本章易错过关(五)
1.AB [解析] 麦克斯韦推算出电磁波速度等于光速,并提出光是以波动形式传播的一种电磁振动,故A正确;电磁波具有能量,如食物中的水分子在微波炉微波的作用下热运动加剧,温度升高,故B正确;电场和磁场的相互“激发”的电磁波传播不需要介质,故C错误;X射线片可以用于诊断病情,γ射线可以摧毁病变的细胞,这两类电磁波频率较高,波长较短,故D错误.
2.B [解析] 红外线的波长比红光的波长长,所有物体都辐射红外线,无论其温度高低,只是热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强,A、D错误;红外线的显著作用是热效应,利用它可以加热物体,B正确;红外线的波长在电磁波谱中是比较长的,其衍射现象比较明显,穿透能力比较弱,C错误.
3.C [解析] 地磁反转期间,对依靠磁场进行导航的物种会有影响,A错误;地磁场能使太阳辐射的高能带电粒子发生偏转,对地球的生物有一定的保护作用,若地磁场处于最弱的状态时,会对地球生物的生存有影响,B错误;当太阳辐射的高能粒子直接轰击地球的大气层时,可能引发一些疾病,C正确;地球磁场的反转不可能是瞬间发生,而是一个缓慢、渐进的过程,D错误.
4.A [解析] 由v=λf,得f= Hz=6×107 Hz.
5.B [解析] 由光子的能量公式,即 ε=hν,可知频率越大光子能量越大,光子的能量与光源强度无关,而根据公式ν=可得,波长越长,光子的频率越小,A、C、D错误,B正确.
6.B [解析] 条形磁铁磁感线外部是由N极出发终止于S极,甲图反了,A错误;乙图为直线电流的磁感线分布图,符合右手螺旋定则,B正确;磁场是真实存在的,磁感线不是真实存在的,C错误;丁图为法拉第圆盘发电机,利用了“磁生电”的现象,D错误.
7.B [解析] 电流的磁效应是奥斯特发现的,揭示了电与磁的内在联系,故A错误;由图示中的磁场方向可知,感应电流产生的磁场向上,根据右手螺旋定则,线圈中此时的电流方向(俯视)为逆时针,故B正确;电线圈中的电流足够大,若电流大小保持不变,线圈内的磁通量不发生变化,则组织中不会产生感应电流,故C错误;作用于头皮磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小,其国际单位为特斯拉,故D错误.
8.BC [解析] 先闭合S1,稳定后再闭合S2,L2中的磁通量不会变化,不会产生感应电流,不能使电流表指针偏转,A不符合题意;先闭合S2,过一会儿再闭合S1,L1中的磁通量增大,引起L2中的磁通量增大,会产生感应电流,能使电流表指针偏转,B符合题意;S1、S2均闭合,电流表指针不偏转,突然断开S1,L1中的磁通量减小,引起L2中的磁通量减小,会产生感应电流,能使电流表指针偏转,C符合题意;S1、S2均闭合,电流表指针不偏转,突然断开S2,L2中不会产生感应电流,不能使电流表指针偏转,D不符合题意.
9.D [解析] 当线圈水平放置沿A1B1方向快速移动时,电流计指针不偏转,说明线圈中磁通量不变,直导线CD中无电流.当线圈沿C1D1方向快速移动时,电流计指针偏转,说明线圈中磁通量有变化,则直导线AB中有电流,D正确.
10.C [解析] 根据安培定则,作出两通电导线A、B在C处产生的磁感应强度,如图所示,根据矢量合成法则可得BC=2B0cos 30°=B0,方向与AB连线平行,A、B错误;当导线中通有A到B方向的电流时,根据安培定则可得导线在小磁针位置产生垂直纸面向外的磁场,所以小磁针的N极将垂直纸面向外转动,而不是在纸面内转动,C正确,D错误.
11.(1)9.4×1030个 (2)3.76×1023个 4×10-4 W
[解析] (1)每个能量子的能量
ε=hν= J≈1.06×10-27 J
则每秒电台从天线发射能量子数N=≈9.4×1030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,半径为R的球面积S=4πR2,而环状天线的有效接收面积S'=πr2
所以n=N=N=9.4×1030×个=3.76×1023个
接收功率
P收==3.76×1023×1.06×10-27 W≈4×10-4 W
12.(1)BS (2)BS (3)-2BS
[解析] (1)穿过线圈平面的磁通量为Φ1=BS
(2)当线圈绕OO'轴转过60°时,穿过线圈平面的磁通量为Φ2=BSsin 30°=BS
(3)线圈从初始位置转过180°时,穿过线圈平面的磁通量为Φ3=-BS
磁通量变化量为ΔΦ=Φ3-Φ1=-2BS本章易错过关(五)建议用时:40分钟
一、选择题(本题共10小题)
1.(多选)关于电磁波,以下说法中正确的是 ( )
A.麦克斯韦推算出电磁波速度等于光速,并提出光是以波动形式传播的一种电磁振动
B.电磁波具有能量,如食物中的水分子在微波炉微波的作用下热运动加剧,温度升高
C.同水波和声波的传播一样,电场和磁场的相互“激发”的电磁波传播也离不开介质
D.X射线片可以用于诊断病情,γ射线可以摧毁病变的细胞,这两类电磁波波长较长
2.下列关于红外线的说法中正确的是 ( )
A.红外线的波长比红光的波长短
B.利用红外线的热效应可以加热物体
C.红外遥感是利用红外线的穿透能力强
D.高温物体辐射红外线, 低温物体不辐射红外线
3.在宇宙环境中,地磁场保护着地球,地质记录表明,自地球在46亿年前形成以来,已经有过数百次地磁反转,也就是说,地球的磁场在“反极性”(地磁场方向与现在的方向相反)和“正极性”(地磁场方向与现在的方向相同)之间不断变换.物理学家的研究认为,地球的磁极反转在未来仍可能会发生.下列关于地磁反转期间的说法正确的是 ( )
A.对依靠磁场进行导航的物种不会有影响
B.若地磁场处于最弱的状态时,就不会对地球生物的生存有影响
C.太阳辐射的高能粒子直接轰击地球的大气层,可能引发一些疾病
D.地球磁场的反转可能是瞬间发生,而不是一个缓慢、渐进的过程
4.已知真空中的电磁波波速是3×108 m/s.在真空中波长是5 m的无线电波,它的频率是 ( )
A.6×107 Hz B.1.5×109 Hz
C.8×108 Hz D.1.7×108 Hz
5.[2024·广东深圳中学月考] 光刻机通过一系列的光源能量,将光束透射过画着线路图的掩膜,用透镜将线路图成比例缩小后映射到涂有化学层的硅片上,受到光线照射的部分,可以被冲洗掉,在硅片上就得到了掩膜上的电路图.芯片的制作过程需要用光子能量较大的光照射,应选用的光源是 ( )
A.波长长的光源 B.频率大的光源
C.强度小的光源 D.强度大的光源
6.[2024·辽宁鞍山一中月考] 如图甲、乙、丙、丁所示,下列关于四幅图的说法正确的是 ( )
A.甲图为条形磁铁的磁感线分布图
B.乙图为直线电流的磁感线分布图
C.丙图中通电螺线管周围产生的磁场和磁感线都是真实存在的
D.丁图为法拉第圆盘发电机,利用“电生磁”的现象制作而成
7.[2024·河北衡水中学月考] 如图所示的经颅磁刺激联合脑电图(TMS-EEG)技术是一种无创的技术,通电线圈作用于头皮产生强而短暂的磁脉冲刺激大脑皮层,诱导组织中产生感应电流,导致局限区域皮层神经元的去极化和激活.以下说法正确的是 ( )
A.电流的磁效应是法拉第发现的,揭示了电与磁的内在联系
B.由图示中的磁场方向可判断线圈中此时的电流方向(俯视)为逆时针
C.只要通电线圈中的电流足够大,即可诱导组织中产生感应电流
D.作用于头皮磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小,其国际单位为韦伯
8.(多选)[2024·安徽淮北一中月考] 线圈L1、L2绕在同一个铁芯上,组成如图所示的电路,开始时,开关S1、S2均断开,下列操作能使电流表指针偏转的是( )
A.先闭合S1,稳定后再闭合S2
B.先闭合S2,过一会儿再闭合S1
C.S1、S2均闭合,电流表指针不偏转,突然断开S1
D.S1、S2均闭合,电流表指针不偏转,突然断开S2
9.[2024·湖北黄冈中学月考] 兴趣小组利用多匝线圈和灵敏电流计制作了一个简易的电流探测仪,用于检测埋在地下的通电导线,如图甲所示.地面表层有两根有绝缘皮包裹的垂直长导线AB、CD,如图乙所示.当线圈水平放置沿A1B1方向快速移动时,电流计指针不偏转.当线圈水平放置沿C1D1方向快速移动时,电流计指针偏转.下列说法正确的是( )
A.两根导线中都有电流
B.两根导线中都无电流
C.AB中无电流,CD中有电流
D.AB中有电流,CD中无电流
10.[2024·广西南宁三中月考] 如图甲所示,ABC构成等边三角形,两通电导线A、B在C处产生磁场的磁感应强度大小均为B0,如图乙所示,小磁针悬挂在直导线正上方,在直导线AB中通有自A向B方向的电流.下列说法正确的是 ( )
A.C处磁场的磁感应强度大小是2B0
B.C处磁场的磁感应强度方向垂直于AB连线
C.小磁针的N极将会垂直纸面向外转动
D.小磁针会在纸面内顺时针旋转90°
二、计算题(本题共2小题)
11.某广播电台的发射功率为10 kW,发射的是在空气中波长为187.5 m的电磁波,电磁波在空气中的传播速度可认为是光速.(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,光速c=3×108 m/s)
(1)该电台每秒从天线发射多少个能量子
(2)若发射的能量子在以天线为球心的同一球面上的分布视为均匀的,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.
12.[2024·陕西长安一中月考] 如图所示,线圈面积为S,线圈平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直.设图示情况下的磁通量为正值.
(1)若线圈为n匝,穿过线圈平面的磁通量为多少
(2)当线圈绕OO'轴转过60°时,穿过线圈平面的磁通量为多少
(3)线圈从初始位置转过180°时,穿过线圈平面的磁通量变化了多少 (共24张PPT)
本章易错过关(五)
一、选择题
二、计算题
一、选择题
1.(多选)关于电磁波，以下说法中正确的是( )
AB
A.麦克斯韦推算出电磁波速度等于光速，并提出光是以波动形式传播的一种电磁振动
B.电磁波具有能量，如食物中的水分子在微波炉微波的作用下热运动加剧，温度升高
C.同水波和声波的传播一样，电场和磁场的相互“激发”的电磁波传播也离不开介质
D.射线片可以用于诊断病情， 射线可以摧毁病变的细胞，这两类电磁波波长较长
[解析] 麦克斯韦推算出电磁波速度等于光速，并提出光是以波动形式传播的一种电磁振动，故A正确；电磁波具有能量，如食物中的水分子在微波炉微波的作用下热运动加剧，温度升高，故B正确；电场和磁场的相互“激发”的电磁波传播不需要介质，故C错误；射线片可以用于诊断病情， 射线可以摧毁病变的细胞，这两类电磁波频率较高，波长较短，故D错误.
2.下列关于红外线的说法中正确的是 ( )
B
A.红外线的波长比红光的波长短
B.利用红外线的热效应可以加热物体
C.红外遥感是利用红外线的穿透能力强
D.高温物体辐射红外线, 低温物体不辐射红外线
[解析] 红外线的波长比红光的波长长,所有物体都辐射红外线,无论其温度高低,只是热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强,A、D错误；红外线的显著作用是热效应，利用它可以加热物体，B正确；红外线的波长在电磁波谱中是比较长的，其衍射现象比较明显，穿透能力比较弱，C错误.
3.在宇宙环境中，地磁场保护着地球，地质记录表明，自地球在46亿年前形成以来，已经有过数百次地磁反转，也就是说，地球的磁场在“反极性”(地磁场方向与现在的方向相反)和“正极性”(地磁场方向与现在的方向相同)之间不断变换.物理学家的研究认为，地球的磁极反转在未来仍可能会发生.下列关于地磁反转期间的说法正确的是( )
C
A.对依靠磁场进行导航的物种不会有影响
B.若地磁场处于最弱的状态时，就不会对地球生物的生存有影响
C.太阳辐射的高能粒子直接轰击地球的大气层，可能引发一些疾病
D.地球磁场的反转可能是瞬间发生，而不是一个缓慢、渐进的过程
[解析] 地磁反转期间，对依靠磁场进行导航的物种会有影响，A错误；地磁场能使太阳辐射的高能带电粒子发生偏转，对地球的生物有一定的保护作用，若地磁场处于最弱的状态时，会对地球生物的生存有影响，B错误；当太阳辐射的高能粒子直接轰击地球的大气层时，可能引发一些疾病，C正确；地球磁场的反转不可能是瞬间发生，而是一个缓慢、渐进的过程，D错误.
4.已知真空中的电磁波波速是.在真空中波长是的无线电波，它的频率是( )
A
A. B. C. D.
[解析] 由，得.
5.[2024·广东深圳中学月考] 光刻机通过一系列的光源能量，将光束透射过画着线路图的掩膜，用透镜将线路图成比例缩小后映射到涂有化学层的硅片上，受到光线照射的部分，可以被冲洗掉，在硅片上就得到了掩膜
B
A.波长长的光源 B.频率大的光源 C.强度小的光源 D.强度大的光源
[解析] 由光子的能量公式，即,可知频率越大光子能量越大，光子的能量与光源强度无关，而根据公式可得，波长越长，光子的频率越小，A、C、D错误，B正确.
上的电路图.芯片的制作过程需要用光子能量较大的光照射，应选用的光源是( )
6.[2024·辽宁鞍山一中月考] 如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于四幅图的说法正确的是( )
B
A.甲图为条形磁铁的磁感线分布图
B.乙图为直线电流的磁感线分布图
C.丙图中通电螺线管周围产生的磁场和磁感线都是真实存在的
D.丁图为法拉第圆盘发电机，利用“电生磁”的现象制作而成
[解析] 条形磁铁磁感线外部是由极出发终止于极，甲图反了，A错误；乙图为直线电流的磁感线分布图，符合右手螺旋定则，B正确；磁场是真实存在的，磁感线不是真实存在的，C错误；丁图为法拉第圆盘发电机，利用了“磁生电”的现象，D错误.
7.[2024·河北衡水中学月考] 如图所示的经颅磁刺激联合脑电图(TMS-EEG)技术是一种无创的技术，通电线圈作用于头皮产生强而短暂的磁脉冲刺激大脑皮层，诱导组织中产生感应电流，导致局限区域皮层神经元的去极化和激活.以下说法正确的是( )
B
A.电流的磁效应是法拉第发现的，揭示了电与磁的内在联系
B.由图示中的磁场方向可判断线圈中此时的电流方向(俯视)为逆时针
C.只要通电线圈中的电流足够大，即可诱导组织中产生感应电流
D.作用于头皮磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，其国际单位为韦伯
[解析] 电流的磁效应是奥斯特发现的，揭示了电与磁的内在联系，故A错误；由图示中的磁场方向可知，感应电流产生的磁场向上，根据右手螺旋定则，线圈中此时的电流方向(俯视)为逆时针，故B正确；电线圈中的电流足够大，若电流大小保持不变，线圈内的磁通量不发生变化，则组织中不会产生感应电流，故C错误；作用于头皮磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，其国际单位为特斯拉，故D错误.
8.(多选)[2024·安徽淮北一中月考] 线圈、绕在同一个铁芯上，组成如图所示的电路，开始时，开关、均断开，下列操作能使电流表指针偏转的是( )
BC
A.先闭合，稳定后再闭合
B.先闭合，过一会儿再闭合
C.、均闭合，电流表指针不偏转，突然断开
D.、均闭合，电流表指针不偏转，突然断开
[解析] 先闭合，稳定后再闭合，中的磁通量不会变化，不会产生感应电流，不能使电流表指针偏转，A不符合题意；先闭合，过一会儿再闭合，中的磁通量增大，引起中的磁通量增大，会产生感应电流，能使电流表指针偏转，B符合题意；、均闭合，电流表指针不偏转，突然断开，中的磁通量减小，
引起中的磁通量减小，会产生感应电流，能使电流表指针偏转，C符合题意；、均闭合，电流表指针不偏转，突然断开，中不会产生感应电流，不能使电流表指针偏转，D不符合题意.
9.[2024·湖北黄冈中学月考] 兴趣小组利用多匝线圈和灵敏电流计制作了一个简易的电流探测仪，用于检测埋在地下的通电导线，如图甲所示.地面表层有两根有绝缘皮包裹的垂直长导线、，如图乙所示.当线圈水平放置沿方向快速移动时，电流计指针不偏转.当线圈水平放置沿方向快速移动时，电流计指针偏转.下列说法正确的是( )
D
A.两根导线中都有电流 B.两根导线中都无电流
C.中无电流，中有电流 D.中有电流，中无电流
[解析] 当线圈水平放置沿方向快速移动时，电流计指针不偏转，说明线圈中磁通量不变，直导线中无电流.当线圈沿方向快速移动时，电流计指针偏转，说明线圈中磁通量有变化，则直导线中有电流，D正确.
10.[2024·广西南宁三中月考] 如图甲所示，构成等边三角形，两通电导线、在处产生磁场的磁感应强度大小均为，如图乙所示，小磁针悬挂在直导线正上方，在直导线中通有自向方向的电流.下列说法正确的是( )
C
A.处磁场的磁感应强度大小是
B.处磁场的磁感应强度方向垂直于连线
C.小磁针的极将会垂直纸面向外转动
D.小磁针会在纸面内顺时针旋转
[解析] 根据安培定则，作出两通电导线A、B在C处产生的磁感应强度，如图所示，根据矢量合成法则可得，方向与连线平行，A、B错误；当导线中通有A到B方向的电流时，根据安培定则可得导线在小磁针位置产生垂直纸面向外的磁场，所以小磁针的极将垂直纸面向外转动，而不是在纸面内转动，C正确，D错误.
二、计算题
11.某广播电台的发射功率为，发射的是在空气中波长为的电磁波，电磁波在空气中的传播速度可认为是光速.(普朗克常量，
光速)
(1) 该电台每秒从天线发射多少个能量子？
[答案] 个
[解析] 每个能量子的能量
则每秒电台从天线发射能量子数个
(2) 若发射的能量子在以天线为球心的同一球面上的分布视为均匀的，求在离天线处，直径为的环状天线每秒接收的能量子个数以及接收功率.
[答案] 个
[解析] 设环状天线每秒接收能量子数为个，以电台发射天线为球心，半径为的球面积，而环状天线的有效接收面积
所以个个
接收功率
12.[2024·陕西长安一中月考] 如图所示，线圈面积为，线圈平面与磁感应强度为的匀强磁场方向垂直.设图示情况下的磁通量为正值.
(1) 若线圈为匝，穿过线圈平面的磁通量为多少？
[答案]
[解析] 穿过线圈平面的磁通量为
(2) 当线圈绕轴转过 时，穿过线圈平面的磁通量为多少？
[答案]
[解析] 当线圈绕轴转过 时，穿过线圈平面的磁通量为
(3) 线圈从初始位置转过 时，穿过线圈平面的磁通量变化了多少？
[答案]
[解析] 线圈从初始位置转过 时，穿过线圈平面的磁通量为
磁通量变化量为
