《第十一章 電磁感應(yīng) 電磁波》試卷及答案-高中物理高二第二學(xué)期-滬科版-2024-2025學(xué)年

《第十一章電磁感應(yīng)電磁波》試卷(答案在后面)一、單項(xiàng)選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、一個(gè)閉合線圈在均勻磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，線圈內(nèi)的磁通量和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別是：A.磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零B.磁通量最小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大C.磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D.磁通量最小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零2、關(guān)于電磁波傳播，下列說法正確的是：A.電磁波只能在真空中傳播B.電磁波在不同介質(zhì)中的傳播速度相同C.電磁波的傳播不需要介質(zhì)D.電磁波不能傳遞能量3、在一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)金屬棒以速度v垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)。金屬棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與金屬棒的長(zhǎng)度L、速度v和磁感應(yīng)強(qiáng)度B之間的關(guān)系是：A.E∝L/vB.E∝v/LC.E∝L/vBD.E∝vLB4、以下哪種現(xiàn)象屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象：A.水流中的水滴旋轉(zhuǎn)B.磁針在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)C.燈泡通電后發(fā)光D.閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)5、當(dāng)一個(gè)閉合導(dǎo)體回路中的磁通量發(fā)生變化時(shí)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，以下哪個(gè)描述是正確的？A.回路中不會(huì)產(chǎn)生任何電流B.回路中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)與磁通量的變化率成正比C.回路中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)與磁通量成正比D.回路中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)與磁通量的變化量成正比6、在下列哪種情況下，可以觀察到電磁波的傳播？A.電荷靜止不動(dòng)B.電荷以恒定速度直線運(yùn)動(dòng)C.電荷加速或減速D.電荷繞固定點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)7、一個(gè)閉合回路中的磁通量在1秒內(nèi)從0變化到10Wb，并且變化是均勻的，那么回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（E）為：A.0VB.1VC.10VD.100V二、多項(xiàng)選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、下列現(xiàn)象中，屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是（）A.閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流B.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)方向改變C.磁鐵靠近鐵釘時(shí)，鐵釘被磁化D.電磁波在空間中傳播2、關(guān)于電磁波，以下說法正確的是（）A.電磁波在真空中的傳播速度與光的傳播速度相同B.電磁波的傳播不需要介質(zhì)C.所有頻率的電磁波在真空中的傳播速度都是一樣的D.電磁波的頻率越高，其波長(zhǎng)越短3、下列現(xiàn)象中，屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是：A.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體切割磁感線，導(dǎo)體兩端產(chǎn)生電壓B.閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中產(chǎn)生電流C.通電導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)變化，導(dǎo)致閉合電路中的電流變化D.電磁波在真空中的傳播三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題一、實(shí)驗(yàn)題（共10分）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄侩姶鸥袘?yīng)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)器材：閉合電路、導(dǎo)體棒、磁鐵、導(dǎo)線、開關(guān)、電流表、電源、滑動(dòng)變阻器、鐵芯線圈等。實(shí)驗(yàn)步驟：將閉合電路、導(dǎo)體棒、磁鐵、導(dǎo)線、開關(guān)、電流表、電源、滑動(dòng)變阻器、鐵芯線圈等連接成如下電路：電源——開關(guān)——閉合電路——導(dǎo)體棒——導(dǎo)線——鐵芯線圈——電流表——電源開啟電源，讓導(dǎo)體棒在磁鐵中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。觀察電流表指針的變化，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。改變導(dǎo)體棒的切割磁感線速度，重復(fù)步驟2和3。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表：導(dǎo)體棒切割磁感線速度電流表示數(shù)（A）0.1m/s0.2A0.2m/s0.4A0.3m/s0.6A0.4m/s0.8A實(shí)驗(yàn)問題：在實(shí)驗(yàn)過程中，電流表示數(shù)的變化說明了什么？分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，導(dǎo)體棒切割磁感線速度與電流表示數(shù)之間的關(guān)系是什么？第二題題目：一個(gè)長(zhǎng)直導(dǎo)線通以電流，電流方向向上。現(xiàn)有一平面鏡位于導(dǎo)線正下方，鏡面與地面垂直。一個(gè)水平放置的電子在導(dǎo)線正上方某點(diǎn)以垂直于導(dǎo)線方向射出，不計(jì)空氣阻力。試分析電子在平面鏡中的成像情況。第三題題目：在“電磁感應(yīng)現(xiàn)象的探究”實(shí)驗(yàn)中，以下器材和步驟是必需的：器材：磁體導(dǎo)線開關(guān)滑動(dòng)變阻器電流表電源導(dǎo)軌鐵芯線圈磁通量計(jì)（可選）步驟：將導(dǎo)線繞在鐵芯線圈上，形成閉合電路。將導(dǎo)軌固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，導(dǎo)線放置在導(dǎo)軌上。將磁體放置在導(dǎo)軌的一端。閉合開關(guān)，使電流通過導(dǎo)線。緩慢地移動(dòng)磁體，觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)。請(qǐng)回答以下問題：（1）上述實(shí)驗(yàn)中，哪些器材是必需的？請(qǐng)簡(jiǎn)要說明理由。（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，為什么需要緩慢移動(dòng)磁體？（3）請(qǐng)簡(jiǎn)述如何使用磁通量計(jì)來驗(yàn)證電磁感應(yīng)現(xiàn)象。第四題一、計(jì)算題（共30分）一個(gè)長(zhǎng)直導(dǎo)線通有電流I，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)，放置在x軸上。在y軸上有一個(gè)面積為S的正方形線圈，線圈邊長(zhǎng)為a，且線圈中心與導(dǎo)線中心相距d。當(dāng)導(dǎo)線中的電流以恒定的速率變化時(shí)，求線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E。已知：L=0.5mI=5Aa=0.2mS=0.04m2d=0.1mμ?=4π×10??N/A2（1）求線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E（10分）（2）如果導(dǎo)線中的電流變化率是1A/s，求此時(shí)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大小（10分）（3）若導(dǎo)線中的電流變化率為0.5A/s，求此時(shí)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大小（10分）第五題一、分析題（共20分）某同學(xué)在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)步驟：將一個(gè)閉合電路的導(dǎo)體棒放置在水平方向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，使導(dǎo)體棒與磁場(chǎng)方向垂直；用手迅速將導(dǎo)體棒抽出磁場(chǎng)區(qū)域；觀察電路中的電流計(jì)指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)。請(qǐng)回答以下問題：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟，判斷該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裼^察到電磁感應(yīng)現(xiàn)象？為什么？（5分）（2）如果實(shí)驗(yàn)過程中，導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)，電路中的電流計(jì)指針是否會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)？為什么？（5分）（3）若將導(dǎo)體棒改為線圈，且線圈在磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)，電路中的電流計(jì)指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎？為什么？（5分）（4）在實(shí)驗(yàn)過程中，若要觀察電路中的電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，應(yīng)采取哪些措施？（5分）《第十一章電磁感應(yīng)電磁波》試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、一個(gè)閉合線圈在均勻磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，線圈內(nèi)的磁通量和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別是：A.磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零B.磁通量最小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大C.磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D.磁通量最小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零答案：A解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與穿過線圈的磁通量的變化率成正比。當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，此時(shí)磁通量Φ達(dá)到最大值（因?yàn)閏osθ=1,其中θ是線圈平面法線與磁場(chǎng)方向的夾角）。但是，在這個(gè)位置上，磁通量的變化率為零，因此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ε也為零。所以正確選項(xiàng)是A。2、關(guān)于電磁波傳播，下列說法正確的是：A.電磁波只能在真空中傳播B.電磁波在不同介質(zhì)中的傳播速度相同C.電磁波的傳播不需要介質(zhì)D.電磁波不能傳遞能量答案：C解析：電磁波是一種橫波，可以在真空或物質(zhì)中傳播，并且不需要依靠任何介質(zhì)來傳播。這是電磁波與聲波等機(jī)械波的主要區(qū)別之一。此外，電磁波能夠攜帶能量，例如光能、熱能等。因此，選項(xiàng)C是正確的。選項(xiàng)A錯(cuò)誤，因?yàn)殡姶挪ú粌H限于在真空中傳播；選項(xiàng)B錯(cuò)誤，因?yàn)殡姶挪ㄔ诓煌橘|(zhì)中的傳播速度通常是不同的，它取決于介質(zhì)的性質(zhì)；選項(xiàng)D錯(cuò)誤，因?yàn)殡姶挪ù_實(shí)可以傳遞能量。3、在一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)金屬棒以速度v垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)。金屬棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與金屬棒的長(zhǎng)度L、速度v和磁感應(yīng)強(qiáng)度B之間的關(guān)系是：A.E∝L/vB.E∝v/LC.E∝L/vBD.E∝vLB答案：C解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與金屬棒的長(zhǎng)度L、速度v和磁感應(yīng)強(qiáng)度B成正比，即E∝L/vB。因此，正確答案是C。4、以下哪種現(xiàn)象屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象：A.水流中的水滴旋轉(zhuǎn)B.磁針在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)C.燈泡通電后發(fā)光D.閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)答案：D解析：電磁感應(yīng)現(xiàn)象是指閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。選項(xiàng)A、B、C描述的現(xiàn)象與電磁感應(yīng)無關(guān)，而選項(xiàng)D正是電磁感應(yīng)的定義。因此，正確答案是D。5、當(dāng)一個(gè)閉合導(dǎo)體回路中的磁通量發(fā)生變化時(shí)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，以下哪個(gè)描述是正確的？A.回路中不會(huì)產(chǎn)生任何電流B.回路中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)與磁通量的變化率成正比C.回路中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)與磁通量成正比D.回路中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)與磁通量的變化量成正比答案：B解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，閉合導(dǎo)體回路中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)（即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）與穿過該回路的磁通量變化率成正比。公式表達(dá)為ε=?dΦBdt，其中6、在下列哪種情況下，可以觀察到電磁波的傳播？A.電荷靜止不動(dòng)B.電荷以恒定速度直線運(yùn)動(dòng)C.電荷加速或減速D.電荷繞固定點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)答案：C解析：電磁波是由變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互垂直振蕩而形成的橫波。當(dāng)電荷加速或減速時(shí)，會(huì)擾動(dòng)周圍的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，從而產(chǎn)生電磁波。如果電荷靜止不動(dòng)或以恒定速度直線運(yùn)動(dòng)，則不會(huì)產(chǎn)生電磁波；同樣地，電荷做勻速圓周運(yùn)動(dòng)雖然也是加速運(yùn)動(dòng)，但因?yàn)槭侵芷谛缘?，并且在?jīng)典理論中不直接導(dǎo)致電磁波的發(fā)射（除非考慮量子效應(yīng)）。因此，能夠觀察到電磁波傳播的情況是C，即電荷加速或減速。不過，值得注意的是，對(duì)于電子等微觀粒子，在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于其加速度方向不斷改變，也會(huì)輻射出電磁波，這在實(shí)際情況中如同步輻射光源中可見。所以在教學(xué)情境下，C選項(xiàng)是最符合題意的答案。7、一個(gè)閉合回路中的磁通量在1秒內(nèi)從0變化到10Wb，并且變化是均勻的，那么回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（E）為：A.0VB.1VC.10VD.100V答案：C.10V解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E等于磁通量Φ隨時(shí)間的變化率，即E=-dΦ/dt。題目中磁通量變化是均勻的，因此可以使用平均變化率來近似計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這里磁通量Φ從0變化到10Wb，時(shí)間t為1秒，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=ΔΦ/Δt=10Wb/1s=10V。注意，題目中要求的是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，不需要考慮方向。二、多項(xiàng)選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、下列現(xiàn)象中，屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是（）A.閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流B.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)方向改變C.磁鐵靠近鐵釘時(shí)，鐵釘被磁化D.電磁波在空間中傳播答案：A解析：電磁感應(yīng)現(xiàn)象是指閉合電路中的部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。選項(xiàng)A描述的正是這一現(xiàn)象。選項(xiàng)B描述的是安培力現(xiàn)象，選項(xiàng)C描述的是磁化現(xiàn)象，選項(xiàng)D描述的是電磁波的傳播，這些都不屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象。因此，正確答案是A。2、關(guān)于電磁波，以下說法正確的是（）A.電磁波在真空中的傳播速度與光的傳播速度相同B.電磁波的傳播不需要介質(zhì)C.所有頻率的電磁波在真空中的傳播速度都是一樣的D.電磁波的頻率越高，其波長(zhǎng)越短答案：ABCD解析：電磁波在真空中的傳播速度確實(shí)與光的傳播速度相同，約為3×108米/秒，因此選項(xiàng)A正確。電磁波的傳播不需要介質(zhì)，可以在真空中傳播，因此選項(xiàng)B正確。在真空中，所有頻率的電磁波傳播速度都是一樣的，因此選項(xiàng)C正確。電磁波的頻率越高，其波長(zhǎng)越短，這是由電磁波的基本關(guān)系式c=λf（其中3、下列現(xiàn)象中，屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是：A.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體切割磁感線，導(dǎo)體兩端產(chǎn)生電壓B.閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中產(chǎn)生電流C.通電導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)變化，導(dǎo)致閉合電路中的電流變化D.電磁波在真空中的傳播答案：AB解析：電磁感應(yīng)現(xiàn)象是指當(dāng)閉合回路中的部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，回路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。因此，選項(xiàng)A和B描述的現(xiàn)象都屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象。選項(xiàng)C描述的是電流的磁效應(yīng)，而選項(xiàng)D描述的是電磁波的傳播，這兩者與電磁感應(yīng)現(xiàn)象不同。三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題一、實(shí)驗(yàn)題（共10分）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄侩姶鸥袘?yīng)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)器材：閉合電路、導(dǎo)體棒、磁鐵、導(dǎo)線、開關(guān)、電流表、電源、滑動(dòng)變阻器、鐵芯線圈等。實(shí)驗(yàn)步驟：將閉合電路、導(dǎo)體棒、磁鐵、導(dǎo)線、開關(guān)、電流表、電源、滑動(dòng)變阻器、鐵芯線圈等連接成如下電路：電源——開關(guān)——閉合電路——導(dǎo)體棒——導(dǎo)線——鐵芯線圈——電流表——電源開啟電源，讓導(dǎo)體棒在磁鐵中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。觀察電流表指針的變化，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。改變導(dǎo)體棒的切割磁感線速度，重復(fù)步驟2和3。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表：導(dǎo)體棒切割磁感線速度電流表示數(shù)（A）0.1m/s0.2A0.2m/s0.4A0.3m/s0.6A0.4m/s0.8A實(shí)驗(yàn)問題：在實(shí)驗(yàn)過程中，電流表示數(shù)的變化說明了什么？分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，導(dǎo)體棒切割磁感線速度與電流表示數(shù)之間的關(guān)系是什么？答案及解析：在實(shí)驗(yàn)過程中，電流表示數(shù)的變化說明了導(dǎo)體棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，閉合電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流。當(dāng)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)速度增加時(shí)，電流表示數(shù)也隨之增加；當(dāng)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)速度減小時(shí)，電流表示數(shù)也隨之減小。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，導(dǎo)體棒切割磁感線速度與電流表示數(shù)之間的關(guān)系是成正比關(guān)系。即導(dǎo)體棒切割磁感線速度越大，閉合電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大；導(dǎo)體棒切割磁感線速度越小，閉合電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流越小。這是因?yàn)楦鶕?jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與導(dǎo)體棒切割磁感線速度成正比。第二題題目：一個(gè)長(zhǎng)直導(dǎo)線通以電流，電流方向向上?，F(xiàn)有一平面鏡位于導(dǎo)線正下方，鏡面與地面垂直。一個(gè)水平放置的電子在導(dǎo)線正上方某點(diǎn)以垂直于導(dǎo)線方向射出，不計(jì)空氣阻力。試分析電子在平面鏡中的成像情況。答案：電子在平面鏡中的成像情況如下：由于電子帶負(fù)電，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，電子在導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)中會(huì)受到洛倫茲力作用。由于電流方向向上，根據(jù)右手螺旋定則，導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)方向在導(dǎo)線正下方是向內(nèi)的。電子在向內(nèi)的磁場(chǎng)中會(huì)受到向上的洛倫茲力，因此電子的運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)向?qū)Ь€方向偏轉(zhuǎn)。電子在偏轉(zhuǎn)過程中，由于其速度方向不斷變化，洛倫茲力的方向也會(huì)隨之變化。由于電子的速度逐漸減小，最終在某一位置速度減小到零，此時(shí)電子將開始反向運(yùn)動(dòng)，軌跡將向?qū)Ь€相反方向偏轉(zhuǎn)。電子在反向運(yùn)動(dòng)的過程中，由于速度方向的變化，洛倫茲力的方向也會(huì)隨之變化。最終，電子將以某一速度沿導(dǎo)線方向運(yùn)動(dòng)，并在平面鏡中成像。解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，變化的磁場(chǎng)會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生磁場(chǎng)。這個(gè)感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)疊加，形成一個(gè)復(fù)合磁場(chǎng)。根據(jù)洛倫茲力定律，帶電粒子在磁場(chǎng)中會(huì)受到洛倫茲力作用，力的方向由右手定則確定。對(duì)于電子，由于帶負(fù)電，其受力方向與正電荷相反。電子在復(fù)合磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡將是一條螺旋線，向?qū)Ь€方向偏轉(zhuǎn)，然后反向偏轉(zhuǎn)，最終沿導(dǎo)線方向運(yùn)動(dòng)。電子在平面鏡中的成像可以通過光的反射定律來分析。由于電子的運(yùn)動(dòng)軌跡是連續(xù)的，因此其反射像也是連續(xù)的，最終會(huì)在平面鏡中形成一個(gè)沿導(dǎo)線方向運(yùn)動(dòng)的電子像。電子像的位置、大小和方向取決于電子的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡和平面鏡的位置。在實(shí)際計(jì)算中，需要根據(jù)電子的初始速度、磁場(chǎng)強(qiáng)度和導(dǎo)線位置等因素進(jìn)行具體計(jì)算。第三題題目：在“電磁感應(yīng)現(xiàn)象的探究”實(shí)驗(yàn)中，以下器材和步驟是必需的：器材：磁體導(dǎo)線開關(guān)滑動(dòng)變阻器電流表電源導(dǎo)軌鐵芯線圈磁通量計(jì)（可選）步驟：將導(dǎo)線繞在鐵芯線圈上，形成閉合電路。將導(dǎo)軌固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，導(dǎo)線放置在導(dǎo)軌上。將磁體放置在導(dǎo)軌的一端。閉合開關(guān)，使電流通過導(dǎo)線。緩慢地移動(dòng)磁體，觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)。請(qǐng)回答以下問題：（1）上述實(shí)驗(yàn)中，哪些器材是必需的？請(qǐng)簡(jiǎn)要說明理由。（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，為什么需要緩慢移動(dòng)磁體？（3）請(qǐng)簡(jiǎn)述如何使用磁通量計(jì)來驗(yàn)證電磁感應(yīng)現(xiàn)象。答案：（1）必需的器材包括：磁體、導(dǎo)線、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電流表、電源、導(dǎo)軌、鐵芯線圈。理由如下：磁體：提供磁場(chǎng)，使導(dǎo)線中的電流產(chǎn)生電磁感應(yīng)。導(dǎo)線、開關(guān)、電源：構(gòu)成閉合電路，使電流通過導(dǎo)線?；瑒?dòng)變阻器：調(diào)節(jié)電路中的電流大小，以觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)。電流表：測(cè)量電路中的電流大小，以驗(yàn)證電磁感應(yīng)現(xiàn)象。導(dǎo)軌：固定導(dǎo)線和鐵芯線圈，保證實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性。鐵芯線圈：增強(qiáng)磁場(chǎng)，提高電磁感應(yīng)現(xiàn)象的顯著性。（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，需要緩慢移動(dòng)磁體，原因如下：緩慢移動(dòng)磁體可以保證電流表指針的偏轉(zhuǎn)穩(wěn)定，便于觀察和記錄。如果快速移動(dòng)磁體，電流表指針的偏轉(zhuǎn)可能過于劇烈，難以準(zhǔn)確讀取數(shù)據(jù)。（3）使用磁通量計(jì)驗(yàn)證電磁感應(yīng)現(xiàn)象的方法如下：將磁通量計(jì)放置在鐵芯線圈附近，并調(diào)整位置，使其與線圈平行。在閉合電路后，緩慢移動(dòng)磁體，同時(shí)觀察磁通量計(jì)的讀數(shù)。當(dāng)磁通量發(fā)生變化時(shí)，磁通量計(jì)的讀數(shù)也會(huì)發(fā)生變化，從而驗(yàn)證了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。第四題一、計(jì)算題（共30分）一個(gè)長(zhǎng)直導(dǎo)線通有電流I，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)，放置在x軸上。在y軸上有一個(gè)面積為S的正方形線圈，線圈邊長(zhǎng)為a，且線圈中心與導(dǎo)線中心相距d。當(dāng)導(dǎo)線中的電流以恒定的速率變化時(shí)，求線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E。已知：L=0.5mI=5Aa=0.2mS=0.04m2d=0.1mμ?=4π×10??N/A2（1）求線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E（10分）（2）如果導(dǎo)線中的電流變化率是1A/s，求此時(shí)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大?。?0分）（3）若導(dǎo)線中的電流變化率為0.5A/s，求此時(shí)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大?。?0分）答案：（1）E=2μ?I2d/(a2)（10分）解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大小與電流的變化率成正比，與導(dǎo)線的長(zhǎng)度、線圈的面積和線圈與導(dǎo)線之間的距離成反比。根據(jù)題目所給條件，可以列出公式：E=2μ?I2d/(a2)（2）E=2μ?(I+t)(I-t)d/(a2)（10分）解析：由于電流變化率為1A/s，所以在時(shí)間t內(nèi)電流的變化量為tA。代入公式得：E=2μ?(I+t)(I-t)d/(a2)當(dāng)t=1s時(shí)，E=2μ?(I+1)(I-1)d/(a2)。（3）E=2μ?(I+0.5t)(I-0.5t)d/(a2)（10分）解析：同樣地，由于電流變化率為0.5A/s，所以在時(shí)間t內(nèi)電流的變化量為0.5tA。代入公式得：E=2μ?(I+0.5t)(I-0.5t)d/(