13 电磁感应与电磁波初步 达标检测（word版含答案）

13 电磁感应与电磁波初步 达标检测
一、单项选择题（共7小题；共28分）
1. 英国物理学家法拉第提出了“电场”和“磁场”的概念，并引入电场线和磁感线来描述电场和磁场，为经典电磁学理论的建立奠定了基础。下列相关说法正确的是
A. 电荷和电荷、通电导体和通电导体之间的相互作用都是通过电场发生的
B. 磁体和磁体、磁体和通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的
C. 电场线不可能相交，磁感线可能相交
D. 通过实验可以发现电场线和磁感线是客观存在的
2. 下列关于电磁波的说法，不正确的是
A. 电磁波在真空中的速度为
B. 无线电波、红外线、可见光、紫外线、 射线、 射线均属于电磁波
C. 手机既可接收电磁波，又可发射电磁波
D. 电磁波不能传播能量
3. 射线
A. 不是电磁波 B. 具有反射和折射的特性
C. 只能在介质中传播 D. 不能发生干涉和衍射
4. 如图所示，一对大磁极，中间处可视为匀强磁场，上、下边缘处为非匀强磁场，一矩形导线框 保持水平，从两磁极间中心上方某处开始下落，并穿过磁场
A. 线框中有感应电流，方向是先 后
B. 线框中有感应电流，方向是先 后
C. 受磁场的作用，线框要发生转动
D. 线框中始终没有感应电流
5. 特高压直流输电是国家重点能源工程。如图所示，两根等高、相互平行的水平长直导线分别通有方向相同的电流 和 ，。 、 、 三点连线与两根导线等高并垂直， 点位于两根导线间的中点， 、 两点与 点距离相等， 点位于 点正下方。不考虑地磁场的影响，则
A. 点处的磁感应强度大小为
B. 点处的磁感应强度大小为
C. 点处的磁感应强度方向竖直向下
D. 点处的磁感应强度方向竖直向下
6. 如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，则下列措施中能使穿过线框的磁通量增加的
A. 使矩形线框远离直导线
B. 使矩形线框靠近直导线
C. 使矩形线框平行直线导线向上平移
D. 使矩形线框以直导线为轴转动
7. 在“用 研究通电螺线管的磁感应强度”实验中，探管从螺线管的一端到另一端，以螺线管中央为坐标原点，测得磁感应强度 随位置 的变化图象可能是
A. B.
C. D.
二、双项选择题（共1小题；共4分）
8. 关于感应电流，下列说法中正确的是
A. 只要闭合电路里有磁通量，闭合电路里就有感应电流
B. 穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生
C. 线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框也没有感应电流
D. 只要闭合电路的一部分导体切割磁感线运动电路中就一定有感应电流
三、多项选择题（共2小题；共8分）
9. 磁体和磁体间、磁体和电流间、电流和电流间相互作用的示意图，下列正确的是
A. 磁体 磁场 磁体 B. 磁体 磁场 电流
C. 电流 电场 电流 D. 电流 磁场 电流
10. 把一根通电的硬直导线 放在磁场中，导线所在区域的磁感线呈弧形，如图所示，导线中的电流方向由 向 。虚线框内有产生以下弧形磁感线的磁场源，磁场源都放在导线正下方且呈中间对称（磁场源按图示位置放置，不可转动）则下列图中的磁场源正确的是
A.
条形磁铁
B.
蹄形磁铁
C.
通电螺线管
D.
环形电流
四、解答题（共4小题；共52分）
11. 在匀强磁场内放入如图所示的通电导线，其中 段长为 ， 段长为 。当导线内通的电流为 时，受到的磁场力大小为 ，求：
（1）该磁场的磁感应强度
（2）其中 段受的安培力的大小。
12. 在磁场中放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长为 ，电流为 ，所受的磁场力为 。求：
（1）该位置的磁感应强度多大
（2）若将该电流撤去，该位置的磁感应强度又是多大
（3）若将通电导线跟磁场平行放置，该导体所受到的磁场力多大
13. 匀强磁场的磁感应强度 ，矩形线圈 的面积 ，共 匝，开始 与 垂直且线圈有一半在磁场中，如图所示。
（1）当线圈绕 边转过 时，线圈的磁通量以及此过程中磁通量的改变量为多少
（2）当线圈绕 边转过 时，求线圈中的磁通量以及此过程中磁通量的改变量.
14. 太阳光垂直射到地面上时，地面 的面积上接收的太阳光的功率 ，其中可见光部分约占 ，普朗克常量 。（结果保留 位有效数字）
（1）假如认为可见光的波长约为 ，日地间的距离 ，估算太阳光每秒辐射出的可见光子数为多少
（2）若已知地球的半径 ，估算地球接收的太阳光的总功率。
五、实验题（共2小题；共12分）
15. 如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
（1）将图中所缺导线补充完整。
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将原线圈迅速插入副线圈时，电流计指针向 偏转；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针向 偏转。
16. 我们通过实验可以探究感应电流的产生条件，在如图的实验中，线圈 通过滑动变阻器和开关接到电源上，线圈 的两端连接到电流表上，把线圈 放置于线圈 里面。通过实验，判断线圈 中是否有电流产生。
（1）开关闭合的瞬间 （选填“有”或“无”）感应电流产生。
（2）开关总是闭合的，缓慢移动滑动变阻器的滑片时， （选填“有”或“无”）感应电流产生。
（3）归纳以上实验结果，产生感应电流的条件是 。
答案
第一部分
1. B
【解析】电荷和电荷之间的相互作用是通过电场发生的，通电导体和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，A错误；磁体和磁体、磁体和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，B正确；电场线和磁感线都不能相交，否则在交点处的电场或磁场的方向有两个，与事实不符，C错误；电场线和磁感线都是为了形象地描述场而引人的假想曲线，实际不存在，D错误。
2. D
【解析】根据电磁场理论以及目前的测量可知，电磁波在真空中的速度为 ，选项A正确；根据电磁波谱的知识可知，无线电波、红外线、可见光、紫外线、 射线、 射线均属于电磁波，选项B正确；手机既可接收电磁波，又可发射电磁波，选项C正确；电磁波不但能传播信息，还能传播能量，选项D错误。
3. B
【解析】 射线是电磁波，具有波的性质，可以发生反射、折射、干涉和衍射，可以在真空中传播，选项 B 正确，选项 ACD 错误。
4. D
【解析】由于线框从两极间中心上方某处开始下落，根据对称性知，下落过程中穿过 的磁通量始终是零，没有变化，所以始终没有感应电流，因此不会受磁场的作用。故选项D正确。
5. C
【解析】通电直导线周围产生磁场方向由安培定判断，如图所示：
在 点产生的磁场方向向上， 在 点产生的磁场方向向下，因为 ，即 ，则在 点的磁感应强度不为零，A错误；
如图所示， 点处的磁感应强度不为零， 点处的磁感应强度竖直向下， 点处的磁感应强度竖直向上，BD错误，C正确。
6. B
7. D
第二部分
8. C， D
【解析】闭合电路中有磁通量，如没有变化，闭合电路中就没有感应电流。故A错误；
满足磁通量变化，但是没有满足闭合电路这个条件，故B错误；
线框不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也不会有感应电流。故C正确；
导体做切割磁感线运动，不一定有感应电流产生，只有当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时才有感应电流产生。故D正确。
第三部分
9. A， B， D
【解析】无论磁极与磁极之间、磁极与电流之间还是电流与电流之间的相互作用都是通过磁场发生的.
10. A， B， C
第四部分
11. （1）
【解析】由 得：
（2）
【解析】 段导线与磁场平行，不受安培力，故为零。
12. （1）
【解析】根据公式 得：。
（2）
【解析】该处的磁感应强度不变，。
（3）
【解析】电流元平行磁场放置时，所受磁场力为零，。
13. （1） ；
【解析】当线圈绕 转过 时，（此时的 正好全部处在磁场中）
在此过程中 没变，穿过线圈的磁感线条数没变，故磁通量变化量 。
（2） ；
【解析】当线圈绕 边转过 时，，此时没有磁场穿过 ，所以
不转时 ，转动后
，故磁通量改变了 。
14. （1） 个
（2）
第五部分
15. （1）
【解析】探究电磁感应现象的实验电路分为两部分，要使原线圈产生磁场必须对其通电，故电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路，如答图所示。
（2） 右；左
【解析】闭合开关，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流计的指针向右偏；将原线圈迅速插入副线圈时，磁场方向不变，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流计指针将向右偏转；原线圈插入副线圈后，由电路图可知，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，原线圈电流变小，磁场方向不变，穿过副线圈的磁通量变小，灵敏电流计指针将向左偏转。
16. （1） 有
【解析】开关闭合的瞬间，穿过线圈 的磁通量发生变化，则线圈 中有感应电流产生。
（2） 有
【解析】开关总是闭合的，缓慢移动滑动变阻器的滑片时，线圈 中电流发生变化，穿过线圈 的磁通量发生变化，有感应电流产生。
（3） 穿过闭合回路的磁通量发生变化
【解析】归纳以上实验结果，可知产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化。
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