高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷专题练习(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专题练习（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，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．

3．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.

4．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。现在三根导线中通以方向均向里的电流，其中I b=I c=I。已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度的大小跟电流成正比，导线b在O 点产生的磁感应强度大小为B。则下列说法正确的是（）

A．若O点的磁感应强度平行ac边，则I a=（1＋

3

3

）I

B．若O点的磁感应强度平行ab边，则I a=（13

I

C．若O点的磁感应强度垂直ac边，则I a=31）I

D．若O点的磁感应强度垂直ab边，则I a=31）I

【答案】A

【解析】

【详解】

三条直导线在O点的磁场方向如图；其中B c和B b的合场强水平向右大小为B bc=B；方向水平向右。

A ．若O 点的磁感应强度平行ac 边，则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在垂直于ac 方向的合磁场为零，即

sin 30cos30cos300c a B B B +-=

其中B c =B =kI ，解得

I a =（13I 选项A 正确；

B ．若O 点的磁感应强度平行ab 边，则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在垂直于ab 方向的合磁场为零，即 sin 30cos30sin 300b a B B B -+=

其中B b =B =kI ，解得

I a =3-1）I

选项B 错误；

C ．若O 点的磁感应强度垂直ac 边，则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在平行于ac 方向的合磁场为零，即

cos30sin 30-sin 300a bc B B B +=

表达式无解，则O 点的磁感应强度的方向不可能垂直ac 边，选项C 错误；

D ．若O 点的磁感应强度垂直ab 边，则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在平行于ab 方向的合磁场为零，即

cos30cos 60cos 600bc a B B B +-=

其中B c =B =kI ，解得

I a =3）I

选项D 错误。

故选A 。

5．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．

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．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<1

2

B，方向垂直该平面向外