5.4初识光量子与量子世界
检测练习（含解析）
1．下列关于热辐射和黑体辐射的说法不正确的是（ ）
A．一切物体都在辐射电磁波
B．一般物体辐射电磁波的强度与温度无关
C．随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
D．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波
2．我国科学家潘建伟院士预言十年左右量子通信将“飞”入千家万户．在通往量子论的道路上，一大批物理学家做出了卓越的贡献，下列有关说法正确的是（
）
A．德布罗意第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念
B．爱因斯坦提出光子说，并成功地解释了光电效应现象
C．玻尔在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念
D．普朗克把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性
3．根据爱因斯坦光子说，光子能量E等于(h为普朗克常量，c、λ为真空中的光速和波长)( )
A．
B．
C．hλ
D．
4．人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530
nm
的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。普朗克常量为6.63×10-34J·s，光速为3.0×108
m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是（ ）
A．2.3×10-18
W
B．3.8×10-19
W
C．7.0×10-10
W
D．1.2×10-18
W
5．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。
下列表述符合物理学史实的是（ ）
A．麦克斯韦为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论
B．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说
C．查德威克通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型
D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的
6．关于近代物理知识，下列描述正确的是（ ）
A．爱因斯坦首次提出能量子假说，成功解释了黑体辐射的实验规律
B．已知氡的半衰期是3.8天，则40个氡原子核经过7.6天还剩下10个氡原子核
C．一个处于n=3能级状态的氢原子自发跃迁时，能发出3种不同频率的光子
D．汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定阴极射线是电子流，并求出了其比荷
7．有关量子理论及相关现象，下列说法中正确的是（
）
A．能量量子化的观点是爱因斯坦首先提出的
B．在光电效应现象中，遏止电压与入射光的频率成正比
C．一个处于n＝4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多能辐射出3种频率的光子
D．α射线、β射线、γ射线都是波长极短的电磁波
8．关于对黑体的认识，下列说法正确的是（
）
A．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的
B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关
C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关
D．如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个空腔就成了一个黑体
9．在近代物理学中，下面选项正确的是（
）
A．随着温度的升高，黑体热辐射的强度一方面各种波长的辐射强度都有所增加，另一方面其极大值向着波长较长的方向移动
B．光电效应实验中，用等于截止频率的某单色光照射某金属，使得光电子溢出并飞离金属表面
C．卢瑟福的粒子散射实验说明了占原子质量绝大部分的带正电的那部分物质集中在很小的空间范围内，
从而提出了原子的核式结构
D．原子的电荷数不是它的电荷量，但质量数是它的质量
10．波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的是（ ）
A．黑体辐射规律可用光的波动性解释
B．光电效应现象揭示了光的粒子性
C．电子束射到晶体上产生衍射图样说明电子具有波动性
D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波波长也相等
11．下列说法正确的是（ ）
A．能源的利用过程实质是能量转化或转移的过程
B．麦克斯韦预见了电磁波的存在，赫兹发现了电磁波
C．普朗克提出了热辐射的能量是不连续的观点，他把每一份能量叫做一个光子
D．在电磁波中，紫外线有显著的热效应，可以用来加热
12．黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知，下列说法错误的是(
)
A．随温度升高，各种波长的辐射强度都增加
B．随温度降低，各种波长的辐射强度都增加
C．随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
D．随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
13．下列物理量或物理常数的单位用国际单位制中的基本单位表示正确的是（ ）
A．普朗克常数h的单位：kg·m2/s
B．磁感应强度B的单位：N/A·m
C．电感线圈的电感系数L的单位：H（亨利）
D．静电力常数k的单位：kg·m3/A2·s4
14．以下说法正确的有（ ）
A．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性
B．天然放射性元素衰变的快慢与化学、物理状态有关
C．汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，并精确测定了电子的电荷量
D．普朗克根据黑体辐射的规律提出能量子的观点
15．1900年德国物理学家普朗克在研究黑体辐射时提出了一个大胆的假说，即能量子假说，下列说法属于能量子假说内容的是（
）
A．物质发射（或吸收）能量时，能量不是连续的，而是一份一份进行的
B．能量子假说中将每一份能量单位，称为“能量子”
C．能量子假说中的能量子的能量，为辐射的频率，为普朗克常量
D．能量子假说认为能量是连续的，是不可分割的
16．新冠病毒疫情期间，医用的额温枪被我们熟悉。因为其快速测温，无接触测温的特点，在医院、机场、火车站、小区、海关等地方被广泛使用。额温枪，学名是“红外线测温仪”或者“红外线辐射测温仪”，据了解，测温原理中最关键的，是从“电磁波信息”到“温度信息”的这一转换过程，和黑体辐射有关。下列有关说法正确的是：（ ）
A．额温枪扫人的头部，对人体有辐射伤害
B．额温枪接收人体辐射的电磁波，推测其重要结构为红外接收传感器
C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除了与温度有关，还与黑体的材料有关
D．辐射的能量是不连续的
17．下列说法中正确的是________
A．把调准的时钟,由北京移至赤道,这个钟将变快
B．振动的频率越高,则波传播一个波长的距离所用的时间越短
C．1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以相对性原理和光速不变原理这两条基本假设为前提的
D．调谐是电磁波发射应该经历的过程,调制是电磁波接收应该经历的过程
E.普朗克认为原子激发时发出的光的频率可以是任意值
18．下列说法正确的有（ ）
A．α射线的穿透能力较弱，用厚纸板就能挡住
B．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等
C．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
D．对α粒子散射实验的数据进行分析，可以估测核半径、确定核电荷量
参考答案
1．B
【详解】
A．一切物体都在辐射电磁波，A正确；
B．实际物体辐射电磁波的情况与温度、表面情况、材料都有关；黑体辐射电磁波的情况只与温度有关，是实际物体的理想化模型，B错误；
C．黑体辐射的强度的极大值随温度升高向波长较短的方向移动，C正确；
D．能100%的吸收入射到其表面的各种波长的电磁波，这样的物体称为黑体，D正确；
由于选择不正确的，故选B。
2．B
【解析】
丹麦物理学家玻尔，意识到经典物理在解释原子结构方面的困难，在1913年第一次将量子观念引入了原子领域，提出了定态和跃迁的概念，AC错误；爱因斯坦在1905年发表了《关于光的产生和转化的一个试探性观点》一文，提出了光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，即光是由光子组成，并且总结出了爱因斯坦光电效应方程，B正确；德布罗意把光的波粒二象性推广到了实物粒子，语言了实物粒子也具有波的特性，D错误；故本题选B．
3．A
【解析】
光子能量为：E=hv，光子频率、波长、光速之间关系为，联立可得：，故A正确，BCD错误．
4．A
【详解】
绿光光子能量
每秒钟最少有6个绿光的光子射入瞳孔才能被入察觉，所以
故选A。
5．B
【详解】
A．普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，故A错误；
B．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说，得到了光电效应方程，故B正确；
C．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，故C错误；
D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，揭示了原子核有复杂的结构，但并没有发现质子和中子，故D错误。
故选B。
6．D
【详解】
A．普朗克借助于能量子假说，完美的解释了黑体辐射规律，破除了“能量连续变化”的传统观念，故A错误；
B．半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，对少数原子核不适用，故B错误；
C．一个处于n=3能级状态的大量氢原子自发跃迁时，最多只能发出2种频率的光，分别为n=3跃迁到n=2，n=2跃迁到n=1，故C错误；
D．汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷，故D正确。
故选D。
7．C
【详解】
A．能量量子化的观点是普朗克首先提出的，选项A错误；
B．在光电效应现象中，根据光电效应方程，可知遏止电压与入射光的频率是线性关系，但不是成正比，选项B错误；
C．一个处于n＝4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多能辐射出3种频率的光子，分别对应于4→3，3→2，2→1，选项C正确；
D．α射线、β射线不是电磁波，只有γ射线是波长极短的电磁波，选项D错误；
故选C。
8．C
【分析】
A、能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体，故A错误；
BC、黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大，随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故B错误，C正确；
D、射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个小孔就成了一个黑体，故选项D错误．
点睛：本题考查黑体的相关知识，在学习过程中注意掌握．
【详解】
9．C
【详解】
A．随着温度的升高，黑体热辐射的强度一方面各种波长的辐射强度都有所增加，另一方面其极大值向着波长较短的方向移动，故A错误；
B．在光电效应实验中，应该用大于截止频率的某单色光照射某金属，才能使得光电子溢出并飞离金属表面，故B错误；
C．在卢瑟福的粒子散射实验中，绝大多数粒子沿原方向运动，只有少数粒子发生大角度偏转，说明原子内带正电的那部分物质集中在很小的空间范围内，从而提出了原子的核式结构模型，故C正确；
D．原子的电荷数不是它的电荷量，而质量数是以的做为单位，某原子核的质量与该单位比值为该原子的质量数，因此质量数也不是它的质量，故D错误。
故选C。
10．BC
【详解】
A.黑体辐射的实验规律可用量子理论来解释，但不能用光的波动性解释，故A错误；
B.光电效应表明光具有一定的能量，能说明光具有粒子性，故B正确；
C.电子束射到晶体上产生的衍射图样说明中子具有波动性，故C正确；
D.动能相等的质子和电子，它们的动量为
质子与电子的质量不同，所以动能相等的电子与质子的动量是不同的，根据德布罗意波波长公式可知它们的德布罗意波长不相等，故D错误。
故选BC。
11．AB
【详解】
A．能源的利用过程实质是能量转化或转移的过程，故A正确；
B．麦克斯韦预见了电磁波的存在，赫兹发现了电磁波，故B正确；
C．1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份不可分割最小能量值组成，每一份称为能量子。1905年爱因斯坦从此得到启发，提出了光子的观点，认为光子是组成光的最小能量单位，故C错误；
D．在电磁波中，红外线有显著的热效应，可以用来加热，故D错误。
故选AB。
12．BD
【详解】
随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
综上分析AC正确，不符合题意；BD错误，符合题意。
故选BD。
13．AD
【详解】
A．根据公式，因能量E的单位为J，频率的额单位为，那么普朗克常量h的国际制单位为
故A正确；
B．根据公式，可知磁感应强度B的国际制单位为
故B错误；
C．根据公式可知，电感线圈的电感系数L的国际制单位为
D．根据公式，静电力常数k的国际制单位为
故选D。
故选AD。
14．AD
【详解】
A．衍射是波的特性，说明中子具有波动性，故A符合题意；
B．天然放射性元素衰变的快慢由自生内部决定，与外界化学、物理状态无关，故B不符合题意；
C．汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，密里根精确测定了电子的电荷量，故C不符合题意；
D．普朗克根据黑体辐射的规律提出能量子的观点，故D符合题意。
故选AD。
15．ABC
【详解】
AD．能量子假说认为，物质发射（或吸收）能量时，能量不是连续的，而是一份一份进行的，故A项符合题意，D项不符合题意；
BC．能量子假说认为，物质发射（或吸收）能量时，能量不是连续的，而是一份一份进行的，每一份能量单位，称为“能量子”，
能量子的能量，为辐射的频率，为普朗克常量，故BC两项正确。
16．BD
【详解】
AB．“额温枪”工作时接收了物体辐射的红外线，对人体没有辐射伤害，故其重要结构为红外接收传感器，故A错误，B正确；
CD．黑体辐射电磁波的强度按波长分布只与黑体的温度有关，与材料无关，且黑体辐射的能量是不连续的，故C错误，D正确。
故选BD。
17．BC
【详解】
A．因为赤道处的重力加速度较小，根据，把调准的时钟由北京移至赤道，则周期变大，这个钟将变慢，选项A错误；
B．振动的频率越高，周期越小，则波传播一个波长的距离所用的时间越短，选项B正确；
C．1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以相对性原理和光速不变原理这两条基本假设为前提的，选项C正确；
D．调谐是电磁波接收应该经历的过程；调制是电磁波发射应该经历的过程，选项D错误；
E．普朗克认为原子激发时发出的光的频率是不连续的，呈现量子化，选项E错误；
故选BC.
18．ACD
【详解】
A．α射线在空气中的射程只有几厘米，只要一张纸就能挡住，故A正确；
B．由
可知，动能相同的质子和电子，其动量不同，故其波长也不相同，故B错误；
C．根据黑体辐射实验的规律可知：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，故C正确；
D．根据α粒子散射实验的数据可以用来确定核电荷量和估算原子核半径，故D正确。
故选ACD。5.3初识电磁波及其应用
检测练习（含解析）
1．晓君学习了“电磁波的发射和接收”一节后，发现有三个名词“调制”、“调谐”、“解调”经常混淆，为此他设计了一个方框图来明确它们的关系。下列设计中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
2．物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展。下列说法符合事实的是（ ）
A．赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论
B．查德威克用α粒子轰击获得反冲核，发现了中子
C．居里夫人发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构
D．卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型
3．下列说法不正确的是（ ）
A．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理
B．变化的电场产生磁场
C．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距变小
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，要在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
4．下列说法不正确的是（ ）
A．麦克斯韦通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”，并证实了电磁波的存在
B．无线电波、光波、X射线、γ射线都是电磁波
C．奥斯特发现了电流的磁效应
D．普朗克提出了能量量子化的理论
5．高三复学时班级都配有额温枪，用来检测同学们的体温是否正常，你认为额温枪用到了（ ）
A．红外线
B．紫外线
C．伦琴射线
D．超声波
6．下列说法中正确的是（ ）
A．变化的电场一定产生变化的磁场
B．电磁波按波长从长到短顺序排列依次是：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波
C．X射线的穿透本领比γ射线更强
D．电磁波在真空中的传播速度等于光速
7．我们的生活已经离不开电磁波，如：GPS定位系统使用频率为10.23MHz（1MHz=106Hz）的电磁波，手机工作时使用频率为800～1900MHz的电磁波，家用5GWi-Fi使用频率约为5725MHz的电磁波，地铁行李安检时使用频率为1018Hz的电磁波。关于这四种电磁波的说法正确的是（ ）
A．家用5GWi-Fi电磁波的衍射现象最明显
B．GPS定位系统使用的电磁波的能量最强
C．地铁行李安检时使用的电磁波利用了其穿透本领
D．手机工作时使用的电磁波是纵波且不能产生偏振现象
8．在LC振荡电路中，某时刻电容器C中的电场方向和线圈L中的磁场方向如图所示，则此时（ ）
A．电容器正在放电
B．电容器两端电压正在增大
C．电场能正在转化为磁场能
D．回路的电流正在变大
9．关于天然放射现象，下列说法正确的是（ ）
A．、β、三种射线在磁场中均能发生偏转
B．射线是由氦原子核衰变产生的
C．工业上常用射线来探测塑料板或金属板的厚度
D．β射线是原子核外的电子受激跃迁而产生的
10．红外线测温仪广泛用于体温测量，人体在不同温度下发出的红外线是不同的，红外线测温仪中的基膜材料吸收了光辐射的能量后温度升高，从而改变了它的电学性能，红外辐射区别于光电效应的最大特点是对光辐射的波长无选择性，关于人体的红外辐射和光电效应，下列说法正确的是（ ）
A．人体的质量越大，辐射红外线强度的极大值对应的波长越短
B．人体的温度越高，辐射红外线强度的极大值对应的波长越短
C．发生光电效应时，光子的频率越高，光电流一定越大
D．发生光电效应时，光子的频率越高，同种材料的逸出功越大
11．当前，新型冠状病毒（COVID-19）在威胁着全世界人民的生命健康，红外测温枪在疫情防控过程中发挥了重要作用。红外测温枪与传统的热传导测温仪器相比，具有响应时间短、测温效率高、操作；方便防交又感染（不用接触被测物体）的特点。下列关于红外测温枪的说法中正确的是（ ）
A．红外测温枪工作原理和水银体温计测量原埋一样都是利用热胀冷缩原理
B．红外测温枪能接收到的是身体的热量，通过热传导到达红外测温枪进而显示出体温
C．红外测温枪利用了一切物体都在不停的发射红外线，而且发射红外线强度与温度有关，温度越高发射红外线强度就越大
D．红外线也属于电磁波，其波长小于紫外线的波长
12．各磁场的磁感应强度B随时间t变化的情况如图所示，其中能产生持续电磁波的是（ ）
A．
B．
C．
D．
13．自2020年1月以来，“新冠肺炎”席卷全国。“新冠肺炎”的典型症状就是持续发烧，因此测温是“新冠肺炎”防控的重要环节。为方便测温人们习惯采用如图所示的额温枪。额温枪是通过传感器接收红外线，得出感应温度数据，使用时只要将额温枪放于距两眼中间部位5-6cm处，修正额头与实际体温的温差便能显示准确的体温。则以下说法正确的是（ ）
A．额温枪能测温度是因为温度不同的人体辐射的红外线存在差异
B．额温枪利用的红外线也可用于杀菌消毒
C．红外线是波长比紫外线长的电磁波，它们都是横波
D．爱因斯坦最早提出“热辐射是一份一份的、不连续的”观点，并成功解释了光电效应现象
14．关于电磁波和机械波的说法中不正确的是（ ）
A．电磁波和机械波在真空中都能进行传播
B．电磁波和机械波在传播中：速度=波长周期
C．电磁波和机械波都能发生干涉和衍射现象
D．电磁波和机械波都能够传递能量和信息
15．用一把梳子在气球上摩擦带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波，该电磁波（
）
A．是横波
B．不能在火星表面传播
C．只能沿着梳子摇动的方向传播
D．在空气中的传播速度约为3×108
m/s
16．下列四幅图涉及到不同的物理知识，则下列说法正确的是（ ）
A．图甲中彩色的肥皂泡是光的干涉现象
B．图乙中的立体电影是利用了光的偏振现象
C．图丙是医院常用的彩超仪器，进行医学检测时利用了超声波多普勒效应
D．图丁是一LC振荡电路的集成芯片，LC振荡电路能产生一定波长的电磁波，若要产生波长比原来短些的电磁波，可减小电容器极板间的距离
17．以下说法正确的是________。
A．光的偏振现象说明光是一种纵波
B．相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关
C．麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在
D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿色光变为红光，则条纹间距变宽
E.波在介质中传播的频率由波源决定，与介质无关
18．无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车，国内外各大企业正在紧密布局发展之中。其核心设备是各种车载传感器，如图像传感器（可见光和红外摄像头）、超声波雷达、激光雷达以及毫米波雷达。以下关于各种光和波的说法正确的是（ ）
A．超声波和毫米波一样都能在真空中传播
B．红外线的光子能量比可见光的小
C．真空中激光的传播速度比毫米波的大
D．可见光能发生偏振现象，而超声波不能
参考答案
1．A
【详解】
要将信号发射出去，首先要调制在传播，接收电路要经过接收、调谐，选出需要的信号，再经过解调将信号还原出来，故A正确，BCD错误。
故选A。
2．A
【详解】
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了麦克斯韦的电磁理论，故Ａ正确；
B．卢瑟福用α粒子轰击获得反冲核，发现了质子，故B错误；
C．贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构，故C错误；
D．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子核式结构模型，故D错误。
故选A。
3．D
【详解】
A．全息照相利用了激光的相干性好的特点，利用光的干涉原理工作的；故A不符合题意；
B．非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，而均匀变化的电场产生稳定的磁场。所以变化的电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围一定产生电场，但不一定变化，故B不符合题意；
C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为紫色光，根据条纹间距公式
波长变短，则干涉条纹间距变窄，故C不符合题意；
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，要在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度，故D符合题意。
故选D。
4．A
【详解】
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证明了电磁波的存在且测得了波速，故A错误；
B．无线电波、光波、X射线、γ射线都是电磁波，故B正确
;
C．奥斯特发现了电流的磁效应，故C正确；
D．普朗克解释黑体辐射提出了能量量子化的理论，故D正确。
本题选择错误的，故选A。
5．A
【详解】
人们利用红外线来测温，是利用红外线的热效应，因为红外线波长长，更容易发生衍射，体温越高人体发射的红外线越强，故A正确，BCD错误。
故选A。
6．D
【详解】
A．根据麦克斯韦电磁理论可知，均匀变化的电场产生稳定的磁场，选项A错误；
B．电磁波按波长从短到长顺序排列依次是：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波，选项B错误；
C．γ射线的穿透本领比X射线更强，选项C错误；
D．电磁波在真空中的传播速度等于光速，选项D正确。
故选D。
7．C
【详解】
A．电磁波波长越长，频率越低，则衍射现象越明显，GPS定位系统的电磁波衍射现象最明显，故A错误；
B．根据可知，频率越高，能量越强，则地铁行李安检时使用的能量最强，故B错误；
C．地铁行李安检时使用的电磁波利用了其穿透本领，故C正确；
D．电磁波是横波，能产生偏振现象，故D错误。
故选C。
8．B
【详解】
根据右手螺旋定则可得，螺旋管中的电流方向从下到上，电容器上板带正电，可知电容器正在充电，两端电压正在变大，磁场能正在转变为电场能，回路的电流正在减小。
故选B。
9．C
【详解】
A．和都带电，在磁场中运动能够发生偏转，而射线不带电，不能发生偏转。故A错误；
B．射线是由氦原子衰变后形成的氦核，故B错误；
C．由于射线的穿透能力较强，工业上常用射线来探测塑料板或金属板的厚度，故C正确；
D．β射线原子核内的中子转化为电子而形成的，故D错误。
故选C。
10．B
【详解】
AB．人体的温度越高，辐射红外线强度的极大值对应的波长越短，与质量是无关的，故A错误，B正确；
C．发生光电效应时，入射光的强度越大，光电流越大，而光强一定时，频率越高，光子数越少，逸出光电子数可能越少，所以光电流不一定越大，故C错误；
D．材料的逸出功由材料自身决定，与入射光无关，故D错误。
故选B。
11．C
【详解】
ABC．红外就是红外线，自然界所有的物体，无时无刻不在向外发出辐射能量，这些能量以电磁波的形式存在。红外测温枪接收到人体辐射出的红外线，通过波长、强度与温度的关系，就可以得到人体的温度，而水银体温计是利用热胀冷缩原理工作的，AB错误C正确；
D．红外线波长范围0.8-100，紫外线的波长范围在100～400，红外线波长大于紫外线波长，D错误。
故选C。
12．BD
【详解】
A．根据麦克斯韦的电磁场理论，恒定的磁场不能产生电场，更不能产生电磁波，故A错误；
B．根据麦克斯韦的电磁场理论，周期性变化的磁场可以产生周期性变化的电场，周期性变化的电场又可以产生周期性变化的磁场，因而可以产生持续的电磁波，故B正确；
C．均匀变化的磁场产生恒定的电场，而恒定的电场不能再产生磁场，因此不能产生持续的电磁波C错误；
D．由D图可知，磁场是周期性变化的，能产生周期性变化的电场，周期性变化的电场又能产生周期性变化的磁场，所以能产生持续的电磁波，故D正确；
故选BD。
13．AC
【详解】
A．额温枪能测温度是因为温度不同的人体辐射的红外线存在差异，所以A正确；
B．用于杀菌消毒的是紫外线，不是红外线，所以B错误；
C．红外线是波长比紫外线长的电磁波，它们都是横波，所以C正确；
D．普朗克最早提出“热辐射是一份一份的、不连续的”观点，但是成功解释光电效应现象的是爱因斯坦，所以D错误。
故选AC。
14．AB
【详解】
A．电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在真空中传播，机械波的传播需要介质，机械波不能在真空中传播，A错误；
B．电磁波和机械波在传播中：速度=波长周期，B错误；
C．电磁波和机械波都属于波，都能发生干涉和衍射现象，C正确；
D．电磁波和机械波都能够传递能量和信息，D正确；
本题选择不正确的选项，故选AB。
15．AD
【详解】
A．电磁波传播方向与电磁场方向垂直，是横波，A项正确；
B．电磁波传播不需要介质，可以在火星表面传播，B项错误；
C．电磁波可以朝任意方向传播，C项错误；
D．电磁波在空气中的传播速度接近光速，D项正确。
故选AD。
16．ABC
【详解】
A．
肥皂泡呈现彩色条纹是光的干涉现象是通过泡的内外表面反射形成频率相同的光，相互叠加，从而出现彩色条纹，故A正确；
B．
立体电影利用的是光的偏振，故B正确；
C．
图丙是医院常用的彩超仪器，进行医学检测时利用了超声波多普勒效应，故C正确；
D．
若要产生比原来短些的电磁波，则频率变高，所以通过减小电容器的电容，或减小线圈中的自感系数，可采用的措施为增大电容器极板间的距离，减小电容，故D错误。
故选ABC。
17．BDE
【详解】
A.
光的偏振现象说明光是一种横波，A错误；
B．根据爱因斯坦相对论可知，时间和空间与物质的运动状态有关，B正确；
C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在，C错误；
D．由双缝干涉实验的条纹间距公式
可得：屏幕到孔的距离L和两个缝之间的距离d不变时，条纹间距与波长
成正比；若仅将入射光由绿色光变为红光，入射光的频率降低，入射光的波长变长，因此条纹间距变宽，D正确；
E．波的传播频率等于振源机械振动的频率，与介质无关，E正确；
故选BDE。
18．BD
【详解】
A．毫米波可以在真空中传播，而超声波不能在真空中传播，故A错误；
B．红外线的频率比可见光的小，所以红外线的光子能量比可见光的小，故B正确；
C．真空中激光的传播速度与毫米波的速度相等，故C错误；
D．可见光是横波，所以能发生偏振现象，而超声波是纵波，所以不能发生偏振现象，故D正确。
故选BD。5.2电磁感应现象及其应用
检测练习（含解析）
1．如图所示，在以水平线段AD为直径的半圆形区域内有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场。现有一个闭合导线框ACD（由细软弹性电阻丝制成），端点A、D固定。在竖直面内，将导线与圆周的接触点C点以恒定角速度ω（相对圆心O）从A点沿圆弧移动至D点，使导线框上产生感应电流。设导线框的电阻恒为r，圆的半径为R，从A点开始计时，下列说法正确的是（ ）
A．导线框中感应电流的方向始终为逆时针
B．导线框中感应电流的方向先顺时针，后逆时针
C．在C从A点移动到D的过程中，穿过ACD回路的磁通量与时间的关系为
D．在C从A点移动到图中位置的过程中，通过导线截面的电荷量为
2．如图甲，在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ的右侧。导线PQ中通有正弦交流电i，i的变化如图乙所示，规定从Q到P为电流正方向。导线框R中的感应电流（ ）
A．在时为最大
B．在时改变方向
C．在时最大，且沿顺时针方向
D．在时最大，且沿顺时针方向
3．如图所示，一边长为a的正方形线圈与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中，磁感应强度为B。在Δt时间内将线圈绕虚线（磁场边界）翻转，在此过程中线圈产生的感应电动势为（ ）
A．零
B．
C．
D．
4．一根条形磁铁自右向左穿过一个闭合线圈，则流过灵敏电流计的感应电流方向是（ ）
A．始终由a流向b
B．始终由b流向a
C．先由a流向b，再由b流向a
D．先由b流向a，再由a流向b
5．下列关于磁场的说法中不正确的是（ ）
A．磁体的磁场和电流的磁场一样都是由运动电荷产生的
B．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流
C．通电直导线所受安培力的方向为该处的磁场的方向
D．在磁场中，磁体S极受力方向为该处的磁场的反方向
6．关于物理规律的总结和发现，下列说法正确的是（ ）
A．卡文迪许首先通过实验测出了引力常量G的数值
B．哥白尼首先发现了行星沿椭圆轨道运行的规律
C．法拉第首先发现了电流的磁效应
D．安培首先发现了磁生电的现象
7．物理学发展史中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。最先发现电磁感应现象的物理学家是（ ）
A．法拉第
B．安培
C．洛伦兹
D．库仑
8．静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载《春秋纬考异邮》中有玳瑁吸衣若之说，但下列不属于静电现象的是（ ）
A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑
B．利用避雷针使建筑物避免遭受雷击
C．通过线圈的磁感应强度发生变化，线圈中产生感应电流
D．从干燥的地毯走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉
9．有一种高速磁悬浮列车的设计方案是在每节车厢底部安装强磁铁（磁场方向向下），并在两条铁轨之间沿途平放一系列线圈。下列说法中错误的是（ ）
A．当列车运动时，通过线圈的磁通量会发生变化
B．列车速度越快，通过线圈的磁通量变化越快
C．列车运动时，线圈中会产生感应电流
D．线圈中的感应电流的大小与列车速度无关
10．下面关于电磁感应现象的说法中，正确的是（ ）
A．只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流产生
B．穿过闭合电路中的磁通量减少，则闭合电路中感应电流减小
C．穿过闭合电路中的磁通量变化越快，则闭合电路中感应电动势越大
D．穿过闭合电路中的磁通量越大，则闭合电路中的感应电动势越大
11．用如图所示的实验装置研究电磁感应现象，下列说法中正确的是（ ）
A．当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针不发生偏转
B．当把磁铁S极从线圈中拔出时，电流表指针不发生偏转
C．保持磁铁在线圈中相对静止时，电流表指针不发生偏转
D．若磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针发生偏转
12．如图所示，线圈ABCD固定在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外。当磁场变化时，发现线圈AB边受安培力方向向右，大小恒定不变，则磁场的变化情况可能是图中的（ ）
A．
B．
C．
D．
13．从1820年到1831年，许多著名的科学家纷纷投身于探索磁与电的关系中，图为瑞士科学家科拉顿的实验场景，关于科拉顿实验的说法正确的是（ ）
A．实验过程没有感应电流的产生
B．观察到电流计指针没有偏转是因为墙壁把磁场隔离了
C．观察到电流计指针没有偏转是因为线圈电阻太大
D．将磁铁插入线圈后跑去隔离房间观察电流计，错过了感应电流产生的时机
14．1831年8月29日，法拉第经历近十年的研究终于在一次实验中发现了电磁感应现象：把两个线圈绕在同一个铁环上（如图），一个线圈接到电源上，另一个线圈接入“电流表”，在给一个线圈通电或断电的瞬间，另一个线圈中也出现了电流。之后他设计出几十个关于电磁感应现象的实验，并把它们总结成五类情况，请结合你学习电磁感应知识判断以下哪个选项不属于这五类现象（ ）
A．恒定的电流
B．变化的磁场
C．运动的磁铁
D．在磁场中运动的导体
15．下列说法不符合物理学史的是（ ）
A．法拉第发现了电磁感应现象，使人类迈进了使用电的时代
B．20世纪初，爱因斯坦建立了狭义相对论，得出了一些不同于经典力学的观念和结论
C．欧姆用实验研究了电流的热效应，总结出欧姆定律
D．焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系
16．如图所示，线圈M和N绕在同一铁芯上，则下列说法正确的是（ ）
A．当合上开关的一瞬间，电流计无读数
B．当合上开关的一瞬间，电流计有读数
C．当断开开关的一瞬间，电流计无读数
D．当断开开关的一瞬间，电流计有读数
17．放置的长直密绕螺线管接入如图甲所示的电路中，通有俯视顺时针方向的电流，其大小按图乙所示的规律变化．螺线管内中间位置固定有一水平放置的硬质闭合金属小圆环（未画出），圆环轴线与螺线管轴线重合．下列说法正确的是（
）
A．时刻，圆环有扩张的趋势
B．时刻，圆环有收缩的趋势
C．和时刻，圆环内的感应电流大小相等
D．时刻，圆环内有俯视逆时针方向的感应电流
18．穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于回路中产生的感应电动势的说法，正确的是（ ）
A．图甲中回路产生的感应电动势恒定不变
B．图乙中回路产生的感应电动势一直在变大
C．图丙中回路在时间内产生的感应电动势大于时间内产生的感应电动势
D．图丁回路产生的感应电动势先变小再变大
参考答案
1．D
【详解】
AB．线框中的磁通量先增大后减小，根据楞次定律判断知导线框中的感应电流方向先逆时针，后顺时针，故AB错误；
C．时间内CO转过的角度为
根据几何知识可知时刻线框的面积
磁通量为
故C错误；
D．在C从A点移动到图中位置的过程中，通过导线截面的电荷量为
平均电流为
平均电动势为
又
联立以上几式解得
故D正确。
故选D。
2．C
【详解】
A．由图可知，在时导线中电流的变化率为零，此时线圈中磁通量的变化率为零，则感应电流为零，故A错误；
B．从到时间内，图像的斜率均为负值，穿过线框的磁通量为先向里减小，后向外增加，可知产生的感应电流方向不变，即在时线圈中的电流不改变方向，故B错误；
CD．结合正弦曲线变化的特点可知，当PQ中的电流为0时，电流的变化率最大，所以电流产生的磁场的变化率最大，所以在时刻或t=T时刻线框内磁通量的变化率最大，则产生的电动势最大，在时刻，向里的磁场减小，R内产生的感应电流的磁场的方向向里，根据安培定则可知，电流的方向为顺时针方向；同理可知，在t=T时刻向外的磁场减小，R内产生的感应电流的磁场的方向向外，根据安培定则可知，感应电流的方向为逆时针方向，故C正确，D错误。
故选C。
3．C
【详解】
在Δt时间内将线圈绕虚线（磁场边界）翻转过程中，磁通量变化为
由法拉第电磁感应定律可知产生的感应电动势为
故选C。
4．D
【详解】
条形磁铁从右向左进入螺线管的过程中，原磁场方向向左，且磁通量在增加，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向右，由安培定则，知感应电流的方向，条形磁铁从右向左离开螺线管的过程中，原磁场方向向左，且磁通量在减少，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向左，由安培定则，知感应电流的方向
故选D。
5．C
【详解】
A．根据安培的分子电流假说，磁体的磁场和电流的磁场一样都是由运动电荷产生的，选项A正确；
B．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流，选项B正确；
C．通电直导线所受安培力的方向与该处的磁场的方向垂直，选项C错误；
D．在磁场中，磁体N极受力方向为该处的磁场的方向，磁体S极受力方向为该处的磁场的反方向，选项D正确。
本题选错误的，故选C。
6．A
【详解】
A．卡文迪许首先通过实验测出了引力常量G的数值，故A正确；
B．开普勒首先发现了行星沿椭圆轨道运行的规律，故B错误；
C．奥斯特首先发现了电流的磁效应，故C错误；
D．法拉第首先发现了磁生电的现象，故D错误。
故选A。
7．A
【详解】
A．法拉第提出用磁感线描述磁场，使得抽象的磁场变得更容易被人们理解，故A正确；
B．安培提出安培分子电流假说等，故B错误；
C．洛伦兹提出运动电荷在电场受到作用力的方向即利用左手定则确定，故C错误；
D．库仑提出库仑定律，故D错误。
故选A。
8．C
【详解】
A．梳子与头发摩擦会产生静电，吸起纸屑，是静电现象，A不符合题意；
B．利用避雷针使建筑物避免遭受雷击，这是静电现象，B不符合题意；
C．通过线圈的磁感应强度发生变化，线圈中产生感应电流，属于电磁感应问题，不属于静电现象，C符合题意；
D．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉是由于摩擦会产生静电，也是静电现象，D不符合题意。
故选C。
9．D
【详解】
A．当列车运动时，车厢底部安装磁铁穿过线圈，导致通过线圈的磁通量发生变化，故A正确；
B．列车速度越快，通过线圈的磁通量变化越快，从而产生的感应电动势越大，故B正确；
C．由于列车的运动，导致线圈中的磁通量发生变化，因而产生感应电流，故C正确；
D．由法拉第电磁感应定律可知，感应电流的大小与磁通量变化率有关，而变化率却由变化量及运动时间决定，故D错误，
本题选择错误的，故选：D。
10．C
【详解】
A．穿过闭合电路中的磁通量不为零时，若磁通量不发生变化，闭合电路中没有感应电流产生，选项A错误；
B．穿过闭合电路中的磁通量减少，磁通量的变化率不一定减少，根据法拉第电磁感应定律则知感应电动势不一定减少，感应电流就不一定减少，选项B错误；
CD．根据法拉第电磁感应定律则知，感应电动势的大小与磁通量变化率成正比，与磁通量没有直接关系，所以磁通量越大，感应电动势不一定越大；而磁通量变化越快，磁通量变化率就越大，则闭合电路中感应电动势越大，选项C正确，D错误。
故选C。
11．C
【详解】
闭合线圈磁通量发生改变时会产生感应电流，电流表指针发生偏转，当把磁铁N极向下插入线圈时，当把磁铁S极从线圈中拔出时，磁通量改变，电流表针发生偏转，保持磁铁在线圈中相对静止时，磁铁和线圈一起以同一速度向上运动时，磁通量不变，电流表不发生偏转，故ABD错误，C正确。
故选C。
12．C
【详解】
由题意可知，安培力的方向向右，根据左手定则，可知：感应电流的方向由B到A，再由安培定则可知，当垂直向外的磁场在增加时，会产生由B到A的感应电流，由法拉第电磁感应定律，结合闭合电路欧姆定律，则安培力的表达式
因安培力的大小不变，则是定值，因磁场B增大，则减小，故C正确，ABD错误。
故选C。
13．D
【详解】
A．实验过程有感应电流产生，只是时间较短，没有观察到，故A错误；
BCD．科拉顿用条形磁铁在线圈中进行插进和抽出的实验时，线圈中的磁通量发生了变化，电流表的回路中有感应电流产生，当他跑到另一个房间时，由于磁铁在线圈中不动，此时没有感应电流，所以他无法观察到，故BC错误，D正确。
故选D。
14．A
【详解】
因为电磁感应现象是一个瞬间现象，只有在磁通量改变的时候才会出现，因此恒定的电流产生恒定的磁场，无法发生电磁感应现象，因此A符合题意，BCD不符合题意，故A正确，BCD错误。
故选A。
15．C
【详解】
A．法拉第发现了电磁感应现象，使人类迈进了使用电的时代，故A正确；
B．20世纪初，爱因斯坦建立了狭义相对论，得出了一些不同于经典力学的观念和结论，故B正确；
C．焦耳用实验研究了电流的热效应，欧姆总结出欧姆定律，故C错误；
D．焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系，总结出焦耳定律，故D正确；
本题选择不正确的，故选C。
16．BD
【详解】
AB．当合上开关的一瞬间，穿过线圈N的磁通量发生变化，回路产生感应电流，电流计有读数，故A错误，B正确；
CD．当开关断开的一瞬间，穿过线圈N的磁通量发生变化，回路产生感应电流，电流计有读数，故C错误，D正确。
故选BD。
17．BC
【详解】
A
B．时刻，螺线管中电流增大，产生的磁场变强，圆环中的磁通量增多，圆环要阻碍磁通量的增多，有收缩的趋势．故选项A错误，选项B正确．
C．和时刻，螺线管内电流的变化率相等，所以圆环内的感应电流大小相等．故C选项正确．
D．时刻，螺线管中俯视顺时针方向的电流减弱，圆环中的向下磁通量减少，圆环要阻碍磁通量的减少，产生向下的磁通量，所以圆环内有俯视顺时针方向的感应电流．故D选项错误．
18．CD
【详解】
A．图甲中磁通量Φ不变，无感应电动势，故A错误；
B．图乙中磁通量Φ随时间t均匀增大，图像的斜率不变，也就是说产生的感应电动势不变，故B错误；
C．图丙中回路在时间内磁通量Φ随时间t变化的图像的斜率为，在时间内磁通量Φ随时间t变化的图像的斜率为。从图像中发现。所以在时间内产生的感应电动势大于在时间内产生的感应电动势，故C正确；
D．图丁中磁通量Φ随时间t变化的图像的斜率先变小后变大，所以感应电动势先变小后变大，故D正确。
故选CD。5.1磁场及其描述
检测练习（含解析）
1．图中箭头表示磁感线的方向，则小磁针静止时N极的指向应（ ）
A．向上
B．向下
C．向左
D．向右
2．如图所示，其中正确反映两根大头针被条形磁铁吸起时的真实情况的是（ ）
A．图甲
B．图乙
C．图丙
D．图乙和图丙
3．关于磁场、磁感线,下列说法中正确的是( )
A．磁场并不是真实存在的,而是人们假想出来的
B．磁铁周围磁感线的形状,与铁屑在它周围排列的形状相同,说明磁场呈线条形状,磁感线是磁场的客观反映
C．磁感线可以用来表示磁场的强弱和方向
D．磁感线类似电场线,它总是从磁体的N极出发,到S极终止
4．有两根长直导线a、b互相平行放置，下图为垂直于导线的截面图，O点为两根导线连线的中点，M、N为两导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O点的距离相等。若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，则关于线段MN上各点的磁感应强度，下列说法中正确的是（ ）
A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同
B．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反
C．线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零
D．线段MN上有两个点的磁感应强度为零
5．磁场的磁感应强度大小在（）之内，对人体是安全的。赤道上有一用于轻轨电车引电的载流长直导线，沿东西方向水平延伸，导线中通有大小为
150A，方向由东向西的电流。已知通电长直导线周围的磁感应强度大小的计算公式为，式中I为导线上的电流大小，r为某点距导线的距离，，赤道表面附近的地磁场约为。下列说法正确的是
（ ）
A．在导线的正下方，电流产生的磁场方向自南向北
B．在导线正下方1.5m
处，电流产生的磁感应强度大小约为13μT
C．若考虑地磁场的影响，在导线的正上方1.5m
处，磁场对人体是安全的
D．若考虑地磁场的影响，在导线的正下方1.5m
处，磁场对人体是安全的
6．关于磁感线，下列说法正确的是（ ）
A．磁感线是客观存在的曲线
B．磁感线总是由N极出发指向S极
C．磁感线是不闭合的曲线
D．磁感线的疏密可以形象地反映磁感应强度的大小
7．如图所示，水平放置的直导线通有向右的电流，则直导线正下方P点的磁场方向是（ ）
A．垂直纸面向里
B．垂直纸面向外
C．平行纸面向左
D．平行纸面向右
8．关于静电场电场线和磁感线说法正确的是（ ）
A．法拉第最早用电场线和磁感线来清晰的描述电场和磁场
B．电场线和磁感线都是客观存在的
C．不画电场线（磁感线）的地方，一定没有电场（磁场）
D．电场线和磁感线都是不闭合的曲线
9．四根相互平行的通电长直导线a、b、c、d电流均为I，如图所示放在正方形的四个顶点上，每根通电直导线单独存在时，正方形中心O点的磁感应强度大小都是B，则四根通电导线同时存在时O点的磁感应强度的大小和方向为（ ）
A．2B，方向向左
B．2B，方向向下
C．2B，方向向右
D．2B，方向向上
10．下列关于磁感线说法正确的是（ ）
A．磁感线是真实存在的
B．沿磁感线方向，磁场越来越弱
C．所有磁感线都是闭合的
D．磁感线与电场线一样在空间都能相交
11．如题图所示，为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以O点（图中白点）为坐标原点，沿Z轴正方向磁感应强度B大小的变化最有可能为（ ）
A．
B．
C．
D．
12．下列关于磁场的说法正确的是（ ）
A．磁通量的大小等于磁感应强度与面积的乘积
B．通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大
C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同
D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关
13．磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，如图所示，其依据是
A．磁体的吸铁性
B．磁极间的相互作用规律
C．电荷间的相互作用规律
D．磁场具有方向性
14．下列小磁针方向（所有小磁针都处于静止状态）正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
15．如图所示，一条形磁铁的周围放着能自由转动的小磁针甲、乙、丙、丁四根小磁针，静止时，画错的是
A．甲
B．乙
C．丙
D．丁
16．将A、B两个磁环先后套在光滑的木支架上，并使两个磁环相对的磁极极性相同，此时可以看到上方的磁环A"悬浮"在空中，如图所示.设两个磁环受到的重力相等且都为G，则磁环B对木支架底座的压力F与重力G的大小关系是（
）
A．
B．
C．
D．
17．关于磁感线的描述，正确的是（ ）
A．沿磁感线的方向，磁场逐渐减弱
B．磁感线疏密程度可以表示磁场强弱
C．磁铁周围的磁感线一定不能相交
D．磁铁周围小铁屑有规则的排列，说明磁感线是真实存在的
18．如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0，方向也垂直于纸面向外。则（ ）
A．流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
B．流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
C．流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
D．流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
参考答案
1．B
【详解】
由图可知：磁感线的方向是由上向下的；根据磁感线的方向与小磁针静止时北极所指的方向一致；故小磁针静止时N极所指的方向也是向下的；选项ACD错误，B正确。
故选B。
【名师点睛】
此题考查了磁感线的方向及磁针北极指向的关系。要掌握磁感线的方向与小磁针静止时北极所指的方向是一致的。
2．C
【详解】
当大头针被磁化后，针尖部分为同名磁极，相互排斥而张开。
故选C。
3．C
【详解】
A．磁针放在磁体的周围受到力的作用，说明磁体在周围空间产生了磁场，磁场是一种客观物质，选项A错误；
BCD．人们为了形象地描绘磁场，用图形——磁感线将抽象的磁场描绘出来，磁感线是假想的曲线，其客观上并不存在，铁屑在磁场中被磁化为小磁针，在磁场的作用下转动，最终规则地排列起来，显示出磁感线的分布特点，并非磁场的客观反映.电流的磁场和磁体的磁场的磁感线都是闭合曲线，在磁体外从N极到S极，在磁体内从S极到N极，不像电场线从正电荷出发到负电荷终止，不闭合.由此可知选项B、D是错误的，选项C正确。
故选C。
点睛：此题考查了磁感线的引入目的，磁场方向的规定，记住相关的基础知识，对于解决此类识记性的题目非常方便．
4．B
【详解】
AB．根据安培定则判断得知，两根通电导线产生的磁场方向均沿逆时针方向，由于对称，两根通电导线在MN两点产生的磁感应强度大小相等，根据平行四边形进行合成得到，M点和N点的磁感应强度大小相等，M点磁场向下，N点磁场向上，方向相反。故A错误，B正确。
CD．只有当两根通电导线在同一点产生的磁感应强度大小相等、方向相反时，合磁感应强度才为零，则知只有О点的磁感应强度为零。故CD错误。
故选B。
5．D
【详解】
A．根据右手螺旋定则可知，在导线的正下方，电流产生的磁场方向自北向南，故A错误；
B．根据公式，在导线正下方1.5m
处，电流产生的磁感应强度大小约为
故B错误；
C．若考虑地磁场的影响，在导线的正上方1.5m
处，由于地磁场与导线产生的磁场方向相同，合场强大小为
不安全，故C错误；
D．若考虑地磁场的影响，在导线的正下方1.5m
处，由于地磁场与导线产生的磁场方向相反，合场强大小为
安全，故D正确。
故选D。
6．D
【详解】
A．磁感线是为了描述磁场强弱的分布，人为想象出来的，所以不是客观存在的曲线，所以A错误；
B．磁感线在磁铁外部由N极出发指向S极，磁铁内部由S极出发指向N极，所以B错误；
C．磁感线是闭合的曲线，所以C错误；
D．磁感线的疏密可以形象地反映磁感应强度的大小。磁感线密的地方，磁场强；磁感线疏的地方，磁场弱。所以D正确。
故选D。
7．A
【详解】
由安培定则知导线下方磁场垂直纸面向里。
故选A。
8．A
【详解】
A．法拉第最早用电场线和磁感线来清晰的描述电场和磁场，故A正确；
B．电场线是为了直观形象地描述电场分布而在电场中引入的一些假想的曲线，实际上并不存在，故B错误；
C．电场线（磁感线）密集的地方场强强，稀疏的地方场强弱，两条场线之间虽然没画电场线（磁感线），但是可能有电场（磁场），故C错误；
D．电场线是不闭合的曲线，磁感线都是闭合的曲线，故D错误。
故选A。
9．A
【详解】
略
10．C
【详解】
A．磁感线是人们为了描述磁场而假想的曲线，不是真实存在的，选项A错误；
B．磁感线越密集，则磁场越强，则沿磁感线方向，磁场不一定越来越弱，选项B错误；
C．所有磁感线都是闭合的，选项C正确；
D．磁感线与电场线一样在空间不能相交，选项D错误。
故选C。
11．C
【详解】
磁感线的疏密表示磁感应强度B的大小，所以从题图中可以看出，从O点沿着Z轴向上的过程中，磁感应强度B先减小到0，再增大，故C正确，ABD错误。
故选C。
12．D
【详解】
A．磁通量的大小等于磁感应强度与线圈的面积在垂直于磁场方向的投影的面积的乘积，选项A错误；
B．通电导线在磁感应强度大的地方受力不一定大，还与导线的放置方式有关，选项B错误；
C．放在匀强磁场中各处的通电导线，安培力还会与电流元的摆放方向有关，故C错误；
D．磁感应强度的大小和方向只由磁场本身决定，跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关，选项D正确。
故选D。
13．B
【分析】
磁性水雷中的小磁针静止时，水雷不会爆炸，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，由磁极间的相互作用就会使水雷中的小磁针发生转动，而发生爆炸．
【详解】
磁性水雷中的小磁针静止时，一端指南，一端指北，水雷不会爆炸，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，由磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，就会使水雷中的小磁针发生转动，而触发水雷发生爆炸．故B正确，ACD错误；
【点睛】
本题考查了磁化、地磁场、磁极间的相互作用的知识，是磁现象在军事上的应用．
14．B
【详解】
A．小磁针静止时N极所指方向即为磁感应强度的方向，A中小磁针N极所指方向与磁感线方向相反，A错误；
B．根据安培定则，从上向下看可知磁感线为逆时针方向，与小磁针N极所指方向相同，B正确；
C．根据安培定则可知环中产生的磁场与纸面垂直，小磁针与纸面平行，C错误；
D．根据图中条形磁铁位置可知磁感线由N极指向S极，小磁针N极所指方向与磁感线方向不符，D错误。
故选B。
15．A
【详解】
.小磁针静止时N极所指的方向指向哪一点的磁场方向，根据条形磁铁的磁场分布可知，甲错误，故A正确BCD错误。
故选A。
16．D
【详解】
、相对的磁极极性相同，相互作用力是斥力，悬浮在空中，说明受力平衡，因此，受到的重力和对的斥力相等，根据相互作用的两个力大小相等，受到的斥力大小等于，这样，B受到重力、向下的斥力和一个向上的力即底座对的支持力，静止，所以有：
支
根据牛顿第三定律可得对底座的压力也为，故A、B、C错误，D正确；
故选D。
17．BC
【详解】
AB．磁感线的疏密表示磁场的强弱，与是否沿磁场的方向无关。故A错误，B正确；
C．磁感线在空间不相交，如果相交，则会出现两个不同的方向，这是不可能的，故C正确；
D．磁铁周围小铁屑有规则的排列，但磁感线不是真实存在的，是利用建模的方法想象出来的，故D错误。
故选BC。
18．AC
【详解】
外磁场、电流的磁场方向如图所示
在b点
B0＝B0－B1＋B2
在a点
B0＝B0－B1－B2
由上述两式解得B1＝B0，B2＝B0。故AC正确，BD错误。
故选AC。
