北京市海淀区物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷

北京市海淀区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）

1．三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上，右图为其截面图，电流方向如图所示．若每根导线的电流均为I，每根直导线单独存在时，在三角形中心O点产生的磁感应强度大小都是B，则三根导线同时存在时O点的磁感应强度大小为（）

A．0 B．B C．2B D．B

【答案】C

【解析】

分析：三角形中心O点到三根导线的距离相等．根据安培定则判断三根导线在O点产生的磁感应强度的方向，根据平行四边形定则进行合成，求出三根导线同时存在时的磁感应强度大小．

解答：解：根据安培定则判断得知：三根导线在O点产生的磁感应强度的方向分别为：上面导线产生的B方向水平向左，大小为B；

下面左边导线产生的B方向斜向左上方，与水平成60°角，

下面右边导线产生的B方向斜向右上方，与水平成60°角，

则根据平行四边形定则进行合成可知，下面两根导线产生的合场强大小为B，方向水平向左，所以三根导线同时存在时的磁感应强度大小为2B，方向水平向左．

故选C

点评：本题首先运用安培定则判断B的方向，其次要利用平行四边形定则进行合成，同时要利用好几何关系．

2．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.

3．已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B的表达式：0

2

I

B

r

μ

π

=，其中r

0是该点到通电直导线的距离，I为电流强度，μ0为比例系数（单位为N/A2）．试推断，一个半径为R的圆环，当通过的电流为I时，其轴线上距圆心O点为r0处的磁感应强度应为

（）

A．()

2

3

222

2

r I

R r

+

B．()

3

222

2

IR

R r

μ

+

C．()

2

3

222

2

IR

R r

μ

+

D．()

2

00

3

222

2

r I

R r

μ

+

【答案】C

【解析】

根据，0

2

I

B

r

μ

π

=,μ

0单位为：T•m/A；

A、等式右边单位：

2

3

m A

=A/m

m

，左边单位为T，不同，故A错误；B、等式右边单位：3

(T m/A)m A

=T/m

m

⋅⋅

，左边单位为T，不同，故B错误；C、等式右边单位：

23

(T m/A)m A

=T m

⋅⋅，左边单位为T ，相同，故C 正确；D 、等式右边单位23

(T m/A)m A

=T m ⋅⋅，左边单位为T ，相同，但当r 0=0时B =0，显然不合实际，故D 错误；故选C.

【点睛】本题要采用量纲和特殊值的方法进行判断，即先根据单位判断，再结合r 0取最小值进行分析.结合量纲和特殊值进行判断是解决物理问题的常见方法.

4．如图为两组同心闭合线圈的俯视图，若内线圈通有图示的I 1方向的电流，则当I 1增大时外线圈中的感应电流I 2的方向及I 2受到的安培力F 的方向分别是( )

A ．I 2顺时针方向，F 沿半径指向圆心

B ．I 2顺时针方向，F 沿半径背离圆心向外

C ．I 2逆时针方向，F 沿半径指向圆心

D ．I 2逆时针方向，F 沿半径背离圆心向外 【答案】D 【解析】 【详解】

如图内线圈的电流方向为顺时针方向，由安培定则分析得知，外线圈中磁通量方向向里，当I 1增大时，穿过外线圈的磁通量增大，根据楞次定律判断外线圈中的感应电流I 2的方向为逆时针，外线圈所在处磁场方向向外。根据左手定则分析得到：I 2受到的安培力F 方向是沿半径背离圆心向外．所以D 正确，ABC 错误。

5．三根通电长直导线垂直纸面平行固定，其截面构成一正三角形，O 为三角形的重心，通过三根直导线的电流分别用I 1、I 2、I 3表示，方向如图。现在O 点垂直纸面固定一根通有电流为I 0的直导线，当1230I I I I ===时，O 点处导线受到的安培力大小为F 。已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比，则（ ）

A ．当102303I I I I I ===、时，O 点处导线受到的安培力大小为4F

B ．当102303I I I I I ===、时，O 3F

C ．当201303I I I I I ===、时，O 3F