第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷综合测试(Word版 含答案)
高中物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷测试卷 (word版,含解析)
高中物理第十三章电磁感应与电磁波精选测试卷测试卷(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.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;3.如下左图所示,足够长的直线ab靠近通电螺线管,与螺线管平行.用磁传感器测量ab 上各点的磁感应强度B,在计算机屏幕上显示的大致图象是( )A.B.C.D.【答案】C【解析】试题分析:通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁,根据磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小.解:通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁,因此根据磁感线的分布,再由磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小可知,因为ab线段的长度大于通电螺线管的长度,由条形磁铁磁感线的分布,可知应该选C,如果ab线段的长度小于通电螺线管的长度,则应该选B.由于足够长的直线ab,故C选项正确,ABD错误;故选C点评:考查通电螺线管周围磁场的分布,及磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小,本题较简单但会出错.4.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.5.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。
第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷试卷(word版含答案)
第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷试卷(word 版含答案)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.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 .0B .0.5BC .BD .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.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综合测试卷(word含答案)
高中物理必修第3册第十三章电磁感应与电磁波试卷综合测试卷(word含答案)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、O2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=O1N=NO2 =O2P.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B1、N点的磁感应强度大小为B2,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.212BB-C.122BB-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1lB,在距离中点3l位置的磁感应强度为3lB,故M点磁感应强度113l lB B B=+,N点磁感应强度211l lB B B=+,当拿走金属环B后,P点磁感应强度2312P lBB 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 .()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.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: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.5.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。
第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷达标训练题(Word版 含答案)
第十三章电磁感应与电磁波精选试卷达标训练题(Word版含答案)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.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.2.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∝ 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.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: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.4.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。
第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷测试题(Word版 含解析)
第十三章电磁感应与电磁波精选试卷测试题(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,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kIBr(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.方向垂直纸面向里,大小为23kIveaB .方向垂直纸面向外,大小为32kIveC .方向垂直纸面向里,大小为32kIveD .方向垂直纸面向外,大小为23kIve【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 kIa,先将B 2正交分解,则沿x 轴负方向的分量为B 2x = 2a °= 2kIa,同理沿y 轴负方向的分量为B 2y =2a °= 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= yxB 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=322kIvea,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.3.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=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.4.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,这也是考试内容之一.5.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综合测试(Word版 含答案)
高中物理必修第3册第十三章电磁感应与电磁波试卷综合测试(Word版含答案)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。
根据左手定则分析得到:I2受到的安培力F方向是沿半径背离圆心向外.所以D正确,ABC错误。
2.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;3.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 电磁感应与电磁波试卷综合测试卷(word含答案)
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷综合测试卷(word 含答案)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,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kI B 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.方向垂直纸面向里,大小为23kIveaB.方向垂直纸面向外,大小为32kIveC.方向垂直纸面向里,大小为32kIveaD.方向垂直纸面向外,大小为232kIvea【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,L1在O点产生的磁感应强度大小为B1=kIa,L2在O点产生的磁感应强度大小为B2=2a L3在O点产生的磁感应强度大小为B3=2kIa,先将B2正交分解,则沿x轴负方向的分量为B2x=2a °=2kIa,同理沿y轴负方向的分量为B2y=2a °=2kIa,故x轴方向的合磁感应强度为B x=B1+B2x=32kIa,y轴方向的合磁感应强度为B y=B3−B2y=32kIa,故最终的合磁感应强度的大小为22322x ykIB B Ba==,方向为tanα=yxBB=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=322kIvea,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.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。
人教版高中物理第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷检测题(Word版 含答案)
人教版高中物理第十三章电磁感应与电磁波精选试卷检测题(Word版含答案)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.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.2.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 ∝ 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.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。
第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷达标训练题(Word版 含答案)
第十三章电磁感应与电磁波精选试卷达标训练题(Word版含答案)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.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.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.5.三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。
高中物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷练习(Word版 含答案)
高中物理第十三章电磁感应与电磁波精选测试卷练习(Word版含答案)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。
根据左手定则分析得到:I2受到的安培力F方向是沿半径背离圆心向外.所以D正确,ABC错误。
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。
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.如下左图所示,足够长的直线ab靠近通电螺线管,与螺线管平行.用磁传感器测量ab 上各点的磁感应强度B,在计算机屏幕上显示的大致图象是( )A.B.C.D.【答案】C试题分析:通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁,根据磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小.解:通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁,因此根据磁感线的分布,再由磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小可知,因为ab线段的长度大于通电螺线管的长度,由条形磁铁磁感线的分布,可知应该选C,如果ab线段的长度小于通电螺线管的长度,则应该选B.由于足够长的直线ab,故C选项正确,ABD错误;故选C点评:考查通电螺线管周围磁场的分布,及磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小,本题较简单但会出错.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.在直角三角形PQS中,∠S=30°,O为PS的中点,四根长度均为L的直导线均垂直于纸面并分别固定于P、Q、S、O点。
人教版高中物理第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷检测题(WORD版含答案)
人教版高中物理第十三章电磁感应与电磁波精选试卷检测题(WORD版含答案)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、O2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=O1N=NO2 =O2P.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B1、N点的磁感应强度大小为B2,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.212BB-C.122BB-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1lB,在距离中点3l位置的磁感应强度为3lB,故M点磁感应强度113l lB B B=+,N点磁感应强度211l lB B B=+,当拿走金属环B后,P点磁感应强度2312P lBB 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 .()232220RIB 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.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: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.4.如下左图所示,足够长的直线ab 靠近通电螺线管,与螺线管平行.用磁传感器测量ab 上各点的磁感应强度B ,在计算机屏幕上显示的大致图象是( )A .B .C .D .【答案】C 【解析】试题分析:通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁,根据磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小.解:通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁,因此根据磁感线的分布,再由磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小可知,因为ab 线段的长度大于通电螺线管的长度,由条形磁铁磁感线的分布,可知应该选C ,如果ab 线段的长度小于通电螺线管的长度,则应该选B . 由于足够长的直线ab ,故C 选项正确,ABD 错误; 故选C点评:考查通电螺线管周围磁场的分布,及磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小,本题较简单但会出错.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 电磁感应与电磁波试卷综合测试卷(word含答案)
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷综合测试卷(word 含答案)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,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kI B 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.方向垂直纸面向里,大小为23kIveaB.方向垂直纸面向外,大小为32kIveC.方向垂直纸面向里,大小为32kIveaD.方向垂直纸面向外,大小为232kIvea【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,L1在O点产生的磁感应强度大小为B1=kIa,L2在O点产生的磁感应强度大小为B2=2a L3在O点产生的磁感应强度大小为B3=2kIa,先将B2正交分解,则沿x轴负方向的分量为B2x=2a °=2kIa,同理沿y轴负方向的分量为B2y=2a °=2kIa,故x轴方向的合磁感应强度为B x=B1+B2x=32kIa,y轴方向的合磁感应强度为B y=B3−B2y=32kIa,故最终的合磁感应强度的大小为22322x ykIB B Ba==,方向为tanα=yxBB=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=322kIvea,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.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。
人教版高中物理第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷检测题(WORD版含答案)
人教版高中物理第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷检测题(WORD 版含答案)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】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【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.4.三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。
第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷试卷(word版含答案)
第十三章电磁感应与电磁波精选试卷试卷(word版含答案)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.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 .I 2顺时针方向,F 沿半径指向圆心B .I 2顺时针方向,F 沿半径背离圆心向外C .I 2逆时针方向,F 沿半径指向圆心D .I 2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综合测试(Word版 含答案)
高中物理必修第3册第十三章电磁感应与电磁波试卷综合测试(Word版含答案)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 IBrB .()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.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。
高中物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷综合测试(Word版 含答案)
高中物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷综合测试(Word 版 含答案)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kI B 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 .方向垂直纸面向里,大小为23kIve B .方向垂直纸面向外,大小为322kIve a C .方向垂直纸面向里,大小为32kIve a D .方向垂直纸面向外,大小为23kIve 【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= kIa,L 2在O 点产生的磁感应强度大小为B2=2kIa,L3在O点产生的磁感应强度大小为B3=2kIa,先将B2正交分解,则沿x轴负方向的分量为B2x=2kIasin45°=2kIa,同理沿y轴负方向的分量为B2y=2kIasin45°=2kIa,故x轴方向的合磁感应强度为B x=B1+B2x=32kIa,y轴方向的合磁感应强度为B y=B3−B2y=32kIa,故最终的合磁感应强度的大小为22322x ykIB B Ba+==,方向为tanα=yxBB=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=322kIvea,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.2.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 .()232220R IB R r∝+D .()2032220r I B R 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=K I r ,其中 I r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.()32220IR r + 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 I R r + 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.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.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 电磁感应与电磁波试卷综合测试卷(word含答案)
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷综合测试卷(word 含答案)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).2.三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.如下左图所示,足够长的直线ab靠近通电螺线管,与螺线管平行.用磁传感器测量ab 上各点的磁感应强度B,在计算机屏幕上显示的大致图象是( )A.B.C.D.【答案】C【解析】试题分析:通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁,根据磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小.解:通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁,因此根据磁感线的分布,再由磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小可知,因为ab线段的长度大于通电螺线管的长度,由条形磁铁磁感线的分布,可知应该选C,如果ab线段的长度小于通电螺线管的长度,则应该选B.由于足够长的直线ab,故C选项正确,ABD错误;故选C点评:考查通电螺线管周围磁场的分布,及磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小,本题较简单但会出错.5.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;6.降噪耳机越来越受到年轻人的喜爱.某型号降噪耳机工作原理如图所示,降噪过程包括如下几个环节:首先,由安置于耳机内的微型麦克风采集耳朵能听到的环境中的中、低频噪声(比如 100Hz~1000Hz);接下来,将噪声信号传至降噪电路,降噪电路对环境噪声进行实时分析、运算等处理工作;在降噪电路处理完成后,通过扬声器向外发出与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声;最后,我们的耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消失了.对于该降噪耳机的下述说法中,正确的有A.该耳机正常使用时,降噪电路发出的声波与周围环境的噪声能够完全抵消B.该耳机正常使用时,该降噪耳机能够消除来自周围环境中所有频率的噪声C.如果降噪电路能处理的噪声频谱宽度变小,则该耳机降噪效果一定会更好D.如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢,则耳机使用者可能会听到更强的噪声【答案】D【解析】【分析】【详解】AB.因周围环境产生的噪声频率在100Hz~1000Hz范围之内,而降噪电路只能发出某一种与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声,所以降噪电路发出的声波与周围环境的噪声不能够完全抵消,即不能完全消除来自周围环境中所有频率的噪声,选项AB错误;C.如果降噪电路能处理的噪声频谱宽度变大,则该耳机降噪效果一定会更好,选项C错误;D.如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢,则在降噪电路处理完成后,通过扬声器可能会向外发出与噪声相位相同、振幅相同的声波来加强噪声,则耳机使用者可能会听到更强的噪声,选项D正确;故选D.7.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.8.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.9.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 .5BB .2BC .55BD .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。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷综合测试(Word版 含答案)
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷综合测试(Word 版 含答案)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.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 .0B .0.5BC .BD .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.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.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.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。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波测试卷综合测试卷(word含答案)
高中物理必修第3册第十三章电磁感应与电磁波测试卷综合测试卷(word含答案)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.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.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/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 电磁感应与电磁波测试卷综合测试卷(word含答案)
高中物理必修第3册第十三章电磁感应与电磁波测试卷综合测试卷(word含答案)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.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.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,B,则正六边导线所通电流方向已在图中标出。
已知每条导线在O点磁感应强度大小为形中心O处磁感应强度的大小和方向()A.大小为零2B,方向沿x轴负方向B.大小4B,方向沿x轴正方向C.大小4B,方向沿y轴正方向D.大小【答案】D【解析】【分析】【详解】根据磁场的叠加原理,将最右面电流向里的导线在O点产生的磁场与最左面电流向外的导线在O点产生的磁场进行合成,则这两根导线的合磁感应强度为B1;同理,将左上方电流向外的导线在O点产生的磁场与右下方电流向里的导线在O点产生的磁场进行合成,则这两根导线的合磁感应强度为B2;将右上方电流向里的导线在O点产生的磁场与左下方电流向外的导线在O点产生的磁场进行合成,则这两根导线的合磁感应强度为B3。
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第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷综合测试(Word 版 含答案)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.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。
故选D 。
3.已知通电长直导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度大小B 0与通电导线中的电流强度I 成正比,与该点到通电导线的距离r 成反比,即0IB kr=,式中k 为比例系数。
现有两条相距为L 的通电长直导线a 和b 平行放置,空间中存在平行于图示的菱形PbQa 的匀强磁场(图中未画出)。
已知菱形PbQa 的边长也为L ,当导线a 和b 中通以大小相等、方向如图所示的电流I 时,P 点处的磁感应强度恰好为零。
则下列说法正确的是( )A .Q 点处的磁感应强度大小为I kLB .匀强磁场的方向从P 点指向Q 点,大小为2I kLC .匀强磁场的方向从Q 点指向P 点,大小为2I k LD .两导线连线中点处的磁感应强度大小为3I k L【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】由题意知每股电流在P 点处产生的磁场的磁感应强度大小为I B kL=, 由安培定则知导线a 和b 中的电流在P 点处产生的磁场的磁感应强度方向分别垂直Pa 和Pb 。
BC .由平行四边形定则知匀强磁场的磁感应强度方向应由P 点指向Q 点,且大小为I k L,才能使P 点处的合磁感应强度恰为零,B 、C 项错误; A .同理可知Q 点处的磁感应强度也为零,A 项错误; D .由于两导线连线中点到两导线的距离均为2L,两导线在该处产生的磁感应强度加倍,大小均为2IkL,合磁感应强度的大小为3IkL,D项正确。
故选D。
4.2019年被称为5G元年,这一年全球很多国家开通了5G网络。
5G网络使用的无线电波通信频率是在3.0GHz以上的超高频段和极高频段,比目前4G通信频率在0.3GHz~3.0GHz 间的特高频段网络拥有更大的带宽和更快的传输速率。
下列说法正确的是()A.4G信号是横波,5G信号是纵波B.4G信号和5G信号相遇能产生干涉现象C.5G信号比4G信号波长更长,相同时间传递的信息量更大D.5G信号比4G信号更不容易绕过障碍物,所以5G通信需要搭建更密集的基站【答案】D【解析】【分析】【详解】A.4G和5G信号均为电磁波,电磁波传播过程中,电场强度和磁感应强度的方向始终与传播方向垂直,故电磁波为横波,故A错误;B.4G和5G信号的频率不同,不能发生稳定的干涉现象,故B错误;C.5G信号比4G信号波长小,频率高,光子的能量大,故相同时间传递的信息量更大,故C错误;D.因5G信号的频率高,则波长小,4G信号的频率低,则波长长,则5G信号比4G信号更不容易绕过障碍物,所以5G通信需要搭建更密集的基站,故D正确。
故选D。
5.如图,同一平面内有两根互相平行的长直导线M和N,通有等大反向的电流,该平面内的a、b两点关于导线N对称,且a点与两导线的距离相等.若a点的磁感应强度大小为B,则下列关于b点磁感应强度B b的判断正确的是()A.B b>2B,方向垂直该平面向里B.B b<12B,方向垂直该平面向外C.12B<B b<B,方向垂直该平面向里D.B<B b<2B,方向垂直该平面向外【答案】B【解析】根据右手螺旋定则可知两导线在a点形成磁场方向相同,由于两导线电流大小相等,a点与两导线的距离也相等,故单根导线在a点形成磁感应强度大小为B/2.由于a与b与导线N距离相等,导线N在b点磁感应强度大小为B/2,方向垂直该平面向外;导线M在b 点磁感应强度大小小于B/2,且方向垂直该平面向里,故b点磁感应强度小于B/2,方向垂直该平面向外,故B正确,ACD错误.故选B6.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.7.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。
现有四根平行的通电长直导线,其横截面恰好在一个边长为L的正方形的四个顶点上,电流方向如图。
其中a、c导线中的电流大小为I1,b、d导线中的电流大小为I2,已知此时b导线所受的安培力恰好为零。
撤去b导线,在O处固定一长度为L、电流为I的通电导体棒e,电流方向垂直纸面向外,则下列说法正确的是()A.b导线撤去前,电流的大小关系为I2=2I1B.b导线撤去前,四根导线所受的安培力均为零C.b导线撤去后,导体棒e所受安培力方向为沿y轴负方向D.b导线撤去后,导体棒e所受安培力大小为22kII2【答案】C【解析】【分析】【详解】b导线撤去前,各导线受力如图所示A .由题意可知2db ab F F =即212222IkI L k I L L L=得212I I =故A 错误;B .导线a 所受的合力为22211111222022I k I L k I L kI k L L -=-≠ 故B 错误;CD .导线b 撤去后,导线a 、e 间的磁场力与c 、e 间的磁场力大小相等,方向相反,合力为0,导线d 、e 为同方向电流相互吸引,即导体棒e 所受安培力方向为沿y 轴负方向,大小为22222e F kIL kI IL == 故C 正确,D 错误。
故选C 。
8.已知长直导线中电流I 产生磁场的磁感应强度分布规律是B =Ikr(k 为常数,r 为某点到直导线的距离)。
如图所示,在同一平面内有两根互相平行的长直导线甲和乙,两导线通有大小分别为2I 和I 且方向相反的电流,O 点到两导线的距离相等。
现测得O 点的磁感应强度的大小为0B 。
则甲导线单位长度受到的安培力大小为( )A .06B IB .04B IC .03B ID .02B I【答案】C 【解析】 【详解】设两导线间距为d ,根据右手螺旋定则知,甲导线和乙导线在O 点的磁感应强度方向均为垂直纸面向里,根据矢量叠加有02622I I kI B kk d d d =+= 乙导线在甲导线处产生的磁感应强度大小6B I B kd == 则甲导线单位长度受到的安培力大小023B IB IL F L ⨯== C 正确,ABD 错误。
故选C 。
9.如图所示,水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线,以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系.四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置,两直导线中的电流大小与变化情况完全相同,电流方向如图所示,当两直导线中的电流都增大时,四个线圈a 、b 、c 、d 中感应电流的情况是( )A .线圈a 中无感应电流B .线圈b 中有感应电流C .线圈c 中有感应电流D .线圈d 中无感应电流【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】根据安培定则可判断出电流产生的磁场方向,线圈a 中的磁场方向均垂直于纸面向里,线圈c 中的磁场方向均垂直于纸面向外,线圈b 、d 中的合磁通量始终为零,故增大两直导线中的电流时,线圈a 、c 中的磁通量发生变化,有感应电流产生,而线圈b 、d 中无感应电流产生,选项C 、D 正确,A 、B 错误.10.如图所示,三根通电长直导线A 、B 、C 互相平行,其横截面位于等腰直角三角形的三个顶点上,三根导线中通入的电流大小相等,且A 、C 中电流方向垂直于纸面向外,B 中电流方向垂直于纸面向内;已知通电导线在其周围某处产生的磁场的磁感应强度kIB r=,其中I 为通电导线中的电流强度,r 为某处到通电直导线的距离,k 为常量.下列说法正确的是( )A.A所受磁场作用力的方向与B、C所在平面垂直B.B所受磁场作用力的方向与A、C所在平面垂直C.A、B单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶2D.A、B单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶2【答案】BC【解析】【分析】【详解】A.利用右手定则可知:A处的合磁场方向沿AC方向,所以A所受磁场作用力的方向与A、C所在平面垂直,A错;B.利用右手定则可知:B处的合磁场方向沿AC方向,所以B所受磁场作用力的方向与A、C所在平面垂直,B对;CD.知通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度kIBr=,根据磁场的叠加知:A处的磁场大小为2kI,而B处的磁场强度为2kIr,所以A、B单位长度所受的磁场作用力大小之比为1:2,C对,D错;故选:BC11.如图通有向上电流的导体AA'、BB'、CC'和'DD为正方体的棱,电流大小均为I,O为正方体的中心,O'为面ABB A''的中心,电流AA'在O'点产生的磁感应强度大小为B,已知直导线在过导线中央的垂直平面某处产生的磁感应强度与电流成正比、与距离成反比,则下列说法正确的是()A.电流AA'在O点产生的磁感应强度大小为2 2BB.O'处的磁感应强度方向沿AA B B''平面垂直指向BB' C.若仅将AA'中电流反向,O2BD .若仅将AA '中电流加倍,O 【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】设正方体的棱长为a ,AA '到O '点的距离为2a,到O 的距离d ==直导线在过导线中央的垂直平面某处产生的磁感应强度与电流成正比、与距离成反比,设电流为I ,距离为r ,比例系数为k ,则磁感应强度IB kr= A .电流AA '在O '点产生的磁感应强度大小为B ,则电流AA '在O 点产生的磁感应强度大小为2B ,选项A 正确; B .由安培定则可知,O '处的磁感应强度方向沿AA B B ''平面垂直指向BB ',选项B 正确;C .AA '、BB '、CC '、'DD 中电流相等,它们到O 点的距离相等,它们在O 点产生的磁感应强度相等都是2B ,若AA '方向反向,由安培定则可知,AA '在O 点产生的磁场方向与BB '、CC '、'DD 在O 点产生的的磁场方向相反,AA '、BB '、CC '、'DD 在O 点,选项C 正确;D .若仅将AA '中电流加倍,AA '在O ,BB '、CC '、'DD中电流在O 处产生的磁感应强度为2B ,则O 处的磁感应强度大小为22B B -= 选项D 错误。