5.4初识光量子与量子世界
课时作业（含解析）
1．下列说法正确的是（ ）
A．黑体只吸收电磁波，不辐射电磁波
B．光的波长越长，光子的能量越大
C．光的波长越短，越容易发生衍射
D．在光的干涉中，明条纹的地方是光子到达概率大的地方
2．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法不符合历史事实的是（ ）
A．密立根通过油滴实验，计算出元电荷的带电量
B．为了得出同实验相符的黑体辐射公式，爱因斯坦提出了能量子假说
C．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的偏转，发现阴极射线由带负电的粒子组成
D．卢瑟福通过粒子散射实验，提出原子核式结构模型
3．图甲和图乙所示的是a、b两束单色光分别用同一单缝装置进行实验，在距装置恒定距离的屏上得到的图样，图甲是a光照射时形成的图样，图乙是b光照射时形成的图样。下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙图样是a、b两单色光的干涉图样
B．b光光子的能量较小
C．在水中a光的传播速度较大
D．若b光照射某金属有光电子逸出，则a光照射该金属也有光电子逸出
4．下列说法中正确的是（
）
A．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分能量转移给电子，因此光子散射后波长变短
B．黑体辐射时，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，另一方面辐射强度的极大值向频率较小的方向移动
C．氡的半衰期为3.8天，若取4个氧原子核，经7.6天后就一定剩下1个原子核了
D．各种原子的发射光谱都是线状谱，不同原子的发光频率不一样，因此每种原子都有自己的特征谱线，人们可以通过光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成
5．下列关于热辐射和黑体辐射说法不正确的是（ ）
A．一切物体都在辐射电磁波
B．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
C．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波
D．一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关
6．下列说法正确的是（ ）
A．万有引力常量、普朗克常量均无单位
B．开普勒的行星运动定律为牛顿得出万有引力定律奠定基础
C．物理学中的质点、点电荷、原子、原子核等均为理想化模型
D．某同学向上起跳时，地面对他的支持力大于他对地面的压力时，他才能跳起
7．下列说法中符合物理学史实的是（ ）
A．查德威克通过研究阴极射线发现电子，从而打开了原子物理大门
B．勒纳等人通过实验得出光电效应的四个特征
C．玻尔首先提出了原子的核式结构学说，第一次将量子化引入到原子领域
D．卢瑟福用粒子轰击金箔实验证明原子是由其它粒子组成的
8．“测温枪”（学名“红外线辐射测温仪”）具有响应快、非接触和操作方便等优点。它是根据黑体辐射规律设计出来的，能将接收到的人体热辐射转换成温度显示。若人体温度升高，则人体热辐射强度I及其极大值对应的波长的变化情况是（ ）
A．I增大，增大
B．I增大，减小
C．I减小，增大
D．I减小，减小
9．下列说法正确的是( )
A．C的半衰期会随着周围环境温度的变化而改变
B．爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说
C．一个处于n=3能级状态的氢原子自发跃迁时，最多能发出3种频率的光子
D．普朗克在研究黑体辐射问题时提出了量子说
10．下列说法中正确的是（ ）
A．普朗克在研究黑体辐射问题中提出了能量子假说
B．在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大，则这种金属的逸出功W0越大
C．对于某种金属，只要入射光的强度足够大，就会发生光电效应
D．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散射后波长变短
11．波粒二象性是微观粒子的基本特征，以下说法正确的有（ ）
A．光电效应现象揭示了光的波动性
B．热中子束射到晶体上产生衍射图样，说明中子具有波动性
C．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释
D．动量相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等
12．波粒二象性时微观世界的基本特征，以下说法正确的有（ ）
A．光电效应现象揭示了光的粒子性
B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性
C．爱因斯坦首先提出了能量子假说
D．动能相等的质子和电子，电子的德布罗意波长长
13．波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有________。
A．光电效应现象揭示了光的粒子性
B．黑体辐射的实验规律可用光的波动规律解释
C．电子束通过双缝实验装置后形成干涉图样说明电子具有波动性
D．一个动量为p的电子对应的物质波波长为hp（h为普朗克常量）
14．如图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样。现让a、b以相同的入射角从空气射向一个三棱镜，则下列说法正确的是（ ）
A．a光在真空中的动量比b光大
B．a光在三棱镜中的波长比b光大
C．a光的折射角比b光大
D．a光的光子能量比b光大
15．如图所示，两束颜色不同的单色光a、b平行于三棱镜底边BC从AB边射入，经三棱镜折射后相交于点P，下列说法中正确的是（ ）
A．a光的光子能量大于b光子能量
B．a光在三棱镜中传播的速度较大
C．让a光和b光通过同一双缝干涉实验装置，a光的条纹间距小于b光的条纹间距
D．若a光能使某金属发生光电效应，则b光也一定可以使该金属发生光电效应
16．如图所示，一束光照射到一块矩形玻璃的上表面，发生折射后分成两束单色光a、b，两束单色光a、b分别照射到两个不同的界面上，下列说法中正确的是（ ）
A．a光光子能量比b光光子能量要高
B．a光在玻璃中的速度比b光要快
C．a光在A点可能发生全反射
D．b光在B点可能发生全反射
17．下列说法正确的有（ ）
A．光电效应现象揭示了光的粒子性
B．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
C．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释
D．光电效应中产生的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
18．下列说法中正确的有________。
A．黑体会吸收任何射向它的电磁波，而不向外辐射电磁波
B．光电效应中遏止电压与入射光的频率和阴极材料有关
C．经典物理学无法解释原子的稳定性，但可以解释原子光谱的分立特征
D．人工放射性同位素的半衰期一般比天然放射性物质短得多
参考答案
1．D
【详解】
A．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料种类及表面状况无关，故A错误；
B．光的波长越长，频率越小，则能量越小，故B错误；
C．波长越长，越容易发生明显衍射，故C错误；
D．光波是概率波，在光的干涉现象中，暗条纹是指振动减弱的地方，是光子到达概率最小的地方，并非光子不能到达的地方，亮条纹的地方是光子到达概率最大的地方，故D正确。
故选D。
2．B
【详解】
A．密立根通过油滴实验测得了元电荷的电量，选项A正确，不符合题意；
B．为了得出同实验相符的黑体辐射公式，普朗克提出了能量子假说，选项B错误，符合题意；
C．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的偏转，发现阴极射线由带负电的粒子组成，选项C正确，不符合题意；
D．卢瑟福发现了质子，而查德威克用实验发现了中子的存在，此后卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子核式结构模型，选项D正确，不符合题意。
故选B。
3．C
【详解】
A．由于图甲和图乙是由同一条单缝照射而形成的图样，且中央宽，故形成的图样是单缝衍射图样，故A错误；
B．由于图甲和图乙是由同一条单缝照射而形成的图样，波长越短的，中央亮条纹的宽度越小，由图可知单色光的波长较短，根据可知光的频率较高，由于光子的能量为
故光光子的能量较小，故B错误；
C．对于同一种介质来说，由于波长越大的单色光折射率越小，则有
根据可知
即在水中a光的传播速度较大，故C正确；
D．根据光电效应的产生条件可知，入射光的频率大于金属的极限频率时，发生光电效应现象，光光子的频率低，故用光照射该金属时有光电子逸出，光照射该金属时不一定有光电子逸出，故D错误；
故选C。
4．D
【详解】
A．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分能量转移给电子，因此光子散射后能量变小，则波长变长，选项A错误；
B．黑体辐射时，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较小频率较大的方向移动，选项B错误；
C．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少量的原子核衰变不适应，选项C错误；
D．各种原子的发射光谱都是线状谱，不同原子的发光频率不一样，因此每种原子都有自己的特征谱线，人们可以通过光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成，选项D正确。
故选D。
5．D
【详解】
A．根据黑体辐射理论可知，一切物体都在辐射电磁波，故A正确；
B．根据黑体辐射规律可知，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正确；
C．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C正确；
D．物体辐射电磁波的情况不仅与温度有关，还与其它因素有关，比如物体的形状，故D错误。
本题选不正确的，故选D。
6．B
【详解】
A．万有引力常量G的单位是N?m2/kg2；普朗克常量h的单位是J?s，选项A错误；
B．开普勒的行星运动定律为牛顿得出万有引力定律奠定基础，选项B正确；
C．物理学中的质点、点电荷等均为理想化模型，而原子、原子核却是实际存在的。故C错误；
D．依据牛顿第三定律，可知当向上起跳时，地面对他的支持力等于他对地面的压力，故D错误。
故选B。
7．B
【详解】
A．汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，从而打开了原子物理大门，故A错误；
B．德国物理学家勒纳等人通过实验得出光电效应的四个特征，并试图在经典电磁理论的框架内解释光电效应，故B正确；
C．普朗克第一次将量子化引入到原子领域，卢瑟福首先提出了原子的核式结构学说，故C错误；
D．卢瑟福等人通过α粒子散射实验，提出了原子具有核式结构，故D错误。
故选B。
8．B
【详解】
黑体辐射的实验规律如图
特点是，随着温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，所以人体热辐射的强度增大；随着温度的升高，辐射强度的峰值向波长较短的方向移动，所以减小。
故选B。
9．D
【详解】
A．衰变是原子核内的变化，与元素所处的温度、压强、单质或化合物等状态无关，故A错误；
B．爱因斯坦为解释光电效应实验，提出光子说，并给出了光电效应方程，故B错误；
C．一个处于n＝3能级状态的氢原子自发跃迁时，最多只能放出2种频率光子，故C错误；
D．普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子，故D正确。
故选D。
10．A
【详解】
A．普朗克在研究黑体辐射问题中提出了能量子假说，故A正确；
B．根据光电效应方程
可知，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，则这种金属的逸出功越小，故B错误；
C．发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度无关，故C错误；
D．入射光子与晶体中的电子碰撞，动量变小，根据光子动量
可知其波长变长，故D错误。
故选A。
11．BD
【详解】
A．光电效应揭示了光的粒子性，A错误；
B．衍射是波特有的性质，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正确；
C．黑体辐射的实验规律用能量量子化解释，C错误；
D．根据可知动量相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等，D正确。
故选BD。
12．ABD
【详解】
A．光电效应现象说明光是一份一份的，揭示了光的粒子性，A正确；
B．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正确；
C．普朗克首先提出了能量子假说，C错误；
D．
若质子和电子动能相等，根据
可知电子的动量小，又根据德布罗意波长公式
电子的德布罗意波长比质子的长，D正确。
故选ABD。
13．AC
【详解】
A．光电效应现象揭示了光具有粒子性，A正确；
B．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，B错误；
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，C正确；
D．根据德布罗意波波长公式，一个动量为p的电子对应的物质波波长
（h为普朗克常量），D错误。
故选AC。
14．BC
【详解】
AB．a光的双缝干涉条纹间距比b光的大，根据双缝干涉相邻条纹间距公式可知a光在三棱镜中的波长比b光大，a光的频率小于b光的频率，因此a光在真空中的波长比b光在真空中的波长大，根据公式可知a光子在真空中的动量比b光子的动量小，故A错误，B正确；
CD．由于a光的波长大于b光的波长可知，a光的频率小于b光的频率，三棱镜对a的折射率小，对b光的折射率大，根据可知a光的折射角比b光的折射角大，根据可知a光的光子能量比b光子能量小，故C正确，D错误；
故选BC。
15．AC
【详解】
A．有图可知，a光的偏转角大，b光的偏转角小，所以a光的折射率大，b光的折射率小，所以a光的频率大，根据
a光的光子能量大于b光子能量，A正确；
B．由光在介质中传播速度的公式
所以a光的折射率大，b光的折射率小，a光在三棱镜中传播的速度较小，B错误；
C．a光的折射率大，b光的折射率小，a光的频率大，所以a光的波长较b光短，根据
a光的条纹间距小于b光的条纹间距，C正确；
D．a光的折射率大，b光的折射率小，a光的频率大，a光能使某金属发生光电效应，a光频率大于金属的极限频率，但是b光频率不一定大于金属的极限频率，b光不一定使该金属发生光电效应，D错误。
故选AC。
16．BC
【详解】
A．根据光路可知光的偏折程度大于光，所以两束单色光的折射率满足
所以光子能量关系满足
A错误；
B．在玻璃介质中根据可知
B正确；
C．a光在A点的入射角可能大于a光的临界角，可能发生全反射，C正确；
D．根据光路的可逆性可知b光在B点出射方向与原来入射光方向相同，D错误。
故选BC。
17．AB
【详解】
A．光电效应现象揭示了光的粒子性，故A正确；
B．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正确；
C．黑体辐射的实验规律可用能量量子化解释，故C错误；
D．根据，光电效应中产生的光电子的最大初动能不与入射光的频率成正比，故D错误。
故选AB。
18．BD
【详解】
A．黑体能完全吸收入射到其表面的各种波长的电磁波而不发生反射，但是仍向外辐射电磁波，选项A错误；
B．根据可知，光电效应中遏止电压与入射光的频率和阴极材料有关，选项B正确；
C．经典物理学无法解释原子的稳定性，也无法解释原子光谱的分立特征，选项C错误；
D．人工放射性同位素的半衰期一般比天然放射性物质短得多，选项D正确。
故选BD。5.3初识电磁波及其应用
课时作业（含解析）
1．华为是全球第五代移动通信技术（简称5G）部分标准的制定者，5G通信使用450MHz~6GHz和24GHz~52GHz两个频率范围的电磁波，远高于现在使用的4G通信频率。关于电磁波，下列说法中正确的是（ ）
A．有些电磁波是横波，有些是纵波
B．电磁波只能在真空中传播
C．频率越高，电磁波在真空中传播的速度越大
D．频率越高，振荡电路向外辐射电磁波的本领越大
2．微波炉中放一个鸡蛋，先被加热的是（ ）
A．炉内空气
B．蛋壳
C．蛋黄
D．同时被加热
3．许多物理学家的科学发现和研究工作推动了人类历史的进步。其中建立电磁场理论的科学家是（ ）
A．库仑
B．安培
C．法拉第
D．麦克斯韦
4．关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．无线电波没有能量，不属于物质
B．红外体温计不与人体接触也可以测量
C．红外线的波长比红光的波长短
D．无线电波的波速小于光波的波速
5．麦克斯在前人研究的基础上，创造性地建立了经典电磁场理论，进一步揭示了电现象与磁现象之间的联系。他大胆地假设:变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场。以平行板电容器为例:圆形平行板电容器在充、放电的过程中，板间电场发生变化，产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以充、放电电流时所产生的磁场。如图所示，若某时刻连接电容器的导线具有向上的电流，则下列说法中正确的是（ ）
A．电容器正在放电
B．两平行板间的电场强度E在增大
C．该变化电场产生顺时针方向（俯视）的磁场
D．两极板间电场最强时，板间电场产生的磁场达到最大值
6．如图所示，为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中，电容器可通过开关S与电源或线圈L相连。当S从a拨到b之后，由L与C构成的电路中产生振荡电流，则（ ）
A．若罐中的液面下降，振荡电流的频率变小
B．若罐中的液面上升，振荡电流的周期变小
C．当S从a拨到b之后的半个周期内，L的自感电动势先变小后变大
D．当S从a拨到b之后的半个周期内，线圈里的磁感应强度先变小后变大
7．自从2018年底开始，美国就陆续开始对华为进行了打击和制裁，甚至宁可自损八百，也要千方百计的打压华为，究其原因，其中一个就是华为技术已领跑世界。通信相较于通信，利用的电磁波频率更高，数据传输更快，下列说法正确的是（ ）
A．信号相比于信号更不容易发生衍射
B．信号和信号都是电磁波，在空中相遇会发生干涉现象
C．信号在空中传播的速度大于信号在空中传播的速度
D．信号利用的电磁波频率高、能量大，也可以用来杀菌消毒
8．下列关于电磁场和电磁波的说法，正确的是（
）
A．稳恒的电场周围能够产生稳恒的磁场
B．振荡的电场周围能够产生振荡的磁场
C．任何变化的电场周围一定都能产生电磁波
D．电磁波从真空进入介质传播速度保持不变
9．下列说法正确的是（ ）
A．牛顿测出了万有引力常量
B．爱因斯坦提出了系统的电磁理论
C．理想实验不能用于科学研究
D．和两公式采用的定义方法相同
10．关于麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（ ）
A．有电场的空间一定存在磁场
B．变化的电场周围一定产生变化的磁场
C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
D．振荡的电场周围空间一定产生振荡的磁场
11．如图所示，今年两会期间，新华社首次推出了“5G+全息异地同屏访谈”。这是世界上新闻媒体首次应用5G和全息成像技术。5G（传输速率10Gbps以上、频率范围3300~5000MHz）相比于4G（传输速率100Mbps~1Gbps、频率范围1880~2635MHz），以下说法正确的是（ ）
A．5G信号波动性更显著
B．4G和5G信号都是纵波
C．5G信号传输速率是4G的10倍以上
D．5G信号在真空中的传播速度更快
12．下列说法错误的是：（ ）
A．经典力学规律不适用于接近光速运动的粒子
B．在新型冠状病毒疫情防控中使用的测温枪，其红外线是波长大于紫外线的电磁波
C．实物粒子与光子一样都具有波粒二象性
D．变化的磁场产生电场由此相互激发向远处传播形成电磁波
13．下列说法中正确的是（ ）
A．照相机镜头涂有增透膜削弱反射光是利用了光的干涉原理
B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减弱反射光使影像清晰
C．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调谐
D．当声波从空气中进入水中时，频率不变，波长和波速都变小
14．下列有关现象说法正确的是（ ）
A．海市蜃楼现象与彩虹现象产生的原因相同
B．无线电波的波长比可见光波长要大
C．当波源不动，而观察者运动时一定能观察到多普勒效应
D．驱动力的频率增大时，做受迫振动的物体振幅不一定增大
15．图甲为LC振荡电路，图乙为振荡电路中电流的周期性变化图像，下列判断正确的是（ ）
A．时刻，电容器带电量最大
B．时刻，电容器两极板间的电压最大
C．时间内，电容器处于放电过程
D．时间内，电场能逐渐转化为磁场能
16．关于麦克斯韦电磁场理论，无线通信技术，电磁波，下列说法中正确的是（ ）
A．均匀变化的磁场一定产生恒定的电场
B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，法拉第最先用实验证实了电磁波的存在
C．把信息加到载波上的过程叫做调制
D．红外线测温仪，是利用了红外线波长较长的特性
17．下列说法正确的是（ ）
A．光的偏振现象表明光是纵波
B．变化的电场产生变化的磁场
C．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理
D．光的双缝干涉实验显示了光具有波动性
18．下列说法正确的是（ ）
A．振荡电路中，当电流增大时，电容器所带电量也增大
B．光的偏振现象说明光是横波
C．“泊松亮斑”说明光不具有波动性
D．阳光下的肥皂泡上有彩色条纹，这属于光的干涉现象
参考答案
1．D
【详解】
A．所有电磁波都是横波，选项A错误；
B．电磁波能在真空中传播，也能在介质中传播，选项B错误；
C．所有电磁波在真空中传播的速度均相等，均为3×108m/s，选项C错误；
D．电磁波的能量与频率有关；振荡电路的频率越大，发射电磁波的本领越大，选项D正确。
故选D。
2．C
【详解】
微波炉是通过微波带动食物内部分子剧烈振动而使食物温度升高的，是一种共振原理，微波的频率与水分子振动频率接近，蛋黄中水较多，所以先被加热的是蛋黄。
故选C。
3．D
【详解】
库仑发现了库仑定律，安培提出了分子电流假说和安培定，法拉第发现电磁感应定律，建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦
故选D。
4．B
【详解】
A．无线电波有能量，属于特殊物质，A错误；
B．人体会发出红外线，红外体温计不与人体接触也可以测量，B正确；
C．红外线的频率比红光频率低，频率与波长成反比，红外线的波长比红光的波长长，C错误；
D．无线电波和光波都属于电磁波，无线电波的波速等于光波的波速，D错误。
故选B。
5．B
【详解】
A．电容器内电场方向向上，下极板带正电，根据电流的方向，正电荷正在流向下极板，因此电容器处于充电过程，选项A错误；
B．电容器的带电量越来越多，内部电场强度越来越大，选项B正确；
C．该变化电场产生磁场方向等效成向上的电流产生磁场的方向，根据右手螺旋定则可知，电场产生的磁场逆时针方向（俯视），选项C错误；
D．当两极板间电场最强时，电容器充电完毕，回路的电流最小，因此产生的磁场最小，选项D错误。
故选B。
6．C
【详解】
AB．两块平行金属板构成的电容器C的中间的液体就是一种电介质，当液体的液面下降时，相当于插入的电介质越小，电容越小；根据可知，电容C减小，振荡电路的周期T减小，LC回路的振荡频率f增大，同理可得，若罐中的液面上升，振荡电流的周期变大，故AB错误；
C．当S从a拨到b之后的半个周期内，回路中的电流先增大(增大得越来越慢)后减小(减小得越来越快)，则L的自感电动势先变小后变大，故C正确；
D．当S从a拨到b之后的半个周期内，回路中的电流先增大后减小，则线圈里的磁感应强度先变大后变小，故D错误。
故选C。
7．A
【详解】
A．5G信号的频率更高，则波长小，故5G信号更不容易发生明显的衍射现象，故A正确；
B．信号和信号都是电磁波，但5G信号和4G信号的频率不一样，不能发生干涉现象，故B错误；
C．任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故C错误；
D．信号利用的电磁波频率高、能量大，但不具有杀菌消毒的作用，故D错误。
故选A。
8．B
【详解】
A．稳恒的电场周围不能产生磁场，选项A错误；
B．振荡的电场周围能够产生同周期的振荡的磁场，选项B正确；
C．由于均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，则不能产生电磁波，选项C错误；
D．电磁波从真空进入介质传播速度减小，选项D错误。
故选B。
9．D
【详解】
A．卡文迪许测出了万有引力常量，选项A错误；
B．麦克斯韦提出了系统的电磁理论，选项B错误；
C．理想实验以实际的实验为依据，抓住了客观事实的主要因素，忽略了次要因素，从而能够更深刻地揭示了自然规律。理想实验能用于科学研究，故C错误；
D．公式与采取的定义方式相同，都属于比值定义法，故D正确；
故选D。
10．D
【详解】
ABC．均匀变化的电场产生稳定的磁场，而非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，恒定的电场不会产生磁场，故ABC错误；
D．根据麦克斯韦的电磁场理论，振荡的电场（振荡电场）周围一定产生同频率的振荡的磁场，故D正确。
故选D。
11．C
【详解】
A．因5G信号的频率更高，则波长小，波动性更不明显，故A错误；
B．电磁波均为横波，即4G和5G信号都是横波，故B错误；
C．5G传输速率10Gbps以上，4G传输速率100Mbps~1Gbps，则5G信号传输速率是4G的10倍以上，故C正确；
D．任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故D错误。
故选C。
12．D
【详解】
A．经典力学仅适用于宏观低速运动的物体，当物体的速度接近光速时，经典力学不再适用，A正确，不符合题意；
B．红外线频率小于紫外线的频率，红外线波长大于紫外线的波长，B正确，不符合题意；
C．波粒二象性是包括光子在内的一切微粒的共同特征，C正确，不符合题意；
D．周期性变化的磁场才能产生周期性变化的电场，周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替出现，由此相互激发向远处传播形成电磁波，D错误，符合题意。
故选D。
13．AB
【详解】
A．照相机镜头涂有增透膜削弱反射光是利用了光的薄膜干涉原理，选项A正确；
B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减弱反射光使影像清晰，选项B正确；
C．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，选项C错误；
D．当声波从空气中进入水中时，频率不变，波长和波速都变大，选项D错误。
故选AB。
14．BD
【详解】
A．海市蜃楼现象属于光的折射，彩虹现象是光的色散，故A错误；
B．由电磁波谱可知，无线电波的波长比可见光波长要大，故B正确；
C．当波源不动，若观察者围绕波源做圆周运动时，波源与观察者之间的距离不变，则观察不到多普勒效应，故C错误；
D．物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，振幅最大，如果驱动力的频率大于物体的固有频率，则驱动力的频率越大，受迫振动的振幅越小，故D正确。
故选BD。
15．BD
【详解】
A．在t1时刻，电路中的电流最大，则q最小，说明放电完毕，电容器所带电荷量最小，故A错误；
B．在t2时刻，电路中的电流最小，则q最大，说明刚开始放电，则电容器两极板间的电压最大，故B正确；
C．时间内，电路中电流减小，电容器处于充电过程，故C错误；
D．时间内，电路中电流增大，则电场能逐渐转化为磁场能，故D正确。
故选BD。
16．AC
【详解】
A．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，均匀变化的磁场一定产生恒定的电场，故A正确；
B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹通过电火花实验证实了电磁波的存在，故B错误；
C．信息加到载波上的技术叫调制，则有调幅与调频两种，故C正确；
D．红外线测温仪，是利用了红外线的热效应，故D错误。
故选AC。
17．CD
【详解】
A．光的偏振现象表明光是横波，选项A错误；
B．均匀变化的电场产生稳定的磁场，选项B错误；
C．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理，选项C正确；
D．光的双缝干涉实验显示了光具有波动性，选项D正确。
故选CD。
18．BD
【详解】
A．LC振荡电路中，当电流增大时，电容器一定是在放电，则所带电量减小，选项A错误；
B．光的偏振现象说明光是横波，选项B正确；
C．“泊松亮斑”说明光具有波动性，选项C错误；
D．阳光下的肥皂泡上有彩色条纹，这属于光的干涉现象，选项D正确。
故选BD。5.2电磁感应现象及其应用
课时作业（含解析）
1．为探讨磁场对脑部神经组织的影响及临床医学应用，某小组查阅资料得知：“将金属线圈放置在头部上方几厘米处，给线圈通以上千安培、历时约几毫秒的脉冲电流，电流流经线圈产生瞬间的高强度脉冲磁场，磁场穿过头颅对脑部特定区域产生感应电场及感应电流，而对脑神经产生电刺激作用，其装置如图所示。”同学们讨论得出的下列结论正确的是（ ）
A．脉冲电流流经线圈会产生高强度的磁场是电磁感应现象
B．脉冲磁场在线圈周围空间产生感应电场是电流的磁效应
C．若将脉冲电流改为恒定电流，可持续对脑神经产生电刺激作用
D．若脉冲电流最大强度不变，但缩短脉冲电流时间，则在脑部产生的感应电场及感应电流会增强
2．能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一。以下不能体现能量守恒定律的是（ ）
A．牛顿第三定律
B．机械能守恒定律
C．闭合电路欧姆定律
D．楞次定律
3．如图所示，两匀强磁场的磁感应强度和大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生感应电流的是（ ）
A．同时增大减小
B．同时以相同的变化率减小和
C．同时以相同的变化率增大和
D．将圆环绕两磁场的边界转动90°的过程中
4．如图甲所示，固定闭合线圈abcd处于方向垂直纸面向外的磁场中，磁感线分布均匀，磁场的磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．t=2s时，线圈中的感应电流最大
B．t=4s时，线圈中的感应电流为0
C．0~2s内线圈中有逆时针方向的感应电流
D．2s~4s内线圈中的感应电流逐渐增大
5．如图所示，圆形线框在匀强磁场中所做的各种运动，能够产生感应电流的是（ ）
A．
B．
C．
D．
6．关于单匝线圈中的感应电动势，下列说法正确的是（
）
A．穿过线圈的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势越大
B．穿过线圈的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势越大
C．线圈中的感应电动势只与磁通量的变化快慢有关，与电路性质无关
D．若断开的电路中穿过线圈的磁通量在变化，则线圈中无感应电动势产生
7．如图所示，线圈a、b间未接负载，磁铁向右运动时（ ）
A．线圈产生的感应电流从a流向b
B．线圈产生的感应电流从b流向a
C．线圈a端的电势低于b端的电势
D．线圈a端的电势高于b端的电势
8．在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，线圈所围的面积为0.1m2，线圈电阻为1Ω。规定线圈中感应电流I的正方向从上往下看是顺时针方向，如图甲所示，磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．在时间0~5s内，I的最大值为0.1A
B．在第4s时刻，I的方向为顺时针
C．前2s内，通过线圈某截面的总电荷量为0.01C
D．第3s内，线圈的发热功率最大
9．如图，水平桌面上平放一矩形导线框abcd，O为中心点。匀强磁场竖直向上，下列操作可使线圈中产生感应电流的是（ ）
A．线框水平向右平动
B．线框竖直向上平动
C．线框绕过O点的竖直轴转动
D．线框以ab为轴逆时针转动
10．关于物理规律的总结和发现，下列说法正确的是（ ）
A．法拉第首先发现了电流的磁效应
B．卡文迪许首先通过实验测出了引力常量G的数值
C．哥白尼提出了日心说并首先发现了行星沿椭圆运行的规律
D．安培首先发现了磁生电的现象，使人们对电和磁内在联系的认识更加完善
11．如图所示，在通电长直导线AB的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P，AB与线圈在同一平面内。下列说法正确的是（ ）
A．若AB中的电流减小，用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的感应电流
B．若AB中的电流不变，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的感应电流
C．若AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的感应电流
D．若AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈受到向右的安培力
12．2020年4月20日，国内首条中低速磁浮旅游专线——广东清远磁浮首列车开始整车动态调试。如图所示为超导磁浮的示意图，在水平桌面上放置着一个圆柱形磁铁甲，将用高温超导材料制成的超导圆环乙从圆柱形磁铁甲的正上方缓慢下移，由于超导圆环乙跟圆柱形磁铁甲之间有排斥力，结果超导圆环乙悬浮在圆柱形磁铁甲的正上方。若圆柱形磁铁甲的N极朝上，在超导圆环乙放入磁场向下运动的过程中，从上往下看（ ）
A．超导圆环乙中感应电流的方向为顺时针方向；当超导圆环乙稳定后，感应电流消失
B．超导圆环乙中感应电流的方向为逆时针方向；当超导圆环乙稳定后，感应电流消失
C．超导圆环乙中感应电流的方向为顺时针方向；当超导圆环乙稳定后，感应电流仍存在
D．超导圆环乙中感应电流的方向为逆时针方向；当超导圆环乙稳定后，感应电流仍存在
13．如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的极指向垂直纸面向里的方向
B．开关闭合后的瞬间，小磁针的极朝垂直纸面向外的方向转动
C．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的极朝垂直纸面向外的方向转动
D．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的极指向垂直纸面向外的方向
14．在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=2000，横截面积S=50cm2。螺线管导线电阻r=1.0Ω；R1=4.0Ω，R2=5.0Ω，C=40μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化（ ）
A．闭合S，电路中的电流稳定后，电容器上板带正电
B．螺线管中产生的感应电动势大小E=2.5V
C．闭合S，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率P=0.25W
D．断开S后，流经R2的电荷量Q=6×10-5C
15．一个长直密绕螺线管N放在一个金属圆环M的中心，圆环轴线与螺线管轴线重合，如图甲所示。螺线管N通有如图乙所示的电流，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，圆环内有相同的感应电流
D．和时刻，圆环内有相同的感应电流
16．冲击式电流计的结构与灵敏电流计相似但又有不同，它可以测量短时间内脉冲电流通过的电荷量，现利用其特点近似测量地球北半球某处地面附近地磁场的强弱，如图所示。在该处的一水平桌面上沿着小磁针所指示的南北方向水平放置一匝数N=100、电阻R=的矩形线圈abcd，ab=cd=10.00cm，bc=ad=5.00cm。现让线圈以ab为轴，迅速逆时针转动180°，把冲击电流计串入线圈测得导线中流过的电荷量q1=3.0×10-5C；若让线圈以bc为轴，迅速转动90°，使线圈突然竖起，用冲击电流计测得导线中流过的电荷量q2=5.0×10-6C。则下列说法正确的是（ ）
A．该处地磁场磁感应强度大小可能为5.0×10-5T
B．该处地磁场磁感应强度大小可能为×10-5T
C．线圈以bc为轴转动90°的过程，感应电流的方向为adcba
D．线圈以bc为轴转动90°的过程，感应电流的方向先是abcda，然后是adcba
17．穿过一个电阻为R=1的单匝闭合线圈的磁通量始终每秒钟均匀的减少2Wb，则（ ）
A．线圈中的感应电动势每秒钟减少2V
B．线圈中的感应电动势是2V
C．线圈中的感应电流每秒钟减少2A
D．线圈中的电流是2A
18．纯电动汽车是一种节能环保的交通工具，它的制动能量回收系统通过能量回收再利用，可提高汽车对能量的利用效率。制动能量回收原理是利用线圈在磁场中转动，将车辆制动时的部分动能转化为其他形式的能存储起来。关于制动能量回收，下列说法中正确的是（ ）
A．制动能量回收利用了电磁感应现象
B．制动能量回收利用了电流的热效应
C．制动能量回收时，将车辆制动时的部分动能转化为内能
D．制动能量回收时，将车辆制动时的部分动能转化为电能
参考答案
1．D
【详解】
A．脉冲电流流经线圈会产生高强度的磁场是电流的磁效应，故A错误；
B．脉冲磁场在线圈周围空间产生感应电场是电磁感应现象，故B错误；
C．若将脉冲电流改为恒定电流，线圈将会产生恒定磁场，脑部特定区域不会产生持续的感应电场及感应电流，对脑神经不会持续产生电刺激作用，故C错误；
D．脉冲磁场对脑部特定区域产生感应电场及感应电流，满足
若脉冲电流最大强度不变，但缩短脉冲电流时间，则脑部特定区域的磁通量改变量大小不变，但磁通量改变的时间缩短，所以感应电场及感应电流增大，故D正确。
故选D。
2．A
【详解】
牛顿第三定律说明力的作用是相互的，不能体现能量守恒定律。机械能守恒定律、闭合电路欧姆定律和楞次定律都能体现能量守恒定律。
故选A。
3．A
【详解】
A．同时增大减小，可使环内磁通量变化会产生感应电流，故A正确；
BC．同时以相同的变化率增大或减小和，磁通量为不变，不会产生感应电流，故BC错误；
D．将圆环绕两磁场的边界转动90°，每时每刻磁通量不变，不会产生感应电流，故D错误。
故选A。
4．D
【详解】
A．t=2s时，磁感应强度的变化率为0，则感应电流为0，故A错误；
B．t=4s时，磁感应强度的变化率最大，则感应电流最大，故B错误；
C．0~2s内线圈中磁通量向外增加，根据楞次定律可知，线圈中有顺时针方向的感应电流，选项C错误；
D．2s~4s内线圈中磁通量的变化率逐渐变大，则感应电动势逐渐变大，感应电流逐渐增大，选项D正确。
故选D。
5．B
【详解】
A．线圈向右匀速平动时，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，A错误；
B．线圈绕OO′转动时，磁通量不断变化，会产生感应电流，B正确；
C．线圈绕O点转动时，磁通量不变，不会产生感应电流，C错误；
D．线圈绕OO′转动时，磁通量始终为零，不会产生感应电流，D错误。
故选B。
6．C
【详解】
AB．根据法拉第电磁感应定律可知，穿过线圈的磁通量变化率越大，线圈中产生的感应电动势越大，AB错误；
C．线圈中的感应电动势只与磁通量的变化快慢有关，与电路性质无关，C正确；
D．若断开的电路中穿过线圈的磁通量在变化，则线圈中仍有感应电动势产生，只是无感应电流产生，D错误。
故选C。
7．C
【详解】
AB．当磁铁向右运动时，导致向右穿过线圈的磁通量减小，依据楞次定律，则感应磁场方向从左向右，根据右手螺旋定则，若电路闭合，则感应电流方向从a流向b，由于没有闭合，则没有感应电流，故AB错误；
CD．由于线圈相当于电源，依据电源内部的电流方向由负极流向正极，则有，可知线圈a端的电势低于b端的电势，故C正确，D错误。
故选C。
8．C
【详解】
A．根据法拉第电磁感应定律
可以看出B－t图象的斜率越大则电动势越大，所以零时刻线圈的感应电动势最大，即
根据欧姆定律
故A错误；
B．从第3s末到第5s末竖直向上的磁场一直在减小，根据楞次定律判断出感应电流的磁场与原磁场方向相同，所以电流方向为逆时针方向，故B错误；
C．通过线圈某一截面的电量
故C正确；
D．线圈的发热功率
所以B－t图象的斜率越大则电功率越大，所以零时刻线圈的发热功率最大，故D错误。
故选C。
9．D
【详解】
A．线圈向右平动，穿过线圈的磁通量不发生变化，无感应电流产生，故A错误；
B．线圈竖直向上平动，穿过线圈的磁通量不发生变化，无感应电流产生，故B错误；
C．线圈绕过O点的竖直轴转动，穿过线圈的磁通量也不发生变化，无感应电流产生，故C错误；
D．线圈以ab为轴转动时，导致穿过线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电流，故D正确。
故选D。
10．B
【详解】
A．奥斯特首先发现了电流的磁效应，选项A错误；
B．卡文迪许首先通过实验测出了引力常量G的数值，选项B正确；
C．开普勒首先发现了行星沿椭圆运行的规律，选项C错误；
D．法拉第首先发现了磁生电的现象，选项D错误。
故选B。
11．C
【详解】
A．根据安培定则可知导线框所在处的磁场方向垂直纸面向外；AB中的电流减小，线圈中向外的磁通量减小，所以将产生逆时针方向的电流；故A错误；
B．AB中的电流不变，线圈中向里的磁通量不变，没有感应电流产生，故B错误；
CD．AB中的电流增大，穿过线框的磁通量增大，根据楞次定律得到：线框中感应电流方向为顺时针方向；根据“来拒去留”可知，线框受到水平向左的安培力，故C正确，D错误。
故选C。
12．C
【详解】
若圆柱形磁铁甲的N极朝上，在超导圆环乙放入磁场向下运动的过程中，磁通量增加，根据楞次定律可知超导圆环乙中感应电流的方向为顺时针方向；在超导圆环乙放入磁场的过程中，穿过超导圆环乙的磁通量增加，超导圆环乙中将产生感应电流，因为超导圆环乙是超导体，没有电阻，所以稳定后感应电流仍存在
故选C。
13．C
【详解】
AD．开关闭合保持一段时间后，左边螺线管内的磁通量没有发生改变，直导线中没有感应电流，小磁针在右边螺线管的磁场作用下，保持原来的南北方向，故AD错误；
B．如下图所示
闭合开关瞬间右边线圈通电，根据右手螺旋定则知该电流产生磁场在线圈内的方向向右，闭合开关瞬间右边线圈的磁场从无到有，故通过左边线圈的磁通量增强，在左边线圈中有感应电流产生。由楞次定律“增反减同”可知，左边线圈的产生的感应磁场方向向左，根据右手螺旋定则可得左边线圈的电流方向如图所示，则铁芯上方导线的电流方向为从南到北。根据右手螺旋定则知通电直导线上方的磁场方向为垂直纸面向里，则磁针N极朝垂直纸面向里的方向转动，故B错误；
C．如下图所示
开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，左边线圈磁通量减小，由增反减同得其感应磁场方向向右，由右手螺旋定则可得左边线圈的电流方向如上图，铁芯上方直导线中电流由北到南，根据右手螺旋定则知通电直导线上方的磁场方向为垂直纸面向外，则小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，故C正确。
故选C。
14．BC
【详解】
A．由楞次定律可知，螺线管上端为感应电流的N极，故通过R2的电流方向为由下到上，故电容器下板带正电，上板带负电，故A错误；
B．由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势为
故B正确；
C．电流稳定后，电路中的电流为
故电阻的功率为
故C正确；
D．开关闭合时两端电压为
故电容器上的电荷量为
故开关断开后，通过的电荷量为，故D错误；
故选BC。
15．AD
【详解】
AB．由图可知在时刻，通过线圈的电流增大，则线圈产生的磁场增大，所以穿过金属小圆环的磁通量变小，根据楞次定律可知，圆环有扩张的趋势，选项A正确，B错误；
C．由图可知在时刻通过线圈的电流增大，而在时刻通过线圈的电流减小，根据楞次定律可知两时刻圆环感应电流方向不同，选项C错误；
D．由图可知在和时刻，线圈内电流的变化率是大小相等的，则线圈产生的磁场的变化率也相等，根据法拉第电磁感应定律可知，圆环内的感应电动势大小是相等的，所以感应电流大小也相等，根据楞次定律可知两时刻圆环感应电流方向也相同，选项D正确。
故选AD。
16．AD
【详解】
AB．设该处的地磁场强度竖直和水平分量分别为B1和B2，现让线圈以ab为轴逆时针转动180°，有
代入数据解得
若让线圈以bc为轴，迅速转动90°过程中有
代入数据解得
该处地磁场的磁感应强度大小为
故A正确，B错误；
CD．由上可知线圈以bc为轴转动90°的过程，磁通量垂直桌面向下且先增加后减小，根据楞次定律可得感应电流的方向先是abcda，然后是adcba，故C错误，D正确。
故选AD。
17．BD
【详解】
AB．由法拉第电磁感应定律可得，产生的电动势为
由于磁通量均匀减小，故电动势不变，故A错误，B正确；
CD．由欧姆定律可得，感应电流为
故C错误，D正确；
故选BD。
18．AD
【详解】
汽车在刹车过程中，动能减小，减小的动能一部分以电能的形式存储，因此制动能量回收一定利用了电磁感应现象，将车辆的部分动能转化为电能，选项AD正确，BC错误。
故选AD。5.1磁场及其描述
课时作业（含解析）
1．在实验精度要求不高的情况下，可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度。具体做法是：在一根南北方向放置的直导线的正下方处放一个罗盘。导线没有通电时罗盘的指针（小磁针的N极）指向北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度。现已测出此地的地磁场水平分量，通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置（如图所示）。由此测出该通电直导线在其正下方处产生磁场的磁感应强度大小约为（ ）
A．
B．
C．
D．
2．如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行，垂直放置，其间距均为a，通过的电流均为I，方向均垂直纸面向里。已知电流为I的长直导线产生的磁场中，到导线距离为r处的磁感应强度为（其中k为常量），则对于P、Q连线的中点O处的磁感应强度，下列说法正确的是(
)
A．方向由O指向P，大小为
B．方向由P指向R，大小为
C．方向由R指向O，大小为
D．方向由O指向P，大小为
3．关于磁感应强度的定义式，下列说法正确的是( )
A．通电导线在磁场中受力为零，则磁感应强度B一定等于零
B．磁感应强度的大小与IL成反比，与F成正比
C．磁感应强度就是通电导线所受的磁场力F与IL的比值
D．磁感应强度的大小是由磁场本身决定的，与检验电流元无关
4．关于磁感应强度，下列说法正确的是（ ）
A．由可知，B与F成正比与IL成反比
B．通电导线受安培力不为零的地方一定存在磁场，通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场（即B=0）
C．磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定的，其大小和方向是唯一确定的，与通电导线无关
D．通电导线放在磁场中的某点，那点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，那点的磁感应强度就为零
5．如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1.若将M处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B2，那么B2与B1之比为
A．∶1
B．∶2
C．1∶1
D．1∶2
6．已知通电长直导线在其周围空间某点产生的磁感应强度，其中I表示电流强度，r表示该点到导线的距离，k为常数。如图在直角三角形acd中，∠=60°，三根通电长直导线垂直纸面分别放置在a、b、c三点，其中b为ac的中点。三根导线中的电流大小分别为I、I和3I，其中a、b处导线电流方向垂直纸面向里，c处导线电流方向垂直纸面向外。已知a点处导线在d点产生的磁感应强度大小为B0，则d点的磁感应强度大小为（ ）
A．B0
B．
C．2B0
D．3B0
7．如图所示，E、F、P和Q是位于条形磁铁周围的四个点，这四个点中磁感应强度最大的是（ ）
A．E点
B．F点
C．P点
D．Q点
8．正三角形ABC的三个顶点处分别有垂直于三角形平面的无限长直导线，导线中通有恒定电流，方向如图所示，a、b、c三点分别是正三角形三边的中点，O点为三角形的中心，若A、B、C三处导线中的电流均为I，则以下关于a、b、c、O四点的磁感应强度大小，正确的是（ ）
A．a点最大
B．b点最小
C．o点为零
D．b、c点相同
9．下列描述符合物理学史实的是（ ）
A．亚里士多德认为力不是维持物体运动的原因
B．卡文迪许测定了万有引力常量
C．牛顿测定了电子的电荷量
D．法拉第发现了电流的磁效应
10．两根相同的条形磁铁放在水平桌面上，a、b为相对的磁极，一个小磁针静止时的N、S极指向如图所示。由此可以判断（ ）
A．a和b都是N极
B．a和b都是S极
C．a为S极，b为N极
D．a为N极，b为S极
11．如图，两根平行长直导线固定，导线中通有垂直纸面向外，大小相等的恒定电流，O是两导线连线的中点，a、b是连线上的两点，c是连线的中垂上一点。下列说法正确的是（ ）
A．O点的磁感应强度不为零，方向垂直于两导线的连线向上
B．a、b两点的磁感应强度大小相等，方向相同
C．a、b两点的磁感应强度大小相等，方向相反
D．c点的磁感应强度不为零，方向平行于两导线的连线向右
12．一小磁针放置在某磁场（未标出方向）中，静止时的指向如图所示。下列分析正确的是（ ）
A．N极指向该点磁场方向
B．S极指向该点磁场方向
C．该磁场是匀强磁场
D．a点的磁场方向与图中小磁针北极所指一致
13．下列物理量与对应的单位不正确的是：（ ）
A．电流C/s
B．电场强度V/m
C．磁感应强度B
D．磁通量Wb
14．如图所示，两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反、大小相等的电流I1与I2。与两导线垂直的一平面内有a、b、c、d四点，a、b、c在两导线的水平连线上且间距相等，b是两导线连线中点，b、d连线与两导线连线垂直，则（ ）
A．I2受到的磁场力水平向左
B．b点的磁场为零
C．d点磁感应强度的方向必定竖直向下
D．a点和c点位置的磁感应强度不可能都为零
15．如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有两根彼此靠近且平行的长直导线a和b放在纸面内，导线长度均为L。导线中通有如图所示的相反方向电流，a中电流为I，b中电流为2I，a受到的磁场力大小为F1，b受到的磁场力大小为F2，则（ ）
A．导线a的电流在导线b处产生的磁场方向垂直纸面向里
B．F2=2F1
C．F2<2F1
D．导线a的电流在导线b处产生的磁感应强度大小为
16．如图所示，三根通电长直导线A、B、C互相平行，其横截面位于等腰直角三角形的三个顶点上，三根导线中通入的电流大小相等，且A、C中电流方向垂直于纸面向外，B中电流方向垂直于纸面向内；已知通电导线在其周围某处产生的磁场的磁感应强度，其中I为通电导线中的电流强度，r为某处到通电直导线的距离，k为常量．下列说法正确的是(
)
A．A所受磁场作用力的方向与B、C所在平面垂直
B．B所受磁场作用力的方向与A、C所在平面垂直
C．A、B单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶2
D．A、B单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶
17．关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（ ）
A．磁感线看不见，摸不到，但它是真实存在的
B．磁感线不能相交，在磁体内部的方向为从S极到N极
C．磁场中某点的磁感应强度的方向与该点磁感线的方向一定相反
D．在同一磁场中，磁感线越密的地方磁感应强度一定越大
18．如图所示，同一平面内有A和B两根互相绝缘、互相垂直的长直导线，通以等大电流，C点、D点、E点、F点到A、B的距离均相等，则下列说法正确的是（ ）
A．C点磁感应强度为零
B．D点磁感应强度方向垂直纸面向外
C．E点磁感应强度方向垂直纸面向里
D．F点磁感应强度垂直纸面向里
参考答案
1．C
【详解】
各个分磁场与合磁场关系如图所示：
地磁场水平分量，所以根据三角函数关系可得
即有
故ABD错误，C正确。
故选C。
2．A
【详解】
P、Q两根导线距离O点的距离相等，根据安培定则，在O点产生的磁场方向相反，大小相等，合场强为零，所以最终场强等于R在O点产生的场强，根据安培定则，方向沿OP方向，R到O点距离，那么磁感线强度的大小
A．方向由O指向P，大小为，与结论相符，选项A正确；
B．方向由P指向R，大小为，与结论不相符，选项B错误；
C．方向由R指向O，大小为，与结论不相符，选项C错误；
D．方向由O指向P，大小为，与结论不相符，选项D错误；
故选A。
3．D
【详解】
A．磁感应强度反映磁场本身的性质，与F、IL无关，通电导线在某处不受磁场力，此处不一定无磁场，也可能有磁场，由于通电导体与磁场平行，故A错误；
B．磁感应强度是采用比值法定义的，B大小与F、IL无关，B由磁场本身决定，故B错误；
CD．磁感强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电流无关，只有当B与通电导线垂直时，磁感应强度大小等于通电导线所受的磁场力F与IL的比值，故C错误，D正确。
故选D。
4．C
【详解】
A．是磁感应强度B定义式，B与F和IL无关，由磁场本身决定，A错误；
B．当一段通电导线受磁场力为零，可能与磁场方向平行，而磁感应强度可以不为零，存在磁场，B错误；
CD．磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定的，其大小和方向是唯一确定的，与通电导线无关，C正确，D错误。
故选C。
5．B
【详解】
根据右手定则，两根导线在O点产生的磁场方向一致，依题意，每根导线在O点产生的磁感强度为，方向竖直向下。则当M处长直导线移至P点时，两根导线在O点产生的磁场方向之间的夹角为60°，则O点合磁感强度大小为：
，
则B2与B1之比为：2，故ACD错误，B正确。
故选：B。
6．B
【详解】
设直角三角形的ad边长为r，a、b、c处导线在d点产生的磁感应强度分别为Ba、Bb、Bc，其中
，
方向如图
三个磁感应强度进行矢量合成可得
故选B。
7．D
【详解】
根据磁感应线密的地方磁场强可知，Q点的磁感应强度最大，故ABC错误、D正确。
故选D。
8．D
【详解】
ABD．设正三角形的边长为2L，根据公式，结合矢量的叠加原理，则a、b、c三点的磁感应强度大小分别为
故AB错误，D正确；
C．由右手螺旋定则结合磁场的叠加原理可知，o点的磁感应强度不为零，故C错误。
故选D。
9．B
【详解】
A．伽利略认为力不是维持物体运动的原因而不是改变物体运动状态的原因，A错误；
B．卡文迪许通过扭秤实验，测出了万有引力常量，B正确；
C．密立根油滴实验测定了电子的电荷量，C错误；
D．法拉第最先引入“场”的概念，奥斯特发现了电流的磁效应现象，D错误。
故选B。
10．C
【详解】
因小磁针的N极指磁感线的方向，而磁感线由磁体的N极到S极，则a为S极，b为N极。
故选C。
11．C
【详解】
A．由安培定则判断可知，M、N两导线在O点产生的磁感应强度大小相等，方向相反，则O点处的磁感应强度为零，故A错误。
BC．根据磁场的叠加原理和对称性知，a、b两点处的磁感应强度大小相等，但是左边电流在a点产生的磁场大于右边电流在a点产生的磁场，则a点合磁场方向向上，同理可知b点合磁场方向向下，故B错误，C正确；
D．画出c点的磁场方向如图，可知c点的磁场不为零，方向水平向左，选项D错误。
故选C。
12．A
【详解】
A．物理学上规定：小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向，故A正确；
B．该点的磁场方向与S极指的方向相反，故B错误；
C．由图看出，该磁场的磁感线分布不均匀，说明各处的磁感应强度不是处处相同，所以该磁场不是匀强磁场，故C错误；
D．a点的磁场方向沿磁感线的切线方向：斜向右上方，故D错误。
故选A。
13．C
【详解】
A．根据可知电流的单位是C/s，选项A正确，不符合题意；
B．根据可知，电场强度的单位是V/m，选项B正确，不符合题意；
C．磁感应强度的单位是特斯拉，符号为T，选项C错误，符合题意；
D．磁通量的单位是韦伯，符号为是Wb，选项D正确，不符合题意。
故选C。
14．CD
【详解】
A．电流I1在I2处的磁场方向竖直向下，根据左手定则可知，安培力的方向水平向右，故A错误；
B．根据右手螺旋定则，电流I2和I1在ｂ处的磁场方向均竖直向下，则合磁场不为零，选项B错误；
C．电流I1在d点的磁场方向垂直I1和d点的连线指向右下方；电流I2在d点的磁场方向垂直I2和d点的连线指向左下方；两者大小相等，则合磁场方向竖直向下，选项C正确；
D．根据远离导线，磁场较弱，靠近导线，磁场较强，因电流I2的大小等于电流I1的大小，则a点和c点位置的磁感应强度不可能都为零，故D正确。
故选CD。
15．AC
【详解】
A．由安培定则可知，导线a的电流在导线b处产生的磁场方向垂直纸面向里，选项A正确；
BCD．两个导线间的作用力是相互排斥力，根据牛顿第三定律，等大、反向、共线，大小设为Fab；磁场的磁感应强度为B，则
对左边电流有
F1=BIL+Fab
对右边电流有
F2=2BIL+Fab
两式联立解得
Fab=2F1-F2
则
2F1>F2
则a通电导线的电流在b导线处产生的磁感应强度大小为
则选项C正确，BD错误。
故选AC。
16．BC
【详解】
A．利用右手定则可知：A处的合磁场方向沿AC方向，所以A所受磁场作用力的方向与A、C所在平面垂直，A错；
B．利用右手定则可知：B处的合磁场方向沿AC方向，所以B所受磁场作用力的方向与A、C所在平面垂直，B对；
CD．知通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度，根据磁场的叠加知：A处的磁场大小为
，而B处的磁场强度为
，所以A、B单位长度所受的磁场作用力大小之比为1:2，C对，D错；
故选：BC
17．BD
【详解】
A．磁感线不是真实存在的，而是一些假象的线，故A错误；
B．磁感线不能相交，在磁体内部的方向为从S极到N极，外部从N极到S极，故B正确；
C．磁场中某点的磁感应强度的方向与该点磁感线的方向一定相同，故C错误；
D．磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，在同一磁场中，磁感线越密的地方磁感应强度一定越大，故D正确。
故选BD。
18．ABD
【详解】
根据右手螺旋定则可知，直导线A在其上方的磁场向外，在其下方的磁场向里；直导线B在其左方的磁场向外，在其右方的磁场向里；根据磁场的叠加可知，C点磁感应强度为零；D点磁感应强度方向垂直纸面向外；E点磁感应强度为零；F点磁感应强度垂直纸面向里。故选项ABD正确，C错误。
故选ABD。
