第13章 电磁感应与电磁波初步 单元分层自测·基础通关卷 -2026-2027学年高二上学期物理同步培优训练（人教版必修第三册）

2026-2027学年高二上学期物理章末自测 第十三章 电磁感应与电磁波初步·基础通关 注意事项： 1．建议用时：75分钟 试卷满分：100分。 2．测试范围：人教版必修第三册第13章。 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，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1．关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．和机械波一样，电磁波不能在真空中传播 B．麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在 C．均匀变化的磁场一定产生均匀变化的电场 D．利用B超可观察到母体内的婴儿情况，这属于电磁波技术的应用 【答案】B 【详解】A．电磁波可以在真空中传播，A错误； B．麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，B正确； C．均匀变化的磁场产生稳定的电场，C错误； D．B超利用超声波来观察母体内的婴儿情况，D错误。 故选B。 2．如图所示，通电直导线沿南北方向水平放置，在其正下方的小磁针静止时，下列操作正确的是（     ） A．导线中通以图示的电流，小磁针N极垂直纸面向里偏转 B．导线中通以图示的电流，小磁针N极垂直纸面向外偏转 C．导线中通以图示的电流，导线下方的小磁针N极不偏转 D．若电流反向，小磁针偏转方向不变 【答案】B 【详解】ABC．根据右手螺旋定则可知导线下方磁感应强度方向垂直纸面向外，则小磁针N极垂直纸面向外偏转，故AC错误，B正确； D．若电流反向，则磁感应强度方向变化，小磁针偏转方向改变，故D错误。 故选B。 3．在能量量子化研究的历程中，以下说法中正确的是（　　） A．黑体既不反射电磁波，也不向外辐射电磁波 B．一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度无关 C．类似于能量的量子化，任何物体的带电量也是“量子化”的 D．麦克斯韦建立了电磁场理论，并用实验捕捉到了电磁波 【答案】C 【详解】A．黑体不反射电磁波，但会向外辐射电磁波，即黑体辐射，故A错误； B．一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，故B错误； C．类似于能量的量子化，任何物体的带电量也是“量子化”的，即只能是元电荷的整数倍，故C正确； D．麦克斯韦建立了电磁场理论，赫兹用实验捕捉到了电磁波，故D错误。 故选C。 4．空间存在方向竖直向上的匀强磁场，一水平放置的圆形线圈由图示位置Ⅰ沿水平方向平移到位置Ⅱ，在此过程中线圈中（　　） A．始终不产生感应电流 B．始终产生感应电流 C．磁通量始终在增大 D．磁通量始终在减小 【答案】A 【详解】匀强磁场竖直向上，与水平放置的线圈平面垂直。设磁感应强度为，线圈所围面积为，根据磁通量的定义，穿过线圈的磁通量为。线圈水平平移时，磁感应强度、线圈面积及线圈平面的朝向均不变，磁通量保持不变。闭合回路只有在穿过回路的磁通量发生变化时才产生感应电流，因此线圈中始终不产生感应电流。 故选A。 5．关于磁场、磁感应强度和磁感线的说法，正确的是（     ） A．由可知，磁感应强度与通电导线的电流和长度的乘积成反比 B．磁感应强度的方向就是磁场中通电导线所受磁场力的方向 C．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质 D．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线 【答案】C 【详解】A．公式是磁感应强度的比值定义式，磁感应强度由磁场本身的性质决定，与通电导线的受力、电流和长度的乘积均无关，故A错误； B．根据左手定则，通电导线所受磁场力的方向与磁感应强度方向垂直，二者方向并不相同，故B错误； C．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场都是客观存在的特殊物质，故C正确； D．磁感线是为了形象描述磁场假想的曲线，并非真实存在，细铁屑的排列只是模拟磁感线的分布，没有细铁屑的位置磁场依然存在，对应的磁感线模型也存在，故D错误。 故选C。 6．如图，一个矩形的水平导电框架中有电流通过，从上方看电流是顺时针方向流动的。P是框架中心正上方的一点。则在P处的磁场方向是（     ） A．垂直框架平面向下 B．垂直框架平面向上 C．水平，与框架较长边平行 D．水平，与框架对角线平行 【答案】A 【详解】根据右手螺旋定则可知则在P处的磁场方向是垂直框架平面向下。 故选A。 7．我国直流输电技术处于世界领先水平。现有三根输电线甲、 乙、丙的截面图，通过它们的电流大小相同，且到 O 点距离相等，电流方向如图所示。若甲中的电流在 O 点产生的磁感应强度大小为 B ，则三根输电线中的电流在 O 点产生的磁感应强度大小是（     ） A．3B B． C．2B D．B 【答案】B 【详解】三根输电线中的电流大小相同，且到点的距离相等，因此各自在点产生的磁感应强度大小均为。由安培定则，甲中的电流垂直纸面向里，在其右侧点产生的磁场方向向下；丙中的电流垂直纸面向外，在其左侧点产生的磁场方向也向下；乙中的电流垂直纸面向里，在其上方点产生的磁场方向向右。各磁场方向及同向合成后的大小如下图所示 由磁场叠加原理，甲、丙产生的磁场同向，合成后的大小为，与乙产生的大小为的磁场相互垂直。由平行四边形定则及勾股定理，三根输电线在点产生的合磁感应强度大小为 故选B。 8．（多选）将小磁针A、B置于导线环所在的平面内，如图所示。若导线环中电流沿逆时针方向，则小磁针静止时（　　） A．小磁针A的N极指向纸面内 B．小磁针A的N极指向纸面外 C．小磁针B的N极指向纸面内 D．小磁针B的N极指向纸面外 【答案】BC 【详解】若导线环中电流沿逆时针方向，由安培定则可知导线环中磁场的方向指向纸面外，导线环外磁场的方向指向纸面内；小磁针静止时N极指向磁场的方向，所以小磁针A的N极指向纸面外，小磁针B的N极指向纸面内。 故选BC。 9．（多选）如图所示，表示一竖直放置的蹄形磁铁周围的磁感线，磁场中有、两点，磁铁两极间距为，则（　　） A．处的磁场比处的磁场强 B．处没有磁感线，所以磁感应强度为零 C．蹄形磁铁的磁感线起始于蹄形磁铁的极，终止于蹄形磁铁的极 D．将一平行于水平面且直径小于的圆环在磁铁两极中间自上而下移动（圆心始终过磁体的中心线），圆环的磁通量不变 【答案】AD 【详解】A．磁感线的疏密表示磁场强弱，磁感线越密磁场越强。由图可知，处磁感线比处更密集，因此处磁场比处强，A正确； B．磁感线是人为引入描述磁场的，没有画出磁感线不代表不存在磁场，处只是磁场较弱，磁感应强度不为零，B错误； C．磁感线是闭合曲线，磁铁外部磁感线从N极指向S极，内部磁感线从S极指向N极，并不是起始于N极、终止于S极，C错误； D．圆环平行于水平面放置，由对称性可知，在移动过程中的任一位置上，向上穿过圆环的磁感线与向下穿过圆环的磁感线数目相同，穿过圆环的磁通量始终为。因此磁通量不变，D正确。 故选 AD。 10．（多选）如图1所示，铜币的正方形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t按正弦规律变化的图像如图2所示（磁感应强度B垂直纸面向里为正）。已知正方形边长为a，铜币的外直径为2r，则（   ） A．时刻，穿过铜币的磁通量为 B．内，铜币中有感应电流 C．内，穿过铜币的磁通量变化量为 D．内，穿过铜币的磁通量变化量为0 【答案】BC 【详解】A．时刻，磁感应强度为，穿过铜币的磁通量为，故A错误； B．内，穿过铜币的磁通量改变，铜币中有感应电流，B正确； CD．磁感应强度B垂直纸面向里为正，内，穿过铜币的磁通量变化 故C正确，D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（本题共2小题，共18分） 11．模拟法拉第的实验 (1)演示：如图所示。 线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端与电流表连接，把线圈A装在线圈B的里面。观察以下几种操作中线圈B中是否有电流产生。把观察到的现象记录在下表中。 操作 现象 开关闭合瞬间 指针偏转 开关断开瞬间 指针偏转 开关闭合时，滑动变阻器不动 指针不偏转 开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片 ______ 结论：只有当线圈A中电流______时，线圈B中才有电流产生。 (2)演示实验中，通、断电瞬间，变阻器滑动片快速移动过程中，线圈A中电流发生变化，导致线圈B内磁场发生变化，变强或者变弱（线圈面积不变），从而引起线圈中的磁通量发生变化，有______电流产生；当线圈A中电流恒定时，线圈内磁场______，无电流产生。 【答案】(1) 指针偏转 发生变化 (2) 感应 无变化 【详解】（1）[1] 根据电路图可知，当开关的通断，或滑动变阻器的移动，会导致线圈A的电流变化，从而使得穿过线圈B的磁通量变化，进而产生感应电流，导致指针偏转；只有当开关闭合时，滑动变阻器不动，A线圈的电流不变，则穿过线圈B的磁通量不变，进而不会产生感应电流，故指针不偏转。 [2] 由以上分析可知，只有当线圈A中电流发生变化时，线圈B中才有电流产生。 （2）[1] 演示实验中，通、断电瞬间，变阻器滑动片快速移动过程中，线圈A中电流发生变化，导致线圈B内磁场变化，变强或者变弱（线圈面积不变），从而引起线圈中的磁通量发生变化，有感应电流产生。 [2] 当线圈A中电流恒定时，线圈内磁场无变化，无电流产生。 12．奥斯特实验首次揭示了电与磁的联系。如图所示，通电直导线正下方有一小磁针。    （1）当直导线不通电流时，小磁针的Ｎ极指向地理上的_______（填“南”或“北”）极附近。 （2）为了更好的完成此实验，直导线应该_______（填“东西”或“南北”）放置。 （3）当直导线通有如图所示的电流时，小磁针的N极将垂直纸面向_______（填“里”或“外”）偏转。 （4）已知环形电流在圆心处的磁感应强度大小与其半径成反比，通电直导线在其延长线上的磁感应强度为零。纸面内闭合导线框a、b由同心半圆与直线构成，通以大小相同的电流，如图所示。a、b在其圆心Oa、Ob处的磁感应强度的大小Ba_______Bb（填“>”“=”或“<”），Oa处的磁场方向垂直纸面向_______（填“里”或“外”）。    【答案】 北 南北 里 < 外 【详解】（1）[1]地磁场的南极在地理北极附近。因此当直导线不通电流时，小磁针的N极指向地理上的北极附近。 （2）[2]当导线沿东西方向放置时，其下方磁场方向沿南北方向；因为小磁针通常情况下受到地磁场的作用指向南北方向，需要避免地磁场的作用对实验结果造成影响，所以应使通电导线沿南北方向放置。 （3）[3]由安培定则，当直导线通有如图所示的电流时，小磁针的N极将向垂直纸面向里偏转。 （4）[4]导线框圆心处的磁场为两个环形电流产生的磁感应强度矢量和。根据右手螺旋定则可知顺时针电流在导线框a圆心处处产生的磁场垂直纸面向里，逆时针电流在圆心处产生的磁场垂直于纸面向外，所以此处的合磁感应强度为两个磁场磁感应强度之差；导线框b圆心处的磁场方向为两个电流的磁场之和，两个电流都是顺时针方向，在圆心处产生的磁场均垂直于纸面向里，所以此处的磁感应强度为两个磁场产生的磁感应强度之和，所以 Ba<Bb [5]根据上面的分析可知线框a圆心处的磁场方向为两个磁感应强度矢量之差，根据题意可知环形电流在圆心处的磁感应强度大小与其半径成反比，所以合磁场方向垂直纸面向外。 三．计算题（本题共3小题，共36分） 13．磁场中放一与磁场方向垂直的直导线，通入的电流是2.5 A，导线长1 cm，它受到的磁场力为。 (1)导线所在处的磁感应强度是多大？ (2)如果把导线中的电流增大到5A，导线所在处的磁感应强度是多大？ (3)如果一通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否可以确定该处没有磁场？ 【详解】（1）根据磁感应强度的定义式可知，导线所在处的磁感应强度 代入数据，解得 （2）磁感应强度是由磁场自身因素决定的，和导线的长度、电流的大小均无关，所以导线中电流增大到5A时，导线所在处的磁感应强度仍是2T。 （3）如果一通电导线在磁场中某处不受磁场力，则有两种可能：①该处没有磁场；②该处有磁场，但通电导线与磁场方向平行。故不能确定该处没有磁场。 14．如图所示，密绕n＝100匝细导线、面积的矩形线框abcd，放置在磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，线框绕位于线框平面内且垂直磁场的中轴以角速度匀速转动。图示为线框平面与磁场垂直的位置。求： (1)当线框处于图示位置时，穿过线框平面的磁通量是多少？ (2)在线框从图示位置绕轴转过60°角的过程中，穿过线框平面磁通量的变化量是多少？ (3)若以图示位置为计时起点开始计时，写出穿过线框平面的磁通量与时间t的关系式。 【详解】（1）线框处于图示位置时，穿过线框平面的磁通量 （2）在线框从图示位置绕轴转过60°角时的磁通量 穿过线框平面磁通量的变化量 即穿过线框平面的磁通量减少了。 （3）若以图示位置为计时起点开始计时 t时间线圈转动的角度 此时穿过线框平面的磁通量与时间的关系式为 15．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1cm，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 = 0.4m2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； (3)当线圈绕cd轴逆时针转动180°时，求此时的磁通量及该过程中磁通量的变化量。（注：以最初进入的面为正方向） 【详解】（1）已知导线长度，电流，安培力，导线与磁场方向垂直，根据安培力公式有 解得 代入数据解得 （2）线圈平面与水平面的夹角为，磁场沿竖直方向，因此磁场方向与线圈平面法线的夹角也为。以磁场最初穿入线圈的一面为正方向，初始磁通量为正，根据磁通量公式有 代入数据解得 （3）线圈绕平面内的轴cd转动后，线圈的正法线方向反向，磁场方向与新法线方向的夹角为，此时磁通量为 代入数据解得 磁通量的变化量为 代入数据解得 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高二上学期物理章末自测 第十三章 电磁感应与电磁波初步·基础通关 参考答案 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，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B B C A C A B BC AD BC 二、实验题（本题共2小题，共18分） 11．(1)指针偏转 发生变化 (2)感应 无变化 12．北 南北 里 < 外 三．计算题（本题共3小题，共36分） 13．（1）根据磁感应强度的定义式可知，导线所在处的磁感应强度 代入数据，解得 （2）磁感应强度是由磁场自身因素决定的，和导线的长度、电流的大小均无关，所以导线中电流增大到5A时，导线所在处的磁感应强度仍是2T。 （3）如果一通电导线在磁场中某处不受磁场力，则有两种可能：①该处没有磁场；②该处有磁场，但通电导线与磁场方向平行。故不能确定该处没有磁场。 14．（1）线框处于图示位置时，穿过线框平面的磁通量 （2）在线框从图示位置绕轴转过60°角时的磁通量 穿过线框平面磁通量的变化量 即穿过线框平面的磁通量减少了。 （3）若以图示位置为计时起点开始计时 t时间线圈转动的角度 此时穿过线框平面的磁通量与时间的关系式为 15．（1）已知导线长度，电流，安培力，导线与磁场方向垂直，根据安培力公式有 解得 代入数据解得 （2）线圈平面与水平面的夹角为，磁场沿竖直方向，因此磁场方向与线圈平面法线的夹角也为。以磁场最初穿入线圈的一面为正方向，初始磁通量为正，根据磁通量公式有 代入数据解得 （3）线圈绕平面内的轴cd转动后，线圈的正法线方向反向，磁场方向与新法线方向的夹角为，此时磁通量为 代入数据解得 磁通量的变化量为 代入数据解得 1 / 1 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学年高二上学期物理章末自测 第十三章 电磁感应与电磁波初步·基础通关 注意事项： 1．建议用时：75分钟 试卷满分：100分。 2．测试范围：人教版必修第三册第13章。 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，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1．关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．和机械波一样，电磁波不能在真空中传播 B．麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在 C．均匀变化的磁场一定产生均匀变化的电场 D．利用B超可观察到母体内的婴儿情况，这属于电磁波技术的应用 2．如图所示，通电直导线沿南北方向水平放置，在其正下方的小磁针静止时，下列操作正确的是（     ） A．导线中通以图示的电流，小磁针N极垂直纸面向里偏转 B．导线中通以图示的电流，小磁针N极垂直纸面向外偏转 C．导线中通以图示的电流，导线下方的小磁针N极不偏转 D．若电流反向，小磁针偏转方向不变 3．在能量量子化研究的历程中，以下说法中正确的是（　　） A．黑体既不反射电磁波，也不向外辐射电磁波 B．一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度无关 C．类似于能量的量子化，任何物体的带电量也是“量子化”的 D．麦克斯韦建立了电磁场理论，并用实验捕捉到了电磁波 4．空间存在方向竖直向上的匀强磁场，一水平放置的圆形线圈由图示位置Ⅰ沿水平方向平移到位置Ⅱ，在此过程中线圈中（　　） A．始终不产生感应电流 B．始终产生感应电流 C．磁通量始终在增大 D．磁通量始终在减小 5．关于磁场、磁感应强度和磁感线的说法，正确的是（     ） A．由可知，磁感应强度与通电导线的电流和长度的乘积成反比 B．磁感应强度的方向就是磁场中通电导线所受磁场力的方向 C．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质 D．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线 6．如图，一个矩形的水平导电框架中有电流通过，从上方看电流是顺时针方向流动的。P是框架中心正上方的一点。则在P处的磁场方向是（     ） A．垂直框架平面向下 B．垂直框架平面向上 C．水平，与框架较长边平行 D．水平，与框架对角线平行 7．我国直流输电技术处于世界领先水平。现有三根输电线甲、 乙、丙的截面图，通过它们的电流大小相同，且到 O 点距离相等，电流方向如图所示。若甲中的电流在 O 点产生的磁感应强度大小为 B ，则三根输电线中的电流在 O 点产生的磁感应强度大小是（     ） A．3B B． C．2B D．B 8．（多选）将小磁针A、B置于导线环所在的平面内，如图所示。若导线环中电流沿逆时针方向，则小磁针静止时（　　） A．小磁针A的N极指向纸面内 B．小磁针A的N极指向纸面外 C．小磁针B的N极指向纸面内 D．小磁针B的N极指向纸面外 9．（多选）如图所示，表示一竖直放置的蹄形磁铁周围的磁感线，磁场中有、两点，磁铁两极间距为，则（　　） A．处的磁场比处的磁场强 B．处没有磁感线，所以磁感应强度为零 C．蹄形磁铁的磁感线起始于蹄形磁铁的极，终止于蹄形磁铁的极 D．将一平行于水平面且直径小于的圆环在磁铁两极中间自上而下移动（圆心始终过磁体的中心线），圆环的磁通量不变 10．（多选）如图1所示，铜币的正方形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t按正弦规律变化的图像如图2所示（磁感应强度B垂直纸面向里为正）。已知正方形边长为a，铜币的外直径为2r，则（   ） A．时刻，穿过铜币的磁通量为 B．内，铜币中有感应电流 C．内，穿过铜币的磁通量变化量为 D．内，穿过铜币的磁通量变化量为0 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（本题共2小题，共18分） 11．模拟法拉第的实验 (1)演示：如图所示。 线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端与电流表连接，把线圈A装在线圈B的里面。观察以下几种操作中线圈B中是否有电流产生。把观察到的现象记录在下表中。 操作 现象 开关闭合瞬间 指针偏转 开关断开瞬间 指针偏转 开关闭合时，滑动变阻器不动 指针不偏转 开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片 ______ 结论：只有当线圈A中电流______时，线圈B中才有电流产生。 (2)演示实验中，通、断电瞬间，变阻器滑动片快速移动过程中，线圈A中电流发生变化，导致线圈B内磁场发生变化，变强或者变弱（线圈面积不变），从而引起线圈中的磁通量发生变化，有______电流产生；当线圈A中电流恒定时，线圈内磁场______，无电流产生。 12．奥斯特实验首次揭示了电与磁的联系。如图所示，通电直导线正下方有一小磁针。    （1）当直导线不通电流时，小磁针的Ｎ极指向地理上的_______（填“南”或“北”）极附近。 （2）为了更好的完成此实验，直导线应该_______（填“东西”或“南北”）放置。 （3）当直导线通有如图所示的电流时，小磁针的N极将垂直纸面向_______（填“里”或“外”）偏转。 （4）已知环形电流在圆心处的磁感应强度大小与其半径成反比，通电直导线在其延长线上的磁感应强度为零。纸面内闭合导线框a、b由同心半圆与直线构成，通以大小相同的电流，如图所示。a、b在其圆心Oa、Ob处的磁感应强度的大小Ba_______Bb（填“>”“=”或“<”），Oa处的磁场方向垂直纸面向_______（填“里”或“外”）。    三．计算题（本题共3小题，共36分） 13．磁场中放一与磁场方向垂直的直导线，通入的电流是2.5 A，导线长1 cm，它受到的磁场力为。 (1)导线所在处的磁感应强度是多大？ (2)如果把导线中的电流增大到5A，导线所在处的磁感应强度是多大？ (3)如果一通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否可以确定该处没有磁场？ 14．如图所示，密绕n＝100匝细导线、面积的矩形线框abcd，放置在磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，线框绕位于线框平面内且垂直磁场的中轴以角速度匀速转动。图示为线框平面与磁场垂直的位置。求： (1)当线框处于图示位置时，穿过线框平面的磁通量是多少？ (2)在线框从图示位置绕轴转过60°角的过程中，穿过线框平面磁通量的变化量是多少？ (3)若以图示位置为计时起点开始计时，写出穿过线框平面的磁通量与时间t的关系式。 15．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1cm，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 = 0.4m2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； (3)当线圈绕cd轴逆时针转动180°时，求此时的磁通量及该过程中磁通量的变化量。（注：以最初进入的面为正方向） 试题 第3页（共6页） 试题 第4页（共6页） 试题 第1页（共6页） 试题 第2页（共6页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高二上学期物理章末自测 第十三章 电磁感应与电磁波初步·基础通关 注意事项： 1．建议用时：75分钟 试卷满分：100分。 2．测试范围：人教版必修第三册第13章。 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，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1．关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．和机械波一样，电磁波不能在真空中传播 B．麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在 C．均匀变化的磁场一定产生均匀变化的电场 D．利用B超可观察到母体内的婴儿情况，这属于电磁波技术的应用 2．如图所示，通电直导线沿南北方向水平放置，在其正下方的小磁针静止时，下列操作正确的是（     ） A．导线中通以图示的电流，小磁针N极垂直纸面向里偏转 B．导线中通以图示的电流，小磁针N极垂直纸面向外偏转 C．导线中通以图示的电流，导线下方的小磁针N极不偏转 D．若电流反向，小磁针偏转方向不变 3．在能量量子化研究的历程中，以下说法中正确的是（　　） A．黑体既不反射电磁波，也不向外辐射电磁波 B．一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度无关 C．类似于能量的量子化，任何物体的带电量也是“量子化”的 D．麦克斯韦建立了电磁场理论，并用实验捕捉到了电磁波 4．空间存在方向竖直向上的匀强磁场，一水平放置的圆形线圈由图示位置Ⅰ沿水平方向平移到位置Ⅱ，在此过程中线圈中（　　） A．始终不产生感应电流 B．始终产生感应电流 C．磁通量始终在增大 D．磁通量始终在减小 5．关于磁场、磁感应强度和磁感线的说法，正确的是（     ） A．由可知，磁感应强度与通电导线的电流和长度的乘积成反比 B．磁感应强度的方向就是磁场中通电导线所受磁场力的方向 C．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质 D．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线 6．如图，一个矩形的水平导电框架中有电流通过，从上方看电流是顺时针方向流动的。P是框架中心正上方的一点。则在P处的磁场方向是（     ） A．垂直框架平面向下 B．垂直框架平面向上 C．水平，与框架较长边平行 D．水平，与框架对角线平行 7．我国直流输电技术处于世界领先水平。现有三根输电线甲、 乙、丙的截面图，通过它们的电流大小相同，且到 O 点距离相等，电流方向如图所示。若甲中的电流在 O 点产生的磁感应强度大小为 B ，则三根输电线中的电流在 O 点产生的磁感应强度大小是（     ） A．3B B． C．2B D．B 8．（多选）将小磁针A、B置于导线环所在的平面内，如图所示。若导线环中电流沿逆时针方向，则小磁针静止时（　　） A．小磁针A的N极指向纸面内 B．小磁针A的N极指向纸面外 C．小磁针B的N极指向纸面内 D．小磁针B的N极指向纸面外 9．（多选）如图所示，表示一竖直放置的蹄形磁铁周围的磁感线，磁场中有、两点，磁铁两极间距为，则（　　） A．处的磁场比处的磁场强 B．处没有磁感线，所以磁感应强度为零 C．蹄形磁铁的磁感线起始于蹄形磁铁的极，终止于蹄形磁铁的极 D．将一平行于水平面且直径小于的圆环在磁铁两极中间自上而下移动（圆心始终过磁体的中心线），圆环的磁通量不变 10．（多选）如图1所示，铜币的正方形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t按正弦规律变化的图像如图2所示（磁感应强度B垂直纸面向里为正）。已知正方形边长为a，铜币的外直径为2r，则（   ） A．时刻，穿过铜币的磁通量为 B．内，铜币中有感应电流 C．内，穿过铜币的磁通量变化量为 D．内，穿过铜币的磁通量变化量为0 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（本题共2小题，共18分） 11．模拟法拉第的实验 (1)演示：如图所示。 线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端与电流表连接，把线圈A装在线圈B的里面。观察以下几种操作中线圈B中是否有电流产生。把观察到的现象记录在下表中。 操作 现象 开关闭合瞬间 指针偏转 开关断开瞬间 指针偏转 开关闭合时，滑动变阻器不动 指针不偏转 开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片 ______ 结论：只有当线圈A中电流______时，线圈B中才有电流产生。 (2)演示实验中，通、断电瞬间，变阻器滑动片快速移动过程中，线圈A中电流发生变化，导致线圈B内磁场发生变化，变强或者变弱（线圈面积不变），从而引起线圈中的磁通量发生变化，有______电流产生；当线圈A中电流恒定时，线圈内磁场______，无电流产生。 12．奥斯特实验首次揭示了电与磁的联系。如图所示，通电直导线正下方有一小磁针。    （1）当直导线不通电流时，小磁针的Ｎ极指向地理上的_______（填“南”或“北”）极附近。 （2）为了更好的完成此实验，直导线应该_______（填“东西”或“南北”）放置。 （3）当直导线通有如图所示的电流时，小磁针的N极将垂直纸面向_______（填“里”或“外”）偏转。 （4）已知环形电流在圆心处的磁感应强度大小与其半径成反比，通电直导线在其延长线上的磁感应强度为零。纸面内闭合导线框a、b由同心半圆与直线构成，通以大小相同的电流，如图所示。a、b在其圆心Oa、Ob处的磁感应强度的大小Ba_______Bb（填“>”“=”或“<”），Oa处的磁场方向垂直纸面向_______（填“里”或“外”）。    三．计算题（本题共3小题，共36分） 13．磁场中放一与磁场方向垂直的直导线，通入的电流是2.5 A，导线长1 cm，它受到的磁场力为。 (1)导线所在处的磁感应强度是多大？ (2)如果把导线中的电流增大到5A，导线所在处的磁感应强度是多大？ (3)如果一通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否可以确定该处没有磁场？ 14．如图所示，密绕n＝100匝细导线、面积的矩形线框abcd，放置在磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，线框绕位于线框平面内且垂直磁场的中轴以角速度匀速转动。图示为线框平面与磁场垂直的位置。求： (1)当线框处于图示位置时，穿过线框平面的磁通量是多少？ (2)在线框从图示位置绕轴转过60°角的过程中，穿过线框平面磁通量的变化量是多少？ (3)若以图示位置为计时起点开始计时，写出穿过线框平面的磁通量与时间t的关系式。 15．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1cm，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 = 0.4m2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； (3)当线圈绕cd轴逆时针转动180°时，求此时的磁通量及该过程中磁通量的变化量。（注：以最初进入的面为正方向） 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $