第13章 电磁感应与电磁波初步 同步题（含解析）2025-2026学年物理人教版（2019）必修第三册

第13章 电磁感应与电磁波初步 同步题2025-2026学年物理人教版（2019）必修第三册
一、选择题。
1、月球表面周围没有空气，它对物体的引力仅为地球上的1/6，月球表面没有磁场，根据这些特征，在月球上，图中的四种情况能够做到的是(　　)
2、如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef。已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，电流磁场穿过圆面积的磁通量(　　)
A．逐渐增大 B．逐渐减小
C．始终为零 D．不为零，但保持不变
3、如图所示，L为一根无限长的通电直导线，M为一金属环，L过M的圆心，且通以向上的电流I，则(　　)
A．当L中的I发生变化时，环中有感应电流
B．当M左右平移时，环中有感应电流
C．当M保持水平，在竖直方向上下移动时环中有感应电流
D．只要L与M保持垂直，则以上几种情况，环中均无感应电流
4、关于电磁波的应用，下列说法不正确的是( )
A.无线电波广泛应用于通信和广播
B.红外线探测器能探测出物体的红外辐射
C.适量的紫外线照射，对人体健康有益
D.γ射线穿透能力不强，可用来检查金属内部伤痕
5、在自然界生态系统中，蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成食物链，在维持生态平衡方面发挥着重要作用。蛇是老鼠的天敌，它是通过接收热辐射来发现老鼠的。假设老鼠的体温约37 ℃，它发出的最强的热辐射的波长为λmin。根据热辐射理论，λmin与辐射源的绝对温度T的关系近似为Tλmin＝2.90×10－3 m·K。则老鼠发出最强的热辐射的波长为(　　)
A．7.8×10－5 m B．9.4×10－6 m
C．1.16×10－4 m D．9.7×10－8 m
6、某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，c表示光速，h为普朗克常量，则激光器每秒发射的光量子数为(　　)
A. B. C. D．λPhc
7、下图中，已标出电流及电流产生的磁场方向，其中正确的是(　　)
8、一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右，一面积为S的矩形线圈abcd如图所示放置，平面abcd与竖直方向成θ角，将abcd绕ad轴转180°角，则穿过线圈平面的磁通量的变化量是(　　)
A．0 B．2BS C．2BScos θ D．2BSsin θ
9、（双选）图中能产生感应电流的是(　　)
10、下列电磁波中频率最高的是( )
A.红外线 B.γ射线 C.紫外线 D.无线电波
11、两束能量相同的色光，都垂直地照射到物体表面，第一束光在某段时间内打在物体上的光子数与第二束光在相同时间内打在物体表面上的光子数之比为4∶5，则这两束光的光子能量和波长之比为(　　)
A．4∶5　4∶5 B．5∶4　4∶5
C．5∶4　5∶4 D．4∶5　5∶4
12、在磁感应强度为B0、竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直纸面向里，如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中(　　)
A．c、d两点的磁感应强度大小相等
B．a、b两点的磁感应强度大小相等
C．c点的磁感应强度的值最小
D．b点的磁感应强度的值最大
13、如图所示为一通电螺线管，a、b、c是通电螺线管内、外的三点，则三点中磁感线最密处为(　　)
A．a处 B．b处 C．c处 D．无法判断
14、如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框逐渐远离(平动)通电导线，则穿过线框的磁通量将(　　)
A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．保持不变 D．不能确定
15、如图所示是机场的安检人员用金属探测器检查乘客的情景。当探测线圈靠近金属物体时，在金属物体中就会产生电流，如果能检测出这种变化，就可以判定探测线圈附近有金属物体了。下列各图中能反映出金属探测器工作原理的是(　　)
A　　　　　　　　B
C　　　　　　　　D
16、关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是( )
A.电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波
B.在电场的周围总能产生磁场，在磁场的周围总能产生电场
C.电磁波是一种物质，只能在真空中传播
D.电磁波传播的速度总是
二、填空含实验题。
17、(1)地理的南极相当于地磁场的________极，地理的北极相当于地磁场的________极。
(2)磁体之间的相互作用规律是：同名磁极相互________，异名磁极相互________。
(3)电流之间的相互作用规律是：同向电流相互________，异向电流相互________。
(4)丹麦物理学家________发现了电流的磁效应现象。
18、在“探究感应电流的产生”的实验中，小明的四次实验情况分别如图甲、乙、丙、丁所示。
(1)有同学说：“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，就会产生感应电流。”你认为他的说法对吗？________，图________可支持你的结论。
(2)探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系。
A．根据图甲和图乙的实验现象可以得出结论：
_______________________________________________________________。
B．根据图乙和图丁的实验现象可以得出结论：
_________________________________________________________________。
三、计算题。
19、如图所示，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3垂直纸面放置，三根导线及坐标原点恰好位于边长为a的正方形的四个点上，L1与L2中的电流均为2I，方向均垂直于纸面向外，L3中的电流为I，方向垂直纸面向里。已知电流为I的长直导线产生的磁场中，距导线r处的磁感应强度（式中k为常量）。求原点O处的磁感应强度B的大小和方向。
20、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？
21、波长为0.6 μm的红光，从10 m外的交通信号灯传到你的眼睛，大约需要多长时间？它的频率是多少？
22、如图所示，放在马蹄形磁铁两极之间的导体棒ab，当通有自b到a的电流时，导体棒受到方向向右、大小F＝1 N的磁场力的作用，已知导体棒在马蹄形磁铁内部的长度L＝5 cm，通过导体棒的电流大小I＝10 A，求：
(1)导体棒中的电流在其正右侧位置所形成的磁场的磁场方向；
(2)马蹄形磁铁中导体棒所在位置的磁感应强度B的大小．
第13章 电磁感应与电磁波初步 同步题2025-2026学年物理人教版（2019）必修第三册
一、选择题。
1、月球表面周围没有空气，它对物体的引力仅为地球上的1/6，月球表面没有磁场，根据这些特征，在月球上，图中的四种情况能够做到的是(　　)
【答案】D
2、如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef。已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，电流磁场穿过圆面积的磁通量(　　)
A．逐渐增大 B．逐渐减小
C．始终为零 D．不为零，但保持不变
【答案】C　
3、如图所示，L为一根无限长的通电直导线，M为一金属环，L过M的圆心，且通以向上的电流I，则(　　)
A．当L中的I发生变化时，环中有感应电流
B．当M左右平移时，环中有感应电流
C．当M保持水平，在竖直方向上下移动时环中有感应电流
D．只要L与M保持垂直，则以上几种情况，环中均无感应电流
【答案】D　
4、关于电磁波的应用，下列说法不正确的是( )
A.无线电波广泛应用于通信和广播
B.红外线探测器能探测出物体的红外辐射
C.适量的紫外线照射，对人体健康有益
D.γ射线穿透能力不强，可用来检查金属内部伤痕
【答案】D
5、在自然界生态系统中，蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成食物链，在维持生态平衡方面发挥着重要作用。蛇是老鼠的天敌，它是通过接收热辐射来发现老鼠的。假设老鼠的体温约37 ℃，它发出的最强的热辐射的波长为λmin。根据热辐射理论，λmin与辐射源的绝对温度T的关系近似为Tλmin＝2.90×10－3 m·K。则老鼠发出最强的热辐射的波长为(　　)
A．7.8×10－5 m B．9.4×10－6 m
C．1.16×10－4 m D．9.7×10－8 m
【答案】B　
6、某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，c表示光速，h为普朗克常量，则激光器每秒发射的光量子数为(　　)
A. B. C. D．λPhc
【答案】A　
7、下图中，已标出电流及电流产生的磁场方向，其中正确的是(　　)
【答案】D
8、一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右，一面积为S的矩形线圈abcd如图所示放置，平面abcd与竖直方向成θ角，将abcd绕ad轴转180°角，则穿过线圈平面的磁通量的变化量是(　　)
A．0 B．2BS C．2BScos θ D．2BSsin θ
【答案】C　
9、（双选）图中能产生感应电流的是(　　)
【答案】BD　
10、下列电磁波中频率最高的是( )
A.红外线 B.γ射线 C.紫外线 D.无线电波
【答案】B
11、两束能量相同的色光，都垂直地照射到物体表面，第一束光在某段时间内打在物体上的光子数与第二束光在相同时间内打在物体表面上的光子数之比为4∶5，则这两束光的光子能量和波长之比为(　　)
A．4∶5　4∶5 B．5∶4　4∶5
C．5∶4　5∶4 D．4∶5　5∶4
【答案】B　
12、在磁感应强度为B0、竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直纸面向里，如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中(　　)
A．c、d两点的磁感应强度大小相等
B．a、b两点的磁感应强度大小相等
C．c点的磁感应强度的值最小
D．b点的磁感应强度的值最大
【答案】C　
13、如图所示为一通电螺线管，a、b、c是通电螺线管内、外的三点，则三点中磁感线最密处为(　　)
A．a处 B．b处 C．c处 D．无法判断
【答案】A
14、如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框逐渐远离(平动)通电导线，则穿过线框的磁通量将(　　)
A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．保持不变 D．不能确定
【答案】B　
15、如图所示是机场的安检人员用金属探测器检查乘客的情景。当探测线圈靠近金属物体时，在金属物体中就会产生电流，如果能检测出这种变化，就可以判定探测线圈附近有金属物体了。下列各图中能反映出金属探测器工作原理的是(　　)
A　　　　　　　　B
C　　　　　　　　D
【答案】B　
16、关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是( )
A.电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波
B.在电场的周围总能产生磁场，在磁场的周围总能产生电场
C.电磁波是一种物质，只能在真空中传播
D.电磁波传播的速度总是
【答案】A
二、填空含实验题。
17、(1)地理的南极相当于地磁场的________极，地理的北极相当于地磁场的________极。
(2)磁体之间的相互作用规律是：同名磁极相互________，异名磁极相互________。
(3)电流之间的相互作用规律是：同向电流相互________，异向电流相互________。
(4)丹麦物理学家________发现了电流的磁效应现象。
【答案】北 南 排斥 吸引 吸引 排斥 奥斯特
18、在“探究感应电流的产生”的实验中，小明的四次实验情况分别如图甲、乙、丙、丁所示。
(1)有同学说：“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，就会产生感应电流。”你认为他的说法对吗？________，图________可支持你的结论。
(2)探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系。
A．根据图甲和图乙的实验现象可以得出结论：
_______________________________________________________________。
B．根据图乙和图丁的实验现象可以得出结论：
_________________________________________________________________。
【答案】(1)不对　丙　
(2)A.当磁场方向不变时，感应电流的方向与导体的运动方向有关B。
当导体的运动方向不变时，感应电流的方向与磁场的方向有关
三、计算题。
19、如图所示，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3垂直纸面放置，三根导线及坐标原点恰好位于边长为a的正方形的四个点上，L1与L2中的电流均为2I，方向均垂直于纸面向外，L3中的电流为I，方向垂直纸面向里。已知电流为I的长直导线产生的磁场中，距导线r处的磁感应强度（式中k为常量）。求原点O处的磁感应强度B的大小和方向。
【答案】；方向沿x轴负方向
【详解】根据安培定则，画出三根导线分别在O点的磁场方向，如图所示，设L1在O点产生的磁感应强度大小为B1，则有
方向沿x轴负方向
设L2在O点产生的磁感应强度大小为B2，则有
方向与x轴负方向成45°角
设L3在O点产生的磁感应强度大小为B3，则有
方向沿y轴正方向
先将B2正交分解，则沿x轴负方向的分量的大小
沿y轴负方向的分量的大小
故x轴方向的合磁感应强度大小
方向沿x轴负方向
y轴方向的合磁感应强度大小
故最终的合磁感应强度大小
方向沿x轴负方向。
20、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。
21、波长为0.6 μm的红光，从10 m外的交通信号灯传到你的眼睛，大约需要多长时间？它的频率是多少？
【答案】3.33×10－8 s　5×1014 Hz
【解析】由速度公式v＝可求得时间，可根据电磁波波长、频率和波速关系式c＝λf可得频率，
其中t＝＝ s≈3.33×10－8 s
由c＝λf得f＝＝ Hz＝5×1014 Hz。
22、如图所示，放在马蹄形磁铁两极之间的导体棒ab，当通有自b到a的电流时，导体棒受到方向向右、大小F＝1 N的磁场力的作用，已知导体棒在马蹄形磁铁内部的长度L＝5 cm，通过导体棒的电流大小I＝10 A，求：
(1)导体棒中的电流在其正右侧位置所形成的磁场的磁场方向；
(2)马蹄形磁铁中导体棒所在位置的磁感应强度B的大小．
【答案】(1)竖直向上　 (2)2 T
【解析】(1)由安培定则可知，导体棒中的电流在其正右侧所形成的磁场方向竖直向上．
(2)导体棒所在位置的磁感应强度B＝.解得：B＝2 T.