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通用版带答案高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步微公式版考点题型与解题方法

1

单选题
1、将线圈置于范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场B中，各线圈的运动方式如下列图所示，则能够在线圈中产生感应电动势的是（  ）
A．水平向左移动B．水平向右移动
C．绕虚线轴转动D．竖直向下移动
答案：C
ABD．由图可知，图中穿过线圈的磁通量始终为零，虽然线框相对于磁场有运动，但不产生感应电动势，故ABD错误；
C．由图，当C图中的线框在磁场中转动时，线框内的磁通量不断变化，能产生感应电动势，故C正确。
故选C。
2、下列关于磁场中某点磁感应强度方向的说法不正确的是（　　）
A．该点的磁场的方向
B．小磁针在该点静止时N极所指方向
C．小磁针在该点时N极的受力方向
D．小磁针在该点时S极的受力方向
答案：D
磁场中某点的磁场方向为小磁针N极受力方向，或小磁针S极受力方向的反方向，或者说小磁针静止时N极所指方向，同时磁感应强度方向就是磁场的方向，D错误，ABC正确。
本题选错误的，故选D。
3、图为通电螺线管，A为螺线管外一点，B、C两点在螺线管的垂直平分线上，B点在螺线管内，C点在螺线管外，B、D两点均在螺线管内部且位于螺线管的轴线上。下列说法正确的是（  ）

A．在A处放置的小磁针静止后，小磁针的N极指向右方
B．在D处放置的小磁针静止后，小磁针的N极指向右方
C．B、C两点的磁感应强度相同
D．B、D两点的磁感应强度相同
答案：D
A．根据安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极，则在A处放置的小磁针静止后，小磁针的N极指向左方，选项A错误；
B．螺线管内部的磁感线从右向左，可知在D处放置的小磁针静止后，小磁针的N极指向左方，选项B错误；
CD．根据通电螺线管的磁场特点，内部为匀强磁场且最强，管外为非匀强磁场，B点比C点的磁感应强度大，且两点的磁场方向也不同；B、D两点的磁感应强度相同，故C错误，D正确； 
故选D。
4、下列关于磁场的说法，正确的是（　　）
A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质
B．磁体与磁体之间是直接发生作用的
C．磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的
D．磁场只能由磁体产生，电流不能产生磁场
答案：A
A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质，选项A正确；
B．磁体与磁体之间是通过磁场发生作用的，选项B错误；
C．磁场是客观存在的物质，不是为了解释磁极间相互作用而人为规定的，选项C错误；
D．磁体和电流都能产生磁场，选项D错误。
故选A。
5、如图为公交车上车时刷卡的情景，当听到“嘀”的声音，表示刷卡成功。刷卡所用的IC卡内部有电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路。刷卡时，读卡机向外发射某一特定频率的电磁波，IC卡内的LC振荡电路产生电谐振，线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是（  ）

A．读卡机发射的电磁波不能在真空中传播
B．IC卡是通过X射线工作的
C．读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则IC卡内不会产生感应电流
D．IC卡既能接收读卡机发射的电磁波，也有向读卡机传输数据的功能
答案：D
A．读卡机发射的电磁波能在真空中传播，选项A错误；
B．IC卡工作肯定不是依靠X射线，X射线的辐射能量比较大，长时间接触对人体有害，选项B错误；
C．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则IC卡内仍会产生感应电流，只不过不能产生电谐振，从而不能产生较大的感应电流，选项C错误；
D．IC卡既能接收读卡机发射的电磁波，也有向读卡机传输数据的功能，选项D正确。
故选D。
6、关于图所示的磁场，下列说法中正确的是（　　）

A．磁场方向与小磁针静止时南极指向一致
B．若知道磁感应强度B与线圈的面积S，则可求出穿过这个面积的磁通量
C．a、b两点在同一磁感线上位置不同，但它们的强弱相同
D．磁感线不能相交
答案：D
A．磁场方向与小磁针静止时北极指向一致，故A错误；
B．根据
Φ=BSsinθ
可知，还需要知道磁感应强度与线圈平面的夹角，故B错误；
C．磁感线疏密表示磁感应强度大小，故两点磁感应强度大小不同，故C错误；
D．任意一点的磁感应强度方向都是唯一确定的，磁感线切线方向表示磁感应强度方向，因此磁感线不能相交，故D正确。
故选D。
7、在隧道工程以及矿山爆破作业中，部分未爆炸的炸药若残留在爆破孔内，则很容易发生人员伤亡事故.为此科学家制造了一种磁性炸药，即在炸药中掺入了10%的磁性材料——钡铁氧体，然后放入磁化机磁化.磁性炸药一旦爆炸，即可安全消磁，而遇到不爆炸的情况可使用磁性探测器测出未爆炸的炸药，从而降低事故发生的概率.已知掺入的钡铁氧体的消磁温度约为400 ℃，炸药的爆炸温度为2240~3100 ℃，一般炸药引爆温度最高为140 ℃左右.以上材料表明（  ）
A．磁性材料在低温下容易被磁化，在高温下容易被消磁
B．磁性材料在高温下容易被磁化，在低温下容易被消磁
C．磁性材料在低温下容易被磁化，也容易被消磁
D．磁性材料在高温下容易被磁化，也容易被消磁
答案：A
由安培分子电流假说可知，低温情况下，分子运动不剧烈，在外磁场的作用下，分子环形电流的磁极趋向基本一致，因而易被磁化，而高温时，分子剧烈运动，导致分子环形电流的磁极趋向重新变得杂乱无章，进而达到消磁目的。
故选A。
8、某实验装置如图1所示，在铁芯P上绕着两个线圈A、B，现给线圈A分别接图2所示的电流，则在t1至t2时间内，与线圈B所接电流表没有示数的是（  ）

A．B．
C．D．
答案：A
A．在t1至t2时间内，线圈A中电流不变，形成的磁场恒定，穿过线圈B的磁通量不变，没有产生感应电流，所接电流表没有示数，A正确；
BCD．B、C、D选项中，在t1至t2时间内，线圈A中电流均发生变化，形成的磁场均发生变化，穿过线圈B的磁通量均发生变化，线圈B中均会产生感应电流，故所接电流表均有示数，BCD错误。
故选A。
9、电视机是常见的家用电器，电视机在换台时，电视机遥控板发射的是（　　）
A．电流B．电子C．声波D．电磁波
答案：D
电视机在换台时，电视机遥控板发射的是电磁波（具体而言是红外线）。故选D。
10、如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线通以如图所示方向电流时（  ）

A．磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用
B．磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用
C．磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用
D．磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用
答案：C
根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向，如图，再根据左手定则判断电流受安培力方向，如左图；根据牛顿第三定律，电流对磁体的作用力向右下方，如右图，选取磁铁为研究的对象，磁铁始终静止，根据平衡条件，可以知道通电后支持力变大，静摩擦力变大，方向向左。 
故选C。

11、在“探究感应电流的规律”实验中，电路连接如图所示，合上开关，让铁芯从副线圈上端静止释放，并穿出线圈，已知铁芯长度与副线圈长度相同，则电流传感器采集到的电流图像是下图中的（  ）

A．B．
C．D．
答案：B
让铁芯从副线圈上端静止释放，并穿出线圈，铁芯向下速度越来越大，则穿过副线圈的磁通量变化越来越快，线圈中的磁通量先增加后减少因此感应电流会变化方向，感应电流变大，ACD错误，B正确。
故选B。
12、奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电与磁的关系。下列各图中能正确反映直导线周围的磁感线分布的是（　　）
A．B．
C．D．
答案：D
根据安培定则可知，当电流方向向外时，所形成的磁场方向为逆时针方向闭合的曲线。
故选D。
13、如图所示，金属圆环放在绝缘水平面上，通有沿逆时针（俯视看）方向的恒定电流I1，带有绝缘外皮的长直导线放在圆环上，圆环的圆心在直导线上，直导线中通有向右的恒定电流I2，圆环圆心的正上方的P点的磁感应强度大小为B，此时直导线电流在P点处产生磁场的磁感应强度大小为33B；若将直导线中的电流减为零，则P点的磁感应强度大小为（  ）

A．13BB．23BC．33BD．63B
答案：D
设圆环中电流在P点产生的磁场磁感应强度大小为B1，直导线中电流为I2时在P点产生的磁场磁感应强度大小为B2，根据安培定则可知，两个磁场的磁感应强度垂直，根据题意有
B12+B22=B
解得
B1=63B
故ABC错误，D正确。
故选D。
14、在人类科学发展的历史长河中，许多物理学家对物理学发展做出了重要贡献，关于物理学家和他们的贡献，下列叙述不符合史实的是（　　）
A．牛顿提出了万有引力定律
B．麦克斯韦建立了电磁理论
C．伽利略发现了电流周围存在磁场
D．爱因斯坦提出了著名的相对论
答案：C
A．牛顿提出了万有引力定律，故A正确，不符合题意；
B．麦克斯韦建立了电磁场理论，故B正确，不符合题意；
C．奥斯特发现了电流的磁效应，即电流周围存在磁场，故C错误，符合题意；
D．爱因斯坦提出了著名的相对论，故D正确，不符合题意。
故选C。
15、如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴。一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，则（  ）

A．当运动到关于OO′对称的位置时穿过回路的磁通量向外
B．当运动到关于OO′对称的位置时穿过回路的磁通量向里
C．在从左边磁场运动到右边磁场的过程中穿过回路的磁通量一直减少
D．在从左边磁场运动到右边磁场的过程中穿过回路的磁通量先减少后增加
答案：D
AB．正方形闭合回路运动到关于OO′对称的位置时，穿过回路的两个方向相反的磁场在回路中的面积相等，且磁感应强度大小均为B，故穿过回路的磁通量为零，故AB错误；
CD．由图可知正方形闭合回路在从左边磁场运动到右边磁场的过程中，穿过回路的磁通量先减少后增加，故C错误，D正确。
故选D。
多选题
16、下列关于电磁波的说法正确的是（　　）
A．微波炉加热食物说明电磁波具有能量
B．固定电话通过电磁波传递信息
C．电磁波的传播需要介质
D．移动电话（手机）既能接收电磁波，也能发射电磁波
答案：AD
A．微波炉加热食物过程中，食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧，内能增加，温度升高，食物增加的能量是微波给它的，可见电磁波具有能量，故A正确；
B．固定电话是通过电流传递信息的，故B错误；
C．电磁波传播的不需要介质，故C错误；
D．移动电话（手机）既能接收电磁波，也能发射电磁波，故D正确。
故选AD。
17、下列说法正确的是（  ）
A．产生多普勒效应的原因一定是波源频率发生了变化
B．在温度相同的情况下，超声波、次声波在空气中的传播速度一样大
C．从水面上方拍摄水下景物时常常使用偏振镜，目的是减弱水面反射光的影响
D．单摆做简谐运动的周期与摆球的质量无关
E．只有频率相同的电磁波在真空中的传播速度才相同
答案：BCD
A．产生多普勒效应的原因是观察者和波源间发生了相对运动，故A错误；
B．机械波的传播速度跟介质和温度有关，故在温度相同的情况下超声波、次声波在空气中的传播速度一样大，故B正确；
C．从水面上方拍摄水下景物时，利用偏振镜可以有效减弱反射光而获取清晰的水下景物照片，故C正确；
D．根据单摆做简谐运动的周期T＝2πlg可知，单摆做简谐运动的周期与重力加速度和摆长有关，与质量无关，故D正确；
E．不同频率的电磁波在真空中的传播速度都为光速c，故E错误。
故选BCD。
18、“中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜（FAST）。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（  ）
A．电磁波在任何介质中传播速度均为3×108m/s
B．红外线的波长比紫外线大
C．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波
D．赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论
答案：BD
A．电磁波在不同介质中的传播速度不同，其在真空中传播的速度为3×108m/s，A错误；
B．红外线的波长比紫外线大，B正确；
C．麦克斯韦认为周期性变化的电场激发出周期性变化的磁场，空间将产生电磁波，C错误；
D．赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论，D正确。
故选BD。
19、如图所示，线框ABCD从有界的匀强磁场区域穿过，下列说法正确的是（  ）

A．进入匀强磁场区域的过程中，ABCD中有感应电流
B．在匀强磁场中匀速运动时，ABCD中没有感应电流
C．在匀强磁场中加速运动时，ABCD中有感应电流
D．离开匀强磁场区域的过程中，ABCD中没有感应电流
答案：AB
A．只有当电路闭合，且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感应电流，当进入匀强磁场区域的过程中，穿过线圈的磁通量增大，所以有感应电流，A正确；
B．无论线圈在磁场中做匀加速还是匀速运动，线圈的磁通量都不发生变化，所以线圈中无感应电流，B正确；
C．在匀强磁场中加速运动时，线圈的磁通量都不发生变化，ABCD中没有感应电流，C错误；
D．在离开匀强磁场区域的过程中，穿过线圈的磁通量减小，所以线圈中会产生感应电流，D错误。
故选AB。
20、如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路。在下列情况中，电流表指针发生偏转的是（    ）

A．磁铁和线圈相对静止时B．磁铁插在线圈内不动
C．线圈不动，磁铁拔出线圈时D．线圈不动，磁铁插入线圈时
答案：CD
A．磁铁和线圈相对静止时，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，则电流表指针不发生偏转，选项A错误；
B．磁铁插在线圈内不动，则穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，则电流表指针不发生偏转，选项B错误；
C．线圈不动，磁铁拔出线圈时，穿过线圈的磁通量发生变化，会产生感应电流，则电流表指针发生偏转，选项C正确；
D．线圈不动，磁铁插入线圈时，穿过线圈的磁通量发生变化，会产生感应电流，则电流表指针发生偏转，选项D正确。
故选CD。
21、以下关于辐射强度与波长的关系的说法中正确的是（　　）
A．物体在某一温度下只能辐射某一固定波长的电磁波
B．当铁块呈现黑色时，说明它的温度不太高
C．当铁块的温度较高时会呈现赤红色，说明此时辐射的电磁波中该颜色的光强度最强
D．早、晚时分太阳呈现红色，而中午时分呈现白色，说明中午时分太阳温度最高
答案：BC
A．物体在某一温度下能辐射不同波长的电磁波，故A错误；
B．黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，则辐射强度的极大值也就越大。当铁块呈现黑色时，是由于它的辐射强度的极大值对应的波长段在红外部分，甚至波长更长，说明它的温度不太高，故B正确；
C．当铁块的温度较高时会呈现赤红色，说明此时辐射的电磁波中该颜色的光强度最强，故C正确。
D．太阳早、晚时分呈现红色，而中午时分呈现白色，是由于大气吸收与反射了部分光的原因，不能说明中午时分太阳温度最高，故D错误。
故选BC。
22、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ε=hν，ν为带电微粒的振动频率，h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
答案：ABC
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ε=hν，ν为带电微粒的振动频率，h为普朗克常量，故ABC符合题意，D不符合题意。
故选ABC。
23、关于波的性质，下列说法正确的是（     ）
A．波是振动的传播，所以波的传播都需要介质
B．只要两列波的频率相同，就能形成稳定干涉
C．哈勃望远镜观测到遥远恒星发光的红移现象（频率变小），证明了宇宙在膨胀
D．两列机械波叠加时，振动减弱点可能一直处于平衡位置
E．光的衍射现象证明了光是一种波，而偏振现象则说明它是横波
答案：CDE
A．机械波是介质之间相互作用，将振动的形式传播下去，所以机械波的传播需要介质，而电磁波是电磁场相互激发产生进行传播的，不需要介质，故A错误；
B．形成稳定干涉的条件是，两列波的频率相同且相位差保持恒定不变，故B错误；
C．根据多普勒效应，哈勃望远镜观测到遥远恒星发光的红移现象（频率变小），说明遥远恒星正在远离我们，证明了宇宙在膨胀，故C正确；
D．如果两列机械波的振幅相同，叠加时，振动减弱点一直处于平衡位置，故D正确；
E．光的衍射现象证明了光是一种波，而偏振现象则说明它是横波，故E正确。
故选CDE。
24、如图所示，两根通电长直导线a、b平行放置，a、b中的电流大小分别为I和2I，a、b间的距离为r。在与a、b共面的平面内再放入通电长直导线c后，使a、b，c所受磁场力都为零，已知通电长直导线周围的磁感应强度大小与电流成正比，与该点到通电长直导线的距离成反比，下列说法正确的是（  ）

A．c应放在a的左侧
B．c应放在a、b的正中间
C．c的电流方向应与a相同
D．c的电流大小应为2I
答案：AD
AB．根据右手螺旋定则和磁场叠加原理，a、b导线产生的磁场叠加后，合场强为零的位置应该在导线a的左侧，设该位置距离导线a为x，根据
B=kIr
可知
k2Ix+r=kIx
解得
x=r
即将导线c放到a的左侧，距a距离为r的位置，A正确，B错误；
CD．放入导线c后，导线c与导线b在导线a位置产生的合场强也为零，根据右手螺旋定则和磁场叠加原理可知，导线c的电流方向应与导线b大小和方向相同，C错误，D正确。
故选AD。
25、法拉第为描述场的性质而提出场线的假设。如图是场线中的一部分，点A、P、Q处于中央同一直线上，P、Q关于中垂线对称，以下判断正确的是（  ）

A．可能是两个同种电荷产生的电场线
B．可能是条形磁铁产生磁场的磁感线
C．无论电场还是磁场，A、P处场的方向相反
D．无论电场还是磁场，P、Q处强度、方向相同
答案：BD
AB．根据电场线与磁感线的共性，可知这既可能是两个等量异种电荷产生的电场线（左正右负），也可能是条形磁铁（或通电螺线管）产生磁场的磁感线（左N右S），故A错误，B正确；
CD．若是电场，点A、P的电场方向相反（A向左P向右），若是磁场，点A、P的磁场方向相同（都向左），无论电场还是磁场，点P、Q的强度及方向都相同，故C错误，D正确。
故选BD。
填空题
26、热辐射∶
（1）定义∶一切物体都在辐射____，这种辐射与物体的____有关，所以叫作热辐射。
（2）特点∶物体在热辐射中随温度的升高，辐射的_______的电磁波的成分越来越大。
答案：     电磁波     温度     较短波长
（1）[1] [2]根据热辐射的定义可知，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）[3]热辐射的特点是物体在热辐射中随温度的升高，辐射的较短波长的电磁波的成分越来越大。
27、上海的交通线路上使用“非接触式IC卡”，应用了电磁感应原理。电磁感应现象的最早发现者是____________，产生感应电流的条件是_______________________________。
答案：     法拉第     穿过闭合线圈的磁通量发生变化
[1][2]电磁感应现象的最早发现者是法拉第，产生感应电流的条件是穿过闭合线圈的磁通量发生变化。
28、磁通量
（1）定义：匀强磁场中___________和与磁场方向垂直的平面面积S的乘积，即Φ=BS。
（2）拓展：磁场与平面不垂直时，这个面在垂直于磁场方向的___________与磁感应强度的乘积表示磁通量。

（3）单位：国际单位是韦伯，简称韦，符号是Wb，1Wb=___________。
（4）引申：B=ΦS，表示磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量。
答案：     磁感应强度B     投影     1T⋅m2
略
29、小雨同学用图甲的实验装置“研究电磁感应现象”。闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。

（1）闭合开关稳定后，将线圈A从线圈B抽出的过程中，灵敏电流计的指针______（填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”）；
（2）如图乙所示，R为光敏电阻，其阻值随着光照强度的加强而减小。金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧。当光照减弱时，从左向右看，金属环A中电流方向_______（填“顺时针”或“逆时针”），金属环A将向_______（填“左”或“右”）运动，并有_______（填“收缩”或“扩张”）的趋势。
答案：     向右偏转     顺时针     右     扩张
（1）[1]闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下，说明磁通量增加时电流计指针左偏；将线圈A从线圈B抽出的过程中，穿过线圈的磁通量减少，电流计指针将向右偏转。
（2）[2]由图乙可知根据右手螺旋定则可判断螺线管磁场方向向右；当光照减弱时，光敏电阻的阻值增加，回路中电流减小，穿过金属环A的磁通量减小，根据楞次定律可知产生向右的感应磁场，再由右手螺旋定则可知从左向右看，金属环A中电流方向顺时针；
[3][4]因穿过A环的磁通量减小，据楞次定律，感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相同，故相互吸引，则金属环A将向右运动，根据“增缩减扩”可知，金属环A有扩张趋势。
30、磁感线
（1）定义：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的______方向都跟这一点的磁场方向一致，这样的曲线叫作磁感线。
（2）特点：
①磁感线的______表示磁场的强弱。
②磁感线上某点的______表示该点磁感应强度的方向。
（3）方向：在磁体外部为从______极到______极，磁体内部为从S极到N极。
（4）物理意义：用来形象描述磁场的假想线，实际上______。
答案：     切线     疏密程度     切线方向     N     S     并不存在
磁感线
（1）[1]定义：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这一点的磁场方向一致，这样的曲线叫作磁感线。
（2）[2][3]特点：①磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
②磁感线上某点的切线方向表示该点磁感应强度的方向。
（3）[4][5]方向：在磁体外部为从 N极到S极，磁体内部为从S极到N极。
（4）[6]物理意义：用来形象描述磁场的假想线，实际上并不存在。

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