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高中物理人教版（2019）必修三第十三章电磁感应与电磁波初步 复习提升原创卷
一、单选题
1．（2022高二上·浙江月考）某同学利用太阳光和三棱镜重复了牛顿的色散实验，并将5支相同的温度计分别放在屏幕A、B、C、D、E五处位置，其中B处是红光边缘，D处是紫光边缘，观察到的现象是A处的温度计升温最快，下列解释最合理的是（）
A．A处照射到的电磁波波长最长 B．A处照射到的电磁波能量最大
C．A处照射到的电磁波含有红外线 D．A处照射到的电磁波含有紫外线
【答案】C
【知识点】电磁波的应用
【解析】【解答】由于红外线的热效应最明显，因此A处照射到的电磁波中一定含有红外线。
故答案为：C。
【分析】红外线具有热效应，从而得出A出的电磁波中一定含有红外线。
2．（2022高二上·浙江月考）如图所示，矩形线圈ABCD位于通有电流I的长直导线附近，下列各种情况下，矩形线圈中不会产生感应电流的是（ ）
A．矩形线圈向右运动 B．使电流I增大
C．矩形线圈以AB边为轴转动 D．矩形线圈以长直导线为轴转动
【答案】D
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；安培定则；通电导线及通电线圈周围的磁场；磁通量
【解析】【解答】根据安培定则可知通电直导线周围的磁场为逆时针方向（俯视），感应电流的产生条件为通过矩形线圈的磁通量发生变化。
A．矩形线圈向右运动，会使磁通量减小；会产生感应电流；A不符合题意；
B．使电流I增大，会使磁通量增大；会产生感应电流；B不符合题意；
C．矩形线圈以AB边为轴转动，使磁通量减小；会产生感应电流；C不符合题意；
D．矩形线圈以长直导线为轴转动，磁通量不变，不会产生感应电流，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据安培定则得出通电导线周围的磁场方向，当闭合回路产生感应电流时回路中磁通量发生变化，结合题意分析判断正确的选项。
3．（2022高二上·云南月考）如图所示，闭合矩形导体框在水平向右的匀强磁场中绕竖直方向的对称轴匀速转动。已知匀强磁场的磁感应强度大小为B，导体框的面积为S。导体框从图示位置开始转动并计时，则下列说法正确的是（ ）
A．0时刻穿过导体框的磁通量为0
B．导体框从图示位置转过30°，穿过导体框的磁通量为
C．导体框从图示位置转过60°，穿过导体框的磁通量为
D．导体框从图示位置转过180°，穿过导体框的磁通量为
【答案】A
【知识点】磁通量
【解析】【解答】A.0时刻导体框与磁场方向平行，穿过导体框的磁通量为0，A符合题意；
B．导体框从图示位置转过30°，穿过导体框的磁通量为 ，B不符合题意；
C．导体框从图示位置转过60°，穿过导体框的磁通量为 ，C不符合题意；
D．导体框从图示位置转过180°，导体框和磁场平行，穿过导体框的磁通量为0，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据磁通量的表达式得出线框从图示位置到转过某个角度时穿过导体框的磁通量。
4．（2022高二上·抚顺期中）图甲是一个磁悬浮地球仪，磁悬浮原理如图乙所示，地球仪中有一个磁铁，底座中有一个线圈（线圈电阻不计），给线圈通上电，地球仪就可以悬浮起来。下列说法正确的是（ ）
A．线圈必须连接交流电源
B．若地球仪转动，则不能保持继续悬浮
C．若仅增加线圈匝数，可增加地球仪稳定悬浮的高度
D．若仅增大线圈中的电流，地球仪再次稳定悬浮后受到的斥力增大
【答案】C
【知识点】安培力；安培定则
【解析】【解答】A．地球仪中的磁铁其N、S极是固定的，所以电流激发的磁场也应该是稳恒的磁场，则线圈应该连接直流电源，A不符合题意；
B．地球仪转动时，其内部磁铁的磁极位置不变，所以能保持继续悬浮，B不符合题意；
C．若仅增加线圈匝数，则电流激发的磁场将增强，则可增加地球仪稳定悬浮的高度，C符合题意；
D．地球仪稳定悬浮时受到的斥力与重力等大反向，所以大小是一定的，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】为了磁铁受力均匀，线圈激发的磁场必须是稳定的，所以线圈应该接直流电源；当地球仪转动时，由于内部磁极位置不变所以继续保持悬浮；增加线圈的匝数会增大磁场的强度，则会增大地球仪稳定悬浮的高度；地球仪稳定悬浮时受到的斥力与重力等大反向。
5．（2022高二上·葫芦岛期中）如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流。下列操作过程能使环中产生顺时针方向感应电流的是（ ）
A．环向右侧直导线逐渐靠近
B．环垂直纸面逐渐向外平移
C．将左侧导线电流反向并逐渐增大
D．将右侧导线电流反向并逐渐增大
【答案】D
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件
【解析】【解答】AB．左边通电导线在圆环内产生的磁场方向为垂直纸面向外，右边通电导线在圆环内产生的磁场方向为垂直纸面向里，当环向右侧直导线逐渐靠近时，则净磁通量为垂直纸面向里且逐渐增大，由楞次定律可知环中产生逆时针的感应电流；环垂直纸面逐渐向外平移时，净磁通量始终为零没有变化，无感应电流产生。AB不符合题意；
C．将左侧导线电流反向并逐渐增大，则环内的磁通量为垂直纸面向里且逐渐增大，由楞次定律可知环中产生逆时针的感应电流，C不符合题意；
D．将右侧导线电流反向并逐渐增大，则环内的磁通量为垂直纸面向外且逐渐增大，由楞次定律可知环中产生顺时针的感应电流，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用安培定则可以判别通电导线周围磁感线的方向，结合线圈中磁通量的变化及楞次定律可以判别感应电流的方向。
6．（2022高二上·葫芦岛期中）如图所示，O-xyz坐标系中，地球磁场沿y轴正方向；环形金属线圈在yOz平面内且以O为中心；O处xOy平面内有一小磁针（图中未画出），可绕z轴在xOy平面自由转动；当环形线圈中的电流为4.0A时，磁针与x轴正方向的夹角为45°。已知线圈通有恒定电流时，环形电流在O点产生磁场的磁感应强度大小和电流大小成正比，若要使小磁针与x轴正方向的夹角变为53°，则线圈中的电流大小为（ ）
A．1.2A B．1.5A C．2.5A D．3.0A
【答案】D
【知识点】磁感应强度
【解析】【解答】由题意可知，电流为4.0A时，环形电流在O点的磁感应强度与地磁场磁感应强度等大，环形电流在O点产生磁场的磁感应强度大小和电流大小成正比，则可得
可得
ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用磁感应强度的大小结合磁感应强度的分解可以求出磁感应强度分量的比值，结合比值的大小可以求出电流的大小。
7．（2022高二上·宜昌期中）关于电磁感应现象、电磁波、能量量子化，下列说法正确的是（ ）
A．闭合导线的一部分在磁场中运动时，一定会产生感应电流
B．赫兹首次用实验证实了电磁波的存在，做变速运动的电荷会在空间产生电磁波
C．电磁铁的原理是利用电磁感应现象制成的，麦克风是电流的磁效应
D．爱因斯坦为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论
【答案】B
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；物理学史
【解析】【解答】A．闭合导线的一部分在磁场中做切割磁感线运动时，才会产生感应电流，若沿着磁感线方向运动就不会产生感应电流，A不符合题意；
B．赫兹首次用实验证实了电磁波的存在，做变速运动的电荷会在空间产生电磁波，B符合题意；
C．电磁铁的原理是利用电流的磁效应制成的，麦克风是电磁感应现象，C不符合题意；
D．能量量子化的理论是由普朗克提出的，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】当闭合回路中的磁通量发生变化时回路中产生感应电流，结合物理学史进行分析判断。
8．（2022高二上·安丘期中）已知通电长直导线在周围空间某位置产生磁场的磁感应强度大小为，其中I为电流强度，r为该位置到长直导线的距离，k为常数。如图所示，现有两根通电的长直导线分别固定在正方体abcd—efgh的两条边dh和hg上且彼此绝缘，电流方向分别由d流向h、由h流向g，hg中电流是dh中电流强度的两倍。已知c点磁感应强度大小为B，则e点的磁感应强度大小为（ ）
A．2B B． C． D．
【答案】D
【知识点】磁感应强度；左手定则—磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】由题可知，dh导线到c和e距离相等，则dh导线中的电流在c和e产生的磁感应强度大小均为B0，由安培定则可知，在c产生的磁感应强度的方向为bc，在e产生的磁感应强度的方向为ef，hg中电流是dh中电流强度的两倍，hg导线到c和e距离相等，则hg导线中的电流在c和e产生的磁感应强度大小均为2B0，由安培定则可知，在c产生的磁感应强度的方向为bc，在e产生的磁感应强度的方向为ea，由于c点磁感应强度大小为B，在c产生的合磁感应强度为
则e点的合磁感应强度大小为
故答案为：D。
【分析】根据左手定则得出通电导线周围的磁感应强度，结合磁感应强度的合成得出E点的磁感应强度。
二、多选题
9．（2022高二上·丹东月考）某同学学习了电磁感应相关知识之后，做了探究性实验：将闭合线圈按图示方式放在电子秤上，线圈上方有一N极朝下竖直放置的条形磁铁，手握磁铁在线圈的正上方静止，此时电子秤的示数为m0。下列说法正确的是（ ）
A．将磁铁加速插向线圈的过程中，电子秤的示数大于m0
B．将磁铁匀速远离线圈的过程中，电子秤的示数等于m0
C．将磁铁加速插向线圈的过程中，线圈中产生的电流沿逆时针方向（俯视）
D．将磁铁匀速插向线圈的过程中，磁铁减少的重力势能等于线圈中产生的焦耳热
【答案】A,C
【知识点】安培定则；磁通量；楞次定律
【解析】【解答】AB．将条形磁铁插入线圈或从线圈中抽出的过程，穿过线圈的磁通量发生了变化，线圈中产生了感应电流，线圈与条形磁铁会发生相互作用，根据楞次定律的推论“来拒去留”可知，在将磁铁插入线圈的过程中，线圈与磁铁相互排斥，导致电子秤的示数大于m0，在抽出磁铁的过程中，线圈与磁铁相互吸引，导致电子秤的示数小于m0，A符合题意，B不符合题意；
C．根据楞次定律和安培定则可判断，将一条形磁铁的N极加速插向线圈时，线圈中产生的感应电流方向为逆时针方向（俯视），C符合题意；
D．磁铁N极速插向线圈的过程中，磁铁受到重力、拉力、斥力作用，重力和拉力的合力做的功等于线圈中产生的焦耳热，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】将条形磁铁插入线圈或从线圈中抽出的过程根据磁通量的表达式得出线圈中是否产生感应电流，结合楞次定律得出电子秤的示数和m0的大小关系，通过楞次定律和安培定则得出感应电流的方向。
10．（2022高二上·孝感期中）下列说法不正确的是（ ）
A．我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度有关
B．医院里“γ手术刀”和B超“超声波”都能在真空中传播并能发生干涉、衍射
C．麦克斯韦认为电场周围总能产生磁场，磁场周围总能产生电场，并通过实验证实了电磁波的存在
D．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除了与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关
【答案】B,C,D
【知识点】电磁波的发射、传播与接收；电磁波谱
【解析】【解答】A．根据热辐射的定义可知，一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫作热辐射，A正确，不符合题意；
B．医院里“γ手术刀”是一种γ射线，可以在真空中传播；超声波是一种纵波，超声波的传播需要介质，在真空中不能传播；它们在满足一定条件下均能发生干涉、衍射，B错误，符合题意；
C．麦克斯韦建立了电磁场理论：变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场；并预言了电磁波的存在，而赫兹用实验证实电磁波存在，C错误，符合题意；
D．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，与材料的种类及其表面状况无关，D错误，符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】超声波在真空中不能传播；赫兹利用实验验证了电磁波的存在；黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。
11．（2022高二上·邢台期中）如图所示，两根直导线，通以相同的电流后平行放置于水平桌面上，一矩形线圈abcd从A位置运动到对称的B位置过程中，下列说法正确的是（ ）
A．在B位置穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向下
B．在A位置穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向下
C．从A到B穿过线圈的磁通量先减小再增大
D．从A到B穿过线圈的磁通量一直增大
【答案】B,C
【知识点】安培定则；磁通量
【解析】【解答】AB．根据安培定则，可知左侧导线在右侧的磁感线方向向下，右侧导线在左侧的磁感线方向向上，可知，在两根导线之间中线位置的磁感应强度为0，两导线之间的区域，中线左侧磁场方向向下，中线右侧磁场方向向上，可知在B位置穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向上，在A位置穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向下，A不符合题意，B符合题意；
CD．根据上述可知，从左往右，磁感应强度先减小后增大，则从A到B穿过线圈的磁通量先减小再增大，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】根据安培定则得出导线周围的磁感线方向，从而得出AB位置穿过线圈的磁感线方向，结合磁通量的表达式得出A到B穿过线圈的磁通量变化情况。
12．（2022高二上·江西期中）如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一面积为S的闭合矩形金属线框abcd，用绝缘轻质细杆将其悬挂在O点，并可绕O点左右摆动。现让金属线框从图示右侧位置l由静止释放，在摆动到左侧位置3的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且金属线框始终垂直纸面，图中金属线框位于位置1时，它与竖直方向的夹角为45°，金属线框位于位置2时，金属线框与磁场方向平行，金属线框位于位置3时，它与竖直方向的夹角为30°，下列说法正确的是（ ）
A．穿过金属线框的磁通量先变小后变大
B．金属线框位于位置1时，穿过线框的磁通量为
C．金属线框位于图示中间位置2时，穿过线框的磁通量为BS
D．金属线框位于位置3时，穿过线框的磁通量为
【答案】A,B
【知识点】磁通量
【解析】【解答】A．由位置1运动到位置2的过程中，线框在磁场中的有效面积减小，穿过线框的磁通量减小，由位置2向右运动到位置3时，线框在磁场中的有效面积增大，穿过线框的磁通量增大。A符合题意；
B．位于位置1时，线框在磁场中的有效面积为
故穿过线框的磁通量为
B符合题意；
C．位于位置2时，线框与磁场方向平行，故线框在磁场中的有效面积为0，故穿过线框的磁通量为0，C不符合题意；
D．位于位置3时，线框在磁场中的有效面积为
故穿过线框的磁通量为
D不符合题意。
故答案为：AB。
【分析】根据磁通量的表达式得出每个位置时穿过金属线框的磁通量的大小以及磁通量的变化情况。
三、综合题
13．（2022高二上·湖州期中）如图所示，三块相同的蹄形磁体并排放在水平桌面上，可以认为磁极间的磁场是均匀的，忽略磁体和磁体之间的磁场，将一根直导线水平悬挂在磁体的两极间，导线与磁体垂直，直导线通过接线柱与一电源连接。已知直导线长度为L=15cm，每个蹄形磁铁磁极的宽度d=3cm，当电源接通“1、4”时，导线电流为I1=1.5A，其所受的磁场力为F1=0.054N。
（1）求磁极间的磁感应强度的大小；
（2）当导线的的电流I2=2.5A时，求磁极间的磁感应强度的大小；
（3）当电源接“2、3”时，导线的电流仍为2.5A，求导线所受磁场力的大小。
【答案】（1）解：磁极间的磁感应强度的大小
（2）解：磁极间的磁感应强度的大小与导线中通过的电流无关，仍为0.4T
（3）解：导线所受磁场力的大小
【知识点】磁感应强度；安培力
【解析】【分析】（1）根据安培力的表达式得出磁极的磁感应强度的大小；
（2） 磁极间的磁感应强度的大小与导线中通过的电流无关 ；
（3）利用安培力的表达式得出导线所受磁场力的大小。
14．（2022高二上·湖州期中）如图所示，边长为的匝正方形闭合线圈内部有一边长为的正方形区域的匀强磁场，磁场右边界与线圈右边界重合，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度大小为。
（1）求穿过线圈的磁通量的大小；
（2）若线圈以右边界为转轴按箭头方向转动，当转过时，穿过线圈的磁通量为多少？
（3）若时刻开始线圈以速度向左做匀速运动，在线圈移出磁场前，为了使线圈不产生感应电流，磁感应强度应该怎样随时间变化，请推导出与的关系式。
【答案】（1）解：穿过线圈的磁通量 的大小
（2）解：线圈以右边界为转轴按箭头方向转动，当转过 时，穿过磁场的有效面积未变，所以磁通量为
（3）解：在线圈移出磁场前，为了使线圈不产生感应电流，磁通量应保持不变，则有
解得
【知识点】磁通量
【解析】【分析】（1）根据磁通量的表达式得出穿过线圈的磁通量；
（2）结合磁通量的表达式得出转过 时穿过线圈的磁通量；
（3）在线圈移出磁场前 ，磁通量保持不变，从而得出 导出与的关系式。
15．（2022高二上·山东月考）如图所示，有三个以O为圆心的圆形线圈a、b、c，半径，在线圈b区域内存在一垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度大小。
（1）求通过三个线圈的磁通量总和；
（2）要使通过三个线圈的磁通量总和，求在线圈c与线圈b之间区域所加垂直纸面向外的匀强磁场的磁感应强度大小。
【答案】（1）解：根据题意，由公式 可得，通过线圈 的磁通量为
通过线圈 的磁通量为
通过线圈 的磁通量为
通过三个线圈的磁通量总和为
（2）解：根据题意，要使通过三个线圈的磁通量总和 ，则有
解得
【知识点】磁通量
【解析】【分析】（1）已知磁感应强度的大小，结合有效面积及磁通量的表达式可以求出磁通量的大小；
（2）当总的磁通量等于0时，利用磁通量的表达式可以求出叠加的磁通量方向及大小。
16．车载 MP3可以把 MP3中储存的音乐，以无线发射方式发射到车载调频立体声收音设备中，车主只需将汽车收音机的频率设定为车载MP3的频率，或让收音机搜索到该频率即可进行播放。如图为某种型号的车载MP3，若其设置频率为87.5 MHz，试求：
（1）所发射的无线电波的波速是多少
（2）所发射的无线电波的波长是多少
【答案】（1）解：无线电波属于电磁波，在空气中的传播速度大约是
（2）解：
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【分析】（1）无线电波属于电磁波，传播的速度为光速；
（2）结合电磁波传播的波长与频率的关系得出无线电波的波长。
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高中物理人教版（2019）必修三第十三章电磁感应与电磁波初步 复习提升原创卷
一、单选题
1．（2022高二上·浙江月考）某同学利用太阳光和三棱镜重复了牛顿的色散实验，并将5支相同的温度计分别放在屏幕A、B、C、D、E五处位置，其中B处是红光边缘，D处是紫光边缘，观察到的现象是A处的温度计升温最快，下列解释最合理的是（）
A．A处照射到的电磁波波长最长 B．A处照射到的电磁波能量最大
C．A处照射到的电磁波含有红外线 D．A处照射到的电磁波含有紫外线
2．（2022高二上·浙江月考）如图所示，矩形线圈ABCD位于通有电流I的长直导线附近，下列各种情况下，矩形线圈中不会产生感应电流的是（ ）
A．矩形线圈向右运动 B．使电流I增大
C．矩形线圈以AB边为轴转动 D．矩形线圈以长直导线为轴转动
3．（2022高二上·云南月考）如图所示，闭合矩形导体框在水平向右的匀强磁场中绕竖直方向的对称轴匀速转动。已知匀强磁场的磁感应强度大小为B，导体框的面积为S。导体框从图示位置开始转动并计时，则下列说法正确的是（ ）
A．0时刻穿过导体框的磁通量为0
B．导体框从图示位置转过30°，穿过导体框的磁通量为
C．导体框从图示位置转过60°，穿过导体框的磁通量为
D．导体框从图示位置转过180°，穿过导体框的磁通量为
4．（2022高二上·抚顺期中）图甲是一个磁悬浮地球仪，磁悬浮原理如图乙所示，地球仪中有一个磁铁，底座中有一个线圈（线圈电阻不计），给线圈通上电，地球仪就可以悬浮起来。下列说法正确的是（ ）
A．线圈必须连接交流电源
B．若地球仪转动，则不能保持继续悬浮
C．若仅增加线圈匝数，可增加地球仪稳定悬浮的高度
D．若仅增大线圈中的电流，地球仪再次稳定悬浮后受到的斥力增大
5．（2022高二上·葫芦岛期中）如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流。下列操作过程能使环中产生顺时针方向感应电流的是（ ）
A．环向右侧直导线逐渐靠近
B．环垂直纸面逐渐向外平移
C．将左侧导线电流反向并逐渐增大
D．将右侧导线电流反向并逐渐增大
6．（2022高二上·葫芦岛期中）如图所示，O-xyz坐标系中，地球磁场沿y轴正方向；环形金属线圈在yOz平面内且以O为中心；O处xOy平面内有一小磁针（图中未画出），可绕z轴在xOy平面自由转动；当环形线圈中的电流为4.0A时，磁针与x轴正方向的夹角为45°。已知线圈通有恒定电流时，环形电流在O点产生磁场的磁感应强度大小和电流大小成正比，若要使小磁针与x轴正方向的夹角变为53°，则线圈中的电流大小为（ ）
A．1.2A B．1.5A C．2.5A D．3.0A
7．（2022高二上·宜昌期中）关于电磁感应现象、电磁波、能量量子化，下列说法正确的是（ ）
A．闭合导线的一部分在磁场中运动时，一定会产生感应电流
B．赫兹首次用实验证实了电磁波的存在，做变速运动的电荷会在空间产生电磁波
C．电磁铁的原理是利用电磁感应现象制成的，麦克风是电流的磁效应
D．爱因斯坦为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论
8．（2022高二上·安丘期中）已知通电长直导线在周围空间某位置产生磁场的磁感应强度大小为，其中I为电流强度，r为该位置到长直导线的距离，k为常数。如图所示，现有两根通电的长直导线分别固定在正方体abcd—efgh的两条边dh和hg上且彼此绝缘，电流方向分别由d流向h、由h流向g，hg中电流是dh中电流强度的两倍。已知c点磁感应强度大小为B，则e点的磁感应强度大小为（ ）
A．2B B． C． D．
二、多选题
9．（2022高二上·丹东月考）某同学学习了电磁感应相关知识之后，做了探究性实验：将闭合线圈按图示方式放在电子秤上，线圈上方有一N极朝下竖直放置的条形磁铁，手握磁铁在线圈的正上方静止，此时电子秤的示数为m0。下列说法正确的是（ ）
A．将磁铁加速插向线圈的过程中，电子秤的示数大于m0
B．将磁铁匀速远离线圈的过程中，电子秤的示数等于m0
C．将磁铁加速插向线圈的过程中，线圈中产生的电流沿逆时针方向（俯视）
D．将磁铁匀速插向线圈的过程中，磁铁减少的重力势能等于线圈中产生的焦耳热
10．（2022高二上·孝感期中）下列说法不正确的是（ ）
A．我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度有关
B．医院里“γ手术刀”和B超“超声波”都能在真空中传播并能发生干涉、衍射
C．麦克斯韦认为电场周围总能产生磁场，磁场周围总能产生电场，并通过实验证实了电磁波的存在
D．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除了与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关
11．（2022高二上·邢台期中）如图所示，两根直导线，通以相同的电流后平行放置于水平桌面上，一矩形线圈abcd从A位置运动到对称的B位置过程中，下列说法正确的是（ ）
A．在B位置穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向下
B．在A位置穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向下
C．从A到B穿过线圈的磁通量先减小再增大
D．从A到B穿过线圈的磁通量一直增大
12．（2022高二上·江西期中）如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一面积为S的闭合矩形金属线框abcd，用绝缘轻质细杆将其悬挂在O点，并可绕O点左右摆动。现让金属线框从图示右侧位置l由静止释放，在摆动到左侧位置3的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且金属线框始终垂直纸面，图中金属线框位于位置1时，它与竖直方向的夹角为45°，金属线框位于位置2时，金属线框与磁场方向平行，金属线框位于位置3时，它与竖直方向的夹角为30°，下列说法正确的是（ ）
A．穿过金属线框的磁通量先变小后变大
B．金属线框位于位置1时，穿过线框的磁通量为
C．金属线框位于图示中间位置2时，穿过线框的磁通量为BS
D．金属线框位于位置3时，穿过线框的磁通量为
三、综合题
13．（2022高二上·湖州期中）如图所示，三块相同的蹄形磁体并排放在水平桌面上，可以认为磁极间的磁场是均匀的，忽略磁体和磁体之间的磁场，将一根直导线水平悬挂在磁体的两极间，导线与磁体垂直，直导线通过接线柱与一电源连接。已知直导线长度为L=15cm，每个蹄形磁铁磁极的宽度d=3cm，当电源接通“1、4”时，导线电流为I1=1.5A，其所受的磁场力为F1=0.054N。
（1）求磁极间的磁感应强度的大小；
（2）当导线的的电流I2=2.5A时，求磁极间的磁感应强度的大小；
（3）当电源接“2、3”时，导线的电流仍为2.5A，求导线所受磁场力的大小。
14．（2022高二上·湖州期中）如图所示，边长为的匝正方形闭合线圈内部有一边长为的正方形区域的匀强磁场，磁场右边界与线圈右边界重合，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度大小为。
（1）求穿过线圈的磁通量的大小；
（2）若线圈以右边界为转轴按箭头方向转动，当转过时，穿过线圈的磁通量为多少？
（3）若时刻开始线圈以速度向左做匀速运动，在线圈移出磁场前，为了使线圈不产生感应电流，磁感应强度应该怎样随时间变化，请推导出与的关系式。
15．（2022高二上·山东月考）如图所示，有三个以O为圆心的圆形线圈a、b、c，半径，在线圈b区域内存在一垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度大小。
（1）求通过三个线圈的磁通量总和；
（2）要使通过三个线圈的磁通量总和，求在线圈c与线圈b之间区域所加垂直纸面向外的匀强磁场的磁感应强度大小。
16．车载 MP3可以把 MP3中储存的音乐，以无线发射方式发射到车载调频立体声收音设备中，车主只需将汽车收音机的频率设定为车载MP3的频率，或让收音机搜索到该频率即可进行播放。如图为某种型号的车载MP3，若其设置频率为87.5 MHz，试求：
（1）所发射的无线电波的波速是多少
（2）所发射的无线电波的波长是多少
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电磁波的应用
【解析】【解答】由于红外线的热效应最明显，因此A处照射到的电磁波中一定含有红外线。
故答案为：C。
【分析】红外线具有热效应，从而得出A出的电磁波中一定含有红外线。
2．【答案】D
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；安培定则；通电导线及通电线圈周围的磁场；磁通量
【解析】【解答】根据安培定则可知通电直导线周围的磁场为逆时针方向（俯视），感应电流的产生条件为通过矩形线圈的磁通量发生变化。
A．矩形线圈向右运动，会使磁通量减小；会产生感应电流；A不符合题意；
B．使电流I增大，会使磁通量增大；会产生感应电流；B不符合题意；
C．矩形线圈以AB边为轴转动，使磁通量减小；会产生感应电流；C不符合题意；
D．矩形线圈以长直导线为轴转动，磁通量不变，不会产生感应电流，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据安培定则得出通电导线周围的磁场方向，当闭合回路产生感应电流时回路中磁通量发生变化，结合题意分析判断正确的选项。
3．【答案】A
【知识点】磁通量
【解析】【解答】A.0时刻导体框与磁场方向平行，穿过导体框的磁通量为0，A符合题意；
B．导体框从图示位置转过30°，穿过导体框的磁通量为 ，B不符合题意；
C．导体框从图示位置转过60°，穿过导体框的磁通量为 ，C不符合题意；
D．导体框从图示位置转过180°，导体框和磁场平行，穿过导体框的磁通量为0，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据磁通量的表达式得出线框从图示位置到转过某个角度时穿过导体框的磁通量。
4．【答案】C
【知识点】安培力；安培定则
【解析】【解答】A．地球仪中的磁铁其N、S极是固定的，所以电流激发的磁场也应该是稳恒的磁场，则线圈应该连接直流电源，A不符合题意；
B．地球仪转动时，其内部磁铁的磁极位置不变，所以能保持继续悬浮，B不符合题意；
C．若仅增加线圈匝数，则电流激发的磁场将增强，则可增加地球仪稳定悬浮的高度，C符合题意；
D．地球仪稳定悬浮时受到的斥力与重力等大反向，所以大小是一定的，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】为了磁铁受力均匀，线圈激发的磁场必须是稳定的，所以线圈应该接直流电源；当地球仪转动时，由于内部磁极位置不变所以继续保持悬浮；增加线圈的匝数会增大磁场的强度，则会增大地球仪稳定悬浮的高度；地球仪稳定悬浮时受到的斥力与重力等大反向。
5．【答案】D
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件
【解析】【解答】AB．左边通电导线在圆环内产生的磁场方向为垂直纸面向外，右边通电导线在圆环内产生的磁场方向为垂直纸面向里，当环向右侧直导线逐渐靠近时，则净磁通量为垂直纸面向里且逐渐增大，由楞次定律可知环中产生逆时针的感应电流；环垂直纸面逐渐向外平移时，净磁通量始终为零没有变化，无感应电流产生。AB不符合题意；
C．将左侧导线电流反向并逐渐增大，则环内的磁通量为垂直纸面向里且逐渐增大，由楞次定律可知环中产生逆时针的感应电流，C不符合题意；
D．将右侧导线电流反向并逐渐增大，则环内的磁通量为垂直纸面向外且逐渐增大，由楞次定律可知环中产生顺时针的感应电流，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用安培定则可以判别通电导线周围磁感线的方向，结合线圈中磁通量的变化及楞次定律可以判别感应电流的方向。
6．【答案】D
【知识点】磁感应强度
【解析】【解答】由题意可知，电流为4.0A时，环形电流在O点的磁感应强度与地磁场磁感应强度等大，环形电流在O点产生磁场的磁感应强度大小和电流大小成正比，则可得
可得
ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用磁感应强度的大小结合磁感应强度的分解可以求出磁感应强度分量的比值，结合比值的大小可以求出电流的大小。
7．【答案】B
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；物理学史
【解析】【解答】A．闭合导线的一部分在磁场中做切割磁感线运动时，才会产生感应电流，若沿着磁感线方向运动就不会产生感应电流，A不符合题意；
B．赫兹首次用实验证实了电磁波的存在，做变速运动的电荷会在空间产生电磁波，B符合题意；
C．电磁铁的原理是利用电流的磁效应制成的，麦克风是电磁感应现象，C不符合题意；
D．能量量子化的理论是由普朗克提出的，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】当闭合回路中的磁通量发生变化时回路中产生感应电流，结合物理学史进行分析判断。
8．【答案】D
【知识点】磁感应强度；左手定则—磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】由题可知，dh导线到c和e距离相等，则dh导线中的电流在c和e产生的磁感应强度大小均为B0，由安培定则可知，在c产生的磁感应强度的方向为bc，在e产生的磁感应强度的方向为ef，hg中电流是dh中电流强度的两倍，hg导线到c和e距离相等，则hg导线中的电流在c和e产生的磁感应强度大小均为2B0，由安培定则可知，在c产生的磁感应强度的方向为bc，在e产生的磁感应强度的方向为ea，由于c点磁感应强度大小为B，在c产生的合磁感应强度为
则e点的合磁感应强度大小为
故答案为：D。
【分析】根据左手定则得出通电导线周围的磁感应强度，结合磁感应强度的合成得出E点的磁感应强度。
9．【答案】A,C
【知识点】安培定则；磁通量；楞次定律
【解析】【解答】AB．将条形磁铁插入线圈或从线圈中抽出的过程，穿过线圈的磁通量发生了变化，线圈中产生了感应电流，线圈与条形磁铁会发生相互作用，根据楞次定律的推论“来拒去留”可知，在将磁铁插入线圈的过程中，线圈与磁铁相互排斥，导致电子秤的示数大于m0，在抽出磁铁的过程中，线圈与磁铁相互吸引，导致电子秤的示数小于m0，A符合题意，B不符合题意；
C．根据楞次定律和安培定则可判断，将一条形磁铁的N极加速插向线圈时，线圈中产生的感应电流方向为逆时针方向（俯视），C符合题意；
D．磁铁N极速插向线圈的过程中，磁铁受到重力、拉力、斥力作用，重力和拉力的合力做的功等于线圈中产生的焦耳热，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】将条形磁铁插入线圈或从线圈中抽出的过程根据磁通量的表达式得出线圈中是否产生感应电流，结合楞次定律得出电子秤的示数和m0的大小关系，通过楞次定律和安培定则得出感应电流的方向。
10．【答案】B,C,D
【知识点】电磁波的发射、传播与接收；电磁波谱
【解析】【解答】A．根据热辐射的定义可知，一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫作热辐射，A正确，不符合题意；
B．医院里“γ手术刀”是一种γ射线，可以在真空中传播；超声波是一种纵波，超声波的传播需要介质，在真空中不能传播；它们在满足一定条件下均能发生干涉、衍射，B错误，符合题意；
C．麦克斯韦建立了电磁场理论：变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场；并预言了电磁波的存在，而赫兹用实验证实电磁波存在，C错误，符合题意；
D．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，与材料的种类及其表面状况无关，D错误，符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】超声波在真空中不能传播；赫兹利用实验验证了电磁波的存在；黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。
11．【答案】B,C
【知识点】安培定则；磁通量
【解析】【解答】AB．根据安培定则，可知左侧导线在右侧的磁感线方向向下，右侧导线在左侧的磁感线方向向上，可知，在两根导线之间中线位置的磁感应强度为0，两导线之间的区域，中线左侧磁场方向向下，中线右侧磁场方向向上，可知在B位置穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向上，在A位置穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向下，A不符合题意，B符合题意；
CD．根据上述可知，从左往右，磁感应强度先减小后增大，则从A到B穿过线圈的磁通量先减小再增大，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】根据安培定则得出导线周围的磁感线方向，从而得出AB位置穿过线圈的磁感线方向，结合磁通量的表达式得出A到B穿过线圈的磁通量变化情况。
12．【答案】A,B
【知识点】磁通量
【解析】【解答】A．由位置1运动到位置2的过程中，线框在磁场中的有效面积减小，穿过线框的磁通量减小，由位置2向右运动到位置3时，线框在磁场中的有效面积增大，穿过线框的磁通量增大。A符合题意；
B．位于位置1时，线框在磁场中的有效面积为
故穿过线框的磁通量为
B符合题意；
C．位于位置2时，线框与磁场方向平行，故线框在磁场中的有效面积为0，故穿过线框的磁通量为0，C不符合题意；
D．位于位置3时，线框在磁场中的有效面积为
故穿过线框的磁通量为
D不符合题意。
故答案为：AB。
【分析】根据磁通量的表达式得出每个位置时穿过金属线框的磁通量的大小以及磁通量的变化情况。
13．【答案】（1）解：磁极间的磁感应强度的大小
（2）解：磁极间的磁感应强度的大小与导线中通过的电流无关，仍为0.4T
（3）解：导线所受磁场力的大小
【知识点】磁感应强度；安培力
【解析】【分析】（1）根据安培力的表达式得出磁极的磁感应强度的大小；
（2） 磁极间的磁感应强度的大小与导线中通过的电流无关 ；
（3）利用安培力的表达式得出导线所受磁场力的大小。
14．【答案】（1）解：穿过线圈的磁通量 的大小
（2）解：线圈以右边界为转轴按箭头方向转动，当转过 时，穿过磁场的有效面积未变，所以磁通量为
（3）解：在线圈移出磁场前，为了使线圈不产生感应电流，磁通量应保持不变，则有
解得
【知识点】磁通量
【解析】【分析】（1）根据磁通量的表达式得出穿过线圈的磁通量；
（2）结合磁通量的表达式得出转过 时穿过线圈的磁通量；
（3）在线圈移出磁场前 ，磁通量保持不变，从而得出 导出与的关系式。
15．【答案】（1）解：根据题意，由公式 可得，通过线圈 的磁通量为
通过线圈 的磁通量为
通过线圈 的磁通量为
通过三个线圈的磁通量总和为
（2）解：根据题意，要使通过三个线圈的磁通量总和 ，则有
解得
【知识点】磁通量
【解析】【分析】（1）已知磁感应强度的大小，结合有效面积及磁通量的表达式可以求出磁通量的大小；
（2）当总的磁通量等于0时，利用磁通量的表达式可以求出叠加的磁通量方向及大小。
16．【答案】（1）解：无线电波属于电磁波，在空气中的传播速度大约是
（2）解：
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【分析】（1）无线电波属于电磁波，传播的速度为光速；
（2）结合电磁波传播的波长与频率的关系得出无线电波的波长。
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