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习题（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、（双选）在隧道工程以及矿山爆破作业中，部分未爆炸的炸药若残留在爆破孔内，则很容易发生人员伤亡事故．为此科学家制造了一种磁性炸药，即在炸药中掺入了10%的磁性材料——钡铁氧体，然后放入磁化机磁化．磁性炸药一旦爆炸，即可安全消磁，而遇到不爆炸的情况可使用磁性探测器测出未爆炸的炸药，从而降低事故发生的概率．已知掺入的钡铁氧体的消磁温度约为400 ℃，炸药的爆炸温度为2 240～3 100 ℃，一般炸药引爆温度最高为140 ℃左右．以上材料表明(　　)
A．磁性材料在低温下容易被磁化 B．磁性材料在高温下容易被磁化
C．磁性材料在低温下容易被消磁 D．磁性材料在高温下容易被消磁
2、关于电场强度和磁感应强度，下列说法正确的是(　　)
A．由真空中点电荷的电场强度公式E＝知，当r→0时，其电场强度趋近于无穷大
B．电场强度的定义式E＝适用于任何电场
C．由公式B＝知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场
D．磁感应强度的方向就是置于该处的通电导线所受的安培力方向
3、（双选）在如图所示的电路中，当开关S闭合后，为使灵敏电流计的指针偏转，下列措施可行的是(　　)
A．将A线圈向左靠近B线圈 B．将开关S突然断开
C．保持右边电路电流不变 D．将滑动变阻器的阻值调小
4、下列说法正确的是(　　)
A.在变化的电场周围一定产生变化的磁场
B.紫外线有显著的热效应
C.一切物体都在不停地发射红外线
D.X射线的穿透本领比γ射线更强
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、（双选）如图所示，用导线做成的圆形线圈与一直导线构成几种位置组合，图A、B、C中直导线都与圆形线圈在同一平面内，O点为线圈的圆心，图D中直导线与圆形线圈垂直，并与中心轴重合。当切断直导线中的电流时，圆形线圈中会有感应电流产生的是(　　)
7、下列关于磁场的说法正确的是(　　)
A．只有磁铁周围才存在磁场
B．磁场是假想的，不是客观存在的
C．磁场只有在磁体与磁体、磁体和通电导线发生作用时才产生
D．磁体与磁体、磁体与通电导线、通电导线与通电导线之间都是通过磁场发生相互作用的
8、关于磁感应强度B、电流I、导线长度l和电流所受磁场力F的关系，下面的说法中正确的是(　　)
A．在B＝0的地方，F一定等于零
B．在F＝0的地方，B一定等于零
C．若B＝1 T，I＝1 A，l＝1 m，则F一定等于1 N
D．若l＝1 m，I＝1 A，F＝1 N，则B一定等于1 T
9、如图所示，将一圆形导线环竖直放置，在圆环所在的空间加上一水平向右的匀强磁场，mn，pq为圆环上两条互相垂直的直径，mn沿水平方向，pq沿竖直方向．则下列选项中能使圆环中产生感应电流的是(　　)
A．让圆环绕过圆心且垂直于圆环平面的轴转动
B．让圆环在竖直面内向右平动
C．让圆环以mn为轴转动
D．让圆环以pq为轴转动
10、太阳表面温度约为6 000 K,主要发出可见光;人体温度约为310 K,主要发出红外线;宇宙空间的温度约为3 K,所发出的辐射称为“3 K背景辐射”,它是宇宙“大爆炸”之初在空间上保留下的余热,若要进行“3 K背景辐射”的观测,应该选择下列哪一个波段(　　)
A.无线电波 B.紫外线 C.X射线 D.γ射线
11、一束红光从空气射入玻璃，则这束红光的能量子将(　　)
A．变小 B．变大 C．不变 D．不能确定
12、（双选）如图所示是云层之间闪电的模拟图，图中B、A是位于南、北方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中在两云的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里，S极转向纸外，则关于A、B的带电情况说法中正确的是(　　)
A．带同种电荷 B．带异种电荷 C．B带正电 D．A带正电
二、填空含实验题。
13、两个完全相同的条形磁铁，放在平板AB上，磁铁的N、S极如图所示，开始的平板及磁铁皆处于水平位置，且静止不动。
a．现将AB突然竖直向上平移(平板与磁铁之间始终接触)，并使之停在A″B″处，结果发现两个条形磁铁吸在了一起。
b．如果将AB从原来位置突然竖直向下平移，并使之停在位置A′B′处，结果发现两条形磁铁也吸在了一起，请回答下列问题。
(1)开始时两磁铁静止不动，磁铁间的相互作用力是________________力；右侧的磁铁受到的静摩擦力的方向向________________。
(2)在a过程中磁铁开始滑动时，平板正在向上加速还是减速呢？答：________________。
(3)在b过程中磁铁开始滑动时，平板正在向下加速还是减速呢？答：________________。
14、磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为，式中B是磁感应强度，μ是磁导率，在空气中μ为已知常数．为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B，一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl，并测出拉力F，如图所示．因为F所做的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感应强度B与F、A之间的关系为B＝ .
三、计算类题。
15、（计算题）某广播电台发射功率为10 kW、在空气中波长为187.5 m的电磁波，试求：
(1)该电台每秒钟从天线发射多少个电磁波能量子？
(2)若向四面八方发射的能量子视为均匀的，求在离天线2.5 km处，直径为2 m的环状天线每秒接收的能量子个数以及接收功率．
16、如图所示，质量为m、电荷量为q的粒子，以速度v0垂直于电场方向从A射入匀强电场，并从电场另一侧B点射出，且射出的速度方向与电场方向的夹角为30°，已知匀强电场的宽度为L，求：
(1)匀强电场的电场强度E；
(2)求A、B两点的电势差UAB。
17、（计算题）一光源的功率P＝40 W，发光效率η＝6%，发出频率为ν＝6×1014 Hz的可见光．已知普朗克常量h＝6.626×10－34 J·s.求：
(1)光源每秒发出的能量子数；
(2)若每秒有10个能量子进入瞳孔就能引起视觉，瞳孔的直径d＝5 mm，则能看到光源的最大距离是多少？
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、（双选）在隧道工程以及矿山爆破作业中，部分未爆炸的炸药若残留在爆破孔内，则很容易发生人员伤亡事故．为此科学家制造了一种磁性炸药，即在炸药中掺入了10%的磁性材料——钡铁氧体，然后放入磁化机磁化．磁性炸药一旦爆炸，即可安全消磁，而遇到不爆炸的情况可使用磁性探测器测出未爆炸的炸药，从而降低事故发生的概率．已知掺入的钡铁氧体的消磁温度约为400 ℃，炸药的爆炸温度为2 240～3 100 ℃，一般炸药引爆温度最高为140 ℃左右．以上材料表明(　　)
A．磁性材料在低温下容易被磁化 B．磁性材料在高温下容易被磁化
C．磁性材料在低温下容易被消磁 D．磁性材料在高温下容易被消磁
【答案】AD
2、关于电场强度和磁感应强度，下列说法正确的是(　　)
A．由真空中点电荷的电场强度公式E＝知，当r→0时，其电场强度趋近于无穷大
B．电场强度的定义式E＝适用于任何电场
C．由公式B＝知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场
D．磁感应强度的方向就是置于该处的通电导线所受的安培力方向
【答案】B　
3、（双选）在如图所示的电路中，当开关S闭合后，为使灵敏电流计的指针偏转，下列措施可行的是(　　)
A．将A线圈向左靠近B线圈 B．将开关S突然断开
C．保持右边电路电流不变 D．将滑动变阻器的阻值调小
【答案】ABD　
4、下列说法正确的是(　　)
A.在变化的电场周围一定产生变化的磁场
B.紫外线有显著的热效应
C.一切物体都在不停地发射红外线
D.X射线的穿透本领比γ射线更强
【答案】C
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、（双选）如图所示，用导线做成的圆形线圈与一直导线构成几种位置组合，图A、B、C中直导线都与圆形线圈在同一平面内，O点为线圈的圆心，图D中直导线与圆形线圈垂直，并与中心轴重合。当切断直导线中的电流时，圆形线圈中会有感应电流产生的是(　　)
【答案】BC　
7、下列关于磁场的说法正确的是(　　)
A．只有磁铁周围才存在磁场
B．磁场是假想的，不是客观存在的
C．磁场只有在磁体与磁体、磁体和通电导线发生作用时才产生
D．磁体与磁体、磁体与通电导线、通电导线与通电导线之间都是通过磁场发生相互作用的
【答案】D 　
8、关于磁感应强度B、电流I、导线长度l和电流所受磁场力F的关系，下面的说法中正确的是(　　)
A．在B＝0的地方，F一定等于零
B．在F＝0的地方，B一定等于零
C．若B＝1 T，I＝1 A，l＝1 m，则F一定等于1 N
D．若l＝1 m，I＝1 A，F＝1 N，则B一定等于1 T
【答案】A　
9、如图所示，将一圆形导线环竖直放置，在圆环所在的空间加上一水平向右的匀强磁场，mn，pq为圆环上两条互相垂直的直径，mn沿水平方向，pq沿竖直方向．则下列选项中能使圆环中产生感应电流的是(　　)
A．让圆环绕过圆心且垂直于圆环平面的轴转动
B．让圆环在竖直面内向右平动
C．让圆环以mn为轴转动
D．让圆环以pq为轴转动
【答案】D
10、太阳表面温度约为6 000 K,主要发出可见光;人体温度约为310 K,主要发出红外线;宇宙空间的温度约为3 K,所发出的辐射称为“3 K背景辐射”,它是宇宙“大爆炸”之初在空间上保留下的余热,若要进行“3 K背景辐射”的观测,应该选择下列哪一个波段(　　)
A.无线电波 B.紫外线 C.X射线 D.γ射线
【答案】A
11、一束红光从空气射入玻璃，则这束红光的能量子将(　　)
A．变小 B．变大 C．不变 D．不能确定
【答案】C
12、（双选）如图所示是云层之间闪电的模拟图，图中B、A是位于南、北方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中在两云的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里，S极转向纸外，则关于A、B的带电情况说法中正确的是(　　)
A．带同种电荷 B．带异种电荷 C．B带正电 D．A带正电
【答案】BD　
二、填空含实验题。
13、两个完全相同的条形磁铁，放在平板AB上，磁铁的N、S极如图所示，开始的平板及磁铁皆处于水平位置，且静止不动。
a．现将AB突然竖直向上平移(平板与磁铁之间始终接触)，并使之停在A″B″处，结果发现两个条形磁铁吸在了一起。
b．如果将AB从原来位置突然竖直向下平移，并使之停在位置A′B′处，结果发现两条形磁铁也吸在了一起，请回答下列问题。
(1)开始时两磁铁静止不动，磁铁间的相互作用力是________________力；右侧的磁铁受到的静摩擦力的方向向________________。
(2)在a过程中磁铁开始滑动时，平板正在向上加速还是减速呢？答：________________。
(3)在b过程中磁铁开始滑动时，平板正在向下加速还是减速呢？答：________________。
【答案】(1)吸引　右 　(2)减速 　(3)加速
14、磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为，式中B是磁感应强度，μ是磁导率，在空气中μ为已知常数．为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B，一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl，并测出拉力F，如图所示．因为F所做的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感应强度B与F、A之间的关系为B＝ .
【答案】
三、
三、计算类题。
15、（计算题）某广播电台发射功率为10 kW、在空气中波长为187.5 m的电磁波，试求：
(1)该电台每秒钟从天线发射多少个电磁波能量子？
(2)若向四面八方发射的能量子视为均匀的，求在离天线2.5 km处，直径为2 m的环状天线每秒接收的能量子个数以及接收功率．
【答案】(1)1031个　 (2)4×1023个　4×10－4 W
【解析】(1)每个能量子的值
ε＝hν＝hc/λ＝6.63×10－34×3×108/187.5 J≈1.06×10－27 J.
则每秒钟电台发射上述波长的光子数
N＝P·t/ε＝104×1/(1.06×10－27)≈1031(个)．
(2)设环状天线每秒接收能量子数为n个，以电台发射天线为球心，则半径为R的球面积S＝4πR2，而环状天线的面积S′＝πr2，所以n＝×N＝4×1023(个)；接收功率P收＝·P＝4×10－4 W.
16、如图所示，质量为m、电荷量为q的粒子，以速度v0垂直于电场方向从A射入匀强电场，并从电场另一侧B点射出，且射出的速度方向与电场方向的夹角为30°，已知匀强电场的宽度为L，求：
(1)匀强电场的电场强度E；
(2)求A、B两点的电势差UAB。
【答案】(1)　(2)
【解析】(1)粒子在匀强电场的水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，将v沿水平方向和竖直方向分解，
则vy＝＝v0①
又vy＝t②
L＝v0t③
由①②③得E＝。
(2)由动能定理得qUAB＝mv2－mv02④
又v＝⑤
由④⑤得UAB＝。
17、（计算题）一光源的功率P＝40 W，发光效率η＝6%，发出频率为ν＝6×1014 Hz的可见光．已知普朗克常量h＝6.626×10－34 J·s.求：
(1)光源每秒发出的能量子数；
(2)若每秒有10个能量子进入瞳孔就能引起视觉，瞳孔的直径d＝5 mm，则能看到光源的最大距离是多少？
【答案】(1)6.04×1018个　 (2)9.7×105 m
【解析】(1)光源每秒发出光的能量E＝Pηt，由E＝Nε及ε＝hν得Pηt＝Nhν，
则N＝＝个≈6.04×1018个．
(2)设能看到光源的最大距离为R，光源向周围均匀辐射，每秒内通过距光源R处单位面积的光子数为，每秒内通过瞳孔的光子数n＝·d2＝，故
R＝＝ m≈9.7×105 m.