专题05 电磁感应与电磁波初步 期中专项训练（B卷）-2026-2027学年高二物理上学期人教版必修第三册

专题05 电磁感应与电磁波初步 期中专项训练（B卷） 一、单选题 1．下列各图所描述的物理情境，有感应电流产生的是（　　） A．图甲中条形磁体附近的金属框从A位置向B位置运动，金属框中有感应电流 B．图乙中矩形线圈绕与磁场平行的水平轴匀速转动时，线圈中有感应电流 C．图丙中开关S闭合稳定后，线圈N中有感应电流 D．图丁中线圈垂直于磁场方向在磁场中向右平移时，线圈中有感应电流 2．正方形MNPQ的中心为O，其对角线MOP长为2d．均通有电流I0的两无限长直导线互成60°角，放置在该正方形平面内，两导线彼此绝缘且相交于O，MOP平分∠GOH，通入的电流方向如图所示。已知一根无限长直导线通入电流I时，垂直导线距离为r处的磁感应强度大小k为常数。则M、N、P、Q四处的磁感应强度大小正确的是（　　） A． B． C． D． 3．如图所示，小磁针处于静止状态，由此可以判定 A．a是N极，b是S极 B．a是S极，b是N极 C．a是S极，b是S极 D．a是N极，b是N极 4．将面积为0.75m2的线圈放在匀强磁场中，线圈平面与磁感线垂直，已知穿过线圈平面的磁通量是1.50Wb，那么这个磁场的磁感应强度是( ) A．0.5T B．1.125T C．2.0T D．2.25T 5．两足够长直导线均折成直角放置在同一平面内，使与在一条直线上，与在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。两根直角导线周围磁场可等效为两条正交长直导线产生的磁场，已知无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M点处的磁感应强度大小为（　　） A．0 B．B C． D． 6．下列情况不能产生感应电流的是（　　） A．如图甲所示，导体棒OC以O点为轴在导轨ab上以角速度ω转动时 B．如图乙所示，导体框在匀强磁场中向右加速运动时 C．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，当开关闭合或断开时 D．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器阻值时 7．垂直纸面的长直导线中通有电流，其周围的磁场分布如图所示，下列说法正确的是（　　） A．长直导线周围的磁场是匀强磁场 B．P、Q两点的磁感应强度的方向相同 C．P点的磁感应强度比Q点的小 D．P点的磁感应强度比Q点的大 8．三相共箱（GIL）技术是一种先进的输电方式，它通过将三相导体封闭在同一个金属外壳内，实现高效、安全的电力传输。如图所示，管道内部有三根绝缘超高压输电线缆，它们相互平行且间距相等，下方两根输电线缆B、C位于同一水平面内，A中的电流方向垂直于纸面向里，B和C中的电流方向垂直于纸面向外，A、B、C中的电流大小均为，三根线缆恰好位于等边三角形的三个顶点上，点为的中心。已知通电直导线产生的磁场的磁感应强度大小与该点到直导线的距离成反比，下列说法正确的是（　　） A．移走输电线缆A，O处的磁感应强度方向不变 B．移走输电线缆B，O处的磁感应强度方向不变 C．移走输电线缆C，O处的磁感应强度方向不变 D．处的磁感应强度为零 9．如图所示，在直角三角形acd中，∠a=，三根通电长直导线垂直纸面分别放置在a、b、c三点，其中b为ac的中点。三根导线中的电流大小分别为I、2I、3I，方向均垂直纸面向里。通电长直导线在其周围空间某点产生的磁感应强度B＝，其中I表示电流强度，r表示该点到导线的距离，k为常数。已知a点处导线在d点产生的磁感应强度大小为B0，则d点的磁感应强度大小为（　　） A．B0 B．2B0 C．3B0 D．4B0 二、多选题 10．如图所示，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上，L1中的电流大小等于L2中的电流大小的两倍。L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称且磁感应强度大小分别为Ba、Bb，则（　　） A．Ba小于Bb B．Ba大于Bb C．Ba、Bb方向相同 D．Ba、Bb方向相反 11．日常生活中，下列哪些情况利用了电磁感应现象(　　) A．录音机磁头将声音的电信号记录在磁带上 B．静电除尘设备消除火电厂废气中的粉尘 C．银行柜员机通过信用卡上的磁条读取用户的信息 D．话筒通过振动磁场中的线圈将声信号转变为电信号 12．如图所示，直导线MN竖直放置并通以向上的电流I，矩形金属线框abcd与MN处在同一平面，边ab与MN平行，则（　　） A．线框向左平移时，线框中有感应电流 B．线框竖直向上平移时，线框中有感应电流 C．线框以MN为轴转动时，线框中有感应电流 D．MN中电流突然变小时，线框中有感应电流 13．如图所示，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。c、O、d在M、N的连线上，O为MN的中点，a、b位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。下列说法正确的是（　　） A．O点处的磁感应强度为零 B．a、c两点处的磁感应强度方向不同 C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 D．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 三、填空题 14．有一个蓄电池，不知道它的正负极。把它如图所示那样，通过电阻跟螺线管连接起来，发现小磁针的N极立即向螺线管偏转，可知螺线管___________（选填“左”或“右”）端是N极，从而可以判断___________（选填“左”或“右”）端是电池的正极。 15．某地地磁场的磁感应强度的水平分量是3.0×10-5T竖直分量是4.0×10-5T，则地磁场磁感应强度的大小为_________，方向为 ___________，在水平面上，面积为5m2的范围内，地磁场的磁通量为 ____________Wb． 四、实验题 16．新津中学科技组同学在探究感应电流产生的条件时，做了如下实验： 如图所示，螺线管A、滑动变阻器、电源、开关组成一个回路；A放在螺线管B内，B与电流表组成一个闭合回路。然后进行如下几种操作： ①闭合和断开开关瞬间； ②闭合开关，A中电流稳定后； ③闭合开关，A中电流稳定后，再改变滑动变阻器的阻值。 可以观察到： （1）在本次实验中，_____________闭合回路会产生感应电流；（请填写探究中的序号） （2）从以上探究中可以得到的结论是：当_____________时，闭合回路中就会产生感应电流。 五、解答题 17．在家庭电路中，为了安全，一般都会在电能表后面的电路中安装一个漏电保护器。如图所示，其原线圈是由进户线的火线和零线并在一起双线绕成。当漏电保护器的ab端没有电压时，脱扣开关S能始终保持接通；当ab端一旦有电压时，脱扣开关立即断开，切断电路以起保护作用。 （1）用户正常用电时，a、b之间有没有电压？为什么？ （2）如果某人站在地面上，手误触火线而触电，脱扣开关是否会断开？为什么？ 18．“天宫一号”是中国第一个空间实验室，“天宫一号”空间应用系统开展了太阳与地磁活动指数的中期预测等研究，其成果已成功应用于中国首次载人交会对接任务的空间环境预报，如图所示，太阳电池帆板可以为空间飞行提供动力和能源，假设“天宫一号”正绕地球做匀速圆周运动，运动方向与太阳帆板两端M，N的连线垂直，太阳帆板的总面积，在图示位置地磁场与太阳帆板垂直，磁感应强度，太阳帆板和空间站都是通电性能良好的导体，求： （1）在图示位置穿过太阳帆板的磁通量； （2）如果在图示位置太阳帆板绕连线转过120°角，则穿过太阳帆板磁通量的变化量。 19．如图所示，有一面积为S的正方形线框刚开始呈竖直状态，磁感应强度大小为B、与水平面夹角为的匀强磁场在空间广泛分布。 （1）求通过该线框的磁通量中； （2）若将线框从初始位置绕ab边逆时针转到水平位置，求磁通量变化量； （3）若将线框绕ab边以角速度匀速旋转，求通过该线框的磁通量为零所用的时间t。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 《专题05 电磁感应与电磁波初步 期中专项训练（B卷）》参考答案 1．A 【详解】A．图甲中条形磁体附近的金属框从A位置向B位置运动，穿过金属框的磁通量发生变化，有感应电流，故A正确； B．图乙中矩形线圈绕与磁场平行的水平轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量始终为零，没有感应电流，故B错误； C．图丙中开关S闭合稳定后，线圈N中磁通量不变，没有感应电流，故C错误； D．图丁中线圈垂直于磁场方向在磁场中向右平移时，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流，故D错误。 故选A。 2．A 【详解】根据几何关系可知M、N、P、Q四点到两导线的距离分别为、、、，根据矢量的叠加可知M、P两点的磁感应强度大小为 N、Q两点的磁感应强度大小为0。 故选A。 3．D 【分析】由图可知，小磁针静止时北极朝上，所以此点磁感线方向朝上；因为磁体外部的磁感线从磁体的北极出来，回到南极，所以a、b均为北极（N极）． 故选D． 【详解】 4．C 【详解】线圈平面垂直于磁场，所以根据 可知： 故选C。 5．C 【详解】根据安培定则可知，和段电流在M点形成的磁感应强度向里，和段电流在M点形成的磁感应强度也向里，根据题意可知，在M点形成的磁感应强度均为B，由叠加原理可知，M点的磁感应强度为2B，故C正确。 故选C。 6．B 【详解】当闭合回路中磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电流。 A．如图甲所示，导体棒OC以O点为轴在导轨ab上以角速度ω转动时，切割磁感线，产生感应电流，故A正确，不符合题意； B．如图乙所示，导体框在匀强磁场中向右加速运动时，闭合回路磁通量不变，不会产生感应电流，故B错误，符合题意； C．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，当开关闭合或断开时，原电流变化，原磁场变化导致穿过B的磁通量变化，产生感应电流，故C正确，不符合题意； D．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器阻值时，原电流变化，原磁场变化导致穿过B的磁通量变化，产生感应电流，故D正确，不符合题意。 故选B。 7．D 【详解】ACD．从磁感线分布可以看出，长直导线周围的磁场不是匀强磁场，离导线越近的地方，磁感应强度越大，因此P点的磁感应强度比Q点的大，选项AC错误，D正确； B．磁感应强度的方向的方向为磁感线的切线方向，P、Q两点的磁感应强度的方向不同，选项B错误。 故选D。 8．A 【详解】 三条导线产生的磁场方向如图所示，根据安培定则结合矢量合成的知识可知，O处的磁感应强度不为零； 设每条导线在O处产生的磁场的磁感应强度为，则O处的合磁场强度大小为，方向水平向左 移走输电线缆B或C之后，O处的磁感应强度大小为，方向也随之改变 移走输电线缆A，O处的磁感应强度大小为，为之前的一半，方向保持不变。 故选A。 9．D 【详解】设直角三角形的ad边长为r，则ac边长为2r，根据直导线产生的磁感应强度公式可得a点处导线在d点产生的磁感应强度大小为 由安培定则知方向水平向左；同理有c点处导线在d点产生的磁感应强度大小为 B1=k=B0 方向竖直向下；b点处导线在d点产生的磁感应强度大小为 B2=k=2B0 方向垂直于bd斜向左下方；如图所示 因 可知B1和B0的合磁感应强度沿B2的方向，故d点的磁感应强度大小为 方向垂直于bd斜向左下方 故选D。 10．BC 【详解】设L1在a、b产生的场强为B1，L2在a、b产生的场强为B2，根据安培定则和场强叠加原理得 方向垂直纸面向里 方向垂直纸面向里。 故选BC。 11．CD 【详解】A．录音机磁头将声音的电信号记录在磁带上，磁带划过磁头时，磁带上的小颗粒被强弱不同的电流产生的磁场磁化，于是记录了一连串有关磁性变化的信息，是利用电流磁效应和磁化原理，故A错误； B．静电除尘利用了带电粒子在电场中的运动，不是电磁感应现象，B错误； C．银行柜员机通过信用卡上的磁条读取用户的信息，利用电磁感应原理将磁条上信息还原成电流信息，故C正确； D．话筒通过振动磁场中的线圈，产生感应电流，将声音信号变成电信号，是利用电磁感应原理，故D正确． 故选CD。 12．AD 【详解】A．由于导线周期的磁场不均匀，线框向左平移时，线框通过的磁通量增加，线框中产生感应电流，故A正确； BC．线框竖直向上平移及线框以MN为轴转动时，磁通量不发生变化，无感应电流，故BC错误； D．MN中电流突然变小时，线框中磁通量变化，则有感应电流产生，故D正确。 故选AD。 13．CD 【详解】A．根据安培定则，M处导线中的电流在O点处产生的磁场方向垂直MN向上，N处导线中的电流在O点处产生的磁场方向垂直MN向上，合成后磁感应强度不为零，A错误； D．M处导线中的电流在a点处产生的磁场方向垂直Ma偏向左上方，在b点处产生的磁场方向垂直Mb偏向右上方，N处导线中的电流在a点处产生的磁场方向垂直Na偏向右上方，在b点处产生的磁场方向垂直Nb偏向左上方，根据磁场的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同，D正确； C．M处导线中的电流在c点处产生的磁场方向垂直于cM向上，在d点处产生的磁场方向垂直dM连线向上，N处导线中的电流在c点处产生的磁场方向垂直于cN向上，在d点处产生的磁场方向垂直于dN连线向上，根据平行四边形定则知，c点处的磁场方向垂直MN向上，d点处的磁场方向垂直MN向上，且c、d两点处磁感应强度大小相等，C正确； B．由上分析知，a、c两点处的磁场方向都是垂直MN向上的，B错误。 故选CD。 14． 右 右 【详解】[1] 通过电后，发现小磁针的N极立即向螺线管偏转，可知螺线管左端是S极，右端是N极。 [2] 用右手握住螺线管，使大拇指指向螺线管的N极，四指环绕的方向就是电流的方向，由此可知，电流从电源右端流出、左端流入，因此，电源的右端为正极，左端为负极。 15． 5.0×10-5T， 与竖直方向成37o； 2.0×10-4 【详解】根据题意可知，依据合成法则，则有：，，故方向为与竖直方向成，因不知是在南半球还是北半球，故可能斜向下，也可能斜向上；在水平面上，面积为的范围内，磁场的磁通量为：． 点睛：本题关键要掌握磁通量的计算公式：当时，；当时，，同时要熟记磁通量的单位，并注意线圈在水平面上． 16． ①③ 磁通量发生变化时 【详解】（1）[1]．在实验中，①闭合和断开开关瞬间，穿过回路的磁通量变化，产生感应电流； ②闭合开关，A中电流稳定后，磁通量不变，不产生感应电流； ③闭合开关，A中电流稳定后，再改变滑动变阻器的阻值，穿过回路的磁通量变化，产生感应电流． 故选①③。 （2）[2]．从以上探究中可以得到的结论是：当磁通量发生变化时时，闭合回路中就会产生感应电流。 17．没有；会断开 【详解】（1）由于火线和零线采用双线绕法，当用户用电正常时，P线圈内部的磁通量变化率为零，在ab线圈中不会产生感应电动势，所以ab线圈两端没有电压，脱扣开关闭合。 （2）如果有人站在地面上，手误触火线而触电，零线或者火线中有一根电线电流为零，此时只有一根线有电流，P中会有磁通量的变化，导致穿过线圈ab的磁通量变化，会产生感应电动势，使ab间有电压，开关立即断开。 18．（1）3.8×10-4Wb；（2）-5.7×10-4Wb 【详解】（1）在图示位置太阳帆板与磁场垂直，穿过太阳帆板的磁通量 （2）太阳帆板绕转过120°角后，穿过太阳帆板的磁通量 则穿过太阳帆板磁通量的变化量 19．（1）；（2）；（3）若线框顺时针旋转，（n为非负整数）；若线框逆时针旋转，（n为非负整数） 【详解】规定初状态的磁通量为正。 （1）根据题意可知，通过该线框的磁通量 （2）根据题意可知，若将线框从初始位置逆时针转到水平位置，通过该线框的磁通量 得磁通量变化量 （3）当磁感应强度方向与线框平行时，通过该线框的磁通量为零，若线框顺时针旋转 （n为非负整数） 若线框逆时针旋转 （n为非负整数） 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $