甘肃省会宁县第二中学物理第十三章 电磁感应与电磁波专题试卷
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷训练(Word版 含解析)
高中物理必修第3册第十三章电磁感应与电磁波试卷训练(Word版含解析)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.如图为两组同心闭合线圈的俯视图,若内线圈通有图示的I1方向的电流,则当I1增大时外线圈中的感应电流I2的方向及I2受到的安培力F的方向分别是( )A.I2顺时针方向,F沿半径指向圆心B.I2顺时针方向,F沿半径背离圆心向外C.I2逆时针方向,F沿半径指向圆心D.I2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I1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I2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:I2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。
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。
甘肃省会宁县第一中学物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷
甘肃省会宁县第一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.取两个完全相同的长导线,用其中一根绕成如图(a)所示的螺线管,当该螺线管中通以电流强度为I的电流时,测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B,若将另一根长导线对折后绕成如图(b)所示的螺线管,并通以电流强度也为I的电流时,则在螺线管内中部的磁感应强度大小为()A.0 B.0.5B C.B D.2 B【答案】A【解析】试题分析:乙为双绕线圈,两股导线产生的磁场相互抵消,管内磁感应强度为零,故A正确.考点:磁场的叠加名师点睛:本题比较简单,考查了通电螺线管周围的磁场,弄清两图中电流以及导线的绕法的异同即可正确解答本题.2.三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.3.三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。
高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步基础知识题库(带答案)
高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步基础知识题库单选题1、已知匝数为n的正方形线框,面积为S,垂直于磁场放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,如图所示,则穿过该线框的磁通量为()A.Φ=nBS B.Φ=BS C.Φ=n BS D.Φ=BS答案:B穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关,且当线圈平面与磁场垂直时,有Φ=BS故选B。
2、关于热辐射,下列说法不正确的是()A.物体在室温下辐射的主要成分是波长较短的电磁波B.随着温度的升高,热辐射中波长较短的成分越来越多C.给一块铁块加热,铁块依次呈现暗红、赤红、橘红等颜色D.辐射强度按波长的分布情况随物体温度的变化而有所不同,这是热辐射的一种特性答案:AA.物体在室温下辐射的主要成分是波长较长的电磁波,以不可见的红外线为主,故A错误;B.随着温度的升高,热辐射中波长较短的成分越来越多,故B正确;C.给一块铁块加热,随着温度的升高,热辐射中波长较短的成分越来越多,铁块依次呈现暗红、赤红、橘红等颜色,故C正确;D.辐射强度按波长的分布情况随物体温度的变化而有所不同,这是热辐射的一种特性,故D正确。
本题选错误的,故选A。
3、下列各场景中闭合线圈里一定产生感应电流的是()A.彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面,两导线中的电流均增大B.线圈绕平行于匀强磁场的转轴OO′匀速转动C.线圈平面保持与磁感线垂直,在匀强磁场中向右匀速移动D.圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方,增大导线中的电流答案:AA.由安培定则可知,线圈中的磁感应强度垂直纸面向外,两导线中的电流均增大,导致线圈中的磁通量增大,线圈里一定产生感应电流,A正确;B.线圈绕平行于匀强磁场的转轴OO′匀速转动过程,穿过线圈中的磁通量始终为零,线圈中没有产生感应电流,B错误;C.线圈平面保持与磁感线垂直,在匀强磁场中向右匀速移动,穿过线圈中的磁通量不变,没有产生感应电流,C错误;D.圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方,由对称性可知,穿过线圈中的磁通量始终为零,故增大导线中的电流,线圈中没有产生感应电流,D错误。
高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步真题(带答案)
高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步真题单选题1、如图所示,空间中只有矩形虚线框内存在着垂直纸面的匀强磁场,当平行于纸面的闭合线圈水平向右匀速经过图中a、b、c、d四个位置时,线圈中有感应电流的是()A.a位置B.b位置C.c位置D.d位置答案:B线圈中的磁通量发生变化时则有感应电流,由图可知b位置磁通量正在增加,有感应电流;a、c、d位置磁通量均未变化,无感应电流,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2、如图为公交车上车时刷卡的情景,当听到“嘀”的声音,表示刷卡成功。
刷卡所用的IC卡内部有电感线圈L 和电容C构成的LC振荡电路。
刷卡时,读卡机向外发射某一特定频率的电磁波,IC卡内的LC振荡电路产生电谐振,线圈L中产生感应电流,给电容C充电,达到一定的电压后,驱动卡内芯片进行数据处理和传输。
下列说法正确的是()A.读卡机发射的电磁波不能在真空中传播B.IC卡是通过X射线工作的C.读卡机发射的电磁波偏离该特定频率,则IC卡内不会产生感应电流D.IC卡既能接收读卡机发射的电磁波,也有向读卡机传输数据的功能答案:DA.读卡机发射的电磁波能在真空中传播,选项A错误;B.IC卡工作肯定不是依靠X射线,X射线的辐射能量比较大,长时间接触对人体有害,选项B错误;C.若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率,则IC卡内仍会产生感应电流,只不过不能产生电谐振,从而不能产生较大的感应电流,选项C错误;D.IC卡既能接收读卡机发射的电磁波,也有向读卡机传输数据的功能,选项D正确。
故选D。
3、在一根电流随时间均匀增大的长直导线周围存在()A.恒定的匀强磁场B.恒定的非匀强磁场C.随时间变化的匀强磁场D.随时间变化的非匀强磁场答案:D通电直导线产生的磁场时非匀强磁场,并且磁场与电流的变化相对应,电流随时间均匀增强,磁场随时间也均匀增强,所以在一根电流随时间均匀增大的长直导线周围存在随时间变化的非匀强磁场。
故选D。
4、电磁感应现象的发现,为发电机的发明提供了理论基础,奏响了人类进入电气化时代的序曲,发现电磁感应现象的科学家是()A.欧姆B.奥斯特C.麦克斯韦D.法拉第答案:D发现电磁感应现象的科学家是法拉第。
部编版高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步经典知识题库
(名师选题)部编版高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步经典知识题库单选题1、关于电流,下列说法正确的是()A.电流有方向,因此电流是矢量B.电荷定向移动的方向就是电流的方向C.只要电流方向不变就可称其为恒定电流D.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流越大答案:DAB.电流有方向,我们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,电流尽管有方向但它是标量,故AB错误;C.方向和大小都不随时间变化的电流为恒定电流,故C错误;D.据I=q可知,单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流越大,故D正确。
t故选D。
2、如图为某一物理量y随另一物理量x变化的函数图像,关于该图像与坐标轴所围面积(图中阴影部分)的物理意义,下列说法错误的是()A.若图像表示加速度随时间的变化,则面积等于质点在相应时间内的速度变化B.若图像表示电场强度随位置的变化,则面积等于0-x0间的电势差C.若图像表示力随位置的变化,则面积等于该力在相应位移内所做的功D.若图像表示电容器充电电流随时间的变化,则面积等于相应时间内电容器储存的电能答案:DA.若图像表示加速度随时间的变化,由a=Δv Δt可得Δv=aΔt则可知面积等于质点在相应时间内的速度变化,故A正确,不符合题意;B.若图像表示电场强度随位置的变化,由U=Ed可知,面积等于0-x0间的电势差,故B正确,不符合题意;C.若图像表示力随位置的变化,由W=Fx可知,面积等于该力在相应位移内所做的功,故C正确,不符合题意;D.若图像表示电容器充电电流随时间的变化,由q=It可知,面积等于相应时间内电容器极板上的电荷量,故D错误,符合题意。
故选D。
3、在下列几种电流的波形图中,能表示生活、生产用电的是()A.B.C.D.答案:CA图像是直流电能,B图像为方波形交流电,C图像为正弦交流电,D图像为脉冲交流电,而生活、生产用电为正弦交流电,故选C。
4、检验两端是否短路的测试中,经常用到如图所示的T形电路,电路中的电阻R1=30Ω,R2=R3=50Ω,有一测试电源,所提供的测试电压恒为80V。
人教版高中物理第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷测试卷(含答案解析)
人教版高中物理第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷测试卷(含答案解析)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 .21B B -B .212B B -C .122B B -D .13B 【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2312P 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,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.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;4.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AC 向上B .大小为3B ,方向垂直于AC 向下 C .大小为3B ,方向垂直于AC 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02B 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032cos30B B '=︒=方向垂直于AC 向下。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷综合测试(Word版 含答案)
高中物理必修第3册第十三章电磁感应与电磁波试卷综合测试(Word版含答案)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.取两个完全相同的长导线,用其中一根绕成如图(a)所示的螺线管,当该螺线管中通以电流强度为I的电流时,测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B,若将另一根长导线对折后绕成如图(b)所示的螺线管,并通以电流强度也为I的电流时,则在螺线管内中部的磁感应强度大小为()A.0 B.0.5B C.B D.2 B【答案】A【解析】试题分析:乙为双绕线圈,两股导线产生的磁场相互抵消,管内磁感应强度为零,故A正确.考点:磁场的叠加名师点睛:本题比较简单,考查了通电螺线管周围的磁场,弄清两图中电流以及导线的绕法的异同即可正确解答本题.2.如图所示为六根与水平面平行的导线的横截面示意图,导线分布在正六边形的六个角,B,则正六边导线所通电流方向已在图中标出。
已知每条导线在O点磁感应强度大小为形中心O处磁感应强度的大小和方向()A.大小为零2B,方向沿x轴负方向B.大小4B,方向沿x轴正方向C.大小4B,方向沿y轴正方向D.大小【答案】D【解析】【分析】【详解】根据磁场的叠加原理,将最右面电流向里的导线在O点产生的磁场与最左面电流向外的导线在O 点产生的磁场进行合成,则这两根导线的合磁感应强度为B 1;同理,将左上方电流向外的导线在O 点产生的磁场与右下方电流向里的导线在O 点产生的磁场进行合成,则这两根导线的合磁感应强度为B 2;将右上方电流向里的导线在O 点产生的磁场与左下方电流向外的导线在O 点产生的磁场进行合成,则这两根导线的合磁感应强度为B 3。
如图所示:根据磁场叠加原理可知12302B B B B ===由几何关系可知B 2与B 3的夹角为120°,故将B 2与B 3合成,则它们的合磁感应强度大小也为2B 0,方向与B 1的方向相同,最后将其与B 1合成,可得正六边形中心处磁感应强度大小为4 B 0,方向沿y 轴正方向.选项D 正确,ABC 错误。
高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步考点精题训练(带答案)
高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步考点精题训练单选题1、提出电磁场理论的科学家是()A.法拉第B.麦克斯韦C.赫兹D.安培答案:B提出电磁场理论的科学家是麦克斯韦。
故选B。
2、以下四幅图中,表示等量同种点电荷电场线分布情况的是()A.B.C.D.答案:AA.A是等量同种点电荷的电场线,A正确;B.B是等量异种点电荷的电场线,B错误;C.C是匀强电场的电场线,C错误;D.D是反向通电导线周围的磁感线,D错误。
故选A。
3、如图所示,金属圆环放在绝缘水平面上,通有沿逆时针(俯视看)方向的恒定电流I1,带有绝缘外皮的长直导线放在圆环上,圆环的圆心在直导线上,直导线中通有向右的恒定电流I2,圆环圆心的正上方的P点的磁感应强度大小为B,此时直导线电流在P点处产生磁场的磁感应强度大小为√3B;若将直导线中的电流减为3零,则P点的磁感应强度大小为()A.13B B.√23B C.√33B D.√63B答案:D设圆环中电流在P点产生的磁场磁感应强度大小为B1,直导线中电流为I2时在P点产生的磁场磁感应强度大小为B2,根据安培定则可知,两个磁场的磁感应强度垂直,根据题意有√B12+B22=B解得B1=√6 3B故ABC错误,D正确。
故选D。
4、三根相互平行长直导线a、b、c分别从等腰直角三角形三个顶点处垂直穿过纸面且固定,导线中通有大小和方向均相同的恒定电流,如图所示.若b导线中的电流产生的磁场在a、c连线中点O处的磁感应强度大小为B0,则O点处的磁感应强度大小为()A.√5B0B.√2B0C.3B0D.B0答案:D由安培定则可知,导线a与导线c在O点产生磁场的磁感应强度的矢量和等于零,则O点的磁感应强度大小等于导线b在O点产生的磁感应强度的大小,则O点处的磁感应强度大小为B0,则D正确,ABC错误。
故选D。
5、如图所示,纸面内有两根平行放置的通有同向、等大电流的长直细导线M、N,a、c是关于导线N对称的两点,且a点到导线M的距离大于其到导线N的距离。
高中物理第十三章 电磁感应与电磁波第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷测试卷附答案
高中物理第十三章电磁感应与电磁波第十三章电磁感应与电磁波精选试卷测试卷附答案一、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.如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。
O为MN的中点,P为MN连线的中垂线。
一质子此时恰好经过P点,速度方向指向O点。
下列说法正确的是A.O点处的磁感应强度为零B.质子将向右偏转C.质子将垂直于纸面向外偏转D.质子将做直线运动【答案】D【解析】【详解】A、根据右手螺旋定则,M处导线在o点产生的磁场方向竖直向下,N处导线在o点产生的磁场方向竖直向下,合成后磁感应强度不等于0,故A错误;BCD、M在P处产生的磁场方向垂直于P M偏下, N在P处产生的磁场方向垂直于P N偏下,根据平行四边形定则,知P处的磁场方向竖直向下,根据左手定则,质子不受到的洛伦兹力作用,将做直线运动,故BC错误,D正确;故选D。
3.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.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。
(必考题)高中物理必修三第十三章《电磁感应与电磁波初步》测试题(有答案解析)
一、选择题1.如图是漏电保护器的部分电路图,由金属环,线圈,控制器组成,其工作原理是控制器探测到线圈中有电流时会把入户线断开,即称电路跳闸,下列有关漏电保护器的说法正确的是()A.当接负载的电线中电流均匀变化时,绕在铁芯上的线圈中有稳定的电流B.当接负载的电线短路或电流超过额定值时,漏电保护器会发出信号使电路跳闸C.只有当接负载的电线漏电时,绕在铁芯上的线圈中才会有电流通过D.当接负载的电线中电流不稳定时,漏电保护器会发出信号使电路跳闸2.下列图像中,小磁针静止时的方向正确的是()A.B.C.D.3.某同学为检验某空间有无电场或者磁场存在,想到的以下方法中不可行的是()A.在该空间内引入检验电荷,如果电荷受到静电力作用说明此空间存在电场B.在该空间内引入检验电荷,如果电荷没有受到静电力作用说明此空间不存在电场C.在该空间内引入“检验电流”,如果通电导线受到磁场力作用说明此空间存在磁场D.在该空间内引入“检验电流”,如果通电导线没有受到磁场力作用说明此空间不存在磁场4.下列说法不符合物理学史的是()A.法拉第发现了电磁感应现象,并提出了“场”的概念B.库仑发现了库仑定律,并用扭秤测出了静电力常量的数值C.通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场相似,安培受此启发,提出了分子电流假说D.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电和磁之间存在联系5.如图所示,线圈两端接在电流表上组成闭合电路.在下列情况中,电流表指针不发生偏转的是()A.线圈不动,磁铁插入线圈B.线圈不动,磁铁从线圈中拔出C.磁铁不动,线圈上、下移动D.磁铁插在线圈内不动6.磁场具有能量,磁场中单位体积内所具有的磁场能量叫磁场的能量密度,用符号ω表示,其表达式为ω=σB2,式中B为磁感应强度,在空气中σ为一常量。
小明同学通过实验测量一条形磁铁N极端面附近的磁感应强度B的大小,他用一块与磁铁端面等大的铁片吸在磁铁上,然后用力缓慢拉开一段微小距离L,如图所示,他测出磁铁端面的面积为S,用力传感器测得拉力F的大小,已知拉力F做的功等于间隙中磁场的能量,则条形磁铁端面附近磁感应强度B的大小可表示为()A.FLσB.FSσC.FLσD.FSσ7.在闭合铁芯上绕有一组线圈,线圈与滑动变阻器、电源构成闭合电路,假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯内,a、b、c三个闭合金属圆环的位置如图所示.当滑动变阻器的滑片滑动时,能产生感应电流的圆环是()A.a、bB.b、cC.a、cD.a、b、c8.有一小段通电导线,长为1cm,导线中电流为5A,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为0.1N,则该点的磁感应强度B一定是()A.B=2T B.B≤2TC.B≥2T D.以上情况都有可能9.下列说法中,正确的是()A.变化的磁场一定产生变化的电场B.LC振荡回路电容C增加时,振荡频率增加C .机械波既能在空气中传播,也能在液体和固体中传播D .在一个周期内,介质中的振动质点通过的路程为一个波长10.如图所示,下列说法正确的是( )A .线圈中有感应电流,电压表有示数B .线圈中有感应电流,电压表没有示数C .线圈中无感应电流,电压表有示数D .线圈中无感应电流,电压表没有示数11.如图,在垂直纸面向内的匀强磁场中,有一个平行纸面的金属线框abcd 。
甘肃省宁县二中物理第十三章 电磁感应与电磁波专题试卷
甘肃省宁县二中物理第十三章电磁感应与电磁波专题试卷一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)1.取两个完全相同的长导线,用其中一根绕成如图(a)所示的螺线管,当该螺线管中通以电流强度为I的电流时,测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B,若将另一根长导线对折后绕成如图(b)所示的螺线管,并通以电流强度也为I的电流时,则在螺线管内中部的磁感应强度大小为()A.0 B.0.5B C.B D.2 B【答案】A【解析】试题分析:乙为双绕线圈,两股导线产生的磁场相互抵消,管内磁感应强度为零,故A正确.考点:磁场的叠加名师点睛:本题比较简单,考查了通电螺线管周围的磁场,弄清两图中电流以及导线的绕法的异同即可正确解答本题.2.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.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:02IBrμπ=,其中r0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.()232222r IR r+B.()32222IRR rμ+C.()232222IRR rμ+D.()20032222r IR rμ+【答案】C【解析】根据,02IBrμπ=,μ0单位为:T•m/A;A、等式右边单位:23m A=A/mm,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/mm⋅⋅,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=Tm⋅⋅,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=Tm⋅⋅,左边单位为T,相同,但当r0=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r0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.4.三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I1、I2、I3表示,方向如图。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷(Word版 含解析)
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷(Word 版 含解析)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 .21B B -B .212B B -C .122B B -D .13B 【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2312P 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。
高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步总结(重点)超详细(带答案)
高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步总结(重点)超详细单选题1、在磁场中某区域的磁感线如图所示,则()A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,且B a>B bB.同一电流元放在a处受力一定比放在b处受力大C.电荷有可能仅在磁场作用下由a沿纸面运动到bD.某正电荷在磁场和其他外力作用下从a到b,磁场对电荷做负功答案:AA.磁感线的疏密表示磁场的强弱,故a、b两处的磁感应强度的大小不等,且B a>B b,故A正确;B.电流元的受力与放置夹角有关,故无法比较电流元的受力情况,故B错误;C.a、b不在磁感线上,若沿直线运动,则速度方向与磁场存在夹角,则一定受洛伦兹力,故不可能沿纸面由a到b点,故C错误;D.磁场对电荷永不做功,故D错误。
故选A。
小提示:磁感线的疏密表示磁场的强弱;根据安培力的性质可明确安培力的大小情况;明确电荷在磁场中的受力情况,从而明确运动和做功情况。
2、磁感应强度的单位符号是T,如果用国际单位制基本单位的符号来表示,正确的是()⁄B.A⋅s C.Wb/m2D.kg/(A⋅s2)A.N(A⋅m)答案:D由磁感应强度的定义式B=F IL可得1T=1N/(A⋅m)由牛顿第二定律可知,单位N可表示为kg⋅m/s2,联立可得,磁感应强度的单位T用基本单位可表示为kg/(A⋅s2)。
故选D。
3、如图所示,在yOz平面的环形金属线圈以坐标系原点O为中心,xOy平面为水平面,地球磁场指向+y方向。
位于原点O处的小磁针,可绕z轴在xOy平面内自由转动,环形线圈中的电流为16A时,磁针与+x轴的夹角为37°。
已知环形电流环心处的磁感应强度与环形电流强度成正比,则为使磁针与+x轴的夹角变为53°,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,环形线圈中的电流应该调整为()A.3AB.9AC.12AD.16A答案:B根据题意可知B x1=B y cot37°B x2=B y cot53°解得B x2 B x1=9 16即I2 I1=9 16I2=9A故选B。
第十三章 电磁感应与电磁波初步练习题附答案
第十三章电磁感应与电磁波初步练习题一、单选题1.在匀强磁场中有一个闭合金属线框如图所示,它可以绕OO 轴转动,开始时金属线框与磁感线平行,则(C)A.当金属线框平面与磁感线平行时,穿过线框的磁通量最大B.当线框平面与磁感线垂直时,穿过线框的磁通量为零C.当线框平面与磁感线垂直时,穿过线框的磁通量最大D.当线框平面与磁感线成任意角度时,穿过线框的磁通量变为零2.关于电流周围的磁感线分布情况,图中哪一个是正确的是(A)A.B.C.D.3.关于磁感线和电场线的说法中正确的是(B)A.磁感线是人们为了研究问题的方便而假想的曲线,而电场线是真实存在的B.磁感线是封闭曲线,电场线不是封闭曲线C.磁感线是从N极出发S极终止,电场线是从正电荷出发负电荷终止D.磁感线是磁场中铁屑排列成的曲线,而电场线是点电荷在电场中运动的轨迹4.选项图所示的条件下,闭合矩形线圈能产生感应电流的是(磁场范围足够大)()A.B.C.D.5.关于电磁波及电磁波谱,下列说法正确的是(D)A.雷达是用X光来测定物体位置的设备B.医学检查中的拍片实际上是让患者接受一定剂量的γ射线照射C.用红外线照射时,大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光D.变化的电场可以产生磁场6.下列各说法中正确的是(D)A.由B = FIL可知,磁场中某点的磁感应强度B与磁场力F成正比,与电流元IL成反比B.通电导线在不受磁场力的地方,磁感应强度一定为零C.试探电荷在不受电场力的地方,电场强度不一定为零D.一小段长为L = 0.5m的导线放在匀强磁场中,当通过的电流I = 2A时,受到的磁场力为4N,则该处的磁感应强度大小可能为6T7.某区域存在如图所示的磁场,其中小圆面积为S1,内有垂直纸面向外的磁场,磁感应强度的大小为B1,大圆面积为S2,大圆与小圆之间有垂直纸面向里的磁场,磁感应强度的大小为B2,已知B2>B1,S2>2S1,则该区域内磁通量Φ的大小等于(D)A.(B1+B2)S2B.(B2-B1)S2C.B2S2-B1S1D.B2S2-(B1+B2)S18.下列关于磁场、电场及电磁波的说法中正确的是(C)A.赫兹提出电磁场理论,并通过实验证实了电磁波的存在B.只要空间某处的电场或磁场发生变化,就会在其周围产生电磁波C.不同电磁波具有不同的波长,红外线的波长大于可见光的波长。
高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步基础知识题库(带答案)
高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步基础知识题库单选题1、关于安培定则,下列说法正确的是()A.安培定则仅适用于直线电流周围磁场方向的判断B.安培定则能适用于多种形状电流周围磁场方向的判断C.安培定则用于判断直线电流磁场的磁感线方向时,大拇指所指方向与磁场方向一致D.安培定则用于判断环形电流和通电螺线管磁场的方向时,大拇指所指方向应与电流方向一致答案:BAB.安培定则适用于任何电流或等效电流的磁场方向判断,A错误,B正确;C.由安培定则的使用方法可知,安培定则用于判断直线电流磁场的磁感线方向时,大拇指所指方向与电流方向一致,C错误;D.安培定则用于判断环形电流和通电螺线管磁场的方向时,大拇指所指方向应与内部磁场方向一致,故D 错误。
故选B。
2、如图所示,两半径相同的通电圆环导线互相垂直地竖直放置,圆心都在O点,通过的电流方向如图,电流大小都为I,其中直径AB恰好沿东西方向,则关于圆心O点的磁感应强度B的方向说法正确的是()A.水平面内朝东偏北45°方向B.水平面内朝东偏南45°方向C.与正东成45°斜向下方向D.与正南成45°斜向下方向答案:B根据安培定则可知,平面内通电圆环在圆心O处产生的磁感应强度方向垂直纸面向外,即水平向南,大小为B0,垂直平面内的通电圆环在圆心O处产生的磁感应强度方向水平向东,大小为B0,两者相互垂直,根据平行四边形定则进行合成得知,O处的磁感应强度大小为B=√2B0方向即为,水平面内朝东偏南45°方向。
故选B。
3、下列各图中,已标出电流I,磁感应强度B的方向。
小圆圈“〇”表示导体的横截面,“☉”表示感应电流方向垂直纸面向外,“⊗”表示感应电流方向垂直纸面向里。
其中符合安培定则的是()A.通电直导线B.通电螺线管C.通电直导线D.通电线圈答案:DA.由安培定则可判断,图中通电直导线的磁场应为逆时针方向,故A错误;B.由安培定则可判断,图中通电螺线管内部的磁场应向右,故B错误;C.由安培定则可判断,图中通电直导线右侧磁场应向内,左侧磁场应向外,故C错误;D.由安培定则可判断,图中环形电流中心轴线处磁场竖直向上,故D正确。
甘肃省庆阳二中物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷专题练习
甘肃省庆阳二中物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷专题练习一、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 .21B B -B .212B B -C .122B B -D .13B 【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2312P 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,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;3.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。
甘肃省宁县二中高中物理电磁感应现象压轴题易错题
甘肃省宁县二中高中物理电磁感应现象压轴题易错题一、高中物理解题方法:电磁感应现象的两类情况1.如图所示,光滑的长平行金属导轨宽度d=50cm ,导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,导轨上端电阻R=0.8Ω,其他电阻不计.导轨放在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T .金属棒ab 从上端由静止开始下滑,金属棒ab 的质量m=0.1kg .(sin37°=0.6,g=10m/s 2)(1)求导体棒下滑的最大速度;(2)求当速度达到5m/s 时导体棒的加速度;(3)若经过时间t ,导体棒下滑的垂直距离为s ,速度为v .若在同一时间内,电阻产生的热与一恒定电流I 0在该电阻上产生的热相同,求恒定电流I 0的表达式(各物理量全部用字母表示).【答案】(1)18.75m/s (2)a=4.4m/s 2(3222mgs mv Rt【解析】【分析】根据感应电动势大小与安培力大小表达式,结合闭合电路欧姆定律与受力平衡方程,即可求解;根据牛顿第二定律,由受力分析,列出方程,即可求解;根据能量守恒求解;解:(1)当物体达到平衡时,导体棒有最大速度,有:sin cos mg F θθ= , 根据安培力公式有: F BIL =, 根据欧姆定律有: cos E BLv I R Rθ==, 解得: 222sin 18.75cos mgR v B L θθ==; (2)由牛顿第二定律有:sin cos mg F ma θθ-= ,cos 1BLv I A Rθ==, 0.2F BIL N ==, 24.4/a m s =;(3)根据能量守恒有:22012mgs mv I Rt =+ , 解得: 202mgs mv I Rt -=2.如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 倾斜放置,两导轨间距离为L ,导轨平面与水平面间的夹角θ,所处的匀强磁场垂直于导轨平面向上,质量为m 的金属棒ab 垂直于导轨放置,导轨和金属棒接触良好,不计导轨和金属棒ab 的电阻,重力加速度为g .若在导轨的M 、P 两端连接阻值R 的电阻,将金属棒ab 由静止释放,则在下滑的过程中,金属棒ab 沿导轨下滑的稳定速度为v ,若在导轨M 、P 两端将电阻R 改接成电容为C 的电容器,仍将金属棒ab 由静止释放,金属棒ab 下滑时间t ,此过程中电容器没有被击穿,求:(1)匀强磁场的磁感应强度B 的大小为多少? (2)金属棒ab 下滑t 秒末的速度是多大?【答案】(1)2sin mgR B L vθ=2)sin sin t gvt v v CgR θθ=+ 【解析】试题分析:(1)若在M 、P 间接电阻R 时,金属棒先做变加速运动,当加速度为零时做匀速运动,达到稳定状态.则感应电动势E BLv =,感应电流EI R=,棒所受的安培力F BIL =联立可得22B L v F R =,由平衡条件可得F mgsin θ=,解得2mgRsin B L vθ(2)若在导轨 M 、P 两端将电阻R 改接成电容为C 的电容器,将金属棒ab 由静止释放,产生感应电动势,电容器充电,电路中有充电电流,ab 棒受到安培力. 设棒下滑的速度大小为v ',经历的时间为t则电容器板间电压为 U E BLv ='= 此时电容器的带电量为Q CU = 设时间间隔△t 时间内流经棒的电荷量为Q则电路中电流Q C U CBL v i t t t ∆∆∆===∆∆∆,又va t∆=∆,解得i CBLa = 根据牛顿第二定律得mgsin BiL ma θ-=,解得22mgsin gvsin a m B L C v CgRsin θθθ==++所以金属棒做初速度为0的匀加速直线运动,ts 末的速度gvtsin v at v CgRsin θθ'==+.考点:导体切割磁感线时的感应电动势;功能关系;电磁感应中的能量转化【名师点睛】本题是电磁感应与电路、力学知识的综合,关键要会推导加速度的表达式,通过分析棒的受力情况,确定其运动情况.3.如图甲所示,在一对平行光滑的金属导轨的上端连接一阻值为R =4Ω的定值电阻,两导轨在同一平面内。
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甘肃省会宁县第二中学物理第十三章 电磁感应与电磁波专题试卷一、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r 0,请你猜测B 点处的磁感应强度是( )A .220R I B r ∝ B .()32220IB Rr ∝+ C .()232220R IB R r∝+D .()2032220r 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 ∝ Ir,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.()32220IR r + 的单位为A/m 3,单位不相符,选项B 错误,()232220R IRr +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.()2032220r 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.2.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+33)I B .若O 点的磁感应强度平行ab 边,则I a =(1+3)I C .若O 点的磁感应强度垂直ac 边,则I a =(3-1)ID .若O 点的磁感应强度垂直ab 边,则I a =(3-1)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 =(1+33)I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+1)I选项D 错误。
故选A 。
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 点处的磁感应强度方向夹角为120°,合磁感应强度B B '=.如图所示: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.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.5.如图所示,ACE 是半圆弧,O 为圆心,C 为半圆弧的最高点,37COD ∠=︒,A 、C 、D 处各有一垂直纸面的通电直导线,电流大小均为I ,长度均为L ,A 和D 处通电直导线的电流方向垂直纸面向外,C 处通电直导线的电流方向垂直纸面向里,三根通电直导线在O 点处产生的磁感应强度大小均为B ,则O 处的磁感应强度大小为( )A .5BB .2BC .55BD .0【答案】C【解析】【详解】 根据右手螺旋定则画出A 、C 、D 各通电直导线在O 处产生的磁感应强度,如图所示。
将D B 分解到水平和竖直两个方向上,并分别在两个方向合成,则水平方向的合矢量cos370.2x B B B B ︒=-=竖直方向的合矢量sin370.4y B B B B ︒=-=所以O 点处的磁感应强度大小225(0.2)(0.4)O B B B B =+=故选C 。
6.如图所示,在匀强磁场中,两长直导线P 和Q 垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l ,图中P 、Q 连线竖直。
当两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I 时,纸面内与两导线距离均为l 的a 点处的磁感应强度为零。
已知通电导线P 在a 处产生的磁感应强度大小为0B ,则( )A .匀强磁场的磁感应强度大小为03B ,方向竖直向上B .匀强磁场的磁感应强度大小为03B ,方向竖直向下C .匀强磁场的磁感应强度大小为02B ,方向水平向右D .匀强磁场的磁感应强度大小为02B ,方向水平向左【答案】A【解析】【分析】【详解】在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I 时,纸面内与两导线距离为l 的a 点处的磁感应强度为0B ,如下图所示由此可知,外加的磁场方向与PQ 平行,且由Q 指向P ,即竖直向上,依据几何关系,及三角知识,则有103B B故A 正确,BCD 错误。
故选A 。
7.如图所示,三根长直导线通电电流大小相同,通电方向为b 导线和d 导线垂直纸面向里,c 导线向纸外,a 点为bd 的中点,ac 垂直bd ,且ab =ad =ac .则a 点磁感应强度的方向为:( )A .垂直纸面指向纸外B .垂直纸面指向纸里C .沿纸面由d 指向bD .沿纸面由a 指向c【答案】C【解析】【详解】用右手螺旋定则判断直导线产生的磁场方向,导线b 在点a 处的磁场方向竖直向下,导线d 在点a 处的磁场方向竖直向上,导线c 在点a 处的磁场方向水平向左,由于导线中电流相等且点a 到三根导线距离相等,三个磁场大小相等,因此合成后的磁场方向向左,故C 项正确,ABD 错误。
故选C .8.已知无限长的直线电流磁场的磁感应强度的大小跟电流强度I 成正比,跟离开导线的距离r 成反比,即kI B r=(k >0)。
如图所示,三根无限长的通电直导线M 、N 、P 都垂直纸面放置,构成一个直角三角形,∠N=90°,∠P=30°,O 为MP 边中点。
三根导线中电流大小相同,方向如图。
则O 点磁场方向应为( )A .A 方向B .E 方向C .C 方向D .D 方向【答案】C【解析】【分析】【详解】 ABCD .由安培定则判断通电直导线产生的磁场方向,可知M 、P 在O 点产生的磁场方向都过O 点且垂直于MP 向下;N 在O 点产生的磁场方向过O 点垂直于NO 向上。
再把它们矢量求和,方向沿OC 方向,ABD 错误,C 正确。
故选C 。
9.在导线中电流在周围空间产生的磁感应强度大小为: I B k r=,k 为常数,r 为到导线的距离,如图所示,两个半径相同,材料不同的半圆环并联地接在电路中,电路中的总电流为I ,流过ABD 半圆环的电流为3I ,流过ACD 半圆环的电流为23I ,在圆环圆心处电流产生的磁场的磁感应强度为B ,若将ABD 半圆环绕直径AD 转过90°,这时在O 点的磁感应强度大小为( )A .3BB 5C 2BD .B【答案】B【解析】 ABD 半圆环的电流和ACD 半圆环的电流产生的磁场在O 点处的磁场的磁感应强度方向相反,根据磁场叠加可知,半圆环中13I 电流在O 点产生的磁场的磁感应强度大小为B ,那么ACD 半圆环的电流为23I ,在O 点产生磁场的磁感应强度大小为2B ,因此将ABD 半圆环绕直径转过90°,这时在O 点磁场的磁感应强度大小为22(2)5B B B B '=+=,故B 正确,ACD 错误;故选B .10.自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的,很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献.下列说法正确的是( )A .奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系B .欧姆发现了欧姆定律,说明了热现象和电现象之间存在联系C .法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系D .焦耳发现了电流的热效应,定量得出了电能和热能之间的转换关系【答案】ACD【解析】试题分析:本题考查物理学史,根据电磁学发展中科学家的贡献可找出正确答案.解:A 、奥斯特最先发现了电流的磁效应,揭开了人类研究电磁相互作用的序幕,故A 正确;B 、欧姆定律说明了电流与电压的关系,故B 错误;C 、法拉第经十年的努力发现了电磁感应现象,故C 正确;D 、焦耳发现了电流的热效应,故D 正确;故选ACD .点评:电流具有磁效应、热效应、化学效应等,本题考查其发现历程,要求我们熟记相关的物理学史.11.下列说法正确的是( )A .雷达是利用超声波工作的B.红外线比紫外线更容易发生衍射现象C.真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的D.在同一个周期里,波上的质点沿波传播的方向移动的距离为一个波长E.做简谐运动的物体每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但加速度一定相同【答案】BCE【解析】【详解】A.雷达是利用无线电波工作的,A错误;B.红外线比紫外线波长长,更容易发生衍射现象,B正确;C.在惯性参考下中,真空中的光速,故真空中的光速在不同的惯性参考系中相同,真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的,C正确;D.波上的质点不沿波传播的方向移动,D错误;E.做简谐运动的物体每次通过同一位置时,到平衡位置的距离相等,故回复力不变,那么加速度相同;但是,前后两次经过同一位置时,根据振动方向可以知道:速度大小相同,方向相反,故E正确.12.如图所示,两根细长直导线平行竖直固定放置,且与水平固定放置的光滑绝缘杆MN 分别交于a、b两点,点O是ab的中点,杆MN上c、d两点关于O点对称.两导线均通有大小相等、方向相反的电流,通电导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度大小B=Ikr,其中I为导线中电流大小,r为该点到导线的距离,k为常量.一带负电的小球穿在杆上,以初速度v0由c点沿杆运动到d点.设在c、O、d三点杆对小球的支持力大小分别为F c、F O、F d,则下列说法正确的是A.F c=F dB.F O<F dC.小球做变加速直线运动D.小球做匀速直线运动【答案】ABD【解析】【分析】【详解】CD.根据右手螺旋定则可知,从a点出发沿连线运动到b点,左边直导线产生的磁场垂直纸面向里,右边直导线产生的磁场垂直纸面也向里;距离左边直导线x处的合磁场12()I I kIl B B B k k x l x x l x =+=+=-- 由数学知识可知,当12x l = 时B 最小,可知在ab 连线中点O 处磁场最弱,连线上合磁场大小先减小过O 点后增大,方向先里,根据左手定则可知,小球从a 向b 运动过程中,受到向下的洛伦兹力作用,在速度方向不受力的作用,则将做匀速直线运动,故C 错误,D 正确.AB .cd 两点关于O 点对称,磁感应强度相等,则小球受洛伦兹力相等,则杆对小球的支持力F c =F d ;O 点磁场最弱,则F O <F d ,选项AB 正确;故选ABD .点睛:本题考查了右手螺旋定则和左手定则的熟练应用,正确解答带电粒子在磁场中运动的思路为明确受力情况,进一步明确其运动形式和规律.13.下列说法中正确的是( )A .机械波和电磁波都能在真空中传播B .铁路,民航等安检口使用红外线对行李内物品进行检测C .根据狭义相对论的原理知,在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的D .两列波叠加时产生干涉现象,其振动加强区域与减弱区域是稳定不变的【答案】CD【解析】【分析】【详解】机械波的传播需要介质,A 错;红外线热效应显著,而穿透本领较弱,不能用来安检,铁路、民航等安检口使用x 射线线对行李内物品进行检测.故B 错误.根据相对论的基本原理得知:在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的.故C 正确.两列波发生干涉时,振动加强区域与减弱区域是相互间隔,是稳定不变的.故D 正确.14.两根固定的相互平行的直导线A 和B ,相距为L ,电流方向如图所示.导线C 用轻绳悬挂在AB 导线的中间上方,距离AB L ,三根导线通的电流都为I .下列说法正确的是( )A .从上往下看导线C 顺时针转动,同时绳子的张力变小B .从上往下看导线C 逆时针转动,同时绳子的张力变大C .当C 转到与A 、B 平行时A 、B 和C 单位长度所受的磁场作用力大小之比为3:3:1D .当C 转到与A 、B 平行时A 、B 和C 单位长度所受的磁场作用力大小之比为1:1:1【答案】BD【解析】AB 、由右手螺旋定则可以判断C 导线左侧的磁场方向从下往上,右侧从上往下,从而可判断C 导线左侧受到向外的力右侧受到向里的力,从上往下看导线是逆时针转动;利用极限法可判断C 导线转动到与AB 平行时受到向下的安培力,所以过程中绳子张力变大;A 错误,B 正确,CD 、转到与AB 平行时,三根导线电流方向都是垂直纸面向里,所以A 、B 和C 受到相互之间的磁场作用力大小相等,C 错误,D 正确.故选BD15.如图所示,用同种材料制成的四根相互平行的通电长直导线(每根导线电阻为r )a b c d 、、、分别置于正方形的四个顶点上,四根导线都垂直于正方形所在平面。