第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷培优测试卷

第十三章电磁感应与电磁波精选试卷培优测试卷

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．如图所示，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别静止在螺线管的左右两侧，现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动，则ab和cd棒的运动情况是()

A．ab向左运动，cd向右运动

B．ab向右运动，cd向左运动

C．ab、cd都向右运动

D．ab、cd保持静止

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

由安培定则可知螺线管中磁感线方向向上，金属棒ab、cd处的磁感线方向均向下，当滑动触头向左滑动时，螺线管中电流增大，因此磁场变强，即磁感应强度变大，回路中的磁通量增大，由楞次定律知，感应电流方向为a→c→d→b→a，由左手定则知ab受安培力方向向左，cd受安培力方向向右，故ab向左运动，cd向右运动；

A. ab向左运动，cd向右运动，与结果一致，故A正确；

B. ab向右运动，cd向左运动，与结果不一致，故B错误；

C. ab、cd都向右运动，与结果不一致，故C错误；

D. ab、cd保持静止，与结果不一致，故D错误；

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22

322x 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r0，请你猜测B点处的磁感应强度是( )

A．

2

2

R I

B

r

∝

B．()3

222

I

B

R r

∝

+

C．()

2

3

222

R I

B

R r

∝

+

D．()

2

3

222

r 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∝

I

r

，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．

()

3

2

220

I

R

r

+ 的单位为A/m 3，单位不相符，选项

B 错误，

()

232

220

R I

R

r

+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．

()

2032

220

r 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．

4．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I 引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（ ）

A ．

B ．

C ．

D ．

【答案】B 【解析】 【分析】

要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况：地磁的南极在地理北极的附近，故右手的拇指必需指向南方，然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向． 【详解】

地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西．故B 正确． 【点睛】

主要考查安培定则和地磁场分布，掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在．另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定．