第六章电磁现象与电磁波章节综合练（word版含答案）

粤教版（2019）必修三 第六章 电磁现象与电磁波 章节综合练
一、单选题
1．两足够长直导线均折成直角放置在同一平面内，使与在一条直线上，与在一条直线上（下图还未调整），两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。两根直角导线周围磁场可等效为两条正交长直导线产生的磁场，已知无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M点处的磁感应强度大小为（　　）
A．0 B．B C． D．
2．下列关于磁场的说法，正确的是（　　）
A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质
B．磁体与磁体之间是直接发生作用的
C．磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的
D．磁场只能由磁体产生，电流不能产生磁场
3．下列选项中能产生感应电流的是（　　）
A．图甲中使导体棒AB以平行于磁感线竖直向下运动
B．图乙中使条形磁铁插入或拔出线圈
C．图丙中开关保持断开，将小螺线管A从大螺管B中拔出
D．图丙中开关保持闭合，A，B螺线管相对静止一起在水平桌面上平移
4．下列说法正确的是（　　）
A．卡文迪什通过实验测出了万有引力常量G
B．牛顿提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
C．库仑发现了库仑定律并测出了静电力常量k
D．赫兹发现了电磁感应现象，总结出了产生感应电流的条件
5．国际非电离辐射防护委员会规定，高铁产生的磁场辐射的安全标准为以下。则用国际单位制基本单位表示该磁感应强度正确的是（　　）
A． B．
C． D．
6．如图1所示，闭合矩形线圈旁有一根通电直导线，直导线中电流i随时间t的变化关系如图2所示，则闭合矩形线圈中不能产生感应电流的时间是（　　）
A． B． C． D．
7．以下不属于硬磁性材料的是（　　）
A．电脑磁盘 B．录音磁带
C．录像带 D．电铃上的电磁铁芯
8．关于对黑体的认识，下列说法正确的是（　　）
A．黑体不仅能吸收电磁波，也能反射电磁波
B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关
C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关
D．如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个空腔就成了一个黑体
9．电视机是常见的家用电器，电视机在换台时，电视机遥控板发射的是（　　）
A．电流 B．电子 C．声波 D．电磁波
10．已知直导线中电流在周围空间产生的磁感应强度大小为，k为常量，I为电流强度，r为到导线的距离。b、c、d三根长通电直导线垂直于纸面放置，电流方向如图所示，ac垂直于bd且ab＝ad＝ac，b、c、d三根导线中电流强度分别为I、I、2I。已知导线c在a点的磁感应强度大小为B，则a点处的合磁感应强度大小为（　　）
A． B．3B C．2B D．B
11．英国物理学家法拉第提出了“电场”和“磁场”的概念，并引入电场线和磁感线来描述电场和磁场，为经典电磁学理论的建立奠定了基础。下列相关说法正确的是（　　）
A．电荷和电荷、通电导体和通电导体之间的相互作用都是通过电场发生的
B．电荷和电荷、磁体和通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的
C．电场线和电场线、磁感线和磁感线都不可能相交
D．通过实验可以发现电场线和磁感线是客观存在的
12．如图所示，MN与EF相互垂直、交点为O。两匀强磁场的边界为EF，方向均垂直于MN与EF所决定的平面，且磁感应强度大小相等、方向相反。一金属圆环放置在MN、EF所决定的平面内，圆心与O点重合。下列操作过程中能在金属圆环中产生感应电流的是（　　）
A．向右平移金属圆环
B．向上平移金属圆环
C．让金属圆环以EF为轴转动90°
D．让金属圆环以MN为轴转动90°
13．如图是三根平行直导线的截面图，若它们的电流大小都相同，方向都垂直纸面向里，且OA=OB=OC，则O点的磁感应强度的方向是（　　）
A．沿BO方向 B．沿OB方向 C．沿OC方向 D．沿OA方向
14．某病人拍摄CT胸片，病发区的密度与其他部位不同，片中显示为白色斑点。CT机可以诊断病情是因为利用了（　　）
A．长波 B．紫外线 C．红外线 D．X射线
15．下列单位与磁感应强度单位不相符的是（ ）
A． B． C． D．
二、填空题
16．特点：温度升高时，热辐射中波长较______的成分越来越强。
17．在“用研究通电螺线管的磁感应强度”这一实验中选用细长形螺线管，目的是在螺线管沿轴线方向形成较大范围的___________。实验过程中，磁传感器的探管应与___________保持重合。
18．安培定则
（1）直线电流的磁场
安培定则：如图所示，用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，___________所指的方向就是磁感线环绕的方向。
直线电流周围的磁感线环绕情况如图所示。
（2）环形电流的磁场
安培定则：如图所示，让右手___________与环形电流的方向一致，___________的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。
（3）通电螺线管的磁场
安培定则：如图所示，右手握住螺线管，让弯曲的四指与___________一致，伸直的拇指所指的方向就是___________上磁场的方向或者说拇指所指的方向是它的北极的方向。
19．磁感应强度：
（1）物理意义：描述磁场_______和_______的物理量。
（2）定义：在磁场中_______于磁场方向放置的通电导线，所受的磁场力F跟电流I和导线长度l的乘积Il的比值叫_______。
（3）定义式：
（4）单位：国际单位是_______，简称特，符号是_______，1T=1
（5）方向：磁感应强度是矢量，规定小磁针静止时_______所指的方向为该点的磁感应强度的方向。
三、解答题
20．如图所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C（包括支架）的总质量为M。B为铁片，质量为m。当电磁铁通电时，铁片被吸引加速上升，设某时刻铁片的加速度为a，则轻绳上拉力F的大小为多少？
21．已知通电的长直导线在周围空间某位置产生磁场的磁感应强度大小为B=k，其中I为电流强度，r为该位置到长直导线的距离，k为常数。如图所示，现有通电的两根长直导线分别固定在正方体abcd-efgh的两条边dh和hg上，彼此绝缘，电流方向分别由d流向h、由h流向g，dh中电流是hg中电流大小的一半，dh中的电流在c点产生的磁感应强度为B0。不计导线的粗细，求a、c、e三点的磁感应强度的大小。
22．如图所示，当线圈在匀强磁场中绕OO′轴转动时，线圈中是否有感应电流 为什么
23．在一杯开水中放入一支温度计，可以看到开水的温度是逐渐降低的。根据能量量子化理论，开水的能量是一份一份向外辐射的，为什么它的温度不是一段一段地降低呢？
24．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？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
根据安培定则可知，和段电流在M点形成的磁感应强度向里，和段电流在M点形成的磁感应强度也向里，根据题意可知，在M点形成的磁感应强度均为B，由叠加原理可知，M点的磁感应强度为2B，故C正确。
故选C。
2．A
【解析】
【详解】
A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质，选项A正确；
B．磁体与磁体之间是通过磁场发生作用的，选项B错误；
C．磁场是客观存在的物质，不是为了解释磁极间相互作用而人为规定的，选项C错误；
D．磁体和电流都能产生磁场，选项D错误。
故选A。
3．B
【解析】
【详解】
A．图甲中使导体棒AB以平行于磁感线竖直向下运动，电流表所在的闭合回路的磁通量不变，不能产生感应电流，A错误；
B．图乙中使条形磁铁插入或拔出线圈，电流表所在的闭合回路的磁通量发生变化，能产生感应电流，B正确；
C．图丙中开关保持断开，将小螺线管A从大螺管B中拔出，电流表所在的闭合回路没有磁场，不能产生感应电流，C错误；
D．图丙中开关保持闭合，A，B螺线管相对静止一起在水平桌面上平移，电流表所在的闭合回路的磁通量不发生变化，不能产生感应电流，D错误。
故选B。
4．A
【解析】
【详解】
A．卡文迪什通过实验测出了万有引力常量G。故A正确；
B．开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，即开普勒第一定律。故B错误；
C．库仑利用扭秤装置发现了库仑定律，但并没有测出静电力常量k的值。故C错误；
D．法拉第发现了电磁感应现象，总结出了产生感应电流的条件。故D错误。
故选A。
5．D
【解析】
【详解】
根据
可得磁感应强度的单位是，但N不是国际单位制基本单位，又由
可得
联立可得
故ABC错误，D正确。
6．C
【解析】
【详解】
因为时间内，直导线中电流恒定，在闭合矩形线圈中产生的磁场恒定，闭合矩形线圈中不能产生感应电流，选项C正确。
故选C。
7．D
【解析】
【详解】
电脑磁盘、录音带和录像带上的磁性材料都是硬磁性材料，为了在外磁场撤去后磁性不容易失去，使信息得以保存；电铃上的电磁铁铁芯是利用软磁性材料制成，电流消失后磁性能消失。
故选D。
8．C
【解析】
【详解】
A．能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，而不发生发射，这样的物体称为黑体，故A错误；
BC．黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大，随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故B错误，C正确；
D．射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个小孔就成了一个黑体，故选项D错误。
故选C。
9．D
【解析】
【详解】
电视机在换台时，电视机遥控板发射的是电磁波（具体而言是红外线）。故选D。
10．A
【解析】
【详解】
由于导线c在a出的磁感应强度为B，ab＝ad＝ac，根据题中公式
可知b，d导线在a点处的磁感应强度分别为B和2B。根据右手定则得到c、b、d在a点处的磁场方向，得到如图的示意图，得到
故选项A正确。
11．C
【解析】
【详解】
A．电荷和电荷之间是通过电场发生相互作用，而通电导体和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，A错误；
B．电荷和电荷之间是通过电场发生相互作用，磁体和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，B错误；
C．电场线和电场线不可能相交，磁感线和磁感线也不可能相交，C正确；
D．磁感线和电场线都是人们假想的曲线，实际上电场线和磁感线都是不存在的，D错误。
故选C。
12．B
【解析】
【详解】
感应电流产生的条件是，穿过线圈的磁通量发生变化：
ACD．向右平移金属圆环、让金属圆环以EF为轴转动90°、让金属圆环以MN为轴转动90°穿过线圈的磁通量始终为零，保持不变，所以无感应电流产生，故ACD错误；
B．向上平移金属圆环，穿过线圈的磁通量发生改变，能产生感应电流，故B正确。
故选B。
13．C
【解析】
【详解】
根据安培定则，因AC两条通电导线在O点的磁场等大反向，则合磁场强度为零，则O点的磁感应强度等于直导线B在该点的磁场，则方向从O指向C。
故选C。
14．D
【解析】
【详解】
CT机可以诊断病情是因为利用了X射线穿透能力较强的性质。故选D。
15．A
【解析】
【详解】
A．由于1J = 1Nm，则，与选项D的分析不符，A错误，符合题意；
B．根据可知，单位为Wb/m2，B正确，不符合题意；
C．根据公式单位为N/(Am)，C正确，不符合题意；
D．由于，所以可变化为，D正确，不符合题意。
故选A。
16．短
【解析】
【分析】
【详解】
略
17． 匀强磁场 螺线管轴线
【解析】
【分析】
【详解】
[1]通电螺线管内部可近似看成匀强磁场，故选用细长形螺线管，目的是在螺线管沿轴线方向形成较大范围的匀强磁场。
[2]实验过程中，磁传感器的探管应与螺线管轴线保持重合，以提高测量准确程度。
18． 四指 四指 大拇指 电流方向 螺线管轴线
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1] 直线电流的磁场，安培定则：如图所示，用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。
（2）[2][3]环形电流的磁场，安培定则：如图所示，让右手四指与环形电流的方向一致，大拇指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。
（3）[4][5]通电螺线管的磁场，安培定则：如图所示，右手握住螺线管，让弯曲的四指与电流方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺线管轴线上磁场的方向或者说拇指所指的方向是它的北极的方向。
19． 强弱 方向 垂直 磁感应强度 特斯拉 T N极
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]物理意义：描述磁场强弱和方向的物理量。
(2)[3][4]定义：在磁场中垂直于磁场方向放置的通电导线，所受的磁场力F跟电流I和导线长度l的乘积Il的比值叫磁感应强度。
(4)[5][6]单位：国际单位是特斯拉，简称特，符号是T。
(5)[7]方向：磁感应强度是矢量，规定小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁感应强度的方向。
20．Mg＋mg＋ma
【解析】
【分析】
【详解】
在铁片B上升的过程中，轻绳上的拉力F大小等于AC的重力Mg和B对A的引力F引′的和。在铁片B上升的过程中，对B有
所以
由牛顿第三定律可知B对A的引力F引′与A对B的引力F引大小相等、方向相反，所以
21．；；
【解析】
【详解】
由题意可得，dh导线到a、c、e三点距离相等，则dh中的电流在a、c、e三点产生的磁感应强度均为B0，由安培定则得方向分别沿着ab、bc、ef；由于dh中电流是hg中电流大小的一半，则hg 在c、e两点产生的磁感应强度均为2B0，由安培定则得方向分别沿着bc、ea；hg 到a点的距离为，则hg 在a点产生的磁感应强度为，方向沿着aehd平面且垂直于ha；则合场强分别为
22．a没有，b有，见解析
【解析】
【分析】
【详解】
在图（a）中，线圈绕平行于磁感线的轴转动，无论转到什么位置，线圈平面都没有磁感线穿过，即线圈的磁通量始终为零，所以线圈中没有感应电流。
在图（b）中，线圈绕垂直于磁感线的轴转动时，穿过线圈的磁感线条数不断发生变化，即磁通量发生了变化，所以线圈中有感应电流。
23．见解析
【解析】
【详解】
开水向外辐射的每一份能量子能量很小(微观量)，而水降低1℃的能量很大（宏观量）。在宏观世界里观察不到能量量子化的效应，可以认为能量是连续的。所以，观察到的温度计的温度不是一段一段地降低的，可以认为开水的温度是连续变化的。
24．见解析
【解析】
【详解】
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。
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