江西省高安二中物理第十三章 电磁感应与电磁波专题试卷

江西省高安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．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．分子运动看不见、摸不着，不好研究，但科学家可以通过研究墨水的扩散现象认识它，这种方法在科学上叫做“转换法”，下面是小红同学在学习中遇到的四个研究实例，其中采取的方法与刚才研究分子运动的方法相同的是（）

A．研究电流、电压和电阻关系时，先使电阻不变去研究电流与电压的关系；然后再让电压不变去研究电流与电阻的关系

B．用磁感线去研究磁场问题

C．研究电流时，将它比做水流

D．电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A．这种研究方法叫控制变量法，让一个量发生变化，其它量不变，A错误；

B．用磁感线去研究磁场问题的方法是建立模型法，使抽象的问题具体化，B错误

C．将电流比做水流，这是类比法，C错误

D．判断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定，即将电流的有无转化为灯泡是否发光，故是转化法，D正确。

故选D。

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。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＋

3）I B ．若O 点的磁感应强度平行ab 边，则I a =（1＋33

）I C ．若O 点的磁感应强度垂直ac 边，则I a =（3－1）I

D ．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 =（13I 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