第十三章 电磁感应与电磁波初步 练习题（含答案）2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第三册

第十三章 电磁感应与电磁波初步 练习题2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第三册
一、选择题。
1、如图所示，带负电的金属环绕轴以一定的角速度匀速旋转，从右向左看为逆时针方向，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（　　）
A．N极沿轴线向右 B．N极沿轴线向左
C．N极竖直向下 D．N极竖直向上
2、如图所示，两根垂直纸面的导线a、b中通有大小相等的电流，两导线旁有一点P，P点到a、b的距离相等。要使P点的磁场方向水平向右，则a、b中电流方向为(　　)
A．都向外
B．都向里
C．a中电流向外，b中电流向里
D．a中电流向里，b中电流向外
3、（双选）如图所示，A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回路A中接有电源，回路B中接有灵敏电流计，下列操作及相应的结果可能的是(　　)
A．先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转
B．S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转
C．先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转
D．S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指针偏转
4、（双选）关于电磁波谱，下列说法中正确的是(　　)
A．在真空中各种电磁波的传播速度都相同
B．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高
C．紫外线比紫光的波长长
D．在电磁波谱中，波长最长的是γ射线
5、能正确解释黑体辐射实验规律的是(　　)
A．能量的连续经典理论
B．普朗克提出的能量量子化理论
C．以上两种理论体系任何一种都能解释
D．牛顿提出的能量微粒说
6、磁场中某区域的磁感线如图所示，则(　　)
A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＞Bb
B．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＜Bb
C．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小
D．a处没有磁感线，所以磁感应强度为零
7、1822年建立的“分子电流假说”，初步确立了“磁场的电本质”。“分子电流假说”是由哪位科学家提出的（　　）
A．安培 B．库仑 C．奥斯特 D．洛伦兹
8、如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与水平方向的夹角为30°，一面积为S的矩形线圈处于磁场中，并绕着它的一条边从水平位置Ⅰ(图中实线位置)转到竖直位置Ⅱ(图中虚线位置)。则在此过程中磁通量的变化量的大小为(　　)
A．BS　　B．BS　　C．BS　　D．2BS
9、如图所示，一线圈放在通电螺线管的正中间A处，现向右移动到B处，则在移动过程中通过线圈的磁通量如何变化(　　)
A．变大　　　B．变小 C．不变 D．无法确定
10、（双选）关于紫外线的作用和特性，下列说法正确的是(　　)
A．一切物体都在不停地辐射紫外线
B．紫外线能杀菌消毒是因为紫外线具有较高的能量，可以穿透细胞膜
C．紫外线具有较强的穿透能力，可以穿透人的皮肤、破坏内脏器官
D．紫外线具有荧光作用
11、对于黑体辐射的实验规律，下列说法正确的是(　　)
A．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加
B．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
C．黑体辐射的强度与波长无关
D．黑体辐射无任何实验规律
12、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(　　)
13、指南针是我国古代四大发明之一，东汉学者王充在《论衡》一书中描述的“司南”是人们公认的最早的磁性定向工具，关于指南针能指示南北方向是由于 (　 　)
A．指南针的两个磁极相互吸引 B．指南针的两个磁极相互排斥
C．指南针能吸引铁、铝、镍等物质 D．地磁场对指南针的作用
14、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
15、如图所示，a、b、c三个闭合线圈放在同一平面内，当线圈a中有顺时针的电流I通过时，穿过三个线圈的磁通量分别为Φa、Φb、Φc，则(　　)
A．Φa＜Φb＜Φc B．Φa＞Φb＞Φc
C．Φa＜Φc＜Φc D．Φa＞Φc＞Φb
16、太阳风暴袭击地球时，不仅会影响通信，威胁卫星，而且会破坏臭氧层。臭氧层作为地球的保护伞，是因为臭氧能吸收太阳辐射中(　　)
A．波长较短的可见光 B．波长较长的可见光
C．波长较短的紫外线 D．波长较长的红外线
二、填空含实验题。
17、当螺线管中通入如图所示的电流时，位于B端附近的小磁针______（选填“会”或“不会”）发生偏转，螺线管A端的磁极是______（选填“N极”或“S极”）。
18、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，开始时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吸引力；右侧的磁铁受到的静摩擦力的方向 。
(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： 。
三、计算题。
19、如图所示，线圈平面与水平方向夹角θ＝60°，磁感线竖直向下，线圈平面面积S＝0.4 m2，匀强磁场磁感应强度B＝0.6 T，则穿过线圈的磁通量Φ为多少？把线圈以cd为轴顺时针转过120°角，则通过线圈磁通量的变化量为多少？
20、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。
21、微波炉的工作应用了一种电磁波——微波(微波的频率为2.45×109Hz)。食物中的水分子在微波的作用下加剧了热运动，内能增加，温度升高，食物增加的能量是微波给它的。下表是某微波炉的部分技术参数，问：
(1)该微波炉内磁控管产生的微波波长是多少？
(2)该微波炉在使用微波挡工作时的额定电流是多少？
(3)如果做一道菜，使用微波挡需要正常工作30 min，则做这道菜需消耗多少电能？
22、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)
第十三章 电磁感应与电磁波初步 练习题2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第三册
一、选择题。
1、如图所示，带负电的金属环绕轴以一定的角速度匀速旋转，从右向左看为逆时针方向，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（　　）
A．N极沿轴线向右 B．N极沿轴线向左
C．N极竖直向下 D．N极竖直向上
【答案】B
2、如图所示，两根垂直纸面的导线a、b中通有大小相等的电流，两导线旁有一点P，P点到a、b的距离相等。要使P点的磁场方向水平向右，则a、b中电流方向为(　　)
A．都向外
B．都向里
C．a中电流向外，b中电流向里
D．a中电流向里，b中电流向外
【答案】C　
3、（双选）如图所示，A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回路A中接有电源，回路B中接有灵敏电流计，下列操作及相应的结果可能的是(　　)
A．先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转
B．S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转
C．先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转
D．S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指针偏转
【答案】AD
4、（双选）关于电磁波谱，下列说法中正确的是(　　)
A．在真空中各种电磁波的传播速度都相同
B．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高
C．紫外线比紫光的波长长
D．在电磁波谱中，波长最长的是γ射线
【答案】AB　
5、能正确解释黑体辐射实验规律的是(　　)
A．能量的连续经典理论
B．普朗克提出的能量量子化理论
C．以上两种理论体系任何一种都能解释
D．牛顿提出的能量微粒说
【答案】B　
6、磁场中某区域的磁感线如图所示，则(　　)
A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＞Bb
B．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＜Bb
C．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小
D．a处没有磁感线，所以磁感应强度为零
【答案】B　
7、1822年建立的“分子电流假说”，初步确立了“磁场的电本质”。“分子电流假说”是由哪位科学家提出的（　　）
A．安培 B．库仑 C．奥斯特 D．洛伦兹
【答案】A
8、如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与水平方向的夹角为30°，一面积为S的矩形线圈处于磁场中，并绕着它的一条边从水平位置Ⅰ(图中实线位置)转到竖直位置Ⅱ(图中虚线位置)。则在此过程中磁通量的变化量的大小为(　　)
A．BS　　B．BS　　C．BS　　D．2BS
【答案】C　
9、如图所示，一线圈放在通电螺线管的正中间A处，现向右移动到B处，则在移动过程中通过线圈的磁通量如何变化(　　)
A．变大　　　B．变小 C．不变 D．无法确定
【答案】B　
10、（双选）关于紫外线的作用和特性，下列说法正确的是(　　)
A．一切物体都在不停地辐射紫外线
B．紫外线能杀菌消毒是因为紫外线具有较高的能量，可以穿透细胞膜
C．紫外线具有较强的穿透能力，可以穿透人的皮肤、破坏内脏器官
D．紫外线具有荧光作用
【答案】BD　
11、对于黑体辐射的实验规律，下列说法正确的是(　　)
A．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加
B．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
C．黑体辐射的强度与波长无关
D．黑体辐射无任何实验规律
【答案】A　
12、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　
13、指南针是我国古代四大发明之一，东汉学者王充在《论衡》一书中描述的“司南”是人们公认的最早的磁性定向工具，关于指南针能指示南北方向是由于 (　 　)
A．指南针的两个磁极相互吸引 B．指南针的两个磁极相互排斥
C．指南针能吸引铁、铝、镍等物质 D．地磁场对指南针的作用
【答案】D
14、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　
15、如图所示，a、b、c三个闭合线圈放在同一平面内，当线圈a中有顺时针的电流I通过时，穿过三个线圈的磁通量分别为Φa、Φb、Φc，则(　　)
A．Φa＜Φb＜Φc B．Φa＞Φb＞Φc
C．Φa＜Φc＜Φc D．Φa＞Φc＞Φb
【答案】B　
16、太阳风暴袭击地球时，不仅会影响通信，威胁卫星，而且会破坏臭氧层。臭氧层作为地球的保护伞，是因为臭氧能吸收太阳辐射中(　　)
A．波长较短的可见光 B．波长较长的可见光
C．波长较短的紫外线 D．波长较长的红外线
【答案】C　
二、填空含实验题。
17、当螺线管中通入如图所示的电流时，位于B端附近的小磁针______（选填“会”或“不会”）发生偏转，螺线管A端的磁极是______（选填“N极”或“S极”）。
【答案】会 N极
18、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，开始时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吸引力；右侧的磁铁受到的静摩擦力的方向 。
(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）向右 （2）减速 （3）加速
三、计算题。
19、如图所示，线圈平面与水平方向夹角θ＝60°，磁感线竖直向下，线圈平面面积S＝0.4 m2，匀强磁场磁感应强度B＝0.6 T，则穿过线圈的磁通量Φ为多少？把线圈以cd为轴顺时针转过120°角，则通过线圈磁通量的变化量为多少？
【答案】0.12 Wb　0.36 Wb
【解析】线圈在垂直磁场方向上的投影面积
S⊥＝Scos 60°＝0.4×0.5 m2＝0.2 m2
穿过线圈的磁通量Φ＝BS⊥＝0.6×0.2 Wb＝0.12 Wb
线圈以cd为轴顺时针方向转过120°角后变为与磁场垂直，但由于此时磁感线从线圈平面穿入的方向与原来相反，故此时通过线圈的磁通量
Φ2＝－BS＝－0.6×0.4 Wb＝－0.24 Wb
故磁通量的变化量
ΔΦ＝|Φ2－Φ|＝|－0.24－0.12| Wb＝0.36 Wb。
20、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)。
21、微波炉的工作应用了一种电磁波——微波(微波的频率为2.45×109Hz)。食物中的水分子在微波的作用下加剧了热运动，内能增加，温度升高，食物增加的能量是微波给它的。下表是某微波炉的部分技术参数，问：
(1)该微波炉内磁控管产生的微波波长是多少？
(2)该微波炉在使用微波挡工作时的额定电流是多少？
(3)如果做一道菜，使用微波挡需要正常工作30 min，则做这道菜需消耗多少电能？
【答案】(1)0.12 m　 (2)5 A　 (3)1.98×106 J
【解析】(1)微波炉产生的微波的波长为
λ＝＝ m≈0.12 m。
(2)微波挡工作时的额定电流为
I＝＝ A＝5 A
(3)消耗的电能ΔE＝W＝Pt＝1 100×1 800 J＝1.98×106 J。
22、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。