第十三章 电磁感应与电磁波初步 章末测试题-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理必修第三册练习手册（人教版）

第十三章章末测试题 第十三章章末测试题 (时间：75分钟 总分：100分) 一、选择题（本题共10小题，共46分。第 强度 1~7小题只有一项符合题目要求，每小 C.A点的磁感应强度小于B点的磁感应 题4分。第8~10小题有多项符合题目 强度 要求，每小题6分，全部选对的得6 D.无法比较磁感应强度的大小 分，选对但不全的得3分，有选错的得：3.如图所示，一线圈放在通电螺线管的正中 0分) 间A处，现向右移动到B处，则在移动 1.关于电磁感应现象，下列说法正确的是 过程中通过线圈的磁通量如何变化() () A.闭合线圈放在变化的磁场中，必然有 感应电流产生 B.闭合正方形线圈在匀强磁场中垂直磁 第3题图 感线运动，必然产生感应电流 A.变大 B.变小 C.穿过闭合线圈的磁通量变化时，线圈 C.不变 D.无法确定 中有感应电流 4.如图所示，匀强磁场中有一个闭合的弹簧 D.只要穿过电路的磁通量发生变化，电 线圈，线圈的平面垂直于磁感线，下列哪 路中就一定有感应电流产生 种过程中线圈会产生感应电流() 2.先后在磁场中A、B两点引入长度相等的 短直导线，导线与磁场方向垂直。如图所 示，图中a、b两图线分别表示在磁场 中A、B两点导线所受的力F与通过导 线的电流I的关系。下列说法正确的是 第4题图 A.线圈扩张 B.线圈自下向上运动 C.线圈自上向下运动 D.线圈自左向右运动（未穿出磁场) 第2题图 5.如图所示，线框面积为S,线框平面与磁 A.A、B两点磁感应强度相等 感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿 B.A点的磁感应强度大于B点的磁感应： 过平面的磁通量的情况是() 21 N 高中物理必修第三册（人教版） 向垂直纸面向里，整个空间还存在一个大 ××!××米 小为B的匀强磁场，O处的磁感应强度恰 ××××米 好为0。如果将D处电流反向，其他条件 ·0 都不变，则O处的磁感应强度大小为 第5题图 A.若从初始位置转过180°角，磁通量的 1(X 变化量为0 B.若从初始位置转过90°角，磁通量的变 ⊕ 化量为0 第7题图 C.若使线框绕O0'转过60°角，磁通量为 3BS A.2(V2-1)B B.2(V2+1)B 2 C.2B D.0 D.若使线框绕OO'转过30°角，磁通量为 8.与磁场中某点的磁感应强度方向相同的是 V3 BS () 2 A.该点的磁场方向 6.如图所示，O为正方形ABCD的中点，两 B.通过该点的磁感线的切线方向 根无限长通电直导线PQ、MN均通过O C.放在该点的小磁针静止时N极所指的 点（彼此绝缘）且PQ∥AB,MN∥BC, 方向 PQ、MN中的电流大小分别为2I和I,方 D.放在该点的小磁针静止时S极所指的 向如图所示。下列说法正确的是() 方向 9.绕在同一铁芯上的线圈I、Ⅱ按如图所示 ----B 方法连接，G为电流计，则() 24 第6题图 Ro A.A、B两点的磁感应强度大小相同 第9题图 B.B、C两点的磁感应强度大小相同 A.保持开关S闭合状态，G的示数不 C.A、B两点的磁感应强度方向相同 为0 D.B、C两点的磁感应强度方向相同 B.开关S闭合瞬间，G的示数不为0 7.如图所示，AC是四分之一圆弧，0为圆 C.保持开关S闭合状态，改变变阻器Ro 心，D为圆弧中点，A、D、C处各有一垂 滑片的位置，G的示数不为0 直纸面的通电直导线，电流大小相等，方 D.断开开关S的瞬间，G的示数为0 22 第十三章章未测试题 10.某光源放出波长在500~600nm之间的各 的过程中，穿过线圈的磁通量变化了 种光子，若已知该光源的发光功率为 多少？ 1mW,则它每秒钟发射的光子数可能是 ( 260 A.2.0x1015 B.3.0x1015 C.2.6×105 D.1.5x105 第13题图 二、非选择题（本题共6小题，共54分） 11.(6分)四根相互平 a☒----------☒b 行的通电长直导线a、 b、c、d,电流均为 ×0 I,如图所示放在正方 形的四个顶点上，每 第11题图 根通电直导线单独存在时，四边形中心 O点的磁感应强度都是B,则四根通电 导线同时存在时，O点的磁感应强度的： 14.(8分)金属滑杆ab连着一弹簧，水平 大小为 ,方向为 地放置在两根互相平行的光滑金属导轨 12.(6分)在“用DIS研究通电螺线管的磁 cd、ef上，如图所示，垂直cd与ef有匀 感应强度”实验中： 强磁场，磁场方向如图所示，合上开关 (1)在对螺线管通电 (填“前” S,滑杆稳定后，弹簧伸长2cm,测得 或“后”)必须对磁传感器进行 电路中电流为5A,已知弹簧的劲度系 调零。 数为20N/m,ab的长为L=0.1m。求匀 (2)实验时，将磁传感器探管前端插至 强磁场的磁感应强度的大小。 通电螺线管轴线中点时，磁传感器 读数为5mT。减小通电螺线管的电 流后，将探管从螺线管的另一端插 入，当探管前端再次到达螺线管轴 线中点时，磁传感器的读数可能为 第14题图 A.5 mT B.-5mT C.3 mT D.-3 mT 13.(8分)如图所示，正方形线圈abc0边 长为0.8m,匀强磁场沿x轴正向，B= 0.2T,线圈在图示位置绕0z轴转过60° 23 N 高中物理必修第三册（人教版） 15.(10分)某雷达工作时，发射电磁波的： 16.(16分)如图所示，有三个以0为圆心 波长为入=20cm,每秒脉冲数n=5000, 的圆形线圈a、b、c,半径r=2r6=4r= 每个脉冲持续时间t=0.02μs,问电磁波 0.4m,在线圈b区域内存在一垂直纸面 的振荡频率为多少，最大的侦察距离是 向里的有界匀强磁场，磁感应强度大小 多少。 B=1T。 (1)求通过三个线圈的磁通量总和Φ总。 (2)要使通过三个线圈的磁通量总和 Φ总=0，求在线圈c与线圈b之间区 域所加垂直纸面向外的匀强磁场的 磁感应强度大小B'。 XX XX 第16题图 24根据能量守恒原理I=P+PR, R-IU-P_5.0x1104500=400。 5.02 14.(1)200V(2)20W(3)99.5% 【解析】(1)小球从B板上的小孔射人恰好到达A 板的过程中，在电场力和重力的作用下做匀减速直线运 动，设A、B两极板间电压为U,根据动能定理有-gU mgd0-之mi,解得U-20V。 (2)设此时滑动变阻器接人电路中的电阻值为R海， 根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流=。E R1+R滑+r 根据部分电路欧姆定律可知U=IR潮，解得R=2.0xl032, 滑动变阻器消耗的电功率P==20W· ⊙)电怎的效率-会提品95经。 15.(1)6V(2)2A(3)322W 【解析】(1)P在最右端时，R,被短路，R,电流I =IA-1=0.5 A,UL=E-IA(r+R),E=UL+IA(r+R)= 6V。 (2②)P在最左编时，，民均被短路，则人， 2A。 (3)设Pb段电阻为R,R= E RL+RE RL+RE R-及6n,则-2RA.PR±HR 4 16 ,根 Re 据数学知识可得R=22时P:最大，最大值为2W。 >"第十三章章末测试题 1.C【解析】闭合线圈放在变化的磁场中，当穿过 线圈的磁通量变化时，才有感应电流产生，故A错误； 闭合正方形线圈在匀强磁场中垂直磁感线运动，磁通量 不变时，则不产生感应电流，故B错误；穿过闭合线圈 的磁通量变化时，线圈中有感应电流，故C正确；只有 穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中才一定有感应 电流产生，故D错误。 2.B【解析】导线受到的磁场力F=BIL,对于题图 给出的F-I图线，直线的斜率k=BL,由题图可知k>k, 又因A、B两点导线的长度L相同，故A点的磁感应强 度大于B点的磁感应强度，故B正确。 3.B【解析】螺线管内部磁场向左穿过线圈，设向 左穿过线圈的磁通量为中，螺线管外部磁场向右穿过线 参考答案与解析。 圈，设穿过的磁通量为中2，则净磁通量为中=中-中2。 线圈从正中间A处向右移动到B处，中增大，中，不变， 则中减小，故B正确，A、C、D错误。 4.A【解析】线圈扩张，线圈中磁通量变大，线圈 中会产生感应电流，故A正确；线圈自下向上运动，线 圈中磁通量不变，线圈中不会产生感应电流，故B错 误；线圈自上向下运动，线圈中磁通量不变，线圈中不 会产生感应电流，故C错误；在未穿出磁场的前提下， 线圈自左向右运动，线圈中磁通量不变，线圈中不会产 生感应电流，故D错误。 5.D【解析】从初始位置转过180°角，磁通量的变 化量为△④=BS-(-BS)=2BS,故A错误；线圈从图示转 过90°的过程中，磁通量的变化量为BS,故B错误；使 框架绕O0'转过60°角，则在磁场方向的投影面积为 号S,则篮通量为BS,放C错误；同理，当使线框绕 00转过30°角，则在磁场方向的投影面积为Y3S, 2 则磁通量为V3BS,故D正确。 2 6.C【解析】通电无限长直导线周围产生的磁场与 距离、电流大小相关，距离相同处的磁感应强度大小相 同；相同距离处电流越大，磁场越强。设垂直纸面向内 为正，MN导线在A、B、C处的磁感应强度分别为-B、 B,、B;PQ导线在A、B、C处的磁感应强度分别为-B2、 -B2、B2;由PQ的电流是MN的2倍，故B2>B1;故A、 B、C处的磁感应强度的矢量和为-(B1+B2)、-(B2-B)、 B,+B2。可知A、C两点磁感应强度大小相同，故A、B 两项错误；依据右手螺旋定则，结合矢量的合成法则， 可知，A、B两点磁感应强度方向相同，C与B方向不 同，故C正确，D错误。 7.A【解析】用右手螺旋定则判断A处通电直导线 在O点上所产生的磁场方向由O到C,大小设为B,C 处通电直导线在O点上所产生的磁场方向垂直OC向 右，而D处直导线中的电 0 Bo A 流，在O点产生的磁场方 向垂直OD指向右下方。 V2 Bo 如图甲所示。依据矢量的 D 合成法则，则三根通电直 导线在0点共同产生的磁 9 场的方向为右下方，大小为B合=(V2+1)B,方向指向 右下方；由于整个空间再加一个大小为B的匀强磁场， O处的磁感应强度刚好为0，可知B的方向指向左上方， N 高中物理必修第三册（人教版） 大小等于B=(V2+1)B。①： 当将D处电流反向，其他 A⑧ 条件都不变时，D处产生的磁 场的方向变成左上方，如图乙 所示。所以三个导线电流产生 的合磁场的方向指向右下方， 乙 大小为B'合=(V2-1)B②。 第7题答图 则此时O点合场强为B。'=B- B'合③，由①②③联立解得B,'=2(V2-1)B。 8.ABC【解析】磁场的方向就是磁感应强度的方 向，故A正确；在磁感线上，任意一点的切线方向跟该 点的磁感应强度方向相同，故B正确；物理学中规定， 磁感应强度的方向与放在该点的小磁针静止时N极所指 的方向相同，故C正确，D错误。 9.BC【解析】开关闭合瞬间，线圈I中电流从无 到有，电流的磁场也从无到有，穿过线圈Ⅱ的磁通量从 无到有，线圈Ⅱ中产生感应电流，电流计G有示数，故 B正确；开关闭合稳定后，线圈I中电流稳定不变，电 流的磁场不变，此时线圈Ⅱ虽有磁通量但磁通量稳定不 变，线圈Ⅱ中无感应电流产生，电流计G无示数，故A 错误；开关闭合稳定后，来回移动滑动变阻器的滑片， 电阻变化，线圈I中的电流变化，电流形成的磁场也发 生变化，穿过线圈Ⅱ的磁通量也发生变化，线圈Ⅱ中有 感应电流产生，电流计G有示数，故C正确；开关断 开瞬间，线圈I中电流从有到无，电流的磁场也从有到 无，穿过线圈Ⅱ的磁通量也从有到无，线圈Ⅱ中有感应 电流产生，电流计G有示数，故D错误。 10.BC【解析】每秒发出的光子数与发光功率和波 长之间的关系为n=PA,故光子数的范围在2.5x105 hc 3.2×105之间。 11.2V2B水平向左 12.(1)前(2)D 【解析】(1)磁传感器用来测量磁场，若在螺线管 充电后进行调零，会损失螺线管外部由电流产生的部分 感应磁场，故在螺线管通电之前调零。 (2)减小通电螺线管的电流，磁感应强度变弱，肯 定小于5mT,大小可能为3mT,将探管从螺线管的另 一端插人时，穿过探管的磁通量的方向发生变化，所以 磁传感器的读数可能为-3mT而不是3mT,故D正确。 13.0.11Wb 【解析】由题意，初磁通量Φ，=BSsin0°=0，末磁通 92 量，=BSsin60°=0.2x0.8xV3WM=0.064V3Wb≈ 2 0.11Wb,所以△Φ=Φ2-Φ=0.11Wb。 14.0.8T 【解析】弹簧拉力F=k△x,金属杆所受磁场力：F= B匹，由平衡条件知FF,即B=hAx,故B=k→ 0.8T。 15.1.5×10°Hz3×10'm 【解析】(1)电磁波一般在空气中传播，传播速度 认为等于光速c=3.0x108m/s,因此 F0k15xo业。 (2)雷达工作时发射电磁脉冲，每个电磁脉冲持续 时间=0.02μs,在两个脉冲时间间隔内，雷达必须接收 到反射回来的电磁脉冲，否则会与后面的电磁脉冲重叠 而影响测量。设最大侦察距离为x,两个脉冲时间间隔 为△=500s-2x100.02us(故脉冲持续时同可以 略去不计)，则2=△，所以x=A=3xI0m, 2 16.(09w(2)2T 【解析】(1)根据题意，由公式①=BS可得，通过 线圈a的磁通量为中=Br=0.01Wb。通过线圈b的磁 通量为中=Bmr=0.04Wb。通过线圈c的磁通量为中= Bπ=0.04Wb。通过三个线圈的磁通量总和为中=Φ+ Φ+Φ=0.09Wb。 (2)根据题意，要使通过三个线圈的磁通量总和 市-0，则有Bm优-)D,解得B=工。 "期末测试题 1.A【解析】磁场和电场都是独立于人的意识之外， 并能被人的意识所反映的客观实在，所以，它们都是一 种物质，不同于由分子、原子组成的物质，看不见，摸不 着，但是通过实验，我们能感知它们的存在。故A正确。 2.B【解析】条形磁铁周围存在由N极出发指向S 极的磁感线。当矩形线框abcd由N端匀速平移到S端 的过程中，磁通量先减少，到正上方时，磁通量是0， 然后磁通量反向增加，所以闭合电路磁通量一直在变 化，线框中始终有感应电流产生。故B正确。 3.C【解析】小球在电场中受到重力和电场力作用， 若从静止释放，小球将沿合力方向做直线运动。小球重 力与电场力的合力沿直线，根据三角形定则，电场力可