长沙市长沙市第一中学高中物理必修三第十三章《电磁感应与电磁波初步》测试卷(有答案解析)

一、选择题
1．最早发现电流磁效应的科学家是（ ）
A ．库仑
B ．安培
C ．伏特
D ．奥斯特 2．关于磁通量的概念，以下说法中正确的是（ ）
A ．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大
B ．磁感应强度越大，线圈面积越大，则穿过闭合回路的磁通量也越大
C ．磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的
D ．穿过线圈的磁通量为零，但磁感应强度不一定为零
3．在同一条竖直线上有A 、B 两根无限长直导线平行放置，导线中通有恒定电流均为I ，方向如图所示，o 为两根直导线连线的中点，a 、b 是中垂线上的两点且oa =ob ，则关于a 、o 、b 三点的磁感应强度比较（ ）
A ．o 点磁感应强度最大且方向沿OA 向上
B ．o 点磁感应强度最小且为零
C ．a 、b 点磁感应强度大小相等，方向相反
D ．a 、b 点磁感应强度大小相等，方向相同 4．如图所示，一束磁感线全部穿过两圆环A 、B ，圆环A 的面积大于圆环B 的面积，a 、b 是磁感线分布中的两点，则下列说法正确的（ ）
A ．穿过A 、
B 两环的磁通量的大小不相等，A B Φ>Φ
B ．穿过A 、B 两环的磁通量的大小不相等，A B Φ<Φ
C ．a 、b 两点的磁感应强度的大小不相等，a b B B >
D ．a 、b 两点的磁感应强度的大小不相等，a b B B <
5．某同学为检验某空间有无电场或者磁场存在，想到的以下方法中不可行的是（ ） A ．在该空间内引入检验电荷，如果电荷受到静电力作用说明此空间存在电场 B ．在该空间内引入检验电荷，如果电荷没有受到静电力作用说明此空间不存在电场 C ．在该空间内引入“检验电流”，如果通电导线受到磁场力作用说明此空间存在磁场 D ．在该空间内引入“检验电流”，如果通电导线没有受到磁场力作用说明此空间不存在磁场 6．如图为三根通电平行直导线的断面图，若它们的电流大小都相同，且
AB AC AD ==，则A 点的磁感应强度的方向是（ ）
A．垂直纸面指向纸外B．垂直纸面指向纸里
C．沿纸面由A指向B D．沿纸面由A指向D
7．如图所示，两直导线中通以相同的电流I，矩形线圈位于两导线之间的实线位置Ⅰ，穿过线圈的磁通量为Φ，已知虚线位置Ⅱ与实线位置Ⅰ关于右边的直导线对称，虚线位置Ⅲ与两直导线的距离相等，虚线位置Ⅳ和虚线位置Ⅴ关于左边直导线对称，且与左边直导线的距离和实线位置Ⅰ与右边直导线的距离相等，现将线圈由实线位置移到图示各个虚线位置，则（）
A．将线圈由实线位置Ⅰ移到图示虚线位置Ⅱ时，磁通量大小不变
B．将线圈由实线位置Ⅰ移到图示虚线位置Ⅲ时，磁通量变化大小为Φ
C．将线圈由实线位置Ⅰ移到图示虚线位置Ⅳ时，磁通量变化为零
D．将线圈由实线位置Ⅰ移到图示虚线位置Ⅴ时，磁通量大小不变
8．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．大小为
3
2
B，方向垂直于AC向下
C 3
，方向垂直于AC向上
D3，方向垂直于AC向下
9．如图所示的装置中，当接通电源后，小磁针A的指向如图所示，则（）
A．小磁针B的N极向纸外转
B．小磁针B的N极向纸里转
C．小磁针B不转动
D．因电流未标出，所以无法判断小磁针B如何转动
10．图中a、b、c为三根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正三角形的三个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。

可以判断出a、b两长直导线在c导线处产生的磁感应强度方向是（）
A．向上B．向下C．向左D．向右
11．5G是“第五代移动通讯技术”的简称。

目前通州区是北京市5G覆盖率最高的区县，相信很多人都经历过手机信号不好或不稳定的情况，5G能有效解决信号问题。

由于先前的、等已经将大部分通讯频段占用，留给5G的频段已经很小了。

5G采用了比4G更G G
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高的频段，5G网络运用的是毫米波，将网络通讯速度提高百倍以上，但毫米波也有明显缺陷，穿透能力弱，目前解决的办法是缩减基站体积，在城市各个角落建立类似于路灯的
微型基站。

综合上述材料，下列说法中不正确
．．．的是
A．5G信号不适合长距离传输
B．手机信号不好或不稳定的情况有可能因为多普勒效应或地面楼房钢筋结构对信号一定量的屏蔽
C．5G信号比4G信号更容易发生衍射现象
D．随着基站数量增多并且越来越密集，可以把基站的功率设计小一些
12．四根完全相同的长直导线互相平行，它们的截面处于一个正方形的四个顶点上，导线中通有大小都相等的电流，电流的方向如图所示，O点是正方形对角线交点．每一根通电导线单独在O点产生的磁感应强度大小是B．则O点的磁感应强度大小是（）
A．2B
B2B
C．B
D．0
13．下列关于电场线和磁感线说法错误的是（）
A．电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大
B．即使在复杂电场中的电场线也是不相交的
C．磁场的方向就是小磁针N极在磁场中所指方向
D．电场的方向是带电粒子在该点所受电场力的方向
14．下列哪项科技的应用与电磁感应原理相关（）
A．速度选择器B．位移传感器C．回旋加速器D．电视显像管15．如图所示，矩形线框平面与匀强磁场方向垂直，穿过的磁通量为Φ．若磁场分布足够广，线框面积变为原来的2倍，则磁通量变为（）
A．1
4
ΦB．
1
2
ΦC．2ΦD．4Φ
二、填空题
16．电磁波谱的排列是：无线电波、微波、_______________、可见光、紫外线、X射线、γ射线；可用来灭菌消毒的电磁波是____________；在探月工程中，从地球向“月兔号”月球车发指令，电磁波信号经过__________s到达月球车。

（已知地月表面距离约为
3.84×108m）
17．1831年，英国物理学家、化学家__________经过十年的努力，终于发现了在
__________中能产生感应电流．
18．如图所示是利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。

当电流由接线柱b流入时，电磁铁吸引弹性金属片上的小磁铁向下运动，据此可知，电磁铁的上端为________（填“N”或“S”）极，小磁铁的下端为________（填“N”或“S”）极。

19．如图所示，用导线将螺线管两端与灵敏电流计相连，把条形磁铁迅速插入螺线管的过程中，穿过螺线管的磁通量将_________ (填“增大”“不变”或“减小”)，灵敏电流计的指针将_________ (填“会”或“不会”)发生偏转。

20．穿过闭合电路的______发生变化，闭合电路中就有______产生，这种现象叫______现象。

21．如图所示，矩形线圈的面积S=102m2，它和匀强磁场方向之间的夹角θ=90︒，穿过线圈的磁通量Φ=1×10－3Wb，由此可知，磁场的磁感应强度B=_____T；若线圈以bc边为轴从图示位置开始转过90︒，则穿过线圈的磁通量为_____Wb。

22．如图示为奥斯特在1820年做过的一个实验，他将一根直导线平行地放在小磁针的上方，当给导线通以电流时，小磁针发生如图所示的偏移，则导线中的电流方向为沿导线向________________（填“左”或“右”）。

23．如图所示，在一条形磁铁的N极插向一螺线管的过程中，螺线管中磁通量________（选填不变、增加、减少），螺线管中________（选填“有”、“无”）感应电流。

24．如图所示为某磁场的磁感线分布情况，M点的磁感应强度的方向与P点的磁感应强度的方向_______(填“相同”或“不相同”)．
25．如图所示，在甲、乙之间用两条导线连一个直流电路，将小磁针放在两导线之间时，N极向读者偏转，接在A与B间的电压表指针向B接线柱一侧偏转(此电压表指针总偏向电流流进时的一侧)，由此可以判断出甲、乙两处______处是电源，_____处是负载。

26．某一电磁波在真空中的传播频率为2450MHz，它的波长为________m（结果保留两位有效数字）。

三、解答题
27．如图所示，边长为100cm的正方形闭合线圈置于匀强磁场中，线圈ab、cd两边中点连线OO′的左右两侧分别存在方向相同、磁感应强度大小各为B1＝0.6T，B2＝0.40T的匀强磁场，若从上往下看，线圈逆时针方向转过37°时，穿过线圈的磁通量改变了多少？线圈从初始位置转过180°时，穿过线圈平面的磁通量改变了多少？
28．“变化的磁场产生电场”，这是麦克斯韦电磁场理论的重要支柱之一。

请你通过相关的实验事实和一定的逻辑推理，说明这个结论的正确性。

29．观测宇宙中辐射电磁波的天体，距离越远单位面积接收的电磁波功率越小，观测越困难。

为了收集足够强的来自天体的电磁波，增大望远镜口径是提高天文观测能力的一条重要路径。

2016年9月25日，世界上最大的单口径球面射电望远镜F AS T在我国贵州落成启用，被誉为“中国天眼”。

F AS T直径为500 m，有效提高了人类观测宇宙的精度和范围。

(1)设直径为100 m的望远镜能够接收到的来自某天体的电磁波功率为P₁，计算F AS T能够接收到的来自该天体的电磁波功率P₂；
(2)在宇宙大尺度上，天体的空间分布是均匀的，仅以辐射功率为P的同类天体为观测对象，设直径为100 m望远镜能够观测到的此类天体数目是N0，计算F AS T能够观测到的此类天体数目N。

30．如图所示，大圆导线环A中通有电流I，方向如图所示，另在导线环所在的平面画一个圆B，它的一半面积在A环内，一半面积在A环外，试判断圆B内的磁通量是否为零。

若为零，为什么？若不为零，磁通量是穿出还是进去？。