【單元練】高中物理必修3第十三章【電磁感應(yīng)與電磁波初步】提高練習(xí)

一、選題1．關(guān)于靜電場電場線和磁感線說法正的是（）A．法拉第最早用電場線和磁感線來清晰描述電場和磁場B．場線和磁感線都是客觀存在的C．畫電場線（磁感線）的地方，一定沒有電場（磁場）．場線和磁感線都是不閉合曲線A解析：A．法拉第最早用電場線和磁感線來清晰描述電場和磁場，故A正確；B．場線是為了直觀形象地描述電場分布而在電場中引入的一些假想的曲線實際上并不存在，故B錯誤；C．場線（磁感線）密集的地方場強強，稀疏的地方場強弱，兩條場線之間雖然沒畫電場線（磁感線），但是可能有電場（磁場），故錯；．場線是不閉合的曲線，磁線都是閉合的曲線，故D錯。故選A2．關(guān)于磁通量，下列說法正確的是（）A．磁通量不僅有大小而且有方向，所以矢量B．感應(yīng)強度越大，磁通量越大C．過某一平面的磁通量為零，該處磁感應(yīng)強度不一定為零．通量就是磁感應(yīng)強度解析：A．磁通量有大小，沒有方向，但有正負(fù)是標(biāo)量A錯誤；B．通量與磁感應(yīng)強度無關(guān)，當(dāng)磁通量越大，磁感應(yīng)強度可能不變錯誤；C．磁感線與線圈平行時，穿過線圈的磁通量為零，而磁感應(yīng)強度不一定為零正確；．通量是穿過線圈的磁感線多少，而磁感應(yīng)強度是描述磁場的強弱，兩者不是相同的概念，錯誤。故選。3．如圖，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長絕緣導(dǎo)線

、，中的電流方向向左，中11電流方向向上；L的上方有兩，它們關(guān)于對稱。整個系統(tǒng)處于勻強外磁場12中，外磁場的磁感應(yīng)強度大小為

，方向垂直于紙面向外。已知、b兩點的磁感應(yīng)強度大小分別為

1和3

，方向也垂直于紙面向外，則（）

11222200，1231211222200，123123A．流經(jīng)的電流在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為1

0B．經(jīng)

1

的電流在

b

點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為

B0C．經(jīng)

L2

的電流在

b

點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為

13

．經(jīng)L的流在a產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為2

BB0解析：根據(jù)右手螺旋定則可知流經(jīng)L的流在a、b點生的磁感應(yīng)強度大小方向向里，大小為；據(jù)右手螺旋定則可知流經(jīng)L的電流在點生磁感應(yīng)強度方向向外，大小為B；根據(jù)右手螺旋定則可知流經(jīng)L的流在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向向里，由對稱性可知大小也為；向外為正方向，則在a點有

B01在b點

+0聯(lián)立得1

7，12故選。4．三根通電長直導(dǎo)線平行放置，其截構(gòu)成等邊三角形O點三角形的中心，通過三根直導(dǎo)線的電流大小分別用小I、I表，電流方向如圖所當(dāng)I==I=時，點磁感應(yīng)強度大小為B，通電長直導(dǎo)線在某點產(chǎn)生的磁感應(yīng)度大小跟電流成正比，則下列說法正確的是（）

12312321331212312312312312321331212312312300122310230021313020312A．當(dāng)I=3I，=I=I時O點磁感應(yīng)強度大小B．I=3，I=I=I時，O點磁感應(yīng)強度大小為3BC．I=3I，I=I=I時，點的磁感應(yīng)強度大小為．I=3I，I=I=I時O點的磁感應(yīng)強度大小為3

A解析：．據(jù)安培定則出I、、在O點磁感應(yīng)強度示意圖，當(dāng)I=I=I時令BB，意圖如圖甲所示根據(jù)磁場疊加原理，可知此時點的磁感應(yīng)強度大小與B滿足關(guān)系

B

B

；當(dāng)I=3I，=I=I時=3B，=B=B，意圖如圖乙所示由圖乙解得O點的磁感應(yīng)強度大小為4B=2B，A正，錯；．當(dāng)I=3，=I=I時=B=B，，示意圖如圖丙所示由圖丙解得O點的磁感應(yīng)強度大小為

2B3

，同理可得，當(dāng)=3，II=I時O點的磁感應(yīng)強度大小也為B，錯。

故選A5．如圖所示，兩根相互平行的長直導(dǎo)過紙面上的M、兩，且與紙面直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流a、、b在N的連線上O為MN的點，d位于MN

的中垂線上，且、、d到點距離均相關(guān)以上幾點處的磁場，下列說法正確的是（）A．點的磁感應(yīng)強度為零B．兩處的磁感應(yīng)強度的方向相同C．d兩處的磁感應(yīng)強度大小相等方向相反．b兩處的磁感應(yīng)強度大小等，方向相反解析：A．由安培定則分別畫出兩直導(dǎo)線在、cd、點的磁場方向，如下圖所示由平行四邊形定則可得，點磁感應(yīng)度不為零，選項錯；B．、c兩處感應(yīng)強度的方向都豎直向下，選項B正；C．、兩處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向均豎直向下，選項C錯；．、兩處磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同，選項錯。故選。6．指南針是我國古代四大發(fā)明之一，漢學(xué)者王充在《論衡》一書中描述司南”是人們公認(rèn)的最早的磁性定向工具，指南針能指示南北方向是由A．指南針的兩個磁極相互吸引B．南針的兩個磁極相互排斥C．南針能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)．磁場對指南針的作用D解析：【解析】地球本身就是一個巨大的磁體，司南靜止時指南的一端是南極，指北一端是北極；故勺柄

12121122221111111212112222111111指的南極。指南針指示南北主要是因為地磁場的作用；故D正，錯；故選；7．四根完全相同的長直導(dǎo)線互相平行它們的截面處于一個正方形的四個頂點上，導(dǎo)線中通有大小都相等的電流，電流的方向如圖所示O點正方形對角線交點．每一根通導(dǎo)線單獨在O點生磁感應(yīng)強度大小是．則O點磁感應(yīng)強度大小是（）A．

B．

C．．解析：根據(jù)右手螺旋定則，各電流產(chǎn)生的磁場的方向如圖：1與3導(dǎo)電流產(chǎn)生磁場都沿左下方，而與4導(dǎo)產(chǎn)生磁場都沿右下方，由于各電流產(chǎn)生的磁場的大小都是，所以合磁場的方向沿角平分線的向，大小等于22；A.與分析相符，故A正；B.與析不符，故錯；C.與分析不，故錯誤；與分析不符，故D錯．8．12根長直導(dǎo)線并排成長為l的導(dǎo)線帶ab，P、是位于ab所直線上的兩點，其位置如圖所示到線帶左端的距離等于P到線帶右端的距離，所有長直導(dǎo)線中均通有大小相等、方向垂直紙面向外的恒定電流ab上所有直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場在處合磁感應(yīng)強度大小為B，P處的合磁感應(yīng)強度大小為B，若僅將右邊根導(dǎo)線移走，則P處的磁感應(yīng)強度大小()A．

B2

B．－

C．－

B2

．＋

B2

B解析：由磁場的疊加原理可知，處磁感應(yīng)強度等右邊6根直導(dǎo)線在處產(chǎn)生的磁感應(yīng)

2222221122121110122222211221211101強度；點的磁感應(yīng)強度B等12根電導(dǎo)線在P處磁應(yīng)強度，也等于右邊6根導(dǎo)線在P處生的磁感應(yīng)強度與左邊根導(dǎo)在P處生的磁感應(yīng)強度的和；因右邊6根直導(dǎo)線在處生的磁感應(yīng)強度于右邊6根導(dǎo)線在P處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度B，當(dāng)僅將右邊6根導(dǎo)線移走時，P處磁感應(yīng)強度大小為B－；A．

B2

，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．－，結(jié)論相符，選項正確；C．－．＋

B2B2

，與結(jié)論不相符，選項C錯；，與結(jié)論不相符，選項D錯；9．中國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談中最早記載了地磁偏“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也．進步研究表明，地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖結(jié)合上述材料，下列說法正確的是A．地球內(nèi)部也存在磁場，地磁南極在地北極附近B．磁場的磁感線有頭有”的，由地磁北極射出，射入地磁南極C．球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行．磁場對射向地球赤道的帶電宇宙射線有向東的作用力A解析：A.地磁場的北極在地理南極附近，地磁場的南極在地理極附近，且地球內(nèi)部也存在磁場，由地磁場的南極指向地磁場的北極，故A符題意；B.磁線是閉合的，在地球外部由地磁北極射出，射入地磁南極，在內(nèi)，由地磁南極指向地磁北極，故不合題意；C.只有在赤表面，地磁場方向與地面平行，故不合題意赤道平面上的地磁場方向由南指向倍，根據(jù)左手定則可知帶負(fù)的粒子受到向西的磁場力，故不合題意10．地球赤道上進行實驗，用磁傳感器測得赤道上P點地磁場的磁感應(yīng)強度大小為B.將一條形磁鐵固定在點近的水平面上，讓N極向正北方向，如圖所示，此時用磁傳感器測得P點的磁感應(yīng)強度大小為B；將條形磁鐵以點為軸旋轉(zhuǎn)90°，使其N極向正東方向，此時用磁傳感器測得點的磁感應(yīng)強度大小應(yīng)為（可認(rèn)為地磁南、北極與地理北、南極重合）（）

101201010110120101012A．B

B．+BC．B

．

BB

D解析：根據(jù)題意，赤道上P點磁場的磁感應(yīng)強度大小為B；條形磁鐵極向正北方向時，其磁感應(yīng)強度也向正北方向，故條形磁鐵在點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為B=B－；形磁鐵N極指向正東方向時，其磁感應(yīng)強度也向正東方向，此時兩個分矢量垂直，故點的合磁感應(yīng)強度大小為

B1

0

20

2

B21

；0A.B，結(jié)論不相符選項A錯誤；B.B+B，結(jié)論不相符，選項B錯；

B

，與結(jié)論不相符，選項C錯；

B

，與結(jié)論相符，選項D正確；二、填題11．勻強磁場中，一根長的電導(dǎo)線通入15A的流，導(dǎo)線與磁場方向垂直受到的磁場力為3N則該磁場的磁感應(yīng)強度為_____T，如果將導(dǎo)線中的電流改為，該磁場的磁感應(yīng)強度_。解析：[1]該場的磁應(yīng)強度為

F3T1TIL150.2[2]如將導(dǎo)線的電流改為20A則該磁場的磁感應(yīng)強度不變，仍然為1T12．根完全相同的長直導(dǎo)互相平行，通以大小和方向都相同的電流。它們的截面處于一個正方形abcd的個頂點a、處如圖所示。已知每根電長直導(dǎo)線在其周圍產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度與距該導(dǎo)線的距離成反比，通電導(dǎo)線b在處產(chǎn)生的磁場其磁感應(yīng)強度大小為，則三根通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場在d處總磁感應(yīng)強度大小。3B【分析】根據(jù)等距下電流所產(chǎn)生的B的大小與電流成正比得出各電流在d點所產(chǎn)生的B的大小關(guān)系由安培定則確定出方向再利用矢量合成法則求得B的合矢量的大小和方向解析：B

【分析】根據(jù)等距下電流所產(chǎn)生的的大小與電流成正比，得出各流在點所產(chǎn)的的小關(guān)系，由安培定則確定出方向，再利用矢量合成法則求得B的矢量的大小和方向。假設(shè)正方形的邊長為L，電導(dǎo)線在d處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，據(jù)幾何關(guān)系得2adbd2每根通電導(dǎo)線在其周圍產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度大小與距該導(dǎo)線的距離成反比則a與c在d處生的磁場的度2c方向如圖則d點磁感應(yīng)強度(2B)B2Bd13．圖所示，某區(qū)域內(nèi)有直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為。一邊長為L的單匝正方形線圈恰好有一半在磁場內(nèi)，線圈平面與磁場方向垂直。則穿過此線圈的磁通量為。解析：BL[1]由算磁通的公式，可得

BS2BL14．長為的光，其頻率______Hz(知光速解析14

cm/[1]根公式

c

f

得

12121112efcdabab1ef12121112efcdabab1efcdef2f

Hz15．圖所示，三根彼此絕的無限長直導(dǎo)線的一部分、、構(gòu)成一個等邊三角形，O為角形的中心、分為關(guān)導(dǎo)線、的對稱點，當(dāng)三根導(dǎo)線中通以大小相等，方向如圖的電流時，點感應(yīng)強度大小為B，M點感應(yīng)強度的大小為，點磁感應(yīng)強度的大小________；將導(dǎo)線ef中的電流撤去，而保持另兩根導(dǎo)線中的電流不變，則N點磁感應(yīng)強度的大小_______．B1（B2+B1）【解析】解析：（+B）【解析】無限長直導(dǎo)線、、，構(gòu)成一個等邊三角形，且三根導(dǎo)線中通以大小相等、方向圖所示的電流O為三角形的中心，且O點磁感應(yīng)強度大小為，為直導(dǎo)線、關(guān)于O點對稱，所以這兩導(dǎo)線在O點的磁場為零，則磁感應(yīng)強度大小是直線ef產(chǎn)的，而直導(dǎo)線ab、關(guān)N點對稱，所以這兩根直導(dǎo)線的磁場為零，因此N點的磁感應(yīng)強度大小為．為M點磁感應(yīng)強度為B+B，安培定則可知，各電流在M點的磁場的方向相同，又因為B=B，與B大小相等，故

BBef

B1

．當(dāng)撤去導(dǎo)線，其余兩根導(dǎo)線在N點磁感應(yīng)強度的方向都向里，大小為：B1BB21（B；【點睛】此題根據(jù)通電導(dǎo)線周圍的磁場對稱性、方向性，去確定合磁場大?。译x導(dǎo)線越遠(yuǎn)場強越弱．磁場不但有大小而且方向，方向相同則相加，方向相反則相.16．圖所示，框架面積為，框架平面與磁感應(yīng)強度為B的強磁場方向垂直，則穿過平面的磁通量為_______．使框架繞OO轉(zhuǎn)過60°角，則穿過框架平面的磁通量為________；從初始位置轉(zhuǎn)過90°角則穿過框架面的磁通量_______．BSBS0解析：BS[1]磁量

則框架平面與磁感應(yīng)強度為B的強磁場方向垂直時，則穿過平面的磁量為BS；[2]若框架繞OO轉(zhuǎn)過60°角，則穿過架平面的磁通量為

cos60°=

12

[3]若初始位轉(zhuǎn)過角，則穿過框架平面的磁通量為0。．如圖所示AB兩電直導(dǎo)位于同一平面內(nèi)，電流方向如圖中箭頭所示，則通電導(dǎo)線在B處生的磁場方向為，電導(dǎo)線B的磁場對通電導(dǎo)線A的用力方向是．垂直紙面向里向左解析：直紙面向里，向左[1]．據(jù)右手旋定則得：通電直導(dǎo)線A中處磁場方向，垂直紙面向里．[2]．據(jù)左手則可知，通電導(dǎo)線的場對通電導(dǎo)線的用力方向是向左．【點評】右手螺旋定則在應(yīng)用過程中容易出現(xiàn)錯誤，要加強練習(xí)，增加熟練程度，要注意與右手定則、左手定則的區(qū)別．18．球的地磁南極在地理_________極近；湯姆孫通過對陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子，當(dāng)把通電的陰極射線管放在蹄形磁鐵的兩極間時，可以觀察到電子束徑曲（選填彎或不曲）是由于_________選填洛茲或安力）用引起。北彎曲洛倫茲力解析：彎洛茲力[1]．磁場的極在地理北極附近，地磁的北極在地理的南極附近；[2][3]電子從陰極射向陽極，電子在磁場中受到洛倫茲力作用，依據(jù)左手定則可知，洛倫茲力方向與速度方向不共線，導(dǎo)致其軌跡發(fā)生彎曲。19．圖所示，框架面積為S，架平面與磁感應(yīng)強度為的勻強磁場方向垂直，則穿過平面的磁通量為_______．若使框架繞OO轉(zhuǎn)角則穿過框架平面的磁量為________．BS【解析】解析：

【解析】圖中線圈與磁場垂直，穿過線圈的磁通量等于磁感應(yīng)強度與線圈面積的乘積，故圖示位置的磁通量為Φ=BS使框架繞OO轉(zhuǎn)過60°角則在磁場方向的有效投影面積為Scos60°=0.5S，磁通量為

BS

．【點睛】圖示時刻，線圈與磁場垂直，穿過線圈的磁通量等于磁感應(yīng)強度與線圈面積的乘積；當(dāng)它

121211211121211211121繞軸轉(zhuǎn)過θ角時，線圈在磁場垂直方投影面積為Scos，磁通量等于磁感應(yīng)強度與這個投影面積的乘積．20．“探電磁感應(yīng)現(xiàn)”的實驗中，按如圖連接電路，在閉合S瞬發(fā)現(xiàn)靈電流計G指針向左偏，則將從中出，電流表指針，滑動變阻器滑片迅速右移，電流表指針，開S，流指_______________填左偏“右”或不偏）從該實驗的探究可以得到的結(jié)論_．右偏左偏不偏穿過閉合線圈中的磁通量變化則會產(chǎn)生感應(yīng)電流【解析】在閉合S1瞬間穿過的磁通量增大時靈敏電流計指針向左偏當(dāng)L2從L1中拔出穿過L1的磁通量減小所以電流表指針向右偏將滑動變阻器滑片迅速解析：偏左不穿閉合線圈中的磁通量變化，則會產(chǎn)生感應(yīng)電流【解析】在閉合瞬，穿過的通量增大時敏電流計G指針向左偏，當(dāng)L從L中出穿過的通量減小，所以電流表指針向右偏，將滑動變阻器滑片迅速右移，電路中的電減小，電流變大，穿過L的磁通量增大，所以靈敏電流計G指針向左偏，斷開S，路中無電流，穿L的磁通量不變，所以電流表指針不，由上可得出穿過閉合線圈中的磁通量變化，則會產(chǎn)生感應(yīng)電流．三、解題21．常生活中，磁的應(yīng)用我們帶來方便。例如：在柜門上安“門吸能方便地把柜門關(guān)緊；把螺絲刀做成磁性刀頭，可以像手一樣抓住需要安裝的鐵螺釘，還能把掉在狹縫中的鐵螺釘取出來。請你關(guān)注自己的生活，看看還有哪些地方如果應(yīng)用磁性可以帶來方便。寫出你的創(chuàng)意，并畫出你設(shè)計的示意圖。解析：解析黑板擦可做成帶磁性的，用完后直接吸在黑板上不掉下來；手提包上的磁性扣可把皮包緊貼在一起。22．是三根平行直導(dǎo)線的面圖，若它們的電流大小都相同，方向垂直紙面向里。如果AB=BC=CD，A

點的磁感應(yīng)強度的方向怎樣？

解析：平向右根據(jù)安培定則，、、三根導(dǎo)線在點的磁感應(yīng)強度方向分別為豎直向下、水平向右豎直向上，因為AB=BC=CD，所以根導(dǎo)線在點磁感應(yīng)強度大小相等，則A點的合磁感應(yīng)強度的方向水平向右。23．圖，條形磁體豎直放，一個水平圓環(huán)從條形磁體上方位置向運動，先到達磁體上端位置，后到達磁體中部，再到達磁體下端位置，后到達下方L。運過程中，穿過圓環(huán)的磁通量如何變化？解析：M到增大，P到減小?；丨h(huán)從到過中，穿過線線的磁感條數(shù)增多，則磁通最變大；由N到的過程，線圈包含了所有的內(nèi)部磁感線及部分外部磁感線，內(nèi)外磁感線相互抵消；因越到中間外部磁感少；故本過程磁通量是變大的；而P的過程是N到P的過程的相反過，磁通是變小的；→的過程中遠(yuǎn)離磁鐵，磁通量變小。故M到增大，到減小。24．所示的勻強磁場中有個矩形閉合導(dǎo)線框。在下列幾種情況下，線框中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流？(1)保線框平面始終與磁感線垂直，線框在場中上下運動（圖甲）；(2)保線框平面始終與磁感線垂直，線框在場中左右運動（圖乙）；(3)線繞軸線轉(zhuǎn)動（圖