内容正文:
第十三章电磁感应与电磁波单元检测同步练习(基础卷)
2025-2026学年高一下学期人教版必修三
一、单选题
1.下面说法正确的是( )
A.磁感应强度的方向就是小磁针静止时在该点的受力方向
B.磁场的方向由放置在该点的小磁针静止时N极所指的方向决定
C.放置在磁场中某点的小磁针静止时S极所指方向就是该点磁感应强度的方向
D.磁场中某点的磁感应强度方向由磁场本身决定,与小磁针无关
2.下列属于磁感应强度的单位是( )
A.T(特斯拉) B.Wb(韦伯) C.N(牛顿) D.V(伏特)
3.下列物理量属于矢量的是( )
A.磁感应强度 B.磁通量 C.电容 D.电势能
4.如图所示,表示蹄形磁铁周围的磁感线,磁场中有a、b两点,下列说法正确的是( )
A.a处的磁场比b处的磁场强
B.b处的磁场比a处的磁场强
C.蹄形磁铁的磁感线起始于蹄形磁铁的N极,终止于蹄形磁铁的S极
D.a处没有磁感线,所以磁感应强度为零
5.如图所示,通电螺线管内部中间的小磁针静止时N极指向右端,下列说法正确的是( )
A.电源的端为负极
B.螺线管右侧的小磁针端是S极
C.螺线管内部磁感线方向由指向
D.螺线管的端等效为磁极的N极
6.无限长直导线在周围某点产生的磁场的磁感应强度大小与导线中电流大小成正比,与该点到导线的距离成反比。三根无限长直导线垂直纸面平行放置,分别位于直角三角形OMN的三个顶点处。导线中通入大小分别为2I、I、和I的恒定电流,方向如图所示。P为MN连线中点,则P处磁感应强度方向为( )
A.水平向右 B.水平向左 C.竖直向下 D.竖直向上
7.如图所示,为电磁铁,C为胶木秤盘,和C(包括支架)的总重量,为铁片,质量为,整个装置用轻绳悬于点,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻绳上拉力( )
A. B.
C. D.
二、多选题
8.下列各图中,已标出电流及电流磁场的方向,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
9.如图所示,两根长直导线分别从纸面上的A、B两点垂直穿过纸面,两根导线里通有大小相等的恒定电流。A、B两点连线的中点为O,C、D为中垂线上的两点。已知,C点磁感应强度大于D点磁感应强度,下列说法正确的是( )
A.A、B导线中的电流方向相反
B.A、B导线中的电流方向相同
C.C、D两点的磁感应强度方向相反
D.C、D两点的磁感应强度方向相同
10.如图所示,直导线MN竖直放置并通以向上的电流I,矩形金属线框abcd与MN处在同一平面,边ab与MN平行,则( )
A.线框向左平移时,线框中有感应电流
B.线框竖直向上平移时,线框中有感应电流
C.线框以MN为轴转动时,线框中有感应电流
D.MN中电流突然变小时,线框中有感应电流
三、实验题
11.奥斯特发现了电流能在周围产生磁场,法拉第认为磁也一定能生电,并进行了大量的实验。图中环形物体是法拉第使用过的线圈,A、B两线圈绕在同一个铁环上,A与直流电源连接,B与灵敏电流表连接。实验时电流表指针___________(填“有”“没有”)偏转,其原因是___________。
12.甲、乙、丙是探究感应电流产生条件的实验。
(1)实验丙,开关S闭合或断开瞬间,电流表中______电流通过;保持开关S闭合,滑动变阻器的滑动触头不动,电流表中______电流通过;保持开关S闭合,将铁芯从A中拨出时,电流表中______电流(均选填“有”或“无”)。
(2)实验丙,开关S断开瞬间G表指针右偏,若保持开关S闭合,突然将铁芯抽出,此时G表指针向______偏转(选填“左”或“右”)。
四、解答题
13.如图所示,将边长分别为和的正方形线圈甲、乙放在水平面上,在线圈甲内加方向垂直线圈平面向里、磁感应强度大小的匀强磁场。
(1)若线圈甲内磁场的磁感应强度减小到,方向不变,则穿过两线圈的磁通量的变化量分别为多少?
(2)若保持匀强磁场的磁感应强度大小不变,线圈乙绕水平轴转动角,则穿过线圈乙的磁通量的变化量为多少?
14.如图所示,固定于水平面上的金属架处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒沿框架向右运动。时,到达的位置恰好使构成一个边长为的正方形,磁感应强度随时间变化,二者满足以下关系。求
(1)时穿过回路的磁通量;
(2)为使棒中不产生感应电流,从开始,金属棒沿框架向右运动的位移随时间应满足的关系式?
15.如图所示,将半径分别为R甲=10cm、R乙=15cm的单匝圆形线圈甲、乙放在水平面上,且两线圈为同心圆,在线圈甲内加垂直线圈平面向下的磁感应强度为B1=0.8T的匀强磁场。则:(π取3.14,计算结果保留3位有效数字)
(1)若磁场的磁感应强度减小到B2=0.4T,则穿过两线圈的磁通量的变化量分别为多少;
(2)若保持匀强磁场的磁感应强度大小不变,方向转到与竖直方向成30°角,则穿过线圈甲的磁通量的变化量为多少;
(3)若保持匀强磁场不变,将线圈乙转过180°角,则穿过线圈乙的磁通量的变化量为多少。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
A
B
B
A
B
CD
BC
AD
11. 没有 磁通量不发生变化
12. 有 无 有 右
13.(1)4.0×10-3Wb,4.0×10-3Wb
(2)0
【详解】(1)线圈甲正好与磁场区域重合,有效面积
磁感应强度大小时穿过线圈的磁通量Φ1=B1S甲
磁感应强度大小时穿过线圈的磁通量Φ2=B2S甲
则穿过甲线圈的磁通量的变化量的大小ΔΦ甲=|Φ2-Φ1|=4.0×10-3Wb
由于线圈乙的面积大于磁场面积,磁感线穿过线圈甲、乙的有效面积相同,故穿过线圈乙的磁通量的变化量与穿过线圈甲的磁通量变化量相同,则有ΔΦ乙=4.0×10-3Wb
(2)线圈乙绕ab轴转动30°角时,线圈乙垂直于ab的边在垂直磁场方向的投影L乙cos30°≈13cm>L甲
则有Φ3=B1S甲
可知ΔΦ=|Φ3-Φ1|=0
14.(1)
(2)
【详解】(1)由,知时,
故磁通量
(2)由,得
为使棒中不产生感应电流,则要使得穿过闭合回路的磁通量不变,即
解得
15.(1)1.26×10-2Wb;1.26×10-2Wb;(2)3.37×10-3Wb;(3)5.02×10-2Wb
【详解】(1)线圈甲面积正好与圆形磁场区域重合,设圆形磁场区域半径为r,则
r=R甲,Φ1=B1πr2,Φ2=B2πr2
故
ΔΦ=|Φ2-Φ1|=|B2-B1|πr2≈1.26×10-2Wb
线圈乙面积大于圆形磁场面积,有磁感线穿过的面积与线圈甲相同,故磁通量的变化量与线圈甲相同。
(2)磁场转过30°,线圈甲在垂直磁场方向的投影面积为πr2cos30°,则
Φ3=B1πr2cos30°
故
ΔΦ1=|Φ3-Φ1|=B1πr2(1-cos30°)≈3.37×10-3Wb
(3)初状态磁感线从正对读者的一面穿入,线圈转180°后,磁感线从正对读者的一面穿出,故
ΔΦ2=|-B1S-B1S|=2B1πr2≈5.02×10-2Wb
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