第六章 电磁现象与电磁波（单元分层自测·能力提高卷）物理粤教版必修第三册

**基本信息** 2026-2027学年高二年级必修三物理第六章“提高通关”单元自测卷，以磁场、电磁感应为核心，通过选择、实验、计算题型梯度设计，融合科学思维与科学探究，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|10/46|物理学史（第1题）、磁场叠加（第2、6题）、地磁场（第3题）|结合模型建构（如正方形导线磁场分析），区分单选多选，基础与综合并重| |实验题|2/14|磁敏电阻测磁场（第11题）、楞次定律判断线圈绕向（第12题）|体现科学探究，注重实验操作与原理应用（如磁通量变化率分析）| |计算题|3/40|磁场叠加计算（第13题）、环形电流磁场（第15题）|综合应用物理观念，强调科学推理与数学运算结合（如分子电流模型构建）|

2026-2027学年高二年级必修三物理单元自测 第六章·提高通关 一、选择题：本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A B C B D A AC AC AD 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11．(1)（1分） (2) （1分） (3)1.0 （2分） (4)偏大（2分） 12．B （4分） 磁通量变化率（4分） 三、计算题：本题共3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。 13．（10分）（1）设间距为，有几何知识知间距为，通电直导线在点上所产生的磁场大小是 （2分） 解得 （2分） （2）通电直导线在点上所产生的磁场大小 （2分） 用右手螺旋定则判断通电导线在点上磁场方向如图所示则顶点处的磁感应强度为 （2分） 方向沿向上（2分） 14．（14分）（1）由题，c点的磁感应强度为0，说明通电导线在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，（2分）即得到通电导线在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纸面向外；（2分） （2）根据右手螺旋定则可知通电导线在a处的磁感应强度方向水平向右，（2分）则a点磁感应强度为2T，方向向右；（2分） （3）根据右手螺旋定则可知通电导线在处的磁感应强度竖直向下，（2分）根据平行四边形与匀强磁场进行合成得知，b点磁感应强度为T，（2分）方向与B的方向成45°斜向右下。（2分） 15．（16分）（1）设电子绕核做圆周运动的周期为T，氢原子核外电子以速率v绕核做圆周运动，则 （1分） 等效的“分子电流”大小为 （1分） 分子电流I在圆心处的磁感应强度大小为 （1分） 联立可得 （1分） （2）由题意知，线圈平面与地磁场水平分量方向一致，又待测电流在圆心O处产生的磁感应强度方向垂直于线圈平面，则BO与Be方向垂直，即地磁场磁感应强度的水平分量Be与BO的关系如图所示 （1分） 则 BO = Betanθ（1分） 且 （1分） 联立有 （1分） 则线圈两端的电压 U = IOR（1分） 解得 （2分） （3）设管状电子群的总电荷量为Q，则其转动的周期为 （1分） 定向转动所形成的等效电流为 （1分） 由于管道内单位长度电荷量q，则 Q = 2πRq（1分） 管状电流I1在圆心处的磁感应强度大小为 （1分） 联立可得 B2= Kqω（1分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………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学年高二年级必修三物理单元自测 第六章·提高通关 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．在物理学的发展过程中，蕴含着丰富的物理思想和方法，下列描述正确的是（   ） A．质点、点电荷、元电荷都是理想化模型 B．安培首次发现了电流的磁效应，并提出分子环流假说，解释了磁现象的电本质 C．库仑发现了库仑定律，并通过油滴实验测定了元电荷的数值 D．法拉第不仅提出了场的概念，而且引入电场线和磁感线形象地描述电场和磁场 2．如图，四根与纸面垂直的固定长直细导线，横截面分别位于正方形的四个顶点，通有大小相等的电流，其中导线L1、L2、L3中的电流方向垂直纸面向里，导线L4中的电流方向垂直纸面向外。O点为正方形的中心，已知每根导线中的电流在O点产生的磁感应强度大小为B，则O点的磁感应强度（　　） A．方向由O点沿纸面指向L1，大小为2B B．方向由O点沿纸面指向L2，大小为B C．方向由O点沿纸面指向L3，大小为2B D．方向由O点沿纸面指向L4，大小为B 3．下列说法正确的是（　　） A．如图甲所示，ABC构成等边三角形，若两通电导线A、B在C处产生磁场的磁感应强度大小均为B0，则C处磁场的合磁感应强度大小是 B．图乙中地磁场的垂直于地面磁感应强度分量在南半球竖直向上，北半球竖直向下 C．图丙中通过两金属圆环的磁通量 D．图丁中与通电导线（无限长）在同一平面内的金属线框沿平行直导线方向运动，线框中会产生感应电流 4．下列说法中正确的是（　　） A．图甲描述的是多普勒效应，A观察者接收到波的频率大于B观察者接收到波的频率 B．图乙中，电影院提供的观看立体电影的眼镜，应用的是光的干涉原理 C．图丙的雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生反射的这个特性工作的 D．图丁中激光切割金属，利用了激光相干性好的特点 5．普朗克质量是质量的自然单位，它是宏观尺度与微观尺度的分界点，当物质的质量大于普朗克质量时，它的行为是确定的，表现出宏观的物质特性；当物质的质量小于普朗克质量时，它的行为是不确定的，表现出微观的量子特性。万有引力常量为G、光速为c、普朗克常量为h，K为无单位常数。下列关于普朗克质量的表达式可能正确的是（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，相同的长直导线、、、、的中点分别固定在圆周的五等分点处，导线与圆周所在平面垂直，且通有同样的电流。关于圆心点处的磁感应强度，下列说法正确的是（　　） A．的大小不为，方向平行于圆周所在平面 B．的大小不为，方向垂直于圆周所在平面 C．若导线中的电流反向，则的方向平行 D．若导线中的电流反向，则的方向垂直 7．已知直导线在某点产生磁场的磁感应强度大小与流经导线的电流大小成正比。如图所示，一通有电流为、长为的直导线折成边长相等、夹角为的“”形，将其置于与其所在平面相垂直的磁感应强度大小为的匀强磁场中，平面上点到“”形导线两边的距离相等且该点处的磁感应强度大小为。现仅将导线中的电流反向，则点的磁感应强度大小为（    ） A． B． C． D． 8．如图，竖直面内固定有两条互相平行的长直绝缘导线，它们的电流强度相等，方向都竖直向下，已知通电长直导线在空间某点产生磁场的磁感应强度大小与电流强度成正比，与该点到长直导线的距离成反比。a、b、c三点水平共线，与两导线相互垂直；b、e、f三点竖直共线，与两导线共面；b是两导线距离的中点，a到距离是b到距离的一半，b、c两点到的距离相等。若导线在a点磁感应强度为B，a、b、c、e、f五点的磁感应强度分别为，则下列说法正确的是（　　） A． B．两导线会产生相互排斥的作用力 C．，磁场方向垂直于纸面向里 D．，磁场方向垂直于纸面向外 9．如图所示，在磁感应强度大小为的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l，在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零。则（　　） A．导线P中电流在a点处磁感应强度的大小为 B．导线Q中电流在a点处磁感应强度的大小为 C．仅让P中的电流反向，则a点处磁感应强度的大小为 D．仅让Q中的电流反向，则a点处磁感应强度的大小为 10．沿正方体的棱bc和dd1分别放置两根足够长的通电直导线，其电流方向如图所示。P为棱cd上的一点，若要使P点处的磁感应强度为零，可在空间中再放置一条足够长的通电直导线，则该导线可能（　　） A．与棱ab平行 B．与棱bc平行 C．与bb1d1d面平行 D．与bb1c1c面平行 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11．（6分）某兴趣小组利用磁敏电阻设计了一款测量磁感应强度大小的磁场测量仪，其中磁敏电阻的阻值随磁感应强度的变化规律如图甲所示，磁场测量仪的工作原理电路图如图乙所示，提供的器材有： A．磁敏电阻（工作范围为）     B．电源（电动势为，内阻很小） C．电流表（量程为，内阻不计）     D．电阻箱（最大阻值为） E.定值电阻（阻值为）     F.定值电阻（阻值为） G.开关，导线若干 (1)电路连接：按照图乙所示连接实验电路，定值电阻应选用_____（填“”或“”）。 (2)按下列步骤进行调试： ①闭合开关，将电阻箱调为，然后将开关向_____（填“”或“”）端闭合，将电流表此时指针对应的刻度线标记为1.5T； ②逐步减小电阻箱的阻值，按照图甲将电流表的“电流”刻度线标记为对应的“磁感应强度”值； ③将开关向另一端闭合，测量仪即可正常使用。 (3)用调试好的磁场测量仪进行测量，当电流表的示数为时，待测磁场的磁感应强度为_____（结果保留两位有效数字）。 (4)使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，内阻明显变大，这将导致磁感应强度的测量结果_____（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 12．（8分）某同学想利用楞次定律判断线圈缠绕方向，设计的实验装置原理图如图甲所示。选用的器材有：一个磁性很强的条形磁铁，两个发光二极管（电压在1.5V至5V都可发光且保证安全），一只多用电表，导线若干。操作步骤如下： ①用多用电表的欧姆挡测出二极管的正、负极； ②把二极管、线圈按如图甲所示电路用导线连接成实验电路； ③把条形磁铁插入线圈时，二极管B发光；拔出时，二极管A发光； ④根据楞次定律判断出线圈的缠绕方向。 请回答下列问题： （1）线圈缠绕方向如图乙中的_________（填“A”或“B”） （2）条形磁铁运动越快，二极管发光的亮度就越大，这说明感应电动势随_________的增大而增大（填“磁通量变化量”或“磁通量变化率”）。 三、计算题：本题共3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。 13．（10分）如图所示，直角三角形两根通电长直导线垂直纸面分别放置在两顶点处．点处导线中的电流大小为，方向垂直纸面向外，点处导线中的电流大小，方向垂直纸面向里．已知长直电流在其周围空间某点产生的磁感应强度大小上，其中表示电流大小，表示该点到导线的垂直距离，为常量．已知点处电流在点产生的磁感应强度大小为，求： （1）两点间的距离； （2）顶点处的磁感应强度。 14．（14分）如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为的匀强磁场中，以导线为中心、R为半径的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为0， （1）直导线中电流方向？ （2）a点的磁感应强度大小和方向？ （3）b点的磁感应强度大小和方向？ 15.（16分）环形电流周围有磁场，根据电磁学理论可知，半径为R、电流强度为I的环形电流中心处的磁感应强度大小，其中K为已知常量。电流的本质是电荷的定向运动，电流可以产生磁场意味着运动的电荷也可以产生磁场。 （1）氢原子核外电子以速率v绕核做圆周运动，轨道半径为r，电荷量为e，求该“分子电流”在圆心处的磁感应强度大小B1。 （2）如图，在一个竖直放置一半径为r、电阻为R、匝数为n的圆形线圈的圆心O处，有一个可以绕竖直轴在水平面内转动的小磁针。线圈未通电流时，小磁针稳定后指向地磁场水平分量方向。调整线圈方位，使其与静止的小磁针在同一个竖直平面内，并通入电流，小磁针偏转了θ角。已知仪器所在处地磁场的磁感应强度水平分量大小为Be，求：线圈两端的电压。 （3）有人用电流观点解释地磁成因：在地球内部的古登堡面附近集结着绕地轴转动的管状电子群，转动的角速度为ω，该电子群形成的电流产生了地磁场。如图所示，为简化问题，假设古登堡面的半径为R，电子均匀分布在距地心R、直径为d的管道内，管道内单位长度电荷量q，且d << R，求此管状电子群在地心处产生的磁感应强度大小B2。      试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高二年级必修三物理单元自测 第六章·提高通关 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．在物理学的发展过程中，蕴含着丰富的物理思想和方法，下列描述正确的是（   ） A．质点、点电荷、元电荷都是理想化模型 B．安培首次发现了电流的磁效应，并提出分子环流假说，解释了磁现象的电本质 C．库仑发现了库仑定律，并通过油滴实验测定了元电荷的数值 D．法拉第不仅提出了场的概念，而且引入电场线和磁感线形象地描述电场和磁场 2．如图，四根与纸面垂直的固定长直细导线，横截面分别位于正方形的四个顶点，通有大小相等的电流，其中导线L1、L2、L3中的电流方向垂直纸面向里，导线L4中的电流方向垂直纸面向外。O点为正方形的中心，已知每根导线中的电流在O点产生的磁感应强度大小为B，则O点的磁感应强度（　　） A．方向由O点沿纸面指向L1，大小为2B B．方向由O点沿纸面指向L2，大小为B C．方向由O点沿纸面指向L3，大小为2B D．方向由O点沿纸面指向L4，大小为B 3．下列说法正确的是（　　） A．如图甲所示，ABC构成等边三角形，若两通电导线A、B在C处产生磁场的磁感应强度大小均为B0，则C处磁场的合磁感应强度大小是 B．图乙中地磁场的垂直于地面磁感应强度分量在南半球竖直向上，北半球竖直向下 C．图丙中通过两金属圆环的磁通量 D．图丁中与通电导线（无限长）在同一平面内的金属线框沿平行直导线方向运动，线框中会产生感应电流 4．下列说法中正确的是（　　） A．图甲描述的是多普勒效应，A观察者接收到波的频率大于B观察者接收到波的频率 B．图乙中，电影院提供的观看立体电影的眼镜，应用的是光的干涉原理 C．图丙的雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生反射的这个特性工作的 D．图丁中激光切割金属，利用了激光相干性好的特点 5．普朗克质量是质量的自然单位，它是宏观尺度与微观尺度的分界点，当物质的质量大于普朗克质量时，它的行为是确定的，表现出宏观的物质特性；当物质的质量小于普朗克质量时，它的行为是不确定的，表现出微观的量子特性。万有引力常量为G、光速为c、普朗克常量为h，K为无单位常数。下列关于普朗克质量的表达式可能正确的是（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，相同的长直导线、、、、的中点分别固定在圆周的五等分点处，导线与圆周所在平面垂直，且通有同样的电流。关于圆心点处的磁感应强度，下列说法正确的是（　　） A．的大小不为，方向平行于圆周所在平面 B．的大小不为，方向垂直于圆周所在平面 C．若导线中的电流反向，则的方向平行 D．若导线中的电流反向，则的方向垂直 7．已知直导线在某点产生磁场的磁感应强度大小与流经导线的电流大小成正比。如图所示，一通有电流为、长为的直导线折成边长相等、夹角为的“”形，将其置于与其所在平面相垂直的磁感应强度大小为的匀强磁场中，平面上点到“”形导线两边的距离相等且该点处的磁感应强度大小为。现仅将导线中的电流反向，则点的磁感应强度大小为（    ） A． B． C． D． 8．如图，竖直面内固定有两条互相平行的长直绝缘导线，它们的电流强度相等，方向都竖直向下，已知通电长直导线在空间某点产生磁场的磁感应强度大小与电流强度成正比，与该点到长直导线的距离成反比。a、b、c三点水平共线，与两导线相互垂直；b、e、f三点竖直共线，与两导线共面；b是两导线距离的中点，a到距离是b到距离的一半，b、c两点到的距离相等。若导线在a点磁感应强度为B，a、b、c、e、f五点的磁感应强度分别为，则下列说法正确的是（　　） A． B．两导线会产生相互排斥的作用力 C．，磁场方向垂直于纸面向里 D．，磁场方向垂直于纸面向外 9．如图所示，在磁感应强度大小为的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l，在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零。则（　　） A．导线P中电流在a点处磁感应强度的大小为 B．导线Q中电流在a点处磁感应强度的大小为 C．仅让P中的电流反向，则a点处磁感应强度的大小为 D．仅让Q中的电流反向，则a点处磁感应强度的大小为 10．沿正方体的棱bc和dd1分别放置两根足够长的通电直导线，其电流方向如图所示。P为棱cd上的一点，若要使P点处的磁感应强度为零，可在空间中再放置一条足够长的通电直导线，则该导线可能（　　） A．与棱ab平行 B．与棱bc平行 C．与bb1d1d面平行 D．与bb1c1c面平行 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11．（6分）某兴趣小组利用磁敏电阻设计了一款测量磁感应强度大小的磁场测量仪，其中磁敏电阻的阻值随磁感应强度的变化规律如图甲所示，磁场测量仪的工作原理电路图如图乙所示，提供的器材有： A．磁敏电阻（工作范围为）     B．电源（电动势为，内阻很小） C．电流表（量程为，内阻不计）     D．电阻箱（最大阻值为） E.定值电阻（阻值为）     F.定值电阻（阻值为） G.开关，导线若干 (1)电路连接：按照图乙所示连接实验电路，定值电阻应选用_____（填“”或“”）。 (2)按下列步骤进行调试： ①闭合开关，将电阻箱调为，然后将开关向_____（填“”或“”）端闭合，将电流表此时指针对应的刻度线标记为1.5T； ②逐步减小电阻箱的阻值，按照图甲将电流表的“电流”刻度线标记为对应的“磁感应强度”值； ③将开关向另一端闭合，测量仪即可正常使用。 (3)用调试好的磁场测量仪进行测量，当电流表的示数为时，待测磁场的磁感应强度为_____（结果保留两位有效数字）。 (4)使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，内阻明显变大，这将导致磁感应强度的测量结果_____（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 12．（8分）某同学想利用楞次定律判断线圈缠绕方向，设计的实验装置原理图如图甲所示。选用的器材有：一个磁性很强的条形磁铁，两个发光二极管（电压在1.5V至5V都可发光且保证安全），一只多用电表，导线若干。操作步骤如下： ①用多用电表的欧姆挡测出二极管的正、负极； ②把二极管、线圈按如图甲所示电路用导线连接成实验电路； ③把条形磁铁插入线圈时，二极管B发光；拔出时，二极管A发光； ④根据楞次定律判断出线圈的缠绕方向。 请回答下列问题： （1）线圈缠绕方向如图乙中的_________（填“A”或“B”） （2）条形磁铁运动越快，二极管发光的亮度就越大，这说明感应电动势随_________的增大而增大（填“磁通量变化量”或“磁通量变化率”）。 三、计算题：本题共3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。 13．（10分）如图所示，直角三角形两根通电长直导线垂直纸面分别放置在两顶点处．点处导线中的电流大小为，方向垂直纸面向外，点处导线中的电流大小，方向垂直纸面向里．已知长直电流在其周围空间某点产生的磁感应强度大小上，其中表示电流大小，表示该点到导线的垂直距离，为常量．已知点处电流在点产生的磁感应强度大小为，求： （1）两点间的距离； （2）顶点处的磁感应强度。 14.（14分）如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为的匀强磁场中，以导线为中心、R为半径的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为0， （1）直导线中电流方向？ （2）a点的磁感应强度大小和方向？ （3）b点的磁感应强度大小和方向？ 15.（16分）环形电流周围有磁场，根据电磁学理论可知，半径为R、电流强度为I的环形电流中心处的磁感应强度大小，其中K为已知常量。电流的本质是电荷的定向运动，电流可以产生磁场意味着运动的电荷也可以产生磁场。 （1）氢原子核外电子以速率v绕核做圆周运动，轨道半径为r，电荷量为e，求该“分子电流”在圆心处的磁感应强度大小B1。 （2）如图，在一个竖直放置一半径为r、电阻为R、匝数为n的圆形线圈的圆心O处，有一个可以绕竖直轴在水平面内转动的小磁针。线圈未通电流时，小磁针稳定后指向地磁场水平分量方向。调整线圈方位，使其与静止的小磁针在同一个竖直平面内，并通入电流，小磁针偏转了θ角。已知仪器所在处地磁场的磁感应强度水平分量大小为Be，求：线圈两端的电压。 （3）有人用电流观点解释地磁成因：在地球内部的古登堡面附近集结着绕地轴转动的管状电子群，转动的角速度为ω，该电子群形成的电流产生了地磁场。如图所示，为简化问题，假设古登堡面的半径为R，电子均匀分布在距地心R、直径为d的管道内，管道内单位长度电荷量q，且d << R，求此管状电子群在地心处产生的磁感应强度大小B2。      原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高二年级必修三物理单元自测 第六章·提高通关 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．在物理学的发展过程中，蕴含着丰富的物理思想和方法，下列描述正确的是（   ） A．质点、点电荷、元电荷都是理想化模型 B．安培首次发现了电流的磁效应，并提出分子环流假说，解释了磁现象的电本质 C．库仑发现了库仑定律，并通过油滴实验测定了元电荷的数值 D．法拉第不仅提出了场的概念，而且引入电场线和磁感线形象地描述电场和磁场 【答案】D 【详解】A．质点、点电荷是理想化模型，但元电荷是电荷的最小单位（基本物理常数），不是理想化模型，故A错误； B．电流的磁效应由奥斯特首次发现，安培提出分子环流假说并解释磁现象的电本质，但并非首次发现电流的磁效应，故B错误； C．库仑发现了库仑定律，但元电荷的数值是由密立根通过油滴实验测定的，故C错误； D．法拉第提出了场的概念，并引入电场线和磁感线形象地描述电场和磁场，故D正确。 故选D。 2．如图，四根与纸面垂直的固定长直细导线，横截面分别位于正方形的四个顶点，通有大小相等的电流，其中导线L1、L2、L3中的电流方向垂直纸面向里，导线L4中的电流方向垂直纸面向外。O点为正方形的中心，已知每根导线中的电流在O点产生的磁感应强度大小为B，则O点的磁感应强度（　　） A．方向由O点沿纸面指向L1，大小为2B B．方向由O点沿纸面指向L2，大小为B C．方向由O点沿纸面指向L3，大小为2B D．方向由O点沿纸面指向L4，大小为B 【答案】A 【详解】由右手螺旋定则可知，通电导线在O点产生的磁场方向由O点沿纸面指向，通电导线在O点产生的磁场方向由O点沿纸面指向，通电导线在O点产生的磁场方向由O点沿纸面指向，通电导线在O点产生的磁场方向由O点沿纸面指向，叠加后O点的磁感应强度方向由O点沿纸面指向，大小为2B。 故选A。 3．下列说法正确的是（　　） A．如图甲所示，ABC构成等边三角形，若两通电导线A、B在C处产生磁场的磁感应强度大小均为B0，则C处磁场的合磁感应强度大小是 B．图乙中地磁场的垂直于地面磁感应强度分量在南半球竖直向上，北半球竖直向下 C．图丙中通过两金属圆环的磁通量 D．图丁中与通电导线（无限长）在同一平面内的金属线框沿平行直导线方向运动，线框中会产生感应电流 【答案】B 【详解】A．根据安培定则可知，导线A在C处产生的磁场方向垂直于AC指向右下方，导线B在C处产生的磁场方向垂直于BC指向右上方，二者夹角为60°，所以 故A错误； B．图乙中地磁场的垂直于地面磁感应强度分量在南半球竖直向上，北半球竖直向下，故B正确； C．图丙中通过两金属圆环有磁铁外部向下的磁感线，也有磁铁内部向上的磁感线，且磁铁内部通过圆环的磁感线较多，所以通过两金属圆环的磁通量 故C错误； D．图丁中与通电导线（无限长）在同一平面内的金属线框沿直导线方向运动，线框中磁通量不变，不会产生感应电流，故D错误。 故选B。 4．下列说法中正确的是（　　） A．图甲描述的是多普勒效应，A观察者接收到波的频率大于B观察者接收到波的频率 B．图乙中，电影院提供的观看立体电影的眼镜，应用的是光的干涉原理 C．图丙的雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生反射的这个特性工作的 D．图丁中激光切割金属，利用了激光相干性好的特点 【答案】C 【详解】A．由图可知，A观察者接收到波的频率小于B观察者接收到波的频率，故A错误； B．电影院提供的观看立体电影的眼镜，应用的是光的偏振，故B错误； C．雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生反射的这个特性工作的，故C正确； D．激光切割金属，利用了激光亮度高、能量大的特点，故D错误。 故选C。 5．普朗克质量是质量的自然单位，它是宏观尺度与微观尺度的分界点，当物质的质量大于普朗克质量时，它的行为是确定的，表现出宏观的物质特性；当物质的质量小于普朗克质量时，它的行为是不确定的，表现出微观的量子特性。万有引力常量为G、光速为c、普朗克常量为h，K为无单位常数。下列关于普朗克质量的表达式可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】本题可通过量纲分析法判断，物理公式等号两侧量纲必须一致，已知K无单位，普朗克质量量纲为质量量纲，因此根号内的物理量组合量纲要为。 首先明确三个常量的量纲（为长度量纲，为时间量纲）： 光速：量纲为 普朗克常量：由，能量，频率，得 引力常量：由，得 A．的量纲为，与质量量纲不符，故A错误； B．的量纲为，与质量量纲一致，故B正确； C．的量纲为，与质量量纲不符，故C错误； D．的量纲为，与质量量纲不符，故D错误。 故选B。 6．如图所示，相同的长直导线、、、、的中点分别固定在圆周的五等分点处，导线与圆周所在平面垂直，且通有同样的电流。关于圆心点处的磁感应强度，下列说法正确的是（　　） A．的大小不为，方向平行于圆周所在平面 B．的大小不为，方向垂直于圆周所在平面 C．若导线中的电流反向，则的方向平行 D．若导线中的电流反向，则的方向垂直 【答案】D 【详解】AB．若导线中通有同样的电流，则每根导线在点产生的磁感应强度大小相等，且均与导线与点的连线垂直，如下图所示 由对称性可知，点处的磁感应强度为，故AB错误； CD．、、、四根导线在处产生的合磁感应强度与导线中原电流产生的磁感应强度等大反向，若导线中的电流反向，则导线中电流产生的磁感应强度也与导线中原电流产生的磁感应强度等大反向，均垂直于，故磁场的方向垂直，故C错误，D正确。 故选D。 7．已知直导线在某点产生磁场的磁感应强度大小与流经导线的电流大小成正比。如图所示，一通有电流为、长为的直导线折成边长相等、夹角为的“”形，将其置于与其所在平面相垂直的磁感应强度大小为的匀强磁场中，平面上点到“”形导线两边的距离相等且该点处的磁感应强度大小为。现仅将导线中的电流反向，则点的磁感应强度大小为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据安培定则，通电导线在点的磁感应强度方向与匀强磁场的方向相反。点处的磁感应强度大小为，可知通电导线在点的磁感应强度大小为；将导线中的电流反向，则通电导线在点的磁感应强度方向与匀强磁场的方向相同，点的磁感应强度大小为 故选A。 8．如图，竖直面内固定有两条互相平行的长直绝缘导线，它们的电流强度相等，方向都竖直向下，已知通电长直导线在空间某点产生磁场的磁感应强度大小与电流强度成正比，与该点到长直导线的距离成反比。a、b、c三点水平共线，与两导线相互垂直；b、e、f三点竖直共线，与两导线共面；b是两导线距离的中点，a到距离是b到距离的一半，b、c两点到的距离相等。若导线在a点磁感应强度为B，a、b、c、e、f五点的磁感应强度分别为，则下列说法正确的是（　　） A． B．两导线会产生相互排斥的作用力 C．，磁场方向垂直于纸面向里 D．，磁场方向垂直于纸面向外 【答案】AC 【详解】AD．三点竖直共线，到导线的距离相等，导线在中垂线处产生的磁感应强度大小相等，方向相反，有 故A正确，D错误； B．根据两导线产生的磁感应强度方向，由左手定则分析可知，两导线相互吸引。故B错误； C．根据通电长直导线在空间某位置产生的磁场的磁感应强度大小与电流强度成正比，与该位置到长直导线的距离成反比，由可得 两导线在a点产生的磁感应强度方向相同，均垂直于纸面向里，则 方向垂直于纸面向里，故C正确。 故选AC。 9．如图所示，在磁感应强度大小为的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l，在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零。则（　　） A．导线P中电流在a点处磁感应强度的大小为 B．导线Q中电流在a点处磁感应强度的大小为 C．仅让P中的电流反向，则a点处磁感应强度的大小为 D．仅让Q中的电流反向，则a点处磁感应强度的大小为 【答案】AC 【详解】AB．在两导线中通有如图方向的电流I时，设每根导线距离为l的a点处磁场强度为B，两根导线在纸面内与两导线距离为l的a点处的磁感应强度为B1，如图所示 依据几何关系，则有 又纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零，可知匀强磁场的方向水平向左，大小 可知导线P、Q中电流在a点处磁感应强度的大小均为，故A正确，B错误； C．仅让P中的电流反向，如图所示 可知两根导线在纸面内与两导线距离为l的a点处的磁感应强度为B，与匀强磁场再叠加，可得a点处磁感应强度的大小为，故C正确； D．仅让Q中的电流反向，如图所示 同理可知a点处磁感应强度的大小为，故D错误。 故选AC。 10．沿正方体的棱bc和dd1分别放置两根足够长的通电直导线，其电流方向如图所示。P为棱cd上的一点，若要使P点处的磁感应强度为零，可在空间中再放置一条足够长的通电直导线，则该导线可能（　　） A．与棱ab平行 B．与棱bc平行 C．与bb1d1d面平行 D．与bb1c1c面平行 【答案】AD 【详解】由右手螺旋定则可知在P处磁感应强度B1为垂直cd边向下，在P点处的磁感应强度B2为垂直cd边向左；故B1 、B2合磁场的方向垂直于cd边斜向左下方，如图所示 ；故要使P点处的磁感应强度为零，则放入的通电直导线产生的磁场的方向应垂直于cd边斜向右上方； A．与ab棱平行，即如在a1b1cd平面内a1b1，电流方向若为b1a1，则产生磁场的磁感应强度B3垂直于平面a1b1cd斜向上，可以使P处的合磁感应强度为零，A对正确； B．与bc棱平行，产生的磁场的磁感应强度B4斜向上或斜向下，但不垂直于cd边，故P处的合磁感应强度不为零，B错误； C．与bb1d1d面平行，无论如何调整电流方向，都不能使之产生的磁场方向在P点垂直于cd边斜向右上方，P点处合磁感应强度不为零，C错误； D．与bb1c1c面平行，当电流方向沿c b1时在P处产生的磁场方向为垂直于cd边斜向右上方；P点处合磁感应强度为零，D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11．（6分）某兴趣小组利用磁敏电阻设计了一款测量磁感应强度大小的磁场测量仪，其中磁敏电阻的阻值随磁感应强度的变化规律如图甲所示，磁场测量仪的工作原理电路图如图乙所示，提供的器材有： A．磁敏电阻（工作范围为）     B．电源（电动势为，内阻很小） C．电流表（量程为，内阻不计）     D．电阻箱（最大阻值为） E.定值电阻（阻值为）     F.定值电阻（阻值为） G.开关，导线若干 (1)电路连接：按照图乙所示连接实验电路，定值电阻应选用_____（填“”或“”）。 (2)按下列步骤进行调试： ①闭合开关，将电阻箱调为，然后将开关向_____（填“”或“”）端闭合，将电流表此时指针对应的刻度线标记为1.5T； ②逐步减小电阻箱的阻值，按照图甲将电流表的“电流”刻度线标记为对应的“磁感应强度”值； ③将开关向另一端闭合，测量仪即可正常使用。 (3)用调试好的磁场测量仪进行测量，当电流表的示数为时，待测磁场的磁感应强度为_____（结果保留两位有效数字）。 (4)使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，内阻明显变大，这将导致磁感应强度的测量结果_____（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1) (2) (3)1.0 (4)偏大 【详解】（1）当磁感应强度为零时，磁敏电阻的阻值为 为了保护电流表，定值电阻的最小阻值为 故定值电阻应选用。 （2）本实验为替代法测电阻，故闭合开关，将电阻箱调为，然后将开关应向端闭合。 （3）当电流表的示数为时，磁敏电阻的阻值为。 由图甲可知待测磁场的磁感应强度为。 （4）由于电源的电动势略微变小，内阻变大，导致测得的电流值偏小，磁敏电阻的阻值偏大，由图像知这将导致磁感应强度的测量结果偏大。 12．（8分）某同学想利用楞次定律判断线圈缠绕方向，设计的实验装置原理图如图甲所示。选用的器材有：一个磁性很强的条形磁铁，两个发光二极管（电压在1.5V至5V都可发光且保证安全），一只多用电表，导线若干。操作步骤如下： ①用多用电表的欧姆挡测出二极管的正、负极； ②把二极管、线圈按如图甲所示电路用导线连接成实验电路； ③把条形磁铁插入线圈时，二极管B发光；拔出时，二极管A发光； ④根据楞次定律判断出线圈的缠绕方向。 请回答下列问题： （1）线圈缠绕方向如图乙中的_________（填“A”或“B”） （2）条形磁铁运动越快，二极管发光的亮度就越大，这说明感应电动势随_________的增大而增大（填“磁通量变化量”或“磁通量变化率”）。 【答案】 B 磁通量变化率 【详解】（1）[1]由把条形磁铁插入线圈时，磁通量向下增大，则螺线管产生的感应电流的磁场向上，由二极管B发光，可知电流方向为逆时针，可得线圈缠绕方向如图乙中的B； （2）[2]磁铁从初始到完全插入，磁通量的变化量相同，速度越快，磁通量变化越快，二极管发光的亮度就越大，说明感应电动势随着磁通量变化率的增大而增大。 三、计算题：本题共3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。 13．（10分）如图所示，直角三角形两根通电长直导线垂直纸面分别放置在两顶点处．点处导线中的电流大小为，方向垂直纸面向外，点处导线中的电流大小，方向垂直纸面向里．已知长直电流在其周围空间某点产生的磁感应强度大小上，其中表示电流大小，表示该点到导线的垂直距离，为常量．已知点处电流在点产生的磁感应强度大小为，求： （1）两点间的距离； （2）顶点处的磁感应强度。 【答案】（1）；（2），方向沿向上 【详解】（1）设间距为，有几何知识知间距为，通电直导线在点上所产生的磁场大小是 解得 （2）通电直导线在点上所产生的磁场大小 用右手螺旋定则判断通电导线在点上磁场方向如图所示则顶点处的磁感应强度为 方向沿向上 14．（14分）如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为的匀强磁场中，以导线为中心、R为半径的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为0， （1）直导线中电流方向？ （2）a点的磁感应强度大小和方向？ （3）b点的磁感应强度大小和方向？ 【答案】（1）垂直纸面向外；（2）2T，方向向右；（3）T，方向与B的方向成45°斜向右下 【详解】（1）由题，c点的磁感应强度为0，说明通电导线在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，即得到通电导线在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纸面向外； （2）根据右手螺旋定则可知通电导线在a处的磁感应强度方向水平向右，则a点磁感应强度为2T，方向向右； （3）根据右手螺旋定则可知通电导线在处的磁感应强度竖直向下，根据平行四边形与匀强磁场进行合成得知，b点磁感应强度为T，方向与B的方向成45°斜向右下。 15.（16分）环形电流周围有磁场，根据电磁学理论可知，半径为R、电流强度为I的环形电流中心处的磁感应强度大小，其中K为已知常量。电流的本质是电荷的定向运动，电流可以产生磁场意味着运动的电荷也可以产生磁场。 （1）氢原子核外电子以速率v绕核做圆周运动，轨道半径为r，电荷量为e，求该“分子电流”在圆心处的磁感应强度大小B1。 （2）如图，在一个竖直放置一半径为r、电阻为R、匝数为n的圆形线圈的圆心O处，有一个可以绕竖直轴在水平面内转动的小磁针。线圈未通电流时，小磁针稳定后指向地磁场水平分量方向。调整线圈方位，使其与静止的小磁针在同一个竖直平面内，并通入电流，小磁针偏转了θ角。已知仪器所在处地磁场的磁感应强度水平分量大小为Be，求：线圈两端的电压。 （3）有人用电流观点解释地磁成因：在地球内部的古登堡面附近集结着绕地轴转动的管状电子群，转动的角速度为ω，该电子群形成的电流产生了地磁场。如图所示，为简化问题，假设古登堡面的半径为R，电子均匀分布在距地心R、直径为d的管道内，管道内单位长度电荷量q，且d << R，求此管状电子群在地心处产生的磁感应强度大小B2。      【答案】（1）；（2）；（3）Kqω 【详解】（1）设电子绕核做圆周运动的周期为T，氢原子核外电子以速率v绕核做圆周运动，则 等效的“分子电流”大小为 分子电流I在圆心处的磁感应强度大小为 联立可得 （2）由题意知，线圈平面与地磁场水平分量方向一致，又待测电流在圆心O处产生的磁感应强度方向垂直于线圈平面，则BO与Be方向垂直，即地磁场磁感应强度的水平分量Be与BO的关系如图所示 则 BO = Betanθ 且 联立有 则线圈两端的电压 U = IOR 解得 （3）设管状电子群的总电荷量为Q，则其转动的周期为 定向转动所形成的等效电流为 由于管道内单位长度电荷量q，则 Q = 2πRq 管状电流I1在圆心处的磁感应强度大小为 联立可得 B2= Kqω 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $