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)
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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.
2.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A
C 向上
B .大小为3B ,方向垂直于A
C 向下 C .大小为32
B ,方向垂直于A
C 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
02
B 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
032cos302
B B B '=︒=
方向垂直于AC 向下。 A .大小仍为B ,方向垂直于AC 向上 与上述结论不相符,故A 错误;
B 3,方向垂直于A
C 向下 与上述结论相符,故B 正确; C 3,方向垂直于AC 向上 与上述结论不相符,故C 错误;
D.大小为3B,方向垂直于AC向下与上述结论不相符,故D错误;
故选B。
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。
4.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。若四根导线均通有大小为I 的电流,方向如图所示。已知通电直导线Q 在P 处产生的磁感应强度大小为0B ,则通电直导线O 受到的安培力大小为( )
A .03
B IL
B .05B IL
C .07B IL
D .03B IL
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】 由于OQ =PQ =OP =OS ,通电直导线Q 在P 处产生的磁感应强度大小为0B ,所以通电直导线P 、Q 、S 分别在O 处产生的磁感应强度大小都为0B ,方向如图所示
根据余弦定理,合磁感应强度
()2
200000222cos 603B B B B B B =+-⋅=︒
由F=BIL 得通电直导线O 受到的安培力大小为 03F B IL =
故选A 。
5.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.
6.三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3B
C.当I2=3I,I1=I3=I时,O点的磁感应强度大小为3 B
D.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 2
B B
;当I1=3I2,I2=I3=I时,B1=3B0,B2=B3=B0,示意图如图乙所示