第十三章 电磁感应与电磁波初步 单元检测 -2025-2026学年高二物理假期作业

高中物理必修第三册寒假作业、暑假作业 第十三章《电磁感应与电磁波初步》（单元检测）试卷 1、 单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1.下列关于小磁针在磁场中静止时的指向，正确的是(　　) 2.在一条沿南北方向水平放置的导线下方，放一个小磁针，如图所示。当导线接通向右的恒定电流时，观察到小磁针发生转动。下列判断正确的是( ) A. 小磁针的 极将垂直于纸面向外转动 B. 通电导线的磁场对小磁针的作用力使小磁针偏转 C. 将小磁针分别放置在导线上方和下方，小磁针静止时 极指向相同 D. 导线在水平面内沿任意方向放置，通电后都能让下方的小磁针转动 3.两根非常靠近且互相垂直并互相绝缘的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的(　　) A．区域Ⅰ B．区域Ⅱ C．区域Ⅲ D．区域Ⅳ 4..用安培定则判断电流的磁感线方向，下列各图正确的是( ) A. B. C. D. 5.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图线分别表示在磁场中A、B两点处导线所受的力F与通过导线的电流I的关系．下列说法中正确的是(　　) A．A、B两点磁感应强度相等 B．A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度 C．A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度 D．无法比较磁感应强度的大小 6.如图所示，线圈平面与水平方向夹角 ，线圈平面面积为 ，共有 匝，匀强磁场磁感线竖直向下，磁感应强度的大小为 ，设此时穿过线圈的磁通量为正，下列说法正确的是( ) A. 通过线圈的磁通量为 B. 若线圈以 为轴逆时针转过 ，通过线圈的磁通量为 C. 若线圈以 为轴顺时针转过 ，通过线圈的磁通量为 D. 若线圈以 为轴顺时针转过 ，通过线圈磁通量的变化量为 7.在如图所示的电路中，开关 闭合后，下列说法不能使灵敏电流计的指针偏转的是( ) A. 保持右边电路电流不变 B. 将 线圈向左远离 线圈 C. 将开关 突然断开 D. 将滑动变阻器的阻值调小 2、 多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.如图所示，开始时矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内，一半在匀强磁场外。要使线圈产生感应电流，下列方法可行的是( ) A. 将线圈向左平移一小段距离 B. 将线圈向上平移一小段距离 C. 以 为轴转动，且转动角度小于 D. 以 为轴转动，且转动角度小于 9.如图所示，线圈Ⅰ和线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上，下列情况中能引起电流计指针偏转的是(　　) A．闭合开关瞬间 B．开关闭合稳定后 C．开关闭合稳定后移动滑动变阻器的滑片 D．断开开关瞬间 10三根在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图所示．a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等．将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，下列说法正确的是(　　) A．B1＝B2＜B3 B．B1＝B2＝B3 C．a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里 D．a处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里 三、填空题（共计2题，共计16分） 11.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： 保持I与L不变，按磁性从弱到强改换磁体，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越________，这表示B能反映磁场的________． 12．实验：探究感应电流产生的条件 (1)实验一：如图所示，导体棒AB做切割磁感线运动时，线路中________电流产生，而导体棒AB顺着磁感线运动时，线路中________电流产生．(均选填“有”或“无”) (2)实验二：如图所示，当条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中________电流产生，但条形磁铁在线圈中静止不动时，线圈中________电流产生．(均选填“有”或“无”) (3)实验三：如图所示，将小螺线管A插入大螺线管B中不动，当开关S闭合或断开时，电流表中________电流通过；若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中______电流通过；而开关S一直闭合，滑动变阻器的滑动触头不动时，电流表中________电流通过．(均选填“有”或“无”) (4)归纳总结： 实验一中：导体棒做切割磁感线运动，回路的有效面积发生变化，从而引起了磁通量的变化，产生了感应电流． 实验二中：磁铁插入或拔出线圈时，线圈中的磁场发生变化，从而引起了磁通量的变化，产生了感应电流． 实验三中：开关闭合、断开或滑动变阻器的滑动触头移动时，小螺线管A中电流变化，从而引起穿过大螺线管B的磁通量变化，产生了感应电流． 三个实验共同特点是：产生感应电流时闭合回路的磁通量都发生了变化． 四、解答题（共计3题，共计41分） 13．波长为50～100 m的无线电波可通过电离层的反射向远处传播，这些无线电波的频率范围是多大？若传到相隔1 500 km的远处至少需要多长时间？ 14. 如图所示，有一个100匝的线圈，其横截面是边长 的正方形，放在磁感应强度 的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直。若将这个线圈横截面的形状由正方形变成圆形（横截面的周长不变），则在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少？ 15.如图所示，线圈平面与水平方向夹角θ＝60°，磁感线竖直向下，线圈平面面积S＝0.4 m2，匀强磁场磁感应强度B＝0.6 T，则： (1)穿过线圈的磁通量Φ为多少？把线圈以cd为轴顺时针转过120°角，则通过线圈磁通量的变化量为多少？ (2)若θ＝90°，穿过线圈的磁通量为多少？当θ为多大时，穿过线圈的磁通量最大？ 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中物理必修第三册寒假作业、暑假作业 第十三章《电磁感应与电磁波初步》（单元检测）答案 1、 单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1.下列关于小磁针在磁场中静止时的指向，正确的是(　　) 答案　C 解析　根据在磁体外部同名磁极相互排斥可知，选项A错；应用安培定则可知环形电流中心线上的磁场方向由右向左，小磁针N极受到的磁场力向左，选项B错；根据安培定则可知通电螺线管内部磁场向右，内部小磁针N极受到的磁场力向右，选项C对；根据安培定则可知通电直导线右边磁场向里，小磁针N极受到的磁场力向里，选项D错． 2.在一条沿南北方向水平放置的导线下方，放一个小磁针，如图所示。当导线接通向右的恒定电流时，观察到小磁针发生转动。下列判断正确的是( B ) A. 小磁针的 极将垂直于纸面向外转动 B. 通电导线的磁场对小磁针的作用力使小磁针偏转 C. 将小磁针分别放置在导线上方和下方，小磁针静止时 极指向相同 D. 导线在水平面内沿任意方向放置，通电后都能让下方的小磁针转动 [解析]选 。根据右手螺旋定则可得小磁针所在位置的磁场方向为垂直于纸面向里，因为小磁针静止时 极的指向为磁场的方向，所以此时 极将垂直于纸面向里转动， 错误；同理当小磁针放置在导线上方时可得 极将垂直于纸面向外转动，故两种情况下小磁针静止时 极指向不同， 错误；通电导线产生的磁场对小磁针的作用力使小磁针偏转， 正确；根据前面分析可得当导线垂直于纸面，电流方向向外时，此时导线产生的磁场在小磁针处的方向与小磁针 极所指方向相同，此时小磁针不会转动， 错误。 3.两根非常靠近且互相垂直并互相绝缘的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的(　　) A．区域Ⅰ B．区域Ⅱ C．区域Ⅲ D．区域Ⅳ 答案　A 解析　由安培定则可知，I1电流在其上方产生的磁场方向垂直纸面向里，I2电流在其右方产生的磁场方向垂直纸面向里，故只有在区域Ⅰ，两个电流产生的磁场才都向里，选项A正确． 4..用安培定则判断电流的磁感线方向，下列各图正确的是( A ) A. B. C. D. [解析]选 。用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流方向，那么四指的指向（握住）就是磁感线 的环绕方向，故 正确， 错误；让右手弯曲的四指与环形电流方向一致，那么大拇指所指的方向就是磁感线的方向，故 、 错误。 5.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图线分别表示在磁场中A、B两点处导线所受的力F与通过导线的电流I的关系．下列说法中正确的是(　　) A．A、B两点磁感应强度相等 B．A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度 C．A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度 D．无法比较磁感应强度的大小 答案　B 解析　导线受到的磁场力F＝BIL，对于题图中给出的F－I图线，直线的斜率k＝BL，由题图可知ka＞kb，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，故选B. 6.如图所示，线圈平面与水平方向夹角 ，线圈平面面积为 ，共有 匝，匀强磁场磁感线竖直向下，磁感应强度的大小为 ，设此时穿过线圈的磁通量为正，下列说法正确的是( B ) A. 通过线圈的磁通量为 B. 若线圈以 为轴逆时针转过 ，通过线圈的磁通量为 C. 若线圈以 为轴顺时针转过 ，通过线圈的磁通量为 D. 若线圈以 为轴顺时针转过 ，通过线圈磁通量的变化量为 [解析]通过线圈的磁通量为 ，故 错误；若线圈以 为轴逆时针转过 ，线圈平面与磁场垂直，所以通过线圈的磁通量为 ,故 正确；若线圈以 为轴顺时针转过 ，线圈平面与磁场平行，通过线圈的磁通量为 ,故 错误；若线圈以 为轴顺时针转过 ，线圈平面与磁场垂直，通过线圈的磁通量为 ，所以通过线圈磁通量的变化量为 ，故 错误。 7.在如图所示的电路中，开关 闭合后，下列说法不能使灵敏电流计的指针偏转的是( A ) A. 保持右边电路电流不变 B. 将 线圈向左远离 线圈 C. 将开关 突然断开 D. 将滑动变阻器的阻值调小 [解析]保持右边电路电流不变，通过线圈 磁通量不变，不会在 中产生感应电流，灵敏电流计的指针不偏转，故 正确；将 线圈向左远离 线圈时，穿过 线圈的磁通量减小， 线圈有感应电流，灵敏电流计的指针偏转，故 错误；无论是断开开关还是减小滑动变阻器的阻值，都会使 中电流发生变化，从而使线圈 产生的磁场发生变化，引起 中磁通量发生变化，产生感应电流，灵敏电流计的指针偏转，故 、 错误。 2、 多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.如图所示，开始时矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内，一半在匀强磁场外。要使线圈产生感应电流，下列方法可行的是( AC ) A. 将线圈向左平移一小段距离 B. 将线圈向上平移一小段距离 C. 以 为轴转动，且转动角度小于 D. 以 为轴转动，且转动角度小于 [解析]将线圈向左平移一小段距离，通过线圈的磁通量减小，线圈会产生感应电流，故 正确；将线圈向上平移一小段距离，通过线圈的磁通量保持不变，线圈不会产生感应电流，故 错误；以 为轴转动，且转动角度小于 ，通过线圈的磁通量减小，线圈会产生感应电流，故 正确；以 为轴转动，且转动角度小于 ，通过线圈的磁通量保持不变，线圈不会产生感应电流，故 错误。 9.如图所示，线圈Ⅰ和线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上，下列情况中能引起电流计指针偏转的是(　　) A．闭合开关瞬间 B．开关闭合稳定后 C．开关闭合稳定后移动滑动变阻器的滑片 D．断开开关瞬间 答案　ACD 解析　开关闭合瞬间，线圈Ⅰ中电流从无到有，穿过线圈Ⅱ的磁通量也从无到有，线圈Ⅱ中产生感应电流，电流计指针偏转，故A正确；开关闭合稳定后，线圈Ⅰ中电流稳定不变，穿过线圈Ⅱ的磁通量稳定不变，线圈Ⅱ中无感应电流产生，电流计指针不发生偏转，故B错误；开关闭合稳定后，移动滑动变阻器的滑片，线圈Ⅰ中的电流变化，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，电流计指针偏转，故C正确； 开关断开瞬间，线圈Ⅰ中电流从有到无，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，电流计指针偏转，故D正确． 10三根在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图所示．a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等．将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，下列说法正确的是(　　) A．B1＝B2＜B3 B．B1＝B2＝B3 C．a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里 D．a处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里 答案　AC 解析　a、b、c三处的磁感应强度是三根通电导线所产生的磁感应强度的叠加．根据安培定则可知左、右两根导线在a处的磁场方向相反，因为距离相等，所以磁感应强度大小相等，所以左、右两根导线在a处产生的磁感应强度的矢量和为零，a处的磁感应强度等于下面导线在该处产生的磁感应强度，所以a处的磁感应强度方向垂直于纸面向外；同理可知b处的磁感应强度等于右面的导线在该处产生的磁感应强度，所以b处的磁感应强度方向也垂直于纸面向外，三根通电导线在c处产生的磁场方向均是垂直于纸面向里，所以合磁感应强度方向垂直纸面向里，所以B1＝B2＜B3，A、C选项正确，B、D选项错误． 三、填空题（共计2题，共计16分） 11.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： 保持I与L不变，按磁性从弱到强改换磁体，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越________，这表示B能反映磁场的________． 答案　大　大　大　强弱 12．实验：探究感应电流产生的条件 (1)实验一：如图所示，导体棒AB做切割磁感线运动时，线路中________电流产生，而导体棒AB顺着磁感线运动时，线路中________电流产生．(均选填“有”或“无”) (2)实验二：如图所示，当条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中________电流产生，但条形磁铁在线圈中静止不动时，线圈中________电流产生．(均选填“有”或“无”) (3)实验三：如图所示，将小螺线管A插入大螺线管B中不动，当开关S闭合或断开时，电流表中________电流通过；若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中______电流通过；而开关S一直闭合，滑动变阻器的滑动触头不动时，电流表中________电流通过．(均选填“有”或“无”) (4)归纳总结： 实验一中：导体棒做切割磁感线运动，回路的有效面积发生变化，从而引起了磁通量的变化，产生了感应电流． 实验二中：磁铁插入或拔出线圈时，线圈中的磁场发生变化，从而引起了磁通量的变化，产生了感应电流． 实验三中：开关闭合、断开或滑动变阻器的滑动触头移动时，小螺线管A中电流变化，从而引起穿过大螺线管B的磁通量变化，产生了感应电流． 三个实验共同特点是：产生感应电流时闭合回路的磁通量都发生了变化． 答案　(1)有　无　(2)有　无　(3)有　有　无 四、解答题（共计3题，共计41分） 13．波长为50～100 m的无线电波可通过电离层的反射向远处传播，这些无线电波的频率范围是多大？若传到相隔1 500 km的远处至少需要多长时间？ 答案　3×106～6×106 Hz　5×10－3 s 解析　由c＝λf得， f1＝＝ Hz＝6×106 Hz， f2＝＝ Hz＝3×106 Hz， 所以频率范围为3×106～6×106 Hz 由x＝ct可得 t＝＝ s＝5×10－3 s. 14. 如图所示，有一个100匝的线圈，其横截面是边长 的正方形，放在磁感应强度 的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直。若将这个线圈横截面的形状由正方形变成圆形（横截面的周长不变），则在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少？ [答案] [解析]线圈横截面是正方形时的面积 穿过线圈的磁通量 截面形状为圆形时，其半径 截面面积大小 穿过线圈的磁通量 所以磁通量的变化量 。 15.如图所示，线圈平面与水平方向夹角θ＝60°，磁感线竖直向下，线圈平面面积S＝0.4 m2，匀强磁场磁感应强度B＝0.6 T，则： (1)穿过线圈的磁通量Φ为多少？把线圈以cd为轴顺时针转过120°角，则通过线圈磁通量的变化量为多少？ (2)若θ＝90°，穿过线圈的磁通量为多少？当θ为多大时，穿过线圈的磁通量最大？ 答案　(1)0.12 Wb　0.36 Wb　(2)0　0 解析　(1)线圈在垂直磁场方向上的投影面积 S⊥＝Scos 60°＝0.4× m2＝0.2 m2 穿过线圈的磁通量Φ1＝BS⊥＝0.6×0.2 Wb＝0.12 Wb. 线圈以cd为轴顺时针方向转过120°角后变为与磁场垂直，但由于此时磁感线从线圈平面穿入的方向与原来相反，故此时通过线圈的磁通量Φ2＝－BS＝－0.6×0.4 Wb＝－0.24 Wb. 故磁通量的变化量ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|－0.24－0.12| Wb＝0.36 Wb. (2)当θ＝90°时，线圈在垂直磁场方向上的投影面积S⊥′＝0，据Φ＝BS⊥知，此时穿过线圈的磁通量为零．当θ＝0时，线圈平面与磁场垂直，此时S⊥″＝S，穿过线圈的磁通量最大． 学科网（北京）股份有限公司 $