第13章 电磁感应与电磁波初步 章末综合检测（学用word）-【优学精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版）

章末综合检测（五）　电磁感应与电磁波初步 1.A　条形磁铁周围存在磁场，故在甲图中小磁针的偏转情况形象描述了条形磁铁周围磁场的分布，故A正确；乙图是电磁感应的装置图，根据此原理制成了发电机，故B错误；丙图表明通电导线周围存在着磁场，这一物理现象是奥斯特发现的，故C错误；由丁图可知，两边线圈的电流相同，但左边线圈的匝数多，故其磁性强，则左边铁钉吸引大头针多，故D错误。 2.D　根据安培定则：用右手握住环形电流，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的方向就是环形电流轴线处磁场方向，故选D。 3.C　磁铁外部的磁感线从磁铁的N极发出，S极进入，A、D错误；直线电流的磁场方向根据安培定则判断，大拇指指向电流方向，弯曲的四指指向磁感线方向，即从上向下看应为顺时针方向，B错误；环形电流产生的磁场方向根据安培定则判断，弯曲的四指指向电流方向，大拇指指向环形电流轴线处磁感线方向，C正确。 4.C　地磁场的磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ，则穿过“眼眶”的磁通量大小为Φ1＝Bsin θ·π＝BπD2sin θ，故A错误；“超级天眼”处于北半球，根据地磁场的分布特征可知，磁感应强度B的方向为穿出“眼眶”斜向下，故B错误；根据地磁场的分布特征的对称性规律可知，地球自转过程中，“天眼眼眶”所在处地磁场的磁感应强度大小始终为B，方向始终与水平面夹角为θ，即穿过“眼眶”的磁通量大小始终为BπD2sin θ，则在地球自转过程中，任意时间内穿过“眼眶”磁通量的变化量始终为0，故C正确，D错误。 5.C　地球磁场的南极大致在地理北极附近，磁场的北极大致在地理南极附近，由表中z轴数据可看出z轴的磁场方向竖直向下，则测量地点应位于北半球，故A错误；由上述可知测量地在北半球，而北半球地磁场指向北方斜向下，由于Bx＝0、By＞0可知，y轴正方向指向北方，x轴正方向指向东方，故B错误，C正确；磁感应强度为矢量，由题目数据可得此处的磁感应强度大致为B＝≈50 μT，故D错误。 6.B　图甲中电路闭合，但磁通量不变，没有感应电流产生，A错误；图乙中金属线框绕MN匀速转动，磁通量时刻变化，能产生感应电流，B正确；图丙中电路闭合，面积增大，磁感应强度减弱，无法判断磁通量是否变化，故无法判断是否有感应电流产生，C、D错误。 7.C　c点的磁感应强度大小为0，说明通电直导线在c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，即通电直导线在c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于纸面向外，故A错误；根据安培定则可知，通电直导线在a点产生的磁感应强度方向水平向右，与匀强磁场的磁感应强度进行合成可知，a点的磁感应强度大小为2 T，故B错误；根据安培定则可知，通电直导线在b点产生的磁感应强度方向竖直向下，根据平行四边形定则可知，b点的磁感应强度大小为 T，方向与B的方向成45°斜向右下方，故C正确，D错误。 8.AC　磁感应强度定义式B＝的适用条件是通电直导线垂直于磁场方向，若不垂直时，L为通电直导线垂直于磁场方向的有效投影长度，图甲中通电直导线垂直于磁场方向的有效投影长度为Lcos θ，所以磁感应强度大小为B1＝，A正确；图乙、丙、丁中通电直导线均与磁场垂直，所以磁感应强度大小均为B＝，C正确，B、D错误。 9.CD　设原磁通量为正值，则Φ1＝BSsin 30°＝4×10－5 Wb，A错误；旋转60°后磁通量Φ2＝－BSsin 30°＝－4×10－5 Wb，由此可知磁通量的变化量ΔΦ＝＝8×10－5 Wb，B错误，C正确；旋转过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中有感应电流产生，D正确。 10.BD　电磁波从发射到接收，通过的路程是雷达到目标距离的2倍，从题图中可以看出，两个尖形波间隔为10个小格，即全程的时间为1×10－4 s，单程的时间为0.5×10－4 s，则x＝vt＝3.0×108 m/s×0.5×10－4 s＝15 km，故A错误，B正确；该雷达发出的电磁波的波长λ＝＝0.01 m＝1.0 cm，故C错误，D正确。 11.（1）B　（2）BD　（3）C 解析：（1）合上开关的瞬间，图甲中的导体棒没有做切割磁感线的运动，没有感应电流，电流计的指针不会发生偏转，A错误；合上开关的瞬间，线圈A中的磁通量发生改变，进而引起线圈B中的磁通量发生改变，从而产生感应电流，电流计的指针会发生偏转，B正确，C、D均错误。 （2）图甲，导体ab在磁场中垂直于磁感线运动时，电流计指针会偏转，而沿着磁感线运动时，电流计指针不会偏转，A错误；图乙，闭合开关，拔出线圈A中铁棒的瞬间，线圈A中的磁通量发生改变，线圈B中的磁通量随之发生改变，产生感应电流，电流计的指针发生偏转，B正确；图乙，当开关闭合，线圈A电流稳定后，线圈中的磁通量没有发生改变，不能产生感应电流，电流计的指针不发生偏转，C错误；图乙，开关闭合，移动滑动变阻器的滑片时，线圈A中的电流大小发生改变，磁感应强度发生改变，通过线圈的磁通量发生改变，线圈B中的磁通量随之改变，线圈B从而产生感应电流，故电流计的指针发生偏转，D正确。 （3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于最大阻值处，即图示中的C端。 12.（1）无　有 （2）图见解析　①见解析　②见解析　③见解析 解析：（1）当开关始终处于闭合状态时，因穿过a线圈的磁通量不变，所以无感应电流产生。闭合开关瞬间，穿过a线圈的磁通量突然增大，所以有感应电流产生。断开开关瞬间，穿过a线圈的磁通量突然减小，所以有感应电流产生。 （2）实物连接如图所示。 ①将原线圈A插入副线圈B中，闭合（或断开）开关瞬间； ②闭合开关后，将原线圈A插入副线圈B时或从副线圈B中抽出时； ③闭合开关，将原线圈A插入副线圈B后，移动滑动变阻器的滑片。 13.（1）BS　（2）BS　BS 解析：（1）根据磁通量的定义知，穿过平面的磁通量为Φ1＝BS。 （2）转过60°后穿过线框平面的磁通量为Φ2＝BS⊥＝BS·cos 60°＝BS 磁通量变化量为ΔΦ＝｜Φ2－Φ1｜＝BS 即穿过线框平面的磁通量的变化量为BS。 14.（1）1.0×10－4 T　（2）1.5×10－4 N 解析：（1）直导线垂直于磁感线方向放入水平匀强磁场中，由B＝代入数据解得 B＝＝ T＝1.0×10－4 T。 （2）由F＝BIL可知在磁感应强度和导线长度一定时，磁场力与电流成正比，即＝ 代入数据解得F2＝1.5×10－4 N。 15.（1）3.0×10－3 m　（2）300个 解析：（1）光脉冲持续时间即为发射一个光脉冲所需要的时间，所以一个光脉冲的长度为ΔL＝cΔt＝3.0×108×1.0×10－11 m＝3.0×10－3 m。 （2）一个光脉冲所具有的能量为ΔE＝PΔt＝1.0×1010×1.0×10－11 J＝0.1 J 消除面积为50 mm2的色斑需要的光脉冲数是n＝＝＝300（个）。 学科网（北京）股份有限公司 $ 章末综合检测（五）　电磁感应与电磁波初步 （满分：100分） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1.（2025·辽宁大连期中）图中与磁现象有关的四个实验，其对应判断正确的是（　　） A.甲图中小磁针的偏转情况形象描述了磁体周围磁场的分布 B.乙图说明磁场对电流有力的作用，根据该原理制成了电动机 C.丙图表明通电导线周围存在着磁场，这一物理现象是法拉第发现的 D.丁图中左边铁钉吸引大头针较多，表明左侧线圈内电流大，电磁铁磁性强 2.（2025·贵州贵阳期末）安培认为，在物质内部，存在着一种环形电流—分子电流。分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。若某一物质微粒两侧磁极如图所示，下列利用安培定则判断电流方向正确的是（　　） 3.（2025·四川成都期末）关于磁铁和电流的磁感线分布，下列四幅图中正确的是（　　） 4.（2025·山东菏泽期中）如图所示，我国的球面射电望远镜（FAST）是世界上最大的单口径射电望远镜，被称为“超级天眼”，并通过随地球自转指向太空不同方向。“天眼眼眶”的直径为D，其边缘圆周处于同一水平面内，其所在处地磁场的磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ，则（　　） A.穿过“眼眶”的磁通量大小为BπD2 B.磁感应强度B的方向为穿出“眼眶”斜向上 C.在地球自转90°的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为0 D.在地球自转180°的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为BπD2 5.（2025·辽宁沈阳期末）某智能手机中有多种传感器，其中包括磁传感器，安装合适的软件后，利用手机中的磁传感器可以测量磁感应强度。地磁场的磁感线分布如图甲所示。小明为了测量当地的地磁场，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy平面，如图乙所示。某次测量时，手机水平放置，z轴正方向竖直向上，测出以下数据Bx＝0、By＝22 μT、Bz＝－45 μT。根据测量结果可以推断（　　） A.测量地点位于南半球 B.x轴正方向指向西方 C.y轴正方向指向北方 D.当地地磁场的磁感应强度大小约为30 μT 6.如图所示，图甲中金属线框平面与磁感线始终垂直；图乙中通电导线中的电流恒定，金属线框的转轴MN与通电直导线平行；图丙中金属框架水平，磁场竖直向下。以下几种情况中，对于感应电流分析正确的是（　　） A.图甲中金属线框匀加速向右运动，线框中一定有感应电流 B.图乙中金属线框绕MN匀速转动，线框中一定有感应电流 C.图丙中磁感应强度逐渐减弱（未减至0）的过程中，金属棒MN在水平金属框架上向右匀速运动，回路中一定有感应电流产生 D.图甲、乙、丙中都不会产生感应电流 7.（2025·四川攀枝花期末）如图，一根通电直导线垂直放在方向水平向右、磁感应强度大小为B＝1 T的匀强磁场中，以导线为圆心的圆周上有a、b、c、d四个点，ac为竖直直径，bd为水平直径，直导线垂直于纸面，已知c点的磁感应强度大小为0。下列说法正确的是（　　） A.直导线中电流方向垂直于纸面向里 B.a点的磁感应强度大小为0 C.b点的磁感应强度方向与B的方向成45°斜向右下方 D.b点的磁感应强度大小为2 T 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8.（2025·四川成都期末）长度为L、通有电流I的直导线按甲、乙、丙、丁四种方式放入四个不同的匀强磁场中，所受的磁场力大小均为F。关于各磁场的磁感应强度大小B，下列说法正确的是（　　） A.图甲中磁场的磁感应强度大小B1＝ B.图乙中磁场的磁感应强度大小B2＝ C.图丙中磁场的磁感应强度大小B3＝ D.图丁中磁场的磁感应强度大小B4＝ 9.（2025·河南周口阶段练习）将面积为4.0×10－4 m2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0.2 T。现将线圈以ad边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为4×10－5 Wb 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8×10－5 Wb D.旋转过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中有感应电流产生 10.雷达是利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，它可以向一定方向发射电磁波脉冲，当电磁波脉冲遇到障碍物时会发生反射。雷达在发射和接收到反射回来的电磁波脉冲时，在监视屏上将对应呈现出一个尖形波。某防空雷达发射的电磁波频率f＝3×104 MHz，如果雷达监视屏上显示某次发射和接收的尖形波如图所示（相邻刻线间表示的时间间隔为1.0×10－5 s），则被监视的目标到雷达的距离x以及该雷达发出的电磁波的波长λ为（　　） A.x＝30 km B.x＝15 km C.λ＝0.10 m D.λ＝1.0 cm 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 11.（6分）（2025·湖北武汉期中）某实验小组准备了如图甲、乙所示的实验装备组成实验电路，研究电磁感应现象。 （1）接好电路，合上开关的瞬间，电流计指针发生偏转的是　　　　（填正确答案前的标号）。 A.图甲 B.图乙 C.图甲和图乙 D.都未发生偏转 （2）实验探究过程中，下列说法正确的是（多选，填正确答案前的标号）（　　） A.图甲，导体ab在磁场中分别垂直于磁感线与沿着磁感线运动时，电流计指针均会偏转 B.图乙，闭合开关，拔出线圈A中的铁棒一瞬间时，电流计的指针发生偏转 C.图乙，当开关闭合，线圈A电流稳定后，电流计的指针发生偏转 D.图乙，开关闭合时，移动滑动变阻器的滑片，电流计的指针偏转，线圈B中出现感应电流 （3）图乙接通开关进行实验时，滑动变阻器滑片P应该滑置在　　　　（填“C”或“D”）端。 12.（8分）（2025·山西运城期中）逆向思维是一种重要的思想方法，在这种思想方法的引领下，许多重要的科学定律被发现。“电生磁，磁生电”这种逆向互生的关系，体现了物理学中的一种对称美。请思考： （1）1831年，物理学家法拉第用如图所示的实验，成功发现了磁生电现象，当开关始终处于闭合状态时，a线圈中　　　　（选填“有”或“无”）感应电流产生，当开关闭合或断开瞬间，a线圈中　　　　（选填“有”或“无”）感应电流产生。 （2）如图是某兴趣小组研究磁生电现象所准备的器材。 请你协助该小组完成如下工作，用实线代替导线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路；将小量程电流表和线圈B连接成副线圈回路，并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量，使副线圈回路产生感应电流的三种方式： ①　　　　　　　　； ②　　　　　　　　； ③　　　　　　　　。 13.（10分）如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，求： （1）穿过平面的磁通量为多少？ （2）若使框架绕OO'转过60°角，则穿过线框平面的磁通量为多少？穿过线框平面的磁通量变化量为多少？ 14.（14分）如图所示，将一根长为L＝0.5 m的直导线垂直于磁感线方向放入水平匀强磁场中，当导线通以2 A的电流时，导线受到的磁场力为1.0×10－4 N。 （1）求匀强磁场的磁感应强度B的大小； （2）若该导线中通以3 A的电流，试求此时导线所受磁场力的大小。 15.（16分）一种红宝石激光器发射的激光是不连续的一道道闪光，每道闪光称为一个光脉冲，若这种激光器光脉冲的持续时间为1.0×10－11 s，波长为694.3 nm，发射功率为1.0×1010 W。 （1）每列光脉冲的长度是多少？ （2）用红宝石激光照射皮肤色斑，每1 cm2吸收能量达到60 J以后，色斑便逐渐消失，一颗色斑的面积是50 mm2，则它需要吸收多少个红宝石激光脉冲才能逐渐消失？ 5 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $