浙江浙江省杭州第二中学物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷专题练习

浙江浙江省杭州第二中学物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷专题练习一、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 I B r ∝ B ．()32220IB Rr ∝+ 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．2．三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。

故选C 。

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。

故选D 。

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．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.6．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；7．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。

8．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．9．丹麦物理学家奥斯特在1820年通过实验发现电流磁效应，下列说法正确的是( ) A．奥斯特在实验中观察到电流磁效应，揭示了电磁感应定律B．将直导线沿东西方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，小磁针一定会转动C．将直导线沿南北方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，小磁针一定会转动D．将直导线沿南北方向水平放置，把铜针(用铜制成的指针)放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，铜针一定会转动【答案】C【解析】【分析】【详解】奥斯特在实验中观察到了电流的磁效应，而法拉第发现了电磁感应定律； 故A 错误； 将直导线沿东西方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方时，小磁针所在位置的磁场方向可能与地磁场相同，故小磁针不一定会转动；故B 错误； 将直导线沿南北方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，由于磁场沿东西方向，则小磁针一定会转动； 故C 正确； 铜不具有磁性，故将导线放在上方不会受力的作用，故不会偏转；故D 错误；故选C ．【点睛】本题考查电流的磁场的性质，要注意能明确电磁场方向的判断，并掌握小磁针受力方向为该点磁场的方向．10．如图所示，三条有方向的曲线可能是电场中的电场线，也可能是磁场中的磁感线。