第十三章 电磁感应与电磁波初步（单元自测·提分卷）物理人教版必修第三册

**基本信息** 高二物理必修三第十三章“电磁感应与电磁波初步”单元自测提分卷，涵盖选择、实验、计算题型，注重物理观念建构与科学思维培养，适配单元复习巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12题/48分|麦克斯韦电磁场理论、磁场方向判断、安培假说、磁感线性质、自感现象|结合“千人震”实验、动圈式耳机等真实情境，考查科学推理与模型建构| |实验题|2题/12分|感应电流产生条件、方向影响因素|通过探究性实验设计，培养科学探究中的问题分析与证据获取能力| |计算题|4题/40分|磁通量计算、磁感应强度变化规律、磁场叠加|梯度设计，从基础公式应用到综合情境分析，体现科学论证与创新应用|

………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2026-2027学年高二物理必修三单元自测 第十三章 电磁感应与电磁波初步·提分卷 （建议用时：90分钟，试卷满分：100分） 一．选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。 1．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 2．下列磁场小磁针指向正确的是（　　） A． B． C． D． 3．关于下列四幅图像，描述正确的是（　　） A．甲图中，根据安培的“分子电流”假说，它的左侧相当于N极，右侧相当于S极 B．乙图中，根据地球的转动方向和地磁场的分布特点，说明地球带正电荷 C．丙图中，环形电流的磁场无法用安培定则判定 D．丁图中，两根通电方向相同的长直导线相互吸引，是通过磁场作用实现的 4．某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示，下列说法正确的是（　　） A．磁感线是闭合的曲线 B．a点的磁感应强度大于b点 C．a、b、c点的磁感应强度一样大 D．c点没有磁感线，故该点没有磁场 5．“千人震”实验是用一节电动势为1.5V的新干电池（图中电池上端为正极）、一个日光灯镇流器（自感线圈）、开关和几根导线连成如图所示的电路。做实验的同学手拉手连成一排，首、尾两位同学分别握住导线的A、B端。下列说法正确的是（     ） A．开关闭合瞬间，人有触电感觉 B．开关断开瞬间，线圈产生的自感电动势不高于1.5V C．开关断开瞬间，电流方向由B经人体流向A D．开关闭合瞬间，电流方向由B经人体流向A 6．如图所示，矩形线圈abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向夹角，已知，，矩形线圈面积为S，磁感应强度大小为B，现将线圈绕ad顺时针旋转37°，则通过线圈的磁通量变化量为（     ） A．BS B．－0.2BS C．0.2BS D．1.8BS 7．如图，在磁感应强度大小为、垂直纸面向里的匀强磁场中，放置一根电流方向垂直于纸面向外的通电长直导线，、是以直导线为圆心的同一圆周上的两点。关于、两点的磁感应强度，下列说法正确的是（     ） A．大小相等，方向相同 B．大小相等，方向不同 C．大小不等，方向相同 D．大小不等，方向不同 8．某学习小组重做奥斯特实验，在一长直导线ab的正下方放置一小磁针，当该导线通入恒定电流I后，发现下方的小磁针发生如图所示的转动，其再次静止时N极近似垂直纸面向里。则电流I的方向及其产生的磁场分布可能正确的是（     ） A． B． C． D． 9．如图所示是动圈式耳机的结构图，振动膜与线圈连接，线圈安放在永磁体磁极间的空隙中，能够自由运动。当音频电流通过线圈时，安培力使线圈振动，振动膜随着线圈振动而发声。下列描述正确的是（   ） A．只有音频输入电流是变化的，耳机才能发声 B．如果音频输入电流是恒定的，耳机也能发声 C．如果人对着耳机讲话，线圈中能产生电流 D．如果人对着耳机讲话，线圈中不能产生电流 10．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 11．如图，两根相互垂直的长直通电导线M、N，分别通有竖直向上的电流和水平向右的电流，导线M右侧有与M距离相等的a、b两点，它们关于导线N对称，导线M在a、b点的磁感应强度大小均为，导线N在a、b点的磁感应强度大小均为。已知a、b两点的磁感应强度大小之比为，直线电流在周围空间产生的磁感应强度与距离的关系为（I为导线中的电流，r为周围空间的点到直导线的距离，k为比例系数），则可能为（　　） A． B． C． D． 12．1876年物理学家罗兰完成了著名的“罗兰实验”。他把大量的负电荷加在一个橡胶圆盘上，然后在圆盘附近悬挂一个小磁针，将圆盘绕中心轴按照图示方向（自上向下看为顺时针）高速旋转，发现小磁针发生偏转。忽略地磁场对小磁针的影响，下列说法正确的是（　　） A．小磁针发生偏转的原因是橡胶圆盘产生了电场 B．小磁针发生偏转的原因是电荷运动形成的电流产生了磁场 C．当小磁针位于圆盘的左方时，极指向下方 D．当小磁针位于圆盘的左方时，极指向上方 二．实验题：本大题共2小题，共12分。 13．（6分）在“探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素实验”中 (1)图a中要想使电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，以下三种操作，其中可行的是________（多选） A．导体棒左右运动切割磁感线 B．导体棒平行磁场上下运动 C．导体棒不动，磁铁左右运动，导体棒切割磁感线 (2)图b研究中，发现电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，则感应电流方向与下列因素有关的是________ A．螺线管的匝数 B．磁铁的磁性强弱 C．磁铁相对螺线管运动的方向 (3)图c电路连接正确，在闭合开关瞬间电流表指针向右偏，开关闭合后滑动变阻器滑片快速向右移动，电流表指针向________（选填“左”或“右”）偏。 14．（6分）在“探究电磁感应现象”实验时： (1)按图甲的装置探究感应电流方向的影响因素，请在图甲中用笔画线代替导线，将实物电路补充完整； (2)在实验过程中，闭合开关时发现电流计指针向右偏转，则开关闭合状态时，将滑动变阻器滑片______（选填“向左”或“向右”）滑动，电流计指针向左偏转； (3)如图乙所示，某灯泡底部两接线柱接有多匝线圈，取出电磁炉内的线圈接通交流电，将灯泡置于电磁炉线圈内，发现灯泡会持续发光，如图丙所示。将灯泡向右缓慢平移，在某个位置灯泡会熄灭，则该位置可能是______（选填“A”“B”或“C”）。 A． B． C． 三．计算题：本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．（8分）如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为L的正方形。 (1)求t=0时穿过MDEN回路的磁通量； (2)为使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式。 16．（12分）如图甲所示，金属框架AOC 处于与框架垂直的磁感应强度为B=0.25T的匀强磁场中，∠AOC=45°， 导体棒 PQ与框架接触良好构成回路， 且 PQ⊥OC。现使导体棒从O位置以v=0.2m/s的速度向右做匀减速运动，加速度大小a=1m/s²。求∶ （1） 导体棒停止运动时，导体棒 PQ与框架围成的回路磁通量的大小； （2） 导体棒停止运动后就不再运动，以导体棒停止运动为计时零点，磁场的磁感应强度随时间变化的 B—t图像如图乙所示直线，t=1.5s时，导体棒 PQ与框架围成的回路磁通量的大小； （3） 在第二问的条件下，从t=1.5s到t=3.5s的过程中，回路中磁通量的变化量。 17．（10分）如图所示，直角三角形中，，点为斜边的中点，点为水平直角边的中点。两通电长直导线垂直纸面分别放置在、两顶点处，导线中的电流大小均为，方向均垂直纸面向里。已知长直电流在其周围空间某点产生的磁感应强度大小（为电流大小，为该点到导线的垂直距离，为常量），点处电流在点产生的磁感应强度大小为。 (1)求点的磁感应强度； (2)若在点处垂直纸面放置一通电直导线，使点的磁感应强度为0，求该导线中的电流的大小和方向。 18．（10分）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。 试题 第7页（共8页） 试题 第8页（共8页） 试题 第5页（共8页） 试题 第6页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高二物理必修三单元自测 第十三章 电磁感应与电磁波初步·提分卷 （建议用时：90分钟，试卷满分：100分） 一．选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。 1．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 2．下列磁场小磁针指向正确的是（　　） A． B． C． D． 3．关于下列四幅图像，描述正确的是（　　） A．甲图中，根据安培的“分子电流”假说，它的左侧相当于N极，右侧相当于S极 B．乙图中，根据地球的转动方向和地磁场的分布特点，说明地球带正电荷 C．丙图中，环形电流的磁场无法用安培定则判定 D．丁图中，两根通电方向相同的长直导线相互吸引，是通过磁场作用实现的 4．某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示，下列说法正确的是（　　） A．磁感线是闭合的曲线 B．a点的磁感应强度大于b点 C．a、b、c点的磁感应强度一样大 D．c点没有磁感线，故该点没有磁场 5．“千人震”实验是用一节电动势为1.5V的新干电池（图中电池上端为正极）、一个日光灯镇流器（自感线圈）、开关和几根导线连成如图所示的电路。做实验的同学手拉手连成一排，首、尾两位同学分别握住导线的A、B端。下列说法正确的是（     ） A．开关闭合瞬间，人有触电感觉 B．开关断开瞬间，线圈产生的自感电动势不高于1.5V C．开关断开瞬间，电流方向由B经人体流向A D．开关闭合瞬间，电流方向由B经人体流向A 6．如图所示，矩形线圈abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向夹角，已知，，矩形线圈面积为S，磁感应强度大小为B，现将线圈绕ad顺时针旋转37°，则通过线圈的磁通量变化量为（     ） A．BS B．－0.2BS C．0.2BS D．1.8BS 7．如图，在磁感应强度大小为、垂直纸面向里的匀强磁场中，放置一根电流方向垂直于纸面向外的通电长直导线，、是以直导线为圆心的同一圆周上的两点。关于、两点的磁感应强度，下列说法正确的是（     ） A．大小相等，方向相同 B．大小相等，方向不同 C．大小不等，方向相同 D．大小不等，方向不同 8．某学习小组重做奥斯特实验，在一长直导线ab的正下方放置一小磁针，当该导线通入恒定电流I后，发现下方的小磁针发生如图所示的转动，其再次静止时N极近似垂直纸面向里。则电流I的方向及其产生的磁场分布可能正确的是（     ） A． B． C． D． 9．如图所示是动圈式耳机的结构图，振动膜与线圈连接，线圈安放在永磁体磁极间的空隙中，能够自由运动。当音频电流通过线圈时，安培力使线圈振动，振动膜随着线圈振动而发声。下列描述正确的是（   ） A．只有音频输入电流是变化的，耳机才能发声 B．如果音频输入电流是恒定的，耳机也能发声 C．如果人对着耳机讲话，线圈中能产生电流 D．如果人对着耳机讲话，线圈中不能产生电流 10．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 11．如图，两根相互垂直的长直通电导线M、N，分别通有竖直向上的电流和水平向右的电流，导线M右侧有与M距离相等的a、b两点，它们关于导线N对称，导线M在a、b点的磁感应强度大小均为，导线N在a、b点的磁感应强度大小均为。已知a、b两点的磁感应强度大小之比为，直线电流在周围空间产生的磁感应强度与距离的关系为（I为导线中的电流，r为周围空间的点到直导线的距离，k为比例系数），则可能为（　　） A． B． C． D． 12．1876年物理学家罗兰完成了著名的“罗兰实验”。他把大量的负电荷加在一个橡胶圆盘上，然后在圆盘附近悬挂一个小磁针，将圆盘绕中心轴按照图示方向（自上向下看为顺时针）高速旋转，发现小磁针发生偏转。忽略地磁场对小磁针的影响，下列说法正确的是（　　） A．小磁针发生偏转的原因是橡胶圆盘产生了电场 B．小磁针发生偏转的原因是电荷运动形成的电流产生了磁场 C．当小磁针位于圆盘的左方时，极指向下方 D．当小磁针位于圆盘的左方时，极指向上方 二．实验题：本大题共2小题，共12分。 13．（6分）在“探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素实验”中 (1)图a中要想使电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，以下三种操作，其中可行的是________（多选） A．导体棒左右运动切割磁感线 B．导体棒平行磁场上下运动 C．导体棒不动，磁铁左右运动，导体棒切割磁感线 (2)图b研究中，发现电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，则感应电流方向与下列因素有关的是________ A．螺线管的匝数 B．磁铁的磁性强弱 C．磁铁相对螺线管运动的方向 (3)图c电路连接正确，在闭合开关瞬间电流表指针向右偏，开关闭合后滑动变阻器滑片快速向右移动，电流表指针向________（选填“左”或“右”）偏。 14．（6分）在“探究电磁感应现象”实验时： (1)按图甲的装置探究感应电流方向的影响因素，请在图甲中用笔画线代替导线，将实物电路补充完整； (2)在实验过程中，闭合开关时发现电流计指针向右偏转，则开关闭合状态时，将滑动变阻器滑片______（选填“向左”或“向右”）滑动，电流计指针向左偏转； (3)如图乙所示，某灯泡底部两接线柱接有多匝线圈，取出电磁炉内的线圈接通交流电，将灯泡置于电磁炉线圈内，发现灯泡会持续发光，如图丙所示。将灯泡向右缓慢平移，在某个位置灯泡会熄灭，则该位置可能是______（选填“A”“B”或“C”）。 A． B． C． 三．计算题：本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．（8分）如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为L的正方形。 (1)求t=0时穿过MDEN回路的磁通量； (2)为使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式。 16．（12分）如图甲所示，金属框架AOC 处于与框架垂直的磁感应强度为B=0.25T的匀强磁场中，∠AOC=45°， 导体棒 PQ与框架接触良好构成回路， 且 PQ⊥OC。现使导体棒从O位置以v=0.2m/s的速度向右做匀减速运动，加速度大小a=1m/s²。求∶ （1） 导体棒停止运动时，导体棒 PQ与框架围成的回路磁通量的大小； （2） 导体棒停止运动后就不再运动，以导体棒停止运动为计时零点，磁场的磁感应强度随时间变化的 B—t图像如图乙所示直线，t=1.5s时，导体棒 PQ与框架围成的回路磁通量的大小； （3） 在第二问的条件下，从t=1.5s到t=3.5s的过程中，回路中磁通量的变化量。 17．（10分）如图所示，直角三角形中，，点为斜边的中点，点为水平直角边的中点。两通电长直导线垂直纸面分别放置在、两顶点处，导线中的电流大小均为，方向均垂直纸面向里。已知长直电流在其周围空间某点产生的磁感应强度大小（为电流大小，为该点到导线的垂直距离，为常量），点处电流在点产生的磁感应强度大小为。 (1)求点的磁感应强度； (2)若在点处垂直纸面放置一通电直导线，使点的磁感应强度为0，求该导线中的电流的大小和方向。 18．（10分）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。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高二物理必修三单元自测 第十三章 电磁感应与电磁波初步·提分卷 （建议用时：90分钟，试卷满分：100分） 一．选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 C C D A C C B B AC ABC AD BC 二．实验题：本大题共2小题，共12分。 13．（6分） 【答案】(1)AC（2分） (2)C（2分） (3)左（2分） 14．（6分） 【答案】(1) （2分） (2)向右（2分） (3)B（2分） 三．计算题：本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．（8分） 【答案】(1)；(2) 【详解】(1)磁通量 （3分） (2)回路的磁通量不变，则有 （3分） 解之得 （2分） 16．（12分） 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）导体棒从O位置以v=0.2m/s的速度向右做匀减速运动，有 （2分） 解得 （1分） 则导体棒停止运动时，导体棒 PQ与框架围成的回路磁通量的大小 （1分） （2）在t=1.5s时刻，根据图2可知此时磁场的磁感应强度为 （1分） 则t=1.5s时，导体棒 PQ与框架围成的回路磁通量的大小 （1分） （3）根据图2可推导出磁场在时刻的磁感应强度为 （1分） 由图可知B随t的变化满足 （1分） 代入数据解得 （1分） 则在t=3.5s时刻的磁感应强度为 （1分） 则t=3.5s时，导体棒 PQ与框架围成的回路磁通量的大小 （1分） 所以从t=1.5s到t=3.5s的过程中，回路中磁通量的变化量 （1分） 17．（10分） 【答案】(1) (2)，方向垂直纸面向外 【详解】（1）由几何关系知，，故、两点处导线在点产生的磁感应强度大小 （2分） 根据安培定则判断、方向如图所示，由几何关系知，、夹角为，由平行四边形定则得，点的磁感应强度大小 方向水平向右（2分） （2）要使点的磁感应强度为0，点处电流在点产生的磁感应强度大小 方向水平向左（2分） 由几何关系知，，又由点处导线中电流大小 （2分） 方向垂直纸面向外（2分） 18．（10分） 【答案】(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分） （2）线圈在垂直磁场方向上的投影面积 （2分） 穿过线圈的磁通量 （2分） （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 （2分） 该过程中磁通量的变化量 （2分） 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高二物理必修三单元自测 第十三章 电磁感应与电磁波初步·提分卷 （建议用时：90分钟，试卷满分：100分） 一．选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。 1．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。 2．下列磁场小磁针指向正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．图中U形磁场在小磁针所处位置的磁场方向向右，则小磁针的N极应指向右，故A错误； B．图中条形磁场在小磁针所处位置的磁场方向向右，则小磁针的N极应指向右，故B错误； C．根据右手螺旋定则可知，图中环形电流在小磁针所处位置的磁场方向向外，则小磁针的N极应指向外，故C正确； D．根据图中地磁场磁场方向可知，小磁针的N极应指向地理北极，S极应指向地理南极，故D错误。 故选C。 3．关于下列四幅图像，描述正确的是（　　） A．甲图中，根据安培的“分子电流”假说，它的左侧相当于N极，右侧相当于S极 B．乙图中，根据地球的转动方向和地磁场的分布特点，说明地球带正电荷 C．丙图中，环形电流的磁场无法用安培定则判定 D．丁图中，两根通电方向相同的长直导线相互吸引，是通过磁场作用实现的 【答案】D 【详解】A．甲图中，根据安培定则可知，它的左侧相当于S极，右侧相当于N极，故A错误； B．乙图中，根据地球的转动方向和地磁场的分布特点，根据安培定则可知，地球带负电荷，故B错误； C．丙图中，环形电流的磁场也可以用安培定则判定，故C错误； D．丁图中，两根通电方向相同的长直导线相互吸引，是通过磁场作用实现的，故D正确。 故选D。 4．某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示，下列说法正确的是（　　） A．磁感线是闭合的曲线 B．a点的磁感应强度大于b点 C．a、b、c点的磁感应强度一样大 D．c点没有磁感线，故该点没有磁场 【答案】A 【详解】A．磁感线在磁铁外部是从极出发回到极的，在磁铁内部是从极出发回到极的，是闭合的曲线，故A正确； BC．磁感线越密集的地方磁感应强度越大，故，B错误，C错误； D．c点没有磁感线，但是有磁场，故D错误。 故选A。 5．“千人震”实验是用一节电动势为1.5V的新干电池（图中电池上端为正极）、一个日光灯镇流器（自感线圈）、开关和几根导线连成如图所示的电路。做实验的同学手拉手连成一排，首、尾两位同学分别握住导线的A、B端。下列说法正确的是（     ） A．开关闭合瞬间，人有触电感觉 B．开关断开瞬间，线圈产生的自感电动势不高于1.5V C．开关断开瞬间，电流方向由B经人体流向A D．开关闭合瞬间，电流方向由B经人体流向A 【答案】C 【详解】AD．当开关闭合后，镇流器与同学们并联，由于电源为1.5V的新干电池，所以电流很小，人没有触电的感觉，电流方向由A经人体流向B，故AD错误； BC．当断开时，镇流器电流突然减小，从而产生远高于1.5V的瞬间自感电动势，同学们的身体会有触电的感觉，此时镇流器相当于电源，通过镇流器的电流方向与原来相同，则与人体组成闭合回路时，电流方向由B经人体流向A，故B错误，C正确。 故选C。 6．如图所示，矩形线圈abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向夹角，已知，，矩形线圈面积为S，磁感应强度大小为B，现将线圈绕ad顺时针旋转37°，则通过线圈的磁通量变化量为（     ） A．BS B．－0.2BS C．0.2BS D．1.8BS 【答案】C 【详解】线圈水平放置时的磁通量为 线圈顺时针旋转37°时的磁通量为 则磁通量变化量为 故选C。 7．如图，在磁感应强度大小为、垂直纸面向里的匀强磁场中，放置一根电流方向垂直于纸面向外的通电长直导线，、是以直导线为圆心的同一圆周上的两点。关于、两点的磁感应强度，下列说法正确的是（     ） A．大小相等，方向相同 B．大小相等，方向不同 C．大小不等，方向相同 D．大小不等，方向不同 【答案】B 【详解】通电直导线产生的磁场磁感线是以导线为圆心的同心圆。、 两点在同一圆周上，距离导线距离相等，根据长直导线磁感应强度公式 可知，导线在、两点产生的磁场大小相等，设为 。 根据安培定则，导线电流向外，磁场方向为逆时针切线方向，故、 两点处导线产生的磁场方向不同。匀强磁场垂直纸面向里，与导线产生的磁场（在纸面内）始终垂直。根据矢量合成法则，合磁感应强度大小 ，故、两点合磁场大小相等。 由于导线在两点产生的磁场方向不同，、 两点处导线产生的磁场方向分别为竖直向下、水平向左，故合磁场方向分别在水平面内、竖直面内，即合磁场方向不同。 故选B。 8．某学习小组重做奥斯特实验，在一长直导线ab的正下方放置一小磁针，当该导线通入恒定电流I后，发现下方的小磁针发生如图所示的转动，其再次静止时N极近似垂直纸面向里。则电流I的方向及其产生的磁场分布可能正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】小磁针静止时N极的指向为磁场方向，即恒定电流I在小磁针处激发的磁场方向近似为垂直纸面向里，由安培定则可知，电流方向为。 故选B。 9．如图所示是动圈式耳机的结构图，振动膜与线圈连接，线圈安放在永磁体磁极间的空隙中，能够自由运动。当音频电流通过线圈时，安培力使线圈振动，振动膜随着线圈振动而发声。下列描述正确的是（   ） A．只有音频输入电流是变化的，耳机才能发声 B．如果音频输入电流是恒定的，耳机也能发声 C．如果人对着耳机讲话，线圈中能产生电流 D．如果人对着耳机讲话，线圈中不能产生电流 【答案】AC 【详解】AB．当线圈中通以恒定电流时，受到的安培力恒定，故不会振动则不能发声，故A正确，B错误； CD．人对着耳机讲话，线圈中能产生电流，声波引起膜片振动，线圈和膜片是连在一起的，连在膜片上的线圈就一起振动，线圈在永久磁体的磁场里振动，切割磁感线产生感应电流，故C正确，D错误； 故选AC。 10．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。 11．如图，两根相互垂直的长直通电导线M、N，分别通有竖直向上的电流和水平向右的电流，导线M右侧有与M距离相等的a、b两点，它们关于导线N对称，导线M在a、b点的磁感应强度大小均为，导线N在a、b点的磁感应强度大小均为。已知a、b两点的磁感应强度大小之比为，直线电流在周围空间产生的磁感应强度与距离的关系为（I为导线中的电流，r为周围空间的点到直导线的距离，k为比例系数），则可能为（　　） A． B． C． D． 【答案】AD 【详解】根据安培定则，通电导线M在a、b两点的磁感应强度方向垂直纸面向里，通电导线N在a点的磁感应强度方向垂直纸面向外，通电导线N在b点的磁感应强度方向垂直纸面向里。若a点的磁感应强度方向垂直纸面向里，则有 解得 若a点的磁感应强度方向垂直纸面向外，则有 解得。 故选AD。 12．1876年物理学家罗兰完成了著名的“罗兰实验”。他把大量的负电荷加在一个橡胶圆盘上，然后在圆盘附近悬挂一个小磁针，将圆盘绕中心轴按照图示方向（自上向下看为顺时针）高速旋转，发现小磁针发生偏转。忽略地磁场对小磁针的影响，下列说法正确的是（　　） A．小磁针发生偏转的原因是橡胶圆盘产生了电场 B．小磁针发生偏转的原因是电荷运动形成的电流产生了磁场 C．当小磁针位于圆盘的左方时，极指向下方 D．当小磁针位于圆盘的左方时，极指向上方 【答案】BC 【详解】AB．小磁针发生偏转的原因是电荷运动形成的电流产生了磁场，A错误，B正确； CD．将圆盘绕中心轴按照图示方向（自上向下看为顺时针）高速旋转，产生逆时针方向的电流，根据安培定则，圆盘中心轴线上的磁感线的方向竖直向上，圆盘左方磁感线的方向竖直向下。当小磁针位于圆盘的左方时，极指向下方，C正确，D错误。 故选BC。 二．实验题：本大题共2小题，共12分。 13．在“探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素实验”中 (1)图a中要想使电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，以下三种操作，其中可行的是________（多选） A．导体棒左右运动切割磁感线 B．导体棒平行磁场上下运动 C．导体棒不动，磁铁左右运动，导体棒切割磁感线 (2)图b研究中，发现电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，则感应电流方向与下列因素有关的是________ A．螺线管的匝数 B．磁铁的磁性强弱 C．磁铁相对螺线管运动的方向 (3)图c电路连接正确，在闭合开关瞬间电流表指针向右偏，开关闭合后滑动变阻器滑片快速向右移动，电流表指针向________（选填“左”或“右”）偏。 【答案】(1)AC (2)C (3)左 【详解】（1）A．导体棒左右运动切割磁感线，回路磁通量变化，产生感应电流，故A正确； B．导体棒平行磁场运动，不切割磁感线，回路磁通量不变，无感应电流，故B错误； C．磁铁左右运动，导体棒相对磁铁切割磁感线，回路磁通量变化，产生感应电流，故C正确。 故选AC。 （2）A．螺线管匝数只影响感应电流大小，不影响方向，故A错误； B．磁铁磁性强弱只影响感应电流大小，不影响方向，故B错误； C．磁铁相对运动方向改变，磁通量变化方向改变，感应电流方向改变，故C正确。 故选C。 （3）闭合开关瞬间，穿过副线圈（接电流计）的磁通量从无到有（增加），此时指针右偏，说明：磁通量增加→指针右偏，磁通量减少→指针左偏。 本题中滑片右移时，接入电阻变大，原线圈电流减小，穿过副线圈的磁通量减少，因此感应电流方向与闭合开关时相反，指针向左偏。 14．在“探究电磁感应现象”实验时： (1)按图甲的装置探究感应电流方向的影响因素，请在图甲中用笔画线代替导线，将实物电路补充完整； (2)在实验过程中，闭合开关时发现电流计指针向右偏转，则开关闭合状态时，将滑动变阻器滑片______（选填“向左”或“向右”）滑动，电流计指针向左偏转； (3)如图乙所示，某灯泡底部两接线柱接有多匝线圈，取出电磁炉内的线圈接通交流电，将灯泡置于电磁炉线圈内，发现灯泡会持续发光，如图丙所示。将灯泡向右缓慢平移，在某个位置灯泡会熄灭，则该位置可能是______（选填“A”“B”或“C”）。 A． B． C． 【答案】(1) (2)向右 (3)B 【详解】（1）实物电路连接如图所示 （2）闭合开关时，穿过副线圈B的磁通量增加，电流计指针向右偏转，说明磁通量增加时指针右偏；要让指针左偏，需要穿过B的磁通量减小，即原线圈A的电流减小，则滑动变阻器接入电阻增大，因此滑动变阻器滑片应向右滑动。 （3）电磁炉的环形线圈通交流电后，磁感线是闭合曲线，环形线圈包围区域内的磁通量方向，和环形线圈外侧的磁通量方向相反。 当灯泡向右平移到B选项位置时，灯泡底部的多匝线圈中，两个方向的磁通量大小抵消，总磁通量为零，磁通量变化率为零，感应电动势为零，无感应电流，因此灯泡熄灭。A位置仍有净磁通量变化，会持续发光；C位置完全移出后仍有微弱磁通量，不会完全熄灭。 故选B。 三．计算题：本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为L的正方形。 (1)求t=0时穿过MDEN回路的磁通量； (2)为使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式。 【答案】(1)；(2) 【详解】(1)磁通量 (2)回路的磁通量不变，则有 解之得 16．如图甲所示，金属框架AOC 处于与框架垂直的磁感应强度为B=0.25T的匀强磁场中，∠AOC=45°， 导体棒 PQ与框架接触良好构成回路， 且 PQ⊥OC。现使导体棒从O位置以v=0.2m/s的速度向右做匀减速运动，加速度大小a=1m/s²。求∶ （1） 导体棒停止运动时，导体棒 PQ与框架围成的回路磁通量的大小； （2） 导体棒停止运动后就不再运动，以导体棒停止运动为计时零点，磁场的磁感应强度随时间变化的 B—t图像如图乙所示直线，t=1.5s时，导体棒 PQ与框架围成的回路磁通量的大小； （3） 在第二问的条件下，从t=1.5s到t=3.5s的过程中，回路中磁通量的变化量。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）导体棒从O位置以v=0.2m/s的速度向右做匀减速运动，有 解得 则导体棒停止运动时，导体棒 PQ与框架围成的回路磁通量的大小 （2）在t=1.5s时刻，根据图2可知此时磁场的磁感应强度为 则t=1.5s时，导体棒 PQ与框架围成的回路磁通量的大小 （3）根据图2可推导出磁场在时刻的磁感应强度为 由图可知B随t的变化满足 代入数据解得 则在t=3.5s时刻的磁感应强度为 则t=3.5s时，导体棒 PQ与框架围成的回路磁通量的大小 所以从t=1.5s到t=3.5s的过程中，回路中磁通量的变化量 17．如图所示，直角三角形中，，点为斜边的中点，点为水平直角边的中点。两通电长直导线垂直纸面分别放置在、两顶点处，导线中的电流大小均为，方向均垂直纸面向里。已知长直电流在其周围空间某点产生的磁感应强度大小（为电流大小，为该点到导线的垂直距离，为常量），点处电流在点产生的磁感应强度大小为。 (1)求点的磁感应强度； (2)若在点处垂直纸面放置一通电直导线，使点的磁感应强度为0，求该导线中的电流的大小和方向。 【答案】(1) (2)，方向垂直纸面向外 【详解】（1）由几何关系知，，故、两点处导线在点产生的磁感应强度大小 根据安培定则判断、方向如图所示，由几何关系知，、夹角为，由平行四边形定则得，点的磁感应强度大小 方向水平向右 （2）要使点的磁感应强度为0，点处电流在点产生的磁感应强度大小 方向水平向左 由几何关系知，，又由 点处导线中电流大小 方向垂直纸面向外 18．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。 【答案】(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 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $