2022—2023学年人教版（2019）物理必修第三册第13章 电磁感应与电磁波初步练习题（word版含答案）

2022—2023学年人教版（2019）物理必修第三册第13章 电磁感应与电磁波初步练习题附答案
人教2019必修第三册第13章 电磁感应与电磁波初步
一、选择题。
1、下图中，已标出电流及电流产生的磁场方向，其中正确的是(　　)
2、由定义式B＝可知，磁场中某处的磁感应强度大小(　　)
A．随IL的乘积的增大而减小
B．随F的增大而增大
C．与F成正比，与IL成反比
D．与F及IL无关，由F和IL的比值确定
3、下图中能产生感应电流的是(　　)
4、防控新冠肺炎疫情期间，额温枪测量人体体温，主要是接收了人体辐射的( )
A.红外线 B.紫外线 C.射线 D.无线电波
5、关于对热辐射的认识，下列说法中正确的是(　　)
A．热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波
B．温度越高，物体辐射的电磁波越强
C．辐射强度按波长的分布情况只与物体的温度有关，与材料种类及表面状况无关
D．常温下我们看到的物体的颜色就是物体辐射电磁波的颜色
6、如图所示匀强磁场中有一闭合矩形导线框，在匀强磁场中做图示运动，能产生感应电流的是(　　)
7、如图所示为一通电螺线管，a、b、c是通电螺线管内、外的三点，则三点中磁感线最密处为(　　)
A．a处 B．b处 C．c处 D．无法判断
8、以下说法中正确的是(　　)
A．通电导线在某处所受磁场力为零，那么该处的磁感应强度必定为零
B．若长为L、电流为I的导线在某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应强度必为
C．如果将一段短导线(有电流)放入某处，测得该处的磁感应强度为B，若撤去该导线，该处的磁感应强度为零
D．以上说法均不正确
9、某学生做观察电磁感应现象的实验，将电流计、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路。当他接通、断开开关时，电流计的指针都没有偏转，其原因是(　　)
A．开关位置接错 B．电流计的正、负接线柱接反
C．线圈B的接头3、4接反 D．蓄电池的正、负极接反
10、在电磁波中，频率不同的电磁波具有不同的特性，真空中，红外线、紫外线和射线的波长由长到短排列顺序正确的是( )
A.射线、紫外线、红外线 B.射线、红外线、紫外线
C.红外线、紫外线、射线 D.紫外线、红外线、射线
11、近年来，无线光通信技术(不需光纤，利用红外线在空间的定向传播来传递信息的通信手段)在局域网、移动通信等多方面显示出巨大的应用前景。关于红外线和光通信，以下说法中正确的是(　　)
①光通信就是将文字、数据、图像等信息转换成光信号从一地传向另一地的过程　②光纤通信中的光信号在光纤中传输，无线光通信的光信号在空气中传输　③红外线的频率比可见光的频率高　④红外光子的能量比可见光子的能量大
A．①②　　 B．③④ C．①③　　D．②④
12、如图所示为通电长直导线的磁感线图，等面积线圈S1、S2与导线处于同一平面，关于通过线圈S1、S2的磁通量Φ1、Φ2，下列分析正确的是(　　)
A．Φ1＞Φ2 B．Φ1＜Φ2 C．Φ1＝Φ2≠0 D．Φ1＝Φ2＝0
二、填空题。
13、a、b两根长直导线平行放置， 通有大小相同、方向相反的电流。如图所示，c点与两根导线的距离相等， 已知c点的磁感应强度大小为B0，则a导线在c点处产生的磁感应强度大小为___________。
三、作图题。
14、如图所示，在边长为2l的正方形区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，有一边长为l的正方形导线框沿垂直磁场的方向以速度v匀速通过磁场区域，从ab边刚进入磁场开始计时。
(1)指出哪些时间段内有感应电流产生；
(2)画出磁通量随时间变化的图像。
四、简答题。
15、（计算类）垂直磁场方向放入匀强磁场的通电导线长l＝1 cm，电流强度I＝10 A，若它所受的磁场力F＝0.05 N，求：
(1)该磁场的磁感应强度B是多少？
(2)若导线中电流强度变为5 A，磁感应强度B是多少？
16、在半径r＝10 m的球壳中心有一盏功率为P＝40 W的钠光灯(可视为点光源)，发出的钠黄光的波长为λ＝0.59 μm，已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，真空中光速c＝3×108 m/s。试求每秒钟穿过S＝1 cm2球壳面积的光子数目。
17、科学技术是一把双刃剑。电磁波的应用也是这样。它在使人类的生活发生变化的同时也存在着副作用——电磁污染。频率超过0.1MHz的电磁波的强度足够大时就会对人体构成威胁。按照有关规定,工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过0.50。若某小型无线通信装置的电磁辐射功率是1W,试探究分析在距离该通信装置多少米以外是符合规定的安全区域 (已知球面面积)
2022—2023学年人教版（2019）物理必修第三册第13章 电磁感应与电磁波初步练习题附答案
人教2019必修第三册第13章 电磁感应与电磁波初步
一、选择题。
1、下图中，已标出电流及电流产生的磁场方向，其中正确的是(　　)
【答案】D
2、由定义式B＝可知，磁场中某处的磁感应强度大小(　　)
A．随IL的乘积的增大而减小
B．随F的增大而增大
C．与F成正比，与IL成反比
D．与F及IL无关，由F和IL的比值确定
【答案】D
3、下图中能产生感应电流的是(　　)
【答案】B　
4、防控新冠肺炎疫情期间，额温枪测量人体体温，主要是接收了人体辐射的( )
A.红外线 B.紫外线 C.射线 D.无线电波
【答案】A
5、关于对热辐射的认识，下列说法中正确的是(　　)
A．热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波
B．温度越高，物体辐射的电磁波越强
C．辐射强度按波长的分布情况只与物体的温度有关，与材料种类及表面状况无关
D．常温下我们看到的物体的颜色就是物体辐射电磁波的颜色
【答案】B　
6、如图所示匀强磁场中有一闭合矩形导线框，在匀强磁场中做图示运动，能产生感应电流的是(　　)
【答案】D　
7、如图所示为一通电螺线管，a、b、c是通电螺线管内、外的三点，则三点中磁感线最密处为(　　)
A．a处 B．b处 C．c处 D．无法判断
【答案】A
8、以下说法中正确的是(　　)
A．通电导线在某处所受磁场力为零，那么该处的磁感应强度必定为零
B．若长为L、电流为I的导线在某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应强度必为
C．如果将一段短导线(有电流)放入某处，测得该处的磁感应强度为B，若撤去该导线，该处的磁感应强度为零
D．以上说法均不正确
【答案】D
9、某学生做观察电磁感应现象的实验，将电流计、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路。当他接通、断开开关时，电流计的指针都没有偏转，其原因是(　　)
A．开关位置接错 B．电流计的正、负接线柱接反
C．线圈B的接头3、4接反 D．蓄电池的正、负极接反
【答案】A　
10、在电磁波中，频率不同的电磁波具有不同的特性，真空中，红外线、紫外线和射线的波长由长到短排列顺序正确的是( )
A.射线、紫外线、红外线 B.射线、红外线、紫外线
C.红外线、紫外线、射线 D.紫外线、红外线、射线
【答案】C
11、近年来，无线光通信技术(不需光纤，利用红外线在空间的定向传播来传递信息的通信手段)在局域网、移动通信等多方面显示出巨大的应用前景。关于红外线和光通信，以下说法中正确的是(　　)
①光通信就是将文字、数据、图像等信息转换成光信号从一地传向另一地的过程　②光纤通信中的光信号在光纤中传输，无线光通信的光信号在空气中传输　③红外线的频率比可见光的频率高　④红外光子的能量比可见光子的能量大
A．①②　　 B．③④ C．①③　　D．②④
【答案】A　
12、如图所示为通电长直导线的磁感线图，等面积线圈S1、S2与导线处于同一平面，关于通过线圈S1、S2的磁通量Φ1、Φ2，下列分析正确的是(　　)
A．Φ1＞Φ2 B．Φ1＜Φ2 C．Φ1＝Φ2≠0 D．Φ1＝Φ2＝0
【答案】A　
二、填空题。
13、a、b两根长直导线平行放置， 通有大小相同、方向相反的电流。如图所示，c点与两根导线的距离相等， 已知c点的磁感应强度大小为B0，则a导线在c点处产生的磁感应强度大小为___________。
【答案】
三、作图题。
14、如图所示，在边长为2l的正方形区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，有一边长为l的正方形导线框沿垂直磁场的方向以速度v匀速通过磁场区域，从ab边刚进入磁场开始计时。
(1)指出哪些时间段内有感应电流产生；
(2)画出磁通量随时间变化的图像。
【答案】见解析。
【解析】(1)线框进入磁场的过程，在0～时间段内有感应电流产生，线框离开磁场过程，在～时间段内有感应电流产生。
(2)磁通量随时间变化的图像如图所示。
四、简答题。
15、（计算类）垂直磁场方向放入匀强磁场的通电导线长l＝1 cm，电流强度I＝10 A，若它所受的磁场力F＝0.05 N，求：
(1)该磁场的磁感应强度B是多少？
(2)若导线中电流强度变为5 A，磁感应强度B是多少？
【答案】(1)0.5 T　 (2)0.5 T
【解析】(1)根据F＝BIl，得B＝＝ T＝0.5 T。
(2)磁场的磁感应强度由磁场本身决定，不随通电导线电流的变化而变化，故B＝0.5 T。
16、在半径r＝10 m的球壳中心有一盏功率为P＝40 W的钠光灯(可视为点光源)，发出的钠黄光的波长为λ＝0.59 μm，已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，真空中光速c＝3×108 m/s。试求每秒钟穿过S＝1 cm2球壳面积的光子数目。
【答案】9.4×1012个
【解析】钠黄光的频率
ν＝＝ Hz≈5.1×1014 Hz
则一个光子的能量
E0＝hν＝6.63×10－34×5.1×1014 J≈3.4×10－19 J
又钠光灯在t＝1 s内发出光能
E＝Pt＝40×1 J＝40 J
那么在t＝1 s内穿过S＝1 cm2球壳面积的光能量
E1＝＝ J≈3.2×10－6 J
则每秒钟穿过该球壳1 cm2面积的光子数
n＝＝≈9.4×1012(个)。
17、科学技术是一把双刃剑。电磁波的应用也是这样。它在使人类的生活发生变化的同时也存在着副作用——电磁污染。频率超过0.1MHz的电磁波的强度足够大时就会对人体构成威胁。按照有关规定,工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过0.50。若某小型无线通信装置的电磁辐射功率是1W,试探究分析在距离该通信装置多少米以外是符合规定的安全区域 (已知球面面积)
【答案】0.40m
【解析】设以通信装置为球心,半径为R的球面以外是符合规定的安全区域,则
可得