第十三章 电磁感应与电磁波初步(重难点训练)物理人教版必修第三册
2026-07-14
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 复习与提高 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 电磁感应 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.71 MB |
| 发布时间 | 2026-07-14 |
| 更新时间 | 2026-07-14 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-07-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58793268.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以“概念-规律-应用”为逻辑主线,系统覆盖电磁感应与电磁波核心知识点,通过16类题型实现从基础认知到综合应用的层级突破。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|磁感线与磁场|3题|概念辨析+方向判断|从磁感线形象描述到磁场性质理解,建立物质观念|
|电流磁场|7题|安培定则应用+叠加计算|由直线/环形/螺线管电流磁场模型建构,发展科学推理|
|磁感应强度|4题|定义理解+矢量合成|从比值定义到叠加原理,深化运动和相互作用观念|
|磁通量|6题|定义计算+变化量分析|结合几何关系考查磁通量变化,培养科学论证能力|
|电磁感应|8题|实验探究+条件判断|通过开关/铁芯操作分析感应电流,落实科学探究要素|
|电磁波与量子化|5题|理论识记+现象解释|从电磁场理论到量子化概念,体现科学态度与责任|
内容正文:
第十三章 电磁感应与电磁波初步
【题型1 磁感线的概念与特征】 1
【题型2 奥斯特实验与安培定则】 3
【题型3 直线电流周围的磁场】 5
【题型4 环形电流和通电螺线管周围的磁场】 8
【题型5 磁感应强度的定义(式)】 10
【题型6 磁感应强度的矢量性与叠加】 13
【题型7 磁通量的定义(式)】 16
【题型8 计算磁通量的大小】 18
【题型9 计算磁通量的变化量】 20
【题型10 电磁感应的发现过程】 23
【题型11 插入拔出铁芯电流表指针变化】 25
【题型12 开关闭合断开的瞬间线圈电流变化】 27
【题型13 探究感应电流产生的条件】 30
【题型14 电磁场理论与电磁波的发现】 34
【题型15 电磁波的波长和频率的关系】 35
【题型16 能量量子化】 36
【题型1 磁感线的概念与特征】
1.《梦溪笔谈》中记载“方家以磁石磨针锋,则能指南”,表明古人对磁场已有初步认识。条形磁铁周围磁感线分布如图所示,磁场中有a、b、c、d四点,其中磁场方向平行于条形磁铁且磁感应强度最大的点是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
【答案】D
【详解】磁感线疏密表示磁感应强度大小,越密磁场越强,条形磁铁两极磁场最强;磁感线切线方向为磁场方向,b处方向不平行条形磁铁轴线,a、d 、c 点磁感线方向与条形磁铁轴线平行,这三点中d点磁感线最密集,故磁场方向平行于条形磁铁且磁感应强度最大的点是d点。
故选D。
2.下列关于磁场和磁感线的描述,正确的是( )
A.磁场是真实存在的物质,而磁感线并不存在
B.磁感线的分布可以相交,但不能相切
C.磁感线从磁体的N极出发,终止于S极
D.只有通电导线和永磁铁周围才存在磁场
【答案】A
【详解】A. 磁场是客观存在的特殊物质,磁感线是为了形象描述磁场人为引入的假想曲线,实际不存在,故A正确;
B. 磁场中任意一点的磁场方向是唯一的,若磁感线相交,交点处会有两个切线方向(对应两个磁场方向),不符合实际,因此磁感线不能相交,故B错误;
C. 磁感线是闭合曲线,在磁体外部从N极指向S极,在磁体内部从S极指向N极,并非终止于S极,故C错误;
D. 运动的电荷周围也存在磁场,并非只有通电导线和永磁铁周围有磁场,故D错误。
故选A。
3.(多选)某一区域的磁感线分布如图所示,、两点在同一条磁感线上,下列说法正确的是( )
A.点的磁感应强度小于点的磁感应强度
B.两条磁感线之间的区域磁感应强度为0
C.点的切线方向就是该点的磁场方向
D.、两点的磁场方向相同
【答案】AC
【详解】A.磁感线越密,磁感应强度越大,点处磁感线较密,故点的磁感应强度小于点的磁感应强度,故A正确;
B.磁感线是假想的,实际不存在,两条磁感线之间的区域存在磁场,磁感应强度不为0,故B错误;
CD.磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向,故点的切线方向就是该点的磁场方向,、两点的磁场方向不相同,故C正确,D错误。
故选AC。
【题型2 】
4.图示为静止在未通电导线环中心的小磁针。当导线环中沿逆时针方向通过恒定电流时,小磁针再次静止时极将指向( )
A.水平向右 B.水平向左 C.环面向里 D.环面向外
【答案】D
【详解】对于环形电流,右手弯曲的四指与环形电流方向,伸直大拇指的指向就是环形电流中心的磁场方向。
由此可得:题中导线环中心的磁场方向为垂直环面向外。
小磁针静止时,N极的指向与该处磁场方向一致,因此小磁针N极最终指向环面向外。
故选D。
【点睛】
5.关于下列四幅图的说法,正确的是( )
A.甲图为负点电荷周围的电场线分布情况
B.乙图中,将带正电的小球C靠近不带电的导体,再沿图中虚线将导体分割成A、B两部分后,A所带电荷量小于B所带电荷量
C.丙图中,小磁针水平放置,小磁针正上方有一电流方向向右的通电直导线,小磁针的N极向纸面外偏转
D.丁图中,将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端并通过导线与大地相连制成避雷针,利用的是尖端放电原理
【答案】D
【详解】A.负点电荷的电场线方向是指向电荷本身,而甲图中电场线是从中心向外辐射,这是正点电荷的电场线分布,A错误。
B.将带正电的小球C靠近不带电的导体时,导体会发生静电感应,B端感应出负电荷,A端感应出等量的正电荷。将导体分割后,A、B两部分所带电荷量的绝对值相等,B错误。
C.根据安培定则(右手螺旋定则),电流向右的通电直导线在其正下方产生的磁场方向垂直纸面向里。小磁针N极的指向与磁场方向一致,因此N极应向纸面内偏转,C错误。
D.避雷针的工作原理是利用尖端放电,将云层中的电荷通过导线导入大地,从而保护建筑物免受雷击,D正确。
故选D。
6.(多选)如图(a)所示,静止在水平桌面上的磁悬浮地球仪由质量分别为m和M的地球模型和底座构成,悬浮原理如图(b)所示,当底座内线圈通电时,地球模型受到磁场作用而悬浮起来,取重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.底座对桌面的压力大小为
B.线圈电流在软铁内产生的磁场向上
C.图中线圈的a端须连接电源的正极
D.增大线圈电流,地球模型平衡后受到磁场作用力变大
【答案】AC
【详解】A.由题知,地球模型和底座组成的整体处于静止状态,对整体受力分析,根据平衡条件有
根据牛顿第三定律可知底座对桌面的压力大小为,故A正确;
BC.根据同名磁极相互排斥,线圈上端必须是S极,线圈电流在软铁内产生的磁场向下,根据安培定则,可知图中线圈的a端须连接电源的正极,故B错误,C正确;
D.地球模型平衡后,受重力和磁场力作用,根据平衡条件,可得磁场力
故增大线圈电流,地球模型平衡后受到磁场作用力不变,故D错误。
故选AC。
【题型3 直线电流周围的磁场】
7.如图所示,两根通电长直导线垂直于xOy平面固定在M(-a,0)、N(a,0)两点,电流强度大小均为I,方向垂直于xOy平面向里。已知通电长直导线在其周围某点处产生的磁感应强度大小为,其中k为常量,r为该点到通电直导线的距离,则P(0,)点的磁感应强度大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由几何关系知M、N、P位于一边长为2a的等边三角形的三个顶点上,因此每条通电导线在P点产生的磁感应强度大小均为
方向如图所示
则P点的磁感应强度大小为
故选C。
8.如图所示,A、C、D、E、F是在纸面内圆上的五个点,EF、AC过圆心O点,A、D关于EF对称,∠AOF=60°。在E、F两点处垂直于纸面放置两根相互平行的长直细导线,两根导线中分别通有大小相等的电流I。已知通电直导线产生的磁场在空间某点处的磁感应强度大小,k为常量,r为该点到导线的距离。若E处的通电导线在A点产生的磁场的磁感应强度大小为B。下列说法正确的是( )
A.若两根导线中电流同向,则O点的磁感应强度大小为2B
B.若两根导线中电流同向,则A、D两点的磁感应强度相同,大小均为2B
C.若两根导线中电流反向,则A、C两点的磁感应强度相同,大小均为B
D.无论两根导线中的电流同向还是反向,A、C、D三点的磁感应强度大小均为2B
【答案】D
【详解】A.同向电流在O点产生的磁场方向相反,磁感应强度大小相等,矢量和为零,故A错误;
B.作出同向电流(假设方向垂直纸面向里)在A、D点产生的磁场的磁感应强度的矢量图
根据几何关系有
则,
则A点磁感应强度为
同理可得D点磁感应强度为
故则A、D两点磁感应强度大小相等,大小均为2B,根据矢量图可知A、D两点磁感应强度方向不同,故B错误;
C.作出反向电流(假设E点处导线中电流垂直纸面向里、F点处导线中电流垂直纸面向外)在A、C点产生的磁场的磁感应强度的矢量图
同B分析可得A、C点的磁感应强度的矢量和的方向相同,大小均为2B,故C错误;
D.根据前面的分析,A、C、D三点的磁感应强度大小均为2B,故D正确。
故选D。
9.(多选)无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度的大小与电流成正比,与导线到这一点的距离成反比,即(式中为常数)。如图所示,两根相距的无限长直导线分别通有电流和。在两根导线的连线上有、两点,点为两根直导线连线的中点,点距导线的距离为。下列说法正确的是( )
A.点和点的磁感应强度方向相同
B.点和点的磁感应强度方向相反
C.点和点的磁感应强度大小之比为
D.点和点的磁感应强度大小之比为
【答案】AD
【详解】根据右手螺旋定则可知,导线与导线在a处的磁感应强度方向都向下,则点的磁感应强度方向向下,大小为
同理可知点的磁感应强度方向向下,大小为
可知点和点的磁感应强度方向相同,大小之比为
故选AD。
【题型4 】
10.如图所示,真空中相距l的两点电荷和绕连线上的一点O以相同角速度在水平面内沿逆时针方向匀速转动,O点距离为。已知半径为R、电流为I的通电圆环在圆心处的磁感应强度大小为,常量为真空磁导率。则O点的磁感应强度( )
A.大小为,方向竖直向上 B.大小为,方向竖直向下
C.大小为,方向竖直向上 D.大小为,方向竖直向下
【答案】A
【详解】等效电流
正电荷等效电流在O点处产生的磁感应强度
根据安培定则,方向竖直向上
负电荷等效电流在O点处产生的磁感应强度
根据安培定则,方向竖直向下
总的磁感应强度
方向与方向相同
故A正确。
11.如图所示,在以下四种情况中,关于小磁针极指向的描述正确的是( )
A.在图1中,通电圆环内小磁针极垂直纸面向内
B.在图2中,通电导线下方小磁针极垂直纸面向外
C.在图3中,通电螺线管内部的小磁针极水平向右
D.在图4中,地球赤道上的小磁针极指向地理南极
【答案】C
【详解】A.由右手定则可知甲图中小磁针所在位置的磁场方向垂直纸面向外,即N极垂直纸面向外,故A错误;
B.由右手定则可知乙图中小磁针所在位置的磁场方向垂直纸面向里,即N极垂直纸面向里,故B错误;
C.由右手定则可知丙图中小磁针所在位置的磁场方向水平向右,即N极水平向右,故C正确;
D.由于地磁场的北极在地理南极附近,故丁图中N极指向地理北极,故D错误。
故选C。
12.(多选)如图,在光滑的水平面上停放两辆小车。其中左侧小车上固定一条形磁铁,该组合体甲的总质量为m1;右侧小车上固定一螺线管,该组合体乙的总质量为m2(m2>m1)。条形磁铁与螺线管的中心轴在同一水平线上,现给螺线管通顺时针方向(从左往右看)的恒定电流后( )
A.甲、乙相互靠近
B.甲、乙的动量始终相同
C.乙所受到的合力在变小
D.乙的速度始终小于甲的速度
【答案】CD
【详解】A.对螺线管通电,由安培定则可知,从左侧观察电流沿顺时针方向,螺线管内部磁场方向向右,左端为S极,右端为N极。条形磁铁右端为S极,根据同名磁极相互排斥,甲、乙两车间存在斥力作用。由于斥力作用方向相反,甲、乙两车将向两侧运动,即彼此远离,故A错误;
B.水平面光滑,甲、乙系统水平方向不受外力,取水平向右为正方向,系统动量守恒。初始总动量为零,根据动量守恒定律有
可得
两车动量大小相等、方向相反,因动量是矢量,方向不同,则动量不同,故B错误;
C.在两车远离过程中,磁铁与螺线管间距增大,其间的磁场力随之减小,故乙车所受合力减小,故C正确;
D.根据动量守恒定律,可知两车动量大小相等,即
可得
由题知,故乙的速度始终小于甲的速度,故D正确。
故选CD。
13.磁场作用力演示仪中的线圈如图所示,在线圈中心处挂上一个可以自由转动的小磁针,使其与线圈在同一平面内静止。当线圈中通以如图所示方向的电流时,小磁针的N极向哪个方向偏转?如果把电流反向呢?
【答案】小磁针的N极向纸面内偏转;如果电流反向,小磁针的N极向纸面外偏转
【详解】根据安培定则知线圈中通以图示方向的电流时,线圈内部磁场方向垂直于纸面向里,所以小磁针的N极向纸面内偏转;同理如果电流反向,小磁针的N极向纸面外偏转。
【题型5 】
14.下列物理量是矢量,且单位用国际单位制中的基本单位表示正确的是( )
A.电场强度 B.磁感应强度
C.电容 D.磁通量
【答案】B
【详解】A.电场强度是矢量,由,,
可知电场强度的单位用国际单位制中的基本单位表示为,故A错误;
B.磁感应强度是矢量,由,
可知磁感应强度的单位用国际单位制中的基本单位表示为,故B正确;
C.电容是标量,且是导出单位,故C错误;
D.磁通量是标量,由,,
可知磁通量的单位用国际单位制中的基本单位表示为,故D错误。
故选B。
15.原子置于强磁场时,能级会发生分裂,从而导致其发射光谱线分裂为若干条谱线,分裂谱线的裂距(光谱上波长的倒数差)与磁感应强度B成正比。已知电子质量为m、电荷量为e、真空中光速为c。下列表达式可能正确表示裂距的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由于裂距是波长的倒数差,即其单位为m-1,由于e的单位为C,B的单位为T,m的单位为kg,c的单位为m/s,所以的单位为,的单位为,的单位为,的单位为
故选A。
16.(多选)教材关于电场强度有如下描述:“……电场强度常用来表示,根据分析可以知道……”;教材关于磁感应强度有如下表述:“……由此,在导线与磁场垂直的最简单的情况下,有关系式……”,以下四个说法中正确的有( )
A.定义了电场强度的大小和方向
B.定义了磁感应强度的大小和方向
C.利用了安培力定义磁感应强度,我们也可以利用洛伦兹力定义磁感应强度
D.利用试探电荷受力定义电场强度,我们也可以利用定义电场强度
【答案】AC
【详解】A.电场强度的方向和大小均由定义式直接给出,故A正确;
B.磁感应强度的方向由小磁针偏转方向定义,大小由定义式给出,故B错误;
C.磁感应强度既可以由安培力来定义,也可以由洛伦兹力来定义,故C正确;
D.只能计算匀强电场的场强,故D错误。
故选AC。
17.如图所示,在磁感线竖直向下的匀强磁场中放入一矩形线圈abcd,ab边与磁场垂直,长度,bc边长度;线圈平面与水平方向夹角,线圈中通有大小为2A的电流,ab边所受的磁场力为0.4N,已知。求:
(1)该匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)穿过线圈的磁通量。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)线圈中通有大小为2A的电流,ab边所受的磁场力为0.4N,电流方向和磁场方向垂直,根据
解得
(2)线圈在垂直磁场方向上的投影面积
穿过线圈的磁通量
【题型6 】
18.通电长直导线周围某点的磁感应强度,I为导线中的电流、r为该点到导线的距离、k为比例常数。如图,两根平行长直导线相距,分别通以大小相等、方向相同的恒定电流,在区间内,磁感应强度B随r变化的图线可能是下图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】根据安培定则,也就是右手螺旋定则:两根电流均向上的平行长直导线,在两导线之间的区间内,左导线产生的磁场方向垂直纸面向里,右导线产生的磁场方向垂直纸面向外,二者方向相反,合磁感应强度为两者的矢量差,方向相反叠加相减。
在中点处:该点到两根导线的距离相等,电流大小相等,因此两个磁感应强度大小相等、方向相反,合磁感应强度;
在区间:左导线的磁场更强,定义向里为正方向,则合磁场方向为正,从(左导线位置)到,从极大逐渐减小到0;
在区间:右导线的磁场更强,合磁场方向为负,从到(右导线位置),的绝对值从0逐渐增大到趋近无穷大。
由题给公式,合与为非线性关系,图线应为曲线,不是直线。
故选C。
19.如图所示,在转子铁芯上固定着三个相同的线圈、、,始端是、、,终端是、、。三个线圈平面互成角。线圈中此时无电流,线圈、中均通有如图所示方向的电流,两线圈电流在中心处独立产生的磁感应强度大小为,则线圈电流在处产生的总的磁感应强度的大小为( )
A.0 B. C. D.
【答案】C
【详解】根据安培定则(右手螺旋定则),两个通电线圈、在点产生的磁感应强度大小均为,由于三个线圈平面互成,结合电流方向可得两个磁感应强度矢量的夹角为。
根据矢量叠加的平行四边形定则,对于两个大小均为、夹角为的矢量,合磁感应强度大小为
故选C。
20.(多选)如图所示,A、B为两根足够长的垂直于纸面的通电直导线,导线通有大小相等、方向相同的电流,在纸面内,A、B连线的中点为O 点,C、D分别为连线、中垂线上的两点,D 、D' 关于O点对称,下列说法正确的是( )
A.O点的磁感应强度为零 B.C 点磁感应强度方向沿CO连线背离O点
C.D点磁感应强度方向沿DO 连线指向O点 D.D点磁感应强度方向水平向右
【答案】AD
【详解】A.导线通有大小相等,方向相同的电流,根据右手螺旋定则可得,A导线在O点产生的磁感应强度的方向竖直向下,B导线在O点产生的磁感应强度的方向竖直向上,二者大小相等,所以O点的磁感应强度为零,故A正确;
B.A导线在C点产生的磁感应强度的方向竖直向下,B导线在C点产生的磁感应强度的方向竖直向上,前者大于后者,所以C点的磁感应强度竖直向下,故B错误;
CD.A导线在D点产生的磁感应强度的方向垂直于AD指向右下方,B导线在D点产生的磁感应强度的方向垂直于BD指向右上方,二者大小相等,所以D点的磁感应强度水平向右,故C错误,D正确。
故选AD。
21.如图所示,一矩形线框置于水平桌面上,其面积。在线框中心点正上方某位置水平放置一通电长直导线,电流产生的磁场在点的磁感应强度。整个空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度。求:
(1)点磁感应强度大小;
(2)穿过线框的磁通量。
【详解】(1)根据右手螺旋定则可得直线电流在O点产生的磁场方向水平向左,则由磁场叠加可知O点磁感应强度大小
(2)直线电流产生的磁场穿过线框的磁通量为零,则竖直向下的匀强磁场穿过线框的磁通量
【题型7 】
22.关于磁通量,下列说法正确的是( )
A.在匀强磁场中,穿过某一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积
B.磁通量是矢量,其正负表示方向
C.磁通量是形象描述穿过某一个面的磁感线条数的物理量
D.磁通量越大,磁通量的变化就越快
【答案】C
【详解】A.匀强磁场中磁通量的表达式为,其中为磁感应强度方向与面的法线方向的夹角,仅当平面与磁场垂直时,选项未说明平面与磁场垂直的前提,故A错误;
B.磁通量是标量,其正负仅表示磁感线穿过该面的朝向(正向或反向穿过),不代表矢量的方向,故B错误;
C.磁通量的物理意义就是形象描述穿过某一平面的磁感线条数的物理量,故C正确;
D.磁通量的变化快慢为磁通量的变化率,其大小与磁通量本身的大小无直接关联,若磁通量很大但保持不变,变化率为0,故D错误。
故选C。
23.如图所示,空间直角坐标系中有一个三棱柱,线段、相等,长度为,线段、、、、相等,长度为。该空间存在匀强磁场,通过面的磁通量为,通过面的磁通量,通过的磁通量为,则匀强磁场的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】匀强磁场中,磁通量公式(是垂直于磁场方向的投影面积)。三棱柱的三个互相垂直的面,磁通量分别对应磁场的三个分量,总磁感应强度是各分量的矢量和。
面(平面):
面(平面):
面(平面):
磁通量等于磁感应强度分量乘以对应垂直面的面积,,
总磁感应强度大小
故选B。
24.(多选)如图8,正方体,棱长为,有四根无限长的通电直导线位于正方体四条棱上,电流大小均为,方向均竖直向上,面、面的中心处各放置一个面积相同的圆形金属线圈甲和乙。已知无限长直线电流在周围产生磁场满足公式,其中为位置到直线电流的距离,为定值。下列说法正确的是( )
A.甲线圈磁通量为0
B.乙线圈磁通量为0
C.甲线圈中心的磁感应强度大小为
D.乙线圈中心的磁感应强度大小为
【答案】ABC
【详解】A.根据右手螺旋定则结合对称性可知,电流和产生的磁场穿过甲线圈的磁通量刚好抵消;电流和产生的磁场穿过甲线圈的磁通量刚好抵消;则甲线圈磁通量为0,故A正确;
B.根据右手螺旋定则可知,穿过乙线圈磁通量为0,故B正确;
C.对甲线圈,电流和在甲线圈中心产生的磁场刚好等大反向;以甲线圈中心,作俯视图如图所示
电流和在甲线圈中心产生的磁感应强度大小均为
甲线圈中心的磁感应强度大小为
其中
联立解得,故C正确;
D.对乙线圈,电流和在乙线圈中心产生的磁场刚好等大反向,电流和在乙线圈中心产生的磁场刚好等大反向,则乙线圈中心的磁感应强度大小为0,故D错误。
故选ABC。
【题型8 】
25.如图所示,水平放置的匝矩形线框面积为,匀强磁场的磁感应强度大小为,方向与水平面成角斜向上,现使矩形线框以边为轴顺时针旋转90°到竖直的虚线位置。已知,,关于矩形线框的磁通量,下列说法正确的是( )
A.初态磁通量大小为 B.末态磁通量大小为
C.磁通量变化量的大小为 D.磁通量变化量的大小为
【答案】D
【详解】A.线框水平放置,磁场与水平面成,垂直于线框平面的磁感应强度分量为,因此初态磁通量,故A错误;
B.线框绕顺时针转到竖直位置后,垂直于线框平面的磁感应强度分量为,且穿过线框的方向与初态相反,因此末态磁通量
末态磁通量大小为,故B错误;
CD.,变化量与匝数无关,故C错误,D正确。
故选D。
26.(多选)如图所示,条形磁铁放在水平地面上,两个完全相同的线圈a和b在等高处水平放置,a线圈在N极的正上方,b线圈位于磁铁的正中央,则下列判断正确的是( )
A.穿过a环的磁通量比穿过b环的磁通量大
B.穿过b环的磁通量比穿过a环的磁通量大
C.b环上各点的磁感应强度相同
D.a环中心的磁感应强度大于b环中心的磁感应强度
【答案】AD
【详解】AB.A环在N极的正上方时,有磁感线穿过a环。B环位于磁铁的正中央,左半边线圈中磁感线斜向右上方穿过,右半边线圈磁感线斜向右向下穿过,方向相反,完全抵消,磁通量为零,故A正确、B错误。
C.根据条形磁铁上方磁感线分布可知,b环上各点的磁感应强度不一定相同,C错误;
D.磁感线的疏密反映磁感应强度大小,因a环中心的磁感线比b环中心的磁感线密集,可知a环中心的磁感应强度大于b环中心的磁感应强度,D正确。
故选AD。
27.如图所示,有一个垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半径为,现在纸面内先后放上单匝线圈A、B,圆心均在O处,A线圈半径为,B线圈半径为,则:
(1)求穿过线圈A的磁通量等于多少?
(2)在磁场方向转过角的过程中,穿过线圈B中的磁通量改变了多少?
【详解】(1)穿过线圈A的磁通量
(2)
磁场转过之后
【题型9 】
28.如图所示,一面积为S的矩形线圈与竖直方向成角,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向水平向右,且磁感线与线圈abcd在竖直方向的投影垂直。将线圈绕ad轴逆时针(前视)转动30°角至水平位置,则穿过线圈平面的磁通量的变化量大小为( )
A.0 B.BS C. D.
【答案】C
【详解】磁场方向水平向右,线圈与竖直方向成,初始磁通量
线圈绕轴转动后到达水平位置,与磁场方向平行,线圈在垂直磁场方向的投影面积为0,因此末态磁通量
磁通量变化量大小
故选C。
29.(多选)如图所示,abcd是边长为l的正方形金属框,磁场区域边界PM与PN的夹角,磁感应强度为B,此时P点位于cd的中点。下列说法正确的是( )
A.若将金属框以bd为轴向纸面外转动角度90°,金属框磁通量的变化量为
B.若将金属框以ad为轴向纸面外转动角度180°,金属框磁通量的变化量为
C.若将金属框以bd为轴向纸面外转动角度180°,金属框磁通量的变化量为
D.若将金属框向右移动l,金属框磁通量的变化量为
【答案】BC
【详解】A.金属框初始位置磁通量为
若将金属框以bd为轴向纸面外转动角度90°,此时无磁感线穿过金属框,金属框的磁通量为0,故金属框磁通量的变化量为,故A错误;
B.若将金属框以ad为轴向纸面外转动角度180°,磁通量方向反向且为,则金属框磁通量的变化量为,故B正确;
C.若将金属框以bd为轴向纸面外转动角度180°,磁通量方向反向且为
则金属框磁通量的变化量为,故C正确;
D.若将金属框向右移动l,则金属框磁通量方向不变且为
则金属框磁通量的变化量为,故D错误。
故选BC。
30.如图所示,有一个垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半径为10cm。在纸面内先后放上a、b两个圆形单匝线圈,圆心均在O处,a线圈半径为10cm,b线圈半径为15cm,问:
(1)在B减为0.4T的过程中,a和b中磁通量分别改变多少?
(2)磁感应强度B大小不变,方向转过45°,a线圈中磁通量改变多少?
(3)磁感应强度B大小、方向均不变,线圈a绕某直径转过180°,a线圈中磁通量改变多少?
【详解】(1)线圈面积正好与圆形磁场区域重合,
磁通量变化量
即磁通量减少了
线圈面积大于圆形磁场面积,即线圈的一部分面积在磁场区域外,有磁感线穿过的面积与线圈面积相同,故磁通量的变化量与线圈相同。
(2)磁场转过,线圈在垂直磁场方向的投影面积为
则
磁通量变化量
即磁通量减少了
(3)初始时磁感线从a线圈上平面穿入,线圈转过后,磁感线从上面穿出,故
即磁通量改变了
【题型10 】
31.下列说法正确的是( )
A.爱因斯坦的相对论时空观认为,时间、空间与物质运动有关
B.卡文迪什发现了真空中两个静止点电荷之间相互作用的规律
C.密立根总结出了行星运动的规律,并找出了行星按照这些规律运动的原因
D.法拉第发现雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同,并命名了正电荷和负电荷
【答案】A
【详解】A.爱因斯坦相对论时空观认为,时间、空间的测量结果都与物质的运动状态有关,不存在绝对不变的时间和空间,故A正确;
B.真空中两个静止点电荷的相互作用规律(库仑定律)是库仑发现的,卡文迪什的核心贡献是通过扭秤实验测出了万有引力常量,故B错误;
C.行星运动的三大规律是开普勒总结的,牛顿提出万有引力定律解释了行星运动的原因,密立根的贡献是通过油滴实验测出了元电荷的数值,故C错误;
D.证明雷电与摩擦产生的电性质相同、命名正电荷和负电荷的科学家是富兰克林,法拉第的核心贡献是发现电磁感应现象、提出场的概念,故D错误。
故选A。
32.物理学的发展离不开科学家们的贡献,他们的发现和研究成果对生活生产产生了很大的影响。下列描述正确的是( )
A.通过甲图的实验,法拉第发现了电磁感应现象
B.法拉第在乙图情境中发现了电流的磁效应,首次建立了电与磁的联系
C.伏特根据丙图提出了分子电流假说,揭示了磁现象的电本质
D.丁图中,两根通电方向相反的长直导线相互排斥,是通过电场实现的
【答案】A
【详解】A. 图甲是法拉第发现电磁感应的实验装置,故A正确;
B.图乙装置对应的事件是奥斯特发现电流的磁效应,故B错误;
C.图丙是安培提出的分子电流假说,故C错误;
D.图丁的现象是通过电流产生的磁场实现的,故D错误。
故选A。
33.(多选)小明网上购买音乐会门票后,直接通过“刷身份证”方式即可顺利检票。当身份证靠近检验机器时,机器的感应电路中就会产生电流,识别听众身份,极大的提高了检票效率。下列说法正确的是( )
A.读取身份证的机器内部设有天线,通电工作时会在周围产生磁场,这是电流的磁效应
B.身份证靠近读卡机器时,会使机器产生感应电流,这是电磁感应现象
C.只要导体做切割磁感线运动,一定能产生感应电流
D.身份证靠近读卡机器时,读卡器内闭合线圈磁通量发生变化,不能产生感应电流
【答案】AB
【详解】A.读取身份证的机器内部设有天线,通电工作时会在周围产生磁场,这是电流的磁效应,故 A正确;
B.身份证靠近读卡机器时,机器产生感应电流是因为机器发射的射频信号使身份证中的芯片产生感应电流,进而使机器的感应电路中产生电流,这是电磁感应原理,故B正确;
C.产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。若导体不是闭合电路的一部分,即使做切割磁感线运动,也不能产生感应电流,故C错误;
D.根据产生感应电流的条件可知,只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化,线圈中一定有感应电流,故 D错误。
故选AB。
【题型11 】
34.小宁同学用如图所示的器材研究感应电流的方向。将线圈A插入线圈B中,闭合开关S瞬间,发现电流计指针右偏,则保持开关闭合,以下操作中也能使电流计右偏的是( )
A.将滑动变阻器的滑片向右移动
B.将滑动变阻器的滑片向左移动
C.断开开关S
D.拔出线圈A
【答案】B
【详解】A.将线圈A插入线圈B中,闭合开关S瞬间,发现电流计指针右偏,说明当线圈B中的磁通量增加时,电流计指针右偏。将滑动变阻器的滑片向右移动,线圈A中电流减小,线圈B中的磁通量减少,电流计指针左偏,故A错误;
B.将滑动变阻器的滑片向左移动,线圈A中电流增大,线圈B中的磁通量增加,电流计指针右偏,故B正确;
C.断开开关S,线圈B中的磁通量减少,电流计指针左偏,故C错误;
D.拔出线圈A,线圈B中的磁通量减少,电流计指针左偏,故D错误。
故选B。
35.(多选)如图所示,某同学用该装置探究影响感应电流方向的因素,将磁体S极从线圈中向上抽出时,观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验,下列操作说法正确的是( )
A.将磁铁S极匀速向下插入线圈的过程中,电流表的指针不偏转
B.将磁铁S极加速向下插入线圈的过程中,电流表的指针向左偏转
C.将磁铁N极从线圈中向上加速抽出的过程中,电流表的指针向右偏转
D.将磁铁N极从线圈中向上匀速抽出的过程中,电流表的指针向左偏转
【答案】BD
【详解】A.将磁体S极从线圈中向上抽出时,线圈内向上的磁通量减小,感应电流的磁场方向向上,观察到灵敏电流计指针向右偏转。将磁铁S极匀速向下插入线圈的过程中,线圈内向上的磁通量增大,感应电流的磁场方向向下,电流表的指针向左偏转,故A错误;
B.将磁铁S极加速向下插入线圈的过程中,线圈内向上的磁通量增大,感应电流的磁场方向向下,电流表的指针向左偏转,故B正确;
C.将磁铁N极从线圈中向上加速抽出的过程中,线圈内向下的磁通量减小,感应电流的磁场方向向下,电流表的指针向左偏转,故C错误;
D.将磁铁N极从线圈中向上匀速抽出的过程中,线圈内向下的磁通量减小,感应电流的磁场方向向下,电流表的指针向左偏转,故D正确。
故选BD。
36.某同学用如图所示的装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验。(线圈绕向如图中所示)
(1)①当条形磁铁的N极向下插入线圈时,观察到灵敏电流计指针向右偏转,从上往下看线圈中感应电流的方向为____________(填顺时针方向或逆时针方向);②当条形磁铁的N极从线圈中向上拔出时,灵敏电流计指针将向_______(填“左”或“右”)偏转。
(2)该同学进一步探究电磁感应现象:将两个线圈A、B套在同一铁芯上,线圈A与电源、滑动变阻器、开关组成回路,线圈B与灵敏电流计组成闭合回路。①开关闭合瞬间,指针__________(偏转/不偏转);②开关闭合,电路稳定后指针__________(偏转/不偏转);③开关闭合后,迅速移动滑动变阻器的滑片的过
程中,指针__________(偏转/不偏转)。
(3)在做“探究电磁感应现象”实验时,如果B线圈两端不接任何元件,仍然进行(2)中操作,则B线圈电路中将( )
A.因电路不闭合,无电磁感应现象 B.有电磁感应现象,但无感应电流,只有感应电动势
C.不能用楞次定律判断感应电动势方向 D.可以用楞次定律判断感应电动势方向
【答案】(1) 逆时针方向 左
(2) 偏转 不偏转 偏转
(3)BD
【详解】(1)[1]N极向下插入线圈时,穿过线圈的向下的磁通量增加,根据楞次定律,感应电流的磁场方向向上(阻碍磁通量增加),从上往下看线圈中感应电流的方向为逆时针方向。
[2]N极向上拔出线圈时,穿过线圈的向下的磁通量减少,根据楞次定律,感应电流的磁场方向向下(阻碍磁通量减少),感应电流方向与前面相反,灵敏电流计指针将向左偏转。
(2)[1]开关闭合瞬间,线圈A的电流从无到有,产生的磁场从无到有,穿过线圈B的磁通量增加,因此线圈B产生感应电流,电流计指针偏转;
[2]开关保持闭合、滑动变阻器滑片不动时,线圈A的电流不变,穿过线圈B的磁通量不变,没有感应电流产生,因此电流计指针不偏转。
[3]开关闭合后,迅速移动滑动变阻器的滑片的过程中,线圈A的电流发生变化,穿过线圈B的磁通量发生变化,产生感应电流,因此电流计指针偏转。
(3)如果线圈B两端不接任何元件,则无法形成闭合回路,当穿过线圈B的磁通量变化时,会产生电磁感应现象,即线圈B电路中将产生感应电动势,但无法形成感应电流,感应电动势的方向与感应电流的方向都可以用楞次定律判断,故选BD。
【题型12 】
37.用如图所示的装置来探究电磁感应现象,小螺线管套在大螺线管内,当合上开关的瞬间,电流计的指针向左偏,下列说法正确的是( )
A.此实验产生的是动生电动势
B.断开开关的瞬间,电流计的指针不偏转
C.断开开关的瞬间,电流计的指针向右偏
D.若小螺线管与电源间的导线断开,合上开关,移动滑片,电流计的指针会偏转
【答案】C
【详解】A.此实验产生的是感生电动势,故A错误。
BC.当合上开关的瞬间,电流计的指针向左偏,说明原磁场的方向不变且磁通量增大时,电流计的指针向左偏,则断开开关的瞬间,电流计的指针向右偏,故B错误,C正确。
D.小螺线管与电源间的导线断开,合上开关,移动滑片,因为没有磁场和磁通量的变化,则无感应电流,电流计的指针不会偏转,故D错误。
故选C。
38.(多选)如图所示,线圈A通过变阻器和开关连接到电源上,线圈B的两端连接到电流表上,把线圈A装在线圈B里面。闭合开关瞬间,电流表的指针向右偏转,保持开关闭合,下面操作中能使电流表的指针向左偏转的是( )
A.将变阻器的滑片向左快速滑动 B.将线圈A从线圈B中拔出
C.断开开关瞬间 D.在线圈A中插入铁芯
【答案】ABC
【详解】闭合开关瞬间,线圈A中电流从无到有,穿过线圈B的磁通量增加,电流表指针向右偏转。根据楞次定律,若要使指针向左偏转,则穿过线圈B的磁通量应减小。
A.将变阻器的滑片向左快速滑动,变阻器接入电路的电阻增大,电路中电流减小,线圈A产生的磁场减弱,穿过线圈B的磁通量减小,指针向左偏转,故A正确;
B.将线圈A从线圈B中拔出,穿过线圈B的磁通量减小,指针向左偏转,故B正确;
C.断开开关瞬间,线圈A中电流从有到无,穿过线圈B的磁通量减小,指针向左偏转,故C正确;
D.在线圈A中插入铁芯,线圈A产生的磁场增强,穿过线圈B的磁通量增加,指针向右偏转,故D错误。
故选ABC。
39.某同学在“探究电磁感应现象”时,实验室为其提供了如下的实验器材:干电池(两节)、滑动变阻器、粗细线圈各一个、灵敏电流计、开关以及导线若干。
(1)为了完成实验,请用笔划线代替导线将电路连接;
(2)完成电路后,下列操作中电流计的指针发生偏转的是( )(填字母);
A.电键闭合,电路稳定时
B.电键闭合,移动滑动变阻器的滑片
C.断开电键的瞬间
(3)实验时,该同学进行如下的操作,第一次保持电键闭合,将线圈A慢慢从线圈B中拔出,第二次保持电键闭合,将线圈A迅速从线圈B中拔出,第一次穿过线圈B的磁通量的变化量_________(填“大于”“等于”或“小于”)第二次穿过线圈B的磁通量的变化量,第一次指针偏转的角度_________(填“大于”“等于”或“小于”)第二次指针偏转的角度。
【答案】(1)
(2)BC
(3) 等于 小于
【详解】(1)将电源、电键、变阻器、线圈A串联成一个回路,注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱,再将电流计与线圈B串联成另一个回路,实物图如下
(2)A.电键闭合,电路稳定时线圈A产生的磁场稳定,穿过线圈B的磁通量不发生变化,则灵敏电流计的指针不发生偏转,故A错误;
B.电键闭合,移动滑动变阻器的滑片,流过线圈A的电流发生变化,则线圈A产生的磁场变化,穿过线圈B的磁通量发生变化,则灵敏电流计的指针发生偏转,故B正确;
C.断开电键的瞬间,穿过线圈B的磁通量减小,则灵敏电流计的指针发生偏转,故C正确;
故选BC。
(3)[1]两次操作时,穿过线圈B的磁通量均从有到无,所以两次穿过线圈B的磁通量的变化量相同。
[2]第一次慢慢地拔出,穿过线圈B的磁通量变化的较慢,则线圈中产生的感应电动势较小,灵敏电流计偏转的角度较小,第二次迅速拔出,穿过线圈B的磁通量变化的较快,则线圈中产生的感应电动势较大,灵敏电流计偏转的角度较大。
【题型13 】
40.以下说法中正确的是( )
A.只要穿过闭合线圈有磁通量,闭合线圈一定有感应电流
B.某处通电导线不受磁场力,则该处磁感应强度一定为零
C.奥斯特发现了电流周围存在着磁场
D.铁屑在条形磁铁周围的排列情形说明磁感线是真实存在的
【答案】C
【详解】A.穿过闭合线圈有磁通量,如果磁通量保持不变,则闭合线圈没有感应电流;如果磁通量发生变化,则闭合线圈有感应电流,故A错误;
B.某处通电导线不受磁场力,可能是因为电流方向与磁场方向平行,该处磁感应强度不一定为零,故B错误;
C.奥斯特发现了电流周围存在着磁场,揭示了电与磁的联系,故C正确;
D.磁感线是人为假想的,不是真实存在的,故D错误。
故选C。
41.下列图示情况,金属圆环中不能产生感应电流的是( )
A.图(a)中,圆环在匀强磁场中向左匀速平移
B.图(b)中,圆环在匀强磁场中绕轴匀速转动
C.图(c)中,圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移
D.图(d)中,圆环向条形磁铁N极平移
【答案】A
【详解】A.图(a)中,圆环在匀强磁场中向左匀速平移,穿过圆环的磁通量不发生变化,金属圆环中不能产生感应电流,故A正确;
B.图(b)中,圆环在匀强磁场中绕轴匀速转动,穿过圆环的磁通量会发生变化,金属圆环中能产生感应电流,故B错误;
C.图(c)中,圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移,离通有恒定电流的长直导线越远,导线产生的磁感应强度越弱,所以穿过圆环的磁通量会发生变化,金属圆环中能产生感应电流,故C错误;
D.图(d)中,圆环向条形磁铁N极平移,根据条形磁铁周围的磁场分布特征可知,穿过圆环的磁通量会发生变化,金属圆环中能产生感应电流,故D错误。
故选A。
42.(多选)下列图示情况,金属圆环中不能产生感应电流的是( )
A.图(a)中,圆环在匀强磁场中向右上方平移
B.图(b)中,圆环在匀强磁场中绕轴转动
C.图(c)中,圆环在通有恒定电流的长直导线旁向上平移
D.图(d)中,圆环向条形磁铁极平移
【答案】AC
【详解】A.圆环在匀强磁场中向右上方平移,穿过圆环的磁通量不发生变化,金属圆环中不能产生感应电流,故A符合题意;
B.圆环在匀强磁场中绕轴转动,穿过圆环的磁通量发生变化,金属圆环中能产生感应电流,故B不符合题意;
C.圆环在通有恒定电流的长直导线旁向上平移,穿过圆环的磁通量没有发生变化,金属圆环中不能产生感应电流,故C符合题意;
D.根据条形磁铁的磁场特点可知,圆环向条形磁铁极平移,穿过圆环的磁通量发生变化,金属圆环中能产生感应电流,故D不符合题意。
故选AC。
43.某同学利用如图甲所示实验装置来完成“探究影响感应电流方向的因素”的实验。
(1)下表为该同学记录的实验现象:
序号
磁铁磁场的方向(正视)
磁铁运动情况
指针偏转情况
感应电流的磁场方向(正视)
1
向下
插入线圈
向左
向上
2
向下
拔出线圈
向右
向下
3
向上
插入线圈
向右
向下
4
向上
拔出线圈
向左
向上
①由实验记录________(选填字母代号)可得出穿过闭合回路的磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场相同;由实验记录________(选填字母代号)可得出穿过闭合回路的磁通量增大时,感应电流的磁场方向与原磁场相反。
A.1、2 B.1、3 C.1、4 D.2、4
②由实验1、2、3、4得出的结论是________。
(2)该同学利用上面实验中得到的结论,在图乙所示装置中进行以下________(选填字母代号)操作会导致电流表乙的指针向左偏转。其中两个电流表的相同,零刻度居中。闭合开关后,当滑动变阻器R的滑片P不动时,甲、乙两个电流表指针位置如图乙所示。
A.断开开关瞬间
B.断开开关,等电路稳定后再闭合开关的瞬间
C.滑动变阻器的滑片向a端迅速滑动
D.滑动变阻器的滑片向b端迅速滑动
【答案】(1) D B 感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化
(2)BC
【详解】(1)[1]①实验2中磁铁磁场的方向向下,拔出线圈时,线圈中的磁通量减小,感应电流的磁场方向向下,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同;实验4中磁铁磁场的方向向上,拔出线圈时,线圈中的磁通量减小,感应电流的磁场方向向上,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,由此可以得出:线圈中的磁通量减小时,感应电流的磁场总跟原磁场方向相同。
故选D。
[2]实验1中磁铁磁场的方向向下,插入线圈时,线圈中的磁通量增大,感应电流的磁场方向向上,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;实验3中磁铁磁场的方向向上,插入线圈时,线圈中的磁通量增大,感应电流的磁场方向向下,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,由此可以得出:线圈中的磁通量增大时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反。
故选B。
[3]②根据上述实验归纳出:线圈中的磁通量增大时,感应电流的磁场方向总跟原磁场方向相反;线圈中的磁通量减小时,感应电流的磁场方向总跟原磁场方向相同。概括成最简单的结论就是:感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化。
(2)A.由题图知,当电流从“-”接线柱流入时,指针向右偏转。断开开关瞬间,电路中电流减小,线圈A中向上的磁通量减少,根据楞次定律判断可知,线圈B中产生的感应电流方向沿逆时针(从上往下看),从“-”接线柱流入乙表,乙表向右偏转,故A错误;
B.断开开关,等电路稳定后再闭合开关的瞬间,电路中电流增大,线圈A中向上的磁通量增大,根据楞次定律判断可知,线圈B中产生的感应电流方向沿顺时针(从上往下看),从“+”接线柱流入乙表,乙表向左偏转,故B正确;
C.滑动变阻器的滑片向a端迅速滑动,电路电阻减小,电流增大,线圈A中向上的磁通量增大,根据楞次定律判断可知,线圈B中产生的感应电流方向沿顺时针(从上往下看),从“+”接线柱流入乙表,乙表向左偏转,故C正确;
D.滑动变阻器的滑片向b端迅速滑动,电路电阻增大,电流减小,线圈A中向上的磁通量减小,根据楞次定律判断可知,线圈B中产生的感应电流方向沿逆时针(从上往下看),从“-”接线柱流入乙表,乙表向右偏转,故D错误。
故选BC。
【题型14 】
44.“中国天眼”位于贵州的大山深处,是500m口径球面射电望远镜。它通过接收来自宇宙深处的电磁波,探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.电磁波在任何介质中传播速度均为
B.红外线的波长比紫外线大
C.麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场,空间将产生电磁波
D.法拉第通过实验捕捉到电磁波,证实了麦克斯韦的电磁场理论
【答案】B
【详解】A.电磁波仅在真空中的传播速度为,在介质中传播速度为(为介质折射率,),小于,故A错误;
B.按电磁波谱波长从长到短的排序:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线,可知红外线波长比紫外线大,故B正确;
C.根据麦克斯韦电磁场理论,均匀变化的电场会激发出恒定的磁场,恒定磁场无法再激发电场,不能产生电磁波,故C错误;
D.赫兹通过实验捕捉到电磁波,证实了麦克斯韦的电磁场理论,故D错误。
故选B。
45.电磁波的发现和使用极大地改变了人类的生活。下列说法正确的是( )
A.根据麦克斯韦的电磁理论,变化的磁场产生变化的电场,变化的电场产生变化的磁场
B.所有物体都发射红外线,人们利用红外线灭菌消毒
C.与机械波不同,电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播
D.电磁波在真空中传播时,它的电场强度E与磁感应强度 B 相互平行,且二者与波的传播方向垂直
【答案】C
【详解】A.根据麦克斯韦电磁理论,均匀变化的磁场产生恒定的电场,均匀变化的电场产生恒定的磁场;所以变化的磁场一定产生电场,变化的电场一定产生磁场,A错误;
B.所有物体都发射红外线,人们利用紫外线灭菌消毒,B错误;
C.机械波是机械振动在介质中的传播过程,必须依赖于介质,没有介质不能形成机械波;而电磁波传播的是电磁场,电磁场本身就是一种物质,不需要借助其它物质来传播,所以电磁波可以在真空中传播,C正确;
D.电磁波属于横波,它的电场强度E与磁感应强度 B 相互垂直,二者与波的传播方向垂直,D错误。
故选C。
46.(多选)下列说法正确的是( )
A.赫兹提出电磁场理论,并通过实验证实了电磁波的存在。
B.爱因斯坦认为光本身是由一个个不可分割的能量子组成的,频率为v的光的能量子为。
C.只要空间某处的电场或磁场发生变化,就会在其周围产生电磁波。
D.不同电磁波具有不同的波长,红外线的波长大于可见光的波长。
【答案】BD
【详解】A.麦克斯韦提出电磁场理论,赫兹通过实验证实了电磁波的存在,选项A错误。
B.爱因斯坦认为光本身是由一个个不可分割的能量子组成的,频率为v的光的能量子为,选项B正确。
C.只要空间某处的电场或磁场发生周期性变化,就会在其周围产生电磁波,选项C错误。
D.不同电磁波具有不同的波长,红外线的波长大于可见光的波长,选项D正确。
故选BD。
【题型15 】
47.英国物理学家麦克斯韦总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果,得出诸多关于电磁场和电磁波的科学结论。下列关于电磁场和电磁波的说法中正确的是( )
A.变化的电场所在空间一定会产生变化的磁场
B.电磁波和机械波一样,它们的传播需要介质
C.电磁波传播的速度、波长和频率满足关系式
D.红外线、可见光、紫外线、超声波都是电磁波
【答案】C
【详解】A.变化的电场所在空间一定会产生磁场,不一定产生变化的磁场,因为均匀变化的电场所在空间会产生稳定的磁场,故A错误;
B.电磁波的产生原理是变化磁场产生电场,变化的电场产生磁场,它的传播不需要传播介质,故B错误;
C.电磁波传播的速度、波长和频率满足关系式,故C正确;
D.红外线、可见光、紫外线都是电磁波,超声波是机械波,不是电磁波,故D错误。
故选C。
48.(多选)下列关于机械波和电磁波,下列说法正确的是( )
A.机械波和电磁波都可以在真空中传播
B.机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波
C.电磁波和机械波都能产生干涉、衍射现象以及多普勒效应
D.波速、波长与频率的关系v=λf,对机械波和电磁波都适用
【答案】CD
【详解】A.电磁波可以在真空中传播,机械波需要介质来传播,不能在真空中传播,A错误;
B.电磁波是横波,B错误;
C.电磁波和机械波都能产生干涉、衍射现象以及多普勒效应,C正确;
D.波速、波长与频率的关系v=λf,对机械波和电磁波都适用,D正确。
故选CD。
【题型16 】
49.下列说法正确的是( )
A.普朗克认为微观粒子的能量是不连续的
B.赫兹预言了电磁波的存在,并首次在实验室证实了电磁波的存在
C.电磁波跟声波一样,只能在介质中传播
D.法拉第发现了电流的磁效应,首次揭示了电与磁的联系
【答案】A
【详解】A.普朗克提出能量量子化理论,认为微观粒子的能量是离散的、不连续的,故A正确;
B.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹首次在实验室证实了电磁波的存在,故B错误;
C.电磁波是电磁场的传播,可在真空中传播(如光在太空中的传播),而声波是机械波,需介质才能传播,故C错误;
D.奥斯特发现了电流的磁效应(通电导线周围产生磁场),首次揭示了电与磁的联系;法拉第发现了电磁感应现象(变化的磁场产生电流),故D错误。
故选A。
50.(多选)下列有关黑体和黑体辐射的说法中正确的是( )
A.黑体的热辐射实际上是电磁辐射
B.能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体叫做黑体
C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布与它的温度、材料的种类及表面状况有关
D.黑体的温度升高时可以辐射出任何频率的电磁波(包括可见光和不可见光)
【答案】ABD
【详解】A.黑体的热辐射实际上是电磁辐射,故A正确;
B.能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体叫做黑体,故B正确;
C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与它的温度有关,故C错误;
D.黑体辐射的强度与温度有关,温度越高,黑体辐射的强度越大,随着温度升高,可以辐射出任何频率的电磁波,故D正确。
故选ABD。
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第十三章 电磁感应与电磁波初步
【题型1 磁感线的概念与特征】 1
【题型2 奥斯特实验与安培定则】 2
【题型3 直线电流周围的磁场】 3
【题型4 环形电流和通电螺线管周围的磁场】 4
【题型5 磁感应强度的定义(式)】 5
【题型6 磁感应强度的矢量性与叠加】 7
【题型7 磁通量的定义(式)】 8
【题型8 计算磁通量的大小】 9
【题型9 计算磁通量的变化量】 10
【题型10 电磁感应的发现过程】 12
【题型11 插入拔出铁芯电流表指针变化】 12
【题型12 开关闭合断开的瞬间线圈电流变化】 14
【题型13 探究感应电流产生的条件】 15
【题型14 电磁场理论与电磁波的发现】 17
【题型15 电磁波的波长和频率的关系】 17
【题型16 能量量子化】 18
【题型1 磁感线的概念与特征】
1.《梦溪笔谈》中记载“方家以磁石磨针锋,则能指南”,表明古人对磁场已有初步认识。条形磁铁周围磁感线分布如图所示,磁场中有a、b、c、d四点,其中磁场方向平行于条形磁铁且磁感应强度最大的点是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
2.下列关于磁场和磁感线的描述,正确的是( )
A.磁场是真实存在的物质,而磁感线并不存在 B.磁感线的分布可以相交,但不能相切
C.磁感线从磁体的N极出发,终止于S极 D.只有通电导线和永磁铁周围才存在磁场
3.(多选)某一区域的磁感线分布如图所示,、两点在同一条磁感线上,下列说法正确的是( )
A.点的磁感应强度小于点的磁感应强度 B.两条磁感线之间的区域磁感应强度为0
C.点的切线方向就是该点的磁场方向 D.、两点的磁场方向相同
【题型2 】
4.图示为静止在未通电导线环中心的小磁针。当导线环中沿逆时针方向通过恒定电流时,小磁针再次静止时极将指向( )
A.水平向右 B.水平向左 C.环面向里 D.环面向外
5.关于下列四幅图的说法,正确的是( )
A.甲图为负点电荷周围的电场线分布情况
B.乙图中,将带正电的小球C靠近不带电的导体,再沿图中虚线将导体分割成A、B两部分后,A所带电荷量小于B所带电荷量
C.丙图中,小磁针水平放置,小磁针正上方有一电流方向向右的通电直导线,小磁针的N极向纸面外偏转
D.丁图中,将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端并通过导线与大地相连制成避雷针,利用的是尖端放电原理
6.(多选)如图(a)所示,静止在水平桌面上的磁悬浮地球仪由质量分别为m和M的地球模型和底座构成,悬浮原理如图(b)所示,当底座内线圈通电时,地球模型受到磁场作用而悬浮起来,取重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.底座对桌面的压力大小为 B.线圈电流在软铁内产生的磁场向上
C.图中线圈的a端须连接电源的正极 D.增大线圈电流,地球模型平衡后受到磁场作用力变大
【题型3 直线电流周围的磁场】
7.如图所示,两根通电长直导线垂直于xOy平面固定在M(-a,0)、N(a,0)两点,电流强度大小均为I,方向垂直于xOy平面向里。已知通电长直导线在其周围某点处产生的磁感应强度大小为,其中k为常量,r为该点到通电直导线的距离,则P(0,)点的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
8.如图所示,A、C、D、E、F是在纸面内圆上的五个点,EF、AC过圆心O点,A、D关于EF对称,∠AOF=60°。在E、F两点处垂直于纸面放置两根相互平行的长直细导线,两根导线中分别通有大小相等的电流I。已知通电直导线产生的磁场在空间某点处的磁感应强度大小,k为常量,r为该点到导线的距离。若E处的通电导线在A点产生的磁场的磁感应强度大小为B。下列说法正确的是( )
A.若两根导线中电流同向,则O点的磁感应强度大小为2B
B.若两根导线中电流同向,则A、D两点的磁感应强度相同,大小均为2B
C.若两根导线中电流反向,则A、C两点的磁感应强度相同,大小均为B
D.无论两根导线中的电流同向还是反向,A、C、D三点的磁感应强度大小均为2B
9.(多选)无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度的大小与电流成正比,与导线到这一点的距离成反比,即(式中为常数)。如图所示,两根相距的无限长直导线分别通有电流和。在两根导线的连线上有、两点,点为两根直导线连线的中点,点距导线的距离为。下列说法正确的是( )
A.点和点的磁感应强度方向相同
B.点和点的磁感应强度方向相反
C.点和点的磁感应强度大小之比为
D.点和点的磁感应强度大小之比为
【题型4 】
10.如图所示,真空中相距l的两点电荷和绕连线上的一点O以相同角速度在水平面内沿逆时针方向匀速转动,O点距离为。已知半径为R、电流为I的通电圆环在圆心处的磁感应强度大小为,常量为真空磁导率。则O点的磁感应强度( )
A.大小为,方向竖直向上 B.大小为,方向竖直向下
C.大小为,方向竖直向上 D.大小为,方向竖直向下
11.如图所示,在以下四种情况中,关于小磁针极指向的描述正确的是( )
A.在图1中,通电圆环内小磁针极垂直纸面向内
B.在图2中,通电导线下方小磁针极垂直纸面向外
C.在图3中,通电螺线管内部的小磁针极水平向右
D.在图4中,地球赤道上的小磁针极指向地理南极
12.(多选)如图,在光滑的水平面上停放两辆小车。其中左侧小车上固定一条形磁铁,该组合体甲的总质量为m1;右侧小车上固定一螺线管,该组合体乙的总质量为m2(m2>m1)。条形磁铁与螺线管的中心轴在同一水平线上,现给螺线管通顺时针方向(从左往右看)的恒定电流后( )
A.甲、乙相互靠近 B.甲、乙的动量始终相同
C.乙所受到的合力在变小 D.乙的速度始终小于甲的速度
13.磁场作用力演示仪中的线圈如图所示,在线圈中心处挂上一个可以自由转动的小磁针,使其与线圈在同一平面内静止。当线圈中通以如图所示方向的电流时,小磁针的N极向哪个方向偏转?如果把电流反向呢?
【题型5 】
14.下列物理量是矢量,且单位用国际单位制中的基本单位表示正确的是( )
A.电场强度 B.磁感应强度
C.电容 D.磁通量
15.原子置于强磁场时,能级会发生分裂,从而导致其发射光谱线分裂为若干条谱线,分裂谱线的裂距(光谱上波长的倒数差)与磁感应强度B成正比。已知电子质量为m、电荷量为e、真空中光速为c。下列表达式可能正确表示裂距的是( )
A. B. C. D.
16.(多选)教材关于电场强度有如下描述:“……电场强度常用来表示,根据分析可以知道……”;教材关于磁感应强度有如下表述:“……由此,在导线与磁场垂直的最简单的情况下,有关系式……”,以下四个说法中正确的有( )
A.定义了电场强度的大小和方向
B.定义了磁感应强度的大小和方向
C.利用了安培力定义磁感应强度,我们也可以利用洛伦兹力定义磁感应强度
D.利用试探电荷受力定义电场强度,我们也可以利用定义电场强度
17.如图所示,在磁感线竖直向下的匀强磁场中放入一矩形线圈abcd,ab边与磁场垂直,长度,bc边长度;线圈平面与水平方向夹角,线圈中通有大小为2A的电流,ab边所受的磁场力为0.4N,已知。求:
(1)该匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)穿过线圈的磁通量。
【题型6 】
18.通电长直导线周围某点的磁感应强度,I为导线中的电流、r为该点到导线的距离、k为比例常数。如图,两根平行长直导线相距,分别通以大小相等、方向相同的恒定电流,在区间内,磁感应强度B随r变化的图线可能是下图中的( )
A. B. C. D.
19.如图所示,在转子铁芯上固定着三个相同的线圈、、,始端是、、,终端是、、。三个线圈平面互成角。线圈中此时无电流,线圈、中均通有如图所示方向的电流,两线圈电流在中心处独立产生的磁感应强度大小为,则线圈电流在处产生的总的磁感应强度的大小为( )
A.0 B. C. D.
20.(多选)如图所示,A、B为两根足够长的垂直于纸面的通电直导线,导线通有大小相等、方向相同的电流,在纸面内,A、B连线的中点为O 点,C、D分别为连线、中垂线上的两点,D 、D' 关于O点对称,下列说法正确的是( )
A.O点的磁感应强度为零 B.C 点磁感应强度方向沿CO连线背离O点
C.D点磁感应强度方向沿DO 连线指向O点 D.D点磁感应强度方向水平向右
21.如图所示,一矩形线框置于水平桌面上,其面积。在线框中心点正上方某位置水平放置一通电长直导线,电流产生的磁场在点的磁感应强度。整个空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度。求:
(1)点磁感应强度大小;
(2)穿过线框的磁通量。
【题型7 】
22.关于磁通量,下列说法正确的是( )
A.在匀强磁场中,穿过某一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积
B.磁通量是矢量,其正负表示方向
C.磁通量是形象描述穿过某一个面的磁感线条数的物理量
D.磁通量越大,磁通量的变化就越快
23.如图所示,空间直角坐标系中有一个三棱柱,线段、相等,长度为,线段、、、、相等,长度为。该空间存在匀强磁场,通过面的磁通量为,通过面的磁通量,通过的磁通量为,则匀强磁场的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
24.(多选)如图8,正方体,棱长为,有四根无限长的通电直导线位于正方体四条棱上,电流大小均为,方向均竖直向上,面、面的中心处各放置一个面积相同的圆形金属线圈甲和乙。已知无限长直线电流在周围产生磁场满足公式,其中为位置到直线电流的距离,为定值。下列说法正确的是( )
A.甲线圈磁通量为0 B.乙线圈磁通量为0
C.甲线圈中心的磁感应强度大小为 D.乙线圈中心的磁感应强度大小为
【题型8 】
25.如图所示,水平放置的匝矩形线框面积为,匀强磁场的磁感应强度大小为,方向与水平面成角斜向上,现使矩形线框以边为轴顺时针旋转90°到竖直的虚线位置。已知,,关于矩形线框的磁通量,下列说法正确的是( )
A.初态磁通量大小为 B.末态磁通量大小为
C.磁通量变化量的大小为 D.磁通量变化量的大小为
26.(多选)如图所示,条形磁铁放在水平地面上,两个完全相同的线圈a和b在等高处水平放置,a线圈在N极的正上方,b线圈位于磁铁的正中央,则下列判断正确的是( )
A.穿过a环的磁通量比穿过b环的磁通量大
B.穿过b环的磁通量比穿过a环的磁通量大
C.b环上各点的磁感应强度相同
D.a环中心的磁感应强度大于b环中心的磁感应强度
27.如图所示,有一个垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半径为,现在纸面内先后放上单匝线圈A、B,圆心均在O处,A线圈半径为,B线圈半径为,则:
(1)求穿过线圈A的磁通量等于多少?
(2)在磁场方向转过角的过程中,穿过线圈B中的磁通量改变了多少?
【题型9 】
28.如图所示,一面积为S的矩形线圈与竖直方向成角,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向水平向右,且磁感线与线圈abcd在竖直方向的投影垂直。将线圈绕ad轴逆时针(前视)转动30°角至水平位置,则穿过线圈平面的磁通量的变化量大小为( )
A.0 B.BS C. D.
29.(多选)如图所示,abcd是边长为l的正方形金属框,磁场区域边界PM与PN的夹角,磁感应强度为B,此时P点位于cd的中点。下列说法正确的是( )
A.若将金属框以bd为轴向纸面外转动角度90°,金属框磁通量的变化量为
B.若将金属框以ad为轴向纸面外转动角度180°,金属框磁通量的变化量为
C.若将金属框以bd为轴向纸面外转动角度180°,金属框磁通量的变化量为
D.若将金属框向右移动l,金属框磁通量的变化量为
30.如图所示,有一个垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半径为10cm。在纸面内先后放上a、b两个圆形单匝线圈,圆心均在O处,a线圈半径为10cm,b线圈半径为15cm,问:
(1)在B减为0.4T的过程中,a和b中磁通量分别改变多少?
(2)磁感应强度B大小不变,方向转过45°,a线圈中磁通量改变多少?
(3)磁感应强度B大小、方向均不变,线圈a绕某直径转过180°,a线圈中磁通量改变多少?
【题型10 】
31.下列说法正确的是( )
A.爱因斯坦的相对论时空观认为,时间、空间与物质运动有关
B.卡文迪什发现了真空中两个静止点电荷之间相互作用的规律
C.密立根总结出了行星运动的规律,并找出了行星按照这些规律运动的原因
D.法拉第发现雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同,并命名了正电荷和负电荷
32.物理学的发展离不开科学家们的贡献,他们的发现和研究成果对生活生产产生了很大的影响。下列描述正确的是( )
A.通过甲图的实验,法拉第发现了电磁感应现象
B.法拉第在乙图情境中发现了电流的磁效应,首次建立了电与磁的联系
C.伏特根据丙图提出了分子电流假说,揭示了磁现象的电本质
D.丁图中,两根通电方向相反的长直导线相互排斥,是通过电场实现的
33.(多选)小明网上购买音乐会门票后,直接通过“刷身份证”方式即可顺利检票。当身份证靠近检验机器时,机器的感应电路中就会产生电流,识别听众身份,极大的提高了检票效率。下列说法正确的是( )
A.读取身份证的机器内部设有天线,通电工作时会在周围产生磁场,这是电流的磁效应
B.身份证靠近读卡机器时,会使机器产生感应电流,这是电磁感应现象
C.只要导体做切割磁感线运动,一定能产生感应电流
D.身份证靠近读卡机器时,读卡器内闭合线圈磁通量发生变化,不能产生感应电流
【题型11 】
34.小宁同学用如图所示的器材研究感应电流的方向。将线圈A插入线圈B中,闭合开关S瞬间,发现电流计指针右偏,则保持开关闭合,以下操作中也能使电流计右偏的是( )
A.将滑动变阻器的滑片向右移动 B.将滑动变阻器的滑片向左移动
C.断开开关S D.拔出线圈A
35.(多选)如图所示,某同学用该装置探究影响感应电流方向的因素,将磁体S极从线圈中向上抽出时,观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验,下列操作说法正确的是( )
A.将磁铁S极匀速向下插入线圈的过程中,电流表的指针不偏转
B.将磁铁S极加速向下插入线圈的过程中,电流表的指针向左偏转
C.将磁铁N极从线圈中向上加速抽出的过程中,电流表的指针向右偏转
D.将磁铁N极从线圈中向上匀速抽出的过程中,电流表的指针向左偏转
36.某同学用如图所示的装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验。(线圈绕向如图中所示)
(1)①当条形磁铁的N极向下插入线圈时,观察到灵敏电流计指针向右偏转,从上往下看线圈中感应电流的方向为____________(填顺时针方向或逆时针方向);②当条形磁铁的N极从线圈中向上拔出时,灵敏电流计指针将向_______(填“左”或“右”)偏转。
(2)该同学进一步探究电磁感应现象:将两个线圈A、B套在同一铁芯上,线圈A与电源、滑动变阻器、开关组成回路,线圈B与灵敏电流计组成闭合回路。①开关闭合瞬间,指针__________(偏转/不偏转);②开关闭合,电路稳定后指针__________(偏转/不偏转);③开关闭合后,迅速移动滑动变阻器的滑片的过
程中,指针__________(偏转/不偏转)。
(3)在做“探究电磁感应现象”实验时,如果B线圈两端不接任何元件,仍然进行(2)中操作,则B线圈电路中将( )
A.因电路不闭合,无电磁感应现象 B.有电磁感应现象,但无感应电流,只有感应电动势
C.不能用楞次定律判断感应电动势方向 D.可以用楞次定律判断感应电动势方向
【题型12 】
37.用如图所示的装置来探究电磁感应现象,小螺线管套在大螺线管内,当合上开关的瞬间,电流计的指针向左偏,下列说法正确的是( )
A.此实验产生的是动生电动势
B.断开开关的瞬间,电流计的指针不偏转
C.断开开关的瞬间,电流计的指针向右偏
D.若小螺线管与电源间的导线断开,合上开关,移动滑片,电流计的指针会偏转
38.(多选)如图所示,线圈A通过变阻器和开关连接到电源上,线圈B的两端连接到电流表上,把线圈A装在线圈B里面。闭合开关瞬间,电流表的指针向右偏转,保持开关闭合,下面操作中能使电流表的指针向左偏转的是( )
A.将变阻器的滑片向左快速滑动 B.将线圈A从线圈B中拔出
C.断开开关瞬间 D.在线圈A中插入铁芯
39.某同学在“探究电磁感应现象”时,实验室为其提供了如下的实验器材:干电池(两节)、滑动变阻器、粗细线圈各一个、灵敏电流计、开关以及导线若干。
(1)为了完成实验,请用笔划线代替导线将电路连接;
(2)完成电路后,下列操作中电流计的指针发生偏转的是( )(填字母);
A.电键闭合,电路稳定时
B.电键闭合,移动滑动变阻器的滑片
C.断开电键的瞬间
(3)实验时,该同学进行如下的操作,第一次保持电键闭合,将线圈A慢慢从线圈B中拔出,第二次保持电键闭合,将线圈A迅速从线圈B中拔出,第一次穿过线圈B的磁通量的变化量_________(填“大于”“等于”或“小于”)第二次穿过线圈B的磁通量的变化量,第一次指针偏转的角度_________(填“大于”“等于”或“小于”)第二次指针偏转的角度。
【题型13 】
40.以下说法中正确的是( )
A.只要穿过闭合线圈有磁通量,闭合线圈一定有感应电流
B.某处通电导线不受磁场力,则该处磁感应强度一定为零
C.奥斯特发现了电流周围存在着磁场
D.铁屑在条形磁铁周围的排列情形说明磁感线是真实存在的
41.下列图示情况,金属圆环中不能产生感应电流的是( )
A.图(a)中,圆环在匀强磁场中向左匀速平移
B.图(b)中,圆环在匀强磁场中绕轴匀速转动
C.图(c)中,圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移
D.图(d)中,圆环向条形磁铁N极平移
42.(多选)下列图示情况,金属圆环中不能产生感应电流的是( )
A.图(a)中,圆环在匀强磁场中向右上方平移
B.图(b)中,圆环在匀强磁场中绕轴转动
C.图(c)中,圆环在通有恒定电流的长直导线旁向上平移
D.图(d)中,圆环向条形磁铁极平移
43.某同学利用如图甲所示实验装置来完成“探究影响感应电流方向的因素”的实验。
(1)下表为该同学记录的实验现象:
序号
磁铁磁场的方向(正视)
磁铁运动情况
指针偏转情况
感应电流的磁场方向(正视)
1
向下
插入线圈
向左
向上
2
向下
拔出线圈
向右
向下
3
向上
插入线圈
向右
向下
4
向上
拔出线圈
向左
向上
①由实验记录________(选填字母代号)可得出穿过闭合回路的磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场相同;由实验记录________(选填字母代号)可得出穿过闭合回路的磁通量增大时,感应电流的磁场方向与原磁场相反。
A.1、2 B.1、3 C.1、4 D.2、4
②由实验1、2、3、4得出的结论是________。
(2)该同学利用上面实验中得到的结论,在图乙所示装置中进行以下________(选填字母代号)操作会导致电流表乙的指针向左偏转。其中两个电流表的相同,零刻度居中。闭合开关后,当滑动变阻器R的滑片P不动时,甲、乙两个电流表指针位置如图乙所示。
A.断开开关瞬间 B.断开开关,等电路稳定后再闭合开关的瞬间
C.滑动变阻器的滑片向a端迅速滑动 D.滑动变阻器的滑片向b端迅速滑动
【题型14 】
44.“中国天眼”位于贵州的大山深处,是500m口径球面射电望远镜。它通过接收来自宇宙深处的电磁波,探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.电磁波在任何介质中传播速度均为
B.红外线的波长比紫外线大
C.麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场,空间将产生电磁波
D.法拉第通过实验捕捉到电磁波,证实了麦克斯韦的电磁场理论
45.电磁波的发现和使用极大地改变了人类的生活。下列说法正确的是( )
A.根据麦克斯韦的电磁理论,变化的磁场产生变化的电场,变化的电场产生变化的磁场
B.所有物体都发射红外线,人们利用红外线灭菌消毒
C.与机械波不同,电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播
D.电磁波在真空中传播时,它的电场强度E与磁感应强度 B 相互平行,且二者与波的传播方向垂直
46.(多选)下列说法正确的是( )
A.赫兹提出电磁场理论,并通过实验证实了电磁波的存在。
B.爱因斯坦认为光本身是由一个个不可分割的能量子组成的,频率为v的光的能量子为。
C.只要空间某处的电场或磁场发生变化,就会在其周围产生电磁波。
D.不同电磁波具有不同的波长,红外线的波长大于可见光的波长。
【题型15 】
47.英国物理学家麦克斯韦总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果,得出诸多关于电磁场和电磁波的科学结论。下列关于电磁场和电磁波的说法中正确的是( )
A.变化的电场所在空间一定会产生变化的磁场
B.电磁波和机械波一样,它们的传播需要介质
C.电磁波传播的速度、波长和频率满足关系式
D.红外线、可见光、紫外线、超声波都是电磁波
48.(多选)下列关于机械波和电磁波,下列说法正确的是( )
A.机械波和电磁波都可以在真空中传播
B.机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波
C.电磁波和机械波都能产生干涉、衍射现象以及多普勒效应
D.波速、波长与频率的关系v=λf,对机械波和电磁波都适用
【题型16 】
49.下列说法正确的是( )
A.普朗克认为微观粒子的能量是不连续的
B.赫兹预言了电磁波的存在,并首次在实验室证实了电磁波的存在
C.电磁波跟声波一样,只能在介质中传播
D.法拉第发现了电流的磁效应,首次揭示了电与磁的联系
50.(多选)下列有关黑体和黑体辐射的说法中正确的是( )
A.黑体的热辐射实际上是电磁辐射
B.能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体叫做黑体
C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布与它的温度、材料的种类及表面状况有关
D.黑体的温度升高时可以辐射出任何频率的电磁波(包括可见光和不可见光)
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