《电磁感应与电磁波初步》达标检测卷 参考答案
1．C
【详解】
A．磁感线是为了形象描述磁场而假想的有方向的曲线，在磁体外部磁感线从极到极，内部从极到极，故A错误；
B．磁感线上每一点的切线方向表示磁场的方向，磁感线不相交，故B错误；
C．磁场是客观存在于磁极或电流周围的一种物质，是不以人的意志为转移的，故C正确；
D．磁感线是人们为了方便描述磁场人为规定的，并不是客观真实存在的物质，故D错误。
故选C。
2．B
【详解】
A．磁感应强度B的方向与磁场力F的方向相互垂直，故A错误；
B．磁感应强度是用来表示磁场强弱和方向的物理量，故B正确；
C．若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，也可能是导体与磁场方向平行，该点的磁感应强度不一定为0，故C错误；
D．导体与磁场方向不一定是垂直的，则该处磁感应强度的大小不一定是
故D错误。
故选B。
3．B
【详解】
A．线框未闭合，不会产生感应电流，故A错误；
B．线框闭合且通过线框的磁通量有变化，能产生感应电流，故B正确；
C．根据右手螺旋定则可知，通过线框的磁通量始终为0，不能产生感应电流，故C错误；
D．线框移动过程中，通过线框的磁通量不变，不能产生感应电流，故D错误。
故选B。
4．C
【详解】
A．麦克斯韦提出电磁场理论，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，选项A错误；
B．只要空间某处有周期性变化的电场或磁场，才会在其周围产生电磁波，选项B错误；
C．不同电磁波具有不同的波长，红外线的波长大于可见光的波长，选项C正确；
D．爱因斯坦认为光本身是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为ν的光的能量子为，选项D错误。
故选C。
5．D
【详解】
A．X射线有很强的穿透本领，常用于医学上透视人体，红外线没有很强的穿透本领，故A错误；
B．过强的紫外线照射对人的皮肤有害，故B错误；
C．电磁波中频率最大的是γ射线，但其频率太高，辐射太强，不适于进行人体透视检查，故C错误；
D．紫外线和X射线都具有明显的化学效应，可以使感光底片感光。故D正确。
故选D。
6．D
【详解】
A．随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，选项A错误；
B．随着温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，选项B错误；
CD．德国物理学家普朗克借助于能量子假说，提出的黑体辐射强度公式与实验相符，选项C错误，D正确。
故选D。
7．C
【详解】
A．根据右手螺旋定则，右边通电导线在产生的磁场大小为方向向上，左边通电导线在产生的磁场大小为方向向下，故O点的磁感应强度大小为零，故A正确，不符合题意；
B．右边通电导线在产生的磁场大小为方向向左上方，左边通电导线在产生的磁场大小为方向向左下方，b点的磁感应强度方向由c指向a，同理可得，d点的磁感应强度方向由a指向c，且大小与b点相同，故B正确，不符合题意；
C．根据右手螺旋定则和磁场的叠加可知，与c点的磁感应强度大小相等，a点磁感应强度方向向下，c点磁感应强度方向向上，故C错误，符合题意；
D．根据右手螺旋定则和磁场的叠加可知，上各点的磁感应强度方向均由c指向a，故D正确，符合题意。
故选C。
8．D
【详解】
设穿过线圈向外的磁通量为正值，则有
Φ1=B1S1
而穿过线圈向里的磁通量为
Φ2=-B2（S2-S1）
则该区域内的磁通量
Φ=B1S1-B2（S2-S1）=-[B2S2-（B1+B2）S1]
负号表示穿过线圈的磁通量的方向向里，故D正确，ABC错误。
故选D。
9．B
【详解】
由题意可知
由安培定则可知ab两导线在A点的磁场方向均垂直纸面向里，则
由安培定则可知ab两导线在B点的磁场方向均垂直纸面向外，则
方向垂直纸面向外；
故选B。
10．A
【详解】
根据磁感线的分布情况可知，磁铁内部穿过环面的磁感线方向向上，外部磁感线方向向下。由于磁感线是闭合曲线，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数，而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过环面的磁铁外部向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分，a的面积小，抵消较小，则磁通量较大，所以Φa>Φb。
故选A。
11．AD
【详解】
AD．闭合电路中产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化，由于线圈所在平面离导线距离相同的位置磁感应强度相同，离导线越远磁感应强度越小，当线圈向右运动时穿过电路的磁通量在变小，当线圈绕AB边转动时，穿过线圈的磁通量有变化，线圈中都有感应电流产生，AD正确；
BC．当线圈上下匀速运动时穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，BC错误。
故选AD。
12．BC
【详解】
A．均匀变化的磁场会产生稳定的电场，均匀变化的电场会产生稳定的磁场，选项A错误；
B．各种电磁波在真空中的传播速度与光速一样，为m/s，选项B正确；
C．X射线的穿透能力较强，医院透视用的是X射线，选项C正确；
D．红外线是波长比可见光波长还长的电磁波，紫外线常用于医院和食品消毒，选项D错误。
故选BC。
13．CD
【详解】
A．根据右手安培定则知：处电流在点产生的磁感应强度的方向垂直连线向下，处电流在O点产生的磁感应强度的方向垂直连线向上，如图所示
由于两导线电流大小相等，到、的距离相等，所以
矢量合成，处磁感应强度为0，A错误；
BC．处电流在点产生的磁感应强度的方向垂直连线向下，处电流在点产生的磁感应强度的方向垂直连线向上，、两处磁场方向相反，B错误C正确；
D． 处电流在点产生的磁感应强度的方向垂直连线向左，处电流在点产生的磁感应强度的方向垂直连线向上，由平行四边形定则求得处的磁场强度，如图所示
同理可求得、、点的磁感应强度、、，由于
因此，、、、大小相等，D正确。
故选CD。
14．BD
【详解】
A．题图甲中导体棒顺着磁感线运动，穿过闭合电路的磁通量没有发生变化，无感应电流，故A错误；
B．题图乙中条形磁铁插入线圈时线圈中的磁通量增加，拔出线圈时线圈中的磁通量减少，线圈中都能产生感应电流，故B正确；
C．题图丙中开关S保持闭合，回路中为恒定电流，小螺线管A产生的磁场稳定，螺线管B中的磁通量无变化，无感应电流，故C错误；
D．题图丙中开关S保持闭合，小螺线管A插入大螺线管B中不动，移动滑动变阻器的滑片使闭合回路中的电流变化，从而使小螺线管A产生的磁场变化，故大螺线管B中的磁通量变化，有感应电流，故D正确。
故选BD。
15．AC
【详解】
磁感应强度的矢量叠加如图所示
每根导线在圆心处产生的磁感应强度大小均为，可得处的磁感应大小为
方向于垂直于aO向右。
故选AC。
16．ABD
【详解】
A．使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸外平动时，穿过线圈的磁通量仍为零，不变，不产生感应电流，故A正确；
B．磁铁向上平移时，线圈磁通量保持为零，不变，不产生感应电流。故B正确；
C．当磁铁向下平移时，线圈磁通量保持为零，不变，不产生感应电流。故C错误；
D．图示时刻穿过正方形线圈的磁通量为零，当N极向纸外，S极向纸里绕OO′轴转动时，线圈的磁通量增大，则线圈中产生感应电流，故D正确。
故选ABD。
17．
【详解】
[1]穿过上方的磁通量
穿过下方的磁通量
设上方磁通量的方向为正，则穿过线圈平面的磁通量的大小为
18．电场 磁场
【详解】
(1)[1]变化的磁场能够在周围空间产生电场。
(2)[2]变化的电场能够在周围空间产生磁场。
19．偏转 不偏转
【详解】
略
20．有 无 有 无 有 有 无
【详解】
略
21． 右 左 BD
【详解】
(1)[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)[2]闭合电键，磁通量增加，指针向右偏转，将原线圈迅速插入副线圈，磁通量增加，则灵敏电流计的指针将右偏转一下。
[3]原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电阻增大，则电流减小，穿过副线圈的磁通量减小，则灵敏电流计指针向左偏转一下。
(3)[4]如果副线圈B与灵敏电流计断开，线圈中仍有磁通量的变化，仍会产生感应电动势，不会没有感应电流存在，但是可根据楞次定律来确定感应电流的方向，从而可以判断出感应电动势的方向。故BD正确；AC错误。
故选BD。
22．（1）；（2）
【详解】
（1）棒向右以的速度匀速运动时，位移为
由于，此时回路的面积为
回路的磁通量即磁通量的变化量为
代入数据解得
（2）初始时
回路面积从变到，B从变到时的磁通量为
故回路中的磁通量的变化为
代入数据解得
23．见解析
【详解】
线框穿过磁场的过程可分为三个阶段,进入磁场阶段（只有ab边在磁场中），在磁场中运动阶段（ab、cd两边都在磁场中），离开磁场阶段（只有cd边在磁场中）。
线框进入磁场阶段：对应时间穿过线框的磁通量线性增加，表示为
最后为
线框在磁场中运动阶段：对应时间，在时间内，穿过线框的磁通量线性减小，表达式为
最后为
时间内，穿过线圈的磁通量反向增加，表达式为
最后增加为
线框离开磁场阶段：对应，穿过线框的磁通量线性减小，表达式为
最后减小为
磁通量随时间的变化图像如下图《电磁感应与电磁波初步》达标检测卷
一、单选题
1．（2021·河北·高二期中）如图所示是常见永磁体的磁场，下列说法正确的是（ ）
A．磁感线总是从极到极，两条磁感线的空隙处一定不存在磁场
B．磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致，磁感线有可能相交
C．磁场是客观存在于磁极或电流周围的一种物质
D．磁感线是客观存在于磁极或电流周围的一种物质
2．（2021·山东·莒县第一中学高二月考）下列关于磁感应强度说法，正确的是（ ）
A．由知，磁感应强度B的方向就是磁场力F的方向
B．磁感应强度是用来表示磁场强弱和方向的物理量
C．若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为0
D．若有一小段长为L、通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是
3．（2021·山东·莒县第一中学高二月考）下列选项中能产生感应电流的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2021·江苏省苏州第一中学校高二月考）下列关于磁场、电场及电磁波的说法中正确的是（ ）
A．赫兹提出电磁场理论，并通过实验证实了电磁波的存在
B．只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波
C．不同电磁波具有不同的波长，红外线的波长大于可见光的波长。
D．普朗克认为光本身是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为ν的光的能量子为
5．（2021·全国·高二单元测试）关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是 （ ）
A．红外线和X射线都有很强的穿透本领，常用于医学上透视人体
B．过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康
C．电磁波频率最大的是γ射线，医学上常用它进行人体透视检查
D．紫外线和X射线都可以使感光底片感光
6．（2021·河北邢台·高二月考）四种温度下黑体热辐射的强度与波长的关系如图所示。有关黑体辐射的实验规律和科学家们对黑体辐射的研究，下列说法正确的是（ ）
A．随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
B．随着温度升高，波长短的辐射强度增大，波长长的辐射强度减小
C．英国物理学家瑞利提出的辐射强度按波长分布的理论公式与实验相符
D．德国物理学家普朗克借助于能量子假说，提出的黑体辐射强度公式与实验相符
7．（2021·山东·莒县第一中学高二月考）如图所示，两通电长直导线垂直纸面放置，它们的电流大小相等、方向相同，菱形的对角线与两导线垂直相交，菱形的中心O到两导线的距离相等．则下列说法错误的是（ ）
A．O点的磁感应强度大小为零
B．b点与d点的磁感应强度大小相等、方向相反
C．a点与c点的磁感应强度大小相等、方向相同
D．上各点的磁感应强度方向相同
8．（2021·全国·高二期中）某区域存在如图所示的磁场，其中小圆面积为S1，内有垂直纸面向外的磁场，磁感应强度的大小为B1，大圆面积为S2，大圆与小圆之间有垂直纸面向里的磁场，磁感应强度的大小为B2，已知B2>B1，S2>2S1，则该区域内磁通量Φ的大小等于（ ）
A．（B1+B2）S2 B．（B2-B1）S2
C．B2S2-B1S1 D．B2S2-（B1+B2）S1
9．（2021·辽宁·营口开发区第一高级中学高二月考）研究发现通电长直导线周围的磁场与电流强度成正比，与到导线的距离成反比。如图所示，两根互相垂直的长直导线a、b放置于同一水平面内，a通以向上的电流，b通以向左的电流，a中电流是b中电流的两倍，A、B是平面内的两点。A点到导线a的距离为2r，到导线b的距离为r；B点到导线a的距离为r，到导线b的距离为3r。若A点的磁感应强度大小为B1，则B点的磁感应强度为（ ）
A．，方向垂直于纸面向里
B．，方向垂直于纸面向外
C．，方向垂直于纸面向外
D．，方向垂直于纸面向里
10．（2021·山东·高青县第一中学高二月考）如图所示，两个同心放置且共面的金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环面垂直，通过两环的磁通量Φa、Φb比较，则（ ）
A．Φa>Φb B．Φa=Φb C．Φa＜Φb D．不能确定
二、多选题
11．（2021·湖北省广水市实验高级中学高二月考）矩形线圈ABCD位于通有恒定电流的长直导线附近，线圈与导线在同一平面内，线圈的两个边与导线平行，以下哪些方式可以让线圈中有感应电流产生（ ）
A．线圈水平向右匀速运动
B．线圈竖直向上匀速运动
C．线圈竖直向下匀速运动
D．线圈绕AB边转动
12．（2021·北京·中国农业大学附属中学高二期末）下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦提出：变化的磁场一定产生变化的电场，变化的电场一定产生变化的磁场
B．各种电磁波在真空中的传播速度与光速一样，为m/s
C．X射线的穿透能力较强，医院透视用的是X射线
D．红外线是波长比可见光波长还长的电磁波，常用于医院和食品消毒
13．（2021·河南洛阳·高二月考）如图所示，以点为圆心的圆周上有六个等分点、、、、、，两根直导线垂直纸面放在、两点。现给导线通有大小相等、方向垂直纸面向里的电流，下列说法正确的是（ ）
A．处磁感应强度最大
B．、两处磁场方向相同
C．、两处磁场方向相反
D．、、、四点的磁感应强度大小相等
14．（2021·全国·高二专题练习）下列选项中的操作能使如图所示的三种装置产生感应电流的是（ ）
A．甲图中，使导体棒AB顺着磁感线运动
B．乙图中，使条形磁铁插入或拔出线圈
C．丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A插入大螺线管B中不动
D．丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A插入大螺线管B中不动，移动滑动变阻器的滑片
15．（2021·四川成都·高二期末）如图，三根通电长直细导线垂直于纸面固定，导线的横截面（截面积不计）分别位于以O点圆环上a、c、d三处，已知每根导线在O点的磁感应强度大小均为B，则（ ）
A．O点的磁感应强度方向垂直于aO向右
B．O点的磁感应强度方向从O指向a
C．O点的磁感应强度大小为
D．O点的磁感应强度大小为
16．（2021·山西·太原市第五十六中学校高二月考）如图所示，在正方形线圈的内部有一条形磁铁，线圈与磁铁在同一平面内，两者有共同的中心轴线OO′关于线圈中产生感应电流的下列说法中，正确的是（ ）
A．当磁铁向纸面外平移时，线圈中不产生感应电流
B．当磁铁向上平移时，线圈中不产生感应电流
C．当磁铁向下平移时，线圈中产生感应电流
D．当磁铁N极向纸外，S极向纸里绕OO′轴转动时，线圈中产生感应电流
三、填空题
17．（2021·全国·高二课时练习）如图所示，在水平虚线上方有磁感应强度为、方向水平向右的匀强磁场，下方有磁感应强度为B、方向水平向左的匀强磁场；边长为L的正方形线圈放置在两个磁场中，线圈平面与水平虚线成角，线圈分处在两个磁场中的面积相等，则穿过线圈平面的磁通量的大小为______。
18．（2021·全国·高二课时练习）麦克斯韦电磁场理论的两个基本假设：
（1）变化的磁场能够在周围空间产生____（如图甲所示）。
（2）变化的电场能够在周围空间产生____（如图乙所示）。
19．（2021·全国·高二专题练习）如图所示，条形磁铁A沿竖直方向插入线圈B的过程中，电流表G的指针________（选填“不偏转”或“偏转”）；若条形磁铁A在线圈B中保持不动，电流表G的指针________。（选填“不偏转”或“偏转”）
四、实验题
20．（2021·全国·高二专题练习）实验：探究感应电流产生的条件
（1）实验一：如图所示，导体棒AB做切割磁感线运动时，线路中________电流产生，而导体棒AB顺着磁感线运动时，线路中________电流产生（均选填“有”或“无”）
（2）实验二：如图所示，当条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中________电流产生，但条形磁铁在线圈中静止不动时，线圈中________电流产生。（均选填“有”或“无”）
（3）实验三：如图所示，将小螺线管A插入大螺线管B中不动，当开关S闭合或断开时，电流表中________电流通过；若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中________电流通过；而开关S一直闭合，滑动变阻器的滑动触头不动时，电流表中________电流通过。（均选填“有”或“无”）
（4）归纳总结：
实验一中：导体棒做切割磁感线运动，回路的有效面积发生变化，从而引起了磁通量的变化，产生了感应电流
实验二中：磁铁插入或拔出线圈时，线圈中的磁场发生变化，从而引起了磁通量的变化，产生了感应电流
实验三中：开关闭合、断开或滑动变阻器的滑动触头移动时，小螺线管A中电流变化，从而引起穿过大螺线管B的磁通量变化，产生了感应电流
三个实验共同特点是：产生感应电流时闭合回路的磁通量都发生了变化
21．（2021·全国·高二单元测试）某同学使用如图所示的器材研究“影响感应电流方向的因素”。
（1）在图中用实线代替导线将实验器材连成实验电路______；
（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，那么合上开关后可能出现的情况有：
①将线圈A迅速插入线圈B时，灵敏电流计指针将向______（填“左”或“右”）偏；
②线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器的阻值调大时，灵敏电流计指针将向______（填“左”或“右”）偏；
（3）在上述操作中，如果线圈B与灵敏电流计断开，则线圈B中________。
A．因电路不闭合，无电磁感应现象
B．有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势
C．若已知线圈A和线圈B的绕向，不能用楞次定律判定线圈B两接线柱的电势高低
D．若已知线圈A和线圈B的绕向，可以用楞次定律判定线圈B两接线柱的电势高低
五、解答题
22．（2021·河北·高二期中）如图所示，“∠”形金属框架平面与匀强磁场垂直，导体棒能紧贴金属框架运动，且始终与导轨垂直。
（1）若从点出发，向右以的速度匀速运动时，回路的磁通量的变化是多少？
（2）在图中，若回路面积从变成从变到，则回路中的磁通量变化量是多少？
23．（2021·山西省长治市第二中学校高二月考）如图所示，磁感应强度大小为B的匀强磁场仅存在于边长为2L的正方形范围内，左右各一半面积的范围内，磁场方向相反。有一个边长为L的正方形导线框abcd，沿垂直磁感线方向以速度v匀速通过磁场。从ab边进入磁场算起，规定刚开始时，磁通量为正值，写出穿过线框磁通量随时间变化的表达式，并画出磁通量随时间的变化图像。
