山西省吕梁市高级中学物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷

山西省吕梁市高级中学物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷

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 ．21

B B -

B ．212B B -

C ．122B B -

D ．13

B 【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2312

P 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

23kIve a B ．方向垂直纸面向外，大小为

32kIve C ．方向垂直纸面向里，大小为

32kIve 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＝ 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 kI a

，先将B 2正交分解，则沿x 轴负方向的分量为B 2x ＝

2a °＝ 2kI a ，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 2kI a

，y 轴方向的合磁感应强度为B y ＝B 3−B 2y ＝3

2kI 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＝ y x

B 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＝32

2

kIve

a

，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．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；

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”