2019人教版必修第三册第十三章把关测试卷电磁感应与电磁波初步过关测试（word版含答案）

2019人教版必修第三册 第十三章把关测试卷 电磁感应与电磁波初步 过关测试
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．如图所示，一根通电直导线放在磁感应强度B=1T的匀强磁场中，在以导线为圆心，半径为r的圆周上有a，b，c，d四个点，若c点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是
A．直导线中电流方向是垂直纸面向里的
B．a点的实际磁感应强度也为0
C．d点实际磁感应强度为1.4T，方向斜向上，与B夹角为
D．b、d两点的磁感应强度大小相同
2．如图所示，正方形线aabcd的边长L=0.3m，直线OO'与ad边相距，过且垂直纸面的竖直平面右侧有磁感应强度B=1T的匀强磁场，方向垂直纸面向里，线圈在转动时通过两个电刷和两个滑环与外电路连接。线圈以为轴匀速转动，角速度，图示位置为计时起点。则（　　）
A．线圈输出交流电的周期为
B．流过的电流方向保持不变
C．时，穿过线圈的磁通量为0.06Wb
D．从到s，穿过线圈磁通量的变化量的大小为0.03Wb
3．磁感线是用来形象地描述磁场的曲线，如图分别描述的是条形磁铁蹄形磁铁通电直导线、环形电流周围的磁感线分布情况，其中不正确的有（ ）
A． B． C． D．
4．如图为“研究电磁感应现象”的实验装置，现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈 A、线圈B、电流计及电键按如图所示连接，在闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向右偏了一下。那么闭合开关后，下列说法中正确的是（　　）
A．将线圈 A 迅速插入线圈 B 的过程中，电流计指针会向左偏转
B．将线圈 A 缓慢插入线圈 B 后稳定的过程中，电流计指针一直向右偏
C．将线圈 A 插入线圈 B 且稳定后，变阻器滑片匀速向左滑动时，电流计指针向左偏转
D．将线圈 A 插入线圈 B 且稳定后，变阻器滑片加速向左滑动时，电流计指针向左偏转
5．如图甲所示，Q1、Q2是两个固定的点电荷，一带正电的试探电荷仅在电场力作用下以初速度v0沿两点电荷连线的中垂线从a点向上运动，其v t图象如图乙所示，下列说法正确的是(　　)
A．两点电荷一定都带负电，但电量不一定相等
B．t1时刻电场强度一定最大
C．试探电荷一直向上运动，直至运动到无穷远处
D．t2时刻试探电荷的电势能最大，但加速度不为零
二、单选题
6．如图所示，在与直导线垂直的平面上放置几个小磁针．将电键S断开或闭合，观察小磁针并记录现象．下图中能准确反应俯视整个装置时电流方向及小磁针指向的是（　　）（小磁针N极涂黑）
A． B． C． D．
7．如图为条形磁铁部分磁感线分布示意图，P、Q是同一条磁感线上的两点，关于这两点的磁感应强度，下列判断正确的是（ ）
A．P、Q两点的磁感应强度相同
B．P点的磁感应强度比Q点的大
C．P点的磁感应强度方向由P指向Q
D．Q点的磁感应强度方向由Q指向P
8．如图，三角形线圈abc：放在范围足够大的匀强磁场中并做下列运动，能产生感应电流的是（ ）
A．向上平移 B．向右平移
C．向左平移 D．以ab为轴转动
9．关于静电场电场线和磁感线说法正确的是（　　）
A．法拉第最早用电场线和磁感线来清晰的描述电场和磁场
B．电场线和磁感线都是客观存在的
C．不画电场线（磁感线）的地方，一定没有电场（磁场）
D．电场线和磁感线都是不闭合的曲线
10．下列说法不正确的是（　　）
A．普朗克的假设认为微观粒子的能量是量子化的 B．爱因斯坦认为电磁场本身是连续的
C．奥斯特发现了电流的磁效应 D．法拉第发现了电磁感应现象
11．如图所示，两匀强磁场的磁感应强度和大小相等、方向相反。竖直面内的金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中不产生感应电流的是（　　）
A．同时增大减小
B．让金属圆环以直径为轴转动过程中
C．向上平移金属圆环
D．在金属圆环的正下方放一根与图中磁场边界平行的通电直导线
12．等腰梯形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，导线框中通以如图所示顺时针方向的电流，ab边与MN平行。下列关于通电直导线MN的磁场对线框作用说法正确的是（ ）
A．线框在平面内向右移动少许，其磁通量不变
B．线框所受安培力的合力为零
C．线框有两条边所受的安培力大小相同
D．线框在安培力作用下一定有向右的运动趋势
13．在如图所示的条件下，闭合矩形线圈能产生感应电流的是（ ）
A． B． C． D．
14．如图所示，连接负载的固定U型金属导轨abcd，放置在与导轨平面垂直的匀强磁场中。导轨上有一根可自由滑动的金属棒ef，在金属棒向左平移的过程中。下列说法正确的是（　　）
A．穿过ebcf回路的磁通量不变
B．穿过ebcf回路的磁通量变小
C．ae段有电流通过
D．bc段有电流通过
15．如图所示的电路可以用来“研究电磁感应现象”。干电池、开关、线圈A、滑动变阻器串联成一个电路，电流计、线圈B串联成另一个电路。线圈A、B套在同一个闭合铁芯上，且它们的匝数足够多。从开关闭合时开始计时，流经电流计的电流大小i随时间t变化的图像是（　　）
A． B．
C． D．
三、实验题
16．如图为研究电磁感应现象的实验装置，部分导线已连接．
(1)用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好_________．
(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，那么闭合开关后，将原线圈迅速插入副线圈的过程中，电流计的指针将向______偏．
四、解答题
17．如图所示，线圈平面与水平方向夹角θ=60°，磁感线竖直向下，线圈平面面积S=0.8m2，匀强磁场磁感应强度B=0.6T，则：
（1）穿过线圈的磁通量为多少？
（2）把线圈以cd为轴顺时针转过120°角，则通过线圈磁通量变化量的大小为多少？
18．如图所示，边长为的正方形闭合线圈置于磁场中，线圈、两边的中点连线的左右两侧分别存在方向相同、磁感应强度大小各为，的匀强磁场，且磁感线与线圈平面垂直.若从上往下看，线圈逆时针转过37°时，穿过线圈的磁通量改变了多少？
19．如图所示，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3垂直纸面放置，三根导线及坐标原点恰好位于边长为a的正方形的四个点上，L1与L2中的电流均为2I，方向均垂直于纸面向外，L3中的电流为I，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（式中k为常量）。求原点O处的磁感应强度B的大小和方向。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．CD
【详解】
A．由题，c点的磁感应强度为0，说明通电导线在c点产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，即得到通电导线在c点产生的磁感应强度方向水平向左，根据安培定则判断可知，直导线中的电流方向垂直纸面向外，故A错误；
B．通电导线在a处的磁感应强度方向水平向右，则a点磁感应强度为2T，方向与B的方向相同，故B错误；
CD．通电导线在a、b、c、d四点的磁场方向如图所示：根据平行四边形定则可得d点处的磁感应强度大小为，方向与B成角，b点的磁感应强度为，方向斜向下，与B成角，故CD正确。
2．CD
【详解】
A．线圈输出交流电的周期为
A错误；
B．每个周期电流方向改变两次，B错误；
C．线圈转过180°，在磁场中，垂直于磁场，故穿过线圈的磁通量为
C正确；
D．从到，线圈转过90°，此时线圈与面平行，磁通量为零，故穿过线圈磁通量的变化
D正确；
故选CD。
3．ABC
【详解】
AB．根据磁体外部的磁感线N极指向S极，AB错误，符合题意；
C．根据安培定则可知，直导线中电流方向向下，则磁感线方向（俯视）沿顺时针方向，C错误，符合题意；
D．根据安培定则，环形导线的电流方向与磁感线的方向关系如题图D所示，D正确，不符合题意。
故选ABC。
4．CD
【详解】
闭合开关，穿过线圈B的磁通量增大，灵敏电流表的指针向右偏；
A． 将线圈 A 迅速插入线圈 B 的过程中，穿过线圈B的磁通量增大，则灵敏电流计指针将向右偏转，故A错误；
B． 将线圈 A 缓慢插入线圈 B 后稳定的过程中，穿过线圈B的磁通量不变，则灵敏电流表的指针不偏转，故B错误；
CD． 将线圈A插入线圈B稳定后，将变阻器滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，A线圈电流变小，穿过B线圈的磁场方向不变，但磁通量变小，灵敏电流计指针将左偏转，故CD正确。
故选CD。
5．BD
【详解】
A. 由图可知，粒子向上先做减速运动，再反向做加速运动，且向上过程加速度先增大后减小，而重力不变，说明粒子受电场力应向下，故说明粒子均应带负电，由于电场线只能沿竖直方向，故说明两粒子带等量负电荷，故A错误。
B. 在t1时刻v-t图象的斜率的绝对值最大，说明正电荷的加速度最大，所以受到的电场力最大，电场强度一定最大，故B正确；
C.根据图像可知，速度先减小到零，再反向加速，故C错误。
D. t2时刻之前粒子向上运动，电场力一直做负功；故电势能增大；t2时刻以后电场力做正功，电势能减小；t2时刻粒子运动方向反向，电势能最大；但由于粒子受电场力向下；此时加速度不为零，故D正确。
6．A
【详解】
AB．无电流时，地磁场的方向为由南极到北极，小磁针的N极指向北极，故A正确，B错误
CD．有电流时电流的磁场为逆时针方向（由上向下看），则上边的磁针左边为N极，故C错误，D错误.
7．D
【详解】
AB、磁感线的疏密表示磁场强弱；故Q点的磁感应强度大于P点的磁感应强度；故AB错误；
C、磁感应强度的方向为该点磁感线的切线方向；两点的磁感应强度方向均由Q指向P；故D正确，C错误；
故选D．
8．D
【分析】
解答本题关键应掌握：产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，分析磁通量是否变化，判断能否产生感应电流。
【详解】
ABC．线圈向上平移、向右平移、向左平移时，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，故ABC错误。
D．以ab为轴转动，磁通量减小，线圈将产生感应电流，故D正确。
【点睛】
本题关键要掌握产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，由穿过线圈的磁感线条数表示磁通量即可判断磁通量的变化。
9．A
【详解】
A．法拉第最早用电场线和磁感线来清晰的描述电场和磁场，故A正确；
B．电场线是为了直观形象地描述电场分布而在电场中引入的一些假想的曲线，实际上并不存在，故B错误；
C．电场线（磁感线）密集的地方场强强，稀疏的地方场强弱，两条场线之间虽然没画电场线（磁感线），但是可能有电场（磁场），故C错误；
D．电场线是不闭合的曲线，磁感线都是闭合的曲线，故D错误。
故选A。
10．B
【详解】
A，普朗克的假设认为微观粒子的能量不是连续性的，是一份一份的，是量子化的，A正确；
B．爱因斯坦根据普朗克的能量子假说提出的光子说，也就是电磁场是不连续的，B错误；
C．奥斯特发现了电流的磁效应，C正确；
D．法拉第发现了电磁感应现象，D正确。
本题选错误的，故选B。
11．B
【详解】
A．增大B1，则金属圆环上半部分的磁通量变大；减小B2，则金属圆环下半部分的磁通量变小，故穿过线圈的磁通量变化，产生感应电流，A错误；
B．金属圆环以直径为轴转动过程中，穿过线圈的上半部分和下半部分的磁场变化大小相同，磁通量不变化，则不产生感应电流，B正确；
C．环向上平移，磁通量向里增大，穿过线圈的磁通量变化，产生感应电流，C错误
D．在金属圆环的正下方放一根与图中磁场边界平行的通电直导线，不论电流方向如何通电直导线产生的磁场都会穿过线圈，则致使线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，D错误。
故选B。
12．C
【详解】
A．离MN越远的位置，磁感应强度越小，线框在平面内向右移动少许，其磁通量减小，A错误；
BC．直导线中的电流方向由N到M，根据安培定则，导线右侧区域磁感应强度方向向内，根据左手定则，ab边受向左的安培力，cd边受到向右的安培力，ad边受到斜向左下方的安培力，bc受到左上方安培力，离MN越远的位置，磁感应强度越小，则四个边所受的安培力的合力不为零，其中bc边和ad边所受的安培力大小相同，B错误、C正确；
D．离MN越远的位置，磁感应强度越小，故根据安培力公式
F = BIL
cd边受到的安培力小于ab边、bc边和ad边受到的安培力的矢量和，则线框在安培力作用下一定有向左的运动趋势，D错误。
故选C。
13．D
【详解】
感应电流产生的条件是通过闭合电路的磁通量发生变化，ABC三种情况的磁通量都没有发生变化，故没有感应电流产生；D接的是交流电源，通过线圈的磁场发生变化，所以磁通量改变，有感应电流产生。
故选D。
14．D
【详解】
AB．因为ebcf回路的面积变大，由知穿过ebcf回路的磁通量变大，故AB错误；
C．因为ae段不在闭合回路里，即无电流，故C错误；
D．因为穿过ebcf闭合回路的磁通量变大，即有感应电流产生，故bc段有电流通过，故D正确。
故选D。
15．B
【分析】
干电池、开关、线圈A、滑动变阻器串联成一个电路，当开关闭合时磁通量变大，导致电流计、线圈B串联成另一个电路中产生电动势，由于电动势短暂的，出现电流慢慢变小的现象。
【详解】
A．由于干电池、开关、线圈A、滑动变阻器串联成一个电路的磁通量变化是瞬间的，因此电流计、线圈B串联成另一个电路中有电动势也是短暂的，所以出现电流慢慢变小，故A错误；
B．由于干电池、开关、线圈A、滑动变阻器串联成一个电路的磁通量变化是瞬间的，因此电流计、线圈B串联成另一个电路中有电动势也是短暂的，所以出现电流慢慢变小，故B正确；
C．由于干电池、开关、线圈A、滑动变阻器串联成一个电路的磁通量变化是瞬间的，因此电流计、线圈B串联成另一个电路中有电动势也是短暂的，所以出现电流慢慢变小，故C错误；
D．由于干电池、开关、线圈A、滑动变阻器串联成一个电路的磁通量变化是瞬间的，因此电流计、线圈B串联成另一个电路中有电动势也是短暂的，所以出现电流慢慢变小，故D错误。
故选B。
【点睛】
由楞次定律来确定感应电流的方向，而闭合线圈中的磁通量发生变化有几种方式：可以线圈面积的变化，也可以磁场的变化，也可以线圈与磁场的位置变化。
16．（1）如图所示； （2）向右偏
【解析】
(1)将电源、电键、变阻器、小螺线管串联成一个回路，再将电流计与大螺线管串联成另一个回路，电路图如图所示．
(2)闭合开关，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流表的指针向右偏；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一下．
点睛：注意该实验中有两个回路，一是电源、电键、变阻器、小螺线管串联成的回路，二是电流计与大螺线管串联成的回路，据此可正确解答；磁场方向不变，磁通量的变化不变时电流方向不变，电流表指针偏转方向相同，磁通量的变化相反时，电流表指针方向相反．
17．（1）0.24Wb；（2）0.72Wb
【详解】
(1)线圈在垂直磁场方向上的投影面积
穿过线圈的磁通量
Φ1=BS⊥=0.6×0.4Wb=0.24Wb
(2)线圈以cd为轴顺时针方向转过120°角后变为与磁场垂直，但由于此时磁感线从线圈平面穿入的方向与原来相反，故此时通过线圈的磁通量
Φ2=-BS=-0.6×0.8Wb=-0.48Wb
故磁通量的变化量
18．减少了
【详解】
在原图示位置，由于磁感线与线圈平面垂直，因此磁通量为
当线圈绕轴逆时针转过37°后（见图中虚线位置）磁通量为
磁通量变化量
所以线圈转过37°后，穿过线圈的磁通量减少了。
19．；方向沿x轴负方向
【详解】
根据安培定则，画出三根导线分别在O点的磁场方向，如图所示，设L1在O点产生的磁感应强度大小为B1，则有
方向沿x轴负方向
设L2在O点产生的磁感应强度大小为B2，则有
方向与x轴负方向成45°角
设L3在O点产生的磁感应强度大小为B3，则有
方向沿y轴正方向
先将B2正交分解，则沿x轴负方向的分量的大小
沿y轴负方向的分量的大小
故x轴方向的合磁感应强度大小
方向沿x轴负方向
y轴方向的合磁感应强度大小
故最终的合磁感应强度大小
方向沿x轴负方向。
答案第1页，共2页
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