粤教版（2019）必修三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
1．两根通电直导线平行放置，电流分别为和，电流方向如图所示，且，在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四点，其中a、b在导线横截面连线的延长线上，c、d在导线连线的垂直平分线上。则导体中的电流在这四个点产生的磁感应强度可能为零的是（　　）
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
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．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、电键和线圈B、电流计按如题图所示连接。下列操作中不能产生感应电流的是（　　）
A．电键闭合后，线圈A插入或拔出线圈B的过程中
B．线圈A插入线圈B中后，始终保持电键闭合
C．线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间
D．线圈A插入线圈B中后，保持电键闭合，移动滑动变阻器的滑动触头
4．下列关于磁感线的说法正确的是（　　）
A．磁感线可以形象地描述磁场的强弱与方向
B．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线
C．磁感线总是从磁铁的N极发出，到S极终止
D．沿磁感线的方向磁场逐渐减弱
5．如图所示，四根通有恒定电流的长直导线垂直穿过平面，1、2、3、4直导线与平面的交点成边长为的正方形且关于轴和轴对称，它们的电流大小关系是，各导线中电流方向已标出，已知通电无限长直导线产生的磁感应强度大小与到直导线距离成反比。下列说法正确的是（　　）
A．点处磁感应强度方向沿着轴正方向
B．点处磁感应强度方向沿着轴正方向
C．点处磁感应强度大小为零
D．点处磁感应强度方向沿着轴负方向
6．为了将SI单位中的7个基本单位全部建立在不变的自然常数基础上，2018年11月16日，第26届国际计量大会通过投票，自2019年5月20日起，千克将基于普朗克常数定义，即。由所学知识，可以推断出a、b的数值分别为（　　）
A． B． C． D．
7．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
8．如图，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零，如果让P中的电流反向、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为（ ）
A．0 B．B0 C． D．2B0
9．如图所示，两根相互绝缘的通电长直导线平行且水平地放置于真空中，两导线间的距离为，两导线中电流为，电流方向垂直于纸面向里。已知通电长直导线在其周围激发磁场的磁感应强度，其中为常量，为导线中的电流，为磁场中某点到导线的垂直距离。空间中有一点到两导线的距离都是，则点的磁感应强度为（　　）
A．，水平向左 B．，竖直向上
C．，水平向右 D．，竖直向下
10．如图所示有三种实验装置，下列选项中能使装置产生感应电流的操作是（ ）
A．甲图中，使导体棒AB顺着磁感线方向运动
B．乙图中，使条形磁铁在线圈中保持不动
C．乙图中，使条形磁铁和线圈一起向左平动
D．丙图中，使小螺线管A在大螺线管B中保持不动，开关S闭合瞬间
11．以下是某同学对磁场相关概念、公式的理解，其中正确的是（　　）
A．奥斯特实验中通电导线要东西方向放置
B．磁感应强度就是电流元IL所受的磁场力F与IL的比值
C．磁感应强度大的地方，线圈面积越大，穿过线圈的磁通量也越大
D．磁感应强度的大小在数值上等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量
12．如图所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中通有电流，下列情况中，闭合金属线框中有感应电流产生的是（　　）
A．电流恒定，闭合金属线框向下平移
B．电流恒定，闭合金属线框向上平移
C．金属线框固定不动，电流增加
D．电流恒定，导线和闭合金属线框以相同的速度向右平移
13．下列说法不符合事实的是（　　）
A．普朗克提出能量子的概念 B．法拉第最早引入电场的概念
C．伽利略提出了加速度的概念 D．库伦通过扭秤实验测出了静电力常量
14．在一根电流随时间均匀增大的长直导线周围存在（　　）
A．恒定的匀强磁场 B．恒定的非匀强磁场
C．随时间变化的匀强磁场 D．随时间变化的非匀强磁场
15．如图所示，在纸面内有一半径为r的圆，圆心在O点，在其外切正三角形abc的顶点均固定一长直导线，三根导线均垂直纸面，电流大小均为I，方向如图所示。已知通有电流I的长直导线在距其d处产生的磁感应强度大小为（其中k是常量），则O点的磁感应强度大小为（　　）
A．0 B． C． D．
二、填空题
16．能量的量子化：微观粒子的能量是______的，或者说微观粒子的能量是______的。
17．判断下列说法的正误。
（1）磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种客观存在的特殊物质。________
（2）磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时N极所指的方向一致。________
（3）磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的。________
（4）通电直导线周围磁场的磁感线是以导线为圆心的圆。________
（5）磁体的磁场和电流的磁场本质上是一样的。________
（6）环形电流的磁场相当于小磁针，通电螺线管的磁场相当于条形磁铁。________
18．科学家通过长期研究，发现了电和磁的联系，其中最重要的两项研究如图所示。
（1）根据甲图装置的现象，制成了______机。
（2）根据乙图装置的现象，制成了______机。
19．某同学利用如图所示装置研究磁与电的关系，请仔细观察图中的装置、操作和现象，然后归纳得出初步结论。
比较甲、乙两图可知：___________。
比较甲、丙两图可知：___________。
三、解答题
20．通电直导线附近的小磁针如图所示，标出导线中的电流方向。
21．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。
22．如图所示为我国首颗量子通信卫星“墨子号”。“墨子号”的成功发射使我国在量子通信技术领域走在了世界前列。那么，量子通信的理论基础是什么？该理论的提出背景又是什么？
23．如图所示，图（a）和图（b）是长直导线，图（c）和图（d）是环形电流的磁场，图（e）和图（f）是通电螺线管的磁场。试在各图中补画出电流的方向或磁感线的方向。
24．奥斯特发现电流磁效应的实验示意图如图所示。他将导线沿南北方向放置在小磁针的上方时，磁针转动了。请简述磁针能够转动的原因。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
A. 根据安培定则可以知道两电流在a点的磁感应强度方向相反，由题意，且离a点近，则电流在a点的磁感应强度一定大于电流在a点的磁感应强度，故a点的磁感应强度不可能为0，A错误；
B. 根据安培定则可以知道两电流在b点的磁感应强度方向相反，由题意，且离b点远，则电流在b点的磁感应强度可能等于电流在b点的磁感应强度，故b点的磁感应强度可能为0，B正确；
C. 根据安培定则可以知道两电流在c点的磁感应强度方向并没有相反，故c点的磁感应强度不可能为0，C错误；
D. 根据安培定则可以知道两电流在d点的磁感应强度方向并没有相反，故d点的磁感应强度不可能为0，D错误；
故选B。
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．电键闭合后，线圈A插入或拔出线圈B的过程中，穿过线圈B的磁通量发生变化，能产生感应电流，故A错误；
B．线圈A插入线圈B中后，始终保持电键闭合，穿过线圈B的磁通量不发生变化，不能产生感应电流，故B正确；
C．线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，能产生感应电流，故C错误；
D．线圈A插入线圈B中后，保持电键闭合，移动滑动变阻器的滑动触头，通过线圈A的电流变化，线圈A产生的磁场变化，穿过线圈B的磁通量发生变化，能产生感应电流，故D错误。
故选B。
4．A
【解析】
【详解】
A．磁感线可以形象地描述磁场的强弱与方向，选项A正确；
B．磁感线是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方仍存在磁场，选项B错误；
C．磁感线在磁体的外部从磁铁的N极到S极，内部从S极到N极，组成闭合的曲线，选项C错误；
D．磁感线的疏密反映磁场的强弱，则沿磁感线的方向磁场不一定逐渐减弱，选项D错误。
故选A。
5．D
【解析】
【详解】
如图为四根通电直导线在O点的磁场方向，由于通电无限长直导线产生的磁感应强度大小与到直导线距离成反比，结合对称性可知，B1与B2的合磁感应强度方向向下且较大，B3与B4的合磁感应强度方向向上且较小，故点处磁感应强度方向沿着轴负方向。
故选D。
6．B
【解析】
【详解】
由
可知
其中能量E的单位是焦耳，，频率的单位是赫兹，，可得
ACD错误，B正确。
故选B。
7．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。
8．C
【解析】
【详解】
如图甲所示
P、Q中的电流在a点产生的磁感应强度大小相等，设为B1，由几何关系可知
如果让P中的电流反向、其他条件不变时，如图乙所示
由几何关系可知，a点处磁感应强度的大小
故选C。
9．C
【解析】
【详解】
设导线1在C点产生的磁感应强度为，导线2在C点产生的磁感应强度为，合磁感应强度为B，如图所示，由几何关系可知
由几何关系可得
解得
方向水平向右，故C正确，ABD错误。
故选C。
10．D
【解析】
【详解】
A．产生感应电流的条件是闭合导体回路的磁通量发生变化，甲图中，使导体棒AB顺着磁感线方向运动，闭合回路的磁通量没有发生变化，则不会产生感应电流，故A错误；
BC．乙图中，使条形磁铁在线圈中保持不动和使条形磁铁和线圈一起向左平动，都没有使此回路中磁通量的变化，故BC错误；
D．丙图中，使小螺线管A在大螺线管B中保持不动，开关S闭合瞬间，导致小螺线管A周围产生磁场，使得大螺线管B中磁通量发生改变，则大螺线管B中产生了感应电流，故D正确。
故选D。
11．D
【解析】
【详解】
A．由于地磁场有由南向北的分量，为了让小磁针发生明显偏转，应让导线产生的磁场沿东西方向，所以进行奥斯特实验时，导线应水平南北方向放置，故A错误；
B．磁感应强度采用的是比值定义法，不能说磁感应强度是通电导线所受的磁场力F与IL的比值，同时如果磁场和电流不垂直时，还要涉及夹角，故B错误；
C．根据磁通量公式Φ=BS（B⊥S），磁感应强度越大的地方，线圈的面积越大，则穿过线圈的磁通量也不一定变大，要注意线圈与磁场放置角度，如线圈与磁场平行时磁通量一定为零，故C错误；
D．由可知，磁感应强度的大小在数值上等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量，故D正确；
故选D。
12．C
【解析】
【详解】
AB．当闭合金属线框向上平移或向下平移时，穿过线框的磁通量保持不变，所以没有感应电流的产生，故AB错误；
C．金属线框固定不动，直导线的电流增加，其周期额穿过线框的磁通量增大，有感应电流的产生，故C正确；
D．电流恒定，导线和闭合金属线框以相同的速度向右平移时，穿过线框的磁通量保持不变，所以没有感应电流的产生，故D错误；
故选C。
13．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．能量子的概念由普朗克提出的，故A正确；
B．法拉第最早引入电场的概念，故B正确；
C．伽利略提出了加速度的概念，故C正确；
D．静电力常量是一个无误差常数，既不是库仑通过扭秤测出来的，也不是后人通过库仑扭秤测出来的，而是通过麦克斯韦的相关理论算出来的，故D错误。
本题选错误项，故选D。
14．D
【解析】
【分析】
【详解】
通电直导线产生的磁场时非匀强磁场，并且磁场与电流的变化相对应，电流随时间均匀增强，磁场随时间也均匀增强，所以在一根电流随时间均匀增大的长直导线周围存在随时间变化的非匀强磁场。
故选D。
15．B
【解析】
【详解】
由几何关系，a、b、c三点与O点的距离均为
a、b、c三点的电流分别在O点产生的磁感应强度大小均为
由安培定则，a、b、c三点的电流在O点产生的磁感应强度如下图所示
由几何关系知，Bc与Bb夹角为120°，所以两者合成后大小仍为，方向与Ba相同，则三者矢量和等于
BO=2Ba=2B0=
故选B。
16． 量子化 分立
【解析】
略
17． 正确 正确 错误 正确 正确 正确
【解析】
略
18． 发电 电动
【解析】
【详解】
（1）[1]甲图装置的现象是电磁感应，利用该原理制成了发电机。
（2）[2]乙图装置的现象是通电导体在磁场中的受力问题，根据此原理制成了电动机。
19． 通电导体周围有磁场 通电导体周围的磁场方向与电流方向有关
【解析】
【详解】
[1]比较甲乙可知，乙图中小磁针没有动，而甲中小磁针发生了偏转，证明通电电流可以产生磁场；
[2]比较乙丙可知，两图电流反向后，小磁针的偏转也发生了变化，说明两次产生的磁场方向不同，故能说明磁场方向与电流方向有关。
20．向下
【解析】
【详解】
由题知：用右手握住直导线，让大拇指指向直导线中电流的方向，则弯曲的四指所指方向为磁场方向。
由图根据以上方法可判断出通电直导线周围的磁感线方向是顺时针方向的，因为小磁针静止时，北极的指向为磁场方向，则直导线中电流方向向下。
21．
【解析】
【分析】
【详解】
根据
解得
22．量子通信的理论基础来源于德国物理学家的能量量子化假设。该假设提出的背景是经典电磁理论解释不了黑体辐射实验的实验规律。
【解析】
【分析】
【详解】
根据物理学史可知，量子通信的理论基础来源于德国物理学家的能量量子化假设；该假设提出的背景是经典电磁理论解释不了黑体辐射实验的实验规律。
23．见解析
【解析】
【分析】
【详解】
利用右手螺旋定则，已知电流的方向可判定磁场方向，也可以通过磁场方向来确定电流的方向；
图a，已知磁场方向，顺时针方向，则电流垂直纸面向里；
图b，电流右侧的磁场的方向向里，左侧的磁场的方向向外，则电流的方向向上；
图c，已知磁场方向，则有电流方向，逆时针方向；
图d，环形电流从左侧流出，从右侧流入，所以磁场的方向向上；
图e，根据螺线管中电流方向外侧向上，利用右手螺旋定则可以确定螺线管的磁场的方向向左；
图f，根据螺线管中上边的电流方向向外，下边的电流的方向向里，利用右手螺旋定则可以确定螺线管的磁场的方向向右．如图所示
24．导线沿南北方向放置，根据安培定则，电流产生的磁场方向沿东西方向，地球磁场方向沿南北方向，合磁场偏离南北方向，当导线中的电流等于零时，小磁针在地球磁场的作用下指向南北方向，当导线中的电流不等于零时，小磁针将与合磁场方向共线，发生偏转。
【解析】
【详解】
导线沿南北方向放置，根据安培定则，电流产生的磁场方向沿东西方向，地球磁场方向沿南北方向，合磁场偏离南北方向，当导线中的电流等于零时，小磁针在地球磁场的作用下指向南北方向，当导线中的电流不等于零时，小磁针将与合磁场方向共线，发生偏转。
答案第1页，共2页
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