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经典知识题库.docx

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经典知识题库1单选题1、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，a、c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B1，导线N在c点产生的磁场的磁感应强度大小为B2，由安培定则可知，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B=B1+B2设导线M在a点产生的磁场的磁感应强度大小为B1，导线N在a点产生的磁场的磁感应强度大小为B2，由题给条件知B1B方向垂直纸面向外。故选A。2、电磁波在真空中传播的速度是3.00108m/s，有一个广播电台的频率f=90.0MHz，这个台发射的电磁波的波长为（）A2.70mB333mC270mD3.33m答案：D电磁波的传播速度是光速，频率波长速度的关系是c=f所以=cf=310890106m=3.33m故选D。3、1820年4月，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。已知通电长直导线周围某点的磁感应强度B=kIr，即磁感应强度B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比。如图所示，两根平行长直导线相距为x0，分别通以大小不等、方向相同的电流，已知I1I2。规定磁场方向垂直纸面向里为正，在0x0区间内磁感强度B随x变化的图线可能是图中的（）ABCD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向里，而右侧导线中的电流在该导线左侧产生的磁场的方向向外，故在0x0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B=kIr和I1I2可知，在x02的位置磁场方向为正方向，故A正确，BCD错误。故选A。4、下列关于磁场、电场及电磁波的说法中正确的是（）A均匀变化的磁场在周围空间产生均匀变化的电场B只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波C麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在D只有空间某个区域有振荡变化的电场或磁场，才能产生电磁波答案：DA均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场，故A错误；B均匀变化的电场或磁场只能产生恒定的磁场或电场，不会产生电磁波，故B错误；C电磁波最早由麦克斯韦预测，由赫兹通过实验证实，故C错误；D电磁波的产生可以由振荡变化的电场或磁场发出，故D正确。故选D。5、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GB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：AA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。6、以下物理量为矢量，且单位用国际单位制基本单位表示正确的是（）A磁通量Tm2B电场强度kgm/（Cs2）C磁感应强度kg/（As2）D电流A答案：CA磁通量为标量，故A错误；B电场强度是矢量，根据E=Fq=maIt可知电场强度单位可表示为kgm/（As3），故B错误；C磁感应强度是矢量，根据B=FIL=maIL可知磁感应强度单位可表示为kg/（As2），故C正确；D电流是标量，故D错误。故选C。7、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。8、下列说法正确的是（）A电荷在电场中某处不受电场力的作用，则该处的电场强度不一定为零B一小段通电导线在某处不受安培力的作用，则该处磁感应强度一定为零C把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受到的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱答案：CAC在定义电场强度和磁感应强度时，都是在场中放一个小物体，使场对它有力的作用。在电场中放入的是试探电荷，电场强度E用E=Fq来定义，但E与F、q无关，由E=Fq可得FqE，故E0时，F0，故A错误，C正确；BD在磁场中放入一小段通电导线在磁场中的受力大小与导线放置的方向有关，平行于磁场方向放置时，磁场力F0，垂直于磁场方向放置时，磁场力F最大。在定义式B=FIl中，通电导线必须垂直磁场方向放置，故BD错误。故选C。9、对磁感应强度的定义式B=FIL的理解，下列说法正确的是（）A磁感应强度B跟磁场力F成正比，跟电流强度I和导线长度L的乘积成反比B公式表明，磁感应强度B的方向与通电导体的受力F的方向相同C磁感应强度B是由磁场本身决定的，不随F、I及L的变化而变化D如果通电导体在磁场中某处受到的磁场力F等于0，则该处的磁感应强度也等于0答案：CAC磁感应强度的定义式B=FIL，只是比值定义，但磁感应强度B是由磁场本身决定的，不随F、I及L的变化而变化，A错误，C正确；B根据左手定则，磁感应强度B的方向与通电导体的受力F的方向垂直，B错误；D当导体与磁场平行时，受到的磁场力F=0，但该处的磁场磁感应强度并不等于0，D错误。故选C。10、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BaBbB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bD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：AA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力情况，从而明确运动和做功情况。11、关于产生感应电流的条件，以下说法中正确的是（）A闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流B闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流C穿过闭合电路的磁通量不为零，闭合电路中一定会产生感应电流D无论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁感线条数发生了变化，闭合电路中一定会有感应电流答案：DA闭合电路在磁场中运动，磁通量可能不变，没有感应电流产生，A错误；B闭合电路在磁场中做切割磁感线运动时，若有多个边切割磁感线，产生几个感应电动势，总的感应电动势可能为零，没有感应电流，B错误；C产生感应电流的条件是闭合回路的磁通量发生变化，与磁通量是否是0无关，C错误；D只要穿过闭合电路的磁感应条数发生了变化，即穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中一定会有感应电流，D正确。故选D。12、下列关于在两种不同温度下某一定质量的气体的分子速率分布图像（纵坐标f（v）表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，横坐标v表示分子的速率）和两种不同温度下黑体辐射的强度与波长的关系的图像符合实验规律的是（）ABCD答案：CAB两种不同温度下某一定质量的气体的分子速率分布图像与坐标轴围成的面积应相等，且温度较高的气体分子速率大的占比更多，AB错误；CD黑体辐射的实验规律：随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，C正确，D错误；故选C。13、如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由平移到，第二次将金属框绕cd边翻转到，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为1和2，则（）A12B12C12D不能判断答案：C通电导线MN周围的磁场并非匀强磁场，靠近MN处的磁场强些，磁感线密一些，远离MN处的磁感线疏一些，当线框在位置时，穿过平面的磁通量为I，当线框平移至位置时，穿过平面的磁通量为II，则磁通量的变化量为I=|II-I|=I-II当线框翻转到位置时，磁感线相当于从“反面”穿过平面，则磁通量为-II，则磁通量的变化量是2=|-II-I|=I+II所以12故C正确，ABD错误。故选C。14、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：BA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。15、隐形飞机的原理是在飞机研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击。根据你所学的物理知识，判断下列说法正确的是（）A运用隐蔽色涂层，无论距你多近的距离，你也不能看到它B使用吸收雷达电磁波的材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现C使用吸收雷达电磁波涂层后，传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流D主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施，使其不易被对方发现和攻击答案：B分析：根据题中物理情景可知，本题考查雷达，根据雷达工作原理的规律，运用障碍物反射电磁波的特性等，进行分析推断。A雷达向外发射电磁波，当电磁波遇到飞机时就要发生反射，雷达通过接收反射回来的电磁波，就可以测定飞机的位置，飞机运用隐蔽色涂层后还要反射电磁波，故A错误；B使用吸收雷达电磁波的材料，可以减少电磁波的反射，故B正确；C使用吸收雷达电磁波涂层后，机翼为导体，根据电磁感应知识可知，传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上仍会产生感应电流，故C错误；D发动机、喷气尾管等采取隔热、降温等措施后仍会反射电磁波，故D错误。故选B。多选题16、对宇宙微波背景辐射的黑体谱形状的研究被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点。下列与宇宙微波背景辐射的黑体谱相关的说法中正确的是（）A微波是指波长在10-3m到10m之间的电磁波B微波和声波一样都只能在介质中传播C黑体的热辐射实际上是电磁辐射D普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说答案：ACDA微波是电磁波中按波长分类波长较小的一种，微波是指波长在10-3m到10m之间电磁波，故A正确；B微波是电磁波，电磁波既能在介质中传播也能在真空中传播，而声波是机械波，只能在介质中传播，故B错误；C黑体向外辐射的是热量，是以光子的形式辐射的，而光是电磁波，所以黑体的热辐射实际上是电磁辐射故，C正确。D普朗克在研究黑体辐射的过程中提出了黑体辐射的能量是一份一份的，从而提出了能量子的假说，故D正确。故选ACD。17、在我国南海上有一浮桶式灯塔，其结构如图所示，浮桶下部由内、外两密封圆筒构成（图中阴影部分），其内部为产生磁场的磁体，磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置圆形线圈能够随波浪相对磁体沿竖直方向上下运动，线圈与塔灯相连，下列说法正确的是（）A该装置的工作原理是电磁感应现象B当海面无波浪时，该灯塔能够发光C当海面有波浪时，该灯塔无法发光D圆形线圈上各位置的磁感应强度大小相等答案：ADA圆形线圈能够随波浪相对磁体沿竖直方向上下运动，回路产生感应电流，该装置的工作原理是电磁感应现象，A正确；B当海面无波浪时，线圈没有相对磁体上下运动，则线圈没有切割磁感线，所以该灯塔无法发光，B错误；C当线圈上下运动时，线圈切割磁感线，所以回路中有感应电流，可以发光，C错误；D根据对称性可知，圆形线圈上各位置的磁感应强度大小相等，D正确。故选AD。18、公式：E=Fq，E=kQr2，=Epq，WAB=qUAB，E=Ud，B=FIL。关于以上公式下列说法正确的是（）A适用任何静电场，适用点电荷电场，只适用匀强电场定量计算BE由F和q决定，由Ep和q决定，UAB由WAB和q决定CB与F成正比，与IL成反比DEp由和q决定，WAB和q有关答案：ADA适用任何静电场，适用点电荷电场，只适用匀强电场定量计算，选项A正确；BE由电场本身决定，与F和q无关；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由和q决定，电场力做功WAB和UAB和q有关，选项D正确。故选AD。19、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，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20、关于试探电荷和电流元，下列说法正确的是（）A试探电荷在电场中一定受到电场力的作用，电场力与所带电荷量的比值定义为电场强度的大小B试探电荷所受电场力的方向与电场方向相同或相反C电流元在磁场中一定受到磁场力的作用，磁场力与该段通电导线的长度和电流乘积的比值定义为磁感应强度的大小D电流元在磁场中所受磁场力的方向与磁场方向相同或相反答案：ABA试探电荷在电场中一定受到电场力的作用，电场力与所带电荷量的比值定义为电场强度的大小，选项A正确；B正的试探电荷所受电场力的方向与电场方向相同，负的试探电荷所受电场力的方向与电场方向相反，选项B正确；C电流元与磁场方向不平行时在磁场中会受到磁场力的作用，电流元所受的最大的磁场力与该段通电导线的长度和电流乘积的比值定义为磁感应强度的大小，选项C错误；D电流元在磁场中所受磁场力的方向与磁场方向垂直，选项D错误。故选AB。21、如图所示的磁场中，有三个面积相同且相互平行的线圈S、S和S，穿过S、S和S的磁通量分别为1、2和3，下列判断正确的是（）A1最大B2最大C3最大D123答案：CD当线圈面积垂直于磁场方向时，根据=BS由于三个线圈的面积相等，S所处的磁感线最密集，磁感应强度最大，则磁通量3最大，S所在处的磁感线最稀疏，磁感应强度最小，则磁通量1最小，故有123故选CD。22、如图是几种常见磁场的磁感线分布示意图，下列说法正确的是（）A图甲中a端是磁铁的S极，b端是磁铁的N极B图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图，c端是N极，d端是S极C图甲中a端是磁铁的N极，b端是磁铁的S极D图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图，c端是S极，d端是N极答案：ADAC根据图甲中磁感线分布可知，a端是磁铁的S极，b端是磁铁的N极，选项A正确，C错误；BD图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图，c端是S极，d端是N极，选项B错误，D正确；故选AD。23、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E=Fq，磁感应强度B=FIL等都是利用比值法定义的。关于这两个式子，下边说法正确的是（）AE=Fq说明E与F成正比，与q成反比，B=FIL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：BCA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。24、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答案：ACDA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。25、下列选项对公式认识正确的是（）A公式E=kQr2是真空中点电荷电场强度的决定式B由电动势公式=Wq可知，非静电力做功越多，电动势越大C公式Q=I2Rt，不仅适用于计算纯电阻电路的电热，也适用于非纯电阻电路电热的计算D由公式B=FIL可知，某磁场中一点的磁感应强度由公式中的电流I的大小来决定答案：ACA公式E=kQr2是真空中点电荷电场强度的决定式，故A正确；B公式=Wq利用的是比值定义法，电动势与自身有关，电动势的大小等于电源将单位正电荷从负极移到正极时非静电力所做的功，故B错误；C公式Q=I2Rt不仅适用于计算纯电阻电路的电热，也适用于非纯电阻电路电热的计算，故C正确；D公式B=FIL利用的是比值定义法，磁感应强度与电流元及所受电场力无关，由磁场本身的性质决定，故D错误。故选AC。填空题26、磁感应强度（1）定义：一段通电直导线_放在磁场中所受的力与导线中的电流和导线的长度的_的比值，叫作磁感应强度。（2）定义式：B=FIL。（3）单位：_，简称_，符号为T。（4）磁感应强度是表征磁场_的物理量。（5）磁感应强度是矢量，它的方向就是该处小磁针静止时_所指的方向。答案：垂直乘积特斯拉特强弱N极（1）12定义：一段通电直导线垂直放在磁场中所受的力与导线中的电流和导线的长度的乘积的比值，叫作磁感应强度。（3）34单位：特斯拉，简称特，符号为T。（4）5磁感应强度是表征磁场强弱的物理量。（5）6磁感应强度是矢量，它的方向就是该处小磁针静止时N极所指的方向。27、划时代的发现（1）丹麦物理学家_发现载流导体能使小磁针转动，这种作用称为_，揭示了电现象与磁现象之间存在密切联系。（2）英国物理学家_发现了电磁感应现象，即“磁生电”现象，他把这种现象命名为_，产生的电流叫作_答案：奥斯特电流的磁效应法拉第电磁感应现象感应电流（1）12丹麦物理学家奥斯特发现载流导体能使小磁针转动，这种作用称为电流的磁效应，揭示了电现象与磁现象之间存在密切联系。（2）345英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，即“磁生电”现象，他把这种现象命名为电磁感应现象，产生的电流叫作感应电流；28、反映磁场的力的性质的物理量是_，匀强磁场的磁感线是平行的_直线。答案：磁感应强度等间距1反映磁场的力的性质的物理量是磁感应强度；2匀强磁场的磁感线是平行的等间距直线。29、图是研究电磁感应现象的实验装置，大小两个螺线管B、A套在一起。开始时开关S断开，在移动滑动变阻器滑片P的过程中，发现电流表指针_发生偏转；接着闭合S，在闭合瞬间发现电流表指针_发生偏转；闭合S后，将螺线管A从B中抽出，在抽出过程中发现电流表指针_发生偏转。（均填“会”或“不会”）答案：不会会会1开始时开关S断开，在移动滑动变阻器滑片P的过程中，穿过线圈B的磁通量没有发生变化，不会产生感应电流，电流表指针不会发生偏转。2接着闭合S，在闭合瞬间穿过线圈B的磁通量发生变化，产生感应电流，电流表指针会发生偏转。3闭合S后，将螺线管A从B中抽出，在抽出过程中，线圈B的磁通量发生变化，产生感应电流，电流表指针会发生偏转。30、真空中有一根半径为R的半圆形细导线，流过的电流为I，则圆心处的磁感强度为_。答案：0I4R载有电流I的无限长，在距离导线为r处的P点的磁感应强度为B=0I2r则半径为R的圆形细导线，当流过的电流为I时，在其圆心处的磁感应强度为B=0I2R圆形细导线在圆心处的磁感应强度可以看成是由两根半圆形细导线在圆心处产生的磁感应强度的矢量和，由于两根半圆形细导线在圆心处分别产生的磁感应强度相同，所以一根半圆形细导线在圆心处产生的磁感应强度为上式B的12，即为0I4R。20