13 电磁感应与电磁波初步 达标检测 （word版含答案）

13 电磁感应与电磁波初步 达标检测
一、单项选择题（共7小题）
1. 关于电场线和磁感线的共同点，下列说法错误的是
A. 电场线和磁感线的方向都表明了电场或磁场的方向
B. 电场线和磁感线的疏密程度都反映了电场或磁场的大小
C. 电场线和磁感线都是人们假想的曲线
D. 电场线和磁感线都不闭合
2. 第 代移动通信技术（简称 ），使用的电磁波频率更高，频率资源更丰富，在相同时间内能够传输的信息量更大。与 相比， 使用的电磁波
A. 速度更大 B. 光子能量更大
C. 波长更长 D. 更容易发生衍射
3. 下列不属于电磁波的是
A. 消毒用的紫外线 B. 透视用的 射线
C. 教室里的读书声 D. 遥控器发出的红外线
4. 在电磁感应现象中，下列说法正确的是
A. 导体相对磁场运动，导体内一定产生感应电流
B. 导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流
C. 闭合电路在磁场内做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流
D. 穿过闭合电路的磁通量发生变化，在电路中一定会产生感应电流
5. 如图所示，小磁针放置在螺线管轴线的左侧，当螺线管通以恒定电流时，不计其他磁场的影响，小磁针静止时 极的指向是
A. 向右 B. 向左 C. 向上 D. 向下
6. 磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量。如图所示，通有恒定电流的导线 与闭合线框共面，第一次将线框由 平移到 ，第二次将线框绕 边翻转到 ，设先后两次通过线框的磁通量变化量分别为 和 ，则
A. B. C. D. 无法确定
7. 如图甲所示，一个条形磁铁 固定在水平桌面上，以 的右端点为原点，中轴线为 轴建立一维坐标系。一个灵敏的小磁针 放置在 轴上不同位置，设 与 轴之间的夹角为 。实验测得 与 之间的关系如图乙所示。已知该处地磁场方向水平，磁感应强度大小为 。下列说法正确的是
A. 的右端为 极
B. 的中轴线与地磁场方向平行
C. 在 处产生的磁感应强度大小为
D. 处合磁场的磁感应强度大小为
二、双项选择题（共1小题）
8. 如图所示，将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈 、线圈 、电流计及开关如图连接，在开关闭合、线圈 放在线圈 中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑片 向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。由此可以判断
A. 滑动变阻器滑片 向右加速滑动，能引起电流计指针向左偏转
B. 线圈 中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转
C. 滑动变阻器的滑片 匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央
D. 因为线圈 、线圈 的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向
三、多项选择题（共2小题）
9. 以下关于地磁场的说法中正确的是
A. 地磁场是地球的盾牌，起着保护地球上生命的作用
B. 地磁场的 极在地理位置的南极附近，但不与南极重合
C. 地磁场的方向会随时间的流逝而缓慢变化
D. 在行星中，只有地球有磁场
10. 如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置的一根长直流导线，电流方向垂直纸面向里， 、 、 、 是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中
A. 、 两点磁感应强度相同 B. 点磁感应强度最小
C. 点磁感应强度最大 D. 、 两点磁感应强度大小相等
四、解答题（共4小题）
11. 参观上海科技馆中的“电磁炮”，动手做一做，亲身感受一下发射电磁“炮弹”的乐趣。
12. 磁场中放一与磁场方向垂直的电流元，通入的电流是 ，导线长 ，它受到的安培力为 。问：
（1）这个位置的磁感应强度是多大
（2）如果把通电导线中的电流增大到 时，这一点的磁感应强度是多大
（3）如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否可以肯定这里没有磁场
13. 如图所示，有一个垂直纸面向里的匀强磁场，，磁场有明显的圆形边界，圆心为 ，半径为 。现于纸面内先后放上与磁场垂直的圆线圈 、 、 ，圆心均在 处， 线圈半径为 ， 匝； 线圈半径为 ， 匝； 线圈半径为 ， 匝，问：
（1）在 变为 的过程中， 和 磁通量改变多少
（2）当磁场转过 角的过程中，C中磁通量改变多少
14. 自然界中的物体由于具有一定的温度，会不断向外辐射电磁波，这种辐射因与温度有关，称为热辐射，热辐射具有如下特点： 辐射的能量中包含各种波长的电磁波； 物体温度越高，单位时间从物体表面单位面积上辐射的能量越大； 在辐射的总能量中，各种波长所占的百分比不同。
处于一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时，也要吸收由其他物体辐射的电磁能量，如果它处在平衡状态，则能量保持不变，若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响，我们定义一种理想的物体，它能 地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体，单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比，即 ，其中常量 。
在下面的问题中，把研究对象都简单地看作黑体。
有关数据及数学公式：太阳半径 ，太阳表面温度 ，火星半径 ，地球面积 ，其中 为地球半径。
（1）太阳热辐射能量的绝大多数集中在彼长为 范围内，求相应的频率范围。
（2）每小时从太阳表面辐射的总能量为多少
（3）火星受到来自太阳的辐射可认为垂直射到面积 （ 为火星半径）的圆盘上，已知太阳到火星的距离约为太阳半径的 倍，忽略其他天体及宇宙空间的辐射，试估算火星的平均温度。
五、实验题（共2小题）
15. 在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，已知当电流从灵敏电流计 左端流入时，指针向左偏转。将灵敏电流计 与线圈 连接，线圈上导线绕法如图所示。
（1）将磁铁 极向下从线圈 上方竖直插入 时，灵敏电流计 的指针将 偏转（选填“向左”、“向右”或“不”）。
（2）当条形磁铁从图中虚线位置向右远离 时， 点电势 点电势（填“高于”、“等于”或“低于”）。
16. 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小 与质量 、角速度 和半径之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图所示是探究过程中某次实验时装置的状态。
（1）图中所示是在探究向心力的大小 与 。（填选项前的字母）
A．质量 的关系
B．半径 的关系
C．角速度 的关系
（2）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为 ，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为 。（填选项前的字母）
A．
B．
C．
D．
答案
1. D
2. B
3. C
【解析】教室里的读书声是声波，声波是机械波，不属于电磁波。
4. D
【解析】本题的关键是理解产生感应电流的条件。首先是“闭合电路”，A、B两项中电路是否闭合不确定，故A、B两项错误；其次当电路闭合时，只有一部分导体切割磁感线才产生感应电流，C项错误；当闭合电路中磁通量发生变化时，电略中产生感应电流，D项正确。
5. B
【解析】根据安培定则可以判断通电螺线管左侧为 极，右侧为 极，因此左侧小磁针静止时 极指向左侧，故选B。
6. C
【解析】第一次将线框由位置 平移到位置 ，磁感线从线框的同一侧穿入， 为前后两位置磁通量的绝对值之差。第二次将线框由位置 绕 边翻转到位置 ，磁感线从线框的另一侧穿入， 为前后两位置磁通量的绝对值之和，故 ，选项C正确。
7. C
【解析】当 趋向于无穷大时，小磁针所指的方向为地球的磁场的方向，所以根据题图可知， 趋向于无穷大时， 趋向于 ，则 趋向于 ，即小磁针的方向与 的方向垂直，所以 的方向为向东。由题图可知，当 非常小时，小磁针的 极沿 方向，背离 点，所以 点处的磁极是 极，故A错误；由以上分析可知， 的中轴线沿东西方向，与地磁场方向垂直，B项错误；由题图乙可知， 处 ，则 ， 在 处产生的磁感应强度大小为 ，，所以 ，C项正确； 处合磁场的磁感应强度大小为 ，D项错误。
8. A， B
9. A， B， C
【解析】宇宙中射向地球的高能粒子流如果不受阻碍地射到地球上，会杀死地球上的生命体，正是由于地磁场的保护，使得大量的粒子被偏转，人类和其他生命才得以延续，故A项正确.
地磁场的 极在地理南极附近，但不与南极重合，有地磁偏角，B项正确.
地磁场的 、 极的位置会缓慢移动，故C项正确.
在行星中，并不是只有地球有磁场，故D项错误.
10. B， C， D
【解析】根据安培定则，直线电流的磁感应强度如图：
根据平行四边形定则， 、 、 、 各个点的磁场情况如图：
显然， 点与 点合磁感应强度大小相等，方向不同； 点磁感应强度为两分磁感应强度之和，最大； 电磁感应强度等于两个磁感应强度的代数差，最小。
11. 如图所示是上海科技馆的“电磁炮”
12. （1）
【解析】由磁感应强度的定义式得
.
（2）
【解析】磁感应强度 是由磁场和空间位置（点）决定的，和导线的长度 、电流 的大小无关，所以该点的磁感应强度为 .
（3） 不能确定
【解析】如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，则有两种可能： 该处没有磁场； 该处有磁场，但通电导线与磁场平行。
13. （1） ，
【解析】对 线圈，，。
磁通量改变量
（2）
【解析】对 线圈：，磁场转过 ，线圈仍全部处于磁场中，线圈面积在垂直磁场方向的投影为 ，则 。
磁通量改变量
。
14. （1） 辐射的频率范围为
【解析】
辐射的频率范围为 。
（2）
【解析】每小时从太阳表面辐射的总能量为
代入数所得 。
（3） 火星平衡温度
【解析】设火星表面温度为 ，太阳到火星距离为 ，火星单位时间内吸收来自太阳的辐射能量为
火星单位时间内向外辐射电磁波能量为
火星处在平衡状态
即
由 式解得火星平衡温度
15. （1） 向左
（2） 高于
16. （1） C
【解析】图中所示两球的质量相同，转动半径相同，根据 可知研究的是向心力与角速度的关系。
（2） B
【解析】根据 两球的向心力之比为 ，半径和质量相等，则转动的角速度之比为 ，因为靠皮带传动，变速轮塔的线速度大小相等，根据 可知与皮带连接的变速塔齿轮对应的半径之比为 。
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