常德市高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷检测题
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波测试卷测试卷附答案
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波测试卷测试卷附答案一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)1.如图为两形状完全相同的金属环A 、B 平行竖直的固定在绝缘水平面上,且两圆环的圆心O l 、O 2的连线为一条水平线,其中M 、N 、P 为该连线上的三点,相邻两点间的距离满足MO l =O 1N=NO 2 =O 2P .当两金属环中通有从左向右看逆时针方向的大小相等的电流时,经测量可得M 点的磁感应强度大小为B 1、N 点的磁感应强度大小为B 2,如果将右侧的金属环B 取走,P 点的磁感应强度大小应为A .21B B - B .212B B -C .122B B -D .13B 【答案】B 【解析】对于图中单个环形电流,根据安培定则,其在轴线上的磁场方向均是向左,故P 点的磁场方向也是向左的.设1122MO O N NO O P l ====,设单个环形电流在距离中点l 位置的磁感应强度为1l B ,在距离中点3l 位置的磁感应强度为3l B ,故M 点磁感应强度113l l B B B =+,N 点磁感应强度211l l B B B =+,当拿走金属环B 后,P 点磁感应强度2312P l B B B B ==-,B 正确;故选B. 【点睛】本题研究矢量的叠加合成(力的合成,加速度,速度,位移,电场强度,磁感应强度等),满足平行四边形定则;掌握特殊的方法(对称法、微元法、补偿法等).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】 【分析】要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况:地磁的南极在地理北极的附近,故右手的拇指必需指向南方,然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向.【详解】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.【点睛】主要考查安培定则和地磁场分布,掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在.另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定.3.已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B的表达式:02IBrμπ=,其中r0是该点到通电直导线的距离,I为电流强度,μ0为比例系数(单位为N/A2).试推断,一个半径为R的圆环,当通过的电流为I时,其轴线上距圆心O点为r0处的磁感应强度应为()A.()232222r IR r+B.()32222IRR rμ+C.()232222IRR rμ+D.()20032222r IR rμ+【答案】C【解析】根据,02IBrμπ=,μ0单位为:T•m/A;A、等式右边单位:23m A=A/mm,左边单位为T,不同,故A错误;B、等式右边单位:3(T m/A)m A=T/mm⋅⋅,左边单位为T,不同,故B错误;C、等式右边单位:23(T m/A)m A=Tm⋅⋅,左边单位为T,相同,故C正确;D、等式右边单位23(T m/A)m A=Tm⋅⋅,左边单位为T,相同,但当r0=0时B=0,显然不合实际,故D错误;故选C.【点睛】本题要采用量纲和特殊值的方法进行判断,即先根据单位判断,再结合r 0取最小值进行分析.结合量纲和特殊值进行判断是解决物理问题的常见方法.4.如图所示为六根与水平面平行的导线的横截面示意图,导线分布在正六边形的六个角,导线所通电流方向已在图中标出。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试卷(解析版)
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试卷(解析版)一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)1.如图为两形状完全相同的金属环A 、B 平行竖直的固定在绝缘水平面上,且两圆环的圆心O l 、O 2的连线为一条水平线,其中M 、N 、P 为该连线上的三点,相邻两点间的距离满足MO l =O 1N=NO 2 =O 2P .当两金属环中通有从左向右看逆时针方向的大小相等的电流时,经测量可得M 点的磁感应强度大小为B 1、N 点的磁感应强度大小为B 2,如果将右侧的金属环B 取走,P 点的磁感应强度大小应为A .21B B - B .212B B -C .122B B -D .13B 【答案】B 【解析】对于图中单个环形电流,根据安培定则,其在轴线上的磁场方向均是向左,故P 点的磁场方向也是向左的.设1122MO O N NO O P l ====,设单个环形电流在距离中点l 位置的磁感应强度为1l B ,在距离中点3l 位置的磁感应强度为3l B ,故M 点磁感应强度113l l B B B =+,N 点磁感应强度211l l B B B =+,当拿走金属环B 后,P 点磁感应强度2312P l B B B B ==-,B 正确;故选B. 【点睛】本题研究矢量的叠加合成(力的合成,加速度,速度,位移,电场强度,磁感应强度等),满足平行四边形定则;掌握特殊的方法(对称法、微元法、补偿法等).2.如图所示,通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN 和PQ 之间,ab 和cd 是放在导轨上的两根金属棒,它们分别静止在螺线管的左右两侧,现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动,则ab 和cd 棒的运动情况是( )A .ab 向左运动,cd 向右运动B .ab 向右运动,cd 向左运动C .ab 、cd 都向右运动D .ab 、cd 保持静止 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由安培定则可知螺线管中磁感线方向向上,金属棒ab 、cd 处的磁感线方向均向下,当滑动触头向左滑动时,螺线管中电流增大,因此磁场变强,即磁感应强度变大,回路中的磁通量增大,由楞次定律知,感应电流方向为a →c →d →b →a ,由左手定则知ab 受安培力方向向左,cd 受安培力方向向右,故ab 向左运动,cd 向右运动; A. ab 向左运动,cd 向右运动,与结果一致,故A 正确; B. ab 向右运动,cd 向左运动,与结果不一致,故B 错误; C. ab 、cd 都向右运动,与结果不一致,故C 错误; D. ab 、cd 保持静止,与结果不一致,故D 错误;3.如图所示,三根相互平行的固定长直导线1L 、2L 和3L 垂直纸面如图放置,与坐标原点分别位于边长为a 的正方形的四个点上, 1L 与2L 中的电流均为I ,方向均垂直于纸面向外, 3L 中的电流为2I ,方向垂直纸面向里(已知电流为I 的长直导线产生的磁场中,距导线r 处的磁感应强度kIB r(其中k 为常数).某时刻有一质子(电量为e )正好沿与x 轴正方向成45°斜向上经过原点O ,速度大小为v ,则质子此时所受磁场力为( )A 23kIveB 32kIveC .方向垂直纸面向里,大小为32kIvea D .方向垂直纸面向外,大小为32kIvea【答案】B 【解析】 【详解】根据安培定则,作出三根导线分别在O 点的磁场方向,如图:由题意知,L 1在O 点产生的磁感应强度大小为B 1= kI a,L 2在O 点产生的磁感应强度大小为B 2=2a ,L 3在O 点产生的磁感应强度大小为B 3=2 kI a ,先将B 2正交分解,则沿x 轴负方向的分量为B 2x =2a sin45°= 2kIa,同理沿y 轴负方向的分量为B 2y = 2a sin45°= 2kI a ,故x 轴方向的合磁感应强度为B x =B 1+B 2x =3 2kIa,y 轴方向的合磁感应强度为B y =B 3−B 2y =32kI a ,故最终的合磁感应强度的大小为22322x y kI B B B a==,方向为tanα= y xB B =1,则α=45°,如图:故某时刻有一质子(电量为e )正好沿与x 轴正方向成45°斜向上经过原点O ,由左手定则可知,洛伦兹力的方向为垂直纸面向外,大小为f =eBv =32 2kIvea,故B 正确; 故选B . 【点睛】磁感应强度为矢量,合成时要用平行四边形定则,因此要正确根据安培定则判断导线周围磁场方向是解题的前提.4.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】【分析】要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况:地磁的南极在地理北极的附近,故右手的拇指必需指向南方,然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向.【详解】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.【点睛】主要考查安培定则和地磁场分布,掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在.另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定.5.已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B的表达式:02IBrμπ=,其中r0是该点到通电直导线的距离,I为电流强度,μ0为比例系数(单位为N/A2).试推断,一个半径为R的圆环,当通过的电流为I时,其轴线上距圆心O点为r0处的磁感应强度应为()A.()232222r IR r+B.()32222IRR rμ+C.()232222IRR rμ+D.()20032222r IR rμ+【答案】C【解析】 根据,002IB r μπ=,μ0单位为:T•m/A ; A 、等式右边单位:23m A=A/m m ,左边单位为T ,不同,故A 错误;B 、等式右边单位:3(T m/A)m A=T/m m⋅⋅,左边单位为T ,不同,故B 错误;C 、等式右边单位:23(T m/A)m A=T m⋅⋅,左边单位为T ,相同,故C 正确;D 、等式右边单位23(T m/A)m A=T m ⋅⋅,左边单位为T ,相同,但当r 0=0时B =0,显然不合实际,故D 错误;故选C.【点睛】本题要采用量纲和特殊值的方法进行判断,即先根据单位判断,再结合r 0取最小值进行分析.结合量纲和特殊值进行判断是解决物理问题的常见方法.6.分子运动看不见、摸不着,不好研究,但科学家可以通过研究墨水的扩散现象认识它,这种方法在科学上叫做“转换法”,下面是小红同学在学习中遇到的四个研究实例,其中采取的方法与刚才研究分子运动的方法相同的是( )A .研究电流、电压和电阻关系时,先使电阻不变去研究电流与电压的关系;然后再让电压不变去研究电流与电阻的关系B .用磁感线去研究磁场问题C .研究电流时,将它比做水流D .电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A .这种研究方法叫控制变量法,让一个量发生变化,其它量不变,A 错误;B .用磁感线去研究磁场问题的方法是建立模型法,使抽象的问题具体化,B 错误C .将电流比做水流,这是类比法,C 错误D .判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定,即将电流的有无转化为灯泡是否发光,故是转化法,D 正确。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试卷(含答案解析)
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试卷(含答案解析)一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)1.三根通电长直导线垂直纸面平行固定,其截面构成一正三角形,O 为三角形的重心,通过三根直导线的电流分别用I 1、I 2、I 3表示,方向如图。
现在O 点垂直纸面固定一根通有电流为I 0的直导线,当1230I I I I ===时,O 点处导线受到的安培力大小为F 。
已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比,则( )A .当102303I I I I I ===、时,O 点处导线受到的安培力大小为4FB .当102303I I I I I ===、时,O 点处导线受到的安培力大小为3FC .当201303I I I I I ===、时,O 点处导线受到的安培力大小为3FD .当301203I I I I I ===、时,O 点处导线受到的安培力大小为2F【答案】C【解析】【分析】【详解】根据安培定则画出123I I I 、、在O 点的磁感应强度123B B B 、、的示意图如图所示当1230I I I I ===时,三根导线在O 点产生的磁感应强度大小相等,设为0B ,根据磁场叠加原理可知,此时O 点的磁感应强度为02B B =此时O 点处对应的导线的安培力002F B I L =AB .由于通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比,当102303I I I I I ===、时,则有103B B =,230B B B ==根据磁场叠加原理可知,此时O 点的磁感应强度为04B B =此时O 点处对应的导线的安培力 0042F B I L F '==故AB 错误;C .当201303I I I I I ===、时,有203B B =,130B B B ==如图所示根据磁场叠加原理可知023B B =此时O 点处对应的导线的安培力00233F B I L F '==故C 正确;D .当301203I I I I I ===、时,有303B B =,120B B B ==如图所示根据磁场叠加原理可知023B B =此时O 点处对应的导线的安培力00233F B I L F '==故D 错误。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波测试卷测试卷(解析版)
高中物理必修第3册第十三章电磁感应与电磁波测试卷测试卷(解析版)一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)1.如图甲,一电流强度为I的通电直导线在其中垂线上A点处的磁感应强度B∝,式中r是A点到直导线的距离.在图乙中是一电流强度为I的通电圆环,O是圆环的圆心,圆环的半径为R,B是圆环轴线上的一点,OB间的距离是r0,请你猜测B点处的磁感应强度是( )A.22R IBr∝B.()3222IBR r∝+C.()23222R IBR r∝+D.()23222r IBR r∝+【答案】C【解析】因一电流强度为I的通电直导线在其中垂线上A点处的磁感应强度B∝Ir,设比例系数为k,得:B=KIr,其中Ir的单位A/m;22R Ir的单位为A,当r0为零时,O点的磁场强度变为无穷大了,不符合实际,选项A错误.()3222IR r+的单位为A/m3,单位不相符,选项B错误,()23222R IR r+的单位为A/m,单位相符;当r0为零时,也符合实际,选项C正确.()23222r IR r+的单位为A/m,单位相符;但当r0为零时,O点的磁场强度变为零了,不符合实际,选项D错误;故选C.点睛:本题关键是结合量纲和特殊值进行判断,是解决物理问题的常见方法,同时要注意排除法的应用,有时能事半功倍.2.已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B的表达式:02IBrμπ=,其中r0是该点到通电直导线的距离,I为电流强度,μ0为比例系数(单位为N/A2).试推断,一个半径为R的圆环,当通过的电流为I时,其轴线上距圆心O点为r0处的磁感应强度应为()A.()232222r IR r+B.()32222IRR rμ+C.()232222IRR rμ+D.()20032222r IR rμ+【答案】C【解析】根据,02IBrμπ=,μ0单位为:T•m/A;A、等式右边单位:23m A=A/mm,左边单位为T,不同,故A错误;B、等式右边单位:3(T m/A)m A=T/mm⋅⋅,左边单位为T,不同,故B错误;C、等式右边单位:23(T m/A)m A=Tm⋅⋅,左边单位为T,相同,故C正确;D、等式右边单位23(T m/A)m A=Tm⋅⋅,左边单位为T,相同,但当r0=0时B=0,显然不合实际,故D错误;故选C.【点睛】本题要采用量纲和特殊值的方法进行判断,即先根据单位判断,再结合r0取最小值进行分析.结合量纲和特殊值进行判断是解决物理问题的常见方法.3.如图所示为六根与水平面平行的导线的横截面示意图,导线分布在正六边形的六个角,导线所通电流方向已在图中标出。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷达标检测卷(Word版 含解析)
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷达标检测卷(Word 版含解析)一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)1.已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B 的表达式:002I B r μπ=,其中r 0是该点到通电直导线的距离,I 为电流强度,μ0为比例系数(单位为N/A 2).试推断,一个半径为R 的圆环,当通过的电流为I 时,其轴线上距圆心O 点为r 0处的磁感应强度应为( )A .()2032222r I R r+ B .()032222IRR rμ+C .()2032222IR R rμ+ D .()20032222r IR rμ+【答案】C 【解析】 根据,002IB r μπ=,μ0单位为:T•m/A ; A 、等式右边单位:23m A=A/m m ,左边单位为T ,不同,故A 错误;B 、等式右边单位:3(T m/A)m A=T/m m⋅⋅,左边单位为T ,不同,故B 错误;C 、等式右边单位:23(T m/A)m A=T m ⋅⋅,左边单位为T ,相同,故C 正确;D 、等式右边单位23(T m/A)m A=T m ⋅⋅,左边单位为T ,相同,但当r 0=0时B =0,显然不合实际,故D 错误;故选C.【点睛】本题要采用量纲和特殊值的方法进行判断,即先根据单位判断,再结合r 0取最小值进行分析.结合量纲和特殊值进行判断是解决物理问题的常见方法.2.如图为两组同心闭合线圈的俯视图,若内线圈通有图示的I 1方向的电流,则当I 1增大时外线圈中的感应电流I 2的方向及I 2受到的安培力F 的方向分别是( )A.I2顺时针方向,F沿半径指向圆心B.I2顺时针方向,F沿半径背离圆心向外C.I2逆时针方向,F沿半径指向圆心D.I2逆时针方向,F沿半径背离圆心向外【答案】D【解析】【详解】如图内线圈的电流方向为顺时针方向,由安培定则分析得知,外线圈中磁通量方向向里,当I1增大时,穿过外线圈的磁通量增大,根据楞次定律判断外线圈中的感应电流I2的方向为逆时针,外线圈所在处磁场方向向外。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试卷 (word版,含解析)
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试卷 (word 版,含解析)一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)1.如图为两形状完全相同的金属环A 、B 平行竖直的固定在绝缘水平面上,且两圆环的圆心O l 、O 2的连线为一条水平线,其中M 、N 、P 为该连线上的三点,相邻两点间的距离满足MO l =O 1N=NO 2 =O 2P .当两金属环中通有从左向右看逆时针方向的大小相等的电流时,经测量可得M 点的磁感应强度大小为B 1、N 点的磁感应强度大小为B 2,如果将右侧的金属环B 取走,P 点的磁感应强度大小应为A .21B B - B .212B B -C .122B B -D .13B 【答案】B 【解析】对于图中单个环形电流,根据安培定则,其在轴线上的磁场方向均是向左,故P 点的磁场方向也是向左的.设1122MO O N NO O P l ====,设单个环形电流在距离中点l 位置的磁感应强度为1l B ,在距离中点3l 位置的磁感应强度为3l B ,故M 点磁感应强度113l l B B B =+,N 点磁感应强度211l l B B B =+,当拿走金属环B 后,P 点磁感应强度2312P l B B B B ==-,B 正确;故选B. 【点睛】本题研究矢量的叠加合成(力的合成,加速度,速度,位移,电场强度,磁感应强度等),满足平行四边形定则;掌握特殊的方法(对称法、微元法、补偿法等).2.如图所示,匀强磁场中有一圆形闭合线圈,线圈平面与磁感线平行,能使线圈中产生感应电流的应是下述运动中的哪一种( )A .线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动B .线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动C .线圈绕着与磁场平行的直径ab 旋转D .线圈绕着与磁场垂直的直径cd 旋转 【答案】D 【解析】【详解】A.线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故A错误.B.线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故B错误.C.线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故C错误.D.线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转时,磁通量从无到有发生变化,线圈中有感应电流产生;故D正确.故选D.【点睛】感应电流产生的条件有两个:一是线圈要闭合;二是磁通量发生变化.3.已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B的表达式:02IBrμπ=,其中r0是该点到通电直导线的距离,I为电流强度,μ0为比例系数(单位为N/A2).试推断,一个半径为R的圆环,当通过的电流为I时,其轴线上距圆心O点为r0处的磁感应强度应为()A.()232222r IR r+B.()32222IRR rμ+C.()232222IRR rμ+D.()20032222r IR rμ+【答案】C【解析】根据,02IBrμπ=,μ0单位为:T•m/A;A、等式右边单位:23m A=A/mm,左边单位为T,不同,故A错误;B、等式右边单位:3(T m/A)m A=T/mm⋅⋅,左边单位为T,不同,故B错误;C、等式右边单位:23(T m/A)m A=Tm⋅⋅,左边单位为T,相同,故C正确;D、等式右边单位23(T m/A)m A=Tm⋅⋅,左边单位为T,相同,但当r0=0时B=0,显然不合实际,故D错【点睛】本题要采用量纲和特殊值的方法进行判断,即先根据单位判断,再结合r0取最小值进行分析.结合量纲和特殊值进行判断是解决物理问题的常见方法.4.当导线中分别通以图示方向的电流,小磁针静止时北极指向读者的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】【详解】A、通电直导线电流从左向右,根据右手螺旋定则,则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里,所以小磁针静止时北极背离读者,故A错误;B、如图所示,根据右手螺旋定则,磁场的方向逆时针(从上向下看),因此小磁针静止时北极背离读者,故B错误;C、环形导线的电流方向如图所示,根据右手螺旋定则,则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外,所以小磁针静止时北极指向读者,故C正确;D、根据右手螺旋定则,结合电流的方向,则通电螺线管的内部磁场方向,由右向左,则小磁针的静止时北极指向左,故D错误;5.在物理学的发展过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.下列表述符合物理学史实的是()A.法拉第首先引入电场线和磁感线,极大地促进了人类对电磁现象的研究B.伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证C.牛顿利用“理想斜面实验”推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点D.胡克认为弹簧的弹力与弹簧的长度成正比【答案】A【解析】【详解】A、法拉第首先引入电场线和磁感线,极大地促进了他对电磁现象的研究,故A正确;B、伽利略用数学和逻辑推理得出了自由落体的速度与下落时间成正比,而不是直接用实验验证这个结论.故B错误.C、伽利略利用“理想斜面实验”推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点,故C错误;D、胡克认为弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,故D错误.故选A.本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一.6.2019年被称为5G元年,这一年全球很多国家开通了5G网络。
常德市高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷检测题
常德市高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷检测题一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)1.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】 【分析】要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况:地磁的南极在地理北极的附近,故右手的拇指必需指向南方,然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向. 【详解】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. 【点睛】主要考查安培定则和地磁场分布,掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在.另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定.2.已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B 的表达式:002IB r μπ=,其中r 0是该点到通电直导线的距离,I 为电流强度,μ0为比例系数(单位为N/A 2).试推断,一个半径为R 的圆环,当通过的电流为I 时,其轴线上距圆心O 点为r 0处的磁感应强度应为( )A .()2032222r I R r+ B .()032222IRR rμ+C .()2032222IR R rμ+ D .()20032222r IR rμ+【答案】C 【解析】 根据,002IB r μπ=,μ0单位为:T•m/A ; A 、等式右边单位:23m A=A/m m ,左边单位为T ,不同,故A 错误;B 、等式右边单位:3(T m/A)m A=T/m m⋅⋅,左边单位为T ,不同,故B 错误;C 、等式右边单位:23(T m/A)m A=T m⋅⋅,左边单位为T ,相同,故C 正确;D 、等式右边单位23(T m/A)m A=T m ⋅⋅,左边单位为T ,相同,但当r 0=0时B =0,显然不合实际,故D 错误;故选C.【点睛】本题要采用量纲和特殊值的方法进行判断,即先根据单位判断,再结合r 0取最小值进行分析.结合量纲和特殊值进行判断是解决物理问题的常见方法.3.三根通电长直导线垂直纸面平行固定,其截面构成一正三角形,O 为三角形的重心,通过三根直导线的电流分别用I 1、I 2、I 3表示,方向如图。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试题(Word版 含解析)
高中物理必修第3册第十三章电磁感应与电磁波试卷测试题(Word版含解析)一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)1.如图所示,通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间,ab和cd是放在导轨上的两根金属棒,它们分别静止在螺线管的左右两侧,现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动,则ab和cd棒的运动情况是()A.ab向左运动,cd向右运动B.ab向右运动,cd向左运动C.ab、cd都向右运动D.ab、cd保持静止【答案】A【解析】【分析】【详解】由安培定则可知螺线管中磁感线方向向上,金属棒ab、cd处的磁感线方向均向下,当滑动触头向左滑动时,螺线管中电流增大,因此磁场变强,即磁感应强度变大,回路中的磁通量增大,由楞次定律知,感应电流方向为a→c→d→b→a,由左手定则知ab受安培力方向向左,cd受安培力方向向右,故ab向左运动,cd向右运动;A. ab向左运动,cd向右运动,与结果一致,故A正确;B. ab向右运动,cd向左运动,与结果不一致,故B错误;C. ab、cd都向右运动,与结果不一致,故C错误;D. ab、cd保持静止,与结果不一致,故D错误;2.如图所示为水平放置的两根等高固定长直导线的截面图,O点是两导线间距离的中点,a、b是过O点的竖直线上与O点距离相等的两点,两导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流.下列说法正确的是( )A.两导线之间存在相互吸引的安培力B.O点的磁感应强度为零C.O点的磁感应强度方向竖直向下D.a、b两点的磁感应强度大小相等、方向相反【答案】C【解析】【分析】【详解】由图可知,两处电流的方向相反,所以它们之间存在相互排斥的作用力.故A错误.由安培定则可知,左侧的电流在O处产生的磁场方向竖直向下,右侧的电流在O处产生的磁场方向竖直向下,方向相同,所以合磁场的方向向下.故B错误,C正确.结合安培定则,分别作出两处电流在a、b两点的磁场方向如图,可知a、b两点的磁感应强度方向相同.故D错误.故选C.3.如图所示,三根完全相同的通电直导线a、b、c平行固定,三根导线截面的连线构成一等边三角形,O点为三角形的中心,整个空间有磁感应强度大小为B、方向平行于等边三角形所在平面且垂直bc边指向a的匀强磁场。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试卷(含答案解析)
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试卷(含答案解析)一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)1.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】 【分析】要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况:地磁的南极在地理北极的附近,故右手的拇指必需指向南方,然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向. 【详解】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. 【点睛】主要考查安培定则和地磁场分布,掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在.另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定.2.已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B 的表达式:002IB r μπ=,其中r 0是该点到通电直导线的距离,I 为电流强度,μ0为比例系数(单位为N/A 2).试推断,一个半径为R 的圆环,当通过的电流为I 时,其轴线上距圆心O 点为r 0处的磁感应强度应为( )A .()2032222r I R r+ B .()032222IRR rμ+C .()2032222IR R rμ+ D .()20032222r IR rμ+【答案】C 【解析】 根据,002IB r μπ=,μ0单位为:T•m/A ; A 、等式右边单位:23m A=A/m m ,左边单位为T ,不同,故A 错误;B 、等式右边单位:3(T m/A)m A=T/m m⋅⋅,左边单位为T ,不同,故B 错误;C 、等式右边单位:23(T m/A)m A=T m⋅⋅,左边单位为T ,相同,故C 正确;D 、等式右边单位23(T m/A)m A=T m ⋅⋅,左边单位为T ,相同,但当r 0=0时B =0,显然不合实际,故D 错误;故选C.【点睛】本题要采用量纲和特殊值的方法进行判断,即先根据单位判断,再结合r 0取最小值进行分析.结合量纲和特殊值进行判断是解决物理问题的常见方法.3.如图所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路,在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环a ,下列各种情况中铜环a 中没有感应电流的是( )A .将电键突然断开的瞬间B .线圈中通以恒定的电流C .通电时,使滑动变阻器的滑片P 做加速移动D .通电时,使滑动变阻器的滑片P 做匀速移动 【答案】B 【解析】 【详解】A.将电键突然断开的瞬间,线圈产生的磁场从有到无消失,穿过铜环a 的磁通量减小,产生感应电流,故A 不符合题意;B.线圈中通以恒定的电流时,线圈产生稳恒的磁场,穿过铜环a的磁通量不变,没有感应电流产生,故B符合题意;C.通电时,使变阻器的滑片P作加速滑动时,变阻器接入电路的电阻变化,回路中电流变化,线圈产生的磁场变化,穿过铜环a磁通量变化,产生感应电流,故C不符合题意;D.通电时,使变阻器的滑片P作匀速滑动时,变阻器接入电路的电阻减小,回路中电流增大,线圈产生的磁场增强,穿过铜环a磁通量增大,产生感应电流,故D不符合题意;4.如图所示,真空中两个等量异种点电荷+q(q>0)和-q以相同角速度绕O点在纸面中沿逆时针方向匀速转动,O点离+q较近,则( )A.O点的磁感应强度方向始终垂直纸面向外B.O点的磁感应强度方向始终垂直纸面向里C.O点的磁感应强度方向随时间周期性变化D.O点的磁感应强度大小随时间周期性变化【答案】A【解析】【详解】点电荷+q绕O点匀速转动,相当于逆时针方向的环形电流,由安培定则可知,在O点产生磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外;点电荷-q绕O点匀速转动,相当于顺时针方向的环形电流,由安培定则可知,在O点产生磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里.因+q 离O点近,+q在O点激发的磁场的磁感应强度较强,故合磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外,选项A正确,B、C错误;由于+q和-q离O点的距离始终保持不变,则等效电流在该点产生的磁感应强度大小不变,合磁场的磁感应强度大小保持不变,选项D错误.5.2019年被称为5G元年,这一年全球很多国家开通了5G网络。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试卷 (word版,含解析)
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试卷 (word 版,含解析)一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)1.如图为两形状完全相同的金属环A 、B 平行竖直的固定在绝缘水平面上,且两圆环的圆心O l 、O 2的连线为一条水平线,其中M 、N 、P 为该连线上的三点,相邻两点间的距离满足MO l =O 1N=NO 2 =O 2P .当两金属环中通有从左向右看逆时针方向的大小相等的电流时,经测量可得M 点的磁感应强度大小为B 1、N 点的磁感应强度大小为B 2,如果将右侧的金属环B 取走,P 点的磁感应强度大小应为A .21B B -B .212B B -C .122B B -D .13B 【答案】B【解析】 对于图中单个环形电流,根据安培定则,其在轴线上的磁场方向均是向左,故P 点的磁场方向也是向左的.设1122MO O N NO O P l ====,设单个环形电流在距离中点l 位置的磁感应强度为1l B ,在距离中点3l 位置的磁感应强度为3l B ,故M 点磁感应强度113l l B B B =+,N 点磁感应强度211l l B B B =+,当拿走金属环B 后,P 点磁感应强度2312P l B B B B ==-,B 正确;故选B. 【点睛】本题研究矢量的叠加合成(力的合成,加速度,速度,位移,电场强度,磁感应强度等),满足平行四边形定则;掌握特殊的方法(对称法、微元法、补偿法等).2.三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上,右图为其截面图,电流方向如图所示.若每根导线的电流均为I ,每根直导线单独存在时,在三角形中心O 点产生的磁感应强度大小都是B ,则三根导线同时存在时O 点的磁感应强度大小为( )A .0B .BC .2BD .B【答案】C【解析】 分析:三角形中心O 点到三根导线的距离相等.根据安培定则判断三根导线在O 点产生的磁感应强度的方向,根据平行四边形定则进行合成,求出三根导线同时存在时的磁感应强度大小.解答:解:根据安培定则判断得知:三根导线在O点产生的磁感应强度的方向分别为:上面导线产生的B方向水平向左,大小为B;下面左边导线产生的B方向斜向左上方,与水平成60°角,下面右边导线产生的B方向斜向右上方,与水平成60°角,则根据平行四边形定则进行合成可知,下面两根导线产生的合场强大小为B,方向水平向左,所以三根导线同时存在时的磁感应强度大小为2B,方向水平向左.故选C点评:本题首先运用安培定则判断B的方向,其次要利用平行四边形定则进行合成,同时要利用好几何关系.3.如图所示,匀强磁场中有一圆形闭合线圈,线圈平面与磁感线平行,能使线圈中产生感应电流的应是下述运动中的哪一种()A.线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动B.线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动C.线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转D.线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转【答案】D【解析】【分析】【详解】A.线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故A错误.B.线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故B错误.C.线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故C错误.D.线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转时,磁通量从无到有发生变化,线圈中有感应电流产生;故D正确.故选D.【点睛】感应电流产生的条件有两个:一是线圈要闭合;二是磁通量发生变化.4.如图为两组同心闭合线圈的俯视图,若内线圈通有图示的I1方向的电流,则当I1增大时外线圈中的感应电流I2的方向及I2受到的安培力F的方向分别是( )A.I2顺时针方向,F沿半径指向圆心B.I2顺时针方向,F沿半径背离圆心向外C.I2逆时针方向,F沿半径指向圆心D.I2逆时针方向,F沿半径背离圆心向外【答案】D【解析】【详解】如图内线圈的电流方向为顺时针方向,由安培定则分析得知,外线圈中磁通量方向向里,当I1增大时,穿过外线圈的磁通量增大,根据楞次定律判断外线圈中的感应电流I2的方向为逆时针,外线圈所在处磁场方向向外。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试卷(含答案解析)
高中物理必修第3册第十三章电磁感应与电磁波试卷测试卷(含答案解析)一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)1.三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上,右图为其截面图,电流方向如图所示.若每根导线的电流均为I,每根直导线单独存在时,在三角形中心O点产生的磁感应强度大小都是B,则三根导线同时存在时O点的磁感应强度大小为()A.0 B.B C.2B D.B【答案】C【解析】分析:三角形中心O点到三根导线的距离相等.根据安培定则判断三根导线在O点产生的磁感应强度的方向,根据平行四边形定则进行合成,求出三根导线同时存在时的磁感应强度大小.解答:解:根据安培定则判断得知:三根导线在O点产生的磁感应强度的方向分别为:上面导线产生的B方向水平向左,大小为B;下面左边导线产生的B方向斜向左上方,与水平成60°角,下面右边导线产生的B方向斜向右上方,与水平成60°角,则根据平行四边形定则进行合成可知,下面两根导线产生的合场强大小为B,方向水平向左,所以三根导线同时存在时的磁感应强度大小为2B,方向水平向左.故选C点评:本题首先运用安培定则判断B的方向,其次要利用平行四边形定则进行合成,同时要利用好几何关系.2.如图所示,匀强磁场中有一圆形闭合线圈,线圈平面与磁感线平行,能使线圈中产生感应电流的应是下述运动中的哪一种()A.线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动B.线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动C.线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转D .线圈绕着与磁场垂直的直径cd 旋转【答案】D【解析】【分析】【详解】A .线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故A 错误.B .线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故B 错误.C .线圈绕着与磁场平行的直径ab 旋转时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故C 错误.D .线圈绕着与磁场垂直的直径cd 旋转时,磁通量从无到有发生变化,线圈中有感应电流产生;故D 正确.故选D .【点睛】感应电流产生的条件有两个:一是线圈要闭合;二是磁通量发生变化.3.三根通电长直导线垂直纸面平行固定,其截面构成一正三角形,O 为三角形的重心,通过三根直导线的电流分别用I 1、I 2、I 3表示,方向如图。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试卷 (word版,含解析)
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试卷 (word 版,含解析)一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)1.如图为两形状完全相同的金属环A 、B 平行竖直的固定在绝缘水平面上,且两圆环的圆心O l 、O 2的连线为一条水平线,其中M 、N 、P 为该连线上的三点,相邻两点间的距离满足MO l =O 1N=NO 2 =O 2P .当两金属环中通有从左向右看逆时针方向的大小相等的电流时,经测量可得M 点的磁感应强度大小为B 1、N 点的磁感应强度大小为B 2,如果将右侧的金属环B 取走,P 点的磁感应强度大小应为A .21B B -B .212B B -C .122B B -D .13B 【答案】B【解析】 对于图中单个环形电流,根据安培定则,其在轴线上的磁场方向均是向左,故P 点的磁场方向也是向左的.设1122MO O N NO O P l ====,设单个环形电流在距离中点l 位置的磁感应强度为1l B ,在距离中点3l 位置的磁感应强度为3l B ,故M 点磁感应强度113l l B B B =+,N 点磁感应强度211l l B B B =+,当拿走金属环B 后,P 点磁感应强度2312P l B B B B ==-,B 正确;故选B. 【点睛】本题研究矢量的叠加合成(力的合成,加速度,速度,位移,电场强度,磁感应强度等),满足平行四边形定则;掌握特殊的方法(对称法、微元法、补偿法等).2.三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上,右图为其截面图,电流方向如图所示.若每根导线的电流均为I ,每根直导线单独存在时,在三角形中心O 点产生的磁感应强度大小都是B ,则三根导线同时存在时O 点的磁感应强度大小为( )A .0B .BC .2BD .B【答案】C【解析】 分析:三角形中心O 点到三根导线的距离相等.根据安培定则判断三根导线在O 点产生的磁感应强度的方向,根据平行四边形定则进行合成,求出三根导线同时存在时的磁感应强度大小.解答:解:根据安培定则判断得知:三根导线在O点产生的磁感应强度的方向分别为:上面导线产生的B方向水平向左,大小为B;下面左边导线产生的B方向斜向左上方,与水平成60°角,下面右边导线产生的B方向斜向右上方,与水平成60°角,则根据平行四边形定则进行合成可知,下面两根导线产生的合场强大小为B,方向水平向左,所以三根导线同时存在时的磁感应强度大小为2B,方向水平向左.故选C点评:本题首先运用安培定则判断B的方向,其次要利用平行四边形定则进行合成,同时要利用好几何关系.3.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】【分析】要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况:地磁的南极在地理北极的附近,故右手的拇指必需指向南方,然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向.【详解】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.【点睛】主要考查安培定则和地磁场分布,掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在.另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定.4.如图所示,匀强磁场中有一圆形闭合线圈,线圈平面与磁感线平行,能使线圈中产生感应电流的应是下述运动中的哪一种()A.线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动B.线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动C.线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转D.线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转【答案】D【解析】【分析】【详解】A.线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故A错误.B.线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故B错误.C.线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故C错误.D.线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转时,磁通量从无到有发生变化,线圈中有感应电流产生;故D正确.故选D.【点睛】感应电流产生的条件有两个:一是线圈要闭合;二是磁通量发生变化.5.如图,在直角三角形ACD区域的C、D两点分别固定着两根垂直纸面的长直导线,导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流,∠A=90︒,∠C=30︒,E是CD边的中点,此时E 点的磁感应强度大小为B,若仅将D处的导线平移至A处,则E点的磁感应强度()A.大小仍为B,方向垂直于AC向上B 3,方向垂直于AC向下C .大小为32B ,方向垂直于AC 向上D .大小为3B ,方向垂直于AC 向下【答案】B【解析】【分析】【详解】根据对称性C 、D 两点分别固定着两根垂直纸面的长直导线在E 点产生的磁感应强度02B B =由几何关系可知 AE =CE =DE所以若仅将D 处的导线平移至A 处在E 处产生的磁感应强度仍为B 0,如图所示仅将D 处的导线平移至A 处,则E 点的磁感应强度为032cos302B B B '=︒=方向垂直于AC 向下。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试卷 (word版,含解析)
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试卷 (word 版,含解析)一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)1.如图为两形状完全相同的金属环A 、B 平行竖直的固定在绝缘水平面上,且两圆环的圆心O l 、O 2的连线为一条水平线,其中M 、N 、P 为该连线上的三点,相邻两点间的距离满足MO l =O 1N=NO 2 =O 2P .当两金属环中通有从左向右看逆时针方向的大小相等的电流时,经测量可得M 点的磁感应强度大小为B 1、N 点的磁感应强度大小为B 2,如果将右侧的金属环B 取走,P 点的磁感应强度大小应为A .21B B - B .212B B -C .122B B -D .13B 【答案】B 【解析】对于图中单个环形电流,根据安培定则,其在轴线上的磁场方向均是向左,故P 点的磁场方向也是向左的.设1122MO O N NO O P l ====,设单个环形电流在距离中点l 位置的磁感应强度为1l B ,在距离中点3l 位置的磁感应强度为3l B ,故M 点磁感应强度113l l B B B =+,N 点磁感应强度211l l B B B =+,当拿走金属环B 后,P 点磁感应强度2312P l B B B B ==-,B 正确;故选B. 【点睛】本题研究矢量的叠加合成(力的合成,加速度,速度,位移,电场强度,磁感应强度等),满足平行四边形定则;掌握特殊的方法(对称法、微元法、补偿法等).2.如图所示,匀强磁场中有一圆形闭合线圈,线圈平面与磁感线平行,能使线圈中产生感应电流的应是下述运动中的哪一种( )A .线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动B .线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动C .线圈绕着与磁场平行的直径ab 旋转D .线圈绕着与磁场垂直的直径cd 旋转 【答案】D 【解析】【详解】A.线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故A错误.B.线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故B错误.C.线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故C错误.D.线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转时,磁通量从无到有发生变化,线圈中有感应电流产生;故D正确.故选D.【点睛】感应电流产生的条件有两个:一是线圈要闭合;二是磁通量发生变化.3.已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B的表达式:02IBrμπ=,其中r0是该点到通电直导线的距离,I为电流强度,μ0为比例系数(单位为N/A2).试推断,一个半径为R的圆环,当通过的电流为I时,其轴线上距圆心O点为r0处的磁感应强度应为()A.()232222r IR r+B.()32222IRR rμ+C.()232222IRR rμ+D.()20032222r IR rμ+【答案】C【解析】根据,02IBrμπ=,μ0单位为:T•m/A;A、等式右边单位:23m A=A/mm,左边单位为T,不同,故A错误;B、等式右边单位:3(T m/A)m A=T/mm⋅⋅,左边单位为T,不同,故B错误;C、等式右边单位:23(T m/A)m A=Tm⋅⋅,左边单位为T,相同,故C正确;D、等式右边单位23(T m/A)m A=Tm⋅⋅,左边单位为T,相同,但当r0=0时B=0,显然不合实际,故D错【点睛】本题要采用量纲和特殊值的方法进行判断,即先根据单位判断,再结合r0取最小值进行分析.结合量纲和特殊值进行判断是解决物理问题的常见方法.4.当导线中分别通以图示方向的电流,小磁针静止时北极指向读者的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】【详解】A、通电直导线电流从左向右,根据右手螺旋定则,则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里,所以小磁针静止时北极背离读者,故A错误;B、如图所示,根据右手螺旋定则,磁场的方向逆时针(从上向下看),因此小磁针静止时北极背离读者,故B错误;C、环形导线的电流方向如图所示,根据右手螺旋定则,则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外,所以小磁针静止时北极指向读者,故C正确;D、根据右手螺旋定则,结合电流的方向,则通电螺线管的内部磁场方向,由右向左,则小磁针的静止时北极指向左,故D错误;5.正三角形ABC在纸面内,在顶点B、C处分别有垂直纸面的长直导线,通有方向如图所示、大小相等的电流,正方形abcd也在纸面内,A点为正方形对角线的交点,ac连线与BC平行,要使A点处的磁感应强度为零,可行的措施是A.在a点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外B.在b点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里C.在c点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外D.在d点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里【答案】A【解析】【详解】由图可知,B导线中方向向里,C导线中方向向外,根据安培定则知两导线在a点处的磁'=.如图所示:感应强度方向夹角为120°,合磁感应强度B B要使A点处的磁感应强度为零,则:A.在a点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外,根据安培定则可知a 在A点产生的磁场方向向上,A点处的磁感应强度可能为零,故A正确;B.在b点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里,根据安培定则可知b 在A点产生的磁场方向向左,A点处的磁感应强度不可能为零,故B错误;C.在c点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外,根据安培定则可知c 在A点产生的磁场方向向下,A点处的磁感应强度不可能为零,故C错误;D.在d点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里,根据安培定则可知b 在A点产生的磁场方向向右,A点处的磁感应强度不可能为零,故D错误。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波测试卷测试卷(含答案解析)
高中物理必修第3册第十三章电磁感应与电磁波测试卷测试卷(含答案解析)一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)1.如图甲,一电流强度为I的通电直导线在其中垂线上A点处的磁感应强度B∝,式中r是A点到直导线的距离.在图乙中是一电流强度为I的通电圆环,O是圆环的圆心,圆环的半径为R,B是圆环轴线上的一点,OB间的距离是r0,请你猜测B点处的磁感应强度是( )A.22R IBr∝B.()3222IBR r∝+C.()23222R IBR r∝+D.()23222r IBR r∝+【答案】C【解析】因一电流强度为I的通电直导线在其中垂线上A点处的磁感应强度B∝Ir,设比例系数为k,得:B=KIr,其中Ir的单位A/m;22R Ir的单位为A,当r0为零时,O点的磁场强度变为无穷大了,不符合实际,选项A错误.()3222IR r+的单位为A/m3,单位不相符,选项B错误,()23222R IR r+的单位为A/m,单位相符;当r0为零时,也符合实际,选项C正确.()23222r IR r+的单位为A/m,单位相符;但当r0为零时,O点的磁场强度变为零了,不符合实际,选项D错误;故选C.点睛:本题关键是结合量纲和特殊值进行判断,是解决物理问题的常见方法,同时要注意排除法的应用,有时能事半功倍.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】【分析】要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况:地磁的南极在地理北极的附近,故右手的拇指必需指向南方,然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向.【详解】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.【点睛】主要考查安培定则和地磁场分布,掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在.另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定.3.如图为两组同心闭合线圈的俯视图,若内线圈通有图示的I1方向的电流,则当I1增大时外线圈中的感应电流I2的方向及I2受到的安培力F的方向分别是( )A.I2顺时针方向,F沿半径指向圆心B.I2顺时针方向,F沿半径背离圆心向外C.I2逆时针方向,F沿半径指向圆心D.I2逆时针方向,F沿半径背离圆心向外【答案】D【解析】【详解】如图内线圈的电流方向为顺时针方向,由安培定则分析得知,外线圈中磁通量方向向里,当I 1增大时,穿过外线圈的磁通量增大,根据楞次定律判断外线圈中的感应电流I 2的方向为逆时针,外线圈所在处磁场方向向外。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试卷(解析版)
高中物理必修第3册第十三章电磁感应与电磁波试卷测试卷(解析版)一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)1.如图所示,通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间,ab和cd是放在导轨上的两根金属棒,它们分别静止在螺线管的左右两侧,现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动,则ab和cd棒的运动情况是()A.ab向左运动,cd向右运动B.ab向右运动,cd向左运动C.ab、cd都向右运动D.ab、cd保持静止【答案】A【解析】【分析】【详解】由安培定则可知螺线管中磁感线方向向上,金属棒ab、cd处的磁感线方向均向下,当滑动触头向左滑动时,螺线管中电流增大,因此磁场变强,即磁感应强度变大,回路中的磁通量增大,由楞次定律知,感应电流方向为a→c→d→b→a,由左手定则知ab受安培力方向向左,cd受安培力方向向右,故ab向左运动,cd向右运动;A. ab向左运动,cd向右运动,与结果一致,故A正确;B. ab向右运动,cd向左运动,与结果不一致,故B错误;C. ab、cd都向右运动,与结果不一致,故C错误;D. ab、cd保持静止,与结果不一致,故D错误;2.取两个完全相同的长导线,用其中一根绕成如图(a)所示的螺线管,当该螺线管中通以电流强度为I的电流时,测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B,若将另一根长导线对折后绕成如图(b)所示的螺线管,并通以电流强度也为I的电流时,则在螺线管内中部的磁感应强度大小为()A.0 B.0.5B C.B D.2 B【答案】A【解析】试题分析:乙为双绕线圈,两股导线产生的磁场相互抵消,管内磁感应强度为零,故A正确.考点:磁场的叠加名师点睛:本题比较简单,考查了通电螺线管周围的磁场,弄清两图中电流以及导线的绕法的异同即可正确解答本题.3.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】 【分析】要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况:地磁的南极在地理北极的附近,故右手的拇指必需指向南方,然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向. 【详解】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. 【点睛】主要考查安培定则和地磁场分布,掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在.另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定.4.已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B 的表达式:002IB r μπ=,其中r 0是该点到通电直导线的距离,I 为电流强度,μ0为比例系数(单位为N/A 2).试推断,一个半径为R 的圆环,当通过的电流为I 时,其轴线上距圆心O 点为r 0处的磁感应强度应为( )A .()2032222r I R r+ B .()032222IRR rμ+C .()2032222IR R rμ+ D .()20032222r IR rμ+【答案】C 【解析】 根据,002IB r μπ=,μ0单位为:T•m/A ; A 、等式右边单位:23m A=A/m m ,左边单位为T ,不同,故A 错误;B 、等式右边单位:3(T m/A)m A=T/m m⋅⋅,左边单位为T ,不同,故B 错误;C 、等式右边单位:23(T m/A)m A=T m⋅⋅,左边单位为T ,相同,故C 正确;D 、等式右边单位23(T m/A)m A=T m ⋅⋅,左边单位为T ,相同,但当r 0=0时B =0,显然不合实际,故D 错误;故选C.【点睛】本题要采用量纲和特殊值的方法进行判断,即先根据单位判断,再结合r 0取最小值进行分析.结合量纲和特殊值进行判断是解决物理问题的常见方法.5.三根通电长直导线垂直纸面平行固定,其截面构成一正三角形,O 为三角形的重心,通过三根直导线的电流分别用I 1、I 2、I 3表示,方向如图。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷达标检测卷(Word版 含解析)
高中物理必修第3册第十三章电磁感应与电磁波试卷达标检测卷(Word版含解析)一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)1.如图所示,通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间,ab和cd是放在导轨上的两根金属棒,它们分别静止在螺线管的左右两侧,现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动,则ab和cd棒的运动情况是()A.ab向左运动,cd向右运动B.ab向右运动,cd向左运动C.ab、cd都向右运动D.ab、cd保持静止【答案】A【解析】【分析】【详解】由安培定则可知螺线管中磁感线方向向上,金属棒ab、cd处的磁感线方向均向下,当滑动触头向左滑动时,螺线管中电流增大,因此磁场变强,即磁感应强度变大,回路中的磁通量增大,由楞次定律知,感应电流方向为a→c→d→b→a,由左手定则知ab受安培力方向向左,cd受安培力方向向右,故ab向左运动,cd向右运动;A. ab向左运动,cd向右运动,与结果一致,故A正确;B. ab向右运动,cd向左运动,与结果不一致,故B错误;C. ab、cd都向右运动,与结果不一致,故C错误;D. ab、cd保持静止,与结果不一致,故D错误;2.三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上,右图为其截面图,电流方向如图所示.若每根导线的电流均为I,每根直导线单独存在时,在三角形中心O点产生的磁感应强度大小都是B,则三根导线同时存在时O点的磁感应强度大小为()A.0 B.B C.2B D.B【答案】C【解析】分析:三角形中心O点到三根导线的距离相等.根据安培定则判断三根导线在O点产生的磁感应强度的方向,根据平行四边形定则进行合成,求出三根导线同时存在时的磁感应强度大小.解答:解:根据安培定则判断得知:三根导线在O点产生的磁感应强度的方向分别为:上面导线产生的B方向水平向左,大小为B;下面左边导线产生的B方向斜向左上方,与水平成60°角,下面右边导线产生的B方向斜向右上方,与水平成60°角,则根据平行四边形定则进行合成可知,下面两根导线产生的合场强大小为B,方向水平向左,所以三根导线同时存在时的磁感应强度大小为2B,方向水平向左.故选C点评:本题首先运用安培定则判断B的方向,其次要利用平行四边形定则进行合成,同时要利用好几何关系.3.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】【分析】要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况:地磁的南极在地理北极的附近,故右手的拇指必需指向南方,然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向.【详解】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.【点睛】主要考查安培定则和地磁场分布,掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在.另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定.4.如图所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路,在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环a,下列各种情况中铜环a中没有感应电流的是()A.将电键突然断开的瞬间B.线圈中通以恒定的电流C.通电时,使滑动变阻器的滑片P做加速移动D.通电时,使滑动变阻器的滑片P做匀速移动【答案】B【解析】【详解】A.将电键突然断开的瞬间,线圈产生的磁场从有到无消失,穿过铜环a的磁通量减小,产生感应电流,故A不符合题意;B.线圈中通以恒定的电流时,线圈产生稳恒的磁场,穿过铜环a的磁通量不变,没有感应电流产生,故B符合题意;C.通电时,使变阻器的滑片P作加速滑动时,变阻器接入电路的电阻变化,回路中电流变化,线圈产生的磁场变化,穿过铜环a磁通量变化,产生感应电流,故C不符合题意;D.通电时,使变阻器的滑片P作匀速滑动时,变阻器接入电路的电阻减小,回路中电流增大,线圈产生的磁场增强,穿过铜环a磁通量增大,产生感应电流,故D不符合题意;5.在物理学的发展过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.下列表述符合物理学史实的是()A.法拉第首先引入电场线和磁感线,极大地促进了人类对电磁现象的研究B.伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证C.牛顿利用“理想斜面实验”推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点D.胡克认为弹簧的弹力与弹簧的长度成正比【答案】A【解析】【详解】A、法拉第首先引入电场线和磁感线,极大地促进了他对电磁现象的研究,故A正确;B、伽利略用数学和逻辑推理得出了自由落体的速度与下落时间成正比,而不是直接用实验验证这个结论.故B错误.C、伽利略利用“理想斜面实验”推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点,故C错误;D、胡克认为弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,故D错误.故选A.【点睛】本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一.6.下列关于电磁感应现象的认识,正确的是( )A.它最先是由奥斯特通过实验发现的B.它说明了电能生磁C.它是指变化的磁场产生电流的现象D.它揭示了电流受到安培力的原因【答案】C【解析】【分析】【详解】电磁感应现象最先是由法拉第通过实验发现的,它说明了磁能生电的问题,它是指变化的磁场产生电流的现象,故选项C正确.7.通电直导线在其周围形成的磁场中某一点的磁感应强度大小与电流的大小成正比,与该点到导线的垂直距离成反比.如图所示,菱形ABCD在水平面内,O点为菱形的中心,∠DAB=60°,在A、B、C三点垂直于水平面放置三根平行直导线,导线中电流的大小和方向均相同,则O点和D点处的磁感应强度方向的关系以及大小之比为( )A.相反,1∶2 B.相同,1∶1C.垂直,2∶1 D.垂直,1∶2【答案】B【解析】【详解】如图甲所示,A、C处导线在O点处产生的磁场的磁感应强度等大反向,矢量和为零,B处导线在O点处产生的磁场的磁感应强度沿OC方向,设菱形的边长为a,导线中的电流大小为I,则O点处的磁感应强度大小为02BkIa=.如图乙所示,A、C处导线在D点处产生的磁场的磁感应强度的矢量和为kIa,方向垂直BD向右,B处导线在D点处产生的磁场的磁感应强度方向垂直BD向右,大小为kIa,因此D点处的磁感应强度方向垂直BD向右,大小为2DBkIa=,则O、D两点处的磁感应强度方向相同,大小之比为1∶1,B正确.8.如图所示为两条长直平行导线的横截面图,两导线中均通有垂直纸面向外、强度大小相等的电流,图中的水平虚线为两导线连线的垂直平分线,A、B两点关于交点O对称,已知A点与其中一根导线的连线与垂直平分线的夹角为θ=30°,且其中任意一根导线在A点所产生的磁场的磁感应强度大小为B。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试卷(解析版)
高中物理必修第3册第十三章电磁感应与电磁波试卷测试卷(解析版)一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)1.如图所示,通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间,ab和cd是放在导轨上的两根金属棒,它们分别静止在螺线管的左右两侧,现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动,则ab和cd棒的运动情况是()A.ab向左运动,cd向右运动B.ab向右运动,cd向左运动C.ab、cd都向右运动D.ab、cd保持静止【答案】A【解析】【分析】【详解】由安培定则可知螺线管中磁感线方向向上,金属棒ab、cd处的磁感线方向均向下,当滑动触头向左滑动时,螺线管中电流增大,因此磁场变强,即磁感应强度变大,回路中的磁通量增大,由楞次定律知,感应电流方向为a→c→d→b→a,由左手定则知ab受安培力方向向左,cd受安培力方向向右,故ab向左运动,cd向右运动;A. ab向左运动,cd向右运动,与结果一致,故A正确;B. ab向右运动,cd向左运动,与结果不一致,故B错误;C. ab、cd都向右运动,与结果不一致,故C错误;D. ab、cd保持静止,与结果不一致,故D错误;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】【分析】要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况:地磁的南极在地理北极的附近,故右手的拇指必需指向南方,然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向.【详解】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.【点睛】主要考查安培定则和地磁场分布,掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在.另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定.3.分子运动看不见、摸不着,不好研究,但科学家可以通过研究墨水的扩散现象认识它,这种方法在科学上叫做“转换法”,下面是小红同学在学习中遇到的四个研究实例,其中采取的方法与刚才研究分子运动的方法相同的是()A.研究电流、电压和电阻关系时,先使电阻不变去研究电流与电压的关系;然后再让电压不变去研究电流与电阻的关系B.用磁感线去研究磁场问题C.研究电流时,将它比做水流D.电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定【答案】D【解析】【分析】【详解】A.这种研究方法叫控制变量法,让一个量发生变化,其它量不变,A错误;B.用磁感线去研究磁场问题的方法是建立模型法,使抽象的问题具体化,B错误C.将电流比做水流,这是类比法,C错误D.判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定,即将电流的有无转化为灯泡是否发光,故是转化法,D正确。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷达标检测(Word版 含解析)
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷达标检测(Word 版 含解析)一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)1.如图甲,一电流强度为I 的通电直导线在其中垂线上A 点处的磁感应强度B∝,式中r 是A 点到直导线的距离.在图乙中是一电流强度为I 的通电圆环,O 是圆环的圆心,圆环的半径为R ,B 是圆环轴线上的一点,OB 间的距离是r 0,请你猜测B 点处的磁感应强度是( )A .220R IB r ∝B .()32220IB Rr∝+C .()232220R IB Rr ∝+D .()2032220r IB Rr∝+【答案】C 【解析】因一电流强度为I 的通电直导线在其中垂线上A 点处的磁感应强度B ∝ I r,设比例系数为k ,得:B=K I r ,其中 Ir的单位A/m ;220R I r 的单位为A ,当r 0为零时,O 点的磁场强度变为无穷大了,不符合实际,选项A 错误.()32220IRr+ 的单位为A/m 3,单位不相符,选项B 错误,()232220R IRr+的单位为A/m ,单位相符;当r 0为零时,也符合实际,选项C 正确.()2032220r IRr+ 的单位为A/m ,单位相符;但当r 0为零时,O 点的磁场强度变为零了,不符合实际,选项D 错误;故选C .点睛:本题关键是结合量纲和特殊值进行判断,是解决物理问题的常见方法,同时要注意排除法的应用,有时能事半功倍.2.已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B的表达式:02IBrμπ=,其中r0是该点到通电直导线的距离,I为电流强度,μ0为比例系数(单位为N/A2).试推断,一个半径为R的圆环,当通过的电流为I时,其轴线上距圆心O点为r0处的磁感应强度应为()A.()232222r IR r+B.()32222IRR rμ+C.()232222IRR rμ+D.()20032222r IR rμ+【答案】C【解析】根据,02IBrμπ=,μ0单位为:T•m/A;A、等式右边单位:23m A=A/mm,左边单位为T,不同,故A错误;B、等式右边单位:3(T m/A)m A=T/mm⋅⋅,左边单位为T,不同,故B错误;C、等式右边单位:23(T m/A)m A=Tm⋅⋅,左边单位为T,相同,故C正确;D、等式右边单位23(T m/A)m A=Tm⋅⋅,左边单位为T,相同,但当r0=0时B=0,显然不合实际,故D错误;故选C.【点睛】本题要采用量纲和特殊值的方法进行判断,即先根据单位判断,再结合r0取最小值进行分析.结合量纲和特殊值进行判断是解决物理问题的常见方法.3.如图所示为六根与水平面平行的导线的横截面示意图,导线分布在正六边形的六个角,导线所通电流方向已在图中标出。
常德市高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷检测题
常德市高中物理必修第3册第十三章电磁感应与电磁波试卷检测题一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)1.如图所示,匀强磁场中有一圆形闭合线圈,线圈平面与磁感线平行,能使线圈中产生感应电流的应是下述运动中的哪一种()A.线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动B.线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动C.线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转D.线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转【答案】D【解析】【分析】【详解】A.线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故A错误.B.线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故B错误.C.线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故C错误.D.线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转时,磁通量从无到有发生变化,线圈中有感应电流产生;故D正确.故选D.【点睛】感应电流产生的条件有两个:一是线圈要闭合;二是磁通量发生变化.2.分子运动看不见、摸不着,不好研究,但科学家可以通过研究墨水的扩散现象认识它,这种方法在科学上叫做“转换法”,下面是小红同学在学习中遇到的四个研究实例,其中采取的方法与刚才研究分子运动的方法相同的是()A.研究电流、电压和电阻关系时,先使电阻不变去研究电流与电压的关系;然后再让电压不变去研究电流与电阻的关系B.用磁感线去研究磁场问题C.研究电流时,将它比做水流D.电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定【答案】D【解析】【分析】【详解】A.这种研究方法叫控制变量法,让一个量发生变化,其它量不变,A错误;B.用磁感线去研究磁场问题的方法是建立模型法,使抽象的问题具体化,B错误C.将电流比做水流,这是类比法,C错误D.判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定,即将电流的有无转化为灯泡是否发光,故是转化法,D正确。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试卷附答案
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试卷附答案一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)1.如图为两形状完全相同的金属环A 、B 平行竖直的固定在绝缘水平面上,且两圆环的圆心O l 、O 2的连线为一条水平线,其中M 、N 、P 为该连线上的三点,相邻两点间的距离满足MO l =O 1N=NO 2 =O 2P .当两金属环中通有从左向右看逆时针方向的大小相等的电流时,经测量可得M 点的磁感应强度大小为B 1、N 点的磁感应强度大小为B 2,如果将右侧的金属环B 取走,P 点的磁感应强度大小应为A .21B B -B .212B B -C .122B B -D .13B 【答案】B【解析】 对于图中单个环形电流,根据安培定则,其在轴线上的磁场方向均是向左,故P 点的磁场方向也是向左的.设1122MO O N NO O P l ====,设单个环形电流在距离中点l 位置的磁感应强度为1l B ,在距离中点3l 位置的磁感应强度为3l B ,故M 点磁感应强度113l l B B B =+,N 点磁感应强度211l l B B B =+,当拿走金属环B 后,P 点磁感应强度2312P l B B B B ==-,B 正确;故选B. 【点睛】本题研究矢量的叠加合成(力的合成,加速度,速度,位移,电场强度,磁感应强度等),满足平行四边形定则;掌握特殊的方法(对称法、微元法、补偿法等).2.如图所示,匀强磁场中有一圆形闭合线圈,线圈平面与磁感线平行,能使线圈中产生感应电流的应是下述运动中的哪一种( )A .线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动B .线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动C .线圈绕着与磁场平行的直径ab 旋转D .线圈绕着与磁场垂直的直径cd 旋转【答案】D【解析】【分析】【详解】A.线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故A错误.B.线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故B错误.C.线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故C错误.D.线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转时,磁通量从无到有发生变化,线圈中有感应电流产生;故D正确.故选D.【点睛】感应电流产生的条件有两个:一是线圈要闭合;二是磁通量发生变化.3.分子运动看不见、摸不着,不好研究,但科学家可以通过研究墨水的扩散现象认识它,这种方法在科学上叫做“转换法”,下面是小红同学在学习中遇到的四个研究实例,其中采取的方法与刚才研究分子运动的方法相同的是()A.研究电流、电压和电阻关系时,先使电阻不变去研究电流与电压的关系;然后再让电压不变去研究电流与电阻的关系B.用磁感线去研究磁场问题C.研究电流时,将它比做水流D.电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定【答案】D【解析】【分析】【详解】A.这种研究方法叫控制变量法,让一个量发生变化,其它量不变,A错误;B.用磁感线去研究磁场问题的方法是建立模型法,使抽象的问题具体化,B错误C.将电流比做水流,这是类比法,C错误D.判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定,即将电流的有无转化为灯泡是否发光,故是转化法,D正确。
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常德市高中物理必修第3册第十三章电磁感应与电磁波试卷检测题一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)1.已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B的表达式:02IBrμπ=,其中r0是该点到通电直导线的距离,I为电流强度,μ0为比例系数(单位为N/A2).试推断,一个半径为R的圆环,当通过的电流为I时,其轴线上距圆心O点为r0处的磁感应强度应为()A.()232222r IR r+B.()32222IRR rμ+C.()232222IRR rμ+D.()20032222r IR rμ+【答案】C【解析】根据,02IBrμπ=,μ0单位为:T•m/A;A、等式右边单位:23m A=A/mm,左边单位为T,不同,故A错误;B、等式右边单位:3(T m/A)m A=T/mm⋅⋅,左边单位为T,不同,故B错误;C、等式右边单位:23(T m/A)m A=Tm⋅⋅,左边单位为T,相同,故C正确;D、等式右边单位23(T m/A)m A=Tm⋅⋅,左边单位为T,相同,但当r0=0时B=0,显然不合实际,故D错误;故选C.【点睛】本题要采用量纲和特殊值的方法进行判断,即先根据单位判断,再结合r0取最小值进行分析.结合量纲和特殊值进行判断是解决物理问题的常见方法.2.在物理学的发展过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.下列表述符合物理学史实的是()A.法拉第首先引入电场线和磁感线,极大地促进了人类对电磁现象的研究B.伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证C.牛顿利用“理想斜面实验”推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点D.胡克认为弹簧的弹力与弹簧的长度成正比【答案】A【解析】【详解】A、法拉第首先引入电场线和磁感线,极大地促进了他对电磁现象的研究,故A正确;B、伽利略用数学和逻辑推理得出了自由落体的速度与下落时间成正比,而不是直接用实验验证这个结论.故B错误.C、伽利略利用“理想斜面实验”推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点,故C错误;D、胡克认为弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,故D错误.故选A.【点睛】本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一.3.如图所示,两根相互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。
O为MN的中点,P为MN连线的中垂线。
一质子此时恰好经过P点,速度方向指向O点。
下列说法正确的是A.O点处的磁感应强度为零B.质子将向右偏转C.质子将垂直于纸面向外偏转D.质子将做直线运动【答案】D【解析】【详解】A、根据右手螺旋定则,M处导线在o点产生的磁场方向竖直向下,N处导线在o点产生的磁场方向竖直向下,合成后磁感应强度不等于0,故A错误;BCD、M在P处产生的磁场方向垂直于P M偏下, N在P处产生的磁场方向垂直于P N偏下,根据平行四边形定则,知P处的磁场方向竖直向下,根据左手定则,质子不受到的洛伦兹力作用,将做直线运动,故BC错误,D正确;故选D。
4.三根通电长直导线平行放置,其截面构成等边三角形,O点为三角形的中心,通过三根直导线的电流大小分别用小I1,I2、I3表示,电流方向如图所示.当I1=I2=I3=I时,O点的磁感应强度大小为B,通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小跟电流成正比,则下列说法正确的是()A.当I1=3I,I2=I3=I时,O点的磁感应强度大小为2B B.当I1=3I,I2=I3=I时,O点的磁感应强度大小为3BC.当I2=3I,I1=I3=I时,O点的磁感应强度大小为3 2BD.当I3=3I,I1=I2=I时,O点的磁感应强度大小为23B【答案】A【解析】【详解】AB.根据安培定则画出I1、I2、I3在O点的磁感应强度示意图,当I1=I2=I3时,令B1=B2=B3=B0,示意图如图甲所示根据磁场叠加原理,可知此时O点的磁感应强度大小B与B0满足关系01 2B B;当I1=3I2,I2=I3=I时,B1=3B0,B2=B3=B0,示意图如图乙所示由图乙解得O点的磁感应强度大小为4B0=2B,故A正确,B错误;CD.当I2=3I,I1=I3=I时,B1=B3=B0,B2=3B0,示意图如图丙所示由图丙解得O 点的磁感应强度大小为0233B B =,同理可得,当I 3=3I ,I 1=I 2=I 时,O 点的磁感应强度大小也为3B ,故CD 错误。
故选A 。
5.如图所示,ACE 是半圆弧,O 为圆心,C 为半圆弧的最高点,37COD ∠=︒,A 、C 、D 处各有一垂直纸面的通电直导线,电流大小均为I ,长度均为L ,A 和D 处通电直导线的电流方向垂直纸面向外,C 处通电直导线的电流方向垂直纸面向里,三根通电直导线在O 点处产生的磁感应强度大小均为B ,则O 处的磁感应强度大小为( )A 5B B .2BC .55B D .0【答案】C 【解析】 【详解】根据右手螺旋定则画出A 、C 、D 各通电直导线在O 处产生的磁感应强度,如图所示。
将D B 分解到水平和竖直两个方向上,并分别在两个方向合成,则水平方向的合矢量cos370.2x B B B B ︒=-=竖直方向的合矢量sin370.4y B B B B ︒=-=所以O 点处的磁感应强度大小225(0.2)(0.4)O B B B B =+=故选C。
6.如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框,在下列四种情况下,线框中会产生感应电流的是( )A.线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动B.线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动C.线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线 AB 转动D.线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线 CD 转动【答案】C【解析】【分析】【详解】产生感应电流的条件是穿过闭合线圈的磁通量发生变化,ABD中线圈中的磁通量都不发生变化,只有C中闭合线圈的磁通量发生变化。
故选:C。
7.如图所示为两条长直平行导线的横截面图,两导线中均通有垂直纸面向外、强度大小相等的电流,图中的水平虚线为两导线连线的垂直平分线,A、B两点关于交点O对称,已知A点与其中一根导线的连线与垂直平分线的夹角为θ=30°,且其中任意一根导线在A点所产生的磁场的磁感应强度大小为B。
则下列说法正确的是()A.根据对称性可知A、B两点的磁感应强度方向相同B.A、B3BC.A、B两点磁感应强度大小均为BD.在连线的中垂线上所有点的磁感应强度一定不为零【答案】B【解析】【分析】【详解】A.根据安培定则判断得知,两根通电导线产生的磁场方向均沿逆时针方向,由于对称,两根通电导线在A、B两点产生的磁感应强度大小相等,根据平行四边形进行合成得到,A、B两点的磁感应强度大小相等,A点磁场向下,B点磁场向上,方向相反,A错误;BC.两根导线在A点产生的磁感应强度的方向如图所示根据平行四边形定则进行合成,得到A点的磁感应强度大小为︒=2cos303B B同理,B点的磁感应强度大小也为︒=B B2cos303B正确、C错误;D.只有当两根通电导线在同一点产生的磁感应强度大小相等、方向相反时,合磁感应强度才为零,则知O点的磁感应强度为零,D错误。
故选B。
8.如图是生产中常用的一种延时继电器,铁芯上有两个线圈P和Q,线圈P与电源连接,线圈Q与电流表G连接,分别构成闭合回路。
下列说法正确的是()A.闭合S瞬间,线圈P具有延时作用B.断开S瞬间,线圈Q具有延时作用C.闭合S瞬间,Q中感应电流的方向为a→G→bD.断开S瞬间,Q中感应电流的方向为b→G→a【答案】B【解析】【分析】【详解】AB.将S断开闭合,导致穿过线圈Q的磁通量变化,根据楞次定律可知,线圈Q产生有延时的作用,故A错误,B正确;C.闭合S瞬间,线圈P产生磁场,Q的磁通量变大,根据楞次定律,穿过Q中感应电流的方向为b→G→a,故C错误;D.断开S瞬间,线圈P产生磁场,Q的磁通量变小,根据楞次定律,穿过Q中感应电流的方向为a→G→b,故D错误。
故选B。
9.如图甲所示,是某电磁泵的结构示意图,竖直面上的矩形铁芯留有缝隙,缝隙间垂直嵌入横截面为矩形的金属泵沟(泵沟是闭合的环形,图中只画出了一部份),泵沟与铁芯间绝缘,泵沟内是液态金属,它的左右侧接有电极.图乙给出了绕组的绕线和整个电路的连接情况.由此可判断,当接通交流电源后,泵沟内的液态金属流动的情况是图甲图乙A.始终由内流向外B.始终由外流向内C.内外来回流动D.不会流动【答案】A【解析】【分析】【详解】线圈中接有交变电流,交变电产生交变磁场,交变磁场在泵沟内产生交变电场,当产生的交变磁场方向竖直向下在增大时,根据“麦克斯韦电磁场”理论可知,在泵沟中产生从上往下看逆时针的电场,在电场中形成逆时针的电流,所以液态金属流动方向从内流向外,同理可知,当产生的交变磁场方向竖直向上在增大时,液态金属流动方向从内流向外;故选A.10.N95口罩中起阻隔作用的关键层是熔喷布,熔喷布的纤维里加入了驻极体材料,它能依靠静电感应吸附比熔喷布网状纤维孔洞小很多的0.1μm量级或更小的微粒,从而有了更好的过滤效果。
制备驻极体的一种方法是对某些电介质材料进行加热熔化,然后在强电场中进行极化冷却。
电介质中每个分子都呈电中性,但分子内正、负电荷分布并不完全重合,每个分子可以看成是等量异号的电荷对。
如图所示,某种电介质未加电场时,分子取向随机排布,熔化时施加水平向左的匀强电场,正、负电荷受电场力的作用,分子取向会发生一致性的变化。
冷却后撤掉电场,形成驻极体,分子取向能够较长时间维持基本不变。
这个过程就像铁在强磁场中被磁化成磁铁的过程。
根据以上信息可知,下列说法中正确的是()A.驻极体能够吸引带电的微粒,但不能吸引电中性的微粒B.驻极体吸附小微粒利用了静电感应,所以驻极体所带的总电荷量一定不为零C.不带电的微粒也能被驻极体吸引,但并不会中和驻极体表面的电荷D.加有驻极体的口罩会因存放时间过长其中的电场衰减而过期,这是驻极体向外放电使电荷减少的结果【答案】C【解析】【分析】【详解】A.极体不仅能够吸引带电的微粒,还能依靠静电效应吸引微小的电中性颗粒,故A错误;B.极体吸附小微粒利用了静电感应,但驻极体内部的总电荷量为零,只是分子取向一致,对外显示静电效应而已,故B错误;C.带电的微粒由于静电效应能被驻极体吸引,但驻极体内部正负电荷代数和为零,不存在中和现象,故C正确;D.有驻极体的口罩会因存放时间过长其中的电场衰减而过期,这是因为驻极体内部的分子取向再次变得杂乱无章的缘故,故D错误。
故选C。
11.已知在电流为I的长直导线产生的磁场中,距导线r处的磁感应强度大小为B=k Ir,其中k为常量。