第六章电磁现象与电磁波 章节综合练（Word版含解析）

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．首先发现电流周围存在磁场的物理学家是（　　）
A．焦耳 B．密立根 C．奥斯特 D．法拉第
2．关于对黑体的认识，下列说法正确的是（　　）
A．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的
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．随着黑体温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
3．关于感应电流，下列说法中正确的是（　　）
A．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生
B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生
C．线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流
D．闭合电路在匀强磁场中平动时，电路中一定有感应电流
4．关于安培定则，下列说法正确的是（　　）
A．安培定则仅适用于直线电流周围磁场方向的判断
B．安培定则能适用于多种形状电流周围磁场方向的判断
C．安培定则用于判断直线电流磁场的磁感线方向时，大拇指所指方向与磁场方向一致
D．安培定则用于判断环形电流和通电螺线管磁场的方向时，大拇指所指方向应与电流方向一致
5．在“探究感应电流的规律”实验中，电路连接如图所示，合上开关，让铁芯从副线圈上端静止释放，并穿出线圈，已知铁芯长度与副线圈长度相同，则电流传感器采集到的电流图像是下图中的（　　）
A． B．
C． D．
6．下列对磁感线的描述正确的是（　　）
A．磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止
B．磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向
C．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向螺线管的南极
D．通电直导线的磁感线分布是以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆
7．如图所示，在yOz平面的环形金属线圈以坐标系原点O为中心，xOy平面为水平面，地球磁场指向+y方向。位于原点O处的小磁针，可绕 z 轴在xOy平面内自由转动，环形线圈中的电流为16A时，磁针与+x 轴的夹角为37°。已知环形电流环心处的磁感应强度与环形电流强度成正比，则为使磁针与+x 轴的夹角变为53°，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，环形线圈中的电流应该调整为（　　）
A．3A B．9A C．12A D．16A
8．如图所示，坐标系xOy在竖直平面内，x轴水平。通入恒定电流的两直导线对称放置在x轴上（与纸面垂直），竖直平面内在N处有一闭合矩形线框，下列说法正确的是（　　）
A．穿过矩形线框的磁通量为零
B．原点O处磁感应强度为零
C．两直导线相互吸引
D．y轴上的M点处磁感应强度方向一定竖直向下
9．三根相互平行长直导线a、b、c分别从等腰直角三角形三个顶点处垂直穿过纸面且固定，导线中通有大小和方向均相同的恒定电流，如图所示．若b导线中的电流产生的磁场在a、c连线中点O处的磁感应强度大小为B0，则O点处的磁感应强度大小为（　　）
A．B0 B．B0 C．3B0 D．B0
10．物理观念是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华，下列对初步形成的物质观念、运动观念、相互作用观念、能量等观念说法正确的是（　　）
A．电场中某一点电势大小与在该处的试探电荷量无关
B．物体的运动方向与它所受的合力方向一定相同
C．同向电流互相排斥、反向电流互相吸引是安培力作用的结果
D．法拉第提出“磁生电”思想是受到麦克斯韦电磁场理论的启发
11．如图所示，在直角三角形ACD的A点和D点分别固定一电流方向垂直纸面向外和垂直纸面向里的无限长的直导线，其电流大小分别为IA和ID，且IA=4ID，∠DAC=30°，∠ADC=90°。已知通电长直导线在空间某点的磁感应强度大小，k为比例系数，r为该点到导线的距离，I为导线中的电流。将一小磁针放在C点，则小磁针N极指向为（　　）
A．正东方向 B．正北方向 C．东偏北30°方向 D．东偏南30方向
12．关于产生感应电流的条件，以下说法中正确的是（　　）
A．闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流
B．闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流
C．穿过闭合电路的磁通量不为零，闭合电路中一定会产生感应电流
D．无论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁感线条数发生了变化，闭合电路中一定会有感应电流
13．研究发现通电长直导线周围的磁场的磁感应强度大小与电流强度成正比，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、放置于同一平面内，导线通以向上的电流，导线通以向右的电流，中电流是中电流的2倍。、是平面内的两点，点到导线的距离为，到导线的距离为；点到导线的距离为，到导线的距离为。若点的磁感应强度大小为，则点的磁感应强度（　　）
A．大小为，方向垂直纸面向里 B．大小为，方向垂直纸面向里
C．大小为，方向垂直纸面向外 D．大小为，方向垂直纸面向外
14．下列说法正确的是（　　）
A．由可知，磁场中某点磁感应强度B与磁场力F成正比，与电流元成反比
B．根据公式可知，当两个电荷之间的距离趋近于零时库仑力变得无限大
C．磁感线与电场线一样都是假想的，且不相交、不相切
D．根据公式可知，若将电荷量为的正电荷，从A点移动到B点克服场力做功，则两点的电势差为
15．如图所示，两根通电长直导线垂直放置，通有相同大小的电流，方向已标出。O点距两直导线的距离相等，此时测得O点的磁感应强度大小为，现将通电长直导线B顺时针转动90°（从上往下看），则此时O点的磁感应强度大小为（　　）
A． B． C． D．
二、填空题
16．电流的磁效应：______奥斯特相信，就像电和热、电和光之间存在联系一样，电和磁之间也应该存在着联系，1820年他发现了电流的______，首次揭示了电和磁的联系。
17．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”）
18．如图所示，一有限范围的匀强磁场，宽度为d，将一边长为l的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域：若d＞l，则在线框通过磁场区域的过程中，线框中不产生感应电流的时间应等于_______；若d＜l，则在线框通过磁场区域的过程中，线框中不产生感应电流的时间为_______。
19．如图所示，我国的探月卫星在进入地月转移轨道时，由于卫星姿势的改变，卫星中一边长为50cm的正方形导线框由水平方向转至竖直方向，此处磁场磁感应强度，方向如图所示。（sin37°=0.6，cos37°=0.8），则线框在水平位置时穿过线框的磁通量为______Wb，该过程中磁通量的变化量的大小是________Wb，该过程导线框中_______感应电流产生。（第三个空格填“有”或“无”）
三、解答题
20．国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一、在探月任务中，“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波，该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来，反射波回到“玉兔二号”的时间差为Δt。已知电磁波在月壤层中传播的波长为λ，求该月壤层的厚度d。
21．查阅资料，介绍无线充电的工作原理。
22．医生用红外热像仪监测人的体温，只要被测者从仪器前走过，便可知他的体温是多少，你知道其中的道理吗？
23．如图所示，通电长直导线MN与闭合的矩形金属线圈abcd彼此绝缘，可视为在同一水平面内，直导线与线圈的对称轴线重合。当直导线MN中电流增大时，穿过线圈abcd的磁通量是否变化 线圈中是否有感应电流 请判断并说出理由。
24．如图所示，矩形导电线圈位于通电长直导线附近，导电线圈平面跟导线位于同一平面，且线圈的一组对边跟导线平行。请你设计出尽可能多的方法，使矩形线圈中有感应电流产生。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
奥斯特观察到通电导线旁的小磁针发生偏转，从而证明了电流周围存在磁场。
故选C。
2．C
【详解】
A．能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体，故A错误；
B．C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，故B错误，C正确；
D．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D错误。
故选C。
3．C
【详解】
A．只有穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中才有感应电流产生，故A错误；
B．穿过螺线管的磁通量发生变化，而且螺线管闭合时，螺线管内部才有感应电流产生，故B错误；
C．线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流，故C正确；
D．闭合电路在匀强磁场中平动时，若磁通量不变，则没有感应电流产生，故D错误。
故选C。
4．B
【详解】
AB．安培定则适用于任何电流或等效电流的磁场方向判断，A错误，B正确；
C．由安培定则的使用方法可知，安培定则用于判断直线电流磁场的磁感线方向时，大拇指所指方向与电流方向一致，C错误；
D．安培定则用于判断环形电流和通电螺线管磁场的方向时，大拇指所指方向应与内部磁场方向一致，故D错误。
故选B。
5．B
【详解】
让铁芯从副线圈上端静止释放，并穿出线圈，铁芯向下速度越来越大，则穿过副线圈的磁通量变化越来越快，线圈中的磁通量先增加后减少因此感应电流会变化方向，感应电流变大，ACD错误，B正确。
故选B。
6．B
【详解】
A．磁感线在磁体的外部从磁体的N极到S极，在内部由S极到N极，选项A错误；
B．磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，选项B正确；
C．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向与螺线管内部磁感线方向相同，即指向螺线管的N极，选项C错误；
D．根据安培定则可知，直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆，且这些同心圆都在跟导线垂直的平面上，但不是等间距同心圆；故D错误；
故选B。
7．B
【详解】
根据题意可知
解得
即
故选B。
8．A
【详解】
A．根据右手螺旋定则可知，不论是左边通电直导线产生的磁场，还是右边通电直导线产生的磁场，在N处的磁感线均平行于矩形线框，因此穿过矩形线框的磁通量为零，A正确；
B．左边通电直导线在原点O处的磁场方向竖直向下，右边通电直导线在原点O处的磁场方向也竖直向下，因此原点O处磁感应强度不为零，B错误；
C．因左边通电直导线在右边通电直导线处的磁场方向竖直向下，根据左手定则可知，右边通电直导线受到的安培力向右，同理可知，左边通电直导线受到的安培力向左，两者是相互排斥的，C错误；
D．只有两通电直导线的电流是相等的，在y轴上的M点处磁感应强度方向才竖直向下，D错误。
故选A。
9．D
【详解】
由安培定则可知，导线a与导线c在O点产生磁场的磁感应强度的矢量和等于零，则O点的磁感应强度大小等于导线b在O点产生的磁感应强度的大小，则O点处的磁感应强度大小为B0，则D正确，ABC错误。
故选D。
10．A
本题考查物理规律与概念的理解，体现物质观念和科学态度与责任的学科素养。
【详解】
A．电势是试探电荷在电场中某点具有的电势能与它的电荷量的比值，采用了比值定义法，电场中某一点电势大小与在该处的试探电荷量无关，A正确；
B．合力的方向与加速度的方向相同，物体的运动方向一定与它所受的合力方向没有必然联系，B错误；
C．同向电流互相吸引、反向电流互相排斥是安培力作用的结果，C错误；
D．法拉第提出“磁生电”思想是受到奥斯特发现电流周围存在磁场的启发，D错误。
故选A。
11．A
【详解】
设C、D间的距离为r，A点处的通电长直导线、D点处的通电长直导线在C点产生磁场的磁感应强度大小分别为
又
解得
如图所示，C处合磁感应强度方向沿DC方向，故小磁针N极指向正东方向，A正确。
故选A。
12．D
【详解】
A．闭合电路在磁场中运动，磁通量可能不变，没有感应电流产生，A错误；
B．闭合电路在磁场中做切割磁感线运动时，若有多个边切割磁感线，产生几个感应电动势，总的感应电动势可能为零，没有感应电流，B错误；
C．产生感应电流的条件是闭合回路的磁通量发生变化，与磁通量是否是0无关，C错误；
D．只要穿过闭合电路的磁感应条数发生了变化，即穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中一定会有感应电流，D正确。
故选D。
13．A
【详解】
由题意可知
由安培定则可知ab两导线在Q点的磁场方向均垂直纸面向里，则
由安培定则可知a导线在P点的磁场方向垂直纸面向外，b导线在P点的磁场方向垂直纸面向里，则
解得
方向垂直纸面向里。
故选A。
14．C
【详解】
A．磁场中某点磁感应强度B由磁场本身决定，与磁场力F和电流元无关，故A错误；
B．库伦定律适用于点电荷，当两个电荷之间的距离趋近于零时不能再视为点电荷，库仑定律不再适用，此时库仑力不是无限大，故B错误；
C．磁感线与电场线一样都是为了方便研究假想的，由于某一点的磁场和电场方向是确定的，所以电场线和磁场线不相交不相切，故C正确；
D．若将电荷量为的正电荷，从A点移动到B点克服场力做功，电场力做功为，则两点的电势差为，故D错误。
故选C。
15．C
【详解】
ABCD．将题中的立体图转变成俯视图
设A、B两通电导线在O点产生的磁场的磁感应强度分别为，如图1所示，由于O点到两根导线的距离相等，且两根导线中的电流大小相等，则两根导线中的电流在O点产生的磁感应强度大小相等，则
将通电长直导线B顺时针转动90°，两根通电直导线平行，此时两根导线中的电流在O点产生的磁感应强度大小相等，方向如图2所示，则有
故C正确，ABD错误。
故选C。
【点睛】
16． 丹麦物理学家 磁效应
【详解】
[1][2]电流的磁效应：丹麦物理学家奥斯特相信，就像电和热、电和光之间存在联系一样，电和磁之间也应该存在着联系，1820年他发现了电流的磁效应，首次揭示了电和磁的联系。
17． 有 有 无
【详解】
[1][2][3] 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，电流表中有电流通过；若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中有电流通过；而开关一直闭合，滑动变阻器的滑动触头不动时，电流表中无电流通过。
18．
【详解】
[1]若，线框可以全部进入磁场，当线框全部在磁场中时不产生感应电流，故不产生感应电流的时间为
[2]若，线框不能全部完全在磁场中，当线圈右边出磁场到左边进磁场这段时间内不产生感应电流，这段时间为
19． 6.0×10-6 1.4×10-5 有
【详解】
[1]线框在水平位置时穿过线框的磁通量为
[2]竖直位置时穿过线框的磁通量为
磁通量的变化量的大小为
[3]因线框闭合且穿过线框的磁通量变化，所以线框中有感应电流产生。
20．
【详解】
根据
解得
21．见解析
【详解】
无线充电工作原理是：变化的电流流过发射线圈会产生变化的磁场，当接收线圈靠近该变化的磁场时就会产生感应电流给用电器充电，利用的是电磁感应现象。
22．见解析
【详解】
根据热辐射的实验规律可知，人的体温升高，人体辐射的红外线的频率和强度就会增加，通过监测被测者辐射的红外线的频率和强度，就可以知道该人的体温了。
23．不，见解析
【详解】
不变化，因为电流放在中间位移，则在线圈中左右两侧的磁通量相互抵消，磁通量为零，当只改变电流强度时，磁通量不变，不会产生感应电流。
24．见解析
【详解】
当穿过线框的磁通量发生变化时，线框中将产生感应电流。方法有：
（1）导线框向右平移或向左平移。
（2）导线框沿垂直纸面方向向纸内平移。
（3）导线框以边为轴向纸外转动。
（4）线圈不动，改变直导线中电流。
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