期中复习专题训练7 磁场基础与电磁波 -2026-2027学年高二上学期物理人教版鲁科版必修第三册
2026-10-16
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内容正文:
期中复习专题训练7——磁场基础与电磁波
目 录
第一部分:基础篇【难度等级:★☆☆☆☆|基础过关】 1
知识点1——磁场基础 1
【题型一】磁场基本概念辨析 1
【题型二】地磁场及其磁感线分布 4
【题型三】电流周围的磁场 5
【题型四】磁场强度的矢量叠加 9
知识点2——电磁感应基础 13
【题型五】磁通量的有关计算 13
【题型六】感应电流的产生条件 15
【题型七】振荡回路与电磁波 20
第二部分:提升篇【难度等级:★★★☆☆|能力进阶】 24
第一部分:基础篇【难度等级:★☆☆☆☆|基础过关】
知识点1——磁场基础
【题型一】磁场基本概念辨析
1. (24-25高二上·福建三明·期中)下列关于电场线和磁感线的说法中正确的是( )
A.电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线
B.电场线越密的地方,电场越强,磁感线越密的地方,磁场也越强
C.电场线和磁感线都是闭合曲线
D.磁场中两条磁感线一定不相交,但在复杂电场中的电场线是可以相交的
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】电场线定义及其性质、根据电场线的疏密比较电场强弱、磁感线的概念与特征
【详解】A.电场线和磁感线都是为了形象地描述电场或磁场而假想的线,实际中不存在,故A错误;
B.电场线疏密表示电场强弱,电场线越密的地方,电场越强;磁场线疏密表示磁场强弱,磁感线越密的地方,磁场也越强,故B正确;
C.磁感线是闭合曲线,电场线不是闭合曲线,故C错误;
D.磁感线的切线方向表示磁感应强度方向,磁场中两条磁感线一定不相交;电场线的切线方向表示电场强度方向,复杂电场中的电场线也不相交,故D错误。故选B。
2. (25-26高二上·福建宁德·阶段检测)下列有关磁场的四个表述,说法正确的是( )
A.磁场是客观存在的一种物质,磁感线也是真实存在的
B.由定义式可知,电流越大,导线越长,某点的磁感应强度就越小
C.磁场中的一小段通电导线在该处受力为零,此处磁感应强度不一定为零
D.闭合线圈面积越大,穿过线圈的磁通量就越大
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】磁感应强度的定义(式)、磁通量的定义(式)、磁感线的概念与特征
【详解】A.磁场是客观存在的物质,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A错误。
B.磁感应强度由磁场本身决定,与电流和导线长度无关。公式是定义式,仅用于计算的大小,但的实际值取决于磁场源和位置,而非或。故B错误。
C.通电导线受力,当导线方向与磁场平行(或)时,,此时,但本身可能不为零。故C正确。
D. 磁通量,其大小取决于磁感应强度、面积和磁场与线圈的夹角。若或,即使S增大,仍为零。故D错误。故选C。
3. (24-25高二上·福建龙岩·阶段检测)下面是某同学对一些概念及公式的理解,其中正确的是( )
A.人们把电子叫做元电荷
B.根据磁感应强度的定义式可知,若长度为1m的直导体棒中通过1A的电流,放在匀强磁场中受到的安培力为1N,就说明磁感应强度一定是1T
C.根据电场强度的定义式可知,电场中某点的电场强度与试探电荷所受的库仑力成正比
D.根据电势差的定义式可知,带电荷量为1C的负电荷,从a点移动到b点的过程中克服电场力做功为1J,则a、b两点间的电势差
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】静电力做功与电势差的关系、电场强度的定义和单位、磁感应强度的定义(式)
【详解】A.元电荷是最小的电荷量,故A错误;
B.磁感应强度的定义式的适用条件是导线与匀强磁场垂直,即只有当磁场与导线垂直时,磁感应强度才是1T。B错误;
C.电场强度的定义式为比值法定义,电场强度与试探电荷无关。C错误;
D.根据电势差的定义式可知,带电荷量为1C的负电荷,从a点移动到b点的过程中克服电场力做功为1J,则a、b两点间的电势差,D正确。故选D。
4. (24-25高二上·福建福州·期中)用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法,下面四个物理公式不属于比值定义法的是( )
A.电场中某点的电势 B.磁感应强度
C.电阻 D.电场强度
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】电势的概念、定义式、单位和物理意义、电场强度的定义和单位、磁感应强度的定义(式)、欧姆定律的内容、表达式及初步应用
【详解】A.该式为电势的定义式,即电荷在电场中某点的电势能与电荷量的比值,采用比值定义法,故A错误;
B.该式为磁感应强度的定义式,即一段很短的通电直导线垂直放入磁场中所受到的磁场力与导线中的电流与导线长度的乘积之比,采用比值定义法,故B错误;
C.该式为电阻的定义式,即导体两端的电压与流过导体的电流之比,采用比值定义法,故C错误;
D.该式为点电荷产生的电场强度的决定式,电场强度与场源电荷量成正比,与距离的平方成反比,不属于比值定义法,故D正确。故选D。
【题型二】地磁场及其磁感线分布
5. (多选)(24-25高二上·福建莆田·期中)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料,下列说法正确的是( )
A.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
B.地理南、北极与地磁场的南、北极不共轴
C.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近
D.在赤道位置放置一枚小磁针,静止时小磁针N极指向地理的南极附近
【答案】BC
【难度】0.94
【知识点】地磁场及其磁感线分布
【详解】A.只有赤道上方附近的地磁场的方向与地面平行,故A错误;
B.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合,存在磁偏角,故B正确;
C.磁感线是闭合的,由图可推知地球内部存在磁场,地磁南极在地理北极附近,故C正确;
D.在赤道位置放置一枚小磁针,静止时小磁针N极指向地理的北极附近,故D错误。
故选BC。
6. (24-25高二上·福建泉州·期中)指南针是我国古代的四大发明之一,如图是我国春秋战国时期发明的一种指南针——司南,它由青铜盘和磁勺组成,磁勺放置在光滑青铜盘的中心,可以自由转动。《论衡》中记载,将司南放在地上,它的勺柄静止时指向南方,下列说法正确的是( )
A.司南的指向不会受到附近磁铁的干扰
B.光滑的青铜盘不可改用光滑的铁盘代替
C.司南静止时指向南方的勺柄是磁勺的N极
D.司南的勺柄在不同半球指示的方向正好相反
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】地磁场及其磁感线分布
【详解】A.司南指向会受到附近磁铁的干扰,是由于磁铁干扰了附近的地磁场,故A错误;
B.放置磁勺的光滑青铜盘不能改用光滑的铁盘代替,因为铁盘会被磁化,会干扰附近的地磁场,故B正确;
C.由于司南的勺柄静止时指向南方,地磁场是南北指向,所以勺柄是磁勺的S极,故C错误;
D.由于地磁场是无论是北半球还是南半球,地磁场的水平分量都是南北指向,司南的勺柄在北半球和南半球指示的方向相同,故D错误。故选B。
7. (23-24高二上·福建泉州·期中)关于地磁场,下列说法中正确的是( )
A.地磁场的北极和地球的南极重合
B.北京地区地磁场的方向是由北向南
C.在地磁北极处,可以自由转动的小磁针N极竖直指向天空
D.在地磁南极处,可以自由转动的小磁针N极竖直指向天空
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】地磁场及其磁感线分布
【详解】A.地磁南北极与地理南北极相反,但不重合,地磁的南极在地理的北极附近,地磁的北极在地理的南极附近,故A错误;
B.地磁场的N极在地球的地理南极附近,地磁场的S极在地球的地理北极附近,磁场方向由地磁场N极指向地磁场S极,故北京地区地磁场方向有南向北和向下的分量,故B错误;
CD.自由转动的小磁针N极指示磁场的方向,故在地磁南(S)极处,可以自由转动的小磁针的N极竖直指向地面,故在地磁北(N)极处,可以自由转动的小磁针的N极竖直指向天空,故C正确,D错误。故选C。
【题型三】电流周围的磁场
8. (25-26高二上·浙江嘉兴·期中)用安培定则分析下列现象,正确的是( )
A.甲图中小磁针静止时的位置如图,则通电直导线的电流向上
B.乙图中金属圆环通以逆时针方向的电流时,小磁针静止时N极垂直纸面向里
C.丙图中小磁针静止时的位置如图所示,则电源左侧为正极
D.丁图中,假设地磁场是由绕地轴的环形电流产生的,那么环形电流的方向如图所示
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】直线电流周围的磁场、奥斯特实验与安培定则、环形电流和通电螺线管周围的磁场
【详解】A.甲图中小磁针静止时位置如图,磁场为顺时针方向,根据安培定则可知,通电直导线的电流向下,故A错误;
B.乙图中金属圆环通以逆时针电流时,根据安培定则可知,磁场垂直纸面向外,小磁针静止时N 极垂直纸面向外,故B错误;
C.丙图中小磁针静止时的位置如图所示,右侧为S极,左侧为N极,根据安培定则可知,则电源左侧为负极,故C错误;
D.地理北极附近是地磁南极,根据安培定则可知,安培假设绕地轴的环形电流与图示相同,故D正确。故选D。
9. (多选)(24-25高二上·河南许昌·期中)下列各图中已标出电流I及电流所产生磁场的磁感应强度B的方向,其中不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【难度】0.85
【知识点】直线电流周围的磁场、环形电流和通电螺线管周围的磁场
【详解】A.由安培定则可知,直线电流I的方向向外,则电流产生的磁场的磁感应强度B的方向是逆时针方向的同心圆,故A错误,符合题意;
B.由安培定则可知,直线电流I的方向向上,则电流产生的磁场的磁感应强度B的方向右侧向里,左侧向外,故B错误,符合题意;
C.由安培定则可知,通电螺线管电流I从右向左,在内部产生磁场的磁感应强度B的方向应向右,故C错误,符合题意;
D.由安培定则可知,环形电流I中心产生磁场的磁感应强度B的方向向上,故D正确,不符合题意。故选ABC。
10.
(多选)(25-26高二上·湖北孝感·期中)如图,、是水平放置的通电螺线管轴线上的两点,是螺线管轴线中点,、是通电螺线管中垂线上、关于轴线对称的两点,则在该通电螺线管产生的磁场中下列关于4个点的说法中正确的是( )
A.点处的磁感应强度大于点
B.点处的磁感应强度大于点
C.点处的磁感应强度大于点
D.点处的磁感应强度大于点
【答案】BC
【难度】0.72
【知识点】环形电流和通电螺线管周围的磁场
【详解】通电螺线管的磁场分布类似条形磁铁,内部磁感应强度大于外部,螺线管轴线上的磁感应强度从端点向中点逐渐增大,关于轴线对称的点磁感应强度大小相等。
A.靠近螺线管管口,是螺线管内部轴线中点,因此,故A错误;
B.是螺线管内部轴线中点,在螺线管外部;螺线管内部的磁感应强度大于外部,因此,故B正确;
C.靠近螺线管管口,在螺线管外部,螺线管管口的磁感应强度大于外部,因此,故C正确;
D.、是通电螺线管中垂线上、关于轴线对称的两点,两点磁感应强度大小相等,故D错误。故选BC。
11. (多选)(24-25高二上·天津·期中)如图所示的装置中,当接通电源后,小磁针A的指向如图所示,则( )
A.电源左侧为正极 B.小磁针B的N极向纸里转
C.小磁针B的N极向纸外转 D.小磁针B不转动
【答案】AC
【难度】0.7
【知识点】磁感线与小磁针的偏转、环形电流和通电螺线管周围的磁场
【详解】A.小磁针A的指向如图所示,可知通电螺线管的左边为S极,根据右手螺旋定则可知电路中有顺时针方向的电流,所以电源左侧为正极,故A正确;
BCD.由于电源左侧为正极,则电源右侧为负极,小磁针B上方电流方向向左,根据右手螺旋定则可知小磁针B所处位置的磁场方向垂直纸面向外,则小磁针B的N极向纸外转,故BD错误,C正确。故选AC。
12. (26-27高二上·全国·随堂练习)如图所示,地球是一个磁体,相当于一个大条形磁铁,为了解释地球的磁性,安培在19世纪用分子电流假说进行了说明,地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的,假设地球带负电,下列说法正确的是( )
A.在地球的内部磁感线由地磁的S极指向地磁的N极
B.地球磁体的N极位于地理的南极,地球磁体的S极与地理的北极重合
C.用一个能自由转动的小磁针观察地磁场的方向,看到它的磁极一般指向地理的正南北方向
D.从地理北极向地理南极看,环形电流的方向沿逆时针方向
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】安培分子电流假说、地磁场及其磁感线分布、环形电流和通电螺线管周围的磁场
【详解】A.在地球的内部磁感线由地磁的S极指向地磁的N极,故A正确;
B.地球磁体的N极位于地理的南极附近,地球磁体的S极在地理的北极附近,并不完全重合,存在磁偏角,故B错误;
C.用一个能自由转动的小磁针观察地磁场的方向,看到它的磁极一般指向地理的南北方向附近,不是正南北方向,由于地磁两极和地理两极不重合,存在磁偏角,小磁针指向的是地磁南北方向,并非地理正南北方向,故C错误;
D.忽略磁偏角,地球内部磁场从地理北极指向地理南极,根据安培定则,从地理北极向地理南极看,环形电流的方向沿顺时针方向;地球带负电,地球自转方向为自西向东,从地理北极向地理南极看,地球自转是逆时针,等效电流为顺时针方向,故D错误。故选A。
【题型四】磁场强度的矢量叠加
13. (24-25高二上·福建龙岩·阶段检测)三根平行的长直导线,分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点,三根导线中电流方向相同,A、B两导线中的电流大小相等,如图所示,已知导线A在斜边中点O处所产生的磁场的磁感应强度大小为B0,导线C在斜边中点O处所产生的磁场的磁感应强度大小为2B0,则O处的磁感应强度的大小和方向为( )
A.大小为B0,方向沿OA方向
B.大小为2B0,方向竖直向下
C.大小为2B0,方向沿OA方向
D.大小为2B0,方向沿OB方向
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】直线电流周围的磁场、磁感应强度的矢量性与叠加
【详解】由题意可知,AB两条通电导线在O点产生的磁感应强度大小相等,方向相反,则电流A与B在O处的合磁感应强度为零,则O点的磁感应强度等于导线C在斜边中点O处所产生的磁场的磁感强度,大小为2B0;依据右手螺旋定则可知,在O处电流C产生的磁感应强度的方向沿OB方向;
A.大小为B0,方向沿OA方向,与结论不相符,选项A错误;
B.大小为2B0,方向竖直向下,与结论不相符,选项B错误;
C.大小为2B0,方向沿OA方向,与结论不相符,选项C错误;
D.大小为2B0,方向沿OB方向,与结论相符,选项D正确;
14. (25-26高二上·河北·期末)在磁感应强度大小为B0、方向水平向左的匀强磁场中,垂直匀强磁场水平放置一根长直通电导线,电流的方向垂直于纸面向里。在以直导线为中心的同一圆周上的P、Q两点的连线为垂直匀强磁场的直径,P点的磁感应强度刚好为0,则Q点的磁感应强度大小为( )
A.0 B.B₀ C. D.2B₀
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】直线电流周围的磁场、磁感应强度的矢量性与叠加
【详解】根据安培定则可知,直导线在、两点的磁感应强度大小相同,设为,方向如图所示:
由于点的磁感应强度刚好为0,则有,由上图可知,通电直导线和匀强磁场在点产生的磁感应强度方向相同,所以点的磁感应强度大小为,故选D。
15. (24-25高二上·福建厦门·期中)两根完全相同且相互平行的长直导线M、N置于水平面上,导线中通有大小相等、方向相反的电流,垂直于导线的横截面如图所示,M、N在O点产生的磁感应强度大小均为B,MNO构成等边三角形,则O点的磁感应强度大小为( )
A.B B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】磁感应强度的矢量性与叠加
【详解】两通电导线在O点处产生的磁感应强度如图所示
根据题意可知,M、N在O点产生的磁感应强度大小均为B,且夹角为120°,所以合磁感应强度为B。故选A。
16. (多选)(25-26高二上·福建厦门·期末)如图所示,图甲为等量同种正电荷,A、B为其连线中垂线上对称的两点,图乙为两根电流方向相反的长直通电导线横截面,C、D为其连线中垂线上对称的两点,以下说法正确的是( )
A.A、B两点电场强度相同
B.一带负电粒子沿中垂线从A运动到B,其电势能先减小后增大
C.C、D两点磁感应强度相同
D.CD连线上各点的磁感应强度方向各不一样
【答案】BC
【难度】0.65
【知识点】直线电流周围的磁场、同种等量点电荷电场线分布、磁感应强度的矢量性与叠加、电场力做功和电势能变化的关系
【详解】A.根据等量同种电荷的电场分布可知,A、B两点电场强度大小相等,方向相反,则场强不相同,选项A错误;
B.一带负电粒子沿中垂线从A运动到B,电场力先做正功后做负功,则其电势能先减小后增大,选项B正确;
CD.因两根通电导线的电流方向相反,根据安培定则,结合磁场叠加知识可知,C、D两点磁感应强度相同,CD连线上各点的磁感应强度方向一样,选项C正确,D错误。故选BC。
知识点2——电磁感应基础
【题型五】磁通量的有关计算
17.
(25-26高二上·江苏扬州·期中)如图所示,将一垂直于磁场方向放置的线圈从处缓慢向右移动到处,则穿过线圈的磁通量( )
A.减小 B.增大 C.不变 D.无法判断
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】磁通量的定义(式)、计算磁通量的大小、计算磁通量的变化量
【详解】A.由电磁学基本知识可知,磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小。观察题图可知,从处缓慢向右移动到处的过程中,磁感线逐渐变得稀疏,说明该区域的磁感应强度逐渐减小。由于线圈始终垂直于磁场方向放置且其自身面积保持不变,根据磁通量的定义式有,可知穿过线圈的磁通量逐渐减小。故选A。
18. (多选)(25-26高二上·广东江门·期中)如图所示,在水平面有一长方形abcd区域内,有竖直向下的匀强磁场,ab=1m,磁感应强度B=1T。现有一长方形abef线框可绕ab轴在竖直面内转动,bc=be=2m,线框与水平方向的夹角为θ,下列说法正确的是( )
A.当=0°时,穿过线框的磁通量为0Wb
B.当=30°时,穿过线框的磁通量为1Wb
C.当=60°时,穿过线框的磁通量为1Wb
D.当=90°时,穿过线框的磁通量为0Wb
【答案】CD
【难度】0.72
【知识点】磁通量的定义(式)、计算磁通量的大小
【详解】A.根据磁通量的定义可知,当时,穿过线框的磁通量为,故A错误;
B.根据磁通量的定义可知,当时,穿过线框的磁通量为,故B错误;
C.根据磁通量的定义可知,当时,穿过线框的磁通量为,故C正确;
D.根据磁通量的定义可知,当时,线框平面与磁场方向平行,则穿过线框的磁通量为,故D正确。故选CD。
19. (25-26高二上·福建厦门·期末)如图所示,框架面积为S,初始位置时框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直。则:
(1)若使框架从初始位置绕转过60°角,此时磁通量为Φ=________;
(2)若使框架从初始位置绕转过180°角,磁通量变化为=________;
【答案】(1)(2)
【难度】0.81
【知识点】计算磁通量的大小、计算磁通量的变化量
【详解】(1)使框架绕转过60°角,则在磁场方向的投影面积为,则磁通量为
(2)若从初始位置转过180°角,则穿过线框平面的磁通量变化量为
【题型六】感应电流的产生条件
20. (24-25高二上·福建泉州·期中)如图中能产生感应电流的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】探究感应电流产生的条件
【详解】A.穿过闭合回路的磁通量发生变化,可以产生感应电流,由于线圈没有闭合,不会产生感应电流,故A错误;
B.穿过线圈的磁感线相互抵消,磁通量恒为零,无感应电流,故B错误;
C.面积增大,闭合电路的磁通量增大,有感应电流,故C正确;
D.穿过线框的磁通量始终为零,不会产生感应电流,故D错误。故选C。
21. (多选)(24-25高二上·福建莆田·期中)如图,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与O3O4都是线圈的两个对称轴。线圈在下列运动中,能使其中产生感应电流( )
A.向上或向下平动 B.绕O1O2轴变速转动
C.绕O3O4轴变速转动 D.垂直纸面向外运动
【答案】BC
【难度】0.85
【知识点】探究感应电流产生的条件
【详解】A.线圈向上或向下运动时,穿过线圈的磁通量不变,不能产生感应电流,故A错误;
B.线圈绕O1O2轴变速转动时,穿过线圈的磁通量发生改变,可以产生感应电流,故B正确;
C.线圈绕O3O4轴变速转动时,穿过线圈的磁通量发生改变,可以产生感应电流,故C正确;
D.线圈垂直纸面向外运动时,穿过线圈的磁通量不变,不能产生感应电流,故D错误。
故选BC。
22.
(多选)(22-23高二上·湖南娄底·期末)如图所示,面积为S的长方形线框放在垂直纸面向里、足够大的、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,下列分析正确的是( )
A.图示位置,穿过线框中的磁通量为
B.以边为轴,让线框转过角,这一过程中,线框中的磁通量变化量大小为
C.线框以边为轴在磁场中转动,线框中会产生感应电流
D.线框绕过D点与磁场平行的轴转动,线框中会产生感应电流
【答案】BC
【难度】0.65
【知识点】探究感应电流产生的条件、计算磁通量的大小、计算磁通量的变化量
【详解】A.图示位置,线框平面与磁场垂直,线框中的磁通量,故A错误;
B.以边为轴,让线框转过角,这一过程中,线框中的磁通量变化量大小为
,故B正确;
C.线框以边为轴在磁场中转动,线框中的磁通量时刻在发生改变,线框中会产生感应电流,故C正确;
D.线框绕过D点的与磁场平行的轴转动,线框中的磁通量始终为,线框中不会产生感应电流,故D错误。故选BC。
23. (23-24高二上·福建厦门·期中)全球首段承载式光伏高速公路位于山东济南,路面预留了电磁线圈,未来可实现电动车边跑边充电,以下图中实验装置与它的原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】通电导线在磁场中的作用力方向、环形电流和通电螺线管周围的磁场、探究感应电流产生的条件
【详解】A.电流通过绕在铁芯上的线圈,产生磁场,原理为电流的磁效应。根据题意,承载式光伏高速公路通过光伏发电,再通过路面预留的电磁线圈产生磁场,电动车上的线圈切割磁感线产生感应电动势,给电动车充电。所以电动车边跑边充电的原理为电磁感应。故A错误;
B.通电金属棒在磁场中受力运动,原理为通电导线在磁场中受到安培力,故B错误;
C.导线中有电流通过时,下方的小磁针发生转动,是因为通电导线周围产生了磁场,原理是电流的磁效应,故C错误;
D.杆切割磁感线产生感应电流,原理为电磁感应,故D正确。故选D。
24. (23-24高二上·福建厦门·期中)如图所示,O1O2是矩形导线框abcd的对称轴,其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。以下情况中,abcd中没有感应电流产生的是( )
A.将abcd以O1O2为轴转动90°
B.将abcd向右平移
C.将abcd以ab为轴转动60°
D.将abcd以cd为轴转动60°
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】线圈在进出磁场时产生电流
【详解】A.将abcd以O1O2为轴转动90°,磁通量由最大值变为零,产生感应电流,A错误;
B.将abcd向右平移,磁通量逐渐减小,产生感应电流,B错误;
C.将abcd以ab为轴转动60°,由几何关系可知,线框磁通量不变,没有产生感应电流,C正确;
D.将abcd以cd为轴转动60°,磁通量由最大值变为零,产生感应电流,D错误。故选C。
25. (23-24高二上·福建三明·期中)现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及电键如图连接。下列说法正确的是( )
A.线圈A插入线圈B中后,电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转
B.电键闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,会使电流计指针静止在中央零刻度
C.电键闭合后,线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转
D.电键闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,电流计指针才能偏转
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】调节滑动变阻器分析电流表变化、插入拔出铁芯电流表指针变化、开关闭合断开的瞬间线圈电流变化
【详解】A.线圈A插入线圈B中后,电键闭合和断开的瞬间穿过线圈B的磁通量发生变化,产生感应电流,电流计的指针会发生偏转,A错误;
B.电键闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,穿过线圈B的磁通量发生变化,产生感应电流,电流计的指针会发生偏转,B错误;
CD.电键闭合后,线圈A插入或拔出或滑动变阻器的滑片P加速滑动,都会引起穿过线圈B的磁通量发生变化,产生感应电流,从而电流计指针发生偏转,C正确,D错误;
故选C。
26. (24-25高二下·福建·期中)在“研究电磁感应现象”的实验中。
(1)为判断线圈绕向,可将灵敏电流计G与线圈M连接,如图甲所示。当电流从电流计G左端流入时,指针向左偏转。将磁体N极向下从线圈上方竖直插入M时,发现指针向右偏转。俯视线圈,其绕向为沿________(填“顺时针”或“逆时针”)由a端开始绕至b端。
(2)如图乙所示,如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下,那么合上开关S后,将A线圈迅速从B线圈拔出时,电流计指针将________;A线圈插入B线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向右移动时,电流计指针将________。(均填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”)
(3)在图乙中,某同学闭合开关后,第一次将滑动变阻器的触头从左端快速滑到右端,第二次将滑动变阻器的触头从左端慢慢滑到右端,发现电流计的指针摆动的幅度大小不同,第一次比第二次的幅度________(填“大”或“小”)。
【答案】(1)逆时针(2) 向右偏 向左偏(3)大
【难度】0.85
【知识点】调节滑动变阻器分析电流表变化、插入拔出铁芯电流表指针变化、开关闭合断开的瞬间线圈电流变化
【详解】(1)将磁体极向下从线圈上方竖直插入时,穿过线圈的磁场方向向下,磁通量增加,由楞次定律可知,感应电流的磁场方向向上,电流计指针向右偏转,说明电流从右端流入电流计,由安培定则可知,俯视线圈,其绕向为沿逆时针方向由端开始绕至端。
(2)[1]合上开关后,将A线圈迅速从B线圈拔出时,穿过B线圈的磁通量减小,电流计指针将向右偏转;
[2]A线圈插入B线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向右移动时,A线圈中的电流增大,穿过B线圈的磁通量增加,电流计指针将向左偏转。
(3)第一次将滑动变阻器的触头从左端快速滑到右端,A线圈的电流变化快,电流产生的磁场变化快,穿过B线圈的磁通量变化快,B线圈中的感应电动势大,感应电流大,电流计的指针摆动的幅度大;同理可知,第二次电流计的指针摆动的幅度小,故第一次比第二次指针摆动幅度大。
【题型七】振荡回路与电磁波
27. (23-24高二下·安徽·阶段检测)如图甲所示为LC振荡电路,从t=0时刻开始,回路中的电流随时间的变化规律如图乙所示,规定电流沿顺时针方向为正方向。则下列说法正确的是( )
A.0~t1时间内,两极板间的电压逐渐增大
B.t2时刻,LC振荡电路的电场能最小
C.t2~t3时间内,上极板的正电荷逐渐减少
D.t3~t4时间内,电容器正在充电,且下极板带负电
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】振荡回路
【详解】A.时间内,回路中的电流沿顺时针方向,且电流正在增大,电容器正在放电,两极板所带的电荷量逐渐减少,两极板间的电压正在减小,A错误;
B.时刻,回路中的电流为零,LC振荡电路的磁场能最小,电场能最大,B错误;
C.时间内,回路中的电流沿逆时针方向,且电流正在增大,电容器正在放电,上极板的电荷量逐渐减少,C正确;
D.时间内,回路中的电流沿逆时针方向,且电流正在减小,电容器正在充电,电容器的下极板带正电,D错误。故选C。
28. (多选)(23-24高二下·河南驻马店·期中)如图所示的LC振荡电路中,某时刻电容器两极板带电情况和线圈L中的磁场方向如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.磁场能正在转化为电场能 B.电路中的电流为顺时针方向
C.线圈中的自感电动势正在减小 D.电容器两极板间的电压不变
【答案】AB
【难度】0.85
【知识点】振荡回路
【详解】由电感线圈中的磁感线方向,根据右手螺旋定则可以判断回路中电流的方向为顺时针,故此时电容器正在充电,电容器两极板间的电压在增大,磁场能转化为电场能,电流处于减小状态,在变大,故自感电动势在增大。故选AB。
29. (多选)(22-23高二下·福建·期中)无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中,某时刻磁场方向如图所示,且电容器上极板带正电,下列说法正确的是( )
A.电容器所带的电荷量正在逐渐增加
B.电流流向沿b到a
C.极板间的电场强度正在逐渐减小
D.磁场能正在逐渐增加
【答案】AB
【难度】0.65
【知识点】振荡回路
【详解】根据安培定则,可知回路中电流为顺时针方向,电容器上极板带正电,下极板带负电,故电容器正在充电,电流流向沿到,电荷量正在逐渐增加,磁场减弱,电场增强,磁场能正在向电场能转化,磁场能正在逐渐减弱。故选AB。
30. (多选)(23-24高二下·福建泉州·期末)如图所示,图甲是LC振荡回路中电流随时间的变化关系,若以图乙回路中顺时针方向的电流为正,a、b、c、d均为电场能或磁场能最大的时刻,下列说法正确的是( )
A.图乙中的a是电场能最大的时刻,对应图甲中的时刻
B.图乙中的b是电场能最大的时刻,此后的内电流方向为正
C.图乙中的c是磁场能最大的时刻,对应图甲中的时刻
D.图乙中的d是磁场能最大的时刻,此后电容C的下极板将充上负电荷
【答案】BD
【难度】0.65
【知识点】振荡回路
【详解】A.题图乙中的a是电场能最大的时刻,由上极板带正电,此后的内电容器放电,电流沿逆时针方向,对应题图甲中的0时刻或T时刻,故A错误;
B.题图乙中的b是电场能最大的时刻,由下极板带正电,此后的内电容器放电,电流沿顺时针方向,故B正确;
C.题图乙中的c是磁场能最大的时刻,此后磁场能转化为电场能,根据右手螺旋定则,电流方向为逆时针方向,对应题图甲中的时刻,故C错误;
D.题图乙中的d是磁场能最大的时刻,此后磁场能转化为电场能,电流方向为顺时针方向,此后电容C的下极板将充上负电荷,故D正确。故选BD。
31.
(多选)(23-24高二下·江西赣州·阶段检测)如图所示,一个LC振荡电路中,线圈的自感系数为L,电容器的电容为C,电路的振荡周期为T。从电容器上电压达到最大值开始计时,则有( )
A.至少经过,磁场能达到最大
B.经过,磁场能达到最大
C.在时间内,电路中的平均电流是
D.若图示时刻A极板带正电,则磁场能正在向电场能转化
【答案】AD
【难度】0.65
【知识点】振荡回路、电容的概念、定义式、单位和物理意义
【详解】D.图示时刻电容器正在充电,故磁场能正向电场能转化,故D正确.
AB.经过,磁场能达到最大,故A正确,B错误;
C.经过,根据电容的定义式有,则平均电流为,故C错误;故选AD。
32. (多选)(23-24高二下·福建龙岩·阶段检测)关于电磁波,下列说法正确的是( )
A.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹最先用实验证实了电磁波的存在
B.周期性变化的电场和磁场可以相互“激发”,形成电磁波
C.在真空中,频率越高的电磁波传播速度越大
D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过电缆、光缆传输
【答案】AB
【难度】0.85
【知识点】电磁波与信息化社会
【详解】A.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹第一次用实验证实了电磁波存在,故A正确;
B.根据麦克斯韦的电磁场理论可知,非均匀周期性变化的电场产生非均匀周期性变化的磁场,非均匀周期性变化的磁场产生非均匀周期性变化的电场,电场和磁场可以相互激发,形成电磁波,故B正确;
C.在真空中,所有电磁波传播速度相同为光速,故C错误;
D.电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输,也可以实现无线传输。故D错误。故选AB。
33. (23-24高二下·福建泉州·阶段检测)在2020年特殊的经济形势下,“新基建”的七大产业担负起了国家经济发展的重大使命,“5G”产业是其中一项。到2024年4月,5G用户的占比已超五成。时至今日,5G网络建设仍在持续推进中。“5G”手机通过电磁波与基站之间进行信息传递,以下有关说法中不正确的是( )
A.“隔墙有耳”是波的衍射现象,5G同样具有“穿墙”性能
B.电磁波既能传递信息也能传递能量
C.“5G”比“4G”传递信息更快,是因为它所使用的电磁波的波速更快
D.先进的“5G”手机,使用过程中也会发热,是因为工作过程中部分电能转化为内能
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】电磁波与信息化社会
【详解】A.“隔墙有耳”是波的衍射现象,5G具有相似的“穿墙”性能,选项A正确;
B.电磁波既可以传递信息,又可以传递能量,例如微波炉就是利用电磁波传递能量的,选项B正确;
C.5G和4G技术使用的电磁波在真空中传播速度都一样,都为,选项C错误;
D.在使用手机的过程中,由于手机有一定的电阻,根据焦耳定律可知,会产生一定的热量,即一部分电能转化为内能,选项D正确。
此题选择不正确的,故选C。
第二部分:提升篇【难度等级:★★★☆☆|能力进阶】
34.
(25-26高二上·云南昆明·期末)如图所示,空间中存在两根无限长直导线与,通有大小相等、方向相反的恒定电流。导线周围存在M、O、N三个点,M与O关于对称,O与N关于对称,且。初始时,O处的磁感应强度为,M处的磁感应强度为,现保持中电流不变,仅将撤去,则此时N处的磁感应强度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.45
【知识点】直线电流周围的磁场、磁感应强度的矢量性与叠加
【详解】设 与 点距离为 ,由对称性可知 到 距离也为 , 到 距离为 , 到 距离为 。则 到 距离为 , 到 距离为 。设单根导线在距离 处产生的磁感应强度大小为 。在 点,两导线电流反向,根据安培定则,两导线在 点产生的磁场方向相同,故,解得,在 点, 产生的磁场方向与 点相反(大小为 ), 产生的磁场方向与 点相同(距离为 ,大小为 ),故 ,撤去 后, 点磁场仅由 产生, 点距离 为 且与 点在 同侧,故N处磁感应强度为 ,故选D。
35.
(25-26高二上·安徽亳州·期末)如图所示,水平面上放有两根平行长直细导线,P、O、Q三点所在直线与导线垂直,交点为M、N,且PM=MO=ON=NQ。当两导线中通有等大反向的电流时,O、P两点的磁感应强度大小分别为B、。现仅改变的电流方向,则此时Q点的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.4
【知识点】磁感应强度的矢量性与叠加
【详解】根据安培定则,两导线在O点处产生的磁感应强度大小相等,方向相同,都是垂直纸面向里。则单个导线在O点处产生的磁感应强度大小为,根据对称性,L1导线在P点处的磁感应强度大小与O点相等,L1在P点处产生的磁感应强度方向垂直纸面向外。
L2导线在P点处产生的磁感应强度小于L1在P点处产生的磁感应强度,方向垂直纸面向里,设大小为B2,则P点磁感应强度大小,解得,现仅改变的电流方向,L1导线在Q点处的磁感应强度大小等于B2,方向垂直纸面向外;L2导线在Q点处产生的磁感应强度大小为B1,方向垂直纸面向外。则此时Q点的磁感应强度大小为
解得。故选B。
36.
(多选)(24-25高二上·福建莆田·期末)三根平行的长直通电导线,分别通过一个等腰直角三角形的三个顶点且与三角形所在平面垂直,如图所示。现在使每根通电导线在斜边中点处所产生的磁感应强度大小均为,则下列说法中正确的有( )
A.点处实际磁感应强度的大小为
B.点处实际磁感应强度的大小为
C.点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为
D.点处实际磁感应强度的方向与斜边平行
【答案】AD
【难度】0.55
【知识点】直线电流周围的磁场、磁感应强度的矢量性与叠加
【详解】由右手螺旋定则,画出每根通电导线在处的磁场,如图所示:
由于每根通电导线在斜边中点处所产生的磁感应强度大小均为,矢量合成可得,点处实际磁感应强度的大小为,方向与斜边平行。故选AD。
37.
(25-26高二上·湖北荆州·期末)如图所示,两根互相平行的长直导线通过纸面上的两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。两根导线连线的中点为,a、b、c、d四点关于O对称分布。下列判断正确的是( )
A.a、b两点处的磁感应强度相同
B.O点处的磁感应强度大小为0
C.c点处的磁感应强度方向平行于ab连线
D.c、d两点处的磁感应强度方向相反
【答案】A
【难度】0.4
【知识点】磁感应强度的矢量性与叠加
【详解】A.根据安培定则两导线分别在a、b、c、d和O点的磁感应强度的方向及叠加情况,如图所示
结合对称性可知,a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相同,故A正确;
B.根据安培定则,两条通电直导线在O点产生的磁场方向均向下,可知点O处的磁感应强度不为零,故B错误;
C.由A项分析图可知,c点处的磁感应强度方向垂直于ab的连线,故C错误;
D.由A项分析图可知,c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相同。故D错误。故选A。
38.
(多选)(25-26高二上·贵州·阶段检测)如图甲所示,a、b位于两个带等量同种电荷的点电荷连线的中垂线上,且a、b到O点的距离相等;如图乙所示,两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点,为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且c、d到点的距离相等,两导线中通有等大同向的恒定电流,下列说法正确的是( )
A.O点的电场强度为0,点的磁感应强度不为0
B.a、b两点的电场强度大小相等,方向不同
C.c、d两点的磁感应强度大小相等,方向相同
D.a、b两点的电势相等
【答案】BD
【难度】0.4
【知识点】电场强度的叠加法则、磁感应强度的矢量性与叠加、等量同种电荷周围电势的分布
【详解】A.甲图中,两个等量同种正电荷在O点产生的电场大小相等、方向相反,合场强为0; 乙图中,两根通等大同向电流的导线,根据安培定则,M导线在产生的磁场方向向下,N导线在产生的磁场方向向上,二者大小相等、方向相反,合磁感应强度为0。故A错误。
B.等量同种正电荷连线的中垂线上,O点上方电场方向沿中垂线向上,O点下方电场方向沿中垂线向下;a、b到O点距离相等,由对称性可知,二者电场强度大小相等,方向相反(方向不同)。故B正确。
C.对乙图的磁场叠加分析,c点(上方)合磁场方向沿水平向右,d点(下方)合磁场方向水平向左;c、d磁感应强度大小相等,但方向不同。故C错误。
D.电势是标量,由对称性,a、b到两个正点电荷的距离分别相等,总电势为两个电荷产生电势的和,因此a、b电势相等。故D正确。故选BD。
39.
(24-25高二上·广东肇庆·阶段检测)如图所示,套在条形磁铁外的三个线圈,其面积之间的关系为,且"3"线圈在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为则它们的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【难度】0.5
【知识点】计算磁通量的大小
【详解】条形磁铁的外部磁场如图所示。
在条形磁铁内外都有磁场,套在条形磁铁外的三个线圈的磁通量为磁铁内部向左的磁通量减去外部向右的磁通量。磁铁内部向左的磁通量相同,外部向右的磁通量越大,抵消越多,总磁通量越少。线圈1和线圈2在同一位置,且线圈1的面积较大,通过向右的磁通量较大,故;线圈2和线圈3面积相同,但线圈3所在位置,向右的磁通量更加稀疏,故,所以故选C。
40.
(多选)(2025·广西·模拟预测)如图所示,是一个竖直的导线框,全部处于磁感应强度为的水平方向的匀强磁场中,线框面积为,线框的总电阻为,边水平,线框绕某一竖直固定轴以角速度逆时针(俯视)匀速转动。以边与磁场方向的夹角为时(图示位置)为时刻,下列说法正确的是( )
A.导线框中感应电动势的有效值为
B.导线框处于从图示位置转过角的位置时,其磁通量变化率为零
C.从图示位置转过角的过程中,导线框感应电动势的平均值为
D.从图示位置转过角的过程中,通过导线框横截面的电荷量为
【答案】BCD
【难度】0.4
【知识点】正弦式交流电的电动势和电流有效值、求线框进出磁场时通过导体截面的电量、计算磁通量的变化量
【详解】A.导线框中产生的瞬时电动势的峰值是,此题,故有效值为,故A错误;
B.导线框处于从图示位置转过角的位置时,线框平面与磁场方向垂直,通过线框的磁通量最大,但磁通量变化率最小为零,故B正确;
C.感应电动势的平均值为,故C正确;
D.导线框再转过60°时,导线框磁通量最大,电荷量为,故D正确;故选BCD。
41.
(23-24高二下·福建厦门·阶段检测)如图所示,水平地面(平面)下有一根平行于y轴且通有恒定电流I的长直导线。P、M和N为地面上的三点,P点位于导线正上方,平行于y轴,平行于x轴。一闭合的圆形金属线圈,圆心在P点,可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动,运动过程中线圈平面始终与地面平行。下列说法正确的有( )
A.N点与M点的磁感应强度不同
B.线圈沿PN方向运动时,穿过线圈的磁通量不变
C.线圈从P点开始竖直向上运动时,线圈中无感应电流
D.线圈从P到M过程的感应电动势与从P到N过程的感应电动势相等
【答案】C
【难度】0.42
【知识点】直线电流周围的磁场、探究感应电流产生的条件
【详解】A.依题意,M、N两点连线与长直导线平行、两点与长直导线的距离相同,根据右手螺旋定则可知,通电长直导线在M、N两点产生的磁感应强度大小相等,方向相同,故A错误;
B.根据右手螺旋定则,线圈在P点时,磁感线穿进与穿出在线圈中对称,磁通量为零;在向N点平移过程中,磁感线穿进与穿出线圈不再对称,线圈的磁通量会发生变化,故B错误;
C.根据右手螺旋定则,线圈从P点竖直向上运动过程中,磁感线穿进与穿出线圈对称,线圈的磁通量始终为零,没有发生变化,线圈无感应电流,故C正确;
D.线圈从P点到M点与从P点到N点,线圈的磁通量变化量相同,依题意P点到M点所用时间较从P点到N点时间长,根据法拉第电磁感应定律,则两次的感应电动势不相等,故D错误。故选C。
42.
(25-26高二上·江苏无锡·阶段检测)某小组用如图所示装置验证著名的“罗兰实验”:让橡胶圆盘带上大量的负电荷,在圆盘附近点处悬挂一枚可以任意转动的小磁针,当圆盘绕中心轴按图示方向在水平面内高速旋转时,小磁针会发生偏转。分别为圆盘正上方和正右方的两点,下列说法错误的是( )
A.小磁针发生偏转,说明了运动电荷能产生磁场
B.小磁针发生偏转,说明了圆盘产生了感应电流
C.若将小磁针悬挂在点,则极的指向竖直向上
D.若将小磁针悬挂在点,则极的指向竖直向下
【答案】B
【难度】0.4
【知识点】环形电流和通电螺线管周围的磁场、电磁感应的发现过程
【详解】AB.由题意可知,磁针受到磁场力的作用,原因是由于电荷的定向移动,从而形成电流,而电流周围会产生磁场,不能说明圆盘产生了感应电流,故A正确,不符合题意,B错误,符合题意;
CD.圆盘带负电,根据右手定则可知,圆盘中心轴处的磁场方向向上,类似于条形磁铁发出的磁场,若将小磁针悬挂在点,则极的指向竖直向上,若将小磁针悬挂在点,则极的指向竖直向下,故CD正确,不符合题意;
本题选择错误的,故选B。
43. (25-26高二上·福建宁德·阶段检测)如图所示,LC电路中,电容C为0.4μF,电感L为1mH。已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时,极板间有一带电灰尘恰好处于静止状态。当开关S闭合时,灰尘开始在电容器内运动(设灰尘未与极板相碰),此时开始计时,在一个振荡周期内,下列说法正确的是( )
A.时,回路中电流变化最快
B.时,灰尘的速度最大
C.时,灰尘的加速度最大
D.时,线圈中磁场能最大
【答案】C
【难度】0.4
【知识点】牛顿第二定律的初步应用、振荡回路
【详解】A. 开关S断开时,极板间带电灰尘处于静止状态,则有,式中m为灰尘质量,Q为电容器所带的电荷量,d为板间距离,由,得s=4π×10-5s,开关S闭合时t=0,则当t=时,即时,电容器放电完毕,回路中电流最大,回路中电流变化最慢,故A错误;
B. 当t=时,即时,电容器放电完毕,此时灰尘仅受重力;之后电容器反方向充电,带电灰尘受电场力方向向下,带电灰尘会继续加速,故B错误;
C. 当t=2π×10-5s时,即t=时,振荡电路中电流为零,电容器极板间场强方向跟t=0时刻方向相反,则此时灰尘所受的合外力为F合=mg+=2mg,又因为F合=ma,此时灰尘的加速度a=2g,方向竖直向下;之后电容器再次反向充电,极板间场强方向又跟t=0时刻方向相同,带电灰尘受电场力方向向上,所以2π×10-5s时,灰尘的加速度最大为2g,故C正确;
D. 当t=2π×10-5s时,即t=时,振荡电路中电流为零,线圈中磁场能最小,故D错误。
故选C。
试卷第1页(共3页)
试卷第1页(共3页)
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期中复习专题训练7——磁场基础与电磁波
目 录
第一部分:基础篇【难度等级:★☆☆☆☆|基础过关】 1
知识点1——磁场基础 1
【题型一】磁场基本概念辨析 1
【题型二】地磁场及其磁感线分布 2
【题型三】电流周围的磁场 3
【题型四】磁场强度的矢量叠加 5
知识点2——电磁感应基础 7
【题型五】磁通量的有关计算 7
【题型六】感应电流的产生条件 9
【题型七】振荡回路与电磁波 11
第二部分:提升篇【难度等级:★★★☆☆|能力进阶】 14
第一部分:基础篇【难度等级:★☆☆☆☆|基础过关】
知识点1——磁场基础
【题型一】磁场基本概念辨析
1. (24-25高二上·福建三明·期中)下列关于电场线和磁感线的说法中正确的是( )
A.电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线
B.电场线越密的地方,电场越强,磁感线越密的地方,磁场也越强
C.电场线和磁感线都是闭合曲线
D.磁场中两条磁感线一定不相交,但在复杂电场中的电场线是可以相交的
2. (25-26高二上·福建宁德·阶段检测)下列有关磁场的四个表述,说法正确的是( )
A.磁场是客观存在的一种物质,磁感线也是真实存在的
B.由定义式可知,电流越大,导线越长,某点的磁感应强度就越小
C.磁场中的一小段通电导线在该处受力为零,此处磁感应强度不一定为零
D.闭合线圈面积越大,穿过线圈的磁通量就越大
3. (24-25高二上·福建龙岩·阶段检测)下面是某同学对一些概念及公式的理解,其中正确的是( )
A.人们把电子叫做元电荷
B.根据磁感应强度的定义式可知,若长度为1m的直导体棒中通过1A的电流,放在匀强磁场中受到的安培力为1N,就说明磁感应强度一定是1T
C.根据电场强度的定义式可知,电场中某点的电场强度与试探电荷所受的库仑力成正比
D.根据电势差的定义式可知,带电荷量为1C的负电荷,从a点移动到b点的过程中克服电场力做功为1J,则a、b两点间的电势差
4. (24-25高二上·福建福州·期中)用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法,下面四个物理公式不属于比值定义法的是( )
A.电场中某点的电势 B.磁感应强度
C.电阻 D.电场强度
【题型二】地磁场及其磁感线分布
5. (多选)(24-25高二上·福建莆田·期中)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料,下列说法正确的是( )
A.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
B.地理南、北极与地磁场的南、北极不共轴
C.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近
D.在赤道位置放置一枚小磁针,静止时小磁针N极指向地理的南极附近
6. (24-25高二上·福建泉州·期中)指南针是我国古代的四大发明之一,如图是我国春秋战国时期发明的一种指南针——司南,它由青铜盘和磁勺组成,磁勺放置在光滑青铜盘的中心,可以自由转动。《论衡》中记载,将司南放在地上,它的勺柄静止时指向南方,下列说法正确的是( )
A.司南的指向不会受到附近磁铁的干扰
B.光滑的青铜盘不可改用光滑的铁盘代替
C.司南静止时指向南方的勺柄是磁勺的N极
D.司南的勺柄在不同半球指示的方向正好相反
7. (23-24高二上·福建泉州·期中)关于地磁场,下列说法中正确的是( )
A.地磁场的北极和地球的南极重合
B.北京地区地磁场的方向是由北向南
C.在地磁北极处,可以自由转动的小磁针N极竖直指向天空
D.在地磁南极处,可以自由转动的小磁针N极竖直指向天空
【题型三】电流周围的磁场
8. (25-26高二上·浙江嘉兴·期中)用安培定则分析下列现象,正确的是( )
A.甲图中小磁针静止时的位置如图,则通电直导线的电流向上
B.乙图中金属圆环通以逆时针方向的电流时,小磁针静止时N极垂直纸面向里
C.丙图中小磁针静止时的位置如图所示,则电源左侧为正极
D.丁图中,假设地磁场是由绕地轴的环形电流产生的,那么环形电流的方向如图所示
9. (多选)(24-25高二上·河南许昌·期中)下列各图中已标出电流I及电流所产生磁场的磁感应强度B的方向,其中不正确的是( )
A. B.
C. D.
10.
(多选)(25-26高二上·湖北孝感·期中)如图,、是水平放置的通电螺线管轴线上的两点,是螺线管轴线中点,、是通电螺线管中垂线上、关于轴线对称的两点,则在该通电螺线管产生的磁场中下列关于4个点的说法中正确的是( )
A.点处的磁感应强度大于点
B.点处的磁感应强度大于点
C.点处的磁感应强度大于点
D.点处的磁感应强度大于点
11. (多选)(24-25高二上·天津·期中)如图所示的装置中,当接通电源后,小磁针A的指向如图所示,则( )
A.电源左侧为正极 B.小磁针B的N极向纸里转
C.小磁针B的N极向纸外转 D.小磁针B不转动
12. (26-27高二上·全国·随堂练习)如图所示,地球是一个磁体,相当于一个大条形磁铁,为了解释地球的磁性,安培在19世纪用分子电流假说进行了说明,地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的,假设地球带负电,下列说法正确的是( )
A.在地球的内部磁感线由地磁的S极指向地磁的N极
B.地球磁体的N极位于地理的南极,地球磁体的S极与地理的北极重合
C.用一个能自由转动的小磁针观察地磁场的方向,看到它的磁极一般指向地理的正南北方向
D.从地理北极向地理南极看,环形电流的方向沿逆时针方向
【题型四】磁场强度的矢量叠加
13. (24-25高二上·福建龙岩·阶段检测)三根平行的长直导线,分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点,三根导线中电流方向相同,A、B两导线中的电流大小相等,如图所示,已知导线A在斜边中点O处所产生的磁场的磁感应强度大小为B0,导线C在斜边中点O处所产生的磁场的磁感应强度大小为2B0,则O处的磁感应强度的大小和方向为( )
A.大小为B0,方向沿OA方向
B.大小为2B0,方向竖直向下
C.大小为2B0,方向沿OA方向
D.大小为2B0,方向沿OB方向
14. (25-26高二上·河北·期末)在磁感应强度大小为B0、方向水平向左的匀强磁场中,垂直匀强磁场水平放置一根长直通电导线,电流的方向垂直于纸面向里。在以直导线为中心的同一圆周上的P、Q两点的连线为垂直匀强磁场的直径,P点的磁感应强度刚好为0,则Q点的磁感应强度大小为( )
A.0 B.B₀ C. D.2B₀
15. (24-25高二上·福建厦门·期中)两根完全相同且相互平行的长直导线M、N置于水平面上,导线中通有大小相等、方向相反的电流,垂直于导线的横截面如图所示,M、N在O点产生的磁感应强度大小均为B,MNO构成等边三角形,则O点的磁感应强度大小为( )
A.
B B. C. D.
16. (多选)(25-26高二上·福建厦门·期末)如图所示,图甲为等量同种正电荷,A、B为其连线中垂线上对称的两点,图乙为两根电流方向相反的长直通电导线横截面,C、D为其连线中垂线上对称的两点,以下说法正确的是( )
A.A、B两点电场强度相同
B.一带负电粒子沿中垂线从A运动到B,其电势能先减小后增大
C.C、D两点磁感应强度相同
D.CD连线上各点的磁感应强度方向各不一样
知识点2——电磁感应基础
【题型五】磁通量的有关计算
17.
(25-26高二上·江苏扬州·期中)如图所示,将一垂直于磁场方向放置的线圈从处缓慢向右移动到处,则穿过线圈的磁通量( )
A. 减小 B.增大 C.不变 D.无法判断
18. (多选)(25-26高二上·广东江门·期中)如图所示,在水平面有一长方形abcd区域内,有竖直向下的匀强磁场,ab=1m,磁感应强度B=1T。现有一长方形abef线框可绕ab轴在竖直面内转动,bc=be=2m,线框与水平方向的夹角为θ,下列说法正确的是( )
A.当=0°时,穿过线框的磁通量为0Wb
B.当=30°时,穿过线框的磁通量为1Wb
C.当=60°时,穿过线框的磁通量为1Wb
D.当=90°时,穿过线框的磁通量为0Wb
19. (25-26高二上·福建厦门·期末)如图所示,框架面积为S,初始位置时框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直。则:
(1)若使框架从初始位置绕转过60°角,此时磁通量为Φ=________;
(2)若使框架从初始位置绕转过180°角,磁通量变化为=________;
【题型六】感应电流的产生条件
20. (24-25高二上·福建泉州·期中)如图中能产生感应电流的是( )
A. B.
C. D.
21. (多选)(24-25高二上·福建莆田·期中)如图,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与O3O4都是线圈的两个对称轴。线圈在下列运动中,能使其中产生感应电流( )
A.向上或向下平动 B.绕O1O2轴变速转动
C.绕O3O4轴变速转动 D.垂直纸面向外运动
22.
(多选)(22-23高二上·湖南娄底·期末)如图所示,面积为S的长方形线框放在垂直纸面向里、足够大的、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,下列分析正确的是( )
A.图示位置,穿过线框中的磁通量为
B.以边为轴,让线框转过角,这一过程中,线框中的磁通量变化量大小为
C.线框以边为轴在磁场中转动,线框中会产生感应电流
D.线框绕过D点与磁场平行的轴转动,线框中会产生感应电流
23. (23-24高二上·福建厦门·期中)全球首段承载式光伏高速公路位于山东济南,路面预留了电磁线圈,未来可实现电动车边跑边充电,以下图中实验装置与它的原理相同的是( )
A. B.
C. D.
24. (23-24高二上·福建厦门·期中)如图所示,O1O2是矩形导线框abcd的对称轴,其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。以下情况中,abcd中没有感应电流产生的是( )
A.将abcd以O1O2为轴转动90°
B.将abcd向右平移
C.将abcd以ab为轴转动60°
D.将abcd以cd为轴转动60°
25. (23-24高二上·福建三明·期中)现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及电键如图连接。下列说法正确的是( )
A.线圈A插入线圈B中后,电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转
B.电键闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,会使电流计指针静止在中央零刻度
C.电键闭合后,线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转
D.电键闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,电流计指针才能偏转
26. (24-25高二下·福建·期中)在“研究电磁感应现象”的实验中。
(1)为判断线圈绕向,可将灵敏电流计G与线圈M连接,如图甲所示。当电流从电流计G左端流入时,指针向左偏转。将磁体N极向下从线圈上方竖直插入M时,发现指针向右偏转。俯视线圈,其绕向为沿________(填“顺时针”或“逆时针”)由a端开始绕至b端。
(2)如图乙所示,如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下,那么合上开关S后,将A线圈迅速从B线圈拔出时,电流计指针将________;A线圈插入B线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向右移动时,电流计指针将________。(均填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”)
(3)在图乙中,某同学闭合开关后,第一次将滑动变阻器的触头从左端快速滑到右端,第二次将滑动变阻器的触头从左端慢慢滑到右端,发现电流计的指针摆动的幅度大小不同,第一次比第二次的幅度________(填“大”或“小”)。
【题型七】振荡回路与电磁波
27. (23-24高二下·安徽·阶段检测)如图甲所示为LC振荡电路,从t=0时刻开始,回路中的电流随时间的变化规律如图乙所示,规定电流沿顺时针方向为正方向。则下列说法正确的是( )
A.0~t1时间内,两极板间的电压逐渐增大
B.t2时刻,LC振荡电路的电场能最小
C.t2~t3时间内,上极板的正电荷逐渐减少
D.t3~t4时间内,电容器正在充电,且下极板带负电
28. (多选)(23-24高二下·河南驻马店·期中)如图所示的LC振荡电路中,某时刻电容器两极板带电情况和线圈L中的磁场方向如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.磁场能正在转化为电场能 B.电路中的电流为顺时针方向
C.线圈中的自感电动势正在减小 D.电容器两极板间的电压不变
29. (多选)(22-23高二下·福建·期中)无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中,某时刻磁场方向如图所示,且电容器上极板带正电,下列说法正确的是( )
A.电容器所带的电荷量正在逐渐增加
B.电流流向沿b到a
C.极板间的电场强度正在逐渐减小
D.磁场能正在逐渐增加
30. (多选)(23-24高二下·福建泉州·期末)如图所示,图甲是LC振荡回路中电流随时间的变化关系,若以图乙回路中顺时针方向的电流为正,a、b、c、d均为电场能或磁场能最大的时刻,下列说法正确的是( )
A.图乙中的a是电场能最大的时刻,对应图甲中的时刻
B.图乙中的b是电场能最大的时刻,此后的内电流方向为正
C.图乙中的c是磁场能最大的时刻,对应图甲中的时刻
D.图乙中的d是磁场能最大的时刻,此后电容C的下极板将充上负电荷
31.
(多选)(23-24高二下·江西赣州·阶段检测)如图所示,一个LC振荡电路中,线圈的自感系数为L,电容器的电容为C,电路的振荡周期为T。从电容器上电压达到最大值开始计时,则有( )
A.至少经过,磁场能达到最大
B.经过,磁场能达到最大
C.在时间内,电路中的平均电流是
D.若图示时刻A极板带正电,则磁场能正在向电场能转化
32. (多选)(23-24高二下·福建龙岩·阶段检测)关于电磁波,下列说法正确的是( )
A.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹最先用实验证实了电磁波的存在
B.周期性变化的电场和磁场可以相互“激发”,形成电磁波
C.在真空中,频率越高的电磁波传播速度越大
D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过电缆、光缆传输
33. (23-24高二下·福建泉州·阶段检测)在2020年特殊的经济形势下,“新基建”的七大产业担负起了国家经济发展的重大使命,“5G”产业是其中一项。到2024年4月,5G用户的占比已超五成。时至今日,5G网络建设仍在持续推进中。“5G”手机通过电磁波与基站之间进行信息传递,以下有关说法中不正确的是( )
A.“隔墙有耳”是波的衍射现象,5G同样具有“穿墙”性能
B.电磁波既能传递信息也能传递能量
C.“5G”比“4G”传递信息更快,是因为它所使用的电磁波的波速更快
D.先进的“5G”手机,使用过程中也会发热,是因为工作过程中部分电能转化为内能
第二部分:提升篇【难度等级:★★★☆☆|能力进阶】
34.
(25-26高二上·云南昆明·期末)如图所示,空间中存在两根无限长直导线与,通有大小相等、方向相反的恒定电流。导线周围存在M、O、N三个点,M与O关于对称,O与N关于对称,且。初始时,O处的磁感应强度为,M处的磁感应强度为,现保持中电流不变,仅将撤去,则此时N处的磁感应强度为( )
A.
B. C. D.
35.
(25-26高二上·安徽亳州·期末)如图所示,水平面上放有两根平行长直细导线,P、O、Q三点所在直线与导线垂直,交点为M、N,且PM=MO=ON=NQ。当两导线中通有等大反向的电流时,O、P两点的磁感应强度大小分别为B、。现仅改变的电流方向,则此时Q点的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
36.
(多选)(24-25高二上·福建莆田·期末)三根平行的长直通电导线,分别通过一个等腰直角三角形的三个顶点且与三角形所在平面垂直,如图所示。现在使每根通电导线在斜边中点处所产生的磁感应强度大小均为,则下列说法中正确的有( )
A.点处实际磁感应强度的大小为
B.点处实际磁感应强度的大小为
C.点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为
D.点处实际磁感应强度的方向与斜边平行
37.
(25-26高二上·湖北荆州·期末)如图所示,两根互相平行的长直导线通过纸面上的两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。两根导线连线的中点为,a、b、c、d四点关于O对称分布。下列判断正确的是( )
A.a、b两点处的磁感应强度相同
B.O点处的磁感应强度大小为0
C.c点处的磁感应强度方向平行于ab连线
D.c、d两点处的磁感应强度方向相反
38.
(多选)(25-26高二上·贵州·阶段检测)如图甲所示,a、b位于两个带等量同种电荷的点电荷连线的中垂线上,且a、b到O点的距离相等;如图乙所示,两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点,为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且c、d到点的距离相等,两导线中通有等大同向的恒定电流,下列说法正确的是( )
A.O点的电场强度为0,点的磁感应强度不为0
B.a、b两点的电场强度大小相等,方向不同
C.c、d两点的磁感应强度大小相等,方向相同
D.a、b两点的电势相等
39.
(24-25高二上·广东肇庆·阶段检测)如图所示,套在条形磁铁外的三个线圈,其面积之间的关系为,且"3"线圈在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为则它们的大小关系是( )
A. B.
C. D.
40.
(多选)(2025·广西·模拟预测)如图所示,是一个竖直的导线框,全部处于磁感应强度为的水平方向的匀强磁场中,线框面积为,线框的总电阻为,边水平,线框绕某一竖直固定轴以角速度逆时针(俯视)匀速转动。以边与磁场方向的夹角为时(图示位置)为时刻,下列说法正确的是( )
A.导线框中感应电动势的有效值为
B.导线框处于从图示位置转过角的位置时,其磁通量变化率为零
C.从图示位置转过角的过程中,导线框感应电动势的平均值为
D.从图示位置转过角的过程中,通过导线框横截面的电荷量为
41.
(23-24高二下·福建厦门·阶段检测)如图所示,水平地面(平面)下有一根平行于y轴且通有恒定电流I的长直导线。P、M和N为地面上的三点,P点位于导线正上方,平行于y轴,平行于x轴。一闭合的圆形金属线圈,圆心在P点,可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动,运动过程中线圈平面始终与地面平行。下列说法正确的有( )
A.N点与M点的磁感应强度不同
B.线圈沿PN方向运动时,穿过线圈的磁通量不变
C.线圈从P点开始竖直向上运动时,线圈中无感应电流
D.线圈从P到M过程的感应电动势与从P到N过程的感应电动势相等
42.
(25-26高二上·江苏无锡·阶段检测)某小组用如图所示装置验证著名的“罗兰实验”:让橡胶圆盘带上大量的负电荷,在圆盘附近点处悬挂一枚可以任意转动的小磁针,当圆盘绕中心轴按图示方向在水平面内高速旋转时,小磁针会发生偏转。分别为圆盘正上方和正右方的两点,下列说法错误的是( )
A.小磁针发生偏转,说明了运动电荷能产生磁场
B.小磁针发生偏转,说明了圆盘产生了感应电流
C.若将小磁针悬挂在点,则极的指向竖直向上
D.若将小磁针悬挂在点,则极的指向竖直向下
43. (25-26高二上·福建宁德·阶段检测)如图所示,LC电路中,电容C为0.4μF,电感L为1mH。已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时,极板间有一带电灰尘恰好处于静止状态。当开关S闭合时,灰尘开始在电容器内运动(设灰尘未与极板相碰),此时开始计时,在一个振荡周期内,下列说法正确的是( )
A.时,回路中电流变化最快
B.时,灰尘的速度最大
C.时,灰尘的加速度最大
D.时,线圈中磁场能最大
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