化量ΔΦ为4×10﹣4Wb； （3）磁感应强度B随时间t变化的关系式是。 【解答】解：（1）求图示位置金属框的磁通量为： 代入数据得：Φ＝5×10﹣5Wb （2）若将金属框以bc为轴，向纸面外转动180°，金属框的磁通量为： Φ′＝﹣BS＝﹣B[L2] 代入数据得：Φ′＝﹣3.5×10﹣4Wb 磁通量的变化量为：ΔΦ＝|Φ′﹣Φ|＝|﹣3.5×10﹣4Wb﹣5×10﹣5Wb|＝4×10﹣4Wb （3）要使线框中不产生感应电流，线圈中的磁通量不发生变化，则经任意时刻t，线框运动的位移为：x＝vt 金属框的磁通量为： 线框中不产生感应电流有：Φt＝Φ 联立以上几式可得，磁感应强度B随时间t变化的关系式是： 故故答案为：（1）图示位置金属框的磁通量Φ为5×10﹣5Wb； （2）将金属框以bc为轴，向纸面外转动180°，磁通量的变化量ΔΦ为4×10﹣4Wb； （3）磁感应强度B随时间t变化的关系式是。 九．电磁感应现象的发现过程（共4小题） 27．1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，B线圈与开关S、电流表G组成另一个回路。通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件，正确的是（　　） A．闭合开关S的瞬间，电流表G中有感应电流 B．闭合开关S的瞬间，电流表G中无感应电流 C．闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，电流表G中无感应电流 D．闭合开关S后，滑动变阻器滑片向右移动的过程中，电流表G中无感应电流 【答案】B 【解答】解：AB、闭合开关S的瞬间，穿过线圈B的磁通量不发生变化，所以电流表G中无感应电流，故A错误，B正确； C、闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，A线圈中的电流减小，A线圈产生的磁场减弱，线圈B所在处磁场减弱，则穿过B线圈中的磁通量减小，所以电流表G中有感应电流，故C错误； D、闭合开关S后，滑动变阻器滑片向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，A线圈中的电流增大，A线圈产生的磁场增强，线圈B所在处磁场增强，则穿过B线圈中的磁通量增大，所以电流表G中有感应电流，故D错误。 故选：B。 28．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 【解答】解：A、A图中，条形磁铁沿水平方向穿过导体环，穿过圆环的磁通量发生变化，但由于线圈不闭合，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，所以闭合电路的磁通量不发生变化，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，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，由导轨构成的闭合电路的磁通量发生变化，所以电路中会产生感应电流，故D正确。 故选：D。 29．（多选）下列情况能产生感应电流的是（　　） A．图甲所示的导体棒AB顺着磁感线运动 B．图乙所示的条形磁铁插入或拔出线圈 C．图丙所示的小螺线管A插入大螺线管B中不动 D．图丙所示的小螺线管A插入大螺线管B中不动，改变滑动变阻器接入电路的电阻 【答案】BD 【解答】解：A、图甲所示的导体棒AB顺着磁感线运动，穿过闭合回路的磁通量没有变化，不会产生感应电流，故A错误； B、乙图中，使条形磁铁插入或拔出线圈，穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生，故B正确； C、图丙所示的小螺线管A插入大螺线管B中不动，穿过大螺线管B的磁通量没有改变，故没有感应电流产生，故C错误； D、图丙所示的小螺线管A插入大螺线管B中不动，改变滑动变阻器接入电路的电阻，则小螺线管内的电流发生变化，小螺线管产生的磁场发生变化，穿过大螺线管的磁通量发生变化，故有感应电流产生，故D正确。 故选：BD。 30．匀强磁场区域宽为L，一正方形线框abcd的边长为l，且l＞L，线框以速度v通过磁场区域，如图所示，从线框进入到完全离开磁场的时间内，线框中没有感应电流的时间是多少？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解：从bc边到达右边界直至ad边到达左边界过程，无感应电流，故没有感应电流的时间为： t； 答：线框中没有感应电流的时间是． 十．感应电流的产生条件（共2小题） 31．下列关于电和磁的情景的说法正确的是（　　） A．图甲：两条异向通电长直导线相互吸引 B．图乙：在匀强磁场内运动的闭合线框中有感应电流产生 C．图丙：闭合线框中c点的电势高于b点的电势 D．图丁：电路通电稳定后断开开关S的瞬间，灯泡一定会闪一下再熄灭 【答案】C 【解答】解：A、根据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，可知图甲：两条异向通电长直导线相互排斥，故A错误； B、感应电流的产生条件是穿过闭合电路的磁通量发生改变，图乙中，线框的磁通量未改变，则无感应电流产生，故B错误； C、图丙：由右手定则可知，c点的电势高于b点的电势，故C正确； D、图丙：若电路稳定时，流过电感线圈的电流大于灯泡中的电流，断电自感时灯泡才会闪一下再熄灭；若电路稳定时，流过电感线圈的电流小于等于灯泡中的电流，断电自感时灯泡不会闪一下，故D错误。 故选：C。 32．（多选）将面积为4.0×10﹣4m2的矩形线圈放入水平方向的匀强磁场中，线圈与磁场之间的夹角为30°，ad、bc边与磁场垂直，如图所示，该匀强磁场的磁感应强度大小为0.2T。现将线圈以ad为轴按图中所示方向旋转60°，则（　　） A．初始状态穿过线圈的磁通量大小为410﹣2Wb B．旋转60°的过程中，穿过线圈的磁通量变化量为零 C．旋转60°的过程中，穿过线圈的磁通量变化量为8×10﹣5Wb D．旋转过程中，穿过线圈的磁通量变化，线圈中有感应电流产生 【答案】CD 【解答】解：A、设初始状态时磁通量为正值，则初始状态穿过线圈的磁通量大小为Φ1＝BSsin30°＝4.0×10﹣4×0.2×0.5Wb＝4×10﹣5Wb，故A错误； BC、旋转60°后磁通量为 Φ2＝﹣BSsin30°＝﹣4.0×10﹣4×0.2×0.5Wb＝﹣4×10﹣5Wb 则旋转60°的过程中，穿过线圈的磁通量变化量为 ΔΦ＝|Φ2﹣Φ1|＝|﹣4×10﹣5Wb﹣4×10﹣5Wb|＝8×10﹣5Wb，故B错误，C正确； D、旋转过程中，穿过闭合线圈的磁通量发生变化，则线圈中有感应电流产生，故D正确。 故选：CD。 十一．麦克斯韦电磁场理论（共2小题） 33．麦克斯韦在前人研究的基础上，创造性地建立了经典电磁场理论，进一步揭示了电现象与磁现象之间的联系。他大胆地假设：变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场。以平行板电容器为例：圆形平行板电容器在充、放电的过程中，板间电场发生变化，产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以充、放电电流时所产生的磁场。如图所示，若某时刻连接电容器的导线具有向上的电流，则下列说法中正确的是（　　） A．电容器正在放电 B．两平行板间的电场强度E在增大 C．该变化电场产生顺时针方向（俯视）的磁场 D．两极板间电场最强时，板间电场产生的磁场达到最大值 【答案】B 【解答】解：A、由图中可以看出，极板间的电场方向是竖直向上的，说明下极板带正电，上极板带负电，如果等效电流的方向是向上的，即外电流流向下极板，流出上极板，也就是相当于正电荷流向下极板，而下极板本来说是带正电的，所以下极板所带的电荷量会增加，所以电容器在充电，故A错误； B、充电的过程，两极板间的电压在增大，由E可知，极板间的电场强度在增大，故B正确； C、由右手定则可以判断出，该变化电场产生逆时针方向（俯视）的磁场，故C错误； D、两极板的电场最强时，就是充电快充满的时候，此时电流反而比较小，故这个电场产生的磁场也比较小，不会最大，故D错误。 故选：B。 34．（多选）关于电磁波，下列叙述正确的是（　　） A．电磁波是变化的电磁场由发生区域向远处的传播 B．电磁波是横波 C．电磁波由真空进入介质传播时，波长将变长 D．只要发射电路的电磁振荡一停止，产生的电磁波立即消失 【答案】AB 【解答】解：A、电磁波是变化电磁场产生的，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，逐渐向外传播，形成电磁波，故A正确； B、电磁波的变化电场与变化磁场是相互垂直，则是横波，故B正确； C、电磁波由真空进入介质传播时，频率不变，速度变小，根据v＝λf，则波长变短，故C错误； D、只要发射电路的电磁振荡一停止，产生的电磁波仍会传播一会儿，故D错误。 故选：AB。 十二．电磁波的产生（共3小题） 35．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（　　） A．无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线都是电磁波 B．变化的电场一定产生变化的磁场 C．在电场周围一定会产生磁场，在磁场周围一定会产生电场 D．麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在 【答案】A 【解答】解：A、电磁波有：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线，故A正确； BC、变化的电场能产生磁场，变化的磁场能产生电场，只有非均匀变化的电场才会产生变化的磁场，恒定的电场不会产生磁场；故BC错误； D、麦克斯韦只是预言了电磁波的存在；是赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在；故D错误； 故选：A。 36．（多选）有关电磁场理论说法正确的是（　　） A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性 B．均匀变化的磁场一定产生变化的电场 C．在LC振荡电路中，在电容器放电完毕瞬间，线圈中产生的自感电动势最大 D．赫兹通过一系列实验，证明了麦克斯韦关于光的电磁理论 【答案】AD 【解答】解：A、麦克斯韦预言了电磁波的存在，并揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性，故A正确； B、变化的电场产生磁场，均匀变化的磁场一定产生恒定不变的电场，故B错误； C、电容器放电完毕的瞬间，线圈自感电动势E，电容器放电完毕瞬间，I最大，但变化率为零，自感电动势为零，故C错误； D、赫兹通过一系列实猃，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，故D正确。 故选：AD。 37．电磁波在真空中的传播速度大小为　3×108　 m/s；地球上一发射器向月球发射电磁波，需经　2.56　 s的时间才能接受到反射波（已知地球与月球间的距离为3.84×105km）． 【答案】见试题解答内容 【解答】解：电磁波与光在真空中的传播速度是相等的，其大小为3×108m/s． 电磁波从地球发出返回地球通过的路程s＝2×3.84×108m＝7.68×108m． 电磁波的传播时间：t2.56s． 故答案为：3×108；2.56． 十三．电磁波的波长、频率和波速的关系（共4小题） 38．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电场和磁场总是相互联系着，统称为电磁场 B．电磁场由发生区域向远处传播形成电磁波 C．电磁场是一种物质，不能在真空中传播 D．电磁波的传播速度总是3.0×108m/s 【答案】B 【解答】解：A、变化的电场和变化的磁场是相互联系的，它们统称为电磁场。故A错误； B、变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，逐渐向外传播，形成电磁波。故B正确； C、电磁场本身就是一种物质，可以不依赖物质传播，故C错误； D、电磁波在真空中传播速度是3×108m/s。故D错误； 故选：B。 39．电磁波的频率f，它在真空中的传播速度c及它的波长λ之间的关系应是下面几个式子中的（　　） A． B． C． D．f＝cλ 【答案】A 【解答】解：由题，电磁波的波速为c，频率f，根据波速公式v＝λf得，波长为λ，故A正确，BCD错误； 故选：A。 40．某电台发射频率为500kHz的无线电波，发射功率为10kW．在距电台20km的地方接收到该电波．该电波的波长为　600　 m，在此处，每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量为　2×10﹣6　 J． 【答案】见试题解答内容 【解答】解：电磁波传播过程中的频率和波长没有改变，故电波的波长不变，故： ； 每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量为： 故答案为：600，2×10﹣6． 41．国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一。在探月任务中，“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波，该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来，反射波回到“玉兔二号”的时间差为Δt．已知电磁波在月壤层中传播的波长为λ，求该月壤层的厚度d。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：电磁波在月壤层的传播速度为：v＝λf 电磁波在Δt时间内传播的距离为：2d＝vΔt 解得月壤层的厚度为：dλfΔt 答：该月壤层的厚度d为λfΔt。 十四．电磁波谱（共2小题） 42．电焊作业时，会产生对人体有害的电焊弧光，辐射出大量频率为1.0×1015Hz的电磁波。根据如图所示的电磁波谱，判断它属于哪种电磁波（　　） A．微波 B．红外线 C．紫外线 D．X射线 【答案】C 【解答】解：依题意，根据波长与频率之间的关系 c＝λν 可得： 对照电磁波谱中各种电磁波的波长数量级可知，电焊弧光辐射出的是紫外线。故ABD错误；C正确。 故选：C。 43．（多选）下列关于电磁波谱各成员的说法正确的是（　　） A．最容易发生衍射现象的是无线电波 B．紫外线有明显的热效应 C．X射线穿透能力较强，所以可用来做检查工件 D．晴朗的天空看起来是蓝色是光散射的结果 【答案】ACD 【解答】解：A、波长越长越易衍射，故A正确； B、有明显热效应的是红外线，故B错误； C、X射线因其穿透能力强常用于人体拍片和检查金属零件缺陷，故C正确； D、天空的蓝色是由于波长较短的光易被散射，故D正确 故选：ACD。 十五．电磁波与信息化社会（共2小题） 44．近年来军事行动中，士兵都配带“红外夜视仪”，在夜间也能清楚地看清目标，主要是因为（　　） A．“红外夜视仪”发射出强大的红外线，照射被视物体 B．一切物体均在不停地辐射红外线 C．一切高温物体均在不停地辐射红外线 D．“红外夜视仪”发射出X射线，被照射物体受到激发而发出红外线 【答案】B 【解答】解：一切物体都在不停地向外辐射红外线，不同物体辐射出来的红外线不同，采用“红外夜视仪”可以清楚地分辨出物体的形状、大小和位置，不受白天和夜晚的影响，即可确认出目标从而采取有效的行动。故B正确，ACD错误。 故选：B。 45．（多选）“传统”光刻机利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片．为提高光刻机投影精细图的能力，“浸没式”光刻在投影物镜和光刻胶之间填充液体，以便提高分辨率，如图所示．若浸没液体的折射率为1.7，当不加液体时光刻胶的曝光波长为187nm，则加上液体后（　　） A．紫外线光子能量增加 B．紫外线进入液体后波长变为110nm C．传播相等的距离，在液体中所需的时间变为原来的1.7 D．“浸没式”光刻能提高分辨率是因为紫外线在液体中比在空气中更容易发生衍射 【答案】BC 【解答】解：A、紫外线进入液体频率不变，根据E＝hν，可知紫外线光子能量不变，故A错误； B、设紫外线在液体中的波长为λ′，在真空中波长为λ，频率为f，则λ′nm＝110nm，故B正确； C、由v，知紫外线在真空中的传播速度是在液体中速度的1.7倍，则传播相等的距离，在液体中所需的时间变为原来的1.7，故C正确； D、紫外线在液体中波长变短，更不容易发生衍射，故D错误。 故选：BC。 十六．热辐射、黑体和黑体辐射现象（共3小题） 46．2018年11月16日，第26届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议，正式更新包括国际标准质量单位“千克”在内的4项基本单位定义，新国际单位体系将于2019年5月20日世界计量日起正式生效。其中，千克将用普朗克常量（h）定义；安培将用电子电荷量（e）定义。以基本物理常数定义计量单位，可大大提高稳定性和精确度。关于普朗克常量和电子电荷量的单位，下列正确的是（　　） A．普朗克常量的单位为kg•m3s﹣2 B．普朗克常量的单位为kg﹣1•m2s﹣1 C．电子电荷量的单位为A•s D．电子电荷量的单位为A•s﹣1 【答案】C 【解答】解：根据公式h＝Pλ，因动量P的单位为kg•m/s，波长λ的单位为m，那么普朗克常量h的单位为kg•m2/s 再由q＝It，结合电流I与时间t的单位，可知，电子电荷量q的单位为A•s，故ABD错误，C正确； 故选：C。 47．（多选）关于对黑体的认识，下列说法正确的是（　　） A．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的 B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关 C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关 D．如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个空腔就成了一个黑体 【答案】CD 【解答】解：A、能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体，故A错误； BC、黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料种类及表面状况无关，温度越高，黑体辐射的强度越大，随着温度的升高，黑体辐射电磁波的强度的极大值向波长较短的方向移动，故B错误，C正确； D、射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个带小孔的空腔就成了一个黑体，故D正确。 故选：CD。 48．在自然界生态系统中，蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成食物链，在维持生态平衡方面发挥着重要作用。蛇是老鼠的天敌，它是通过接收热辐射来发现老鼠的。假设老鼠的体温约37℃，它发出的最强的热辐射的波长为λmin．根据热辐射理论，λmin与辐射源的绝对温度T的关系近似为Tλmin＝2.90×10﹣3m•K．求老鼠发出最强的热辐射的波长。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：由Tλmin＝2.90×10﹣3m•K可得老鼠发出最强的热辐射的波长为： λminmm＝9.4×10﹣6m。 答：老鼠发出最强的热辐射的波长为9.4×10﹣6m。 十七．能量子与量子化现象（共2小题） 49．能引起人的眼睛视觉效应的最小能量为10﹣18J，已知可见光的平均波长为0.6μm，普朗克常数h＝6.63×10﹣34J•s，恰能引起人眼的感觉，进入人眼的光子数至少为（　　） A．1个 B．3个 C．30个 D．300个 【答案】B 【解答】解：每个光子的能量为E0＝h，能引起人的眼睛视觉效应的最小能量E＝为10﹣18J，由E＝nE0得 能引起人眼的感觉，进入人眼的光子数至少n个＝3个，故B正确，ACD错误； 故选：B。 50．下列关于能量、能量量子化及电磁波的说法正确的是（　　） A．能量的耗散现象是与能量守恒定律相违背的一个特例 B．黑体虽然不反射电磁波，但可以向外辐射电磁波 C．微波炉使用红外线加热食物 D．普朗克提出了光是由一个个不可分割的能量子组成的 【答案】B 【解答】解：A、能量的耗散现象并不违背能量守恒定律，但能量品质降低，耗散的内能很难被人类再利用，故A错误； B、黑体能完全吸收入射到其表面的电磁波，并且不会有任何的反射与透射，但是黑体会向外辐射电磁波，辐射的强度按波长的分布只与温度有关，故B正确； C、微波炉使用微波加热食物，故C错误； D、爱因斯坦提出了光是由一个个不可分割的能量子组成的，故D错误。 故选：B。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十三章 电磁感应与电磁波初步（易错50题17大考点）（原卷版） 一．磁现象与磁场（共3小题） 二．磁感线的概念和性质（共3小题） 三．地磁场（共2小题） 四．通电直导线周围的磁场（共4小题） 五．环形电流或通电螺线管周围的磁场（共3小题） 六．磁感应强度的定义与物理意义（共4小题） 七．磁感应强度的矢量叠加（共3小题） 八．磁通量的概念和计算公式的定性分析（共4小题） 九．电磁感应现象的发现过程（共4小题） 十．感应电流的产生条件（共2小题） 十一．麦克斯韦电磁场理论（共2小题） 十二．电磁波的产生（共3小题） 十三．电磁波的波长、频率和波速的关系（共4小题） 十四．电磁波谱（共2小题） 十五．电磁波与信息化社会（共2小题） 十六．热辐射、黑体和黑体辐射现象（共3小题） 十七．能量子与量子化现象（共2小题） 一．磁现象与磁场（共3小题） 1．实验表明：磁体能吸引1元硬币，下列对这一现象的解释中正确的是（　　） A．硬币一定是铁做的，因为磁体能吸引铁 B．硬币一定是铝做的，因为磁体能吸引铝 C．磁体的磁性越强，能吸引的物质种类就越多 D．硬币中含有磁性材料，磁化后能被磁体吸引 2．（多选）下列关于磁场的说法中正确的是（　　） A．磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的 B．永磁体的磁场是由原子内部电子的运动产生的 C．宏观电荷的定向运动能产生磁场 D．所有的磁场都是由电荷的运动产生的 3．2002年12月，我国上海建成世界上第一条高速磁悬浮示范运营线，列车能悬浮在轨道上运行是因为利用了　 　 的原理，使列车与导轨脱离接触，消除列车与轨道之间的　 　 ，从而突破以往列车的速度极限。 二．磁感线的概念和性质（共3小题） 4．下列说法中正确的是（　　） A．磁感线是磁场中客观存在的 B．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止 C．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的 D．电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于 5．（多选）某磁场的局部磁感线分布如图所示，A、B是某根磁感线上的两个点，则下列说法中正确的是（　　） A．该磁场可能是电流产生的 B．该磁感线终止于A点 C．B点的磁场要强于A点的磁场 D．放在B点的小磁针静止时，N极所指方向即该处磁场方向 6．描述磁场用磁感线．磁感线是指在磁场中引入的一系列曲线，其上每一点的　 　 方向表示该点的磁场方向，也是小磁针静止时　 　 的指向． 三．地磁场（共2小题） 7．运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用，运动方向会发生偏转，这一点对地球上的生命来说有十分重要的意义。从太阳和其他星体发射出的高能粒子流，称为宇宙射线，在射向地球时，由于地磁场的存在，改变了带电粒子的运动方向，对地球起到了保护作用。如图所示为地磁场对宇宙射线作用的示意图。现有来自宇宙的一束质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这质子在进入地球周围的空间将（　　） A．竖直向下沿直线射向地面 B．向东偏转 C．向西偏转 D．向北偏转 8．（多选）中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地刺偏角：“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，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图，结合上述材料，下列说法正确的是（　　） A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合 B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近 C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D．形成地磁场的原因可能是带负电的地球自转引起的 四．通电直导线周围的磁场（共4小题） 9．如图所示，A为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，当圆盘高速绕中心轴OO′转动时，（电流方向和转动方向如图所示）。通电直导线所受磁场力的方向是（　　） A．竖直向上 B．竖直向下 C．水平向里 D．水平向外 10．如图所示，三根长为L的直导线垂直纸面放置，它们所在位置的连线构成等边三角形，A、B连线处于竖直方向，电流方向向里，电流大小均为I，其中A、B电流在C处产生的磁感应强度的大小均为B0，C位于水平面上且处于静止状态，则C受到的静摩擦力是（ ） A．，水平向左 B．，水平向右 C．，水平向左 D．，水平向右 11．（多选）如图甲所示，a、b、O三点位于两个等量异种电荷的连线上，O为连线中点，a、b到O点的距离相等；如图乙所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，O'为MN的中点，c、d两点位于MN的连线上，且c、d到O'的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是（　　） A．O点处的电场强度方向水平向右 B．O'点处的磁感应强度方向水平向右 C．a、b处的电场强度大小相等，方向相反 D．c、d处的磁感应强度大小相等，方向相同 12．四根电阻均匀分布的电阻丝连接成一个闭合的正方形线框，O为正方形线框的中点。当强度为I的电流从a点流入d点流出时，ad边在O点产生的磁场方向为 　 　 （选填：“垂直于纸面向里”或“垂直于纸面向外”）。已知直导线在O点产生的磁场大小与流经导线的电流大小成正比，若ad边在O点产生的磁场磁感应强度为B，则整个线框在O点产生的磁场磁感应强度大小为 　 　 。 五．环形电流或通电螺线管周围的磁场（共3小题） 13．如图所示，重力为G的水平铜棒AC用绝缘丝线悬挂，静止在水平螺线管的正上方，铜棒中通入从A到C方向的恒定电流，螺线管与干电池、开关S串联成一个回路。当开关S闭合后一小段时间内，下列判断正确的（　　） A．丝线的拉力大小为G B．丝线的拉力小于G C．从上向下看，铜棒沿逆时针方向转动 D．从上向下看，铜棒沿顺时针方向转动 14．（多选）如图所示，螺线管、蹄形铁芯、长直导线AB均相距较远。当开关闭合后，小磁针N极（黑色的一端）的指向正确的小磁针是（　　） A．a B．b C．c D．d 15．某物理兴趣小组做研究螺线管附近磁感应强度的实验。选取水平放置的螺线管轴线上某点为坐标原点O，水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向，如图所示。他们先将一部智能手机（不计大小）放在O点，打开手机中phyphox软件，开启磁力计功能，测得该处的地磁场磁感应强度为B0T，方向沿y轴正方向；然后移走手机，接通螺线管的电源，将一小磁针放在O点，发现小磁针静止时N极指向与x轴正方向成30°角的方向。则： （1）电源的左端为 　 　 极（填“正”或“负”）； （2）通电螺线管的磁场在O点处的磁感应强度大小B1为 　 　 T。 六．磁感应强度的定义与物理意义（共4小题） 16．如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为B＝1T的匀强磁场中，在以导线截面的中心为圆心，r为半径的圆周上有a、b、c、d四个点．已知a点的磁感应强度为0，则下列叙述正确的是（　　） A．直导线中的电流方向垂直纸面向外 B．b点的磁感应强度为T，方向斜向右上方，与B的夹角为45° C．c点的实际磁感应强度也为0 D．d点的实际磁感应强度与b点相同 17．关于磁感应强度下列说法中正确的是（　　） A．由B知，磁场中某点的磁感应强度的大小与IL的乘积成反比，与F成正比 B．无论I的方向如何都可由B求磁感应强度的大小 C．磁场中某处磁感应强度方向与通电导线在该处的安培力的方向相同 D．磁场中某点的磁感应强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电流无关 18．（多选）如图所示，某空间有一竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场，两条平行通电长直导线M和N，固定在某水平面上，电流方向如图。与M和N平行的电流元（不计重力）放在位置P，恰好平衡。图中为垂直导线的截面图，已知电流产生的磁场的磁感应强度与到导线的距离成反比，PMN构成边长分别为L、L、L的等腰直角三角形。则下列判断正确的是（　　） A．通电金属直导线M在P的磁感应强度大小为B B．电流元P的电流方向一定垂直纸面向外 C．P关于水平面的对称点Q的磁感应强度大小为零 D．P的正下方L处的合磁感应强度为2B 19．一根长20cm的通电导线放在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，导线与磁场方向垂直，若它受到的磁场力为4×10﹣3N，则导线中的电流强度为　 　 A；若将导线中的电流减小为0，则该处的磁感应强度为　 　 T．磁感应强度的方向就是　 　 （答对一种即可） 七．磁感应强度的矢量叠加（共3小题） 20．已知通电长直导线在周围空间某位置产生磁场的磁感应强度大小为，其中I为电流强度，r为该位置到长直导线的距离，k为常数。如图所示，现有两根通电的长直导线分别固定在正方体abcd﹣efgh的两条边dh和hg上且彼此绝缘，电流方向分别由d流向h、由h流向g，hg中电流是dh中电流强度的两倍。已知c点磁感应强度大小为B，则f点的磁感应强度大小为（　　） A． B． C． D． 21．如图所示，条形磁铁固定在水平桌面上，以条形磁铁的右端点为原点，中轴线为x轴建立一维坐标系。将一个灵敏的小磁针放置在x轴上不同的位置，小磁针稳定后磁北极与x轴之间的夹角记为θ，实验测得sinθ与x之间的关系如图乙所示，已知该处的地磁场的方向水平，磁感应强度大小为B0，下列说法正确的是（　　） A．条形磁铁的右端为S极 B．条形磁铁在x0处产生的磁场的磁感应强度大小为B0 C．条形磁铁在x0处产生的磁场的磁感应强度大小为 D．x越大，条形磁铁在该处产生的磁场方向与地磁场方向的夹角越小 22．（多选）有两根长直导线a、b互相平行放置，如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O点的磁感应强度为零 D．在O点的磁感应强度不为零 八．磁通量的概念和计算公式的定性分析（共4小题） 23．如图所示，边长为L的n匝正方形线框abcd内部有一边长为的正方形区域的匀强磁场，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abcd的磁通量为BL2 B．穿过线框abcd的磁通量为nBL2 C．穿过线框abcd的磁通量为 D．穿过线框abcd的磁通量为 24．如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r，圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为（　　） A．4：1 B．1：2 C．1：4 D．1：1 25．（多选）某闭合三棱柱如图所示，处于磁感应强度为1T、方向沿x轴正方向的匀强磁场中．已知AB＝0.4m，BE＝0.3m，AD＝0.2m，ABOD为在yOz平面内的矩形，BEFO为在xOy平面内的矩形，下列判断正确的是（　　） A．穿过图中ABOD面的磁通量为0.08Wb B．穿过图中BEFO 面的磁通量为0.06Wb C．穿过图中AEFD面的磁通量为0.1Wb D．穿过图中AEFD面的磁通量为0.08Wb 26．如图所示，abcd是边长L＝20cm的正方形金属框，匀强磁场区域右边界MP与水平线MN间的夹角θ＝45°，磁感应强度B＝0.01T，方向垂直纸面向外，此时M点位于cd边的中点。 （1）求图示位置金属框的磁通量Φ； （2）若将金属框以bc为轴，向纸面外转动180°，求磁通量的变化量ΔΦ； （3）以图示位置为计时起点，线框向左以速度v＝0.2m/s做匀速直线运动，在b点进入磁场之前，要使线框中不产生感应电流，则磁感应强度B随时间t变化的关系式是什么？ 九．电磁感应现象的发现过程（共4小题） 27．1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，B线圈与开关S、电流表G组成另一个回路。通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件，正确的是（　　） A．闭合开关S的瞬间，电流表G中有感应电流 B．闭合开关S的瞬间，电流表G中无感应电流 C．闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，电流表G中无感应电流 D．闭合开关S后，滑动变阻器滑片向右移动的过程中，电流表G中无感应电流 28．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． 29．（多选）下列情况能产生感应电流的是（　　） A．图甲所示的导体棒AB顺着磁感线运动 B．图乙所示的条形磁铁插入或拔出线圈 C．图丙所示的小螺线管A插入大螺线管B中不动 D．图丙所示的小螺线管A插入大螺线管B中不动，改变滑动变阻器接入电路的电阻 30．匀强磁场区域宽为L，一正方形线框abcd的边长为l，且l＞L，线框以速度v通过磁场区域，如图所示，从线框进入到完全离开磁场的时间内，线框中没有感应电流的时间是多少？ 十．感应电流的产生条件（共2小题） 31．下列关于电和磁的情景的说法正确的是（　　） A．图甲：两条异向通电长直导线相互吸引 B．图乙：在匀强磁场内运动的闭合线框中有感应电流产生 C．图丙：闭合线框中c点的电势高于b点的电势 D．图丁：电路通电稳定后断开开关S的瞬间，灯泡一定会闪一下再熄灭 32．（多选）将面积为4.0×10﹣4m2的矩形线圈放入水平方向的匀强磁场中，线圈与磁场之间的夹角为30°，ad、bc边与磁场垂直，如图所示，该匀强磁场的磁感应强度大小为0.2T。现将线圈以ad为轴按图中所示方向旋转60°，则（　　） A．初始状态穿过线圈的磁通量大小为410﹣2Wb B．旋转60°的过程中，穿过线圈的磁通量变化量为零 C．旋转60°的过程中，穿过线圈的磁通量变化量为8×10﹣5Wb D．旋转过程中，穿过线圈的磁通量变化，线圈中有感应电流产生 十一．麦克斯韦电磁场理论（共2小题） 33．麦克斯韦在前人研究的基础上，创造性地建立了经典电磁场理论，进一步揭示了电现象与磁现象之间的联系。他大胆地假设：变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场。以平行板电容器为例：圆形平行板电容器在充、放电的过程中，板间电场发生变化，产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以充、放电电流时所产生的磁场。如图所示，若某时刻连接电容器的导线具有向上的电流，则下列说法中正确的是（　　） A．电容器正在放电 B．两平行板间的电场强度E在增大 C．该变化电场产生顺时针方向（俯视）的磁场 D．两极板间电场最强时，板间电场产生的磁场达到最大值 34．（多选）关于电磁波，下列叙述正确的是（　　） A．电磁波是变化的电磁场由发生区域向远处的传播 B．电磁波是横波 C．电磁波由真空进入介质传播时，波长将变长 D．只要发射电路的电磁振荡一停止，产生的电磁波立即消失 十二．电磁波的产生（共3小题） 35．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（　　） A．无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线都是电磁波 B．变化的电场一定产生变化的磁场 C．在电场周围一定会产生磁场，在磁场周围一定会产生电场 D．麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在 36．（多选）有关电磁场理论说法正确的是（　　） A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性 B．均匀变化的磁场一定产生变化的电场 C．在LC振荡电路中，在电容器放电完毕瞬间，线圈中产生的自感电动势最大 D．赫兹通过一系列实验，证明了麦克斯韦关于光的电磁理论 37．电磁波在真空中的传播速度大小为　 　 m/s；地球上一发射器向月球发射电磁波，需经　 　 s的时间才能接受到反射波（已知地球与月球间的距离为3.84×105km）． 十三．电磁波的波长、频率和波速的关系（共4小题） 38．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电场和磁场总是相互联系着，统称为电磁场 B．电磁场由发生区域向远处传播形成电磁波 C．电磁场是一种物质，不能在真空中传播 D．电磁波的传播速度总是3.0×108m/s 39．电磁波的频率f，它在真空中的传播速度c及它的波长λ之间的关系应是下面几个式子中的（　　） A． B． C． D．f＝cλ 40．某电台发射频率为500kHz的无线电波，发射功率为10kW．在距电台20km的地方接收到该电波．该电波的波长为　 　 m，在此处，每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量为　 　 J． 41．国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一。在探月任务中，“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波，该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来，反射波回到“玉兔二号”的时间差为Δt．已知电磁波在月壤层中传播的波长为λ，求该月壤层的厚度d。 十四．电磁波谱（共2小题） 42．电焊作业时，会产生对人体有害的电焊弧光，辐射出大量频率为1.0×1015Hz的电磁波。根据如图所示的电磁波谱，判断它属于哪种电磁波（　　） A．微波 B．红外线 C．紫外线 D．X射线 43．（多选）下列关于电磁波谱各成员的说法正确的是（　　） A．最容易发生衍射现象的是无线电波 B．紫外线有明显的热效应 C．X射线穿透能力较强，所以可用来做检查工件 D．晴朗的天空看起来是蓝色是光散射的结果 十五．电磁波与信息化社会（共2小题） 44．近年来军事行动中，士兵都配带“红外夜视仪”，在夜间也能清楚地看清目标，主要是因为（　　） A．“红外夜视仪”发射出强大的红外线，照射被视物体 B．一切物体均在不停地辐射红外线 C．一切高温物体均在不停地辐射红外线 D．“红外夜视仪”发射出X射线，被照射物体受到激发而发出红外线 45．（多选）“传统”光刻机利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片．为提高光刻机投影精细图的能力，“浸没式”光刻在投影物镜和光刻胶之间填充液体，以便提高分辨率，如图所示．若浸没液体的折射率为1.7，当不加液体时光刻胶的曝光波长为187nm，则加上液体后（　　） A．紫外线光子能量增加 B．紫外线进入液体后波长变为110nm C．传播相等的距离，在液体中所需的时间变为原来的1.7 D．“浸没式”光刻能提高分辨率是因为紫外线在液体中比在空气中更容易发生衍射 十六．热辐射、黑体和黑体辐射现象（共3小题） 46．2018年11月16日，第26届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议，正式更新包括国际标准质量单位“千克”在内的4项基本单位定义，新国际单位体系将于2019年5月20日世界计量日起正式生效。其中，千克将用普朗克常量（h）定义；安培将用电子电荷量（e）定义。以基本物理常数定义计量单位，可大大提高稳定性和精确度。关于普朗克常量和电子电荷量的单位，下列正确的是（　　） A．普朗克常量的单位为kg•m3s﹣2 B．普朗克常量的单位为kg﹣1•m2s﹣1 C．电子电荷量的单位为A•s D．电子电荷量的单位为A•s﹣1 47．（多选）关于对黑体的认识，下列说法正确的是（　　） A．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的 B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关 C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关 D．如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个空腔就成了一个黑体 48．在自然界生态系统中，蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成食物链，在维持生态平衡方面发挥着重要作用。蛇是老鼠的天敌，它是通过接收热辐射来发现老鼠的。假设老鼠的体温约37℃，它发出的最强的热辐射的波长为λmin．根据热辐射理论，λmin与辐射源的绝对温度T的关系近似为Tλmin＝2.90×10﹣3m•K．求老鼠发出最强的热辐射的波长。 十七．能量子与量子化现象（共2小题） 49．能引起人的眼睛视觉效应的最小能量为10﹣18J，已知可见光的平均波长为0.6μm，普朗克常数h＝6.63×10﹣34J•s，恰能引起人眼的感觉，进入人眼的光子数至少为（　　） A．1个 B．3个 C．30个 D．300个 50．下列关于能量、能量量子化及电磁波的说法正确的是（　　） A．能量的耗散现象是与能量守恒定律相违背的一个特例 B．黑体虽然不反射电磁波，但可以向外辐射电磁波 C．微波炉使用红外线加热食物 D．普朗克提出了光是由一个个不可分割的能量子组成的 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 $