2022秋物理人教2019必修第三册第13章 电磁感应与电磁波初步练习（word版含答案）

2022秋物理人教2019必修第三册第13章 电磁感应与电磁波初步练题含答案
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、（双选）关于宇宙中的天体的磁场，下列说法正确的是(　　)
A．宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场
B．宇宙中的所有天体都有与地球相似的磁场
C．指南针在任何天体上都能像在地球上一样正常工作
D．指南针只有在磁场类似于地球磁场的天体上才能正常工作
2、（多选）如图所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd为正方形，边长为L，按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是(　　)
A．通过abcd平面的磁通量大小为L2·B
B．通过dcfe平面的磁通量大小为L2·B
C．通过abfe平面的磁通量大小为零
D．通过整个三棱柱的磁通量为零
3、均匀带负电的塑料圆环绕垂直于圆环平面且过圆心的轴旋转，在环的圆心处有一闭合小线圈，小线圈和圆环在同一平面，则(　　)
A．只要圆环在转动，小线圈内就一定有感应电流
B．不管圆环怎样转动，小线圈内都没有感应电流
C．圆环在做变速转动时，小线圈内一定有感应电流
D．圆环在做匀速转动时，小线圈内有感应电流
4、关于电磁波传播速度表达式v=λf,下列说法正确的是(　　)
A.波长越长,传播速度越快
B.频率越高,传播速度越快
C.发射能量越大,传播速度越快
D.电磁波的传播速度与传播介质有关
5、很多地方用红外线热像仪监测人的体温，只要被测者从仪器前走过，便可知道他的体温是多少，关于其原理，下列说法正确的是(　　)
A．人的体温会影响周围空气温度，仪器通过测量空气温度便可知道人的体温
B．仪器发出的红外线遇人反射，反射情况与被测者的温度有关
C．被测者会辐射红外线，辐射强度以及按波长的分布情况与温度有关，温度高时辐射强且较短波长的成分强
D．被测者会辐射红外线，辐射强度以及按波长的分布情况与温度有关，温度高时辐射强且较长波长的成分强
6、（双选）下列说法正确的是(　　)
A．发现电磁感应现象的科学家是奥斯特，发现电流磁效应的科学家是法拉第
B．奥斯特的思维和实践没有突破当时人类对电和磁认识的局限性
C．产生感应电流的原因都与变化或运动有关
D．电磁感应现象的发现使人们找到了“磁生电”的方法，开辟了人类的电气化时代
7、（双选）如图所示，可自由转动的小磁针上方有一根长直导线，开始时二者在纸面内平行放置．当导线中通以如图所示电流I时，发现小磁针的N极向里，S极向外，停留在与纸面垂直的位置上．这一现象说明(　　)
A．小磁针感知到了电流的磁场
B．小磁针处磁场方向垂直纸面向里
C．小磁针处磁场方向垂直纸面向外
D．若把小磁针移走，该处就没有磁场了
8、（双选）有一段直导线长1 cm，通以5 A的电流，把它置于磁场中的某点时，受到的磁场力为0.1 N，则该点的磁感应强度B的值可能为(　　)
A．1 T B．0.5 T C．2 T D．2.5 T
9、如图所示，一有限范围的匀强磁场，宽为d。一个边长为L的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域。若d＞L，则线框穿过磁场区域的过程中，线框中产生感应电流的时间为(　　)
A. B. C. D.
10、下列有关电磁场理论的说法正确的是(　　)
A．任何变化的磁场都要在空间产生变化的电场
B．任何电场都要在周围空间产生磁场
C．任何变化的电场都要在周围空间产生磁场
D．电场和磁场总是相互联系着，形成一个不可分离的统一体，即电磁场
11、红、黄、绿、紫四种单色光中，能量最小的是(　　)
A．紫光光子 B．红光光子 C．绿光光子 D．黄光光子
12、（双选）下列说法正确的是(　　)
A．微观粒子的能量变化是跳跃式的
B．能量子与电磁波的频率成正比
C．红光的能量子比绿光大
D．电磁波波长越长，其能量子越大
二、填空含实验题。
13、如图为“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验装置的示意图，E1和E2是两个电动势不同的电源，且E2＞E1．将螺线管接入电源后放置在水平桌面上，调节磁传感器的高度，使磁传感器的探管正好在螺线管的轴线上．正确进行实验操作 后，启动“绘图”功能在显示屏上作出B—d图线．
某同学第一次实验作出图线1，第二次实验作出图线2，第二次实验得到的图线与第一次图线不同的原因可能是_____
A．滑动变阻器的滑动片位置不变，电键S由位置a改接到位置b后测量
B．滑动变阻器的滑动片位置不变，电键S由位置b改接到位置a后测量
C．电键S接在b位置，滑动变阻器的滑动片向右移动一段后测量
D．电键S接在b位置，滑动变阻器的滑动片向左移动一段后测量
若螺线管的匝数为200匝，横截面积为1.50×10－4 m2，由图线1可求出穿过螺线管中部的磁通量大约为_________Wb．
14、具有NFC(近距离无线通讯技术)功能的两只手机在间距小于10 cm时可以通过________波直接传输信息，其载波频率为1.5×107 Hz，载波的传播速度为3.0×108 m/s，则该载波的波长为________m。
三、计算类题。
15、（计算题）有一U形曲面，其尺寸如图所示，U形曲面开口竖直向上，现将U形曲面放入磁感应强度大小为B＝2 T的匀强磁场中。
(1)当磁场方向竖直向下时，穿过该曲面的磁通量是多少？
(2)当磁场方向水平向右时，穿过该曲面的磁通量是多少？
16、（计算类）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、一边长为10 cm的正方形线圈放在匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向成30°角时，若通过线圈的磁通量为2.5×10－3 Wb，则该磁场的磁感应强度B为多少？
2022秋物理人教2019必修第三册第13章 电磁感应与电磁波初步练题含答案
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、（双选）关于宇宙中的天体的磁场，下列说法正确的是(　　)
A．宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场
B．宇宙中的所有天体都有与地球相似的磁场
C．指南针在任何天体上都能像在地球上一样正常工作
D．指南针只有在磁场类似于地球磁场的天体上才能正常工作
【答案】AD
2、（多选）如图所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd为正方形，边长为L，按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是(　　)
A．通过abcd平面的磁通量大小为L2·B
B．通过dcfe平面的磁通量大小为L2·B
C．通过abfe平面的磁通量大小为零
D．通过整个三棱柱的磁通量为零
【答案】BCD
3、均匀带负电的塑料圆环绕垂直于圆环平面且过圆心的轴旋转，在环的圆心处有一闭合小线圈，小线圈和圆环在同一平面，则(　　)
A．只要圆环在转动，小线圈内就一定有感应电流
B．不管圆环怎样转动，小线圈内都没有感应电流
C．圆环在做变速转动时，小线圈内一定有感应电流
D．圆环在做匀速转动时，小线圈内有感应电流
【答案】C　
4、关于电磁波传播速度表达式v=λf,下列说法正确的是(　　)
A.波长越长,传播速度越快
B.频率越高,传播速度越快
C.发射能量越大,传播速度越快
D.电磁波的传播速度与传播介质有关
【答案】D
5、很多地方用红外线热像仪监测人的体温，只要被测者从仪器前走过，便可知道他的体温是多少，关于其原理，下列说法正确的是(　　)
A．人的体温会影响周围空气温度，仪器通过测量空气温度便可知道人的体温
B．仪器发出的红外线遇人反射，反射情况与被测者的温度有关
C．被测者会辐射红外线，辐射强度以及按波长的分布情况与温度有关，温度高时辐射强且较短波长的成分强
D．被测者会辐射红外线，辐射强度以及按波长的分布情况与温度有关，温度高时辐射强且较长波长的成分强
【答案】C　
6、（双选）下列说法正确的是(　　)
A．发现电磁感应现象的科学家是奥斯特，发现电流磁效应的科学家是法拉第
B．奥斯特的思维和实践没有突破当时人类对电和磁认识的局限性
C．产生感应电流的原因都与变化或运动有关
D．电磁感应现象的发现使人们找到了“磁生电”的方法，开辟了人类的电气化时代
【答案】CD　
7、（双选）如图所示，可自由转动的小磁针上方有一根长直导线，开始时二者在纸面内平行放置．当导线中通以如图所示电流I时，发现小磁针的N极向里，S极向外，停留在与纸面垂直的位置上．这一现象说明(　　)
A．小磁针感知到了电流的磁场
B．小磁针处磁场方向垂直纸面向里
C．小磁针处磁场方向垂直纸面向外
D．若把小磁针移走，该处就没有磁场了
【答案】AB
8、（双选）有一段直导线长1 cm，通以5 A的电流，把它置于磁场中的某点时，受到的磁场力为0.1 N，则该点的磁感应强度B的值可能为(　　)
A．1 T B．0.5 T C．2 T D．2.5 T
【答案】CD
9、如图所示，一有限范围的匀强磁场，宽为d。一个边长为L的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域。若d＞L，则线框穿过磁场区域的过程中，线框中产生感应电流的时间为(　　)
A. B. C. D.
【答案】C　
10、下列有关电磁场理论的说法正确的是(　　)
A．任何变化的磁场都要在空间产生变化的电场
B．任何电场都要在周围空间产生磁场
C．任何变化的电场都要在周围空间产生磁场
D．电场和磁场总是相互联系着，形成一个不可分离的统一体，即电磁场
【答案】C
11、红、黄、绿、紫四种单色光中，能量最小的是(　　)
A．紫光光子 B．红光光子 C．绿光光子 D．黄光光子
【答案】B
12、（双选）下列说法正确的是(　　)
A．微观粒子的能量变化是跳跃式的
B．能量子与电磁波的频率成正比
C．红光的能量子比绿光大
D．电磁波波长越长，其能量子越大
【答案】AB　
二、填空含实验题。
13、如图为“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验装置的示意图，E1和E2是两个电动势不同的电源，且E2＞E1．将螺线管接入电源后放置在水平桌面上，调节磁传感器的高度，使磁传感器的探管正好在螺线管的轴线上．正确进行实验操作 后，启动“绘图”功能在显示屏上作出B—d图线．
某同学第一次实验作出图线1，第二次实验作出图线2，第二次实验得到的图线与第一次图线不同的原因可能是_____
A．滑动变阻器的滑动片位置不变，电键S由位置a改接到位置b后测量
B．滑动变阻器的滑动片位置不变，电键S由位置b改接到位置a后测量
C．电键S接在b位置，滑动变阻器的滑动片向右移动一段后测量
D．电键S接在b位置，滑动变阻器的滑动片向左移动一段后测量
若螺线管的匝数为200匝，横截面积为1.50×10－4 m2，由图线1可求出穿过螺线管中部的磁通量大约为_________Wb．
【答案】（1）BD （2）2.1×10-7Wb
14、具有NFC(近距离无线通讯技术)功能的两只手机在间距小于10 cm时可以通过________波直接传输信息，其载波频率为1.5×107 Hz，载波的传播速度为3.0×108 m/s，则该载波的波长为________m。
【答案】电磁　20
【解析】由波速公式c＝λf
得波长λ＝＝ m＝20 m。
三、计算类题。
15、（计算题）有一U形曲面，其尺寸如图所示，U形曲面开口竖直向上，现将U形曲面放入磁感应强度大小为B＝2 T的匀强磁场中。
(1)当磁场方向竖直向下时，穿过该曲面的磁通量是多少？
(2)当磁场方向水平向右时，穿过该曲面的磁通量是多少？
【答案】(1)0.02 Wb　 (2)0
【解析】(1)当磁场方向竖直向下时，曲面在垂直磁场方向的投影面积为S1＝0.1×0.1 m2＝0.01 m2
此时穿过曲面的磁通量为
Φ1＝BS1＝2×0.01 Wb＝0.02 Wb。
(2)当磁场方向水平向右时，曲面在垂直磁场方向的投影面积为S2＝0.1×0.2 m2＝0.02 m2
若规定从外表面穿入而从内表面穿出的磁通量为正值，
则穿过曲面左半部分的磁通量为
Φ2′＝BS2＝2×0.02 Wb＝0.04 Wb
穿过曲面右半部分的磁通量为
Φ2″＝－BS2＝－0.04 Wb
穿过整个曲面的磁通量为Φ2＝Φ2′＋Φ2″＝0。
16、（计算类）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、一边长为10 cm的正方形线圈放在匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向成30°角时，若通过线圈的磁通量为2.5×10－3 Wb，则该磁场的磁感应强度B为多少？
【答案】0.5 T
【解析】线圈垂直于磁场方向的面积为S＝L2sin 30°＝0.1×0.1× m2＝5×10－3 m2，
则B＝＝ T＝0.5 T。