5.3初识电磁波及其应用
1．关于电磁场、电磁波下列说法正确的是（ ）
A．变化的磁场一定能产生变化的电场
B．红外线测温仪根据人体发射的红外线强弱判断体温的高低
C．观察者接近频率恒定的波源时，接收到波的频率比波源的频率小
D．黑体会吸收任何射向它的电磁波，而不向外辐射电磁波
2．关于波的现象，下列说法正确的是（ ）
A．机械波和电磁波都可以在真空中传播
B．波速、波长与频率的关系，对机械波和电磁波都适用
C．电磁波能产生干涉、衍射现象，而机械波不能
D．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波
3．关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．只要有变化的电场，就能产生电磁波
B．电磁波的传播不需要介质
C．部分电磁波是纵波
D．电磁波不能产生衍射现象
4．防控新冠肺炎疫情期间，额温枪测量人体体温，主要是接收了人体辐射的（ ）
A．红外线
B．紫外线
C．X射线
D．无线电波
5．目前很多汽车的驾驶室里都有一个叫做（全球卫星定位系统）接收器的装置。接收器通过接收卫星发射的导航信号，实现对车辆的精确定位并导航。卫星向接收器发送的是（ ）
A．无线电波
B．红外线
C．紫外线
D．射线
6．以下关于电磁场和电磁波的说法中正确的是（ ）
A．电场和磁场总是同时存在的，统称为电磁场
B．电磁波是机械波，传播需要介质
C．电磁波的传播速度是
D．电磁波是一种物质，可在真空中传播
7．以下有关在真空中传播的电磁波的说法中正确的是（ ）
A．频率越大，传播的速度越大
B．频率不同，传播的速度相同
C．频率越大，其波长越大
D．频率越大，传播的速度越小
8．下列说法中，正确的是（ ）
A．变化的磁场一定产生变化的电场
B．LC振荡回路电容C增加时，振荡频率减小
C．机械波能在空气中传播，但不能在液体和固体中传播
D．在一个周期内，介质中的振动质点通过的路程为一个波长
9．安全生活离不开安检，
近到地铁，远到火车和飞机，都会感受安检的存在。针对行李的安检机工作原理与医院里面用的
CT
成像原理很相似。当行李箱通过安检机的时候，就会在显示屏上显示出不同物体的轮廓，然后再根据颜色的不同，就能进一步判断物体大概属于哪一类。安检门主要是用来检测人身上是否携带了金属类管制利器的，它本质上是一种金
属检测仪，根据金属的种类和大小，金属检测仪可以大致给出报警的金属所在的位置
和大小，
且不会对身体健康造成影响。现在国内外某些机场已经配备了人体扫描仪，人体扫描仪能对人体实行比安检门
更详细的检查。人体扫描仪利用了一种毫米波段的电磁波，其频率比可见光还低，辐
射强度极小，成为无害安检的理想波段。相比于金属探测仪，人体扫描仪能识别各种
金属和非金属，因此，一般配备了人体扫描仪的机场不会再额外的安装检测金属的安检门。
根据以上信息可知，下列说法中正确的是（ ）
A．安检机是利用γ射线的穿透作用来工作的
B．安检门的金属检测仪是利用静电感应原理来探测金属的
C．人体扫描仪的图像可能是利用了红外线反射所成的像
D．人体扫描仪可能是利用某种电磁波的穿透作用来工作的
10．测温是防控新冠肺炎的重要环节。额温枪是通过传感器接收人体辐射的红外线，对人体测温的。下列说法正确的是（ ）
A．红外线是波长比紫外线短的电磁波
B．红外线可以用来杀菌消毒
C．体温越高，人体辐射的红外线越强
D．红外线在真空中的传播速度比紫外线的大
11．下列关于无线电广播的叙述正确的是（ ）
A．发射无线电广播信号必须采用调频方式
B．发射无线电广播信号必须进行调谐
C．接收无线电广播信号必须进行调制
D．接收到无线电广播信号后必须进行解调才能由扬声器播放
12．根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（ ）
A．电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
B．变化的电场周围一定产生变化的磁场
C．变化的磁场周围一定产生恒定的电场
D．电磁波是电场和磁场相互激发而形成的
13．下列说法正确的是（ ）
A．无线电波可用电缆传输，所以无线电波和机械波一样必须靠介质传输
B．电磁波虽然看不见摸不着，但它是客观存在的物质
C．红外线照射许多物质会发荧光，常用于设计防伪措施
D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，法拉第用实验验证了电磁波的存在
14．关于电磁波及其应用，下列说法不正确的是（ ）
A．紫外线能使很多物质发出荧光，具有杀菌作用
B．雷达是通过发射和接收无线电波来判断远处物体的方位
C．射线有较强的穿透能力，是一种电磁波
D．射线的穿透力很强，在工业中可用来探伤或流水线的自动控制
15．某时刻LC振荡电路的状态如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．振荡电流i在减小
B．电容器两板间电压在减小
C．电场能正在向磁场能转化
D．电容器极板上的电荷量从零变化到最大值所需的最短时间为π
16．有关电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（ ）
A．变化的电场一定产生磁场
B．变化的电场一定产生变化的磁场
C．在真空中，无线电波传播速度大于红外线传播速度
D．在真空中，无线电波传播速度等于红外线传播速度
17．下列说法正确的是（ ）
A．一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，波长变短
B．电视遥控器发出的红外线的波长比医院里“CT”中发出的X射线的波长要短
C．声源向静止的观察者靠近，观察者接收到的频率小于声源的频率
D．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰
E.分别用红光、紫光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，红光的相邻两个亮条纹的中心间距大于紫光的相邻两个亮条纹的中心间距
18．物理学是一门以实验为基础的科学，任何学说和理论的建立都离不开实验。下面给出了几个在物理学发展史上有重要地位的物理实验，以及与之相关的物理学发展史实的说法，其中正确的是（ ）
A．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构
B．爱因斯坦提出了光子说理论，并成功地解释了光电效应实验
C．麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在
D．玻尔理论成功地解释了各种原子的发光现象
参考答案
1．B
【详解】
A．均匀变化的磁场将产生恒定的电场，A错误；
B．红外线测温仪根据人体发射的红外线强弱判断体温的高低，B正确；
C．观察者接近频率恒定的波源时，根据多普勒效应，接收到波的频率比波源的频率大，C错误；
D．黑体会吸收任何射向它的电磁波，也向外辐射电磁波，D错误。
故选B。
2．B
【详解】
A．机械波的传播需要介质，不能在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播，A错误；
B．公式适用于一切机械波和电磁波的计算，B正确；
C．干涉和衍射是波特有的现象，一切波都能发生，C错误；
D．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有横波，D错误。
故选B。
3．B
【详解】
A．如果是均匀变化的电场，就不能产生电磁波，故A错误；
B．电磁波的传播不需要介质，但在不同介质中传播速度不同，故B正确；
C．所有电磁波都是横波，故C错误。
D．电磁波具有波粒二象性，即电磁波具有波的性质，能产生衍射现象，故D错误。
故选B。
4．A
【详解】
用“额温枪”测量体温时，“额温枪”识别人体辐射强度不同的红外线，故选A。
5．A
【详解】
卫星向接收器发送的是无线电波，故A正确，BCD错误。
故选A。
6．D
【详解】
A．电场和磁场总是交替出现，统称为电磁场，选项A错误；
B．电磁波不是机械波，传播不需要介质，选项B错误；
C．电磁波在真空中的传播速度是，选项C错误；
D．电磁波是一种物质，可在真空中传播，选项D正确。
故选D。
7．B
【详解】
ABD．真空中电磁波的传播速度均为3×108m/s，与频率无关，故AD错误，B正确；
C．真空中电磁波的传播速度一定，根据公式c=λf可知频率越大，波长越短，故C错误。
故选B。
8．B
【详解】
A．均匀变化的磁场产生稳定的电场，故A错误；
B．根据可知，LC振荡回路电容C增加时，振荡频率减小，故B正确；
C．机械波能在空气中传播，也能在液体和固体中传播，故C错误；
D．介质中的质点只能在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，在一个周期内，机械波在介质中传播的距离为一个波长，故D错误。
故选B。
9．C
【详解】
A．安检机是利用X射线的穿透作用来工作的，选项A错误；
B．安检门的金属检测仪是利用电磁感应原理来探测金属的，选项B错误；
CD．人体扫描仪利用了一种毫米波段的电磁波，其频率比可见光还低，可知人体扫描仪的图像可能是利用了红外线反射所成的像，选项C正确，D错误；
故选C。
10．C
【详解】
A．由电磁波谱可知，红外线是波长比紫外线长的电磁波，故A错误；
B．紫外线可用于杀菌消毒，红外线具有热效应，故B错误；
C．体温越高的人体发射的红外线越强，故C正确；
D．紫外线和红外线都是不可见光，在真空中的传播速度相同都等于3×108m/s，故D错误。
故选C。
11．D
【详解】
AB．发射无线电广播信号必须经过调制，可以采用调频，也可以采用调幅，AB错误；
C．接收无线电广播必须经过调谐（即选台），C错误；
D．无线电波中有高频信号，所以需要经过解调将低频信号捡出，才能由扬声器播放，D正确。
故选D。
12．D
【详解】
A．变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，A错误；
B．均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，B错误；
C．均匀变化的磁场周围产生恒定的电场，C错误；
D．电磁波是电场和磁场相互激发而形成的，D正确。
故选D。
13．B
【详解】
A．无线电波可用电缆传输，但是无线电波可以在真空中传播，则无线电波不需靠介质传输，选项A错误；
B．电磁波虽然看不见摸不着，但它是客观存在的物质，选项B正确；
C．紫外线照射许多物质会发荧光，常用于设计防伪措施，选项C错误；
D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验验证了电磁波的存在，选项D错误。
故选B。
14．C
【详解】
A.
紫外线是波长比可见光短的电磁波，它有显著的化学效应和荧光效应，还具有杀菌作用，医院里的病房就利用紫外线消毒，故A不合题意；
B.雷达是利用电磁波测定物体位置的无线电设备；发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息，故B不合题意；
C.
射线能贯穿几毫米厚的铝板，有较强的穿透能力，是原子核发生衰变释放出的高速电子流，故C符合题意；
D.射线是原子核发出的，是频率很高的电磁波，它的穿透力很强，在工业中可用来探伤或流水线的自动控制，也可在医院里用射线来杀死癌细胞，故D不合题意。
故选C。
15．A
【详解】
A．通过图示电流方向，可知电容器在充电，振荡电流减小，故A正确；
B．通过图示电流方向，可知电容器在充电，则电容器两板间电压在增大，故B错误；
C．振荡电流减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能，故C错误；
D．电容器极板上的电荷量从零变化到最大值所需的最短时间为四分之一周期即
故D错误。
故选A。
16．AD
【详解】
AB．变化的电场一定产生磁场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，A正确，B错误；
CD．无线电波和红外线都是电磁波，在真空中，传播速度都等于光速，所以无线电波传播速度等于红外线传播速度，C错误，D正确。
故选AD。
17．ADE
【详解】
A．由于单色光的频率不变，根据光在介质中传播速度与光速和折射率关系
再由
可得
因为玻璃的折射率大于空气的折射率，所以这束光的速度变慢，波长变短，A正确；
B．根据电磁波波谱可知，红外线的波长比X射线的波长要长，B错误；
C．声根据多普勒效应可知，声源向静止的观察者运动，两者距离减小，观察者接收到的频率将大于声源的频率，C错误；
D．在日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振光片，由于反射光太强，偏振光强，加偏振片可以将反射的偏振光过滤，使景像更清晰，D正确；
E．双缝干涉实验中，相邻两个亮条纹的中心间距
红光的波长比紫光长，则红光的相邻两个亮条纹的中心间距大于紫光的相邻两个亮条纹的中心间距，E正确。
故选ADE。
18．BC
【详解】
A．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核式结构的模型，故A错误；
B．爱因斯坦的“光子说”认为光是一种量子化的物质，成功地解释了光电效应现象，故B正确；
C．麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，而赫兹用实验证实其存在，故C正确；
D．玻尔理论成功地解释了氢原子的发光现象，故D错误。
故选BC。5.4初识光量子与量子世界
1．物理学家金斯说过：“虽然h的数值很小，但是我们应当承认，它是关系到保证宇宙存在的。如果说h严格等于零，那么宇宙的物质、宇宙的物质能量，将在十亿万分之一秒的时间内全部变为辐射。”其中h是普朗克常量，关于它的单位，若用国际单位制的基本单位可表示为（ ）
A．kg·m2/s2
B．kg·m/s2
C．kg·m2/s
D．kg·m2·s3
2．下列说法正确的是（ ）
A．在光的双缝干涉实验中，暗条纹的地方是光子永远不能到达的地方
B．如果利用蓝光照射某种金属可以发生光电效应，改用黄光一定不能发生光电效应
C．光的衍射和光电效应说明光具有波粒二象性
D．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释
3．下列说法正确的是（ ）
A．任何物体辐射电磁波的情况只与温度有关
B．黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波
C．单个光子通过单缝后，底片上就会出现完整的衍射图样
D．光子通过单缝的运动路线像水波一样起伏
4．由于内部发生激烈的热核聚变，太阳每时都在向各个方向产生电磁辐射，若忽略大气的影响，在地球上垂直于太阳光的每平方米的截面上，每秒钟接收到的这种电磁辐射的总能量约为1.4×103J。已知：日地间的距离R=1.5×1011m，普朗克常量h=6.6×10﹣34J?s。假如把这种电磁辐射均看成由波长为0.55μm的光子组成的，那么，由此估算太阳每秒钟向外辐射的光子总数的数量级约为（ ）
A．1045
B．1041
C．1035
D．1030
5．以下说法正确的有（ ）
A．黑体辐射中，随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
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．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等
D．汤姆孙证实了阴极射线就是电子流，并测出了电子所带的电荷量
6．下列说法正确的是（ ）
A．粒子散射实验说明了原子核具有复杂的结构
B．利用原子的特征谱线可以鉴别物质的组成成分
C．天然放射现象中，射线的穿透能力比射线强
D．随温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
7．下列有关近代物理内容的相关叙述，其中正确的是（ ）
A．卢瑟福根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况判定，它的本质是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷
B．人们常用热中子来研究晶体结构，是因为热中子的德布罗意波波长比晶体中原子间距大得多
C．随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
D．玻尔在原子核式结构模型的基础上，结合普朗克的量子概念，提出了玻尔的原子模型
8．温度最高的恒星表面颜色呈现（ ）
A．白色
B．红色
C．蓝色
D．黄色
9．光子的能量与之成正比的是（ ）
A．光速
B．光的频率
C．光的波长
D．光速的平方
10．提出能量子概念并解释了黑体辐射规律的科学家是（ ）
A．牛顿
B．爱因斯坦
C．普朗克
D．霍金
11．以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是（ ）
A．一个处于第四能级的氢原子向基态跃迁时，最多将向外辐射六种不同频率的光子
B．个原子核经过两个半衰期后一定剩下个
C．轻核聚变反应方程中，表示电子
D．一个光子与一个静止的电子碰撞而散射，其频率会发生改变
12．下列说法正确的是（ ）
A．爱因斯坦在1900年首次把能量子的概念引入物理学
B．单色光照射金属表面发生光电效应时，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多
C．一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可辐射3种不同频率的光子
D．玻尔的原子理论能够解释氦原子的光谱
13．关于波粒二象性，下列说法正确的是（ ）
A．普朗克通过对黑体辐射的研究，提出光子的概念
B．爱因斯坦通过对光电效应的研究，提出了能量子的概念
C．德布罗意运用类比、对称的思想，提出了物质波的概念
D．大量电子通过双缝后到达屏上，不会出现干涉条纹
14．P、Q两种不同波长的光，以相同的入射角从玻璃射向空气，P光发生全反射，Q光射入空气，则（ ）
A．玻璃对P光的折射率小于对Q光的折射率
B．玻璃中P光的波长大于Q光的波长
C．玻璃中P光的速度大于Q光的速度
D．P光的光子能量大于Q光的光子能量
15．下列四幅图所涉及到的物理知识与原子核有关的是（ ）
A．甲图：黑体辐射强度与辐射波长分布关系图像
B．乙图：粒子散射实验
C．丙图：核子的平均质量与质量数的关系图像
D．丁图：链式反应
16．O1O2是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是关于O1O2轴等距且平行的两束不同单色细光束，两束光从玻璃体右方射出后的光路如图所示，MN是垂直于O1O2放置的光屏，沿O1O2方向不断左右移动光屏，可在屏上得到一个光斑P。下列说法正确的是（ ）
A．A光的光子能量较大
B．在真空中，A光的波长较长
C．在真空中，A光的传播速度较大
D．光从玻璃体中射出时，A光的临界角大于B光的临界角
17．下列说法中正确的有_______
A．黑体辐射时电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
B．普朗克为了解释光电效应的规律，提出了光子说
C．天然放射现象的发现揭示原子核有复杂的结构
D．原子核内任何两个质子间核力总大于它们间的库伦力
18．关于近代物理学，下列图象在描述现象中，解释正确的是（
）
A．如图甲所示，由黑体的辐射强度与辐射光波长的关系可知，随温度的升高，辐射强度的极大值向频率较高的方向移动（已知T1
＞T2）
B．如图乙所示，光电子的最大初动能与入射光的频率v的图象中，该直线的斜率为h
C．如图丙所示，金属的遏制电压Uc与入射光的频率v的图象中，遏制电压与入射光的频率成正比
D．同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线：甲光、乙光、丙光，由饱和电流的关系可知这三束光的光强关系是甲最强，丙最弱
19．在某次光电效应实验中，得到的遏止电压与入射光的频率的关系如图所示。已知电子电荷量为，则下列分析正确的是（ ）
A．入射光越强，遏止电压越高
B．入射光的频率越大，遏止电压越高
C．阴极所用材料的截止频率可表示为
D．普朗克常量可表示为
参考答案
1．C
【详解】
根据能量子表达式可知
用国际单位制的基本单位可表示为
故ABD错误，C正确。
故选C。
2．C
【详解】
A．在光的双缝干涉实验中，暗条纹的地方是光子到达概率低的地方，故A错误；
B．如果黄光的频率高于金属的截止频率，那么也可以发生光电效应，故B错误；
C．光的衍射说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性，光具有波粒二象性，故C正确；
D．黑体辐射的实验规律可用量子理论来解释，故D错误。
故选C。
3．B
【详解】
A．实际物体辐射电磁波情况与温度、表面情况、材料都有关，故A错误；
B．能完全吸收入射的各种波长的电磁波的理想物体叫做黑体，故B正确；
C．单个光子通过单缝后，要经过足够长的时间，底片会出现完整的衍射图样，故C错误；
D．光子通过单缝后，体现的是粒子性，故D错误。
故选B。
4．A
【详解】
设地面上lm2的面积上每秒接受的光子数为n，则有
pt=nh
代入数据解得
n=3.87×1021个/m2.
设想一个以太阳为球心，以日地间距离R为半径的大球面包围着太阳，大球面接受的光子数即太阳辐射的全部光子数，则所求的可见光光子数为
N=n4πR2=3.87×1021×4×3.14×（1.5×1011）2≈1×1045
故A正确，BCD错误。
5．B
【详解】
A．黑体辐射的强度，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加且极大值向波长较短的方向移动，故A错误；
B．衍射是波所具有的特性，热中子束射到晶体上产生衍射图样，可以说明中子具有波动性，故B正确；
C．根据可知，动能相等的质子和电子，由于质子质量比电子质量大，所以质子的动量p比电子的大，又根据可知，质子的德布罗意波长比电子的小，故C错误；
D．汤姆孙证实了阴极射线就是电子流，但电子所带的电荷量是密立根通过“油滴实验”测定的，故D错误。
故选B。
6．B
【详解】
A．在粒子散射实验中发现少数粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围，粒子散射实验说明了原子的核式结构，故A错误；
B．
每种元素都有自己的特征谱线，利用特征谱线可以鉴别物质或确定物质的组成成分，故B正确；
C．天然放射现象中，
射线强穿透能力最强，故C错误；
D．随温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故D错误。
故选B。
7．D
【详解】
A．研究阴极射线的是汤姆孙，选项A错误；
B．热中子的德布罗意波波长与晶体中原子间距大致相同，选项B错误；
C．随着温度的升高，黑体辐射的强度增大，则其强度的极大值向频率较大的方向移动，即向波长较短的方向移动，选项C错误；
D．玻尔在原子核式结构模型基础上，结合普朗克的量子概念，提出了玻尔的原子模型，选项D正确。
故选D。
8．C
【详解】
恒星表面颜色主要有四种，分别是红、黄、白、蓝，恒星表面颜色取决于它的表面温度，温度越高，颜色越偏蓝，故温度最高的恒星表面颜色呈现蓝色，故ABD错误，C正确。
故选C。
9．B
【详解】
根据可知，光子的能量与光的频率成正比。
故选B。
10．C
【详解】
1900年，德国柏林大学教授普朗克首先提出了“量子论”。在同一年的12月24日普朗克用能量量子化的假说，成功地解释了黑体辐射规律，故ABD错误，C正确。
故选C。
11．D
【详解】
A．一个处于第四能级的氢原子向基态跃迁时，最多向外辐射三种不同频率的光子，故A错误；
B．半衰期是大量放射性元素原子核衰变的统计规律，故B错误；
C．根据质量数守恒可知X的质量数
电荷数
则X为，故C错误；
D．光子与电子碰撞后，电子能量增加，故光子能量減小，根据可知，光子的频率减小，故D正确。
故选D。
12．B
【详解】
A．普朗克在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，故A错误；
B．单色光照射金属表面发生光电效应时，入射光越强，则入射光子的数目越多，所以单位时间内发射的光电子数越多，故B正确；
C．根据玻尔理论，一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可辐射2
种不同频率的光子，故C错误；
D．玻尔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，很好地解释了氢光谱，但不能够解释氦原子的光谱，故D错误。
故选B。
13．C
【分析】
黑体辐射，光电效应都体现了波具有粒子性，而微观粒子能出现干涉、衍射现象表明微观粒子也具有波的性质，本题从波粒二象性入手对问题进行分析。
【详解】
A．普朗克通过对黑体辐射的研究，提出能量的量子化，A错误；
B．爱因斯坦通过对光电效应的研究，提出了光子的概念，B错误；
C．德布罗意注意到波不仅具有干涉、衍射等波的性质，还能产生光电效应等粒子的性质，他运用类比、对称的思想，提出了微观粒子应该不仅具有粒子的性质，也应该具有波的性质，因此提出了物质波的概念，C正确；
D．大量电子通过双缝后到达屏上，表现出波的性质，会出现象光一样的干涉条纹，D错误。
故选C。
14．D
【详解】
A．根据临界角公式，光束的折射率小，光束的折射率大，故A错误；
B．在玻璃球体中，光的波长
是光在真空中的波长，光的折射率大，频率大，在真空中的波长短，由知在玻璃球体中，光的波长小于光的波长，故B错误；
C．根据可知玻璃中光的速度小于光的速度，故C错误；
D．光的折射率大，频率大，根据可知光的光子能量大，所以光的光子能量大于光的光子能量，故D正确。
故D正确。
15．BCD
【详解】
A．普朗克为了解释黑体辐射提出了能量量子化，与原子核无关，A错误；
B．卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子的核式结构，提出原子核位于原子中央，电子绕原子核运行，与原子核有关，B正确；
C．原子核由核子构成，所以核子的平均质量与质量数的关系图像与原子核有关，C正确；
D．链式反应发生于核裂变过程中，与原子核有关，D正确。
故选BCD。
16．BD
【详解】
A．光线通过玻璃体后，A光的偏折程度比B光的小，则该玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率小，即
而折射率越大，光的频率越高
根据
A光的光子能量较小，A错误；
B．根据
A光的波长较长，B正确；
C．在真空中，A光与B光的波速相等，C错误；
D．根据
A光的临界角大于B光的临界角，D正确。
故选BD。
17．AC
【详解】
A．由黑体辐射规律可知，辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，A正确；
B．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出来光子说，B错误；
C．天然放射现象是原子核内放出“粒子”，因此天然放射现象的发现揭示原子核有复杂的结构，C正确；
D．核力属于短程力，只存在相邻的两个核子之间，因此原子核内任何两个质子间核力总大于它们间的库伦力不正确，D错误；
故选AC。
18．ABD
【详解】
A．由图可知，随温度的升高，相同波长的光辐射强度都会增大，辐射强度的极大值向波长较小方向移动，即向频率高的移动，故A正确；
B．根据光电效应方程有
可知斜率为h，故B正确；
C．由根据光电效应方程有
根据能量守恒定律得
解得
故Uc与入射光的频率为一次函数，而不是正比，故C错误；
D．对于能发生光电效应的光，光强越大，金属单位时间接受的能量就越大，光电流越强，根据图像可知饱和电流甲最强，丙最弱，可知这三束光的光强关系是甲最强，丙最弱故D正确。
故选ABD。
19．BD
【详解】
A．入射光强度不影响遏止电压，故A错误；
B．入射光的频率越大，遏止电压越高，故B正确；
C．阴极所用材料的截止频率可表示为，故C错误；
D．根据爱因斯坦光电效应方程
由于
所以
由图可得
整理得
所以普朗克常量可表示为，故D正确。
故选BD。5.1磁场及其描述
1．已知通电导线在其周围形成的磁场中，某一点的磁感应强度大小与电流大小成正比，与该点到导线的垂直距离成反比。如图所示，等边三角形ABC位于水平面内，D为BC边中点，O为三角形中心。三根相互平行的长直导线垂直水平面，分别固定在ABC三点，均通有等大电流，A处电流方向与B、C处相反。则O点和D点处的磁感应强度方向的关系以及大小之比分别为（ ）
A．相同2:1
B．相同3:1
C．相反2:1
D．相反3:1
2．关于磁场和磁感线，下列说法中正确的是（ ）
A．磁感线是磁场中实际存在的曲线
B．指南针指南北是因为地球周围存在磁场
C．磁场是客观存在的物质，磁感线也是客观存在的特殊的线
D．地磁场的南极在地理的南极附近
3．以下物理量是为标量且单位是国际单位制基本单位的是（ ）
A．质量kg
B．位移m
C．电势V
D．磁感应强度T
4．我国古代四大发明中，涉及到电磁现象应用的发明是(
)
A．指南针
B．造纸术
C．印刷术
D．火药
5．如图所示，两根相互平行的长直导线分别过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（ ）
A．O点处的磁感应强度为零
B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反
C．a、c两点处磁感应强度的方向不同
D．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同
6．如图所示，两平行长直导线A、B垂直纸面放置，两导线中通以大小相等、方向相反的电流，P、Q两点将两导线连线三等分，已知P点的磁感应强度大小为B1，若将B导线中的电流反向，则P点的磁感应强度大小为B2，则下列说法不正确的是（ ）
A．A、B两导线中电流反向时，P、Q两点的磁感应强度相同
B．A、B两导线中电流同向时，P、Q两点的磁感应强度相同
C．若将B导线中的电流减为零，P点的磁感应强度大小为
D．若将B导线中的电流减为零，Q点的磁感应强度大小为
7．如图所示，通电直导线处在蹄形磁铁两极间，受到力F的作用发生偏转，以下说法正确的是（ ）
A．这个力F是通电直导线施加的
B．这个力F的反作用力作用于蹄形磁铁上
C．当通电直导线中电流变为原来的2倍时，导线所受力变为原来的1/2
D．当通电指导线所在位置磁场变为原来2倍时，导线所受力变为原来的1/2
8．下列说法正确的是（ ）
A．磁感应强度是标量
B．磁感应强度的单位是特斯拉，符号是T，
C．磁感线是磁场中客观存在的曲线
D．磁体与通电导体间的相互作用是通过电场发生的
9．以下说法中正确的是（ ）
A．由可知，磁感应强度B与一小段通电直导线受到的磁场力成正比
B．一小段通电导线所受磁场力的方向就是磁场方向
C．一小段通电导线在某处不受磁场力，该处磁感应强度一定为零
D．磁感应强度为零的地方，一小段通电导线在该处不受磁场力
10．关于磁感应强度，以下说法中正确的是（ ）
A．由可知，B与F成正比，与IL成反比
B．由可知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场
C．通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强
D．磁感应强度的方向就是小磁针N极在该处所受磁场力的方向
11．如图所示，三根通电长直导线a、b、c垂直纸面放置，其横截面位于正三角形的三个顶点上，O为三角形中心。导线a、c中的电流垂直纸面向里，b中电流垂直纸面向外，三根导线中的电流相等，此时O点的磁感应强度大小为B，如果让a中的电流反向，其余条件不变，则O点处磁感应强度的大小为（ ）
A．0
B．0.5B
C．B
D．2B
12．已知电流强度为I的通电直导线在距离为r处产生的磁感应强度大小为，k为常数。三根通有大小相等电流的长直导线垂直于平面abcd放置，且分别位于a、c、d三个顶点，电流方向如图所示。若a处的导线在b处产生的磁感应强度大小为B，则O点的磁感应强度大小为（
）
A．B
B．B
C．B
D．B
13．以下物理量为矢量，且单位正确的是（ ）
A．电流、A
B．电势、V
C．功、N·m
D．磁感应强度、T
14．纸面内有两条互成60°角的长直绝缘导线L1、L2，相交于O点，通以等大电流I，方向如图所示。m、n两点到O点距离均为R，且位于两导线夹角的角平分线上。已知通电长直导线周围某点磁感应强度满足，其中k为常数，r为点到长直导线的距离。则m、n两点的磁感应强度大小分别为（ ）
A．
B．Bm=0，Bn=0
C．
D．
15．在国际单位制中，能量的单位是（ ）
A．焦耳（J）
B．安培（A）
C．千克（kg）
D．特斯拉（T）
16．下列说法中正确的是
。
A．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一
B．变化的电场一定产生变化的磁场
C．光的偏振现象说明光是横波
D．无影灯是利用光的衍射原理
17．如图通有向上电流的导体、、和为正方体的棱，电流大小均为，为正方体的中心，为面的中心，电流在点产生的磁感应强度大小为，已知直导线在过导线中央的垂直平面某处产生的磁感应强度与电流成正比、与距离成反比，则下列说法正确的是（ ）
A．电流在点产生的磁感应强度大小为
B．处的磁感应强度方向沿平面垂直指向
C．若仅将中电流反向，处磁感应强度大小变成
D．若仅将中电流加倍，处磁感应强度大小变成
18．冰箱门矩形软磁条的外部磁感线正面图如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．磁感线越密的地方磁场越强
B．软磁条内部a位置应为S极
C．磁感线与电场线一样真实存在于空间之中
D．软磁条内部ab之间的磁感线方向应为a指向b
参考答案
1．B
【详解】
根据安培定则，画出三条直导线分别在O点和D点产生的磁场方向如图；
由磁感应强度的叠加可得O点和D点的磁感应强度方向均水平向右；设每条直导线的电流均为I，正三角形的三条高均为L，则
即
故选B。
2．B
【详解】
AC．磁场是客观存在的物质，虽然看不见摸不着，但它真实存在，而磁感线是为了形象描述磁场而引入的一簇假想的曲线，磁场中磁感线并不实际存在，故AC错误；
BD．地球是一个很大的磁体，地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，指南针指南北方向，就是因为在地球的周围存在磁场，磁场的方向是从电磁场的北极指向电磁场的南极，呈南北方向，故B正确，D错误。
故选B。
3．A
【详解】
A．质量是标量，国际单位制基本单位是kg，A正确；
BD．位移、磁感应强度为矢量，不符合题意，BD错误；
C．电势是标量，但是单位V不属于国际单位制基本单位，C错误。
故选A。
4．A
【详解】
指南针利用地磁。
故选：A。
5．D
【详解】
A．根据右手螺旋定则，M处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0，因此垂直于纸面向外的通电直导线受到的力不为零，故A错误；
B．M在a处产生的磁场方向竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，b处产生的磁场方向竖直向下，根据场强的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同。当垂直于纸面向外的相同通电直导线受到的力大小相等，方向相同，故B正确；
C．两导线在a、c两点产生的场强均竖直向下，叠加后，a、c两点的场强均竖直向下，方向相同，故C错误；
D．两导线在c、d两点处产生的磁场大小总是相等，方向总是斜向下与MN的中垂线的夹角相同并关于MN的中垂线对称，叠加后合场强均竖直向下，大小相等，故D正确。
故选D。
6．B
【详解】
A．根据对称性可知，A、B两导线中电流反向时，P、Q两点的磁感应强度相同，故A正确，不符合题意；
B．A、B两导线中电流同向时，P、Q两点的磁感应强度大小相等，方向相反，故B错误，符合题意；
C．设A导线中电流在P点产生的磁场磁感应强度大小为BA，B导线中电流在P点产生的磁场磁感应强度大小为BB，两导线中通以大小相等、方向相反的电流时，，若将B导线中的电流反向，则，求得，，若将B导线中的电流减为零，P点的磁感应强度大小为，故C正确，不符合题意；
D．若将B导线中的电流减为零，Q点的磁感应强度大小为，故D正确，不符合题意。
故选B。
7．B
【详解】
A．这个力F是通过磁场产生的，A错误；
B．这个力F的反作用力作用在施力物体上，即作用在蹄形磁铁上，B正确；
C．当通电直导线中电流变为原来的2倍时，导线所受力变为原来的2倍，C错误；
D．当通电指导线所在位置磁场变为原来2倍时，导线所受力变为原来的2倍，D错误。
故选B。
8．B
【详解】
A．磁感应强度有大小和方向，是矢量，A错误；
B．磁感应强度的单位是特斯拉，符号是T，，B正确；
C．磁感线是人们为了描述磁场而假想的曲线，不是磁场中客观存在的曲线，C错误；
D．磁体与通电导体间的相互作用是通过磁场发生的，D错误。
故选B。
9．D
【详解】
A．磁感应强度B是由磁场本身决定的，与通电直导线受到的磁场力无关，选项A错误；
B．一小段通电导线所受磁场力的方向与磁场方向垂直，选项B错误；
C．一小段通电导线在某处不受磁场力，可能是电流方向与磁场平行，而该处磁感应强度不一定为零，选项C错误；
D．磁感应强度为零的地方，一小段通电导线在该处不受磁场力，选项D正确。
故选D。
10．D
【详解】
AC．磁感应强度的大小和外界因素无关，AC错误；
B．当电流方向和磁感应强度方向平行时，通电导线不受磁场力作用，所以当一小段通电导体在某处不受磁场力时，有可能通电导体中电流方向和磁场方向平行，不一定是此处无磁场，B错误；
D．小磁针N极所受磁场力的方向是该处磁感应强度的方向，D正确。
故选D。
11．C
【详解】
导线a、c中的电流垂直纸面向里，b中电流垂直纸面向外，三根导线中的电流相等，此时O点的磁感应强度大小为B，三条导线产生的磁场如图
由图可知，合场强为上图中三个磁场的矢量和，大小为
让a中的电流反向，三条导线产生的磁场如图
合场强为上图中三个磁场的矢量和，大小为
可知，电流变化前后的O点合场强大小相等，方向不同。
故选C。
12．B
【详解】
由题意得：a处导线在b处产生的磁感应强度大小为B，，设正方形的边长为r，则a在O处产生的磁感应强度大小
则三条直导线在O处的磁感应强度均为B1，则由叠加原理可得O点的磁感应强度为
故选B。
13．D
【详解】
A．电流是标量，国际单位是A，故A错误；
B．电势是标量，国际单位是V，故B错误；
C．功是标量，单位是J或N·m，故C错误；
D．磁感应强度是矢量，国际单位是T，故D正确。
故选D。
14．D
【详解】
导线L1、L2在m点产生的磁感应强度等大同向，相互叠加，故m点磁感应强度大小为
导线L1、L2在n点产生的磁感应强度等大反向，相互抵消，故n点磁感应强度大小为0，故D正确，ABC错误。
15．A
【详解】
在国际单位制中，能量的单位是焦耳（J），安培（A）是电流的单位，千克（kg）是质量的单位，特斯拉（T）是磁感应强度的单位，所以A正确，BCD错误。
故选A。
16．AC
【详解】
A．狭义相对论的两条基本假设是光速不变原理和相对性原理,
故A正确；
B．均匀变化的电场一定产生恒定的磁场，故B错误；
C．偏振是横波的特有现象，光的偏振现象说明光是一种横波，故C正确；
D．无影灯是利用光的直线传播原理制成的，故D错误。
故选AC。
17．ABC
【详解】
设正方体的棱长为，到点的距离为，到的距离
直导线在过导线中央的垂直平面某处产生的磁感应强度与电流成正比、与距离成反比，设电流为，距离为，比例系数为，则磁感应强度
A．电流在点产生的磁感应强度大小为，则电流在点产生的磁感应强度大小为，选项A正确；
B．由安培定则可知，处的磁感应强度方向沿平面垂直指向，选项B正确；
C．、、、中电流相等，它们到点的距离相等，它们在点产生的磁感应强度相等都是，若方向反向，由安培定则可知，在点产生的磁场方向与、、在点产生的的磁场方向相反，、、、在点产生的总磁场为，选项C正确；
D．若仅将中电流加倍，在处产生的磁感应强度为，、、中电流在处产生的磁感应强度为，则处的磁感应强度大小为
选项D错误。
故选ABC。
18．ABD
【详解】
A．根据磁感线的特性可知，磁感线越密的地方磁场越强，A正确；
B．磁感线在磁体外部从N极指向S极，分析软磁条外部磁感线可知，磁感线指向a位置，故软磁条内部a位置为S极，B正确；
C．磁感线和电场线一样，是为了描述磁场和电场而假想的曲线，实际是不存在的，C错误；
D．分析软磁条外部的磁感线可知，b位置为N极，磁感线在磁体外部从S极指向N极，故软磁条内部ab之间的磁感线方向应为a指向b，D正确。
故选ABD。5.2电磁感应现象及其应用
1．如图所示，把矩形闭合线圈放在匀强磁场中，线圈平面与磁感线平行，下面能使线圈产生感应电流的是（ ）
A．线圈以ab边为轴做匀速转动
B．线圈以bc边为轴做匀速转动
C．线圈沿磁感线方向做匀加速运动
D．线圈沿垂直磁感线方向做匀速运动
2．如图所示，两块水平放置的平行金属板电容器电容为C，定值电阻的阻值为R，竖直放置的线圈匝数为n，绕制线圈导线的电阻为R，其它导线的电阻忽略不计。现有竖直向上的磁场B穿过线圈，电容器极板带电情况如图，带电量为Q，则磁场B的变化情况是（ ）
A．均匀增强，磁通量变化率的大小为
B．均匀增强，磁通量变化率的大小为
C．均匀减弱，磁通量变化率的大小为
D．均匀减弱，磁通量变化率的大小为
3．下列给出了与感应电流产生条件相关的四幅情景图，其中判断正确的是（ ）
A．图甲金属圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，增大电流，圆线圈中有感应电流
B．图乙正方形金属线圈绕竖直虚线转动的过程中，正方形线圈中持续有感应电流
C．图丙正电荷q顺时针做加速圆周运动过程中，同心共面金属圆圈中感应电流沿逆时针
D．图丁金属杆在F作用下向右运动过程中，若磁场减弱，回路一定会产生感应电流
4．如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形团合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论不正确的是（ ）
A．感应电流方向不变
B．CD段直线始终不受安培力
C．感应电动势最大值
D．感应电动势平均值
5．如图所示，当导线MN中通以向右方向的电流的瞬间，cd中电流的方向
A．由c向d
B．由d向c
C．无电流产生
D．A.B两情况都有可能
6．如图所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直于桌面竖直向下，过线圈上A点作切线，与线圈在同一平面上.在线圈以为轴翻转180°的过程中，线圈中电流方向（ ）
A．始终为A→C→B→A
B．先为A→C→B→A后为A→B→C→A
C．始终为A→B→C→A
D．先为A→B→C→A后为A→C→B→A
7．关于线圈中产生的感应电动势，下列说法中正确的是（ ）
A．线圈中磁通量的变化量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大
B．线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大
C．线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大
D．线圈中磁通量减小得越快，线圈中产生的感应电动势一定越大
8．如图所示，、两个金属线圈是在同一平面内的同心圆，则下列说法不正确的是（ ）
A．若给通入顺时针方向的电流且电流不断增大，则中会产生逆时针方向的感应电流
B．若给通入顺时针方向的电流且电流不断增大，则会有收缩趋势
C．若给通入顺时针方向的电流且电流不断增大，则中会产生逆时针方向的感应电流
D．若给通入顺时针方向的电流且电流不断增大，则会有收缩趋势
9．竖直放置的长直密绕螺线管接入如图甲所示的电路中，通有按图乙所示的规律变化的电流，设俯视顺时针方向为电流的正方向。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．在时，圆环受到的安培力最大
B．从到时间内，圆环有收缩的趋势
C．在和时，圆环内的感应电流大小相等
D．在时，圆环内有俯视逆时针方向的感应电流
10．在物理学史上，奥斯特首先发现电流周围存在磁场。随后，物理学家提出“磁生电”的闪光思想。很多科学家为证实这种思想进行了十多年的艰苦研究，首先成功发现“磁生电”的物理学家是（ ）
A．牛顿
B．爱因斯坦
C．法拉第
D．楞次
11．如图甲所示，用材料、粗细完全相同的导线制成两个单匝正方形线框，其边长之比l1:l2=1:2，两个正方形线框同中心、同平面放置，其中线框l1所包围的区域内存在与线框l1面积完全相同的匀强磁场（其他区域无磁场），匀强磁场的方向垂直于线框平面，磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图乙所示，规定磁场方向垂直于正方形线框平面向外为正，下列判断正确的是（ ）
A．线框l1的感应电流方向为顺时针
B．线框l1和线框l2的感应电动势之比
C．线框l1和线框l2的感应电流之比
D．0~t1时间内和t1~t2时间内线框l1的感应电流方向相反
12．如图所示，紧绕有闭合线圈的绝缘圆筒放在电子秤的非磁性材料托盘（图中未画出）上，一条形磁铁（N极向下）从圆筒正上方由静止释放后插入圆筒。空气阻力不计。对磁铁插入圆筒且未碰到托盘的过程，下列说法正确的是（
）
A．磁铁的机械能守恒
B．磁铁的加速度恒定
C．通过电阻的电流方向如图中箭头所示
D．电子秤的示数比磁铁尚未运动时电子秤的示数大
13．某人在自行车道上从东往西沿直线骑行，该处地磁场的水平分量方向由南向北，竖直分量方向竖直向下。自行车车把为直把、金属材质，且带有绝缘把套，只考虑自行车在地磁场中的电磁感应现象，下列结论正确的是（ ）
A．图示位置中辐条A点电势比B点电势低
B．图示位置中辐条A点电势比B点电势高
C．自行车左车把的电势比右车把的电势高
D．自行车在十字路口左拐改为南北骑向，则自行车右车把电势高
14．如图甲所示，半径为r=1
m的电线圈处在匀强磁场中，磁场与线圈平面垂直，线圈的电阻R=10
Ω，磁场磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，以垂直线圈平面向里为磁场的正方向，则下列说法正确的是（ ）
A．0~1
s内线圈中产生的电流沿逆时针方向，大小为0.314
A
B．0~2
s内感应电流的平均功率约为4.
9
W
C．2~3
s内感应电流的方向与3~4
s内感应电流方向相反
D．4~5
s内通过线圈截面的电荷量为
C
15．如下图所示，金属导轨上的导体棒在匀强磁场中沿导轨向右加速运动，为铜制圆线圈，线圈平面与螺线管中轴线垂直，圆心在螺线管中轴线上。则下列说法中正确的有（ ）
A．从右向左看，中有顺时针方向的感应电流
B．被螺线管吸引
C．有收缩的趋势
D．螺线管各匝之间有相互靠近的趋势
16．如图所示，电阻可忽略不计的两平行金属导轨MN和OP放置在水平面内，MO间接有阻值为3.0Ω的电阻R，两导轨间距为1.0m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为0.5T。质量为0.1kg、电阻值为1.0Ω的导体棒CD垂直于导轨放置，并与导轨接触良好。现用大小为1.0N、方向平行于MN的恒力F向右拉动CD棒，CD棒所受的摩擦阻力大小为0.5N，则以下结论正确的是（ ）
A．电阻R中的感应电流方向为由O到M
B．CD棒运动的最大速度的大小为16.0m/s
C．当CD棒达到最大速度后，电阻R消耗的电功率是3.0W
D．当CD棒的速度为4.0m/s时，加速度的大小为2.5m/s2
17．如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁。下列选项能使电阻的感应电流的方向由b到a的是（
）
A．S极向下，磁铁向下运动
B．S极向下，磁铁向上运动
C．N极向下，磁铁向下运动
D．N极向下，磁铁向上运动
18．如图甲所示，长直导线右侧的矩形线框abcd与直导线位于同一平面，当长直导线中的电流发生如图乙所示的变化时(图中所示电流方向为正方向)，线框中的感应电流方向与线框受力情况为( )
A．t1到t2时间内，线框内电流的方向为abcda，线框受力向右
B．t1到t2时间内，线框内电流的方向为abcda，线框受力向左
C．在t3时刻，线框内无电流，线框不受力
D．在t2时刻，线框内电流的方向为abcda，线框受力向右
参考答案
1．A
【分析】
闭合线圈中产生感应电流的条件是闭合回路中的磁通量发生变化，一般来说，磁通量发生变化有两种办法，一种是磁感应强度发生变化，另一种是闭合回路的有效面积发生变化。
【详解】
A．以ab边为轴做匀速转动时回路的有效面积发生变化，从而闭合回路中的磁通量发生了变化，所以会产生感应电流，故A正确；
B．以bc边为轴做匀速转动时，回路的有效面积未发生变化，穿过闭合线圈的磁通量始终为零，故B错误；
C．线圈沿磁感线方向做匀加速运动，闭合回路的有效面积未发生变化，穿过闭合线圈的磁通量始终为零，故C错误；
D．沿垂直磁感线方向做匀速运动，同样的闭合回路的有效面积未发生变化，穿过闭合线圈的磁通量始终为零，故D错误。
故选A。
2．C
【详解】
电容器两极板的电压为
则外电阻R上的电流
则线圈中产生的感应电动势
电容器的上极板带正电，根据楞次定律可得：穿过线圈的磁通量在均匀减弱；线框产生的感应电动势
所以磁通量变化率的大小为
故C正确，ABD错误。
故选C。
3．C
【详解】
A．图甲金属圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，则直线电流产生的磁场穿过线圈的磁通量为零，则增大电流，圆线圈中不会有感应电流，选项A错误；
B．图乙正方形金属线圈绕竖直虚线转动的过程中，在图示位置磁通量的变化率为零，正方形线圈中无感应电流，选项B错误；
C．图丙正电荷q顺时针做加速圆周运动过程中，产生的等效电流顺时针增加，穿过金属圆圈的磁通量向里增加，根据楞次定律可知同心共面金属圆圈中感应电流沿逆时针，选项C正确；
D．图丁金属杆在F作用下向右运动过程中，若磁场减弱，则穿过回路的磁通量可能不变，则回路中不一定会产生感应电流，选项D错误。
故选C。
4．B
【详解】
A．在闭合电路进入磁场的过程中，通过闭合电路的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变，故A不符合题意；
B．根据左手定则可以判断，受安培力向下，故B符合题意；
C．当半圆闭合回路进入磁场一半时，即这时等效长度最大为a，这时感应电动势最大
E=Bav
C不符合题意；
D．感应电动势平均值
故D不符合题意。
故选B。
5．B
【详解】
当导线MN中通以向右方向的电流的瞬间，则穿过线圈的磁通量向外增加，根据楞次定律可知，线圈中产生顺时针方向的感应电流，即cd中电流的方向由d向c，故B正确，ACD错误。
故选B。
6．C
【详解】
当线圈平面与磁场方向平行时，线圈平面与磁场方向的夹角为0度，则。当线圈与磁场方向垂直时，穿过线圈平面的磁通量最大，图示情况是磁场与线圈垂直，所以开始时穿过线圈的磁通量最大，转过90°时穿过线圈的磁通量最小，所以在线圈由图示位置以为轴翻转180°的过程中，向里穿过线圈的磁通量先减小，后增大，向里穿过线圈的磁通量减小时，根据楞次定律可知，产生的感应电流的方向是A→B→C→A，转过角度大于90°后，向里穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，产生的感应电流的方向仍然是A→B→C→A，故选C。
7．D
【详解】
ABC．由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，即与磁通量变化快慢有关，与磁通量大小和磁通量的变化量无关，故ABC错误；
D．线圈中磁通量减小得越快，磁通量的变化率越大，线圈中产生的感应电动势越大，故D正确。
故选D。
8．D
【详解】
AB．当金属线圈a中通入顺时针方向的电流不断增大时，在a内产生的磁场增大，b内的磁通量增大，为阻碍磁通量的增大，b将产生与a中方向相反的电流，即逆时针方向感应电流；因它们的电流方向相反，则出现相互排斥现象，因此同时b有面积减小的趋势，即有收缩的趋势，故AB正确，不符合题意；
CD．当金属线圈b中通入顺时针方向的电流不断增大时，在b内产生的磁场增大，a内的磁通量增大，为阻碍磁通量的增大，a将产生与b中方向相反的电流，即逆时针方向感应电流；因它们的电流方向相反，则出现相互排斥现象，因此同时a有面积增大的趋势，即有向外扩张的趋势，故C正确，不符合题意，选项D错误，符合题意。
故选D。
9．C
【详解】
A．在时，螺旋管中电流最大，但是电流的变化率为零，圆环中产生的感应电流为零，此时圆环受到的安培力为零，选项A错误；
B．由图可知在到时间内，通过线圈的电流减小，则线圈产生的磁场减弱，所以穿过金属小圆环的磁通量变小，根据楞次定律“增缩减扩”可知，圆环有扩张的趋势，故B错误；
C．在和时，i-t图像切线的斜率大小相等，即螺旋管中电流的变化率大小相等，穿过圆环的磁通量变化率大小相等，则圆环内产生的感应电动势大小相等，则感应电流大小相等，选项C正确；
D．在时，螺线管中电流俯视顺时针逐渐减小，则磁通量向下逐渐减弱，根据楞次定律可知，圆环内有俯视顺时针方向的感应电流，选项D错误。
故选C。
10．C
【详解】
1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，即电生磁的现象，英国科学法拉第坚信电与磁是紧密联系的，经过十多年的艰苦研究，于1831年发现了电磁感应现象，即磁生电的现象，故ABD错误，C正确。
故选C。
11．B
【详解】
AD．由楞次定律可知，0～t1时间内和t1～t2时间内线框l1的感应电流方向相同，都沿逆时针方向，故AD错误；
B．由法拉第电磁感应定律得
对两线框来说，磁感应强度的变化率相同、磁场面积S相等，因此两线框产生的感应电动势相等，则有
E1：E2=1：1
故B正确；
C．由题意可知：材料、粗细完全相同的导线制成两个单匝正方形线框，其边长之比
l1：l2=1：2
由电阻定律可知，两线框的电阻之比为
R1：R2=1：2
由欧姆定律得，由于E1：E2=1：2，R1：R2=1：2，则有
I1：I2=2：1
故C错误。
故选B。
12．D
【详解】
A．磁铁下落过程中，线圈中会产生感应电流，机械能转化为电能，则磁铁的机械能减小，选项A错误；
B．磁铁下落过程中，穿过线圈的磁通量的变化率逐渐变大，则产生的感应电流逐渐变大，磁铁受到的向上的安培力变大，则加速度会减小，选项B错误；
C．根据楞次定律可知，通过电阻的电流方向如图中箭头反方向，选项C错误；
D．磁铁下落过程中穿过线圈的磁通量变大，线圈中产生的感应电流的磁场方向向上，即落线管上端为N及，则磁铁对螺线管有向下的作用力，则电子秤的示数比磁铁尚未运动时电子秤的示数大，选项D正确；
故选D。
13．AC
【详解】
AB．自行车从东往西行驶时，辐条切割地磁场水平分量的磁感线，根据右手定则判断可知，图示位置中辐条A点电势比B点电势低，故A正确，B错误；
C．自行车车把切割地磁场竖直分量的磁感线，由右手定则知，左车把的电势比右车把的电势高，故C正确；
D．自行车左拐改为南北骑向，自行车车把仍切割地磁场竖直分量的磁感线，由右手定则可知，左车把的电势仍然高于右车把的电势，故D错误。
故选AC。
14．AD
【详解】
A．由图可知，0～1s内，通过线圈向里的磁通量增加，由楞次定律可得：线圈产生的感应电流为逆时针，根据法拉第电磁感应定律
电流为
故A正确；
B．0～1s内，电流所做的功为
1～2s内，感应电流为零，所以0~2s内感应电流的平均功率约为
故B错误；
C．由图可知，2~3s内，通过线圈向里的磁通量减小，由楞次定律可得：线圈产生的感应电流为顺时针，同理3~4
s内感应电流方向为顺时针，故C错误；
D．4~5s内通过线圈截面的电荷量为
故D正确。
故选AD。
15．ACD
【详解】
ABC．当导体棒向右加速运动时，由右手定则可判定回路中产生从的感应电流且增大，由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向右在增强，由楞次定律知中产生顺时针方向的感应电流（从右向左看）且被螺线管排斥，同时由“增缩减扩”可知，有收缩的趋势，故AC正确，B错误；
D．螺线管中各匝之间的电流方向相同，故相互吸引，螺线管各匝之间有相互靠近的趋势，故D正确。
故选ACD。
16．CD
【详解】
A．导体棒CD在拉力F作用下向右运动，由右手定则可知，回路中有逆时针方向的电流，即电阻R中的感应电流方向为由M到O，故A错误；
B．由平衡条件可知
其中安培力为
即
解得
故B错误；
C．当CD棒达到最大速度后电流为
电阻R消耗的电功率
故C正确；
D．当CD棒的速度为4.0m/s时安培力为
由牛顿第二定律有
得加速度大小为
故D正确。
故选CD。
17．AD
【详解】
A．S极向下，磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量向上的增大，根据楞次定律，感应电流的磁场向下，根据右手螺旋定则，流过电阻的感应电流的方向由b到a，A正确；
B．S极向下，磁铁向上运动时，穿过线圈的磁通量向上的减小，根据楞次定律，感应电流的磁场向上，根据右手螺旋定则，流过电阻的感应电流的方向由a到b，B错误；
C．N极向下，磁铁向下运动，穿过线圈的磁通量向下的增多，根据楞次定律，感应电流的磁场向上，根据右手螺旋定则，流过电阻的感应电流的方向由a到b，C错误；
D．N极向下，磁铁向上运动，穿过线圈的磁通量向下的减小，根据楞次定律，感应电流的磁场向下，根据右手螺旋定则，流过电阻的感应电流的方向由b到a，D正确。
故选AD。
18．BC
【详解】
AB．t1到t2时间内，根据安培定则可知导线框所在处的磁场方向垂直纸面向里，直导线中的电流减小，穿过线框的磁通量减小，根据楞次定律得到：线框中感应电流方向为abcda，根据左手定则可知导线框所受安培力的合力向左，故B正确，A错误；
D．在t2时刻，根据楞次定律，可知线框内电流的方向为abcda，但直导线没有电流，即没有磁场，则线框不受力，故D错误；
C．在t3时刻，线框内磁通量的变化率为零，则没有感应电流，线框不受力，故C正确。
故选BC。
