2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册 第十三章电磁感应与电磁波初步单元测试

第十三章电磁感应与电磁波初步
一、选择题（共14题）
1．如图所示，一束带负电粒子沿着水平方向向右飞过磁针正上方，磁针N极将（　　）
A．向纸内偏转 B．向纸外偏转
C．不动 D．无法确定
2．在物理学发展过程中，在对以下物理学家所做贡献的叙述中，正确说法的是（　　）
A．库仑发现了电流的磁效应
B．爱因斯坦测出了引力常量
C．奥斯特发现了磁场产生电流的条件
D．牛顿提出的万有引力定律奠定了天体物理学的基础
3．磁场的磁感应强度是电磁学中一个重要的物理量，其单位用国际单位制基本单位可表示为（　　）
A． B． C． D．
4．用国际单位制中基本单位表示的磁通量单位是（　　）
A．Wb B．T m2
C． D．
5．雷达是一种利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，它可以向一定方向发射电磁波脉冲，当电磁波遇到障碍物时会发生反射。雷达在发射和接收到反射回来的电磁波脉冲时，在监视屏上将对应呈现出一个尖形波。某防空雷达发现一架飞机正沿飞机与雷达的连线朝雷达匀速飞来．某时刻在雷达监视屏上显示的波形如图甲所示，经过201ns后雷达向飞机发射和接收到的波形如图乙所示，已知雷达监视屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为，电磁波的速度为，则该飞机的飞行速度大小约为（　　）
A．400m/s B．75m/s C．200m/s D．150m/s试卷第1页，共3页
6．如图所示，在匀强磁场中的U形导轨上，有两根等长的平行导线ab和cd，以相同的速度v匀速向右滑动．为使ab中有感应电流产生，对开关S来说(　　)
A．断开和闭合都可以 B．应断开
C．断开和闭合都不行 D．应闭合
7．下列关于磁铁使用的说法中不正确的是
A．磁铁受到撞击会使磁铁磁性减弱
B．永磁体在被加热或敲打后，其剩余磁性不会发生改变
C．对磁铁加热会使磁铁的磁性减弱
D．原先没有磁性的铁块，在长期受到磁铁的吸引后会产生磁性
8．如图所示，在真空中，绝缘杆连接了两个带等量异种电荷的小球，杆上O点离+q较远，O点正下方有一小磁针，当杆绕O点在水平面内沿顺时针方向（俯视）匀速转动时，下列选项正确的是（　　）
A．-q形成的等效电流方向为顺时针（俯视）
B．形成的等效电流比+q形成的等效电流大
C．小磁针N极向上偏转
D．小磁针不偏转
9．在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线，如图所示，四根导线中电流I4＝I3>I2>I1，要使O点磁场增强，则应切断哪一根导线中的电流(　　)
A．I1 B．I2
C．I3 D．I4
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10．物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系．在国际单位制中，力学和电学的基本单位有：m（米）、kg（千克）、s（秒）、A（安）；导出单位有：N（牛）、V（伏）、T（特）等．则磁通量的单位Wb（韦伯）可表示为（ ）
A． B． C． D．
11．有a、b、c、d四个小磁针，分别放置在通电螺线管的附近和内部，如图所示。其中哪一个小磁针的指向是正确的（　　）
A．a B．b C．c D．d
12．下列关于振动和波的说法正确的是______．
A．在空间某处只要有振动发生，周围空间一定会形成机械波
B．声源振动频率越高，在同种介质中形成的声波的波长就越短
C．机械波、电磁波和光波都适用公式v=λf （v波速，λ波长，f频率）
D．声波和光波的波速只与介质有关，而跟频率、强度均无关
E．机械波、电磁波和光波都会产生干涉、衍射和折射现象
13．无限长通电直导线产生的磁场中某点的磁感应强度大小可用公式（k是常数、I是导线中电流强度、r是该点到直导线的垂直距离）表示。如图所示的坐标系内，坐标轴上有a、b、c、d四个点，各点到坐标原点O的距离均为L．在a处固定一条电流方向垂直坐标平面向里的通电直导线，在b处固定一条电流方向垂直坐标平面向外的通电直导线，两导线中的电流大小均为I，则以下判断正确的是（　　）
A．c、d两点的磁感应强度大小相等，方向相反
B．O点的磁感应强度大小为，方向沿y轴负方向
C．d点的磁感应强度大小为，方向沿y轴负方向试卷第1页，共3页
D．d点的磁感应强度大小为，方向沿y轴负方向
14．在家庭电路中，为了安全，一般在电能表后面的电路中安装一个漏电开关，其工作原理如图所示，其中甲线圈两端与脱扣开关控制器相连，乙线圈由两条电源线采取双线法绕制，并与甲线圈绕在同一个矩形硅钢片组成的铁芯上．以下说法正确的是（ ）
A．当用户用电正常时，甲线圈两端没有电压，脱扣开关接通．
B．当用户用电正常时，甲线圈两端有电压，脱扣开关接通．
C．当用户发生漏电时，甲线圈两端有电压，脱扣开关断开
D．当用户发生漏电时，甲线圈两端没有有电压，脱扣开关断开
二、填空题
15．___________预言电磁波的存在，而___________证实了电磁波的存在。
16．匀强磁场的磁感应强度T，矩形线圈的面积，开始B与S垂直且线圈有一半在磁场中，如图所示。现将线圈以、中点连线（图中虚线）为轴翻转，此过程线圈的磁通量变化量为________，线圈中________（填“产生”或“不产生”）感应电流。
17．如图所示，甲、乙之间用两根导线连成一直流回路，电路接通时图中磁针N极向纸外偏转，将电压表正负接线柱分别接A、B两点，电压表正常工作.由此可以判定电源在中_______.（选填“甲”或“乙”）
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18．把六个小磁针放在通电直导线的四周，按照下列要求回答问题：
(1)如图甲所示，不通电时，小磁针的N极指向哪里_____？
(2)如图乙所示，当接通电路时，小磁针_____（选填“偏转”或“不偏转”）。
(3)如图丙所示，改变直导线中的电流方向，小磁针的偏转方向_____（选填“改变”或“不改变”）。这一现象说明了什么_____？
三、综合题
19．某地地磁场磁感应强度B的水平分量Bx=0.18×10-4 T，竖直分量By=0.54×0-4 T．求：
(1)地磁场B的大小及它与水平方向的夹角；
(2)在水平面内2.0 m2的面积内地磁场的磁通量Φ．
20．如图所示，匀强磁场的磁感强度B=0.20T，方向沿x轴正方向，且ab=40cm，bc=30cm，ae=50cm，且abc所在平面与xOz平面平行，分别求出通过面积abcd、befc、aefd的磁通量
、 、
21．我们周围哪些设备是利用电磁波工作的？各利用了哪一类电磁波的什么特性？
22．根据如图中标出的磁场方向，在图中标出通电导线中电流的方向。试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
一束带负电粒子沿着水平方向向右飞过磁针正上方，形成向左的电流，根据右手定则可知，磁针所处位置磁场垂直直面向外，故磁针N极将向纸外偏转。
故选B。
2．D
【详解】
A．奥斯特发现了电流的磁效应，故A错误；
B．卡文迪许测出了引力常量，故B错误；
C．法拉第发现了磁场产生电流的条件，故C错误；
D．牛顿提出的万有引力定律奠定了天体物理学的基础，故D正确。
故选D。
3．B
【详解】
根据公式
则有
故选B。
4．D
【详解】
根据磁通量 ＝BS＝，F＝ma，a＝，则 的单位用基本单位表示是 kgm2/As2，故ABC错误，D正确；故选D．
5．D
【详解】
已知雷达监视屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为，从左图中可以看出两次时间间隔为4个刻度线，即答案第1页，共2页
利用公式可得刚开始相距
同理201ns后相距
结合几何关系，故移动的距离为
移动速度
故选D。
6．D
【详解】
ABC．闭合电路中产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，若打开开关时，两根等长的平行导线ab和cd切割磁感线，因为相同的速度v匀速向右滑动，则闭合电路中的磁通量不发生变化，则不会产生感应电流，故ABC错误；
D．若闭合电路，棒在切割磁感线，穿过闭合回路abMN磁通量发生变化，则会产生感应电流，故D正确。
故选D。
7．B
【详解】
A．磁铁受到撞击会使磁铁磁性减弱，选项A正确，不符合题意；
B．永磁体在被加热或敲打后，其剩余磁性会发生改变，选项B错误，符合题意；
C．对磁铁加热会使磁铁的磁性减弱，选项C正确， 不符合题意；
D．原先没有磁性的铁块，在长期受到磁铁的吸引后会产生磁性，选项D正确，不符合题意；
8．C
【详解】
A．杆绕O点在水平面内沿顺时针方向（俯视）匀速转动时，-q形成的等效电流方向为逆时针（俯视），A错误；答案第1页，共2页
B．根据
可知，周期和电量均相等，则-q形成的等效电流与+q形成的等效电流等大，B错误；
CD．根据安培定则可知，正电荷在P点的磁场方向为竖直向下，而负电荷在P点的磁场方向为竖直向上，由于负电荷运动时在P点产生的磁场强，根据矢量叠加原理，则合磁场的方向为竖直向上，则小磁针N极向上偏转，故C正确，D错误。
故选C。
9．D
【详解】
从图中可得在O点产生的磁感应强度的方向都为垂直纸面向里，而在O点产生的磁感应强度方向为垂直纸面向外，故要使O点磁场增强，则应该切断，D正确
10．B
【详解】
AD．磁通量的单位是Wb，根据公式：可知
故AD错误；
BC．根据法拉第电磁感应定律：
则：
所以磁通量的单位可以表示为：
故B正确，C错误；
故选B。
11．D
【详解】
由图知，电流从右侧流入螺线管，据安培定则可得，螺线管左侧为N极，右侧为S极；螺线管外部的磁感线由N极指向S极，螺线管内部的磁感线由S极指向N极，因此小磁针a、c、d处磁场水平向左，小磁针答案第1页，共2页
a、c指向不对，小磁针d指向正确；小磁针b处磁场水平向右，小磁针b指向不对。
故选D。
12．BCE
【详解】
A．机械波的形成，一是需要振源，二是需要介质，二者缺一不可，所以有振源不一定形成机械波，A错误；
B．在同一种介质中传播，声音传播的速度相同，根据公式
可得v一定，f越大，波长越短，B正确；
CE．公式
适用于一切波的计算，电磁波，光波，机械波都是波，而干涉、衍射和折射是波的特性，CE正确；
D．声波属于机械波，其波速只与介质有关，而光波的波速除了与介质有关，还与频率由关， D错误。
故选BCE。
13．BD
【详解】
A．根据安培定则可知两条通电直导线在c、d两点的磁场方向如图，由叠加可知，c、d两点的磁感应强度大小相等，方向相同。选项A错误；
B．两通电直导线，在O点的磁场方向相同，均沿y轴负向，大小均为
则O点的磁感应强度大小为
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方向沿y轴负方向，选项B正确；
CD．d点的磁感应强度大小为
方向沿y轴负方向，选项C错误，D正确；
故选BD。
14．AC
【详解】
因为乙线圈由两条电源线采取双线法绕制，正常工作时，火线和零线中的电流大小相同，所以火线和零线中电流产生的磁场应完全抵消，故甲线圈中没有感应电流产生，即甲线圈两端电压为零，脱扣开关不会断开，A正确B错误；发生漏电时，火线和零线中的电流存在差值，即乙线圈中产生的磁场不能抵消，故甲线圈两端会出现感应电动势，即两端存在电压，脱扣开关断开，C正确D错误．
15． 麦克斯韦 赫兹
【详解】
麦克斯韦预言了电磁波的存在。
赫兹证实了电磁波的存在。
16． 0.4Wb或-0.4Wb 产生
【详解】
取开始时的磁通量为正值，则线圈的磁通量变化量为
根据楞次定律，闭合线圈中的磁通量发生了变化，所以线圈中产生感应电流。
17．乙
【详解】
图中的磁针在电路接通时N极向读者偏转．说明电流的方向为逆时针方向；将电压表正负接线柱分别接在A、B两点，则A点的电势高；电源的电流从正极流出，从负极流入，所以电源应在乙图中。
18． 指向北 偏转 改变 电流方向改变，磁场方向也改变
【详解】
（1）不通电时，小磁针静止时受地磁场的作用，小磁针的N极指向北。
（2）如图乙所示，当接通电路时，通电直导线的四周会产生磁场，则小磁针会受到直线导线周围磁场的磁力的作用而发生偏转。答案第1页，共2页
（3）如图丙所示，改变直导线中的电流方向，则直导线周围的磁场方向发生变化，小磁针的偏转方向则会发生改变。
这一现象说明，直导线周围的磁场跟电流的方向有关系，电流方向改变，磁场方向也改变。
19．(1)0.57×10-4 T方向，磁倾角71°34′； (2)1.1×10-4 Wb
【详解】
（1）根据题意可知，依据平行四边形定则可得地磁场B的大小为
B与水平方向的夹角(即磁倾角)
（2）地磁场与水平面不垂直，取其与水平面垂直的By分量，故磁通量为
Φ=ByS=0.54×10-4×2.0 Wb=1.1×10-4 Wb
20．= 0.024wb =" 0" ==0.024wb
21．1．微波炉：利用微波可以传递能量的特性；
2．雷达：利用微波方向性强的特性；
3．X光机：利用X射线穿透性强的特性；
4．γ刀：利用γ射线具有高能量的特性；
5．日光灯：利用紫外线能够激发荧光物质的特性；
6．紫外线消毒灯：利用紫外线具有明显的化学作用的特性；
7．红外线烤箱：利用红外线的热效应；
8．移动电话：利用微波频带宽、携带信息容量大的特性。
22．[Failed to
【详解】
根据右手螺旋定则可分别确定电流方向，如图所示，
甲图．磁场俯视顺时针，电流竖直向下；答案第1页，共2页
乙图．螺线管内部磁场向左，可知外侧电流向上，内侧电流向下；
丙图．正方形线圈可看成环形电流，内部磁场垂直直面向内，电流顺时针方向。
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