2020-2021学年人教版（2019）必修第三册
第十三章
电磁感应与电磁波初步
章末复习训练2（含解析）
1.地球赤道附近，地磁场的方向近似为水平向北.在赤道上水平架设一根东西方向的直流输电导线，并通有自西向东方向的电流.由于地磁场的作用，该导线受到安培力的方向为(
)
A.向上
B.向下
C.向南
D.向北
2.下列对磁感线的描述正确的是(
)
A.由于可以用铁屑模拟磁场中的磁感线，因此磁感线是真实存在的
B.两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交
C.磁感线上各点的切线方向就是各点的磁感应强度的方向
D.磁感线分布越密的地方，同一通电直导线所受的磁场力也越大
3.下列关于磁感应强度的说法正确的是(
)
A.一小段通电导体放在磁场A处时受到的安培力比放在B处时的大,说明A处的磁感应强度比B处的磁感应强度大
B.由可知,某处的磁感应强度的大小与放入该处的通电导线所受磁场力F成正比,与导线的成反比
C.一小段通电导体在磁场中某处不受安培力作用,则该处的磁感应强度一定为零
D.小磁针N极所指的方向就是该处磁感应强度的方向
4.如图两条通电直导线平行放置，长度为的导线中电流为，长度为的导线中电流为，所受的磁场力大小为，则所在处由产生的磁场的磁感应强度大小为(
)
A.
B.
C.
D.
5.如图所示，面积为S的矩形线圈，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线圈平面成θ角，当线圈以为轴顺时针转过时，穿过面的磁通量的变化量的绝对值为(
)
A.
B.
C.
D.
6.如图所示，矩形线框平面与匀强磁场方向垂直，穿过的磁通量为Φ．若线框面积变为原来的，则磁通量变为(
)
A.
B.
C.
D.
7.如图所示，一个矩形线圈放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，是线圈的对称轴。整个线圈在下列各运动中始终处于磁场之内，能使线圈中产生感应电流的是(
)
A．沿纸面向左移动
B．沿纸面向上移动
C．垂直纸面向里移动
D．以为轴转动
8.随着科技的不断发展，无线充电已经实现了从理论研发到实际应用的转化。如图所示，某手机利用电磁感应原理正在进行无线充电，下列说法正确的是（
）
A．无线充电时，手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”
B．只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电
C．接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同
D．只要有无线充电底座，所有手机都可以用它进行无线充电
9.以下关于电磁场理论和电磁波的说法正确的是(
)
A.变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场
B.电磁波由真空中进入某种介质传播时，波长会变短
C.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
D.电磁波是纵波
10.下列宏观概念中,是量子化的为(??
)
A.物体的质量
B.弹簧振子的能量
C.汽车的个数
D.卫星绕地球运行的轨道
11.下列关于无线电广播需要对电磁波进行调制的原因,正确的是(
)
A.经过调制后的电磁波向外界辐射能量的本领更强
B.经过调制后的电磁波波长不变
C.经过调制后的电磁波在空间才能传播得快
D.经过调制后的电磁波才能把我们要告知对方的信息传递出去
12.如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置.
（1）将图中所缺的导线用笔画线补充完整.
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，那么闭合开关后可能出现的情况有：
①将线圈A迅速插入线圈B时，灵敏电流计指针的偏转方向为_______（填“向左”“向右”或“不动”）；
②线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左移动时，灵敏电流计指针的偏转方向为_____________（填“向左”“向右”或“不动”）.
答案以及解析
1.答案：A
解析：因为赤道附近地磁场的方向近似水平向北，输电导线中的电流方向自西向东，由左手定则可知，该导线所受安培力的方向竖直向上.故选项A正确，B、C、D错误.
2.答案：C
解析：磁感线是为形象描述磁场的磁感应强度分布而画出的一簇曲线，不是真实存在的，而铁屑的分布曲线只能证明用磁感线描述磁场的方法是正确的，铁屑的分布曲线不是磁感线，A错误；两条磁感线相交就说明在两线相交处有两个切线方向，即有两个磁感应强度方向，这是不可能的，磁场中某点的磁感应强度是唯一确定的，磁感应强度的方向也只有一个，因此两条磁感线不能相交，B错误；磁感应强度的方向就是磁场的方向，即磁感线的切线方向就是磁场方向，C正确；磁感线越密，表示该处磁场越强，但通电直导线受到的磁场力大小还与通电直导线放置方向有关，故通电直导线受到的磁场力不一定大，D错误。
3.答案：D
解析：安培力的大小与的大小有关系,还与B和I的夹角有关系,A错误;公式只是一个计算式,磁感应强度是磁场本身的性质,与放不放通电导体没有关系,B错误;当电流方向与磁场方向平行时,通电导体所受的安培力为零,但该处的磁感应强度不一定为零,C错误;人们规定小磁针N极所指的方向就是该处磁感应强度的方向,D正确.
4.答案：B
解析：两个导线间的作用力是相互作用力，根据牛顿第三定律，等大、反向、共线，大小为；
对右边电流,有：
所以：所在处由产生的磁场的磁感应强度大小：
故选：B
5.答案：B
解析：磁通量是标量，但有正负，若规定磁感线从一侧穿过时磁通量为正值，则从另一侧穿过时就为负值。当线圈处于初位置时，磁感线的竖直分量由下向上穿过线圈平面，设为正，此时磁通量为，当线圈转至竖直位置时，磁通量，那么磁通量的变化量的绝对值为，故选项B正确。
6.答案：B
解析：根据磁通量的概念可知，；若线框面积变为原来的，则磁通量变为，故选B.
7.答案：D
解析：A.
B.
C.
由于磁场是匀强磁场，把线圈向左拉动，或向上拉动，或垂直纸面向里运动，其磁通量均不变化，均无感应电流产生，故ABC错误；
D.
当线圈以为轴转动时，其磁通量发生变化，故有感应电流产生，故D正确。
故选：D.
8.答案：C
解析：无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是电磁感应,故A错误;当给充电设备中线圈通以恒定直流电时,充电设备不会产生交变磁场,即不能正常充电,故B错误;接收线圈中交变电流的頻率应与发射线圈中交变电流的频率相同,故C正确;被充电手机内部,应该有一类似金属线圈的部件与手机电池相连,当有交变磁场时,则产生感应电动势,那么普通手机由于没有金属线圈,所以不能够利用无线充电设备进行充电,故D错误。
9.答案：B
解析：均匀变化的电场产生恒定的磁场,只有周期性变化的电场才能形成周期性变化的磁场,故A错误;电磁波由真空进入介质传播时,波速变小,结合可知,波长将变短,故B正确;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,故C错误;电磁波是横波,即电磁振动矢量与波速垂直,可以在真空中传播,故D错误.
10.答案：C
解析：所谓“量子化”是指不连续的情况,而选项A、B、D作为宏观物体的特性,具有连续性,汽车个数不具有连续性
11.答案：AD
解析：调制是把低频信号加到高频电磁波上增强发射能力,频率变大,即辐射本领更强;电磁波的波速接近光速,传播速度不变;调制后波的频率改变,波长改变,经过调制后的高频电磁波带有低频信号,能把我们要告知对方的信息传递出去,故A、D正确.
12.答案：（1）见解析
（2）①向右
②向左
解析：（1）补充导线后实物图如图所示.
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，说明穿过线圈B的磁通量增加时，灵敏电流计的指针向右偏.闭合开关后，将线圈A迅速插入线圈B，则穿过线圈B的磁通量增加，灵敏电流计的指针将向右偏转；线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左移动时，电路中电流减小，则穿过线圈B的磁通量减小，灵敏电流计的指针将向左偏转.2020-2021学年人教版（2019）必修第三册
第十三章
电磁感应与电磁波初步
章末复习训练1（含解析）
1.在赤道上某处有一竖直直立的避雷针,当带有正电荷的乌云经过避雷针的上方并通过避雷针形成电流时,地磁场对避雷针的作用力的方向为(
)
A.向东
B.向南
C.向西
D.向北
2.关于磁场和磁感线，下列说法中正确的是（
）
A.磁体在空间能产生磁场，磁场使磁体间不必接触便能相互作用
B.在磁场中的某一点，小磁针仅在磁场力作用下静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向
C.当两个磁体的同名磁极相互靠近时，两条磁感线有可能相交
D.磁体周围的磁感线都是闭合的曲线
3.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
4.下列四幅图所描述的磁场中，磁感应强度不变的是( )
A.
B.C.
D.
5.如图所示,小铁球在光滑水平桌面上沿直线做匀速直线运动。当它运动到点时,在桌面上某一位置放置一条形磁铁,使小铁球运动方向发生偏转,沿虚线运动。若在图中标出的甲、乙、丙、丁四个位置中选择,条形磁铁所在的位置是(
)
A.甲位置
B.乙位置?
C.丙位置
D.丁位置
6.关于电磁波的应用,下列说法不正确的是(
)
A.医院里常用X射线对病房和手术室进行消毒
B.工业上利用γ射线检查金属部件内部有无砂眼或裂缝
C.刑侦上用紫外线拍摄指纹照片,因为紫外线波长短、分辨率高
D.卫星用红外遥感技术拍摄云图照片,因为红外线衍射能力较强
7.下列家用电器中应用电磁波工作的是(
)
A.电饭锅
B.洗衣机
C.微波炉
D.冰箱
8.下列对磁通量的理解正确的是(
)
A.将一平面置于匀强磁场中的任何位置，穿过该平面的磁通量总相等
B.当线圈与匀强磁场垂直时，穿过该线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积
C.如果将一与匀强磁场垂直的闭合线圈转动180°，磁通量的变化量为零
D.把一个线圈放在两处，若放在M处时穿过线圈的磁通量比放在N处时的大，则M处的磁感应强度一定比N处的大
9.如图所示，虚线框内有匀强磁场，1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环，分别用和表示穿过两圆环的磁通量，则有(
)
A.
B.
C.
D.无法确定
10.绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上,铁芯上套着一个铝环,线圈与电源、开关相连,如图所示.线圈上端与电源负极相连,闭合开关的瞬间,铝环向上跳起.若保持开关闭合,则(
)
A.铝环跳起到某一高度后将回落
B.铝环停留在某一高度
C.铝环不断升高
D.如果电源的正、负极对调,观察到的现象不变
11.图示为“研究电磁感应现象”的实验装置,现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、灵敏电流计及开关如图所示连接,在闭合开关瞬间,发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么闭合开关后,下列说法中正确的是(
)
A.将线圈A迅速插入线圈B时,灵敏电流计的指针向左偏转一下
B.将线圈A插入线圈B稳定后,灵敏电流计的指针一直向右偏
C.将线圈A插入线圈B稳定后,将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时,灵敏电流计的指针向右偏转
D.将线圈A插入线圈B稳定后,将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时,灵敏电流计的指针向左偏转
答案以及解析
1.答案：A
解析：当带有正电的乌云经过避雷针上方时,避雷针开始放电形成瞬间电流,正电电荷从上而下通过避雷针,所以电流的方向为从上而下,磁场的方向从南向北,根据左手定则,安培力的方向向东.故A正确,B、C、D错误.故选A.
2.答案：ABD
解析：磁体间的作用力是通过磁场传递的，可以不用接触便产生相互作用，A项正确：小磁针仅在磁场力作用下静止时北极的指向是北极受力的方向，就是那一点的磁场方向，B项正确：磁感线是闭合的曲线且不能相交，C项错误，D项正确。
3.答案：ABD
解析：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。
4.答案：A
解析：磁感应强度是矢量，所以磁感应强度处处相等是指大小相等，方向相同，所以磁感应强度处处相等的磁场一定是匀强磁场，匀强磁场的磁感线是平行同向的均匀的直线。故A正确，BCD错误。
故选：A。
5.答案：D
解析：小铁球在磁铁的作用下做曲线运动，其速度方向应沿轨迹切线方向，合力方向指向轨迹的内侧，且运动轨迹偏向合力的方向，由于条形磁铁对铁球是吸引力，所以条形磁铁所在位置是丁位置，故本题
选D。
6.答案：A
解析：紫外线能量高,可以破坏细胞核中的物质,医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒,A不正确;γ射线具有较强的穿透性,故工业上利用γ射线检查金属内部有无砂眼,B正确;刑侦上用紫外线拍摄指纹照片,因为紫外线波长短,衍射条纹间距小,分辨率高,C正确;红外线的波长长,衍射能力较强,D正确.
7.答案：C
解析：电饭锅是利用电流的热效应工作的,故A错误;洗衣机是利用电动机工作的,故B错误;微波炉是利用电磁波工作的,故C正确;冰箱是利用电流做功实现内能转移的,故D错误.
8.答案：B
解析：磁通量的表达式为，其中θ为平面和该平面沿垂直磁场方向的投影面之间的夹角，因此磁通量的大小与平面所放置的位置有关，A错误；易知B正确；假设线圈的面积为S，磁场的磁感应强度为B，若开始磁通量为，转动180°后的磁通量为，则磁通量的变化量为，C错误；因不明确线圈平面与磁场方向的夹角大小，所以两点的磁感应强度的大小不能确定，D错误。
9.答案：B
解析：由于穿过环1和环2的磁感线条数相等，所以穿过这两个圆环的磁通量是相等的，即，选项B正确。
10.答案：AD
解析：闭合开关的瞬间,线圈突然产生磁场,通过铝环的磁通量突然增加,那么铝环中的感应电流就产生与原磁场方向相反的磁场;因为原磁场与感应电流的磁场方向相反,相互排斥,所以铝环受到向上的斥力,向上跳起;若保持开关闭合,流过线圈的电流稳定,磁场不再发生变化,铝环中没有感应电流,也没有相互作用,铝环仅受重力作用,最后回落,故A正确,B、C错误.如果电源的正、负极对调,观察到的现象不变,故D正确.
11.答案：D
解析：闭合开关,穿过线圈B的磁通量增加,灵敏电流计的指针向右偏;闭合开关,将线圈A迅速插入线圈B时,磁场方向不变,穿过线圈B的磁通量增加,灵敏电流计的指针将向右偏转,选项A错误;将线圈A插入线圈B稳定后,穿过线圈B的磁通量不变,则灵敏电流计的指针不偏转,选项B错误;将线圈A插入线圈B稳定后,将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,线圈A中的电流变小,穿过线圈B的磁场方向不变,但磁通量变小,灵敏电流计的指针将向左偏转,选项C错误,D正确.第十三章
电磁感应与电磁波初步
第1节
磁场
磁感线
一、重难点解析
1、磁场概念的形成、电流的磁效应及电流周围的磁场分布。（重点）
2、磁场的物质性和基本性质（难点）
二、重点知识
1.电和磁的联系
磁可以产生电，电也可以产生磁。
2.磁场
①基本性质：磁体间、磁体与电流、电流与电流间都可以通过磁场产生力的作用
②客观存在：磁场是客观存在的，看不见摸不着的。
3.磁感线
磁感线是在磁场中画出的具有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都与该点的磁场方向一致。
4.安培定则
用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。
第2节
磁感应强度
磁通量
一、重难点解析
1、磁感应强度的定义。（重点）
2、磁通量的概念及计算。（重点）
3、磁感应强度的计算。（难点）
4、磁通量的计算。（难点）
二、重点知识
（一）磁感应强度
1.方向：物理学中规定，小磁针静止时，N极所指的方向为该点的磁感应强度方向，简称磁场的方向。
2.大小
（1）公式：
（2）意义：表示磁场强弱和方向的物理量
（3）单位：特斯拉，简称特，符号T，即
（二）匀强磁场：磁感应强度处处相等的磁场
（三）磁通量
1.定义：设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，我们把B与S的乘积叫作穿过这个面积的磁通量
2.公式：Φ=BS
3.单位：韦伯，简称韦，符号Wb。
4.意义：磁通量表示穿过此平面的磁感线条数。
第3节
电磁感应现象及应用
一、重难点解析
1.知道什么是电磁感应现象（重点）
2.了解产生感应电流的条件（重点）
3.电磁感应现象的产生及其条件（难点）
4.电磁感应现象中的能量转化特点（难点）
二、重点知识
（一）电磁感应的发现
1.发现人：法拉第。
2.定义：闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象。
3.感应电流：电磁感应产生的电流为感应电流。
（二）产生感应电流的条件
1.条件：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。
2.分类：
①变化着的电流
②变化着的磁场
③运动的恒定电流
④运动的磁体
⑤在磁场中运动的导体。
第4节
电磁波的发现及应用
一、重难点解析
1、电磁场理论的两大观点（重点）
2、电磁波的特点及组成（重点）
3、电磁场理论的两大观点（难点）
二、重点知识
（一）电磁场
①均匀变化的电场（磁场）会产生稳定的磁场（电场）。
②非均匀变化的电场（磁场）会产生变化的磁场（电场）。
按照这个理论，变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一的电磁场。
（二）电磁波
麦克斯韦推断：空间中存在电磁波
赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论。
（三）电磁波谱
电磁波包括：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，都是电磁波。
按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来，就是电磁波谱。
（四）电磁波的能量：电磁波具有能量
（五）电磁波通信：互联网、卫星通信等
第5节
能量量子化
一、重难点解析
1、能量子概念。（重点）
2、会用公式和进行计算。（重点）
3、黑体辐射的规律。（难点）
二、重点知识
1.热辐射
（1）定义：我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫作热辐射。
（2）特点：热辐射的辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。
2.黑体
（1）定义：能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就叫作黑体。
（2）特点：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与它的温度有关
3.能量子：振动着的带电粒子的能量只能是某一不可再分的最小能量值ε叫作能量子，它的大小为
4.普朗克常量：h=
6.626
070
15×10-34J·s
5.原子的能量是量子化的。这些量子化的能量值叫作能级。
