高二上学期物理粤教版（2019）必修第三册 第六章电磁现象与电磁波 单元训练(Word版含答案)

第六章电磁现象与电磁波
一、选择题（共15题）
1．在飞机上不允许使用手机的原因是（　　）
A．使用手机可能引起火灾
B．飞机的电子设备会受到手机电磁信号的干扰
C．会伤害人的眼睛
D．这些场所需要安静
2．下列说法正确的是(　　)
A．自然界的电荷只有两种，库仑把它们命名为正电荷和负电荷
B．欧姆发现了电流的热效应
C．楞次根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说
D．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
3．如图，直导线中通有向左的电流后，其正下方的小磁针N极将（　　）
A．向上 B．向下
C．垂直纸面向内 D．垂直纸面向外
4．十九世纪二十年代，以塞贝克（数学家）为代表的科学家已认识到：温度差会引起电流。安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是绕地球的环形电流引起的，则该假设中的电流的方向是（注：磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线）（　　）
A．由东向西垂直磁子午线 B．由西向东垂直磁子午线
C．由南向北沿磁子午线方向 D．由北向南沿磁子午线方向
5．如图所示，四边形线圈abcd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．垂直纸面向外平移
B．向右平移
C．以a点为中心在纸面内逆时针转动
D．以ad为轴转动
6．下列关于物理学史和事实的说法正确的是（　　）
A．卢瑟福α粒子散射实验的规律说明原子很小
B．在光的双缝干涉实验中，暗条纹的地方是光子永远不能到达的地方
C．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了导线通电时附近小磁针发生偏转的原因
D．汤姆生通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷
7．下列有关物理学史或物理现象的说法中正确的是（　　）
A．停在高压线上的小鸟没有被电击，是因为小鸟所停处电势为零
B．法拉第以他深刻的洞察力提出场的概念，并引入了电场线
C．安培通过实验研究，发现了电流周围存在磁场，并通过安培定则判断磁场方向
D．超高压带电作业的工人所穿工作服的织物中不能掺入金属丝
8．现代科学认为，在微观世界中能量是不连续的（即量子化的）。下列说法不正确的是（　　）
A．普朗克在研究黑体辐射时提出能量是不连续的
B．原子存在着能级，它的能量是量子化的
C．光在本质上是一种电磁波，它的能量是连续的
D．爱因斯坦认为电磁场本身就是不连续的，每一份即为光子
9．电磁波已广泛运用与很多领域，下列关于电磁波的说法符合实际的是（　　）
A．电磁波不能产生衍射现象
B．常用的遥控器通过紫外线脉冲信号来遥控电视机
C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度
D．不同频率的光在真空中传播的速度不同
10．如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（　　）
A．O点处的磁感应强度为零
B．a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相反
C．c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相同
D．a、c两点处磁感应强度的方向不同
11．下列说法中正确的是（　　）
A．电势有正负，所以是矢量
B．若磁场中通过某个面的磁通量小，所以磁感应强度就小
C．磁感线总是从磁体的N极出发指向磁体的S极
D．某处磁感应强度的方向规定为小磁针静止时N极所指的方向
12．如图所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形线圈abcd，线圈平面与磁场垂直，O1O2和O3O4都是线圈的对称轴，应使线圈怎样运动才能使其中产生感生电流（ ）
A．向左或向右平动
B．向上或向下平动
C．绕O1O2转动
D．绕O3O4转动
13．如图所示，两根相互绝缘的长直导线分别沿轴和轴放置，当轴上的导线中通以沿轴正方向的电流时，其在点产生的磁感应强度的大小为。当轴上的导线也通电流后，点的磁感应强度的大小变为。已知通电长直导线在其周围激发磁场的磁感应强度大小为，其中为常量，为导线中电流的大小，为场中某点到导线的垂直距离，则沿轴放置的导线中所通电流的大小可能是（　　）
A． B． C． D．
14．各地接收卫星电视讯号的抛物面天线如图所示，天线顶点和焦点的连线（OO
′）与水平面间的夹角为仰角α，OO′在水平面上的投影与当地正南方的夹角为偏角β，接收定位于东经105.5°的卫星电视讯号（如CCTV-5）时，OO′连线应指向卫星，则我国各地接收天线的取向情况是（我国自西向东的经度约为73°～135°）（　　）
A．有可能β=0，α=90°
B．与卫星经度相同的各地，α随纬度增加而减小
C．经度大于105°的各地，天线是朝南偏东的
D．在几十甚至几百平方千米的范围内，天线取向几乎是相同的
二、填空题
15．如图所示，线圈在磁场中沿水平方向运动时（假设该磁场无边界），线圈中______ (有/无)感应电流产生。
16．只有温度高的物体才会有热辐射( )
17．安培定则
（1）直线电流的磁场：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与______方向一致，弯曲的四指所指的方向就是______环绕的方向，如图甲。
（2）环形电流的磁场：让右手弯曲的四指与______的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上______的方向，如图乙。
（3）通电螺线管的磁场：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟______方向一致，拇指所指的方向就是螺线管______磁感线的方向，或拇指指向螺线管的______极，如图丙。
18．如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，那么合上电键后，将原线圈迅速插入副线圈时，电流计指针_______；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针______（填向左偏，向右偏，不偏）。
三、综合题
19．一根长为0.20m的直导线，垂直于某匀强磁场方向放置，当导线中通有1A的电流时，导线受到的安培力大小为0.08N，则：
(1)磁场的磁感应强度为多大？
(2)当导线中的电流增大为2A时，此时磁场的磁感应强度为多大？导线受到的安培力为多大？
20．将面积为0.5m2的单匝线圈放在磁感应强度为2.0×10-2T的匀强磁场中，线圈平面垂直于磁场方向，如图所示，那么穿过这个线圈的磁通量为？
21．如图所示，线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连，线圈Ⅱ与电流计 相连，线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上，在下列情况下、电流计 中是否有示数？
(1)开关闭合瞬间；
(2)开关闭合稳定后；
(3)开关闭合稳定后来回移动滑动变阻器的滑片；
(4)开关断开瞬间。
22．我们常处于电流产生的磁场中。通电长直导线所产生的磁场的磁感应强度可用计算，其中=2×10-7T·m/A、I为电流、d为该点到平直导线的垂直距离。利用该公式可你说生活中所遇到的磁场的磁感应强度。
（1）家庭通电导线的电流很少超过10A。试比较距离导线0.5m处的磁场与地磁场的磁感应强度大小；
（2）765V高压输电线中的电流常可达200A。假定这种输电线离地面高度20m，试估算输电线正下方地面处的磁感应强度并与家庭电路中的磁场的磁感应强度进行比较。
参考答案：
1．B
【详解】
手机在使用时会发射电磁波，在飞机上不允许使用手机的原因是飞机的电子设备会受到手机电磁信号的干扰，故选B。
2．D
【详解】
自然界的电荷只有两种，富兰克林把它们命名为正电荷和负电荷，A错误；焦耳发现了电流的热效应，B错误；安培提出了分子电流假说，C错误；电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位，D正确．
3．D
【详解】
由直线电流的安培定则可知，直线电流在小磁针位置的磁场方向是垂直纸面向外，所以小磁针N极将垂直纸面向外，ABC错误，D正确。
故选D。
4．A
【详解】
地球磁场的N极在地理位置的南极附近，地球磁场的S极在地理位置的北极附近，想象让地球放在你右手的手心，让大拇指指向地理的南方，根据安培定则可知：弯曲的四指即电流方向垂直磁子午线由东向西，选项A正确，故选A。
5．D
【详解】
产生感应电流的条件一是闭合电路，二是磁通量发生变化，要满足这样的条件，从上述选项可以看出D选项正确。
故选D。
6．D
【详解】
A.卢瑟福α粒子散射实验的规律说明了原子具有核式结构，故A项与题意不符；
B.光是一种几率波，在光的双缝干涉实验中，暗条纹的地方是光子能到达机率很小的地方，故B项与题意不符；
C.奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了导线通电时附近小磁针发生偏转的原因，故C项与题意不符；
D.汤姆生通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷，故D项与题意不符．
7．B
【详解】
A．停在高压线上的小鸟没有被电击，是因为小鸟站在一根线上，两脚间的电势差为零，不是所停处电势为零，故A错误；
B．法拉第以他深刻的洞察力提出场的概念，并引入了电场线，故B正确；
C．奥斯特首先发现了电流的磁效应，故C错误；
D．超高压带电作业的工人所穿衣服的织物中掺入金属丝是为了增加衣服的导电性，故D错误；
故选B。
8．C
【详解】
A ．1900年，普朗克在研究黑体辐射时，认为其辐射的能量是不连续的，而是一份一份的，故A正确，不符合题意；
B．普朗克在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念，故B正确，不符合题意；
C．根据光的波粒二象性可知，光是一种电磁波，光的能量是一份一份的，故C错误，符合题意；
D． 1905年爱因斯坦提出了光子说，即光在传播过程中是不连续的，是由一份一份的“光子”组成的。故D正确，不符合题意。
故选C。
9．C
【详解】
A．电磁波是横波，波都能发生干涉和衍射现象，选项A错误；
B．常用红外线作为脉冲信号来遥控电视，选项B错误；
C．由于波源与接受者的相对位移的改变，而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，选项C正确；
D．不同频率的光在真空中传播的速度相同，选项D错误。
故选C。
10．C
【详解】
A．由安培定则可知，两导线在O点产生的磁场方向均竖直向下，合磁感应强度一定不为零， A错误；
B．由安培定则，两导线在a、b两处产生的磁场方向均竖直向下，由于对称性，电流M在a处产生磁场的磁感应强度等于电流N在b处产生磁场的磁感应强度，电流M在b处产生磁场的磁感应强度等于N在a处产生磁场的磁感应强度，所以a、b两处磁感应强度大小相等、方向相同， B错误；
CD．根据安培定则判断可知，两导线在c、d处产生的磁场分别垂直c、d两点与导线连线方向向下，且产生的磁场的磁感应强度相等，由平行四边形定则可知，c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向均竖直向下， D错误C正确。
故选C。
11．D
【详解】
A．电势有正负，但不是矢量，是标量，所以A错误；
B．若磁场中通过某个面的磁通量小，根据磁通量公式，磁感应强度不一定小，可能是该面与磁场方向关系，当两者平行时磁通量为0，所以B错误；
C．磁体外部的磁感线总是从磁体的N极出发指向磁体的S极，在磁体内部总是从磁体的S极回到磁体的N极，构成一个闭合回路，所以C错误；
D．某处磁感应强度的方向规定为小磁针静止时N极所指的方向，所以D正确；
故选D。
12．CD
【详解】
产生感应电流的条件是：一是磁通量改变；二是要形成闭合回路．
A、当线圈向左或向右平动，穿过线圈的磁通量没有发生变化，所以不产生感应电流；故A错误；
B、当线圈向上或向下平动，穿过线圈的磁通量没有发生变化，所以不产生感应电流；故B错误；
C、当线圈绕O1O2转动，穿过线圈的磁通量发生变化，所以产生感应电流，故C正确；
D、当线圈绕O3O4转动，穿过线圈的磁通量发生变化，所以产生感应电流，故D正确；
综上所述本题答案是：CD
13．AD
【详解】
x轴上的导线中的电流在A点产生的磁感应强度的大小为
若两导线在A点产生的磁场方向相同．则有
联立解得
若两导线在A点产生的磁场方向相反．则有
联立解得
故A、D项正确，B、C错误。
故选AD。
14．BD
【详解】
如图所示，α随纬度的增大而减小，我国不在赤道上，α不可能为零，经度大于105°的各地，天线应该朝南偏西，由于地球很大，卫星距地面很高，几十甚至几百平方千米的范围内天线取向几乎是相同的。
故选BD。
15．无
【详解】
线圈在磁场中沿水平方向运动时，穿过线圈的磁通量始终为零不变，则线圈中无感应电流产生。
16．错误
【详解】
自然界的任何物体都向外辐射红外线，温度越高，辐射电磁波的本领越强，故此说法错误。
17． 电流 磁感线 环形电流 磁感线 电流 内部 N
【详解】
（1）直线电流的磁场：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向，如图甲。
（2）环形电流的磁场：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向，如图乙。
（3）通电螺线管的磁场：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，或拇指指向螺线管的N极，如图丙。
18． 向左偏 向左偏
【详解】
因为闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，根据楞次定律可知，副线圈中磁通量变大，若合上电键后，将原线圈迅速插入副线圈时，副线圈中磁通量也变大，因此电流计的指针向左偏；
若将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电阻变小，副线圈磁通量变大，因此电流计的指针向左偏。
19．(1)0.4T；(2)0.16N
【详解】
.(1)直导线所受安培力为
代入数据，得
(2)磁场中磁感应强度由磁场本身决定，所以当导线中的电流增大时，磁场中的磁感应强度仍然为0.4T。
此时导线所受安培力为
20．1.0×10-2Wb
【详解】
穿过线圈的磁通量为
Φ=BS=2.0×10-2×0.5Wb=1.0×10-2Wb
21．(1)有； (2)没有； (3)有； (4)有
【详解】
(1)开关闭合瞬间，电路中电流增大，线圈产生的磁场增强，穿过线圈Ⅱ的磁通量增大，产生感应电流。
(2)开关闭合一段时间后，线圈中是恒定的电流，线圈产生稳恒的磁场，穿过线圈Ⅱ的磁通量不变，没有感应电流产生。
(3)通电时，来回移动变阻器滑动端时，变阻器接入电路的电阻变化，电路中电流变化，线圈产生的磁场变化，穿过线圈Ⅱ磁通量变化，产生感应电流。
(4)将电键突然断开的瞬间，线圈产生的磁场从有到无消失，穿过穿过线圈Ⅱ的磁通量减小，产生感应电流。
22．（1）家庭通电导线的磁感应强度比地磁场的磁感应强度小得多；（2），输电线正下方的磁感应强度比家庭电路中的磁场的磁感应强度略小
【详解】
（1）根据
解得距离导线0.5m处的磁场强度
地磁场的磁感应强度约为 ，所以比地磁场的磁感应强度小得多。
（2）输电线下的磁感应强度
比家庭电路中的磁场的磁感应强度略小。