第十三章 电磁感应与电磁波初步

第十三章电磁感应与电磁波初步

一、选择题

1．如图所示的匀强磁场，通电直导线与磁场方向垂直，导线长度为0.1 m，导线中电流为1 A。导线所受安培力的大小为0.01 N，则磁感应强度为( )。

A．0.01 T；B．0.1 T；

C．0.001 T；D．10 T。

2．面积是S的矩形导线框，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，当线框平面与磁场方向垂直时，穿过导线框所围面积的磁通量为( )。

A．0；B．BS；C．B

S

；D．

S

B

。

3．(多选)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料，下列说法正确的是( )。

A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合；

B．地球内部也存在磁场，地磁场的南极在地理北极附近；

C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行；

D．地磁场的磁感线与通电直导线的磁感线分布相同。

4．(多选)关于磁感线的性质和概念，下列说法正确的是( )。

A．磁感线上各点的切线方向就是各点的磁感应强度的方向；

B．磁场中任意两条磁感线均不相交；

C．铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线；

D．磁感线总是从磁体的N极指向S极。

5．图示为研究“电磁感应现象”的实验装置图，下列情况能在线圈中产生感应电流的是( )。

A．磁铁N极停在线圈中；

B．磁铁S极停在线圈中；

C．磁铁静止在线圈上方；

D．磁铁插入线圈的过程。

6．电磁波在空中的传播速度为。北京交通广播电台的频率为f，该电台所发射电磁波

的波长λ为( )。

A ．

；

B ．

；

C ．

；

D ．f 。

7．(多选)下列关于能量量子化的说法正确的是( )。 A ．带电微粒辐射和吸收能量时是一份一份不连续的； B ．能量子与电磁波的频率成正比； C ．能量子假说是由普朗克最早提出来的； D ．电磁波波长越长，其能量子越大。

8．电视机中有一个传感器，能将遥控器发出的红外线信号转化为电信号。下列装置中也利用了这种传感器的是( )。

A ．电话机的话筒；

B ．楼道里的声控开关；

C ．空调中的遥控接收器；

D ．冰箱中的温控器。

9．(多选)如图，两根平行长直导线相距2l ，通有大小相等、方向相同的恒定电流，a 、b 、c 是导线所在平面内的三点，左侧导线与它们的距离分别为2

l

、l 和3l 。关于这三点处的磁感应强度，下列判断正确的是( )。

A ．a 处的磁感应强度大小比c 处的大；

B ．b 、c 两处的磁感应强度大小相等；

C ．a 、c 两处的磁感应强度方向相同；

D ．b 处的磁感应强度为0。 二、填空题

10．如图所示，放在通电螺线管内部中间的小磁针，静止时N 极指向b 端，则电源的正极是________。

11．如图所示，线圈A 通过变阻器和开关接到电源上，线圈B 的两端连到电流表上，在线圈A 内部插入一根软铁棒(可插入或拔出)，把线圈A 装到线圈B 的里面。先将开关闭合，发现电流表指针向右偏转了一下，接着进行了下面操作，请回答电流表能否发生偏转。

(1)将滑动变阻器的滑动头快速向右移动，电流表指针_________偏转；

(2)将软铁棒从线圈中快速拔出，电流表指针_________偏转；

(3)将线圈A从线圈B中迅速拔出，电流表指针_________偏转。

12．电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用了。下列应用中，分别是利用了哪一种电磁波：控制电视、空调的遥控器利用了__________线；银行和商店用来鉴别大额钞票真伪的验钞机利用了_______线；机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪利用了_________。

三、解答题

13．一根长2 cm的通电导线垂直磁场方向放置在匀强磁场中，当通过导线的电流为2 A时，它受到的磁场力大小为4×10－3 N，求：

(1)磁场的磁感应强度B是多大？

(2)若电流不变，导线长度减小到1 cm，则它受到的磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少？

(3)若导线长不变，电流增大为5 A，则该处的磁感应强度B是多少？

14．氦氖激光器发射波长为632.8 nm的单色光，其光子的能量为多少？若该激光器的发光功率为20 mW，则每秒钟发射多少个光子？

参考答案一、选择题

1．B。

解析：根据磁感应强度的定义B＝F

IL

得B＝0.1 T。

2．B。

解析：穿过导线框所围面积的磁通量Φ＝BS。

3．AB。

解析：根据题意可得，地理南北极与地磁场存在一个夹角，为磁偏角，故两者不重合，A正确；地磁场的南极在地理的北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，B正确；由于地磁场磁场方向沿磁感线切线方向，故只有靠近赤道处才与地面平行，C错误；地磁场的磁感线与条形磁铁的磁感线分布大致相同，D错误。

4．AB。

解析：磁感线是为了形象描述磁场的分布人为引入的，A、B符合磁感线的特点。铁屑的分布不是磁感线，只可以大致反应磁感线的分布，C错误。在磁体的内部磁感线是从S 极指向N极的，D错误。

5．D。

解析：电磁感应现象是在动态中才有的，产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化。

6．A。

解析：电磁波的波速、波长、频率的关系是＝λf。

7．ABC。

解析：普朗克在研究黑体辐射时提出了能量子概念，认为微观粒子的能量是量子化的，每个能量子的大小ε＝h。

8．C。

解析：话筒和声控开关是声音传感器，冰箱温控器是温度传感器。

9．AD。

解析：由右手定则可以判断，a、c两处的磁场是两电流在a、c处产生的磁场叠加，但