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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知识点题库

1

单选题
1、对磁感应强度计算公式B=FIL理解正确的是（  ）
A．磁感应强度大小与导线受力F的大小成正比
B．磁感应强度大小与导线长度L成反比
C．磁感应强度大小与导线中的电流大小I成反比
D．磁感应强度与F、I和L均无关，它的大小由磁场自身决定
答案：D
磁感应强度反映磁场本身的性质，与放入磁场的电流元的F、I、L无关，不能说B与F成正比，与I、L成反比。
故选D。
2、下列关于电场线和磁感线的说法中正确的是（  ）
A．任意两条磁感线不相交，两条电场线也不相交
B．电场线和磁感线都是闭合曲线
C．电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线
D．电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越小
答案：A
A．任意两条磁感线一定不相交，电场线也不相交，否则交点处有两个方向，违反唯一性的特点，故A正确；
B．电场线是不闭合曲线，而磁感线是闭合的曲线，故B错误；
C．电场线和磁感线都是假想的曲线，并不存在，故C错误；
D．电场线越密的地方，电场强度越大，由公式F＝qE知同一试探电荷所受的电场力越大，故D错误。
故选A。
3、我国是世界文明古国之一，在古代书籍中有许多关于物理现象的记载。明代的《三余赘笔》中记述了“吴绫为裳，暗室中力持曳，以手摩之良久，火星直出”。此处所描述的现象属于（    ）。
A．电磁屏蔽现象B．磁化现象C．静电现象D．摩擦生热现象
答案：C
“吴绫为裳，暗室中力持曳，以手摩之良久，火星直出”的意思是说用丝绸做成的衣服摩擦，在黑暗中会产生火星，此现象描述的是静电现象。
故选C。
4、关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是（　　）
A．磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁
B．永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的
C．不管是磁体产生的磁场还是电流产生的磁场都起源于电荷的运动
D．根据安培分子电流假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此任何磁体都不会失去磁性
答案：C
A．磁与电是紧密联系的，但“磁生电”“电生磁”都有一定的条件，运动的电荷产生磁场，但一个静止的点电荷的周围就没有磁场，故A错误；
B．永久磁铁的磁场也是由运动的电荷（分子电流即电子绕原子核的运动形成的电流）产生的，故B错误；
C．一切磁现象都来源于电流或运动电荷，不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动，故C正确；
D．根据安培分子电流假说可知，磁体内分子电流总是存在的。磁体有磁性的原因是由于磁体内分子电流取向一致造成的，因此磁体内分子电流是存在，但当磁体受到外力击打、加热等条件下将会失去磁性，故D错误。
故选C。
5、唱卡拉OK用的话筒有一种是动圈式的，它的工作原理是:在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是（  ）
A．动圈式话筒是利用电流的磁效应工作的
B．动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的
C．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变
D．膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电流
答案：B
AB．动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的，故A错误，B正确；
CD．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量发生变化，在金属线圈中会产生感应电流，故CD错误。
故选B。
6、如图所示为一水平放置的条形磁铁，一闭合线框abcd位于磁铁的左端，线框平面始终与磁铁的上表面垂直，并与磁铁的端面平齐。当线框由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到达位置Ⅲ时，穿过线框的磁通量变化情况为 （  ）

A．不发生变化B．先减少后增加
C．先增加后减少D．不能确定
答案：B
条形磁铁的磁感线分布如图所示

由于条形磁铁两端磁感线分布密集，中央磁感线分布稀疏，故线框在位置Ⅱ时磁通量最小，所以从位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ的过程中，磁通量先减少后增加。
故选B。
7、光子的发射和吸收过程是（　　）
A．原子从基态跃迁到激发态要放出光子，放出光子的能量等于原子在始、末两个能级的能量差
B．原子不能从低能级向高能级跃迁
C．原子吸收光子后从低能级跃迁到高能级，放出光子后从较高能级跃迁到较低能级
D．原子无论是吸收光子还是放出光子，吸收的光子或放出的光子的能量可大于始、末两个能级的能量差值
答案：C
AB．原子从低能级向高能级跃迁要吸收光子，放出光子的能量等于原子在始、末两个能级的能量差。故AB错误；
C．原子从低能级向高能级跃迁要吸收光子，从高能级自发地向低能级跃迁要放出光子。故C正确；
D．不管是吸收光子还是辐射光子，光子的能量总等于两能级之差。故D错误。
故选C。
8、关于电磁场理论，下列说法中正确的是（　　）
A．在电场的周围空间一定产生磁场
B．任何变化的电场周围空间一定产生变化的磁场
C．均匀变化的电场周围空间产生变化的磁场
D．周期性变化的电场在周围空间产生周期性变化的磁场
答案：D
A．只有变化的电场才能产生磁场，同样，只有变化的磁场才能产生电场，故A错误；
B．根据麦克斯韦的电磁场理论，均匀变化的电场周围只能产生稳定的磁场，故B错误；
C．变化的电场周围不一定产生变化的磁场，例如均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场，故C错误；
D．根据麦克斯韦的电磁场理论，周期性变化的电场周围一定产生同频率的周期性变化的磁场，故D正确。
故选D。
9、如图所示，两半径相同的通电圆环导线互相垂直地竖直放置，圆心都在O点，通过的电流方向如图，电流大小都为I，其中直径AB恰好沿东西方向，则关于圆心O点的磁感应强度B的方向说法正确的是（  ）

A．水平面内朝东偏北45°方向B．水平面内朝东偏南45°方向
C．与正东成45°斜向下方向D．与正南成45°斜向下方向
答案：B
根据安培定则可知，平面内通电圆环在圆心O处产生的磁感应强度方向垂直纸面向外，即水平向南，大小为B0，垂直平面内的通电圆环在圆心O处产生的磁感应强度方向水平向东，大小为B0，两者相互垂直，根据平行四边形定则进行合成得知，O处的磁感应强度大小为
B=2B0
方向即为，水平面内朝东偏南45°方向。
故选B。
10、在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列判断正确的是（  ）

A．灯泡L1的电阻为10Ω
B．通过灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍
C．灯泡L1消耗的电功率为0.75W
D．灯泡L2消耗的电功率为0.75W
答案：C
AC．当开关闭合后，灯泡L1两端的电压U1=3V，由题图乙读出其电流I1=0.25A，则灯泡L1的电阻
R1=U1I1=12Ω
功率
P1=U1I1=0.75W
故A错误，C正确；
BD．灯泡L2、L3串联，电压U2=U3=1.5V，由题图乙读出其电流I2=I3=0.20A，灯泡L2、L3的功率
P=1.5V×0.20A=0.30W
故BD错误。
故选C。
11、关于热辐射，下列说法不正确的是（　　）
A．物体在室温下辐射的主要成分是波长较短的电磁波
B．随着温度的升高，热辐射中波长较短的成分越来越多
C．给一块铁块加热，铁块依次呈现暗红、赤红、橘红等颜色
D．辐射强度按波长的分布情况随物体温度的变化而有所不同，这是热辐射的一种特性
答案：A
A．物体在室温下辐射的主要成分是波长较长的电磁波，以不可见的红外线为主，故A错误；
B．随着温度的升高，热辐射中波长较短的成分越来越多，故B正确；
C．给一块铁块加热，随着温度的升高，热辐射中波长较短的成分越来越多，铁块依次呈现暗红、赤红、橘红等颜色，故C正确；
D．辐射强度按波长的分布情况随物体温度的变化而有所不同，这是热辐射的一种特性，故D正确。
本题选错误的，故选A。
12、磁感应强度的单位用国际单位制中基本单位表示的是：（　　）
A．特斯拉B．牛/安·米C．韦伯/米2D．千克/安·秒2
答案：D
磁感应强度为
B=FIL
磁感应强度单位为T，则
1T=1NA.m=1kg.m/s2A.m=1kgA.s2
ABC错误，D正确。
故选D。
13、电磁波在日常生活中有着广泛的应用。下列说法正确的是（　　）
A．微波炉加热食物是利用了红外线的热作用
B．红外线应用在遥感技术中，是利用了它穿透本领强的特性
C．医院用X射线进行透视，是因为它是各种电磁波中穿透能力最强的
D．利用紫外线灭菌消毒，是因为紫外线具有较高的能量
答案：D
A．微波炉加热食物是利用微波进行加热的，A错误；
B．红外遥感技术是基于一切物体都在辐射红外线，用红外探测器接收物体发出的红外线，然后进行分析，从而得知被测物体的信息，B错误；
C．γ射线的穿透能力比X射线的强，C错误；
D．紫外线具有较高的能量，足以破坏细胞核中的物质，从而进行灭菌消毒，D正确；
故选D。
14、图中能正确表示通电导线周围磁场或条形磁铁周围磁场的是（　　）
A．B．
C．D．
答案：A
AB．由安培定则可判断，A中电流的磁场正确，故A正确，B错误；
CD．条形磁铁外部磁感线从N→S，内部从S→N，故CD错误。
故选A。
15、中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料，下列说法不正确的是（  ）

A．地理南、北极与地磁南、北极不重合
B．地球内部也存在磁场，地磁的南极在地理北极附近
C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D．因地磁场影响，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显
答案：C
A．由题意可知，地理南、北极与地磁南、北极不重合，存在地磁偏角，故A正确，不符合题意；
B．磁感线是闭合的，由图可推知地球内部也存在磁场，地磁的南极在地理北极附近，故B正确，不符合题意；
C．只有赤道上方附近的地磁场方向才与地面平行，故C错误，符合题意；
D．根据安培定则可知，通电导线的磁场方向与导线中电流的方向垂直，可知因地磁场影响，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显，故D正确，不符合题意。
故选C。
多选题
16、关于磁感应强度的方向，下列说法正确的是 （  ）
A．磁感应强度的方向就是磁场的方向
B．磁感应强度的方向就是小磁针静止时N极的指向
C．磁感应强度的方向就是垂直于磁场放置的通电直导线的受力方向
D．磁感应强度的方向就是小磁针的受力方向
答案：AB
ABD．磁感应强度的方向就是磁场的方向，规定为小磁针静止时N极所指的方向，也是小磁针N极的受力方向，故AB正确， D错误；
C．垂直于磁场放置的通电直导线的受力方向与磁感应强度的方向垂直，故C错误。
故选AB。
17、根据磁感应强度的定义有B=FIL，下列说法中正确的是（  ）
A．在磁场中某确定位置，B与F成正比，与I、L的乘积成反比
B．一小段通电直导线在空间某处受磁场力F=0，那么该处的B一定为零
C．磁场中某处的B的方向跟通电直导线在该处受磁场力F的方向相互垂直
D．一小段通电直导线放在B为零的位置，那么它受到磁场力F也一定为零
答案：CD
A．磁感应强度的定义式B=FIL是比值定义的，在磁场中某确定位置，B与F与I、L的乘积没有直接关系，仅是它们的比值，故A错误；
B．一小段能通电直导线在空间某处受磁场力F=0，如果通电直导线平行于磁场放置则B不一定为零，故B错误；
C．根据左手定则，磁场中某处的B的方向跟通电直导线在该处受磁场力F的方向一定垂直，故C正确；
D．一小段通电直导线放在B为零的位置，根据B=FIL，那么它受到磁场力F也一定为零，故D正确。
故选CD。
18、如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ。在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是（  ）

A．ab向右运动，同时使θ减小
B．使磁感应强度B减小，θ角同时也减小
C．ab向左运动，同时减小磁感应强度B
D．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角（0°<θ<90°）
答案：AC
A．根据磁通量公式
Φ=BScosθ
ab向右运动，S增大，同时使θ减小，磁通量增大，一定能产生感应电流，故A正确；
B．根据磁通量公式
Φ=BScosθ
磁感应强度B减小，同时使θ减小，不能确定磁通量的变化，不一定能产生感应电流，故B错误；
C．根据磁通量公式
Φ=BScosθ
ab向左运动，S减小，同时减小磁感应强度B，磁通量减小，一定能产生感应电流，故C正确；
D．根据磁通量公式
Φ=BScosθ
ab向右运动，S增大，同时增大磁感应强度B和θ角（0°<θ<90°），不能确定磁通量的变化，不一定能产生感应电流，故D正确；
故选AC。
小提示：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流。
19、如图，两个相同的条形磁铁正对平行放置在水平面上，虚线与两个磁铁的轴线在同一个平面内互相平行，且虚线到两个磁铁的距离相等。虚线上有O、A、A′三点，O点在两个磁铁的中心连线上，OA=OA′。由此可知（   ）

A．O点的磁感应强度为零
B．O点的磁场方向沿OA方向
C．将一小磁针置于A点，静止时N极沿OA方向
D．将一小磁针置于A′点，静止时N极沿OA′方向
答案：BD
AB．在磁铁的外部，磁感线从N极指向S极，又由于对称性可知，O点的磁感强度方向沿OA方向水平向左，A错误，B正确；
CD．根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，将一小磁针置于A点，静止时N极沿AO方向水平向右；将一小磁针置于A′点，静止时N极沿OA′方向水平向右。C错误，D正确。
故选BD。
20、假如月球车登月后要探测一下月球表面是否有磁场，应该怎样进行实验（  ）
A．直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场有无
B．将电流表与线圈组成闭合电路，使线圈沿某一方向运动，若电流表有示数，则判断月球表面有磁场
C．将电流表与线圈组成闭合电路，使线圈沿某一方向运动，若电流表无示数，则判断月球表面无磁场
D．将电流表与线圈组成闭合电路，使线圈分别绕两个互相垂直的轴转动，月球表面若有磁场，则电流表至少有一次示数不为零
答案：BD
A．直接将电流表放于月球表面，电流表电路是断开的，不能产生感应电流，无法判断有无磁场，故A错误；
B．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，线圈中磁通量发生变化，说明月球表面有磁场，故B正确； 
C．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，当线圈运动方向与磁场方向平行时，线圈中也不产生感应电流，所以电流表无示数，不能判断月球表面有无磁场，故C错误；
D．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈分别以两个相互垂直的边为轴转动，若月球表面有磁场，则穿过线圈平面的磁通量总有一个方向会发生变化，电流表至少有一次示数不为零；若两个方向均不产生感应电流，故可以说明月球表面无磁场．故D正确。
故选BD。
21、两长直导线P、Q垂直于平面直角坐标系并固定在y轴和x轴上，并与坐标轴上M、N两点构成正方形，如图所示，坐标原点O位于正方形对角线交点。两长直导线通有图示方向的电流，且电流大小相等。已知通电长直导线在其周围形成的磁感应强度与电流成正比，与该点到导线的距离成反比，O点的磁感应强度大小为B0，下列说法正确的是（  ）

A．N点磁场方向沿y轴正方向
B．O点磁场方向与x轴负方向夹角为45°
C．导线P在M点的磁感应强度大小为22B0
D．导线P在N点的磁感应强度大小为B02
答案：BD
A．设磁感应强度与电流、距离的关系式为
B=kIr
式中k为比例系数，设正方形的边长为a，通过两根导线的电流大小为I，根据安培定则可得两根导线在N点产生的磁场方向，如图所示

则P在N点产生的磁感应强度大小为
B1=kIa
Q在N点产生的磁感应强度大小为
B2=kI2a=22kIa
设B1与x轴方向的夹角为θ，根据几何知识可得
sinθ=B2B1
联立解得
sinθ=22
解得
θ=45∘
故N点磁场方向沿x轴正方向，故A错误；
B．根据安培定则可得两根导线在O点产生的磁场方向，如图所示

则P在O点产生的磁感应强度大小为
B3=kI22a
Q在O点产生的磁感应强度大小为
B4=kI22a
则有
B3=B4
根据几何关系，可知O点磁场方向与x轴负方向夹角为45°，且有
2B3=B0
解得
kIa=B02
故B正确；
C．P在M点产生的磁感应强度大小为
B'1=kI2a
又根据
kIa=B02
解得
B'1=2B04
故C错误；
D．P在N点产生的磁感应强度大小为
B1=kIa
又根据
kIa=B02
解得
B1=B02
故D正确。
故选BD。
22、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，这个小孔就成了一个黑体
答案：CD
A．能完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这样的物体称为黑体，黑体可以向外辐射电磁波，看上去不一定是黑的，A错误；
BC．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，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，D正确。
故选CD。
23、下列说法正确的是（　　）
A．原子的能量是连续的，原子的能量从某一能量值变为另一能量值，可以连续变化
B．原子从低能级向高能级跃迁时放出光子
C．原子从高能级向低能级跃迁时放出光子，且光子的能量等于前后两个能级之差
D．由于能级的存在，原子放出的光子的能量是分立的，所以原子的发射光谱只有一些分立的亮线
答案：CD
A．玻尔原子理论提出原子的能量是量子化的，故A错误；
BC．根据玻尔理论可知，原子从低能级向高能级跃迁时吸收光子，从高能级向低能级跃迁时放出光子，且光子的能量等于前后两个能级之差，故B错误，C正确；
D．根据玻尔理论，由于原子的能级是分立的，放出的光子的能量也是分立的，因此原子的光谱只有一些分立的亮线，故D正确；
故选CD。
24、“磁生电”现象的发现，不仅推动了电磁理论的发展，而且推动了电磁技术的发展，引领人类进入了电气时代。下列器件工作时用到了“磁生电”现象的是（  ）
A．电磁铁B．发电机C．指南针D．电磁炉
答案：BD
A．电磁铁是利用电流的磁效应制成的，选项A错误；
B．发电机是利用电磁感应原理制成的，选项B正确；
C．指南针利用了地磁场对磁体的作用，选项C错误；
D．电磁炉利用了变化的磁场使被加热物体中产生感应电流而发热，即利用了“磁生电”现象，选项D正确。
故选BD。
25、公式：①E=Fq，②E=kQr2，③φ=Epq，④WAB=qUAB，⑤E=Ud， ⑥B=FIL。关于以上公式下列说法正确的是（  ）
A．①③④适用任何静电场，②适用点电荷电场，⑤只适用匀强电场定量计算
B．E由F和q决定，φ由Ep和q决定，UAB由WAB和q决定
C．B与F成正比，与IL成反比
D．Ep由φ和q决定，WAB和q有关
答案：AD
A．①③④适用任何静电场，②适用点电荷电场，⑤只适用匀强电场定量计算，选项A正确；
B．E由电场本身决定，与F和q无关；φ由电场本身决定，与Ep和q无关；UAB由电场本身决定，与WAB和q无关，选项B错误；
C．磁感应强度B由磁场本身决定，与F和IL无关，选项C错误；
D．电势能Ep由φ和q决定，电场力做功WAB和UAB和q有关，选项D正确。
故选AD。
填空题
26、概念：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的______，这个最小的能量值ε叫能量子。
答案：整数倍
略
27、面积为5cm2的矩形导线圈处于磁感应强度大小为0.02T、方向水平的匀强磁场中，线圈平面与磁感线方向垂直，穿过该线圈的磁通量为_______Wb，若以线圈ab边为轴，使线圈顺时针转动90°，则在该转动过程中，穿过该线圈的磁通量_______（填“变大”、“变小”、“不变”或“先变大后变小”）．

答案：     1×10-5     变小
[1]线圈平面与磁感线方向垂直，穿过该线圈的磁通量为
Φ=BS=0.02×5×10-4Wb=1×10-5Wb
[2]若以线圈ab边为轴，使线圈顺时针转动90°，则在该转动过程中，磁感应强度与面的夹角θ由90°逐渐变小至0，则穿过该线圈的磁通量
Φ=BSsinθ
变小。
28、“电生磁”的发现
1820年，丹麦物理学家______发现了电流的磁效应。
答案：奥斯特
略
29、如图，面积为0.4m2的矩形线圈abcd水平放置在磁感应强度大小为1.5T、方向竖直向上的匀强磁场中，则穿过线圈的磁通量为______Wb；若将线圈以cd为轴顺时针转过60°，则此时穿过线圈的磁通量为______Wb。

答案：     0.6     0.3
[1]穿过线圈的磁通量
Φ=BS=1.5T×0.4m2=0.6Wb
[2]若将线圈以cd为轴顺时针转过60°，线圈垂直于磁场方向的投影面积为
S'=Scos60°=S2
则此时穿过线圈的磁通量
Φ'=BS2=0.3Wb
30、电视:
（1）摄影机把图像变成_____。
（2）发射机把电信号加载到频率很高的_____上。
（3）发射天线将_____信号发射到空中。
（4）电视机的接收天线把_____信号接收下来。
（5）电视机把_____信号取出并_____。
（6）显像管将_____信号还原为____。
答案：     电信号     电磁波     高频     高频     图像     放大     图像     图像
(1)[1]摄影机把图像变成电信号。
(2)[2]发射机把电信号加载到频率很高的电磁波上。
(3)[3]发射天线将高频信号发射到空中。
(4)[4]电视机的接收天线把高频信号接收下来。
(5)[5][6]电视机把图像信号取出并放大。
(6)[7][8]显像管将图像信号还原为图像。

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