第十三章 电磁感应与电磁波初步（专项训练）物理人教版2019必修第三册

第十三章 电磁感应与电磁波初步 目录 A题型建模・专项突破 题型一、磁感线 1 题型二、地磁场 2 题型三、直线电流的磁场 4 题型四、环形电流的磁场 6 题型五、磁感应强度 7 题型六、磁通量 9 题型七、电磁感应 11 题型九、 能量量子化 15 题型一、磁感线 1．（25-26高三上·黑龙江·开学考试）如图所示为蹄形磁体周围的磁感线分布图，在、、、四点中，磁场最强的是（　　） A．点 B．点 C．点 D．点 2．（2025·江苏·高考真题）某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示，下列判断正确的是（    ） A． a点的磁感应强度大于b点 B． b点的磁感应强度大于c点 C． c点的磁感应强度大于a点 D． a、b、c点的磁感应强度一样大 3．（24-25高二上·重庆·期末）宇宙中存在着各种各样的恐怖天体，比如黑洞，中子星，脉冲星，磁星。1979年人类首次发现磁星，磁星被称为宇宙磁王。若某个磁星的磁感应强度相当于地球磁场的1000万亿倍，分布与地球类似，下列有关磁星的磁场说法正确的是（　　） A．磁星可能只有N极 B．磁场只存在于磁星外部，而磁星内部不存在磁场 C．由于磁场特别强，所以该磁星表面真实的存在磁感线 D．磁星表面的磁感线不可能相交 题型二、地磁场 4．（24-25高二上·云南·期末）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，地球周围地磁场的磁感线分布如图所示。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，地磁南极在地理南极附近 C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D．在赤道位置放置一枚小磁针，小磁针N极指向地理的南极 5．（24-25高二上·江西上饶·阶段练习）中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了：“方家（术士）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图如图所示。结合上述材料，下列说法正确的是（　　） A．地球表面任意位置的磁场方向都与地面平行 B．地球内部磁场方向从地理南极指向地理北极 C．地磁场的磁感线是不闭合的 D．若地磁场是由地球自转（自西向东转动）引起，可以判断出地球是带负电的 6．（24-25高二上·辽宁沈阳·阶段练习）实验小组通过如图所示的实验装置来探究通电直导线的磁现象。小组同学将一段直导线固定在竖直支架上，并调整至水平，在导线正下方放置小磁针，其余电路装置均放在桌面上。下列说法正确的是（　　） A．导线可以南北方向放置 B．导线可以东西方向放置 C．正确放置导线，闭合开关后，的极向垂直纸面向里的方向偏转 D．正确放置导线，闭合开关后，的极向垂直纸面向外的方向偏转 题型三、直线电流的磁场 7．（2025·四川达州·模拟预测）如图甲所示，两足够长的通电直导线、关于光滑水平面对称分布，点是、连线与水平面的交点，、中的恒定电流大小相等、方向相反。一带正电的绝缘物块1（可视为质点）从A点以一定的初速度向右运动，某时刻经过点。类似情景如图乙所示，、是带等量异种电荷的带电体（可视为点电荷），二者关于光滑水平面对称分布，点是、连线与水平面的交点。一带正电的绝缘物块2（可视为质点）从点以与物块1相同的初速度向右运动，某时刻经过点，已知，关于这两个情景，下列说法正确的是（   ） A．点磁感应强度为0，点电场强度也为0 B．物块1从A到做匀速直线运动，物块2从到做匀减速直线运动 C．物块1到达点的速度与物块2到达的速度相同 D．物块1从A到的时间大于物块2从到的时间 8．（2025·安徽安庆·模拟预测）奥斯特寻找电和磁的联系时做了大量的实验，引起了同学们的探究热情。图甲中的小磁针a置于通电导线环的中心，图乙中的小磁针b置于通电导线的延长线；图丙、丁中的小磁针c和d置于平行通电导线之间的中线上，且两通电导线的电流大小相等。下列说法正确的是（　　） A．甲图中小磁针a最终静止时，N极指向垂直纸面向外 B．乙图中小磁针b最终静止时，N极指向垂直纸面向外 C．丙图中小磁针c最终静止时，N极指向垂直纸面向外 D．丁图中小磁针d最终静止时，N极指向垂直纸面向外 9．（2023高一下·贵州·学业考试）如图所示，竖直导线通有向上的电流，其附近水平放有一枚小磁针。不考虑地磁场和摩擦力的影响，稳定时小磁针指向正确的是（　　） A． B． C． D． 题型四、环形电流的磁场 10．（24-25高一下·河北唐山·期末）将小磁针A、B置于导线环所在的平面内，如图所示。若导线环中电流沿逆时针方向，则小磁针静止时（　　） A．小磁针A的N极指向纸面内 B．小磁针A的N极指向纸面外 C．小磁针B的N极指向纸面内 D．小磁针B的N极指向纸面外 11．（24-25高二下·浙江·阶段练习）已知在图甲中电流方向如图所示，图乙中电流从流入时小磁体向下运动，则铁环中心点的磁场方向和小磁体下端的磁极为（　　） A．向上和极 B．向下和极 C．向上和S极 D．向下和S极 12．（2024高二上·江苏南通·学业考试）如图所示，a、c是通电螺线管轴线上的两点，b、d是通电螺线管中垂线上关于轴线对称的两点。下列说法正确的是（　　） A．a点磁感应强度最小 B．c点磁感应强度最大 C．b、d两点磁感应强度方向相反 D．a、c两点磁感应强度方向相反 题型五、磁感应强度 13．（25-26高二上·山东潍坊·开学考试）如图所示，两根互相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、方向相反的电流。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。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（　　） A．O点处的磁感应强度为零 B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 D．a、c两点处磁感应强度的方向相同 14．（25-26高二上·全国·课后作业）如图，四根与纸面垂直的固定长直细导线，横截面分别位于正方形的四个顶点，通有大小相等的电流，其中导线L1、L2、L3中的电流方向垂直纸面向里，导线L4中的电流方向垂直纸面向外。O点为正方形的中心，已知每根导线中的电流在O点产生的磁感应强度大小为B，则O点的磁感应强度（　　） A．方向由O点沿纸面指向L1，大小为2B B．方向由O点沿纸面指向L2，大小为B C．方向由O点沿纸面指向L3，大小为2B D．方向由O点沿纸面指向L4，大小为B 15．（25-26高二上·江苏常州·阶段练习）已知无限长的通电直导线周围空间的磁场的磁感应强度大小可表示为B= （其中K为比例系数，I为直导线中的电流，x为离直导线的距离）。现有两根无限长通电直导线M和N互相垂直，间距为d，电流都为I，点P在两导线公垂线的中点上，如图所示，则P点处的磁感应强度大小为（　　） A．0 B． C． D． 题型六、磁通量 16．（25-26高二上·湖北十堰·阶段练习）如图所示，闭合线圈abcd水平放置，其面积为S，匝数为n，线圈与匀强磁场B夹角为。现将线圈以ab边为轴逆时针转动90°，再往下平移如图位置。线圈在初位置磁通量为正值，末位置磁通量的大小为（　　） A． B． C． D． 17．（24-25高一下·河北邯郸·期末）一边长为d的n匝正方形线框内部有直径为d的圆形匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，则穿过线框的磁通量为（　　） A． B． C． D． 18．（24-25高二下·四川成都·期中）如图所示，在水平面边长的正方形区域内，有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。现有一长方形线框可绕轴在竖直面内转动，，线框与水平方向的夹角为。下列说法正确的是（　　） A．当时，穿过线框的磁通量为0Wb B．当时，穿过线框的磁通量为1Wb C．当时，穿过线框的磁通量为Wb D．当时，穿过线框的磁通量为2Wb 题型七、电磁感应 19．（25-26高一上·北京平谷·开学考试）如图所示是研究电磁现象实验的示意图，下列说法中错误的是（　　） A．图甲所示是研究电流周围存在磁场的实验装置 B．图乙所示是研究发电机工作原理的实验装置 C．图丙所示是研究电动机工作原理的实验装置 D．图丁所示实验说明磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的 20．（24-25高二上·广东深圳·期末）如图所示，螺线管导线的两端与平行金属板相接，一个带正电的轻质小球用绝缘细线悬挂在两金属板间，并处于静止状态。条形磁体从左向右靠近螺线管，则（　　） A．螺线管内的磁通量向右增加 B．平行金属板左极板电势高 C．小球保持静止 D．小球向左摆动 21．（23-24高二下·贵州贵阳·阶段练习）某兴趣小组设计了一辆“电磁感应车”，在一个车架底座上固定了一块塑料板，板上固定了线圈和红、绿两个二极管，装置和连成的电路如图甲所示。用强磁铁插入和拔出线圈，电流传感器记录了线圈中电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．在时刻，线圈中的电流最大 B．当磁铁从线圈左端插入时，小车将会向左运动 C．乙图显示了磁铁先后两次插入和拔出线圈的过程 D．若插入线圈的磁铁磁性足够强，红、绿两个二极管会同时发光 题型八、电磁波 22．（23-24高二下·陕西宝鸡·期末）英国物理学家麦克斯韦总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，得出诸多关于电磁场和电磁波的科学结论。下列关于电磁场和电磁波的说法中正确的是（　　） A．变化的电场所在空间一定会产生变化的磁场 B．电磁波和机械波一样，它们的传播需要介质 C．电磁波传播的速度、波长和频率满足关系式 D．红外线、可见光、紫外线、超声波都是电磁波 23．（23-24高二下·安徽·阶段练习）2024年4月12日消息，“中国天眼”的强大观测能力结合创新的分析方法，能够深入刻画宇宙间的神秘爆发信号，有望最终揭示其起源。如图所示是中国天眼FAST-500m口径球面射电望远镜，天眼接收的射电波工作波长在分米到米的范围，真空中的光速，下列说法正确的是（　　） A．天眼接收的射电波是电磁波，麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 B．天眼只能在白天晴朗的天气工作 C．天眼接收的射电波的频率区间为 D．天眼接收的电磁波是横波，电磁波的传播需要介质 24．（23-24高二上·湖南张家界·阶段练习）物理学是一门以实验为基础的学科，物理从生活中来又到生活中去。对于下列教材中所列的实验和生活用品，说法正确的是（　　）    A．甲图中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场实现的 B．乙图中，若在ab的两端接上交流电源（电流的大小和方向发生周期性变化），稳定后接在cd端的电流表也会有偏转 C．丙图中，生活中常用微波炉来加热食物，微波是一种电磁波，微波具有可连续变化的能量 D．奥斯特利用丁图实验装置发现了电磁感应现象 题型九、 能量量子化 25．（23-24高二下·江苏扬州·阶段练习）关于黑体辐射，下列说法正确的是（　　） A．黑体吸收了绝大部分电磁波 B．黑体辐射规律除与温度有关之外，还与材料及表面状况有关 C．黑体辐射中温度越高，辐射强度极大值向波长较长的方向移动 D．普朗克提出能量子假说完美解释了黑体辐射实验规律 26．（23-24高二上·山东青岛·期末）电磁波传播过程中，电场方向，磁场方向，传播方向三者互相垂直，电磁波是电波和磁波二者的总称，有时可直接简称为电波．关于电磁波，下列说法正确的是（    ） A．麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波，并用实验证实了电磁波的存在 B．常用的遥控器通过发出微波来遥控电视机 C．电磁波的波长越长，其能量子的能量越低 D．电磁波在真空和介质中传播速度相同 27．（23-24高二上·陕西榆林·期末）关于下列四幅图的说法中，正确的是（　　） A．图甲中，赫兹引入了能量子这一概念，首次提出了能量量子化的思想 B．图乙中，环形电流周围的磁场分布情况可用左手定则判断 C．图丙中，当线框向右匀速运动时，线框中的磁通量减小，线框中产生感应电流 D．图丁中，频率越大的电磁波在真空中的传播速度越大 28．（2024·吉林长春·模拟预测）按黑体辐射理论，黑体单位面积的辐射功率与其热力学温度的四次方成正比，比例系数为（称为斯特藩-玻尔兹曼常数），某黑体如果它辐射的功率与接收的功率相等时，温度恒定。假设宇宙中有一恒星A和绕其圆周运动的行星B（忽略其它星体的影响），已知恒星A单位面积辐射的功率为P，B绕A圆周运动的周期为，将B视为黑体，B的温度恒定为T，万有引力常数为G，将A和B视为质量均匀分布的球体，行星B的大小远小于其与A的距离，由上述物理量和常数表示出的恒星A的平均密度为（　　） A． B． C． D． 29．（2025·北京·高考真题）下列图示情况，金属圆环中不能产生感应电流的是（　　） A．图（a）中，圆环在匀强磁场中向左平移 B．图（b）中，圆环在匀强磁场中绕轴转动 C．图（c）中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移 D．图（d）中，圆环向条形磁铁N极平移 30．（2025·福建·高考真题）如图，两根长直细导线L1、L2平行放置，其所在平面上有M、O、N三点，为线段MN的中点，L1、L2分别处于线段OM、ON的中垂线上。当、通有大小相等、方向相反的电流时，、点的磁感应强度大小分别为、。现保持L1的电流不变，撤去L2的电流，此时N点的磁感应强度大小为（　　） A． B． C． D． 31．（2025·湖北·高考真题）如图所示，在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，放置一通电圆线圈，圆心为O点，线圈平面与磁场垂直。在圆线圈的轴线上有M和N两点，它们到O点的距离相等。已知M点的总磁感应强度大小为零，则N点的总磁感应强度大小为（   ） A．0 B．B C．2B D．3B 32．（2025·浙江·高考真题）在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，当电流从“-”接线柱流入灵敏电流表，指针左偏：从“”或“”接线柱流入，指针右偏。如图所示是某次实验中指针偏转角度最大的瞬间，则 (1)此时磁铁的运动状态是 （选填“向上拔出”、“静止”或“向下插入”）。 (2)只做以下改变，一定会增大图中电流表指针偏转角度的是_____（多选） A．磁铁静止，向上移动线圈 B．增大（1）中磁铁运动速度 C．将导线从接线柱移接至接线柱 D．将一个未与电路相接的闭合线圈套在图中线圈外 33．（2024·北京·高考真题）如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是（   ） A．闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引 B．闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0 C．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到b D．断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左 34．（2023·福建·高考真题）地球本身是一个大磁体，其磁场分布示意图如图所示。学术界对于地磁场的形成机制尚无共识。一种理论认为地磁场主要源于地表电荷随地球自转产生的环形电流。基于此理论，下列判断正确的是（   ） A．地表电荷为负电荷 B．环形电流方向与地球自转方向相同 C．若地表电荷的电量增加，则地磁场强度增大 D．若地球自转角速度减小，则地磁场强度增大 35．（2022·上海·高考真题）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 。 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 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 目录 A题型建模・专项突破 题型一、磁感线 1 题型二、地磁场 2 题型三、直线电流的磁场 4 题型四、环形电流的磁场 6 题型五、磁感应强度 7 题型六、磁通量 9 题型七、电磁感应 11 题型九、 能量量子化 15 题型一、磁感线 1．（25-26高三上·黑龙江·开学考试）如图所示为蹄形磁体周围的磁感线分布图，在、、、四点中，磁场最强的是（　　） A．点 B．点 C．点 D．点 【答案】B 【详解】磁感线密的地方磁场强；由图中磁感线的分布情况可以看出b点的磁感线最密集，所以此处磁场最强。 故选B。 2．（2025·江苏·高考真题）某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示，下列判断正确的是（    ） A． a点的磁感应强度大于b点 B． b点的磁感应强度大于c点 C． c点的磁感应强度大于a点 D． a、b、c点的磁感应强度一样大 【答案】B 【详解】磁感线越密集的地方磁感线强度越大，故可知。 故选B。 3．（24-25高二上·重庆·期末）宇宙中存在着各种各样的恐怖天体，比如黑洞，中子星，脉冲星，磁星。1979年人类首次发现磁星，磁星被称为宇宙磁王。若某个磁星的磁感应强度相当于地球磁场的1000万亿倍，分布与地球类似，下列有关磁星的磁场说法正确的是（　　） A．磁星可能只有N极 B．磁场只存在于磁星外部，而磁星内部不存在磁场 C．由于磁场特别强，所以该磁星表面真实的存在磁感线 D．磁星表面的磁感线不可能相交 【答案】D 【详解】AB．任何磁体都有N、S极；磁感线为假想的闭合曲线，实际不存在，在“磁星”内部仍然存在磁场，故ABC错误； D．磁场中某点不能有两个磁场方向，故而磁感线不能相交，故D正确； 故选D 。 题型二、地磁场 4．（24-25高二上·云南·期末）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，地球周围地磁场的磁感线分布如图所示。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，地磁南极在地理南极附近 C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D．在赤道位置放置一枚小磁针，小磁针N极指向地理的南极 【答案】A 【详解】A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，而是有一定的夹角，即为磁偏角，故A正确； B．磁感线是闭合的曲线，由图可推知地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，故B错误； C．由图可知地磁场的磁感线从南极附近发出，从北极附近进入地球，组成闭合曲线，只有赤道上方附近的地磁场方向与地面平行，故C错误； D．小磁针N极指向磁感线的方向，在赤道位置放置一枚小磁针，小磁针N极指向地理的北极，故D错误。 故选A。 5．（24-25高二上·江西上饶·阶段练习）中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了：“方家（术士）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图如图所示。结合上述材料，下列说法正确的是（　　） A．地球表面任意位置的磁场方向都与地面平行 B．地球内部磁场方向从地理南极指向地理北极 C．地磁场的磁感线是不闭合的 D．若地磁场是由地球自转（自西向东转动）引起，可以判断出地球是带负电的 【答案】D 【详解】A．只有在地球赤道上方位置的地磁场方向才与地面平行，故A错误； B．地理南、北极与地磁场的南、北极并不重合，地磁南极在地理北极附近，地球内部磁场方向从地理北极指向地理南极，故B错误； C．地磁场的磁感线是闭合的，在地球外部从N极到S极，内部从S极到N极，故C错误； D．地球自转方向自西向东，地球的南极是地磁场的北极，由安培定则判断可知地球是带负电的，故D正确。 故选D。 6．（24-25高二上·辽宁沈阳·阶段练习）实验小组通过如图所示的实验装置来探究通电直导线的磁现象。小组同学将一段直导线固定在竖直支架上，并调整至水平，在导线正下方放置小磁针，其余电路装置均放在桌面上。下列说法正确的是（　　） A．导线可以南北方向放置 B．导线可以东西方向放置 C．正确放置导线，闭合开关后，的极向垂直纸面向里的方向偏转 D．正确放置导线，闭合开关后，的极向垂直纸面向外的方向偏转 【答案】AD 【详解】AB．为避免地磁场的影响，应将ab导线沿南北方向放置，故A正确，B错误； CD．闭合开关后，电流由a流向b，根据右手螺旋定则可知导线下方的磁场垂直纸面向外，故P的N极应向垂直纸面向外的方向偏转，故C错误，D正确。 故选AD。 题型三、直线电流的磁场 7．（2025·四川达州·模拟预测）如图甲所示，两足够长的通电直导线、关于光滑水平面对称分布，点是、连线与水平面的交点，、中的恒定电流大小相等、方向相反。一带正电的绝缘物块1（可视为质点）从A点以一定的初速度向右运动，某时刻经过点。类似情景如图乙所示，、是带等量异种电荷的带电体（可视为点电荷），二者关于光滑水平面对称分布，点是、连线与水平面的交点。一带正电的绝缘物块2（可视为质点）从点以与物块1相同的初速度向右运动，某时刻经过点，已知，关于这两个情景，下列说法正确的是（   ） A．点磁感应强度为0，点电场强度也为0 B．物块1从A到做匀速直线运动，物块2从到做匀减速直线运动 C．物块1到达点的速度与物块2到达的速度相同 D．物块1从A到的时间大于物块2从到的时间 【答案】C 【详解】A．点的磁感应强度向左，不为0，故A错误； BCD．由于线上磁感应强度水平向左，物块1不受洛伦兹力，做匀速直线运动；线上电场强度竖直向下，物块2水平方向上不受力，也做匀速直线运动，故BD错误，C正确。 故选C。 8．（2025·安徽安庆·模拟预测）奥斯特寻找电和磁的联系时做了大量的实验，引起了同学们的探究热情。图甲中的小磁针a置于通电导线环的中心，图乙中的小磁针b置于通电导线的延长线；图丙、丁中的小磁针c和d置于平行通电导线之间的中线上，且两通电导线的电流大小相等。下列说法正确的是（　　） A．甲图中小磁针a最终静止时，N极指向垂直纸面向外 B．乙图中小磁针b最终静止时，N极指向垂直纸面向外 C．丙图中小磁针c最终静止时，N极指向垂直纸面向外 D．丁图中小磁针d最终静止时，N极指向垂直纸面向外 【答案】AC 【详解】A．根据右手螺旋定则，甲图线圈内产生的磁场垂直于纸面向外，故小磁针a最终静止时，N极指向磁场方向向外，故A正确； B．由于通电导线在其延长线上无磁场，故小磁针b不会动，故B错误； C．通电导线产生磁场方向可由右手螺旋定则判断可知，通电导线在小磁针c处产生的磁场垂直于纸面向外，故小磁针c最终静止时，N极指向磁场方向向外，故C正确； D．通电导线产生磁场方向可由右手螺旋定则判断可知，两导线在小磁针d处产生的磁场等大反向抵消为0，故小磁针d不动，故D错误。 故选 AC。 9．（2023高一下·贵州·学业考试）如图所示，竖直导线通有向上的电流，其附近水平放有一枚小磁针。不考虑地磁场和摩擦力的影响，稳定时小磁针指向正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】竖直导线通有向上的电流，根据右手螺旋定则可知，磁场方向为逆时针方向；则稳定时图中小磁针的N极应沿着所在位置的切线方向指向外。 故选A。 题型四、环形电流的磁场 10．（24-25高一下·河北唐山·期末）将小磁针A、B置于导线环所在的平面内，如图所示。若导线环中电流沿逆时针方向，则小磁针静止时（　　） A．小磁针A的N极指向纸面内 B．小磁针A的N极指向纸面外 C．小磁针B的N极指向纸面内 D．小磁针B的N极指向纸面外 【答案】BC 【详解】若导线环中电流沿逆时针方向，由安培定则可知导线环中磁场的方向指向纸面外，导线环外磁场的方向指向纸面内；小磁针静止时N极指向磁场的方向，所以小磁针A的N极指向纸面外，小磁针B的N极指向纸面内。 故选BC。 11．（24-25高二下·浙江·阶段练习）已知在图甲中电流方向如图所示，图乙中电流从流入时小磁体向下运动，则铁环中心点的磁场方向和小磁体下端的磁极为（　　） A．向上和极 B．向下和极 C．向上和S极 D．向下和S极 【答案】D 【详解】根据安培定则可知，铁环中心点的磁场竖直向下；电流从B流入时，根据安培定则可知电磁铁上端为为N极，发现小磁铁向下运动，则小磁铁的下端为S极。 故选D。 12．（2024高二上·江苏南通·学业考试）如图所示，a、c是通电螺线管轴线上的两点，b、d是通电螺线管中垂线上关于轴线对称的两点。下列说法正确的是（　　） A．a点磁感应强度最小 B．c点磁感应强度最大 C．b、d两点磁感应强度方向相反 D．a、c两点磁感应强度方向相反 【答案】B 【详解】AB．a点在螺线管端面处，c点在螺线管内部，b、d点在螺线管外中部，此时c点处磁感线最密集，故c点处磁感应强度最大；a点处磁感线比b、d处磁感线密集，a点磁感应强度不是最小，故A错误，B正确； CD．根据右手螺旋定则，螺线管的右端为N极，左端为S极，内部磁感线方向由S极到N极，故此时c点磁感应强度方向向右，外部磁感线从N极出发回到S极，此时a点磁感应强度方向向右，因b、d关于轴线对称，按照磁场分布，则磁感应强度大小相等，方向相同，故CD错误。 故选B。 题型五、磁感应强度 13．（25-26高二上·山东潍坊·开学考试）如图所示，两根互相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、方向相反的电流。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。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（　　） A．O点处的磁感应强度为零 B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 D．a、c两点处磁感应强度的方向相同 【答案】CD 【详解】A．根据右手螺旋定则，M处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0，故A错误； B．M在a处产生的磁场方向竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，b处产生的磁场方向竖直向下，根据对称性以及磁感应强度的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同，故B错误； C．M在c处产生的磁场方向垂直于cM偏下，在d处产生的磁场方向垂直dM偏下，N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏下，在d处产生的磁场方向垂直于dN偏下，根据平行四边形定则，知c处的磁场方向竖直向下，d处的磁场方向竖直向下，且合磁感应强度大小相等，故C正确； D．由以上分析可知，a、b、c、d、O五点处磁感应强度的方向都竖直向下，方向相同，故D正确。 故选CD。 14．（25-26高二上·全国·课后作业）如图，四根与纸面垂直的固定长直细导线，横截面分别位于正方形的四个顶点，通有大小相等的电流，其中导线L1、L2、L3中的电流方向垂直纸面向里，导线L4中的电流方向垂直纸面向外。O点为正方形的中心，已知每根导线中的电流在O点产生的磁感应强度大小为B，则O点的磁感应强度（　　） A．方向由O点沿纸面指向L1，大小为2B B．方向由O点沿纸面指向L2，大小为B C．方向由O点沿纸面指向L3，大小为2B D．方向由O点沿纸面指向L4，大小为B 【答案】A 【详解】由右手螺旋定则可知，通电导线在O点产生的磁场方向由O点沿纸面指向，通电导线在O点产生的磁场方向由O点沿纸面指向，通电导线在O点产生的磁场方向由O点沿纸面指向，通电导线在O点产生的磁场方向由O点沿纸面指向，叠加后O点的磁感应强度方向由O点沿纸面指向，大小为2B。 故选A。 15．（25-26高二上·江苏常州·阶段练习）已知无限长的通电直导线周围空间的磁场的磁感应强度大小可表示为B= （其中K为比例系数，I为直导线中的电流，x为离直导线的距离）。现有两根无限长通电直导线M和N互相垂直，间距为d，电流都为I，点P在两导线公垂线的中点上，如图所示，则P点处的磁感应强度大小为（　　） A．0 B． C． D． 【答案】B 【详解】已知无限长的通电直导线周围空间的磁场的磁感应强度大小可表示为 则通电直导线M在P点的磁感应强度大小为 设电流方向从左向右，根据安培定则可知，磁感应强度方向垂直纸面向里； 同理通电直导线N在P点的磁感应强度大小为 设电流方向向后，根据安培定则可知，磁感应强度方向向右； 根据平行四边形定则可知，P点处的磁感应强度大小为 故选B。 题型六、磁通量 16．（25-26高二上·湖北十堰·阶段练习）如图所示，闭合线圈abcd水平放置，其面积为S，匝数为n，线圈与匀强磁场B夹角为。现将线圈以ab边为轴逆时针转动90°，再往下平移如图位置。线圈在初位置磁通量为正值，末位置磁通量的大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由题意可知，线圈转动前后磁场穿过线圈平面的方向相同，即都为正值，所以末位置磁通量的大小为 故选A。 17．（24-25高一下·河北邯郸·期末）一边长为d的n匝正方形线框内部有直径为d的圆形匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，则穿过线框的磁通量为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据磁通量的定义可知穿过线框的磁通量为 故选A。 18．（24-25高二下·四川成都·期中）如图所示，在水平面边长的正方形区域内，有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。现有一长方形线框可绕轴在竖直面内转动，，线框与水平方向的夹角为。下列说法正确的是（　　） A．当时，穿过线框的磁通量为0Wb B．当时，穿过线框的磁通量为1Wb C．当时，穿过线框的磁通量为Wb D．当时，穿过线框的磁通量为2Wb 【答案】B 【详解】A．由于磁场仅仅分布在区域内，根据磁通量的定义可知，当时，穿过线框的磁通量为，故A错误； B．根据磁通量的定义可知，当时，线框在水面上的投影面积大于正方形的面积，则穿过线框的磁通量为，故B正确； C．根据磁通量的定义可知，当时，线框在水面上的投影面积等于正方形的面积，则穿过线框的磁通量为，故C错误； D．根据磁通量的定义可知，当时，线框平面与磁场方向平行，则穿过线框的磁通量为，故D错误。 故选B。 题型七、电磁感应 19．（25-26高一上·北京平谷·开学考试）如图所示是研究电磁现象实验的示意图，下列说法中错误的是（　　） A．图甲所示是研究电流周围存在磁场的实验装置 B．图乙所示是研究发电机工作原理的实验装置 C．图丙所示是研究电动机工作原理的实验装置 D．图丁所示实验说明磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的 【答案】D 【详解】A．甲实验通电导体周围的小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，是电流的磁效应，故A正确，不符合题意； B．乙图是电磁感应实验，导体做切割磁感线运动且电路是闭合的，电路中才会产生感应电流，是发电机原理，故B正确，不符合题意； C．丙图是通电导体在磁场中受力运动，这个过程中电能转化为机械能，是电动机原理，故C正确，不符合题意； D．磁场中某点的磁场方向是由磁场决定的，我们可以借助小磁针静止时N极的指向来判断该点的磁场方向，故D错误，符合题意。 本题选错误的，故选D。 20．（24-25高二上·广东深圳·期末）如图所示，螺线管导线的两端与平行金属板相接，一个带正电的轻质小球用绝缘细线悬挂在两金属板间，并处于静止状态。条形磁体从左向右靠近螺线管，则（　　） A．螺线管内的磁通量向右增加 B．平行金属板左极板电势高 C．小球保持静止 D．小球向左摆动 【答案】B 【详解】A．条形磁体从左向右靠近螺线管时，螺线管内的磁通量向左增加，故A错误； BCD．条形磁体从左向右靠近螺线管时，导致线圈的磁通量发生变化，从而导致线圈中产生感应电动势，假设电路闭合，则由楞次定律可知，感应电流方向是从右极向下通过线圈再到左极，由于线圈相当于电源，因此左极电势高，所以带正电小球将向右摆动，故B正确。 故选B 。 21．（23-24高二下·贵州贵阳·阶段练习）某兴趣小组设计了一辆“电磁感应车”，在一个车架底座上固定了一块塑料板，板上固定了线圈和红、绿两个二极管，装置和连成的电路如图甲所示。用强磁铁插入和拔出线圈，电流传感器记录了线圈中电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．在时刻，线圈中的电流最大 B．当磁铁从线圈左端插入时，小车将会向左运动 C．乙图显示了磁铁先后两次插入和拔出线圈的过程 D．若插入线圈的磁铁磁性足够强，红、绿两个二极管会同时发光 【答案】C 【详解】A．由图可知在时刻，线圈中的电流不是最大，故A错误； B．当磁铁从线圈左端插入时，靠近线圈，导致穿过的磁通量变大，根据楞次定律，则有感应电流产生，小车为阻碍磁铁靠近，小车将对磁铁有向左的力，同时小车受到向右的力，向右运动，故B错误； C．一次插入和拔出线圈的过程线圈中磁通量变化情况相反，所以电流方向变化一次，乙图显示了磁铁先后两次插入和拔出线圈的过程，故C正确； D．由于发光二极管具有单向导电性，把两个发光二极管极性相反地并联起来，并与线圈串联，两个发光二极管不会同时发光，故D错误。 故选C。 题型八、电磁波 22．（23-24高二下·陕西宝鸡·期末）英国物理学家麦克斯韦总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，得出诸多关于电磁场和电磁波的科学结论。下列关于电磁场和电磁波的说法中正确的是（　　） A．变化的电场所在空间一定会产生变化的磁场 B．电磁波和机械波一样，它们的传播需要介质 C．电磁波传播的速度、波长和频率满足关系式 D．红外线、可见光、紫外线、超声波都是电磁波 【答案】C 【详解】A．变化的电场所在空间一定会产生磁场，不一定产生变化的磁场，因为均匀变化的电场所在空间会产生稳定的磁场，故A错误； B．电磁波的产生原理是变化磁场产生电场，变化的电场产生磁场，它的传播不需要传播介质，故B错误； C．电磁波传播的速度、波长和频率满足关系式，故C正确； D．红外线、可见光、紫外线都是电磁波，超声波是机械波，不是电磁波，故D错误。 故选C。 23．（23-24高二下·安徽·阶段练习）2024年4月12日消息，“中国天眼”的强大观测能力结合创新的分析方法，能够深入刻画宇宙间的神秘爆发信号，有望最终揭示其起源。如图所示是中国天眼FAST-500m口径球面射电望远镜，天眼接收的射电波工作波长在分米到米的范围，真空中的光速，下列说法正确的是（　　） A．天眼接收的射电波是电磁波，麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 B．天眼只能在白天晴朗的天气工作 C．天眼接收的射电波的频率区间为 D．天眼接收的电磁波是横波，电磁波的传播需要介质 【答案】C 【详解】A．第一个用实验的方法证实电磁波的科学家是赫兹，麦克斯韦只是预言了电磁波的存在，故A错误； B．中国天眼接收来自宇宙的射电波信号，射电波是一种波长更长，频率更低的电磁波，可以穿透云层、星云等天体物质，所以中国天眼在任何天气下都可以正常运行，不受白天黑夜的影响，故B错误； C．根据题意知天眼接收的射电波工作波长在分米到米的范围，由 得射电波的频率区间为，故C正确； D．电磁波是横波，电磁波的本质是电场和磁场的交替变化，在空间中以波的形式传播，不需要通过物质介质来传递能量，故D错误。 故选C。 24．（23-24高二上·湖南张家界·阶段练习）物理学是一门以实验为基础的学科，物理从生活中来又到生活中去。对于下列教材中所列的实验和生活用品，说法正确的是（　　）    A．甲图中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场实现的 B．乙图中，若在ab的两端接上交流电源（电流的大小和方向发生周期性变化），稳定后接在cd端的电流表也会有偏转 C．丙图中，生活中常用微波炉来加热食物，微波是一种电磁波，微波具有可连续变化的能量 D．奥斯特利用丁图实验装置发现了电磁感应现象 【答案】B 【详解】A．甲图中，两根通电方向相反的长直导线产生的磁场方向相反，因此两导线相互排斥，相互排斥的作用是通过磁场实现的，故A错误； B．乙图中，若在ab的两端接上交流电源，则穿过线圈的磁场不断变化，磁通量不断变化，cd线圈中产生感应电流，接在cd端的电流表示数不为0，故B正确； C．微波是一种电磁波，丙图中，生活中常用微波炉来加热食物，提供内能，说明微波具有能量，但并不能说明微波具有可持续变化的能量，故C错误； D．奥斯特利用丁图实验装置发现了电流的磁效应，故D错误。 故选B。 题型九、 能量量子化 25．（23-24高二下·江苏扬州·阶段练习）关于黑体辐射，下列说法正确的是（　　） A．黑体吸收了绝大部分电磁波 B．黑体辐射规律除与温度有关之外，还与材料及表面状况有关 C．黑体辐射中温度越高，辐射强度极大值向波长较长的方向移动 D．普朗克提出能量子假说完美解释了黑体辐射实验规律 【答案】D 【详解】A．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，选项A错误； B．根据黑体辐射规律：黑体辐射电磁波的强度，按波长的分布，只与黑体的温度有关，与材料及表面状况无关，故B错误； C．黑体辐射中温度越高，辐射强度极大值向波长较短的方向移动，选项C错误； D．普朗克提出能量子假说完美解释了黑体辐射实验规律，选项D正确。 故选D。 26．（23-24高二上·山东青岛·期末）电磁波传播过程中，电场方向，磁场方向，传播方向三者互相垂直，电磁波是电波和磁波二者的总称，有时可直接简称为电波．关于电磁波，下列说法正确的是（    ） A．麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波，并用实验证实了电磁波的存在 B．常用的遥控器通过发出微波来遥控电视机 C．电磁波的波长越长，其能量子的能量越低 D．电磁波在真空和介质中传播速度相同 【答案】C 【详解】A．麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故Ａ错误； B．遥控器通过发出红外线脉冲信号遥控电视机，因红外线波长较长，容易发生衍射现象，故Ｂ错误； C．电磁波的波长越长，频率越小，根据，则其能量子的能量越低，故Ｃ正确； D．电磁波在真空中的传播速度大于在介质中传播速度，故Ｄ错误。 故选Ｃ。 27．（23-24高二上·陕西榆林·期末）关于下列四幅图的说法中，正确的是（　　） A．图甲中，赫兹引入了能量子这一概念，首次提出了能量量子化的思想 B．图乙中，环形电流周围的磁场分布情况可用左手定则判断 C．图丙中，当线框向右匀速运动时，线框中的磁通量减小，线框中产生感应电流 D．图丁中，频率越大的电磁波在真空中的传播速度越大 【答案】C 【详解】A．图甲中，普朗克引入了能量子这一概念，首次提出了能量量子化的思想，故A错误； B．图乙中，环形电流周围的磁场分布情况可用安培定则判断，左手定则是用来判断安培力和洛伦兹力的，故B错误； C．根据法拉第电磁感应定律可知，图丙中，当线框向右匀速运动时，线框中的磁通量减小，线框中产生感应电流，故C正确； D．图丁中，电磁波在真空中的传播速度相同，都等于光速，与电磁波的频率无关，故D错误。 故选C。 28．（2024·吉林长春·模拟预测）按黑体辐射理论，黑体单位面积的辐射功率与其热力学温度的四次方成正比，比例系数为（称为斯特藩-玻尔兹曼常数），某黑体如果它辐射的功率与接收的功率相等时，温度恒定。假设宇宙中有一恒星A和绕其圆周运动的行星B（忽略其它星体的影响），已知恒星A单位面积辐射的功率为P，B绕A圆周运动的周期为，将B视为黑体，B的温度恒定为T，万有引力常数为G，将A和B视为质量均匀分布的球体，行星B的大小远小于其与A的距离，由上述物理量和常数表示出的恒星A的平均密度为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】恒星A对行星B的引力提供行星B做圆周运动的向心力，恒星A与B之间的距离为r，有 恒星A单位面积辐射的功率为P，设恒星A的半径为，由于行星B的温度恒定，则行星B辐射的功率与接收的功率相等，即 其中 则恒星A的平均密度为 故选A。 29．（2025·北京·高考真题）下列图示情况，金属圆环中不能产生感应电流的是（　　） A．图（a）中，圆环在匀强磁场中向左平移 B．图（b）中，圆环在匀强磁场中绕轴转动 C．图（c）中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移 D．图（d）中，圆环向条形磁铁N极平移 【答案】A 【详解】A．圆环在匀强磁场中向左平移，穿过圆环的磁通量不发生变化，金属圆环中不能产生感应电流，故A正确； B．圆环在匀强磁场中绕轴转动，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故B错误； C．离通有恒定电流的长直导线越远，导线产生的磁感应强度越弱，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故C错误； D．根据条形磁铁的磁感应特征可知，圆环向条形磁铁N极平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故D错误。 故选A 。 30．（2025·福建·高考真题）如图，两根长直细导线L1、L2平行放置，其所在平面上有M、O、N三点，为线段MN的中点，L1、L2分别处于线段OM、ON的中垂线上。当、通有大小相等、方向相反的电流时，、点的磁感应强度大小分别为、。现保持L1的电流不变，撤去L2的电流，此时N点的磁感应强度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据安培定则，两导线在O点处产生的磁感应强度方向相同大小相等，则单个导线在O点处产生的磁感应强度大小为 根据对称性，两导线在N处的磁感应强度大小应该与M点一样，为B1 根据对称性，L2在N点处产生的磁感应强度为 由于L2在N点处产生的磁感应强度大于L1在N点处产生的磁感应强度，且方向相反，将L2撤去，N点的磁感应强度为。 故选A。 31．（2025·湖北·高考真题）如图所示，在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，放置一通电圆线圈，圆心为O点，线圈平面与磁场垂直。在圆线圈的轴线上有M和N两点，它们到O点的距离相等。已知M点的总磁感应强度大小为零，则N点的总磁感应强度大小为（   ） A．0 B．B C．2B D．3B 【答案】A 【详解】由右手螺旋定则及对称性可知，环形电流在N点产生的磁场，磁感应强度与M点等大同向。由于M点磁感应强度为零，由矢量合成法则可知环境中匀强磁场与M点磁场等大反向，即匀强磁场与N点的磁场等大反向，N点的磁感应强度为0。 故选A。 32．（2025·浙江·高考真题）在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，当电流从“-”接线柱流入灵敏电流表，指针左偏：从“”或“”接线柱流入，指针右偏。如图所示是某次实验中指针偏转角度最大的瞬间，则 (1)此时磁铁的运动状态是 （选填“向上拔出”、“静止”或“向下插入”）。 (2)只做以下改变，一定会增大图中电流表指针偏转角度的是_____（多选） A．磁铁静止，向上移动线圈 B．增大（1）中磁铁运动速度 C．将导线从接线柱移接至接线柱 D．将一个未与电路相接的闭合线圈套在图中线圈外 【答案】(1)向上拔出 (2)BC 【详解】（1）由图可知，电表指针左偏，则感应电流从“-”极流入，感应电流在线圈内产生的磁场方向向下，根据楞次定律可知，与条形磁体在线圈位置产生的磁场方向相同，可知穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，此时磁铁的运动状态是向上拔出。 （2）A．磁铁静止，向上移动线圈，则产生的感应电流不一定增加，指针偏角不一定会增加，选项A错误； B．增大（1）中磁铁的速度，产生的感应电动势会增加，指针偏角会增大，选项B正确； C．减小电流计的量程，即将导线从接线柱G1移接到G0，可是电流计指针偏角变大，选项C正确； D．将一个未与电路相接的闭合线圈套在线圈外，线圈中的感应电流不变，电流计指针偏角不变，选项D错误。 故选BC。 33．（2024·北京·高考真题）如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是（   ） A．闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引 B．闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0 C．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到b D．断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左 【答案】B 【详解】A．闭合开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场与线圈M中电流的磁场方向相反，由楞次定律可知，二者相互排斥，故A错误； B．闭合开关，达到稳定后，通过线圈P的磁通量保持不变，则感应电流为零，电流表的示数为零，故B正确； CD．断开开关瞬间，通过线圈P的磁场方向向右，磁通量减小，由楞次定律可知感应电流的磁场方向向右，因此流过电流表的感应电流方向由b到a，故CD错误。 故选B。 34．（2023·福建·高考真题）地球本身是一个大磁体，其磁场分布示意图如图所示。学术界对于地磁场的形成机制尚无共识。一种理论认为地磁场主要源于地表电荷随地球自转产生的环形电流。基于此理论，下列判断正确的是（   ） A．地表电荷为负电荷 B．环形电流方向与地球自转方向相同 C．若地表电荷的电量增加，则地磁场强度增大 D．若地球自转角速度减小，则地磁场强度增大 【答案】AC 【详解】A．根据右手螺旋定则可知，地表电荷为负电荷，故A正确； B．由于地表电荷为负电荷，则环形电流方向与地球自转方向相反，故B错误； C．若地表电荷的电量增加，则等效电流越大，地磁场强度增大，故C正确； D．若地球自转角速度减小，则等效电流越小，地磁场强度减小，故D错误。 故选AC。 35．（2022·上海·高考真题）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 。 【答案】 垂直于纸面向外 0 【详解】[1]根据安培定则，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； [2] 根据安培定则和矢量的叠加原理，整个线框在O点产生的磁场磁感应强度大小为0。 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $