2022—2023学年物理人教2019必修第三册第13章：电磁感应与电磁波初步课后习题（Word版含答案）

2022—2023学年物理人教2019必修第三册第13章：电磁感应与电磁波初步课后习题有答案
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、地球是一个大磁体．它的磁场分布情况与一个条形磁铁的磁场分布情况相似，以下说法正确的是(　　)
A．地磁场的方向沿地球上经线方向
B．地磁场的方向是与地面平行的
C．地磁场的方向是从北向南方向的
D．在地磁南极上空，地磁场的方向是竖直向下的
2、如图所示，两根无限长导线均通以恒定电流I，两根导线的直线部分和坐标轴非常接近，弯曲部分是以坐标原点O为圆心的、半径相同的一段圆弧，规定垂直于纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，已知直线部分在原点O处不形成磁场，此时两根导线在坐标原点处的磁感应强度为B，下列四个选项中均有四根同样的、通以恒定电流I的无限长导线，O处磁感应强度也为B的是(　　)
3、如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路，在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是(　　)
A．线圈不动，磁铁插入线圈时 B．线圈不动，磁铁拔出线圈时
C．磁铁插在线圈内不动 D．磁铁和线圈相对移动时
4、红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来探测地面物体的状况。地球大气中的水汽（）、二氧化碳（）能强烈吸收某些波长范围的红外辐射，即地面物体发出的某些波长的电磁波，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收。图甲和图乙分别为水汽和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况，由图可知，在该波段红外遥感卫星大致能够接收到的波长范围为( )
A. B. C. D.
5、“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成。若在结两端加恒定电压U，则它会辐射频率为ν的电磁波，且ν与U成正比，即ν＝kU。已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关。你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理判断比例系数k的值可能为(　　)
A. B. C．2he D.
6、在磁感应强度为B0、竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直纸面向里，如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中(　　)
A．c、d两点的磁感应强度大小相等 B．a、b两点的磁感应强度大小相等
C．c点的磁感应强度的值最小 D．b点的磁感应强度的值最大
7、为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是(　　)
8、（多选）某同学为检验某空间有无电场或者磁场存在，想到的以下方法中可行的是(　　)
A．在该空间内引入检验电荷，如果电荷受到电场力说明此空间存在电场
B．在该空间内引入检验电荷，如果电荷没有受到电场力说明此空间不存在电场
C．在该空间内引入通电导线，如果通电导线受到磁场力说明此空间存在磁场
D．在该空间内引入通电导线，如果通电导线没有受到磁场力说明此空间不存在磁场
9、如图所示，闭合的矩形线圈abcd放在范围足够大的匀强磁场中，下列哪种情况下线圈中能产生感应电流(　　)
A．线圈向左平移 B．线圈向上平移
C．线圈以ab为轴旋转 D．线圈不动
10、红外测温枪与传统的热传导测温仪器相比，具有响应时间短、测温效率高、操作方便、防交叉感染（不用接触被测物体）的特点。下列说法中正确的是( )
A．红外线也属于电磁波，其波长比红光短
B．高温物体辐射红外线，低温物体不辐射红外线
C．红外测温枪能测温度与温度越高的人体辐射的红外线越强有关
D．爱因斯坦最早提出“热辐射是一份一份的、不连续的”观点，并成功解释了光电效应现象
11、（双选）对宇宙微波背景辐射的黑体谱形状的研究被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点。下列与宇宙微波背景辐射的黑体谱相关的说法中正确的是(　　)
A．微波是指波长在10－3 m到10 m之间的电磁波
B．微波和声波一样都只能在介质中传播
C．黑体的热辐射实际上是电磁辐射
D．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说
12、如图所示，电流从a点分两路通过对称的环形分路汇合于b点，在环形分路的中心O处的磁感应强度为(　　)
A．垂直环形分路所在平面，且指向“纸内”
B．垂直环形分路所在平面，且指向“纸外”
C．在环形分路所在平面内指向b
D．0
二、填空含实验题。
13、如图所示为某磁场的磁感线分布情况，M点的磁感应强度的方向与P点的磁感应强度的方向_______(填“相同”或“不相同”)．
14、在“探究感应电流的产生”的实验中，小明的四次实验情况分别如图甲、乙、丙、丁所示。
(1)有同学说：“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，就会产生感应电流。”你认为他的说法对吗？________，图________可支持你的结论。
(2)探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系。
A．根据图甲和图乙的实验现象可以得出结论：
_______________________________________________________________。
B．根据图乙和图丁的实验现象可以得出结论：
_________________________________________________________________。
三、解答题。
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、（计算类）光是一种电磁波，可见光的波长的大致范围是400～700 nm。400 nm、700 nm电磁辐射的能量子的值各是多少？(h＝6.63×10－34 J·s)
17、（计算类）如图所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器——电流天平，某同学在实验室里，用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度，他测得的数据记录如下，请你算出通电螺线管中的磁感应强度B。
已知：CD段导线长度为4×10－2 m，天平平衡时钩码重力为4×10－5 N，通过导线的电流为0.5 A。
2022—2023学年物理人教2019必修第三册第13章：电磁感应与电磁波初步课后习题有答案
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、地球是一个大磁体．它的磁场分布情况与一个条形磁铁的磁场分布情况相似，以下说法正确的是(　　)
A．地磁场的方向沿地球上经线方向
B．地磁场的方向是与地面平行的
C．地磁场的方向是从北向南方向的
D．在地磁南极上空，地磁场的方向是竖直向下的
【答案】D
2、如图所示，两根无限长导线均通以恒定电流I，两根导线的直线部分和坐标轴非常接近，弯曲部分是以坐标原点O为圆心的、半径相同的一段圆弧，规定垂直于纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，已知直线部分在原点O处不形成磁场，此时两根导线在坐标原点处的磁感应强度为B，下列四个选项中均有四根同样的、通以恒定电流I的无限长导线，O处磁感应强度也为B的是(　　)
【答案】A
3、如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路，在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是(　　)
A．线圈不动，磁铁插入线圈时 B．线圈不动，磁铁拔出线圈时
C．磁铁插在线圈内不动 D．磁铁和线圈相对移动时
【答案】C　
4、红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来探测地面物体的状况。地球大气中的水汽（）、二氧化碳（）能强烈吸收某些波长范围的红外辐射，即地面物体发出的某些波长的电磁波，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收。图甲和图乙分别为水汽和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况，由图可知，在该波段红外遥感卫星大致能够接收到的波长范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
5、“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成。若在结两端加恒定电压U，则它会辐射频率为ν的电磁波，且ν与U成正比，即ν＝kU。已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关。你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理判断比例系数k的值可能为(　　)
A. B. C．2he D.
【答案】B　
6、在磁感应强度为B0、竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直纸面向里，如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中(　　)
A．c、d两点的磁感应强度大小相等 B．a、b两点的磁感应强度大小相等
C．c点的磁感应强度的值最小 D．b点的磁感应强度的值最大
【答案】C　
7、为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是(　　)
【答案】B
8、（多选）某同学为检验某空间有无电场或者磁场存在，想到的以下方法中可行的是(　　)
A．在该空间内引入检验电荷，如果电荷受到电场力说明此空间存在电场
B．在该空间内引入检验电荷，如果电荷没有受到电场力说明此空间不存在电场
C．在该空间内引入通电导线，如果通电导线受到磁场力说明此空间存在磁场
D．在该空间内引入通电导线，如果通电导线没有受到磁场力说明此空间不存在磁场
【答案】ABC
9、如图所示，闭合的矩形线圈abcd放在范围足够大的匀强磁场中，下列哪种情况下线圈中能产生感应电流(　　)
A．线圈向左平移 B．线圈向上平移
C．线圈以ab为轴旋转 D．线圈不动
【答案】C　
10、红外测温枪与传统的热传导测温仪器相比，具有响应时间短、测温效率高、操作方便、防交叉感染（不用接触被测物体）的特点。下列说法中正确的是( )
A．红外线也属于电磁波，其波长比红光短
B．高温物体辐射红外线，低温物体不辐射红外线
C．红外测温枪能测温度与温度越高的人体辐射的红外线越强有关
D．爱因斯坦最早提出“热辐射是一份一份的、不连续的”观点，并成功解释了光电效应现象
【答案】C
11、（双选）对宇宙微波背景辐射的黑体谱形状的研究被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点。下列与宇宙微波背景辐射的黑体谱相关的说法中正确的是(　　)
A．微波是指波长在10－3 m到10 m之间的电磁波
B．微波和声波一样都只能在介质中传播
C．黑体的热辐射实际上是电磁辐射
D．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说
【答案】ACD　
12、如图所示，电流从a点分两路通过对称的环形分路汇合于b点，在环形分路的中心O处的磁感应强度为(　　)
A．垂直环形分路所在平面，且指向“纸内”
B．垂直环形分路所在平面，且指向“纸外”
C．在环形分路所在平面内指向b
D．0
【答案】D　
二、填空含实验题。
13、如图所示为某磁场的磁感线分布情况，M点的磁感应强度的方向与P点的磁感应强度的方向_______(填“相同”或“不相同”)．
【答案】不相同
14、在“探究感应电流的产生”的实验中，小明的四次实验情况分别如图甲、乙、丙、丁所示。
(1)有同学说：“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，就会产生感应电流。”你认为他的说法对吗？________，图________可支持你的结论。
(2)探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系。
A．根据图甲和图乙的实验现象可以得出结论：
_______________________________________________________________。
B．根据图乙和图丁的实验现象可以得出结论：
_________________________________________________________________。
【答案】(1)不对　丙　(2)A.当磁场方向不变时，感应电流的方向与导体的运动方向有关B．当导体的运动方向不变时，感应电流的方向与磁场的方向有关
【解析】(1)闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，磁通量不一定发生变化，因此不一定发生电磁感应现象，也就不一定产生感应电流，图丙中指针不偏转就说明这一结论。
(2)A.图甲和图乙是采用控制变量法的对比实验，即保持磁场方向不变的情况下，研究指针的偏转方向(感应电流的方向)与导体的运动方向间的关系。B.图乙和图丁也是采用控制变量法的对比实验，即保持导体运动方向不变的情况下，研究指针的偏转方向(感应电流的方向)与磁场方向间的关系。
三、解答题。
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、（计算类）光是一种电磁波，可见光的波长的大致范围是400～700 nm。400 nm、700 nm电磁辐射的能量子的值各是多少？(h＝6.63×10－34 J·s)
【答案】4.97×10－19 J　2.84×10－19 J
【解析】根据公式ν＝和ε＝hν可知：
400 nm对应的能量子ε1＝h＝6.63×10－34× J≈4.97×10－19 J。
700 nm对应的能量子ε2＝h＝6.63×10－34× J≈2.84×10－19 J。
17、（计算类）如图所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器——电流天平，某同学在实验室里，用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度，他测得的数据记录如下，请你算出通电螺线管中的磁感应强度B。
已知：CD段导线长度为4×10－2 m，天平平衡时钩码重力为4×10－5 N，通过导线的电流为0.5 A。
【答案】2.0×10－3 T
【解析】由题意知，I＝0.5 A，G＝4×10－5 N，l＝4×10－2 m。电流天平平衡时，导线所受磁场力的大小等于钩码的重力，即F＝G。由磁感应强度的定义式B＝得
B＝＝ T＝2.0×10－3 T
所以，通电螺线管中的磁感应强度为2.0×10－3 T。