专题07 磁场（期中压轴·专项训练）高二物理上学期人教版选择性必修第二册

专题07 磁场 ⚒目录 一、重难题型特训 【题型1 磁场及安培定则的应用】 1 【题型2 磁感应强度和磁通量的应用】 4 【题型3 电磁感应现象以及应用】 7 【题型4 电磁波发现以及应用】 9 【题型5 黑体和黑体辐射】 10 【题型6 能量量子化】 11 【题型7 能级和原子跃迁】 11 二、专题综合训练 ⚒一、重难题型特训 【题型1 磁场及安培定则的应用】 1．如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，当在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时(　　) A．小磁针N极向里转 B．小磁针N极向外转 C．小磁针在纸面内向左摆动 D．小磁针在纸面内向右摆动 2．下列关于磁场的相关描述正确的是(    ) A. 甲图中通电导线受力是通过电场发生的 B. 乙图表明条形磁铁的磁感线从极出发，到极终止 C. 丙图中导线通电后，其正下方小磁针的极向纸面外旋转 D. 丁图中环形导线通电后，轴心位置小磁针的极向纸面外旋转 3．下列关于图中的相关判断和描述正确的是(    ) A. 甲图中地球赤道表面磁场方向指向南方 B. 乙图中表示的电场是由等量异种电荷产生的，电场线方向从正电荷到负电荷，再从负电荷回到正电荷形成闭合回路 C. 丙图中条形磁铁的磁感线从极出发，到极终止 D. 丁图中如果忽略地磁场，那么环形导线通电后，其轴心位置小磁针的极向纸外旋转 4．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，它的左侧相当于极，右侧相当于极 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 5．为解释地球的磁性，世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流引起的在下列选项中，正确表示安培假设中环形电流方向的是(    ) A. B. C. D. 6.下列各图中，能正确表示条形磁铁或通电直导线周围磁感线分布的是(    ) A. B. C. D. 7.某同学在重庆八中的操场上完成了一个实验：将可以自由转动的小磁针黑色一端代表小磁针的极平行于水平地面放在支架上，然后在小磁针正上方放置一根电流方向自北向南的通电直导线，小磁针稳定静止时的指向只考虑地磁场和通电直导线的磁场可能正确的是 A. B. C. D. 8.相同磁铁的同名磁极之间的磁场分布与等量同种电荷之间电场分布相似。如图所示，两个相同的条形磁铁的极正对放置，两条虚线分别是两磁极中心的连线及其垂直平分线，它们的交点是点，、两点和、两点分别关于点对称。则 A. 磁场只分布在磁铁外部，磁铁内部不存在磁场 B. 点和点的磁感应强度方向相同 C. 点和点的磁感应强度不同 D. 从到，连线上各点的磁感应强度逐渐减小 【题型2 磁感应强度和磁通量的应用】 9.磁单极子是物理学家设想的一种仅带有单一磁极极或极的粒子，它们的磁感线分布类似于点电荷的电场线分布，目前科学家还没有证实磁单极子的存在。若自然界中存在磁单极子，以其为球心画出两个球面和，如图所示，点位于球面上，点位于球面上，则下列说法正确的是(    ) A. 点比点的磁感应强度小 B. 穿过球面的磁通量比穿过球面的小 C. 穿过球面的磁通量比穿过球面的大 D. 穿过球面和球面的磁通量一样大 10.科考队进入某一磁矿区域后，发现原来指向正北的指南针的极逆时针转过如图所示的虚线，设该处的地磁场磁感应强度的水平分量为，则磁矿所产生的磁感应强度的水平分量的最小值为(    ) A. B. C. D. 11.如图所示，水平桌面上有一个长为、宽为的矩形线框，为边的中点，为边的中点，正上方平行方向水平放置一通电长直导线，电流沿方向，直导线中电流产生的磁场在上的磁感应强度大小，整个空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为，则下列说法正确的是 A. 、连线上的磁感应强度大小为，方向竖直向下 B. 上各点中中点的磁感应强度大小最大，且为 C. 穿过矩形线框的磁通量为 D. 将通电直导线竖直向下平移，穿过矩形线框的磁通量将变大 12.空间内有一匀强磁场，磁感线方向竖直向下： 在磁场中放入一根长、与磁场方向垂直的直导线，让导线中通过的电流，这段导线受到的磁场力为。求该磁场的磁感应强度大小。 如图所示在这个磁场中放入一个线圈，线圈平面与水平方向夹角，线圈平面面积，穿过线圈的磁通量为多少若将线圈以为轴顺时针转过角，则通过线圈的磁通量变化量为多少若将线圈以为轴逆时针转过角，则通过线圈的磁通量变化量为多少 13.匀强磁场垂直纸面向里，磁场中一根长的通电导线中的电流为，这条导线与磁场方向垂直时，所受的磁场力为。 求磁感应强度的大小； 若将一边长的正方形金属框垂直放置在该磁场中，如图所示，求穿过该金属框的磁通量。 14.在匀强磁场中，有一根与磁场方向垂直的通电直导线，导线长为，通过导线的电流为，它受到的磁场力大小为。 求磁感应强度大小 如图所示，如果把导线换成线圈放入磁场中，线圈平面与水平方向的夹角，面积，求穿过线圈的磁通量。 15.如图所示，有一个垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝0.8 T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为10 cm，现在在纸面内先后放上圆线圈A、B和C(图中未画出)，圆心均在O处，A线圈的半径为1 cm，共10匝；B线圈的半径为2 cm，只有1匝；C线圈的半径为0.5 cm，只有1匝。（注：） （1）在磁感应强度B减为0.4 T的过程中，A和B线圈中的磁通量改变了多少？ （2）在磁场方向转过30°角的过程中，C线圈中的磁通量改变了多少？ 【题型3 电磁感应现象以及应用】 16．如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁N极附近下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ，在这个过程中，线圈中的磁通量 (　　) A．是增加的　　　 B．是减少的 C．先增加．后减少 D．先减少，后增加 17．如图所示，通电螺线管水平固定，OO′为其轴线，a、b、c三点在该轴线上，在这三点处各放一个完全相同的小圆环，且各圆环平面垂直于OO′轴。则关于这三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系，下列判断正确的是 (　　) A．Ba＝Bb＝Bc，Φa＝Φb＝Φc B．Ba＞Bb＞Bc，Φa＜Φb＜Φc C．Ba＞Bb＞Bc，Φa＞Φb＞Φc D．Ba＞Bb＞Bc，Φa＝Φb＝Φc 18．法拉第最早使用下图装置研究电磁感应现象。将甲、乙两个线圈绕在同一个闭合铁环上，甲的两端、与直流电源连接，乙的两端、与灵敏电流表连接。电路连接完好，但电流表的指针没有偏转，其主要原因是 (    ) A. 甲中电流较小，产生磁场较弱 B. 甲中电流恒定，不会产生磁场 C. 甲中电流恒定，产生稳恒磁场 D. 乙线圈匝数较少，产生的感应电流微弱 20．如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是(　　) A. ab向右运动，同时使θ减小 B. 使磁感应强度B减小，θ角同时也减小 C. ab向左运动，同时增大磁感应强度B D. ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°) 5．为寻找“磁生电”现象，英国物理学家法拉第在1831年把两个线圈绕在同一个软铁环上（如图所示），一个线圈A连接电池E和开关S1，另一个线圈B连接开关S2，并在其中一段直导线正下方放置一小磁针。闭合开关S1、S2前，小磁针静止且与直导线平行。则下列说法正确的是（　　） A. 先闭合开关S1，再闭合开关S2，小磁针偏转了一下，最终复原 B 先闭合开关S1，再闭合开关S2，小磁针偏转了一下，并一直保持这种偏转状态 C. 先闭合开关S2，再闭合开关S1，小磁针偏转了一下，最终复原 D. 先闭合开关S2，再闭合开关S1，小磁针偏转了一下，并一直保持这种偏转状态 【题型4 电磁波发现以及应用】 22．下列有关电磁场理论的说法正确的是(　　) A．任何变化的磁场都要在空间产生变化的电场 B．任何电场都要在周围空间产生磁场 C．任何变化的电场都要在周围空间产生磁场 D．电场和磁场总是相互联系着，形成一个不可分离的统一体，即电磁场 23.如图所示是中国天眼口径球面射电望远镜，天眼接收的射电波工作波长在分米到米的范围，真空中的光速，下列说法正确的是 A. 天眼接收的射电波是电磁波，麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 B. 天眼只能在白天晴朗的天气工作 C. 天眼接收的射电波的频率区间为 D. 天眼接收的电磁波是横波，电磁波的传播需要介质 23.如图所示是中国天眼口径球面射电望远镜，天眼接收的射电波工作波长在分米到米的范围，真空中的光速，下列说法正确的是 A. 天眼接收的射电波是电磁波，麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 B. 天眼只能在白天晴朗的天气工作 C. 天眼接收的射电波的频率区间为 D. 天眼接收的电磁波是横波，电磁波的传播需要介质 24.电磁波无所不在，近至我们的身体、周围的生物、居住的地球，远至宇宙空间，它的应用改变了人类的生活方式，使人类社会进入了一个新的时代，下列关于电磁波的说法正确的是(    ) A. 麦克斯韦用实验证明了电磁波的存在 B. 电磁波不可以在真空中传播 C. 电磁波可以传递信息和能量 D. 雷达工作时使用的是紫外线 【题型5 黑体和黑体辐射】 26．　(多选)在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔，小孔可看作黑体，由小孔的热辐射特性，就可以确定炉内的温度。如图所示，就是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图像，则下列说法正确的是(　　) A．T1>T2 B．T1＜T2 C．随着温度的升高，黑体的辐射强度都有所降低 D．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动 27．关于对黑体的认识，下列说法正确的是(　　) A．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的 B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关 C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关 D．如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个空腔就成了一个黑体 28.关于黑体与黑体辐射，下列说法错误的是(    ) A. 黑体能完全吸收入射的电磁波而不发生反射，所以黑体是不会发光的 B. 一般物体辐射电磁波的情况与温度有关，还与材料的种类及表面情况有关 C. 黑体辐射随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 D. 带电微粒辐射和吸收的能量，只能是某一最小能量值的整数倍 29.对宇宙微波背景辐射的黑体谱形状的研究被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点。关于黑体辐射，下列说法正确的是(    ) A. 温度低于的物体不会辐射电磁波 B. 黑体不会辐射电磁波 C. 爱因斯坦提出的能量子假说，能够很好地解释黑体辐射规律 D. 黑体辐射的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍 【题型6 能量量子化】 30．(多选)关于对普朗克能量子假说的认识，下列说法正确的是(　　) A．振动着的带电微粒的能量只能是某一能量值ε B．带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍 C．能量子与电磁波的频率成正比 D．这一假说与现实世界相矛盾，因而是错误的 31．“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成。若在结两端加恒定电压U，则它会辐射频率为ν的电磁波，且ν与U成正比，即ν＝kU。已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关。你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理判断比例系数k的值可能为(　　) A．　　　B．　　　C．2he　　　D． 【题型7 能级和原子跃迁】 32．氢原子的核外电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上，下列说法正确的是(　　) A．氢原子的能量减少 B．氢原子的能量不变 C．核外电子受力变小 D．氢原子要吸收一定频率的光子 33．(多选)下列有关于原子能级的说法中正确的是 (　　) A．原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做变速运动，但不向外辐射能量 B．原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的 C．电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，辐射(或吸收)一定频率的光子 D．电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率 ⚒二、专题综合训练 1．（多选）下列各图中，小磁针的指向正确的是(    ) A. B. C. D. 2．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（　　） A. B. C. D. 3.设想地磁场是由地球内部的环形电流形成的，那么这一环形电流的方向应该是 A. B. C. D. 4．M1与M2为两根未被磁化的铁棒，现将它们分别放置于如图所示的位置，则被通电螺线管产生的磁场磁化后(　　) A．M1的左端为N极，M2的右端为N极 B．M1和M2的右端均为N极 C．M1的右端为N极，M2的左端为N极 D．M1和M2的左端均为N极 5．如图所示，圆环带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是(　　) A．a、b、c的N极都向纸内转 B．b的N极向纸外转，而a、c的N极向纸内转 C．b、c的N极都向纸内转，而a的N极向纸外转 D．b的N极向纸内转，而a、c的N极向纸外转 6．如图所示，将一根刨光的圆木柱固定在一个木制的圆盘底座C上，将两个内径略大于圆木柱直径、质量均为m的磁环A、B套在圆木柱上，且同名磁极相对，结果磁环A悬浮后静止。已知重力加速度为g。这时磁环B对底座C的压力FN的大小为(　　) A．FN＝mg　　　　 B．FN＝2mg C．FN>2mg D．mg<FN<2mg 7.下列说法正确的是(    ) A. 穿过某一个面的磁通量为，该处磁感应强度也为 B. 穿过任何一个平面的磁通量越大，该处磁感应强度也越大 C. 穿过垂直于磁感应强度方向的某面积的磁感线条数等于磁感应强度 D. 当平面跟磁场方向平行时，穿过这个面的磁通量必为 8.下列各说法中正确的是（　　　） A. 由B=可知，磁场中某点的磁感应强度B与磁场力F成正比，与电流元IL成反比 B. 通电导线在不受磁场力的地方，磁感应强度一定为零 C. 试探电荷在不受电场力的地方，电场强度不一定为零 D. 一小段长为L=0.5m的导线放在匀强磁场中，当通过的电流I=2A时，受到的磁场力为4N，则该处的磁感应强度大小可能为6T 9．如图所示，在水平面内一根通有电流I的长直导线，正好处在一个半径为R的水平圆面的直径上，则下列说法正确的是(　　) A．若直导线垂直圆面向里移动，则穿过该圆面的磁通量减少 B．若直导线绕圆心在水平面内转动一个小角度，则穿过该圆面的磁通量增加 C．若直导线沿圆面内垂直导线方向移动R，则穿过该圆面的磁通量增加 D．若直导线沿导线方向移动R，则穿过该圆面的磁通量增加 10.法拉第“磁生电”这一伟大的发现，引领人类进入了电气时代。关于下列实验说法正确的是(    ) A. 甲图中条形磁铁插入螺线管中静止不动时，电流计指针稳定且不为零 B. 乙图中滑动变阻器滑片向下移动过程中，金属圆环对绝缘水平面压力大于环的重力 C. 丙图中闭合开关时电流计指针向右偏，则拔出螺线管时电流计指针仍向右偏 D. 丁图中导体棒在磁场中运动时一定能产生感应电流 11.如图所示的实验示意图中，用于探究“磁生电”的是(    ) A. B. C. D. 12.下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是(    ) A. B. C. D. 13．如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路，在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是(　　) A．线圈不动，磁铁插入线圈时 B．线圈不动，磁铁拔出线圈时 C．磁铁插在线圈内不动 D．磁铁和线圈相对移动时 14．如图所示，矩形导线框处于整直面内，直导线与边平行且与线框平面共面，并通以向上的电流，则以下情况不能使线框中产生感应电流的是（　　） A. 线框以直导线为轴转动 B. 线框以边为轴转动 C. 线框沿线框平面向右平移 D. 增大直导线中的电流 15．关于电磁场的理论，下列说法正确的是(　　) A．变化的电场周围产生的磁场一定是变化的 B．变化的磁场周围产生的电场一定是变化的 C．均匀变化的磁场周围产生的电场是均匀变化的 D．振荡电场周围产生的磁场也是振荡的 16.我国北斗卫星导航系统利用电磁波实现全球高精度定位、导航与授时。关于电磁场、电磁波以及振荡电路，下列说法正确的是(    ) A. 恒定的电场能够产生磁场，恒定的磁场能够产生电场 B. 电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关 C. 振荡电路中，电容器放电完毕瞬间，线圈的磁场能最大 D. 紫外线的波长比红外线的波长长，可用于医院灭菌消毒 17.下列关于电磁波的特性正确的是(    ) A. 电磁波波长越长，其能量子越小 B. 频率越大的电磁波，在真空中的传播速度越大 C. 电磁波可以发生干涉、衍射，不能发生多普勒效应 D. 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 18.下列说法正确的是(    ) A. 变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场 B. 电磁波谱按波长从长到短排序为射线、射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波 C. 商场自动门通常是通过红外线传感器实现自动开合的 D. 传感器只能是通过感知电压的变化将电学量转换成非电学量来传递信号 19.我国利用“墨子号”量子通信卫星在国际上率先实现了高速星地量子通信，初步构成了量子通信网络。关于量子理论，下列说法正确的是(    ) A. 普朗克通过对黑体辐射的研究，第一次提出了能量子的概念 B. 黑体辐射中，随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 C. 玻尔首先提出光量子理论并解释了氢原子发光 D. 气体中中性原子有的发射光谱是连续谱，有的发射光谱是线状谱 20.关于物质波、光电效应、原子模型、黑体辐射，下列说法正确的是(    ) A. 黑体辐射中，随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 B. 波尔的原子结构假说认为原子中电子的轨道是连续的 C. 德布罗意关于物质波的假说至今仍未被实验证实 D. 普朗克认为黑体辐射的能量是连续的 21.年恰是量子力学诞生周年。今年的诺贝尔物理学奖被授予三位科学家约翰克拉克、麦克德沃雷特和约翰马蒂尼，以表彰他们在量子力学领域所取得的突破性成果。关于量子理论，以下说法正确的是 A. 爱因斯坦的光电效应理论认为：增大入射光的频率，光电流随之变大 B. 为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量是量子化的 C. 康普顿研究石墨对射线散射时，发现散射后部分射线的波长变短 D. 玻尔的氢原子模型认为：电子绕核运动的轨道可以是任意半径 22．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，现在纸面内放上圆线圈，圆心在O处，C线圈半径为，2匝。问（结果保留2位有效数字）： (1)在B减为的过程中，C中磁通量变化量大小？ (2)当磁感应强度维持不变而方向转过，在此过程中，线圈C中的磁通量变化的大小？ 23.如图甲，在竖直向下的匀强磁场中，形轨道水平放置，左侧接有可调电源，一根长直导体棒固定在宽度为为的轨道上，且距轨道左端距离为。当导体棒中的电流为时，这根导体棒所受磁场力为。 求匀强磁场的磁感应强度大小； 调节电源，使导体棒中电流变为时，此时匀强磁场的磁感应强度为多大？ 若取出电源，如图乙，求轨道和导体棒所围成的回路中的磁通量。 1 / 2 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 $ 专题04 电能以及能量转化 ⚒目录 一、重难题型特训 【题型1 磁场及安培定则的应用】 1 【题型2 磁感应强度和磁通量的应用】 6 【题型3 电磁感应现象以及应用】 10 【题型4 电磁波发现以及应用】 13 【题型5 黑体和黑体辐射】 15 【题型6 能量量子化】 17 【题型7 能级和原子跃迁】 17 二、专题综合训练 ⚒一、重难题型特训 【题型1 磁场及安培定则的应用】 1．如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，当在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时(　　) A．小磁针N极向里转 B．小磁针N极向外转 C．小磁针在纸面内向左摆动 D．小磁针在纸面内向右摆动 【答案】A 【解析】由于线圈中电流沿顺时针方向，根据安培定则可以确定，线圈内部轴线上磁感线方向垂直于纸面向里。而小磁针N极受力方向和磁感线方向相同，故小磁针N极向里转，A正确。 2．下列关于磁场的相关描述正确的是(    ) A. 甲图中通电导线受力是通过电场发生的 B. 乙图表明条形磁铁的磁感线从极出发，到极终止 C. 丙图中导线通电后，其正下方小磁针的极向纸面外旋转 D. 丁图中环形导线通电后，轴心位置小磁针的极向纸面外旋转 【答案】  【解析】A.通电导线周围存在磁场，甲图中通电导线受力是通过磁场发生的，A错误 B.乙图表明在条形磁铁的外部，磁感线从极到极在条形磁铁内部，磁感线从极到极，组成闭合的曲线，B错误 C.丙图中导线通电后，导线下方的磁感应强度方向为垂直纸面向里，所以小磁针极应向纸面内旋转，C错误 D.丁图中环形导线通电后，环内磁感应强度方向为垂直纸面向外，所以小磁针极应向纸面外旋转， D正确。故选D。 3．下列关于图中的相关判断和描述正确的是(    ) A. 甲图中地球赤道表面磁场方向指向南方 B. 乙图中表示的电场是由等量异种电荷产生的，电场线方向从正电荷到负电荷，再从负电荷回到正电荷形成闭合回路 C. 丙图中条形磁铁的磁感线从极出发，到极终止 D. 丁图中如果忽略地磁场，那么环形导线通电后，其轴心位置小磁针的极向纸外旋转 【答案】  【解析】甲图中地球赤道表面磁场方向指向北方，故A错误 乙图中表示的电场是由等量异种电荷产生的，电场线方向从正电荷到负电荷，电场线并不会从负电荷回到正电荷形成闭合回路，故B错误 丙图中条形磁铁的磁感线在磁铁外部从极出发，到极，从磁铁内部由极回到极，故C错误 丁图中如果忽略地磁场，那么环形导线通电后，根据安培定则可知，其轴心磁场方向向外，则其轴心位置小磁针的极向纸外旋转，故D正确。 4．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，它的左侧相当于极，右侧相当于极 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】  【解析】A.甲图中，根据安培定则可知，它的左侧相当于极，右侧相当于极，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。 5．为解释地球的磁性，世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流引起的在下列选项中，正确表示安培假设中环形电流方向的是(    ) A. B. C. D. 【答案】  【解析】地磁的南极在地理北极的附近，因此用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，四指弯曲的方向就是电流流动的方向，这时四指的方向应该自东向西。故B正确；ACD错误。 6.下列各图中，能正确表示条形磁铁或通电直导线周围磁感线分布的是(    ) A. B. C. D. 【答案】  【解析】条形磁铁磁感线在磁铁外部从极到极，磁铁内部从极到极，故B错误A正确； C.根据安培定则可知，俯视时，通电导线周围的磁场方向为逆时针方向，故C错误； D.根据安培定则可知，俯视时，通电导线周围的磁场方向为顺时针方向，故D错误； 7.某同学在重庆八中的操场上完成了一个实验：将可以自由转动的小磁针黑色一端代表小磁针的极平行于水平地面放在支架上，然后在小磁针正上方放置一根电流方向自北向南的通电直导线，小磁针稳定静止时的指向只考虑地磁场和通电直导线的磁场可能正确的是 A. B. C. D. 【答案】  【解析】受地磁场的影响，小磁针稳定时极指向地理北极，通电直导线的电流方向自北向南时，根据右手螺旋定则，通电直导线在下方产生自西向东的磁场，地磁场和通电直导线的磁场合成后，小磁针的极将由北向东偏转，最终指向东北方向，正确。 8.相同磁铁的同名磁极之间的磁场分布与等量同种电荷之间电场分布相似。如图所示，两个相同的条形磁铁的极正对放置，两条虚线分别是两磁极中心的连线及其垂直平分线，它们的交点是点，、两点和、两点分别关于点对称。则 A. 磁场只分布在磁铁外部，磁铁内部不存在磁场 B. 点和点的磁感应强度方向相同 C. 点和点的磁感应强度不同 D. 从到，连线上各点的磁感应强度逐渐减小 【答案】  【解析】磁铁外部、内部均存在磁场，A错误 点和点的磁感应强度方向相反，B错误 点和点的磁感应强度大小相等，方向相反，C正确 点的磁感应强度为零，从到，连线上各点的磁感应强度并不是逐渐减小，D错误。 【题型2 磁感应强度和磁通量的应用】 9.磁单极子是物理学家设想的一种仅带有单一磁极极或极的粒子，它们的磁感线分布类似于点电荷的电场线分布，目前科学家还没有证实磁单极子的存在。若自然界中存在磁单极子，以其为球心画出两个球面和，如图所示，点位于球面上，点位于球面上，则下列说法正确的是(    ) A. 点比点的磁感应强度小 B. 穿过球面的磁通量比穿过球面的小 C. 穿过球面的磁通量比穿过球面的大 D. 穿过球面和球面的磁通量一样大 【答案】  【解析】点距磁单极子距离近些，可以推断点的磁感应强度比点的大，故A错误；磁单极子发出的所有的磁感线均会穿过球面和球面，则穿过两球面的磁通量一样大，故B、C错误，D正确。 10.科考队进入某一磁矿区域后，发现原来指向正北的指南针的极逆时针转过如图所示的虚线，设该处的地磁场磁感应强度的水平分量为，则磁矿所产生的磁感应强度的水平分量的最小值为(    ) A. B. C. D. 【答案】  【解析】【详解】由题意知，磁矿所产生的磁场使原来指向正北的极逆时针转过，根据三角形定则可知，磁矿所产生的磁感应强度水平分量最小时方向与图中虚线垂直，如图所示 则最小值为 故选B。 11.如图所示，水平桌面上有一个长为、宽为的矩形线框，为边的中点，为边的中点，正上方平行方向水平放置一通电长直导线，电流沿方向，直导线中电流产生的磁场在上的磁感应强度大小，整个空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为，则下列说法正确的是 A. 、连线上的磁感应强度大小为，方向竖直向下 B. 上各点中中点的磁感应强度大小最大，且为 C. 穿过矩形线框的磁通量为 D. 将通电直导线竖直向下平移，穿过矩形线框的磁通量将变大 【答案】  【解析】【详解】根据右手螺旋定则可知，电流产生的磁场在点的磁感应强度方向水平向左沿 方向看，则 点磁感应强度大小为   的方向为左下方，且上磁感应强度处处相同，AB错误； 根据对称性可知，通电长直导线产生的磁场穿过线框的磁通量为零，将通电直导线竖直向上或向下平移，通电长直导线产生的磁场穿过线框的磁通量依然为零，则穿过线框的磁通量为  ，C正确，D错误。 故选C。 12.空间内有一匀强磁场，磁感线方向竖直向下： 在磁场中放入一根长、与磁场方向垂直的直导线，让导线中通过的电流，这段导线受到的磁场力为。求该磁场的磁感应强度大小。 如图所示在这个磁场中放入一个线圈，线圈平面与水平方向夹角，线圈平面面积，穿过线圈的磁通量为多少若将线圈以为轴顺时针转过角，则通过线圈的磁通量变化量为多少若将线圈以为轴逆时针转过角，则通过线圈的磁通量变化量为多少 【答案】  【解析】由磁感应强度的定义式得 线圈在垂直磁场方向上的投影面积．， 穿过线圈的磁通量 线圈以为轴顺时针方向转过角后变为与磁场垂直，但由于此时磁感线从线圈平面穿入的方向与原来相反，故此时通过线圈的磁通量，故磁通量的变化量大小为。 线圈以为轴逆时针方向转过角后变为与磁场方向平行，线圈在垂直磁场方向上的投影面积为，故此时通过线圈的磁通量， 故磁通量的变化量  13.匀强磁场垂直纸面向里，磁场中一根长的通电导线中的电流为，这条导线与磁场方向垂直时，所受的磁场力为。 求磁感应强度的大小； 若将一边长的正方形金属框垂直放置在该磁场中，如图所示，求穿过该金属框的磁通量。 【答案】 【解析】导线和磁场垂直，所以，代入数据得。 金属框和磁场垂直，所以，带入数据得。  14.在匀强磁场中，有一根与磁场方向垂直的通电直导线，导线长为，通过导线的电流为，它受到的磁场力大小为。 求磁感应强度大小 如图所示，如果把导线换成线圈放入磁场中，线圈平面与水平方向的夹角，面积，求穿过线圈的磁通量。 【答案】；。  【解析】解：据得：； 穿过线圈的磁通量。  15.如图所示，有一个垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝0.8 T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为10 cm，现在在纸面内先后放上圆线圈A、B和C(图中未画出)，圆心均在O处，A线圈的半径为1 cm，共10匝；B线圈的半径为2 cm，只有1匝；C线圈的半径为0.5 cm，只有1匝。（注：） （1）在磁感应强度B减为0.4 T的过程中，A和B线圈中的磁通量改变了多少？ （2）在磁场方向转过30°角的过程中，C线圈中的磁通量改变了多少？ 【答案】　(1)1.256×10－4 Wb　5.024×10－4 Wb (2)8.4 152×10－6 Wb 【解析】(1)对A线圈，有Φ1＝B1πr，Φ2＝B2πr 故A线圈的磁通量的改变量为ΦA＝|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×10－4 Wb＝1.256×10－4 Wb B线圈的磁通量的改变量为ΦB＝(0.8－0.4)×3.14×(2×10－2)2Wb＝5.024×10－4 Wb。 (2)对C线圈，Φ1＝Bπr 磁场方向转过30°角，线圈在垂直于磁场方向的投影面积为πrcos 30°，则Φ2＝Bπrcos 30° 故磁通量的改变量为 ΔΦC＝Bπr(1－cos 30°)＝0.8×3.14×(5×10－3)2×(1－0.866)Wb＝8.4 152×10－6 Wb。 【题型3 电磁感应现象以及应用】 16．如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁N极附近下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ，在这个过程中，线圈中的磁通量 (　　) A．是增加的　　　 B．是减少的 C．先增加．后减少 D．先减少，后增加 【答案】D 【解析】要知道线圈在下落过程中磁通量的变化情况，就必须知道条形磁铁在磁极附近磁感线的分布情况，条形磁铁在N极附近磁感线的分布情况如图所示，由图可知线圈中磁通量是先减少，后增加，选项D正确。17．如图所示，通电螺线管水平固定，OO′为其轴线，a、b、c三点在该轴线上，在这三点处各放一个完全相同的小圆环，且各圆环平面垂直于OO′轴。则关于这三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系，下列判断正确的是 (　　) A．Ba＝Bb＝Bc，Φa＝Φb＝Φc B．Ba＞Bb＞Bc，Φa＜Φb＜Φc C．Ba＞Bb＞Bc，Φa＞Φb＞Φc D．Ba＞Bb＞Bc，Φa＝Φb＝Φc 【解析】C 【解析】由通电螺线管的磁场分布特点可知，a、b、c三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系为Ba＞Bb＞Bc；三个小圆环的面积相同，根据磁通量的定义Φ＝BS可知，Φa＞Φb＞Φc，所以A、B、D错误，C正确。18.法拉第最早使用下图装置研究电磁感应现象。将甲、乙两个线圈绕在同一个闭合铁环上，甲的两端、与直流电源连接，乙的两端、与灵敏电流表连接。电路连接完好，但电流表的指针没有偏转，其主要原因是 (    ) A. 甲中电流较小，产生磁场较弱 B. 甲中电流恒定，不会产生磁场 C. 甲中电流恒定，产生稳恒磁场 D. 乙线圈匝数较少，产生的感应电流微弱 【答案】  【解析】甲线圈两端、接着直流电源，甲线圈中的电流是恒定电流，产生恒定磁场，穿过乙线圈的磁通量没有变化，所以乙线圈的电流表中没有感应电流。 故选C。 19.在如图所示的电磁感应实验中，线圈与检流计组成闭合电路，线圈与电池、滑动变阻器、开关组成闭合电路，线圈置于线圈中。在实验中，以下的实验现象应该出现的是(    ) A. 在闭合开关的瞬间检流计指针将发生偏转，然后指针偏转角度维持不变 B. 在闭合开关的瞬间检流计指针将发生偏转，然后指针又回到零刻度 C. 闭合开关后，滑动变阻器滑片向右或向左移动过程中，检流计指针都将不发生偏转 D. 在断开开关的瞬间，检流计指针不发生偏转 【答案】  【解析】在闭合开关的瞬间，线圈中电流变大，产生的磁场变大，穿过的磁通量变大，线圈所在闭合回路产生感应电流，检流计指针将发生偏转，开关闭合线圈所在电路电流稳定后，产生的磁场不变，穿过的磁通量不变，则中没有感应电流，此时，检流计指针回到零刻度，故选项A错误，B正确闭合开关后，滑动变阻器滑片向右或向左移动过程中，线圈中电流变化，穿过的磁通量变化，线圈回路产生感应电流，检流计指针都将发生偏转，故C错误在断开开关的瞬间，穿过的磁通量减小，线圈所在回路产生感应电流，检流计指针将发生偏转，故 D错误。 20．如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是(　　) A. ab向右运动，同时使θ减小 B. 使磁感应强度B减小，θ角同时也减小 C. ab向左运动，同时增大磁感应强度B D. ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°) 【答案】A 【解析】A．设此时回路面积为S，据题意，磁通量Φ＝BScos θ，S增大，θ减小，cos θ增大，则Φ增大，A正确；B．B减小，θ减小，cos θ增大，Φ可能不变，B错误； C．S减小，B增大，Φ可能不变，C错误； D．S增大，B增大，θ增大，cos θ减小，Φ可能不变，D错误。 21．为寻找“磁生电”现象，英国物理学家法拉第在1831年把两个线圈绕在同一个软铁环上（如图所示），一个线圈A连接电池E和开关S1，另一个线圈B连接开关S2，并在其中一段直导线正下方放置一小磁针。闭合开关S1、S2前，小磁针静止且与直导线平行。则下列说法正确的是（　　） A. 先闭合开关S1，再闭合开关S2，小磁针偏转了一下，最终复原 B 先闭合开关S1，再闭合开关S2，小磁针偏转了一下，并一直保持这种偏转状态 C. 先闭合开关S2，再闭合开关S1，小磁针偏转了一下，最终复原 D. 先闭合开关S2，再闭合开关S1，小磁针偏转了一下，并一直保持这种偏转状态 【答案】C 【解析】AB．先闭合开关S1，再闭合开关S2，线圈B中磁通量不变，不会产生感应电流，小磁针不动，故AB错误；CD．先闭合开关S2，再闭合开关S1，闭合线圈B中磁通量增加，线圈B中产生感应电流，小磁针在通电导线周围，会偏转一下，电路稳定后，无感应电流，小磁针复原，故C正确，D错误。 故选C。 【题型4 电磁波发现以及应用】 22．下列有关电磁场理论的说法正确的是(　　) A．任何变化的磁场都要在空间产生变化的电场 B．任何电场都要在周围空间产生磁场 C．任何变化的电场都要在周围空间产生磁场 D．电场和磁场总是相互联系着，形成一个不可分离的统一体，即电磁场 【答案】C 【解析】根据麦克斯韦理论，均匀变化的磁场在周围空间产生的电场是稳定的，故A错；同理，并不是任何电场都会在周围空间产生磁场，故B错；电场和磁场并不总是相互联系着的，例如，静止电荷周围只有静电场，静止磁体周围只有稳定的磁场。只有变化的电场和变化的磁场才能形成一个不可分离的统一体，即电磁场，故D错。 23.如图所示是中国天眼口径球面射电望远镜，天眼接收的射电波工作波长在分米到米的范围，真空中的光速，下列说法正确的是 A. 天眼接收的射电波是电磁波，麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 B. 天眼只能在白天晴朗的天气工作 C. 天眼接收的射电波的频率区间为 D. 天眼接收的电磁波是横波，电磁波的传播需要介质 【答案】  【解析】第一个用实验的方法证实电磁波的科学家是赫兹，麦克斯韦只是预言了电磁波的存在，故A错误 中国天眼接收来自宇宙的射电波信号，射电波是一种波长更长、频率更低的电磁波，可以穿透云层、星云等天体物质，所以中国天眼在任何天气下都可以正常运行，不受白天黑夜的影响，故B错误 根据题意知天眼接收的射电波工作波长在分米到米的范围，由得射电波的频率区间为，故C正确 电磁波是横波，电磁波的本质是电场和磁场的交替变化，在空间中以波的形式传播，不需要通过物质介质来传递能量，故D错误。 24.电磁波无所不在，近至我们的身体、周围的生物、居住的地球，远至宇宙空间，它的应用改变了人类的生活方式，使人类社会进入了一个新的时代，下列关于电磁波的说法正确的是(    ) A. 麦克斯韦用实验证明了电磁波的存在 B. 电磁波不可以在真空中传播 C. 电磁波可以传递信息和能量 D. 雷达工作时使用的是紫外线 【答案】  【解析】解：产生电磁波的电磁振荡一旦停止，仅不再产生新的电磁波，已发射的电磁波会继续传播，不会立即消失，故A错误； B.紫外线消毒是利用其高能量可破坏微生物的遗传物质结构，荧光作用多用于验钞等场景，热作用是红外线的典型特点，故B错误； C.所有电磁波在真空中的传播速度均为光速，和频率大小无关，故C正确； D.电磁波中穿透能力最强的是射线，但射线对人体会产生很大的危害，故用用光扫描肺部，光穿透能力较强但并非最强，故D错误。 故选：。 25.如图所示为电磁波谱，电磁波在真空中的传播速度为。下列说法正确的是(    ) A. 变化的电场一定会产生电磁波 B. 红外线在真空中传播的速度小于射线在真空中传播的速度 C. 汽车刹车灯为红色，是因为红光不易被粉尘、雾气遮挡，绕开微小颗粒的能力强，远距离传播效果好 D. 已知相比使用的电磁波频率更高，则使用的电磁波波速更快 【答案】  【解析】麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证明了电磁波的存在，故A错误 电磁波可以在真空中传播，故B错误 电磁波可以传递信息和能量，故C正确 雷达工作时使用的是微波，故D错误。 【题型5 黑体和黑体辐射】 26．(多选)在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔，小孔可看作黑体，由小孔的热辐射特性，就可以确定炉内的温度。如图所示，就是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图像，则下列说法正确的是(　　) A．T1>T2 B．T1＜T2 C．随着温度的升高，黑体的辐射强度都有所降低 D．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动 【答案】AD 【解析】一般材料的物体辐射能的多少决定于物体的温度(T)、辐射光的波长、时间的长短和发射的面积，而黑体是指在任何温度下，全部吸收任何波长的辐射的物体，黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关；实验表明，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有所增加，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。从题图中可以看出，λ1<λ2，T1>T2，选项A、D正确。 27．关于对黑体的认识，下列说法正确的是(　　) A．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的 B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关 C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关 D．如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个空腔就成了一个黑体 【答案】C 【解析】黑体自身辐射电磁波，不一定是黑的，故选项A错误；黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，故选项B错误，选项C正确；小孔只吸收电磁波，不反射电磁波，因此是小孔成了一个黑体，而不是空腔，故选项D错误。 28.关于黑体与黑体辐射，下列说法错误的是(    ) A. 黑体能完全吸收入射的电磁波而不发生反射，所以黑体是不会发光的 B. 一般物体辐射电磁波的情况与温度有关，还与材料的种类及表面情况有关 C. 黑体辐射随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 D. 带电微粒辐射和吸收的能量，只能是某一最小能量值的整数倍 【答案】  【解析】如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波，而不发生反射，这种物体就被称为“黑体”，并不是黑体不会发光，故A错误； 温度越高，一般物体辐射越强，所以一般物体辐射电磁波的强度按波长的分布与温度有关，还与材料的种类及表面情况有关，故B正确； 温度越高，则黑体辐射越强，且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故C正确； 普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，带电微粒辐射和吸收的能量，只能是某一最小能量值的整数倍，故D正确。 本题选错误的，故选A。 29.对宇宙微波背景辐射的黑体谱形状的研究被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点。关于黑体辐射，下列说法正确的是(    ) A. 温度低于的物体不会辐射电磁波 B. 黑体不会辐射电磁波 C. 爱因斯坦提出的能量子假说，能够很好地解释黑体辐射规律 D. 黑体辐射的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍 【答案】  【解析】A.一切物体都会辐射电磁波，绝对零度的物体才可能没有辐射，温度越高，辐射的电磁波越强，故选项A错误； B.黑体是一种理想化模型，黑体能地吸收入射到其表面的电磁辐射，并且不会有任何的反射与透射，但是黑体会向外辐射电磁波，故选项B错误； C.普朗克借助于能量子假说，完美的解释了黑体辐射规律，故选项C错误； D.普朗克假设黑体辐射中的辐射能量是不连续的，只能取能量基本单位的整数倍，从而很好地解释了黑体辐射的实验现象，故选项D正确。 故选D。 【题型6 能量量子化】 30．(多选)关于对普朗克能量子假说的认识，下列说法正确的是(　　) A．振动着的带电微粒的能量只能是某一能量值ε B．带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍 C．能量子与电磁波的频率成正比 D．这一假说与现实世界相矛盾，因而是错误的 【答案】BC 【解析】普朗克能量子假说认为，能量存在某一个最小值，带电微粒辐射或吸收的能量只能是这个最小能量值的整数倍，故A错误，B正确；能量子与电磁波的频率成正比，故C正确；能量子假说反映的是微观世界的特征，不同于宏观世界，并不是与现实世界相矛盾，故D错误。 31．“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成。若在结两端加恒定电压U，则它会辐射频率为ν的电磁波，且ν与U成正比，即ν＝kU。已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关。你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理判断比例系数k的值可能为(　　) A．　　　B．　　　C．2he　　　D． 【答案】B 【解析】根据物理单位知识，表达式及变形式两侧单位是一致的，由本题中涉及的物理量：ν、U、e、h及与其有联系的能量表达式E＝hν　①，E＝Ue　②，由①②得h的单位与的单位相同，即h单位可用V·C·s表示，题中ν＝kU，即k＝　③，单位可用表示，选项B中单位等效于＝，故选项B正确，A、C、D错误。 【题型7 能级和原子跃迁】 32．氢原子的核外电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上，下列说法正确的是(　　) A．氢原子的能量减少 B．氢原子的能量不变 C．核外电子受力变小 D．氢原子要吸收一定频率的光子 【答案】A 【解析】核外电子从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道的过程中，原子能级减小，总能量减少，故A正确，B错误；根据F＝可知，轨道半径减小，则核外电子受力变大，故C错误；从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道的过程中，总能量减少，要放出一定频率的光子，故D错误。 33．(多选)下列有关于原子能级的说法中正确的是 (　　) A．原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做变速运动，但不向外辐射能量 B．原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的 C．电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，辐射(或吸收)一定频率的光子 D．电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率 【答案】ABC　 【解析】A、B、C三项其核心是原子定态概念的引入与能量跃迁学说的提出，也就是“量子化”的概念，原子的不同能量状态与电子绕核运动时不同的圆轨道相对应，是经典理论与量子化概念的结合，原子辐射的能量与电子在某一可能轨道上绕核的运动无关，故A、B、C正确，D错误。 ⚒二、专题综合训练 1．（多选）下列各图中，小磁针的指向正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】  【解析】解：小磁针静止时极的指向与磁感应线的切线方向相同。 A、根据安培定则可知，环形导线内部的磁场方向垂直纸面向外，则小磁针极垂直纸面向外，故A错误； B、地磁场周围的磁感应线方向是从地理的南极指向地理的北极，在北极附近的磁感应线方向向北，小磁针极向北，故B正确； C、蹄形磁铁内的磁感应强度方向向下，极应该向下，故C错误； D、根据安培定则可知，直导线右方的磁场向下，则小磁针的极向下，故D正确。 故选：。 2．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西．故B正确． 3.设想地磁场是由地球内部的环形电流形成的，那么这一环形电流的方向应该是 A. B. C. D. 【答案】  【解析】若设想地磁场是由地球内部的环形电流形成的，根据右手螺旋定则可判断，即弯曲的四指指向电流方向，拇指指向极地理南极，那么这一环形电流的方向应该是由东向西，故选A。 4．M1与M2为两根未被磁化的铁棒，现将它们分别放置于如图所示的位置，则被通电螺线管产生的磁场磁化后(　　) A．M1的左端为N极，M2的右端为N极 B．M1和M2的右端均为N极 C．M1的右端为N极，M2的左端为N极 D．M1和M2的左端均为N极 【答案】A　 【解析】根据安培定则先画出通电螺线管的磁感线，M1和M2被磁化后的N极和所在位置磁感线方向一致，故M1的左端为N极，M2的右端为N极，A正确。 5．如图所示，圆环带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是(　　) A．a、b、c的N极都向纸内转 B．b的N极向纸外转，而a、c的N极向纸内转 C．b、c的N极都向纸内转，而a的N极向纸外转 D．b的N极向纸内转，而a、c的N极向纸外转 【答案】B　 【解析】圆环带有负电荷，圆环顺时针转动时，产生的等效电流方向沿逆时针方向；由安培定则可知，a、c所在处磁场垂直于纸面向里，b处磁场垂直于纸面向外，故a、c处的小磁针的N极向纸内转，b处小磁针的N极向纸外转，B正确。 6．如图所示，将一根刨光的圆木柱固定在一个木制的圆盘底座C上，将两个内径略大于圆木柱直径、质量均为m的磁环A、B套在圆木柱上，且同名磁极相对，结果磁环A悬浮后静止。已知重力加速度为g。这时磁环B对底座C的压力FN的大小为(　　) A．FN＝mg　　　　 B．FN＝2mg C．FN>2mg D．mg<FN<2mg 【答案】B　 【解析】以A、B整体为研究对象，由平衡条件可知，C对B的支持力为2mg，再由牛顿第三定律知，B对C的压力大小也是2mg，B正确。 7.下列说法正确的是(    ) A. 穿过某一个面的磁通量为，该处磁感应强度也为 B. 穿过任何一个平面的磁通量越大，该处磁感应强度也越大 C. 穿过垂直于磁感应强度方向的某面积的磁感线条数等于磁感应强度 D. 当平面跟磁场方向平行时，穿过这个面的磁通量必为 【答案】  【解析】A.在磁场中，当某个面与磁场方向平行时，则穿过它的磁通量为零，但该处磁感应强度不一定为零，故A错误； B.磁通量的大小除与磁感应强度有关，还与线圈的面积、线圈与磁场的夹角有关，所以磁通量越大，该处的磁感应强度不一定越大，故B错误； C.穿过垂直于磁感应强度方向的单位面积的磁感线条数等于磁感应强度，故C错误； D.当平面跟磁场方向平行时，没有磁感线穿过这个平面，所以穿过这个面的磁通量必为零，故D正确。 8.下列各说法中正确的是（　　　） A. 由B=可知，磁场中某点的磁感应强度B与磁场力F成正比，与电流元IL成反比 B. 通电导线在不受磁场力的地方，磁感应强度一定为零 C. 试探电荷在不受电场力的地方，电场强度不一定为零 D. 一小段长为L=0.5m的导线放在匀强磁场中，当通过的电流I=2A时，受到的磁场力为4N，则该处的磁感应强度大小可能为6T 【答案】D 【解析】A．磁感应强由磁场本身决定，与磁场力F、电流元IL的乘积无关，A错误； B．当通电导线与磁场平行时不受磁场力，所以当通电导线在某处不受磁场力时，此处的磁感应强度不一定为零，B错误；C．试探电荷在不受电场力的地方，该处电场强度一定为零，C错误； D．当通电导线与磁场夹角为时，导线受到的磁场力可表示为 可得该处的磁感应强度为 故该处的磁感应强度大小可能为6T，D正确。 故选D。 9．如图所示，在水平面内一根通有电流I的长直导线，正好处在一个半径为R的水平圆面的直径上，则下列说法正确的是(　　) A．若直导线垂直圆面向里移动，则穿过该圆面的磁通量减少 B．若直导线绕圆心在水平面内转动一个小角度，则穿过该圆面的磁通量增加 C．若直导线沿圆面内垂直导线方向移动R，则穿过该圆面的磁通量增加 D．若直导线沿导线方向移动R，则穿过该圆面的磁通量增加 【答案】C 【解析】本题疑难点在于对合磁通量的理解。根据安培定则可知直导线在直径处时磁感线从一边半圆进、另一边半圆出，合磁通量为0，垂直圆面向里移动、沿直导线方向移动或绕圆心转动，合磁通量仍为0，选项A、B、D错；直导线沿圆面内垂直导线方向移动R，磁感线沿一个方向从整个圆面穿过，磁通量增加，选项C对。 10.法拉第“磁生电”这一伟大的发现，引领人类进入了电气时代。关于下列实验说法正确的是(    ) A. 甲图中条形磁铁插入螺线管中静止不动时，电流计指针稳定且不为零 B. 乙图中滑动变阻器滑片向下移动过程中，金属圆环对绝缘水平面压力大于环的重力 C. 丙图中闭合开关时电流计指针向右偏，则拔出螺线管时电流计指针仍向右偏 D. 丁图中导体棒在磁场中运动时一定能产生感应电流 【答案】  【解析】A、甲图中条形磁铁插入螺线管中静止不动时，则穿过螺线管的磁通量不变，不能产生感应电流，没有感应电流流过电流计，则电流计指针不偏转，故A错误； B、乙图中滑动变阻器滑片向下移动过程中，滑动变阻器接入电路中的部分电阻值减小，根据闭合电路的欧姆定律可知流过线圈的电流值增大，则线圈产生的磁场增强，所以穿过金属环的磁通量增大，根据楞次定律可知，金属环有远离线圈的趋势，所以金属圆环对绝缘水平面压力大于环的重力，故B正确； C、丙图中闭合开关时流过线圈的电流增大，线圈产生的磁场增强，则穿过线圈的磁通量增大；拔出螺线管时穿过线圈的磁通量减小；由于两种情况下穿过线圈的磁场的方向是相同的，根据楞次定律可知，两种情况下产生的感应电流的方向一定相反，所以若图中闭合开关时电流计指针向右偏，则拔出螺线管时电流计指针将向左偏，故C错误； D、丁图中导体棒在磁场中做切割磁感线运动时一定能产生感应电流，若图中导体棒沿棒的方向在磁场中运动，或棒沿磁场的方向上下运动时，则不能产生感应电流，故D错误。 故选：。 11.如图所示的实验示意图中，用于探究“磁生电”的是(    ) A. B. C. D. 【答案】  【解析】 题图实验是探究电磁感应实验，故A正确题图实验是研究通电导线在磁场中受力情况实验，故B错误题图实验是直流电动机的模型实验，故C错误题图实验是奥斯特实验，反映了通电导线周围存在磁场，故D错误。 12.下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是(    ) A. B. C. D. 【答案】  【解析】开关闭合稳定后，穿过线圈的磁通量保持不变，线圈中不产生感应电流，A正确磁体向铝环靠近，穿过铝环的磁通量在增大，铝环中产生感应电流，B错误金属框从向运动，穿过金属框的磁通量时刻在变化，金属框中产生感应电流，C错误铜盘在磁场中按题图所示方向转动，铜盘的无数辐条切割磁感线，与外电路构成闭合回路，产生感应电流，D错误。 13．如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路，在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是(　　) A．线圈不动，磁铁插入线圈时 B．线圈不动，磁铁拔出线圈时 C．磁铁插在线圈内不动 D．磁铁和线圈相对移动时 【答案】C 【解析】根据电磁感应现象产生的条件，不论哪部分移动，只要磁体与线圈的相对位置发生变化，线圈所在处的磁场就会发生变化，所以选项A、B、D中都会产生感应电流，C中不会产生感应电流。 14．如图所示，矩形导线框处于整直面内，直导线与边平行且与线框平面共面，并通以向上的电流，则以下情况不能使线框中产生感应电流的是（　　） A. 线框以直导线为轴转动 B. 线框以边为轴转动 C. 线框沿线框平面向右平移 D. 增大直导线中的电流 【答案】A 【解析】A．通电直导线产生的磁场磁感线是以直导线为圆心的同心圆，线框以直导线为轴转动，穿过线圈的磁通量不变，线框中不产生感应电流，故A正确； B. 以ad为轴转动，穿过线框的磁通量减小，线框中产生感应电流，故B错误； C. 由安培定则知穿过线圈的磁场方向垂直纸面向里。让线框在平面中向右远离MN，穿过线圈的磁通量减小，线框中产生感应电流，故C错误； D. 增大直导线中的电流，磁场增强，穿过线框的磁通量增大，线框中产生感应电流，故D错误。 故选A。 15．关于电磁场的理论，下列说法正确的是(　　) A．变化的电场周围产生的磁场一定是变化的 B．变化的磁场周围产生的电场一定是变化的 C．均匀变化的磁场周围产生的电场是均匀变化的 D．振荡电场周围产生的磁场也是振荡的 【答案】D 【解析】非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，而均匀变化的电场产生稳定的磁场，所以变化的电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围一定产生电场，但不一定变化，故A、B错误；均匀变化的磁场一定产生稳定的电场，而非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，故C错误；周期性变化的振荡电场一定产生同周期变化的振荡磁场，故D正确。 16.我国北斗卫星导航系统利用电磁波实现全球高精度定位、导航与授时。关于电磁场、电磁波以及振荡电路，下列说法正确的是(    ) A. 恒定的电场能够产生磁场，恒定的磁场能够产生电场 B. 电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关 C. 振荡电路中，电容器放电完毕瞬间，线圈的磁场能最大 D. 紫外线的波长比红外线的波长长，可用于医院灭菌消毒 【答案】  【解析】根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化的电场才能产生磁场，变化的磁场才能产生电场，恒定的电场、磁场均无法激发出对应的场，故A错误； B.电磁波在真空中的传播速度恒为光速  ，与电磁波的频率无关，故B错误； C.振荡电路放电过程中，电场能逐渐转化为磁场能，电容器放电完毕瞬间，电场能全部转化为磁场能，此时线圈的磁场能最大，故C正确； D.紫外线的频率高于红外线，由公式  可知，频率越高波长越短，因此紫外线的波长比红外线短，故D错误。 故选C。 17.下列关于电磁波的特性正确的是(    ) A. 电磁波波长越长，其能量子越小 B. 频率越大的电磁波，在真空中的传播速度越大 C. 电磁波可以发生干涉、衍射，不能发生多普勒效应 D. 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 【答案】  【解析】能量子公式为  ，真空中电磁波满足  ，联立得  ，其中  为普朗克常量、  为真空中光速，均为定值，因此波长  越大，能量子  越小，故A正确； B.所有电磁波在真空中的传播速度均为光速  ，和频率大小无关，故B错误； C.干涉、衍射是波特有的现象，电磁波属于波可以发生，多普勒效应是所有波共有的性质，电磁波也能发生，故C错误； D.只有周期性变化的振荡电场或磁场才能交替激发新的场，向外传播形成电磁波，若为均匀变化的电场或磁场，只会激发恒定的磁场或电场，无法继续激发新的场，不能产生电磁波，故D错误。 故选A。 18.下列说法正确的是(    ) A. 变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场 B. 电磁波谱按波长从长到短排序为射线、射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波 C. 商场自动门通常是通过红外线传感器实现自动开合的 D. 传感器只能是通过感知电压的变化将电学量转换成非电学量来传递信号 【答案】  【解析】根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的电场产生恒定磁场，均匀变化的磁场产生恒定电场，只有非均匀变化的电场磁场才能产生变化的磁场电场，故A错误； B.电磁波谱按波长从长到短排序为无线电波、红外线、可见光、紫外线、射线、  射线，故B错误； C.商场自动门通过红外线传感器感知人体辐射的红外线，进而触发控制电路实现自动开合，故C正确； D.传感器的功能是将感知到的非电学量如温度、光照、压力等转换为电学量来传递信号，并非将电学量转换为非电学量，故D错误。 故选C。 19.我国利用“墨子号”量子通信卫星在国际上率先实现了高速星地量子通信，初步构成了量子通信网络。关于量子理论，下列说法正确的是(    ) A. 普朗克通过对黑体辐射的研究，第一次提出了能量子的概念 B. 黑体辐射中，随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 C. 玻尔首先提出光量子理论并解释了氢原子发光 D. 气体中中性原子有的发射光谱是连续谱，有的发射光谱是线状谱 【答案】  【解析】解：普朗克针对黑体辐射的理论困难，第一次提出能量子的概念，开启量子理论，故A正确； B.黑体辐射中，随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故B错误； C.爱因斯坦最先提出光量子理论，玻尔建立原子能级模型，成功解释氢原子光谱发光机理，故C错误； D.气体中中性原子的发射光谱都是线状谱，线状谱是原子的特征谱线，故D错误。 故选：。 20.关于物质波、光电效应、原子模型、黑体辐射，下列说法正确的是(    ) A. 黑体辐射中，随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 B. 波尔的原子结构假说认为原子中电子的轨道是连续的 C. 德布罗意关于物质波的假说至今仍未被实验证实 D. 普朗克认为黑体辐射的能量是连续的 【答案】  【解析】解：黑体辐射中，随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故A正确； B.玻尔的原子结构假说认为原子中的电子的轨道是不连续的，故B错误； C.德布罗意关于物质波的假说已经被实验证实，电子束衍射实验证明了物质波的存在，故C错误； D.普朗克在研究黑体辐射问题中提出了能量子假说，认为其辐射的能量是不连续的，而是一份一份的，故D错误。 故选：。 21.年恰是量子力学诞生周年。今年的诺贝尔物理学奖被授予三位科学家约翰克拉克、麦克德沃雷特和约翰马蒂尼，以表彰他们在量子力学领域所取得的突破性成果。关于量子理论，以下说法正确的是 A. 爱因斯坦的光电效应理论认为：增大入射光的频率，光电流随之变大 B. 为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量是量子化的 C. 康普顿研究石墨对射线散射时，发现散射后部分射线的波长变短 D. 玻尔的氢原子模型认为：电子绕核运动的轨道可以是任意半径 【答案】  【解析】A.爱因斯坦的光电效应理论认为光电流大小取决于单位时间发射的光电子数，与入射光强度成正比，与频率无关。故A错误 B. 为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量是量子化的，故B正确； ； C. 康普顿效应中，射线光子与石墨中的电子碰撞，光子损失能量导致散射后部分射线波长变长，故C错误； D. 玻尔氢原子模型提出电子绕核运动的轨道半径是量子化的，不能是任意半径，故D错误。 22．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，现在纸面内放上圆线圈，圆心在O处，C线圈半径为，2匝。问（结果保留2位有效数字）： (1)在B减为的过程中，C中磁通量变化量大小？ (2)当磁感应强度维持不变而方向转过，在此过程中，线圈C中的磁通量变化的大小？ 【答案】(1)；(2) 【解析】(1)根据磁通量的公式，其大小与线圈的匝数无关，且S是有效面积； 由题意可知，在B减为的过程中，C中磁通量变化量 (2)当磁场方向转角的过程中，线圈垂直磁场方向的面积 所以 因此 23.如图甲，在竖直向下的匀强磁场中，形轨道水平放置，左侧接有可调电源，一根长直导体棒固定在宽度为为的轨道上，且距轨道左端距离为。当导体棒中的电流为时，这根导体棒所受磁场力为。 求匀强磁场的磁感应强度大小； 调节电源，使导体棒中电流变为时，此时匀强磁场的磁感应强度为多大？ 若取出电源，如图乙，求轨道和导体棒所围成的回路中的磁通量。 【答案】；为，方向不变；。  【解析】解：通电直导线与磁场方向垂直，根据安培力公式，可得； 调节电源，使导体棒中电流变为时，此时匀强磁场的磁感应强度仍为，方向不变，因为磁感应强度与导体中的电流大小无关。 根据磁通量的定义，可得。  1 / 2 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 $