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2026物理学考专题练
阶段检测卷(八) 电磁感应 电磁波初步
一、选择题(本题共18小题,每小题3分,共54分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.首先发现电流磁效应的科学家是( )
A.牛顿 B.库仑
C.奥斯特 D.爱因斯坦
2.下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.电磁波实际上是不存在的,是抽象的
B.电磁波具有能量
C.电磁波中X射线的能量最高
D.太阳辐射的能量都集中在可见光区域
3.当导线中分别通以如图所示方向的电流,小磁针静止时北极指向读者的是( )
4.以下说法正确的是( )
A.电场中某点的电场强度方向即为正电荷在该点所受的电场力的方向
B.电场中电场强度大的点电势一定高
C.通电导线在某处所受安培力为零时,此处的磁感应强度一定为零
D.磁场中某点磁感应强度的方向,跟放在该点的试探电流元所受磁场力的方向一致
5.下列说法正确的是( )
A.磁感应强度是矢量,它的方向与通电导线在磁场中的受力方向相同
B.磁感应强度的单位是特斯拉,1 T=1
C.穿过线圈的磁通量为零的地方,磁感应强度一定为零
D.磁通量的单位是韦伯,1 Wb=1 T/m2
6.在一根直导线上通以恒稳电流I,方向垂直指向纸外,且和匀强磁场B垂直,如图所示,则在图中圆周上,磁感应强度数值最大的点是( )
A.a点 B.b点
C.c点 D.d点
7.如图所示,线框ABCD水平向右从有界的匀强磁场区域穿过,下列说法正确的是( )
A.磁通量不变
B.磁通量先减小再不变后增大
C.磁通量先增大再不变后减小
D.磁通量一直增大
8.下列常见磁场的磁感线分布图,正确的是( )
9.如图所示,小磁针静止地放置在地面上,在其正上方有一直导线与小磁针平行,当导线中持续通有向右的强电流时,小磁针会发生偏转,下列说法正确的是( )
A.物理学家奥斯特根据此实验发现了电流的磁效应
B.通电导线的磁效应使小磁针的S极垂直转向纸内
C.小磁针偏转一会儿,最后S极指向地球北方
D.把小磁针放在通电导线的两端时偏转现象更明显
10.如图所示,框架面积为S,框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则下列关于穿过平面的磁通量的情况正确的是( )
A.如图所示位置时磁通量为零
B.若使框架绕OO'转过60°,磁通量为
C.若从初始位置转过90°,磁通量为BS
D.若从初始位置转过180°,磁通量变化量为0
11.如图所示,在一个软铁圆环上绕两个互相绝缘的线圈a和b,a与电池、开关组成回路,b的两端用导线连接,导线正下方有一枚小磁针,下列说法正确的是( )
A.闭合开关瞬间,观察到小磁针发生偏转
B.闭合开关后,观察到小磁针保持偏转状态
C.断开开关瞬间,观察到小磁针不发生偏转
D.断开开关后,观察到小磁针保持偏转状态
12.在长直的塑料管的末端有铜制N匝线圈,用电流传感器连接线圈并连接好计算机。当强磁体从图中位置静止释放,则下列说法正确的是( )
A.强磁体下落的整个过程中始终不会出现感应电流
B.强磁体从P处进入会产生感应电流
C.强磁体从Q处离开不会产生感应电流
D.强磁体下落离开塑料管的过程中,机械能守恒
13.如图所示,将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上,线圈B的两端连接到灵敏电流表上,把线圈A放进线圈B的里面。下面几种情况灵敏电流表指针不可能有偏转的是( )
A.闭合开关瞬间
B.开关闭合且电路稳定后
C.开关闭合,拔出线圈A的过程中
D.开关闭合,将滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中
14.如图所示的实验示意图中,用于探究“磁生电”的是 ( )
15.下列各图所描述的物理情境中,没有感应电流的是 ( )
16.如图所示,竖直向下的匀强磁场中有一个闭合的正方形线框。保持线框始终完全处于匀强磁场中,在下列情况中,线框中能产生感应电流的是( )
A.图甲,线框在磁场中竖直向下加速移动
B.图乙,线框在磁场中水平移动
C.图丙,线框绕自身的水平对称轴AB匀速转动
D.图丁,线框绕垂直于自身平面的竖直轴CD匀速转动
17.以下宏观概念,哪些是“量子化”的( )
A.木棒的长度
B.物体的质量
C.物体的动能
D.学生的个数
18.下列各过程中,没有用到电磁波的是( )
A.用水银温度计测量体温
B.用遥控器打开电视机
C.用手机接听电话
D.用微波炉加热面包
二、非选择题(共5小题,共46分)
19.(8分)某同学使用如图所示的三组器材探究电磁感应现象。
甲
乙
丙
(1)在甲图中,闭合开关S后,将滑动变阻器滑片向右迅速移动的过程中,线圈B中的磁通量 (选填“增大”或“减小”)。
(2)在乙图中,将导体棒向上平移的过程中,电流表指针 (选填“偏转”或“不偏转”)。
(3)在丙图中,将条形磁铁向下插入线圈的过程中,感应电流从 (选填“正”或“负”)极接线柱流入电表。
20.(8分)如图甲所示,一段通电直导线能够产生磁场,通电直导线电流强度为I1,图中A、B两点在同一个圆上,两点的磁感应强度的大小分别为B1、B2,则B1 B2;如图乙所示,在匀强磁场中,一根长为L的通电导线的电流为I2,当这条导线与磁场方向平行放置时,所受安培力大小为 ,当垂直放置时,所受安培力大小为F,则匀强磁场的磁感应强度大小为 ;如果拿走放置在该处的通电导线,则匀强磁场的磁感应强度大小为 。
21.(10分)在某匀强磁场中,长L=8 cm的通电直导线垂直该磁场方向放置,当通过导线的电流I1=0.1 A时,它受到的磁场力大小F=2×10-3 N。
(1)求该处的磁感应强度大小B1;
(2)若通电直导线的长度不变,通过导线的电流增大为I2=0.5 A,垂直放在该磁场的另一处,求此时该处的磁感应强度大小B2。
22.(8分)如图所示,有一垂直纸面向里的匀强磁场,B=0.8 T,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半径为1 cm。现于纸面内先后放上圆线圈A、C,圆心均在O处,A线圈的半径为1 cm,10匝;C线圈的半径为0.5 cm,1匝。
(1)在B减为0.4 T的过程中,A中磁通量改变多少
(2)在磁场转过30°的过程中,C中磁通量改变多少 (保留两位有效数字)
23.(12分)如图所示,框架面积为S,框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直。
(1)则穿过平面的磁通量为多少
(2)若使框架绕OO'转过60°,则穿过线框平面的磁通量为多少
参考答案
1.C 2.B 3.C 4.A 5.B
6.C 解析 因为电流恒定,且a、b、c、d四个点与通电直导线的距离相等,所以通电直导线在四个点处产生的磁场磁感应强度大小相等,根据右手定则可判断通电直导线产生的磁场为逆时针方向,根据矢量的运算法则,在c点处磁感应强度和匀强磁场同向,则磁感应强度最大,C正确。
7.C 解析 进入匀强磁场区域的过程中,穿过线框ABCD的磁通量增加;在匀强磁场中运动时,穿过线框ABCD的磁通量保持不变;离开匀强磁场区域的过程中,穿过线框ABCD的磁通量减小。故磁通量先增大再不变后减小,选项C正确。
8.A 9.A
10.B 解析 线圈与磁场垂直,穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积,图示位置的磁通量Φ=BS,故A错误;使框架OO'转过60°,则在磁场方向的投影面积为,磁通量为,故B正确;当线圈从图示转90°时,线框与磁场平行,磁通量为0,故C错误;从初始位置转180°,磁通量变化为ΔΦ=BS-(-BS)=2BS,故D错误。
11.A 解析 闭合开关瞬间,线圈a中电流发生变化,在线圈b中会产生感应电流,可观察到小磁针发生偏转,选项A正确;闭合开关后,线圈a中电流不发生变化,在线圈b中不会产生感应电流,观察到小磁针不偏转,选项B错误;断开开关瞬间,线圈a中电流发生变化,在线圈b中会产生感应电流,观察到小磁针发生偏转,选项C错误;断开开关后,线圈a中电流不发生变化,在线圈b中不会产生感应电流,观察到小磁针不偏转,选项D错误。
12.B 解析 强磁体从P进入、从Q离开,都会使得线圈中的磁通量变化,因此会产生感应电流,故A、C错误,B正确;由于线圈中有感应电流,电流在导线中会发热,所以强磁体的机械能在下落过程中不守恒,故D错误。
13.B 解析 闭合开关瞬间,线圈B中有磁通量变化,有感应电流,指针偏转,故A错误;开关闭合,电路稳定后电流不发生变化,通过线圈B的磁通量无变化,无感应电流,指针不偏转,故B正确;拔出线圈A,通过线圈B磁通量减小,有感应电流,指针偏转,故C错误;滑片P滑动,电阻发生变化,电流发生变化,线圈A产生的磁场发生变化,通过线圈B的磁通量变化,有感应电流,指针偏转,故D错误。
14.A 解析 A图实验是探究电磁感应实验,故A正确;B图是研究通电导线在磁场中受力情况实验,故B错误;C图是直流电动机的模型实验,故C错误;D图是奥斯特实验,反映了通电导线周围存在磁场,故D错误。
15.A 解析 A中开关S闭合稳定后,线圈N中磁通量不变,不会产生感应电流,选项A符合题意;B中磁铁向铝环A靠近,铝环A中磁通量增加,会产生感应电流,选项B不符合题意;C中金属框从A向B运动,金属框中磁通量变化,会产生感应电流,选项C不符合题意;D中铜盘在磁场中按图示方向转动,圆盘中的“半径”切割磁感线会在电阻R中产生感应电流,选项D不符合题意。
16.C 解析 图甲,线框在磁场中竖直向下加速移动,回路磁通量不变,不会产生感应电流,故A错误;图乙,线框在磁场中水平移动,回路磁通量不变,不会产生感应电流,故B错误;图丙,线框绕自身的水平对称轴AB匀速转动,回路磁通量改变,会产生感应电流,故C正确;图丁,线框绕垂直于自身平面的竖直轴CD匀速转动,回路磁通量不变,不会产生感应电流,故D错误。
17.D
18.A 解析 用水银温度计测量体温,用到了水银的热胀冷缩,故A符合题意;用遥控器打开电视机,利用了红外线遥控技术,故B不符合题意;用手机接听电话,利用了电磁波通信,故C不符合题意;用微波炉加热面包,用到了微波,属于电磁波,故D不符合题意。
19.答案 (1)增大 (2)不偏转 (3)负
解析 (1)将滑片向右迅速移动的过程中,电阻减小,电流增大,线圈B中的磁通量增大。
(2)将导体棒向上平移的过程中,导体棒的运动方向与磁感线平行,导体棒没有切割磁感线,所以没有感应电流产生,电流表指针不偏转。
(3)将条形磁铁向下插入线圈的过程中线圈中磁通量增加,且线圈中原磁场方向向上,根据楞次定律,线圈中会产生感应电流,电流从负极接线柱流入电表。
20.答案 = 0
解析 由于A、B两点距离通电导线距离相等,故A、B两点磁感应强度大小相等,即B1=B2;由图乙可知磁场方向与通电导线方向平行,故这条导线安培力为0;当垂直放置时,所受安培力大小为F,根据F=BI2L,可知B=;该处的匀强磁场与放置磁场中的导线无关,故拿走放置在该处的通电导线,则匀强磁场的磁感应强度大小仍为B=。
21.答案 (1)0.25 T (2)0.25 T
解析 (1)由磁感应强度的定义有B1=
解得B1=0.25 T。
(2)磁感应强度由磁场本身决定,与通电直导线的长度以及导线中通过的电流无关,有B2=B1=0.25 T。
22.答案 (1)1.3×10-4 Wb (2)8.4×10-6 Wb
解析 (1)对A线圈,Φ1=Bπr2,Φ2=B2πr2,则A线圈磁通量改变量|Φ2-Φ1|=(0.8-0.4)×3.14×(1×10-2)2 Wb=1.3×10-4 Wb。
(2)对C线圈,ΦC1=Bπ,磁场转过30°,线圈面积在垂直磁场方向上的投影为πcos 30°,则ΦC2=Bπcos 30°
磁通量改变量|ΦC2-ΦC1|=Bπ(1-cos 30°)=0.8×3.14×(5×10-3)2×(1-0.866) Wb=8.4×10-6 Wb。
23.答案 (1)BS (2)BS
解析 (1)根据磁通量的定义知,穿过平面的磁通量为Φ1=BS。
(2)转过60°后穿过线框平面的磁通量为Φ2=BS⊥=BS·cos 60°=BS。
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