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． 2015年中国发射卫星“悟空”，用来探测暗物质粒子和黑洞。黑洞是黑体的一种，关于黑体，下列说法正确的是 （　　）
A．外表面涂成黑色的物体就是黑体
B．黑体能够反射各种波长的电磁波，但不会辐射电磁波
C．在空腔壁上开一个很小的孔，射入孔的电磁波最终不能从空腔射出，这个带小孔的空腔就成了黑体
D．玻尔为得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，提出了能量子的假说
2．1820年4月，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。已知通电长直导线周围某点的磁感应强度，即磁感应强度B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比。如图所示，两根平行长直导线相距为，分别通以大小不等、方向相同的电流，已知规定磁场方向垂直纸面向里为正，在区间内磁感强度B随x变化的图线可能是图中的（　　）
A． B． C． D．
3．早在1822年，英国科学家法拉第就在一篇日记中留下了“由磁产生电”这样闪光的思想，但关于“磁生电”的研究却不顺利。1825年，瑞士物理学家德拉里夫的助手科拉顿将一个螺线管与电流计相连，为了避免强磁性磁铁的影响，他把电流计放在另外一个房间，当他把磁铁投入螺线管中后，立即跑到另一个房间去观察。关于科拉顿进行的实验，下列说法正确的是（　　）
A．在科拉顿整个操作过程中，电流计不发生偏转
B．科拉顿无法观察到电流计偏转的原因是导线过长，电流过小
C．科拉顿无法观察到电流计偏转的原因是他所用的电流计灵敏度不够
D．将磁铁投入螺线管瞬间，电流计发生偏转，但科拉顿跑到房间观察时，电流计已不再偏转
4．如图为公交车上车时刷卡的情景，当听到“嘀”的声音，表示刷卡成功。刷卡所用的IC卡内部有电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路。刷卡时，读卡机向外发射某一特定频率的电磁波，IC卡内的LC振荡电路产生电谐振，线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是（　　）
A．读卡机发射的电磁波不能在真空中传播
B．IC卡是通过X射线工作的
C．读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则IC卡内不会产生感应电流
D．IC卡既能接收读卡机发射的电磁波，也有向读卡机传输数据的功能
5．所谓黑体是指能全部吸收入射的电磁波而不发生反射的物体。显然，自然界不存在真正的黑体，但许多物体在某些波段上可近似地看成黑体。如图所示，用不透明的材料制成的带小孔的空腔，可近似地看作黑体。这是利用了（　　）
A．控制变量法 B．类比法
C．比值法 D．理想化方法
6．关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是（　　）
A．磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁
B．永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的
C．不管是磁体产生的磁场还是电流产生的磁场都起源于电荷的运动
D．根据安培分子电流假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此任何磁体都不会失去磁性
7．首先发现电流磁效应的物理学家是（　　）
A．法拉第 B．特斯拉 C．安培 D．奥斯特
8．磁感应强度的单位用国际单位制中基本单位表示的是：（　　）
A．特斯拉 B．牛/安·米 C．韦伯/米2 D．千克/安·秒2
9．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
10．某科学家在探索电磁实验时，将一长金属棍用双手握住，当他在某房间内快速移动时，能够感受到电流的冲击。则该房间最有可能是（　　）
A．电压房 B．电流房 C．磁场房 D．太空站
11．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．
12．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
13．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合事实的是（　　）
A．奥斯特发现了电流热效应的规律
B．欧姆总结出了点电荷间相互作用的规律
C．楞次发现了电流的磁效应，提出了电现象和磁现象之间的联系
D．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系
14．如图所示，在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条垂直纸面方向的长直导线，导线中通有大小相等的恒定电流，a、b中电流垂直纸面向外，c中电流垂直纸面向里。通电长直导线在空间某点产生的磁感应强度大小满足，其中k为比例系数，I为电流强度，r为该点到长直导线的距离。若已知a和b中的电流在c处产生的合磁感应强度大小为B0，则三角形中心O处的磁感应强度的大小和方向是（　　）
A． B0垂直于cO向左 B． 2B0垂直于cO向左
C． B0垂直于cO向右 D． 2B0垂直于cO向右
15．如图 1所示，水平地面上有一边长为 L 的正方形 ABCD 区域，其下方埋有与地面平行的金属管线。为探测地下金属管线的位置、走向和埋覆深度，先让金属管线载有电流，然后用闭合的试探小线圈 P 在地面探测。如图 2 所示，将暴露于地面的金属管接头接到电源的一端，将接地棒接到电源的另一端，这样金属管线中就有沿管线方向的电流。使线圈 P 在直线 AC 上的不同位置保持静止（线圈平面与地面平行），线圈中没有感应电流。将线圈 P 静置于 B 处，当线圈平面与地面平行时，线圈中有感应电流，当线圈平面与射线 BD 成45°角时，线圈中感应电流消失。由上述现象可以推测（　　）
A．金属管线中的电流大小和方向一定不变
B．线圈 P 在 D 处，P 中一定没有感应电流
C．电流金属管线沿 AC 走向，埋覆深度为 L
D．电流金属管线沿 BD 走向，埋覆深度为 L
二、填空题
16．磁场：磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用，是通过________发生的，磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的客观存在的________。
17．划时代的发现
（1）丹麦物理学家___________发现载流导体能使小磁针转动，这种作用称为___________，揭示了电现象与磁现象之间存在密切联系。
（2）英国物理学家___________发现了电磁感应现象，即“磁生电”现象，他把这种现象命名为___________，产生的电流叫作___________
18．判断下列说法正确还是错误。
（1）天然磁体和人造磁体都能吸引铁质物体。( )
（2）磁场看不见、摸不着，因此磁场是人们假想的，实际并不存在。( )
（3）电流与电流的相互作用是通过电场产生的。( )
（4）磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的。( )
（5）一环形电流产生的磁场，环内的磁感线与环外的磁感线数目相等。( )
19．划时代的发现
（1）丹麦物理学家___________发现载流导体能使小磁针转动，这种作用称为___________，揭示了电现象与磁现象之间存在密切联系。
（2）英国物理学家___________发现了电磁感应现象，即“磁生电”现象，他把这种现象命名为___________，产生的电流叫作___________
三、解答题
20．一线圈位于如图所示的匀强磁场中。要使线圈中产生感应电流，应采取什么措施？
分析 使电路中产生感应电流的条件之一是电路必须闭合，本案例的线圈符合此条件。
使电路中产生感应电流的另一条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化。那么怎样才能满足这个条件呢？
请根据以上分析，提出你的解决办法。
21．在图中，线圈和线圈绕在同一铁芯上。请回答以下问题：
（1）当合上开关的一瞬间，线圈里有没有感应电流？说明理由；
（2）当线圈里有恒定电流通过时，线圈里有没有感应电流？说明理由；
（3）当断开开关的一瞬间，线圈里有没有感应电流？说明理由。
22．把一个铜环放在匀强磁场中，使铜环的平面跟磁场方向垂直（图甲）。如果使铜环沿着磁场的方向移动，其中是否有感应电流？为什么？如果磁场是不均匀的（图乙），是否有感应电流？为什么？
23．在匀强磁场中，一根长L=0.4m的通电导线中的电流为20A，这条导线与磁场方向垂直时，所受的磁场力为0.016N。
（1）求磁感应强度的大小B；
（2）若磁场区域的面积是S=0.10m2，计算通过该面积的磁通量。
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
【详解】
AB．黑体是能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体，A、B错误；
C．在空腔壁上开一个很小的孔，射入孔的电磁波在空腔内表面发生多次反射和吸收，最终不能从空腔射出，这个带小孔的空腔就成了黑体，C正确；
D．普朗克引入能量子的概念，得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元，D错误。
故选C。
2．A
【详解】
由安培定则可知，左侧导线中的电流在该导线右侧产生的磁场的方向向里，而右侧导线中的电流在该导线左侧产生的磁场的方向向外，故在区间内磁场方向先为正后为负。根据通电长直导线周围某点磁感应强度
和
可知，在的位置磁场方向为正方向，故A正确，BCD错误。
故选A。
3．D
【详解】
科拉顿将磁铁投入螺线管时，穿过螺线管的磁通量增大，产生感应电流，电流计指针发生偏转，但当他跑到另一个房间时，穿过螺线管的磁通量不再发生变化，此时电流计指针就不会发生偏转。
故选D。
4．D
【详解】
A．读卡机发射的电磁波能在真空中传播，选项A错误；
B．IC卡工作肯定不是依靠X射线，X射线的辐射能量比较大，长时间接触对人体有害，选项B错误；
C．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则IC卡内仍会产生感应电流，只不过不能产生电谐振，从而不能产生较大的感应电流，选项C错误；
D．IC卡既能接收读卡机发射的电磁波，也有向读卡机传输数据的功能，选项D正确。
故选D。
5．D
【详解】
黑体实际上是物体模型，把实际物体近似看作黑体，用到的是理想化方法，ABC错误，D正确。
故选D。
6．C
【详解】
A．磁与电是紧密联系的，但“磁生电”“电生磁”都有一定的条件，运动的电荷产生磁场，但一个静止的点电荷的周围就没有磁场，故A错误；
B．永久磁铁的磁场也是由运动的电荷（分子电流即电子绕原子核的运动形成的电流）产生的，故B错误；
C．一切磁现象都来源于电流或运动电荷，不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动，故C正确；
D．根据安培分子电流假说可知，磁体内分子电流总是存在的。磁体有磁性的原因是由于磁体内分子电流取向一致造成的，因此磁体内分子电流是存在，但当磁体受到外力击打、加热等条件下将会失去磁性，故D错误。
故选C。
7．D
【详解】
奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现了电流磁效应的科学家。
故选D。
8．D
【详解】
磁感应强度为
磁感应强度单位为T，则
ABC错误，D正确。
故选D。
9．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。
10．C
【详解】
在探索电磁实验时，将一长金属棍用双手握住，当他在某房间内快速移动时，能够感受到电流的冲击，这相当于导体棒切割磁感线产生了感应电流，该房间最有可能是磁场房。
故选C。
11．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。
12．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。
13．D
【详解】
A．奥斯特发现了电流的磁效应，焦耳发现电流热效应的规律，故A 错误；
B．库伦总结出了点电荷间相互作用的规律，故B错误；
CD．奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系，故C错误，D正确。
故选D。
14．D
【详解】
设三角形边长为L，c点的磁感应强度为
O点的磁感应强度为
根据直角三角形得
解得
方向垂直于cO向右。
故选D。
15．C
【详解】
A.由题意知，当线圈静止时存在感应电流，则说明穿过线圈的磁通量是变化的，所以金属管线中的电流应该大小或方向是变化的,A 错误;
B. 若线圈 P 在 D 处，如果与地面的夹角为45,则线圈可能有感应电流，,B错误;
C.因为线圈 P 在直线 AC 上的不同位置保持静止（线圈平面与地面平行），线圈中没有感应电流，说明穿过线圈的磁通量为零，即线圈平面与通电导体平行放置，金属管线沿 AC 方向放置，如下图所示
剖面图的最上面的线圈的磁通量为零，而线圈 P 静置于 B 处，当线圈平面与地面平行时，线圈中有感应电流，说明线圈处于右上方的位置时磁通量不为零，而当线圈平面与射线 BD 成45°角时，线圈中感应电流消失，说明 B 处与导线的连线与水平方向夹角为45°，故金属管线深度为 故C正确;
D. 经C项分析,D错误。
故选C。
16． 磁场 物质
略
17． 奥斯特 电流的磁效应 法拉第 电磁感应现象 感应电流
【详解】
（1）[1][2]丹麦物理学家奥斯特发现载流导体能使小磁针转动，这种作用称为电流的磁效应，揭示了电现象与磁现象之间存在密切联系。
（2）[3][4][5]英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，即“磁生电”现象，他把这种现象命名为电磁感应现象，产生的电流叫作感应电流；
18． 正确 错误 错误 错误 正确
【详解】
（1）[1]天然磁体和人造磁体都能吸引铁质物体，该说法正确；
（2）[2]磁场看不见、摸不着，但是磁场是真实存在的，磁感线是人们假想的，实际并不存在。该说法错误；
（3）[3]电流与电流的相互作用是通过磁场产生的，该说法错误；
（4）[4]磁感线可以用细铁屑来显示，但是磁感线不是真实存在的，该说法错误；
（5）[5]一环形电流产生的磁场，环内和环外磁感线是闭合的，则环内的磁感线与环外的磁感线数目相等，该说法正确。
19． 奥斯特 电流的磁效应 法拉第 电磁感应现象 感应电流
【详解】
（1）[1][2]丹麦物理学家奥斯特发现载流导体能使小磁针转动，这种作用称为电流的磁效应，揭示了电现象与磁现象之间存在密切联系。
（2）[3][4][5]英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，即“磁生电”现象，他把这种现象命名为电磁感应现象，产生的电流叫作感应电流；
20．见解析
【详解】
可以以线圈任意一边为轴转动，闭合电路的磁通量发生变化，就会产生感应电流。
21．（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析
【详解】
（1）有感应电流；因为当合上开关的一瞬间，线圈产生磁场，穿过线圈的磁通量增加，线圈里有感应电流。
（2）没有感应电流；因为当线圈里有恒定电流通过时，产生稳定的磁场，线圈的磁通量不变，没有感应电流。
（3）有感应电流；因为当断开开关的一瞬间，穿过线圈的磁通量减小，线圈里有感应电流。
22．见解析
【详解】
如果使铜环沿着磁场的方向移动，则穿过铜环的磁通量不变，不会产生感应电流；如果磁场是不均匀的，如果使铜环沿着磁场的方向移动，则穿过铜环的磁通量发生变化，会产生感应电流。
23．（1）2×10-3T；（2）2×10-4Wb
【详解】
（1）根据
F=BIL
可得
（2）通过该面积的磁通量
24．见解析
【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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