内容正文:
第六章 电磁现象与电磁波 单元基础夯实综合检测训练(A卷)
一、单选题
1.如图所示,一个在水平桌面上向右做直线运动的钢球,在它运动路线的旁边放一块磁铁,则钢球可能的运动轨迹是( )
A.轨迹① B.轨迹② C.轨迹③ D.轨迹④
2.如图所示,纸面内有一沿南北方向水平放置的直导线,其正下方有一沿导线方向静止的小磁针。当导线中通有从a到b的电流时,下列判断正确的是( )
A.小磁针不偏转 B.小磁针N极垂直纸面向外偏转
C.小磁针N极垂直纸面向里偏转 D.将小磁针取走,直导线周围的磁场消失
3.如图所示,是智能扶手电梯的原理图,其中R是压敏电阻。电梯上无乘客时,电动机转动变慢,使电梯运动变慢;电梯上有乘客时,电动机转动变快,使电梯运动变快。下列说法正确的是( )
A.电磁铁上端是N极 B.电磁继电器与发电机工作原理相同
C.电梯上无乘客时,衔铁与触点2接触 D.电梯上有乘客时,压敏电阻R的阻值减小
4.下列关于磁现象的说法正确的是( )
A.自然界中的磁体总存在着两个磁极
B.磁场中小磁针磁极受力方向就是磁场方向
C.磁场、磁感线都是客观存在的
D.磁感线都是从磁体N极出发终止于磁体S极
5.如图所示,在平面直角坐标系中,a、b、c是等边三角形的三个顶点,三个顶点处分别放置三根互相平行的长直导线,导线中通有大小相等的恒定电流,方向垂直纸面向里.对于顶点c处的通电直导线所受安培力的方向,下列说法中正确的是( )
A.沿y轴正方向
B.沿y轴负方向
C.沿x轴正方向
D.沿x轴负方向
6.如图所示,在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中,有一个矩形线圈 abcd,线圈平面与磁场垂直,O1O2是线圈的对称轴,下列选项中能够使线圈回路产生感应电流的是( )
A.使线圈向右匀速移动
B.使线圈向右加速移动
C.使线圈垂直于纸面向里平动
D.使线圈绕O1O2轴转动
7.电磁辐射是一种复合的电磁波,以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量。人体生命活动包含一系列的生物电活动,这些生物电对环境的电磁波非常敏感,因此,电磁辐射可以对人体造成影响和损害。《环境电磁波卫生标准》等法规规定:当电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不超过0.15W/m2时,对人体没有任何影响。某办公区域内采用如图所示的无线路由器,若它的电磁辐射功率是7.5W,则人体与该装置的安全距离至少为( )
A.2.0m B.3.0m C.4.0m D.6.0m
8.关于磁场和磁感应线,以下说法不正确的是( )
A.磁场看不见摸不着,但可以借助小磁针感知它的存在
B.磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
C.磁场对放入其中的磁体有力的作用
D.地球周围存在磁场
9.在磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根长通电直导线,电流的方向垂直于纸面向里。如图所示,a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中( )
A.b、d两点的磁感应强度相同 B.a、b两点的磁感应强度大小相等
C.c点的磁感应强度的值最小 D.b点的磁感应强度的值最大
10.物理学中的许多规律是通过实验发现的,下列说法中符合史实的是( )
A.法拉第通过实验发现了电磁感应现象
B.牛顿通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持
C.奥斯特通过实验发现了电流的热效应
D.卡文迪许通过扭秤实验测出了静电力常量
二、多选题
11.下列有关物理方法和创新实验的叙述正确的是( )
A.库仑发明了扭秤,巧妙而准确地测量出了电荷间的静电力
B.奥斯特发现了电流的磁效应
C.安培开创了科学实验之先河,测出了万有引力常数
D.法拉第发现了电磁感应现象,并制作了世界上第一台发电机
12.下列物理公式属于定义式的是( )
A. B. C. D.
13.物理是以实验为基础的学科,实验是培养学生实践能力和科学思维的重要手段。关于以下实验现象的说法正确的是( )
A.甲图中,奥斯特观察到通电导线使小磁针发生偏转,从而发现电流周围存在磁场
B.图乙中闭合开关S瞬间,与线圈P连接的电流计的指针不偏转
C.图丙中水平圆环从位置M向位置L运动的过程中,穿过圆环的磁通量先增大后减小
D.图丁中磁铁向右插入不闭合线圈,线圈中会产生感应电流
14.2022年5月10日,天舟四号货运飞船顺利升空,并与空间站完成自主快速交会对接。下列有关飞船和空间站的说法中,正确的是( )
A.对接后,以核心舱为参照物,飞船是静止的
B.飞船内的物资被送到空间站后,质量不变
C.天舟四号在加速升空过程中,机械能守恒
D.空间站的天地互联,是利用电磁波传递信息的
15.小明在某次物理社团活动中,用磁体将缝衣针磁化后,放在水中漂浮的一片树叶上制成“指南针”,多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶的尖端总是指向南方。下列说法正确的是( )
A.树叶尖端指向地磁北极
B.“指南针”的N极应标注在树叶尖端
C.用磁体的N极靠近树叶尖端会相互吸引
D.“指南针”周围存在磁场和磁感线
16.如图所示,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2,L1中的电流方向向左,L2中的电流方向向上;L1的正上方有a、b两点,它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中,外磁场的磁感应强度大小为B0,方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0,方向也垂直于纸面向外。则( )
A.流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
B.流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
C.流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
D.流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
三、填空题
17.如图所示,导体AB做切割磁感线运动时,线路中___________(选填“有”或“无”)电流产生。
18.智能家居已广泛应用于生活中,手机通过___________(选填“电磁波”或“超声波”)远程控制扫地机器人,充电时机器人内置的电池属于___________(选填“用电器”或“电源”)。
19.东汉时期思想家王充在《论衡》中有关于“司南之杓,投之于地,其柢(即勺柄)指南”的记载。如图所示,司南呈勺形,静止在一个刻着方位的光滑盘上。结合材料,回答问题:
(1)司南能“指南”是因为地球存在地磁场,地磁南极在___________附近(选填“地理南极”或“地理北极”);
(2)司南可以看做条形磁体,“柢”相当于磁体的___________极(选填“N”或“S”)。
20.如图所示,将两根细铁丝靠近条形磁铁的S 极,细铁丝会被吸引到磁铁的S 极上这是因为铁丝______ 选填:“磁化”或“退磁”后,上端相当于______ 选填“N极”“S极”,与条形磁铁的S 极相吸引,下端相当于______ 选填“N极”“S极”两铁丝的下端极性______ 选填“相同”“相反”,由于______ 选填“同名”“异名”磁极相互排斥,故两铁丝的上端距离较近,下端距离较远.
四、解答题
21.如图所示,光滑水平面上放有两个相同的磁铁,让两磁铁靠近后放手,会观察到什么现象?为什么?
22.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?
23.卫星电视传播是指电视台把无线电信号传送到高空的通信卫星上,卫星再把信号传送至地面上的其他地区.因此,我们看到卫星电视信号显示的整点时间要比本地有线电视的要晚一些
(1)解释产生这种延迟的原因.
(2)若通信卫星高度约为36000km,无线电信号传播速度为,估算这一时间差.
24.在磁感线向下的匀强磁场中放入一通电导线,导线与磁场方向垂直,导线长为1 cm,电流为0.5 A,所受的磁场力大小为5 × 10−4 N。
(1)求该位置的磁感应强度B的大小;
(2)有一面积S = 0.4 m2的矩形线圈abcd放入该磁场中,当线圈平面与水平方向夹角θ = 60°时,如图所示,求穿过线圈的磁通量Φ1;
(3)当线圈绕cd轴逆时针转动60°时,求此时的磁通量Φ2及该过程中磁通量的变化量ΔΦ。
试卷第1页,共3页
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《第六章 电磁现象与电磁波 单元基础夯实综合检测训练(A卷)》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
D
A
B
D
A
B
C
A
题号
11
12
13
14
15
16
答案
ABD
BC
AC
ABD
AC
AC
1.C
【详解】钢球受到磁铁吸引力的方向与速度的方向不共线,应做曲线运动并偏向磁铁;初速度方向应沿轨迹的切线,只有轨迹③满足上述条件,故C正确,ABD错误。
故选C。
2.C
【详解】由右手螺旋定则,通电导线下方磁场方向,垂直纸面向里,小磁针N极垂直纸面向里偏转。
A.由上述分析,A错误;
B.由上述分析,B错误;
C.由上述分析,C正确;
D.将小磁针取走,通电直导线周围的磁场仍然存在.
故选C。
3.D
【详解】A.根据安培定则,伸出右手,四指的方向为电流的方向,大拇指的方向为N极的方向,故电磁铁的下端为N极,上端为S极,故A错误;
B.电磁继电器工作的原理是电流的磁效应,即通电导线周围存在磁场,而发电机工作的原理是电磁感应现象,即闭合电路的部分导体切割磁感线时,会产生感应电流,故B错误;
C.如题图所示,当触点与1接触时,电动机与定值电阻串联,电动机分担的电压比较小,转速比较慢,而当触点与2接触时,只有电动机接入电路,电动机转动变快,故当有乘客时,衔铁与2接触,没有乘客时,衔铁与1接触,故C错误;
D.当有乘客时,衔铁与2接触,此时衔铁被吸下来,说明通过电磁铁的磁性变强,通过电磁铁的电流变大,则说明压敏电阻的阻值变小,故D正确。
故选D。
4.A
【详解】A.自然界中的磁体无论是否被分割,均存在N极和S极,未发现单磁极的磁体,故A正确;
B.磁场方向定义为小磁针静止时N极的受力方向,若为S极则受力方向与磁场方向相反,故B错误;
C.磁场是客观存在的,但磁感线是人为假想的曲线,用于描述磁场分布,并非真实存在,故C错误;
D.磁感线在磁体外部从N极到S极,但在内部从S极回到N极,形成闭合曲线,故D错误。
故选A。
5.B
【详解】等边三角形的三个顶点a、b、c处均有一通电导线,且导线中通有大小相等的恒定电流.
由安培定则可得:导线a、b的电流在c处的合磁场方向水平向右.再由左手定则可得:安培力的方向是竖直向下,指向y轴负向.故B正确,ACD错误,故选B.
点睛:从题中可得这一规律:通电导线的电流方向相同时,则两导线相互吸引;当通电导线的电流方向相反时,则两导线相互排斥.该题也可以先由同向电流相互吸引分别求出a对c的作用力与b对c的作用力,然后求和.
6.D
【详解】使线圈向右移动,向右加速移动,或者垂直纸面向里平动,都不能使得穿过线圈的磁通量发生变化,所以没有感应电流产生,而使线圈绕O1O2轴转动,穿过线圈的磁通量发生变化,有感应电流产生,故D正确,ABC错误。
7.A
【详解】设人体与该装置的安全距离至少为x,则
解得
x≈2.0m
故选A。
8.B
【详解】A.磁场看不见摸不着,但可以借助小磁针感知它的存在。故A正确;
B.磁感线是人为的假设的曲线,实际不存在的曲线。故B错误;
C.磁场对放入其中的磁体有力的作用,故C正确;
D.地球周围存在磁场,故D正确。
故选B。
【点睛】考查磁感线的性质。
9.C
【详解】a、b、c、d四点的实际磁感应强度为匀强磁场和电流磁场的叠加,如图
由图可知,a点磁感应强度大小为
b点和d点磁感应强度大小为
c点的磁感应强度大小为
A.b、d两点的磁感应强度大小相同,方向不同。故A错误;
B.a、b两点的磁感应强度大小不相等。故B错误;
C.c点的磁感应强度的值最小。故C正确;
D.a点的磁感应强度的值最大故D错误。
故选C。
10.A
【分析】卡文迪许通过实验测出了引力常量.伽利略通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持.奥斯特通过实验发现了电流的磁效应.法拉第通过实验发现了电磁感应现象.
【详解】A、法拉第通过实验发现了电磁感应现象.故A正确.
B、伽利略通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持.故B错误.
C、奥斯特通过实验发现了电流的磁效应.故C错误.
D、卡文迪许通过实验测出了引力常量,故D错误.
故选A.
【点睛】物理学史是考试内容之一,对于重要实验、重大发现和著名理论要加强记忆,不要混淆.
11.ABD
【详解】A.库仑利用库仑扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用力规律的研究,A正确;
B.奥斯特发现了电流的磁效应,B正确;
C.卡文迪许测出了万有引力常数,C错误;
D.法拉第发现了电磁感应现象,并制作了世界上第一台发电机,D正确。
故选ABD。
12.BC
【详解】A.电场强度是描述电场强弱的一个物理量,定义式是
故A错误;
B.电容是表征电容器容纳电荷本领强弱的一个物理量,定义式是
故B正确;
C.磁感应强度是描述磁场强弱的一个物理量,定义式是
故C正确;
D.电流强度是描述电流大小的一个物理量,定义式是
故D错误。
故选BC。
13.AC
【详解】A.甲图中,奥斯特观察到通电导线使小磁针发生偏转,从而发现电流周围存在磁场,故A正确;
B.图乙中闭合开关S瞬间,穿过线圈P的磁通量发生变化,线圈P回路中会产生感应电流,所以与线圈P连接的电流计的指针会偏转,故B错误;
C.圆环从M运动至其与磁体上端齐平的过程中,穿过圆环的磁感线条数增多,则穿过圆环的磁通量变大。圆环从与磁体上端齐平运动至Р的过程中,穿过圆环的磁感线包含了所有的内部向上的磁感线及部分外部向下的磁感线,内外磁感线相互抵消,因此越到中间外部磁感线越少,故本过程穿过圆环的磁通量仍然是增加的。同理可知,圆环从P运动至L的过程中,穿过圆环的磁通量一直减小。故圆环从M运动至L的过程中,穿过圆环的磁通量先增大后减小,故C正确;
D.图丁中磁铁向右插入不闭合线圈,由于线圈不是闭合回路,所以线圈中不会产生感应电流,故D错误。
故选AC。
14.ABD
【详解】A.对接后,以核心舱为参照物,飞船与核心舱之间没有发生位置的改变,故飞船是静止的,故A正确;
B.飞船内的物资被送到空间站后,空间位置发生变化,质量不变,故B正确;
C.天舟四号在加速升空过程中,质量不变,速度增大、高度增大,根据
,
所以动能增大、重力势能增大,机械能增大,故C错误;
D.空间站实现天地互联,是利用电磁波传递信息的,故D正确。
故选ABD。
15.AC
【详解】A.地磁的北极在地理南极附近,地磁的南极在地理北极附近,树叶的尖端总是指向南方,即树叶尖端指向地磁北极,故A正确;
B.地磁场相对于一条形磁体,在地球外部,磁感线由地磁北极,即地理南极指向地磁南极,即地理北极,结合上述,树叶的尖端总是指向南方,即树叶的尖端总是指向地磁北极,可知,“指南针”的S极应标注在树叶尖端,故B错误;
C.结合上述可知,树叶尖端一侧为缝衣针的S极,则用磁体的N极靠近树叶尖端会相互吸引,故C正确;
D.题中“指南针”指被磁体磁化后的缝衣针,缝衣针自身就是一小磁体,可知,“指南针”周围存在磁场,由于磁感线是为了形象描述看不见、摸不着的磁场而人为假想的线,实际上不存在,即不能够认为“指南针”周围存在磁感线,故D错误。
故选AC。
16.AC
【详解】根据安培定则,流经的电流在a、b两点产生的磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小相等,记为。流经的电流在点产生的磁场方向垂直纸面向里,在点产生的磁场方向垂直纸面向外,但流经的电流在a、b两点产生的磁场的磁感应强度大小相等,记为。根据磁感应强度的矢量叠加原理可得
联立解得,
故选AC。
17.有
【详解】如图所示,导体AB做切割磁感线运动时,闭合回路中有磁通量的变化,故线路中有电流产生。
18. 电磁波 用电器
【详解】[1][2]手机通过电磁波远程控制扫地机器人,充电时机器人内置的电池属于用电器。
19.(1)地理北极
(2)S
【详解】(1)地球是一个大磁体,存在地磁场,地磁的南极在地理北极附近,地磁的北极在地理南极附近。所以答案为地理北极。
(2)司南可以视为条形磁体,“柢”(勺柄)指南,根据磁体的指向性,磁体静止时,指南的一端是南极(S极)
20. 磁化 N极 S极 相同 同名
【详解】铁丝被磁体吸引后,本身也具有了磁性,该过程是磁化的过程;根据磁极间的相互作用规律可知:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.则可知上端N极,下端为S极;两铁丝下端极性相同,所以相互排斥而张开,而由于上端两铁丝均受磁铁的作用,所以形成上端距离较近,下端距离较远的现象.
【点睛】同名磁极和同种电荷都相互排斥,异名磁极和异中电荷相互吸引;注意区分磁极前的修饰词是“同名和异名”.
21.见解析
【详解】放手后两磁铁同时运动,相互吸引。因为两磁铁均受到了吸引力。
22.(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
23.(1)卫星电视信号传播距离长,所用时间长,所以晚一些(2)0.24s
【详解】(1)电视台发出的无线电信号由电视台传到卫星,然后再由卫星传到电视台,需要一定的时间,所以卫星传来的画面上,人物动作的变化总比电缆传来的画面上相应的变化发生得晚一些.
(2)无线电信号的路程s=2h,则画面延迟的时间
24.(1)B = 0.1 T
(2)0.02 Wb
(3)0.04 Wb;0.02 Wb
【详解】(1)根据得,磁感应强度
(2)线圈在垂直磁场方向上的投影面积
穿过线圈的磁通量
(3)线圈以cd为轴逆时针方向转过60°角后变为与磁场垂直,此时磁感线从线圈平面穿入的方向与原来相同,故通过线圈的磁通量
该过程中磁通量的变化量
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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