第六章 电磁现象与电磁波 同步测试（word版含答案）

第六章、电磁现象与电磁波
一、选择题（共16题）
1．下列说法正确的是　　
A．安培提出了分子电流假说 B．法拉第发现了电流磁效应
C．楞次发现了电流热效应 D．奥斯特发现了电磁感应定律
2．关于磁通量的概念，以下说法中正确的是（　　）
A．穿过线圈的磁通量为零磁感应强度一定为零
B．磁通量发生变化，一定是磁感应强度发生了变化
C．磁感应强度较大，穿过闭合回路的磁通量可能较小
D．磁感应强度越大，线圈面积越大，则穿过闭合回路的磁通量也越大
3．下列说法正确的是（　　）
A．库仑最早测出了元电荷e的数值
B．安培提出了分子电流假说
C．由安培力公式F=BIL可知，一小段通电导体在某处不受安培力，说明此处B为零
D．某电池联接在电路中，每通过2C的电荷量，电池提供的电能是4J，那么这个电池的电动势是0.5V
4．通电直导线周围的磁场，其磁感线分布和方向正确的是（　　）
A． B．
C．D．
5．闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中，下图中各情况下导线都在纸面内运动，那么下列判断中正确的是（ ）
A．都会产生感应电流
B．都不会产生感应电流
C．甲、乙不会产生感应电流，丙、丁会产生感应电流
D．甲、丙会产生感应电流，乙、丁不会产生感应电流
6．首先发现电磁感应现象的科学家是（　　）
A．奥斯特 B．法拉第 C．安培 D．伏特
7．已知通电长直导线产生的磁场中，某点的磁感应强度大小满足B=。其中k为比例系数，I为直导线中通入的电流，r为该点到直导线的距离。如图所示，在y轴负半轴某一位置处放置一环形电流（环形电流的圆心处在y轴上，图中未画出），在x轴上x=r处有一通电直导线与z轴平行，其电流方向竖直向上，大小为I，此时O处的磁感应强度为零，若将直导线平移到y=2r处，则O处磁感应强度大小为（　　）
A． B． C． D．0
8．笛卡尔把当时物理研究所采取的观点引进了哲学，像力学那样把一切运动都归结为机械运动，化质为量。物理量单位又是通过物理定律及其方程建立相互间的关系。关于电荷量、电场强度、磁感应强度、磁通量的单位，下列说法错误的是（　　）
A．牛顿/库仑是电荷量的单位
B．特斯拉是磁感应强度的单位
C．磁通量的单位是韦伯
D．法拉是电容的单位
9．如图所示，在水平匀强磁场中放置一矩形线圈，线圈平面与磁场垂直，线圈由开始位置（实线位置）绕其底边转过90°至水平位置（虚线位置）的过程中，穿过线圈的磁通量的变化情况是（　　）
A．逐渐变大 B．逐渐变小
C．先变大后变小 D．先变小后变大
10．如图所示，三根通电直导线垂直于纸面放置，现使每根导线在a点产生的磁感应强度大小均为B，关于a点的磁感应强度说法正确的是（ ）
A．大小为3B B．大小为B
C．方向沿纸面由a指向d D．方向沿纸面由a指向c
11．如图所示，面积为S的长方形线框放在垂直纸面向里、足够大的、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，下列分析正确的是（　　）
A．图示位置，穿过线框中的磁通量
B．以边为轴，让线框转过，这一过程中，线框中的磁通量变化量
C．线框以边为轴在磁场中转动，线框中会产生感应电流
D．线框绕过D点与磁场平行的轴转动，线框中会产生感应电流
12．太阳帆航天器是一种利用太阳光进行太空飞行的航天器。在没有空气的宇宙中，太阳光光子会连续撞击太阳帆并以原速率反射，使太阳帆获得的动量缓慢增加，从而产生加速度，太阳帆飞船无需燃料，只要有阳光，就会不断获得动力加速飞行。有人设想在探测器上安装有面积很大、反射功率极高的太阳帆。并让它正对太阳。已知太阳光照射太阳帆时每平方米面积上的辐射功率为，探测器和太阳帆及航天器的总质量为m，太阳帆的面积为S，此时探测器的加速度大小为（　　）
A． B． C． D．
13．在正方形的四个顶点上有4根长直通电导线，左边导线的电流垂直纸面向里，右边两导线的电流垂直纸面向外。每根电线在对角线交点产生的磁感应强度大小均为B。则正方形对角线交点的磁感应强度大小和方向是（ ）
A．磁感应强度大小为 0
B．大小为 2B，方向竖直向上
C．大小为2B，方向竖直向下
D．大小为2B，方向竖直向上
14．以下说法不正确的是（　　）
A．公式，其中电场中某点的电场强度E与F无关
B．磁场中某处磁感应强度的大小,等于长为L,通过电流I的一小段导线放在该处时所受磁场力F与IL乘积的比值
C．公式C=,其中电容器的电容C与电容器两极板间电势差U无关
D．由可知Uab=Ed,同一匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大,则两点间的电势差也一定越大
15．下列关于黑体辐射的实验规律叙述正确的（ ）
A．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有所增加
B．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
C．黑体热辐射的强度与波长无关
D．黑体辐射无任何规律
16．许多物理学家的科学研究推动了物理学的进步，对以下几位物理学家所作科学贡献的表述中，与事实相符的是（　　）
A．伽利略根据理想斜面实验，得出自由落体运动是匀变速直线运动
B．法拉第不仅提出场的概念，而且发明了人类历史上第一台发电机
C．爱因斯坦为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化假设
D．胡克等人提出如果行星的轨道是圆形，太阳与行星间的引力与距离的平方成反比
二、填空题
17．面积S=0.5m2的闭合金属圆线圈处于磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量是______；当金属圆环转过90o，环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量是______。如图所示，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。当小磁针静止时，小磁针指向如图所示，其中指向表示正确的是______小磁针（选填“a”、“b”、“c”或“d”）。
18．不同波长的电磁波,表现出的性质有差异,因而常把电磁波划分___________.我们把电磁波按波长大小依次排列,就形成了_______________.
三、综合题
19．普朗克的能量子假说和爱因斯坦的光子假说的内容是什么？它们分别能解释哪些现象？
20．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？
21．如图所示，一个课外物理兴趣小组通过实验研究通电螺线管中心轴线上磁感应强度的分布规律。他们将磁传感器从螺线管外部，沿轴心线逐步向内部移动，绘制出磁感应强度与相对距离关系的图线，改变通电螺线管中的电流，重复实验操作，得到不同电流下A、B两条曲线，如图所示。
（1）由图所示的图像可知，通电螺线管内部的磁感应强度具有什么特点？
（2）比较图线A、B所对应的电流大小关系，并说明理由。
22．如图所示是录音磁头的工作原理图。录音时，磁带上一层磁性材料通过磁头的作用被磁化成类似于图中的小磁体，从而记录声音。请根据图中小磁体的极性标出此时磁头线圈中电流的方向。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
安培提出了分子电流假说，说明了一切磁现象都是由电流产生的，故A正确；奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系，故B错误；焦耳发现了电流热效应；故C错误；法拉第发现了电磁感应定律，故D错误．故A正确，BCD错误．
2．C
【详解】
A．闭合电路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫做磁通量
=BS
式中的S可以理解为有效面积，即与磁场垂直的面积。当有效面积为零，磁场不为零时，磁通量一定为零，A选项错误；
B．磁通量发变化，可能是磁场发生变化，也可能是有效面积发生了变化，B选项错误；
CD．磁感应强度越大，有效面积不一定大，所以磁通量不一定大，C选项正确，D选项错误；
故选C。
3．B
【详解】
A．密立根最早测出了元电荷的数值，故A错误；
B．安培提出了“分子电流”假说，把磁铁的磁场和电流的磁场都归结为电流的作用，揭示了磁的本质，故B正确；
C．一小段通电导体在某处不受安培力，可能是由于通电导体与磁场平行，该处不一定无磁场，故C错误；
D．电路中通过的电荷量，电池提供的电能是4J，根据电动势的定义式得这个电池的电动势为
故D错误；
故选B。
4．A
【详解】
A．图中电流方向垂直纸面向外，伸开右手，大拇指方向为电流方向，则四指环绕方向为逆时针，选项A正确；
BD．直导线周围的磁感线应该是一系列的同心圆，选项BD错误；
C．伸开右手，大拇指方向为电流方向，则四指环绕方向为逆时针，而图为顺时针，选项C错误。
故选A。
5．D
【详解】
甲、丙图中，闭合电路的一部分导线的运动方向与磁感线垂直，做切割磁感线运动，会产生感应电流；乙图中，导线的运动方向与磁场平行，不切割磁感线，没有感应电流产生；丁图中，导线的运动方向与磁感线在同一平面内时，导体不切割磁感线，没有感应电流产生；所以甲、丙会产生感应电流，乙、丁不会产生感应电流，故ABC错误，D正确．
6．B
【详解】
A．奥斯特发生电流的磁效应，故A错误；
B．法拉第首先提出“场”的概念和发现电磁感应现象，故B正确；
C．安培提出了安培分子电流假说，故C错误；
D．伏特发明了电池，故D错误。
故选B。
7．B
【详解】
原来通电指导线在O处的磁感应强度大小为B1=，方向指向y轴负方向，此时O处的合磁感应强度为零，说明环形电流在O处的磁感应强度大小等于B1，方向指向y轴正方向，当直导线平移到y=2r处，直导线在O处的磁感应强度大小为B2=，方向指向x轴正方向，据平行四边形定则可知，O处的合磁感应强度大小为
B正确。
故选B。
8．A
【详解】
A．牛顿/库仑是电场强度的单位，错误，符合题意；
B．特斯拉是磁感应强度的单位，B正确，不符合题意；
C．磁通量的单位是韦伯，C正确，不符合题意；
D．法拉是电容的单位，D正确，不符合题意。
故选A。
9．B
【详解】
根据
可知当线圈由开始位置（实线位置）绕其底边转过90°至水平位置（虚线位置）的过程中，θ由0增加为90°，则磁通量逐渐变小。
故选B。
10．B
【详解】
用右手螺旋定则可知直导线在点产生磁场的方向竖直向下，直导线在点产生磁场的方向水平向右，直导线在点产生磁场的方向竖直向下，根据平行四边形定则可得点的合磁感应强度大小为
合磁感应强度方向为右下方，设合磁感应强度方向与水平向右的夹角为，则有
故B正确，A、C、D错误；
故选B。
11．C
【详解】
A．图示位置，线框平面与磁场垂直，线框中的磁通量
故A错误；
B．以边为轴，让线框转过，磁感线进入平面的方向发生了改变，线框中的磁通量变化量
故B错误；
C．线框以边为轴在磁场中转动，线框中的磁通量时刻在发生改变，线框中会产生感应电流，故C正确。
D．线框绕过D点的与磁场平行的轴转动线框中的磁通量始终为，线框中不会产生感应电流，故D错误。
故选C。
12．C
【详解】
每秒光照射到帆面上的能量
光子的平均能量
光子的频率
每秒射到帆面上的光子数
联立解得
每个光子的动量
光射到帆面被反弹，由动量定理得
对飞船，由牛顿第二定律得
联立解得
故选C。
13．C
【详解】
根据通电直导线周围的磁场特点，结合右手螺旋定则可得中心点的磁感应强度的方向，如图所示：
两磁感应强度同向为2B，夹角为90°，由平行四边形法则可知：
方向竖直向下，故C正确，ABD错误。
故选C。
14．BD
【详解】
电场强度是由电场本身决定的物理量，公式，其中电场中某点的电场强度E与F无关，选项A正确；磁场中某处磁感应强度的大小等于长为L、通过电流I的一小段导线放在该处时所受的最大的磁场力F与IL乘积的比值，选项B错误； 公式C=，其中电容器的电容C与电容器两极板间电势差U无关，选项C正确；匀强电场中Uab=Ed，其中的d是沿电场线方向的距离，则同一匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，两点间的电势差不一定越大，选项D错误；此题选择不正确的选项，故选BD.
15．AB
【详解】
A．黑体辐射的规律为随着温度的升高各种波长的辐射强度都增加，选项A正确；
BCD．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故B正确，CD错误．
16．BD
【详解】
A．伽利略根据理想斜面实验结论合理外推，得出自由落体运动是匀变速直线运动。故A错误；
B．法拉第不仅提出场的概念，而且发明了人类历史上第一台发电机。故B正确；
C．普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化假设。故C错误；
D．胡克等人提出如果行星的轨道是圆形，太阳与行星间的引力与距离的平方成反比。故D正确。
故选BD。
17． 0.2Wb 0 b
【详解】
当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量
环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量是0；
由右手螺旋定则可知通电螺线管右端为N极，在通电螺线管外部磁场方向从N极指向S极，而内部磁场方向从S极指向N极，小磁针N极指向为磁场方向，由此可判断小磁针指向正确的b。
18． 若干波段 电磁波谱
【详解】
不同波长的电磁波,表现出的性质有差异,因而常把电磁波划分若干波段，我们把电磁波按波长大小依次排列,就形成了电磁波谱。
19．见解析
【解析】
普朗克能量子假设:1900年，德国物理学家普朗克通过对黑体辐射现象的深入研究，对黑体辐射中的能量提出了著名的能量子假设:黑体辐射或吸收电磁波的能量是不连续的，它是以能量子hv为基本单元来吸收或发射能量的，即能量为E=nhv，式中v是电磁波的频率，h称为普朗克常量，n可以取正整数。
爱因斯坦光子假设:为了克服经典理论所遇到的困难，从理论上解释光电效应，爱因斯坦提出了光子假设:光束可以看成是由微粒构成的粒子流，这些粒子叫光量子简称光子。在真空中，每个光子都以光速c运动。这些频率为v的光量子的能量为hv。
区别:两人所研究对象不同，普朗克把黑体内谐振子的能量看作是量子化的，它们与电磁波相互作用时吸收和发射的能量也是量子化的，可以解释黑体辐射;爱因斯坦认为，空间存在的电磁波的能量本质就是量子化的，可用于解释光电效应和康普顿效应。
20．见解析
【解析】
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。
21．见解析
【解析】
（1）由图知通电螺线管中沿轴线上各点磁感应强度分布的特点为：通电螺线管边缘两侧轴线上各点的磁感应强度随d的增大先增大后减小；通电螺线管中轴线上中心附近对称点的磁感应强度大小基本相等，则通电螺线管管内中部磁场近似为匀强磁场。
（2）由无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度
B = k
可知导线到这一点的距离一定，电流越大产生的磁感应强度越大，由于该物理兴趣小组研究的是通电螺线管中心轴线上磁感应强度的分布规律，则可将通电螺线管看作无数根通电导线组成，而导线到中心轴线上某一点的距离可视为一定，则由图可看出A在通电螺线管中轴线上中心附近对称点的磁感应强度比B的大，则说明A所对应的电流大于B所对应的电流。
22．如图所示
【详解】
根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可判断出：磁头左边是N极，右边是S极，然后再运用右手螺旋定则，用右手握住螺线管，让大拇指指向N极（左边），则四指指向螺线管中的电流方向，即通电螺线管在纸面一侧电流方向是向上的，如图所示。
答案第1页，共2页