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1 20232023 人教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人教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名师选题名师选题 单选题 1、如图所示，O处有一通电直导线，其中的电流方向垂直于纸面向里，图形abcd为以O点为同心圆的两段圆弧a和c与两个半径b和d构成的扇形，则以下说法中正确的是（）A该通电直导线所产生的磁场方向如图中的b或d所示，且离O点越远，磁场越强 B该通电直导线所产生的磁场方向如图中的b或d所示，且离O点越远，磁场越弱 C该通电直导线所产生的磁场方向如图中的a或c所示，且离O点越远，磁场越强 D该通电直导线所产生的磁场方向如图中的a或c所示，且离O点越远，磁场越弱 答案：D 由安培定则可知，通电直导线周围磁场的磁感线是以通电导线为圆心的一系列同心圆，方向是图中a或c箭头所示，且离通电直导线越远，磁场越弱。故选 D。2、某实验装置如图所示，在铁芯P上绕有两个线圈A和B，如果线圈A中电流i与时间t的关系有四种情况，如选项图所示，则在t1t2这段时间内，不能在线圈B中产生感应电流的是（）2 AB CD 答案：A 根据产生感应电流的条件，即穿过闭合线圈的磁通量发生变化。A 图中电流不变，线圈A中电流产生磁场的磁感应强度不变，线圈B中不会产生感应电流；B、C、D 图中电流发生改变，线圈A中电流产生磁场的磁感应强度发生变化，线圈B中产生感应电流。故选 A。3、三根相互平行长直导线a、b、c分别从等腰直角三角形三个顶点处垂直穿过纸面且固定，导线中通有大小和方向均相同的恒定电流，如图所示若b导线中的电流产生的磁场在a、c连线中点O处的磁感应强度大小为B0，则O点处的磁感应强度大小为（）3 A5B0B2B0C3B0DB0 答案：D 由安培定则可知，导线a与导线c在O点产生磁场的磁感应强度的矢量和等于零，则O点的磁感应强度大小等于导线b在O点产生的磁感应强度的大小，则O点处的磁感应强度大小为B0，则 D 正确，ABC 错误。故选 D。4、如图所示，纸面内有两根平行放置的通有同向、等大电流的长直细导线M、N，、是关于导线 N 对称的两点，且a点到导线 M 的距离大于其到导线 N 的距离。已知通电长直导线周围某点的磁感应强度大小与该点到长直导线的距离成反比。若空间中同时存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，且c点的磁感应强度为零，则关于a点的磁感应强度的大小和方向，下列说法正确的是（）A大于B，方向垂直纸面向外 B小于B，方向垂直纸面向外 C大于B，方向垂直纸面向里 D小于B，方向垂直纸面向里 答案：A 设导线M在c点产生的磁场的磁感应强度大小为1，导线N在c点产生的磁场的磁感应强度大小为2，由安培4 定则可知，两导线独立在c点产生的磁场的方向均垂直纸面向里，又因为c点的磁感应强度为零，故匀强磁场的方向为垂直纸面向外，大小为 =1+2 设导线M在a点产生的磁场的磁感应强度大小为1，导线N在a点产生的磁场的磁感应强度大小为2，由题给条件知1 方向垂直纸面向外。故选 A。5、丹麦物理学家奥斯特在 1820 年 4 月发现了电流的磁效应，从而开启了人类对电与磁相互关联关系探索的序幕。已知通电长直导线周围某点的磁感应强度=，即磁感应强度与导线中的电流成正比，与该点到导线的距离r成反比。如图为垂直于纸面放置在x轴上 0 和0处的两根平行长直导线，分别通以大小不等、方向相同的电流，已知1 2。规定磁场方向垂直于x轴向上为正，在00区间内磁感应强度B随x变化的图线可能是图中的（）AB 5 CD 答案：A 由安培定则可知，左侧导线中的电流在该导线右侧产生的磁场的方向垂直于轴向上，而右侧导线中的电流在该导线左侧产生的磁场的方向垂直于轴向下，由于规定磁场方向垂直于轴向上为正，故在0 0区间内磁场方向先为正后为负。根据通电长直导线周围某点磁感应强度 =和 1 2 可知在02的位置磁场方向为正方向，A 正确；故选 A。6、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；6 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。7、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（）A3：1B3：2 C1：1D1：2 答案：B 设该电流在距其R处产生的磁场为B，当M处长直导线未移动时有 B1=2B 将M处长直导线移至P处，根据磁场的叠加原理有 根据余弦定理有 cos30=2+22 222 解得 2=3 7 则 21=32 故选 B。8、下列说法正确的是（）A卡文迪许通过实验测出了万有引力常量G B牛顿提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 C库仑发现了库仑定律并测出了电子的电量 D赫兹发现了电磁感应现象，总结出了产生感应电流的条件 答案：A A卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量G，故 A 正确；B开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，故 B 错误；C库仑发现了库仑定律，密立根测出的电子质量，故 C 错误；D法拉第发现了电磁感应现象，总结出了产生感应电流的条件，故 D 错误。故选 A。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 8 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 =20 方向即为，水平面内朝东偏南 45方向。故选 B。10、如图是条形磁铁磁场的部分磁感线，一金属线圈从A位置开始沿纸面水平向右匀速移动过程中，穿过线圈的磁通量（）A逐渐增大 B先增大后减小 C逐渐减小 D先减小后增大 答案：C 远离磁极，磁场减弱，穿过线圈平面的磁感线条数减少，磁通量减小。故选 C。11、在电磁波谱中，下列说法正确的是（）A各种电磁波有明显的频率和波长区域界限 B 射线的频率一定大于 X 射线的频率 CX 射线的波长一定大于可见光的波长 9 D可见光的波长一定比无线电波的波长短 答案：D ABX 射线和 射线、X 射线和紫外线有一部分频率重叠，界限不明显，AB 错误；CD可见光的波长一定比 X 射线的波长长，比无线电波的波长短，C 错误，D 正确。故选 D。12、在磁场中某区域的磁感线如图所示，则（）Aa、b两处的磁感应强度的大小不等，且BaBb B同一电流元放在a处受力一定比放在b处受力大 C电荷有可能仅在磁场作用下由a沿纸面运动到b D某正电荷在磁场和其他外力作用下从a到b，磁场对电荷做负功 答案：A A磁感线的疏密表示磁场的强弱，故 a、b 两处的磁感应强度的大小不等，且BaBb，故 A 正确；B电流元的受力与放置夹角有关，故无法比较电流元的受力情况，故 B 错误；Ca、b不在磁感线上，若沿直线运动，则速度方向与磁场存在夹角，则一定受洛伦兹力，故不可能沿纸面由a到b点，故 C 错误；D磁场对电荷永不做功，故 D 错误。故选 A。小提示：磁感线的疏密表示磁场的强弱；根据安培力的性质可明确安培力的大小情况；明确电荷在磁场中的受10 力情况，从而明确运动和做功情况。13、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 =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。14、在如图所示的电磁感应实验中，线圈 B 与检流计组成闭合电路，线圈 A 与电池、滑动变阻器、开关组成闭合电路，线圈 A 置于线圈 B 中。在实验中，下列说法正确的是（）A在闭合开关的瞬间电流表指针将发生偏转，然后指针偏转角度维持不变 B在闭合开关的瞬间电流表指针将发生偏转，然后指针又回到零刻度 C闭合开关，滑动变阻器滑片 P 向右或向左移动，电路稳定后，电流表指针都将发生偏转 11 D在断开开关的瞬间，电流表指针不发生偏转 答案：B AB在闭合开关的瞬间，线圈 A 中电流变大，产生的磁场变大，穿过 B 的磁通量变大，电流表指针将发生偏转，稳定后，A 产生的磁场不变，穿过 B 的磁通量不变，则 B 中没有感应电流，此时，电流表指针回到零刻度，故 A错误，B 正确；C闭合开关后，滑动变阻器滑片 P 向右或向左移动的过程中，线圈 A 中电流变化，穿过 B 的磁通量变化，电流表指针发生偏转，稳定后电流恒定，没有磁场变化，电流表指针不发生偏转，故 C 错误；D在断开开关的瞬间，穿过 B 的磁通量消失，电流表指针将发生偏转，故 D 错误。故选 B。15、关于能源的开发和利用，下列观点错误的是（）A无节制地利用能源，是一种盲目的短期行为 B根据能量守恒定律，能源是取之不尽、用之不竭的 C能源的开发和利用，必须同时加强对环境的保护 D不断开发新能源，是缓解能源危机的主要途径 答案：B A能源是有限的，必须合理利用能源，无节制地利用能源，是一种盲目的短期行为，选项 A 正确；B尽管能量守恒，但使用过程中会有能量的耗散，可以利用的能源原来越少，选项 B 错误；C能源利用推动人类进步的同时会破坏人类生存的环境，必须加强对环境的保护，选项 C 正确；D开发新能源、清洁能源可以缓解常规能源的不足，选项 D 正确。故选 B。多选题 16、关于磁感应强度的方向，下列说法正确的是（）12 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、下列说法中正确的是（）A北斗导航系统是利用电磁波进行定位和导航的 B微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应 C常用的电视机遥控器通过发出紫外线脉冲信号来摇控电视机 D遥感技术中利用了红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征 答案：AD A北斗导航系统是利用电磁波工作的，A 正确；B微波炉能快速加热食物是因为食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧，温度升高，内能增加，不是利用红外线具有显著的热效应，B 错误；C常用的电视机遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，C 错误；D遥感技术中利用红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征，D 正确。故选 AD。18、六根相互绝缘的导线，在同一平面内组成四个相同的正方形，导线中通以大小相等的电流，方向如图所示，13 在这四个正方形区域中，磁通量为零的区域是（）ABCD 答案：CD 以点代表磁场指向纸外，叉代表磁场指向纸内，根据安培定则分析可知，各导线在四个区域产生的磁场方向如下表所示。根据磁场的叠加可知，区域与区域点与叉相同，合磁感应强度都是零，故 AB 错误，CD 正确。故选 CD。导线 区域 区域 区域 区域 6 点、点 点 点 点、点 5 叉 点 点 叉 4 叉 叉、叉 叉、叉 叉 3 点、点 点、点 点 点 2 叉 叉 点 点 1 叉 叉 叉、叉 叉、叉 19、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。在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是（）Aab向右运动，同时使减小 B使磁感应强度B减小，角同时也减小 Cab向左运动，同时减小磁感应强度B Dab向右运动，同时增大磁感应强度B和角（090）14 答案：AC A根据磁通量公式=cos ab向右运动，S增大，同时使减小，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=cos 磁感应强度B减小，同时使减小，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=cos 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=cos ab向右运动，S增大，同时增大磁感应强度B和角（090），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。20、比值定义法是物理学中定义物理量的一种常用方法，如电场强度E、导体的电阻R、电容C、磁感应强度B、电流强度I、电势、电势差UAB都是用比值法定义的物理量，下列几组公式均属于定义式的是（）A=；=4；=B=；=；=C=；=；=D=；=2；=答案：BC 15 AB电场强度E的定义是检验电荷在电场中某点受到的静电力与其所带电荷量的比值，定义式是 =电容C的定义是电容器极板电荷量与两板间电压的比值，定义式是 =磁感应强度B的定义是通电导线所受的安培力跟电流和导线长度的乘积的比值，定义式是 =电势差UAB的定义是将电荷从一点移到另一点静电力所做的功与所移电荷量的比值，定义式是=故 A 错误，B 正确；CD导体电阻R的定义是导体两端的电压与通过导体电流的比值，定义式是 =电流强度I 定义是通过导体某一横截面的电荷量与所用时间的比值，定义式是 =电势的定义是检验电荷在电场中某点的电势能与其所带电荷量的比值，定义式是 =故 C 正确，D 错误。故选 BC。21、比值法定义物理量是物理学中常用的一种方法，所谓比值法定义物理量就是利用两个或者几个物理量的比值作为新的物理量。例如电场强度=，磁感应强度=等都是利用比值法定义的。关于这两个式子，下边16 说法正确的是（）A=说明E与F成正比，与q成反比，=说明B与F成正比，与I和L的乘积成反比 BE由电场自身性质决定，与F和q无关，F与q成正比 CB由磁场自身性质决定，与F和IL无关，F与IL成正比 DE与F和q无关，F与q也无关；B与F和IL无关，F也和IL无关 答案：BC A电场中某点的电场强度是由电场本身决定的，与F和q均无关；同样磁场中某点的磁感应强度是由磁场本身决定的，与I和L均无关；选项 A 错误；BE由电场自身性质决定，与F和q无关，根据 F=Eq 可知，F与q成正比，选项 B 正确；CB由磁场自身性质决定，与F和IL无关，根据 F=BILsin 可知，F与IL成正比，选项 C 正确；D由上述分析可知，D 错误。故选 BC。22、下列说法正确的是（）A一切物体都在辐射电磁波 B一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关 C黑体的热辐射实质上是电磁辐射 D普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说 17 答案：ACD A根据热辐射定义可知，一切物体都在辐射电磁波，A 正确；B一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料种类和表面状况有关，而黑体辐射只与黑体的温度有关，B 错误；CD普朗克在研究黑体辐射时最早提出了能量子假说，他认为能量是一份一份的，每一份是一个能量子，黑体辐射本质上是电磁辐射，CD 正确。故选 ACD。23、“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。24、下列关于电磁波的叙述中正确的是（）A电磁波是电磁场由发生区域向远处传播形成的 B电磁波在任何介质中的传播速度均为 3108 m/s C电磁波由真空进入介质中传播时，波长将变短 D电磁波只能在介质中传播 答案：AC 18 A由电磁波的产生过程可知，电磁波是电磁场由发生区域向远处传播形成的，A 正确；BD电磁波在真空中的传播速度为 3108 m/s，在介质中的传播速度小于在真空中的传播速度，BD 错误；C由波速公式v=f得=电磁波在传播过程中，频率保持不变，由真空进入介质中传播时，速度减小，波长变短，C 正确。故选 AC。25、下列说法中正确的是（）A电磁波又叫无线电波 B电磁波的传播不需要任何介质 C电磁波的传播过程就是电磁场能量的传播过程 D电磁波在各种介质中的传播速度都相等 答案：BC A无线电波属于电磁波的一种，故 A 错误；B电磁波是由电场和磁场相互激发产生并向远处传播的，所以不需要介质，B 正确；C电磁波传播的过程中电场能和磁场能也随之传向了远方，所以电磁波的传播过程就是电磁场能量的传播过程，C 正确；D电磁波的传播速度和频率、介质都有关，所以在不同介质中电磁波的传播速度不同，D 错误。故选 BC。填空题 26、“电生磁”的发现 1820 年，丹麦物理学家_发现了电流的磁效应。19 答案：奥斯特 略 27、磁悬浮高速列车在我国已投入正式运行，磁悬浮的原理如图所示。图中 A 是圆柱形磁铁，B 是超导圆环，将 B 靠近 A，水平放在 A 的上方，它就能在磁场力的作用下保持悬浮。在 B 靠近 A 的过程中，B 中就会产生感应电流，这是因为_。由 B 中的感应电流方向可知，A 的上端为_极。答案：穿过 B 的磁通量增大 S（南）1在 B 靠近 A 的过程中，B 中就会产生感应电流，这是因为穿过 B 的磁通量增大；2根据安培定则，超导圆环 B 相当于一个条形磁铁，其下端是 S 极，根据同名磁极相互排斥，A 的上端为 S（南）极。28、如图所示，面积为S的矩形闭合金属线框abcd 置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直线框平面向里。ab边与磁场右边界MN重合，此时穿过线框的磁通量为_；若将线框从磁场中水平向右移出磁场，则此过程线框中_（选填“有”或“无”）感应电流产生；若将线框以ad边为轴在磁场中翻转 90，则此过程线框中_（选填“有”或“无”）感应电流产生。答案：BS 有 有 1磁场与线圈平面垂直，所以穿过线框的磁通量为 20 =2线框从磁场水平向右移出，磁通量发生变化，有感应电流产生；3线框以ad边为轴翻转，磁通量发生变化，有感应电流产生。29、电现象和磁现象的相似性：电现象 磁现象 自然界中存在_电荷和_电荷 磁体上存在_极和_极 同种电荷相互_，异种电荷相互_ 同名磁极相互_，异名磁极相互_ 答案：正 负 S N 排斥 吸引 排斥 吸引 12345678电现象和磁现象的相似性：电现象 磁现象 自然界中存在正电荷和负电荷 磁体上存在 S 极和 N 极 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引 30、波峰与波谷:在一列水波中,凸起的_叫作波峰;凹下的_叫作波谷。答案：最高处 最低处 12波峰与波谷:在一列水波中,凸起的最高处叫作波峰;凹下的最低处叫作波谷。