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基础知识题库.pdf

1 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基础知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基础知识题库识题库 单选题 1、如图所示，用一束太阳光去照射横截面为三角形的玻璃砖，在光屏上能观察到一条彩色光带。下列说法正确的是（）A玻璃对b光的折射率大 Bc光子比b光子的能量大 C此现象是因为光在玻璃砖中发生全反射形成的 D减小a光的入射角度，各种色光会在光屏上依次消失，最先消失的是b光 答案：B AB由光路可知，c光的偏折程度较大，可知玻璃对c光的折射率大，则c光的频率较大，根据=可知，c光子比b光子的能量大，选项 A 错误，B 正确；C此现象是因为光在玻璃砖中发生折射形成的，选项 C 错误；D因 sin=1 可知，c光的临界角较小，若减小a光的入射角度，各种色光在右侧面的入射角变大，c光的入射角最先达到临2 界角发生全反射，则最先消失的是c光，选项 D 错误。故选 B。2、在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线 1、2、3、4，如图所示，四根导线中的电流大小关系为I1I2I3I4，要使O点（四根导线围成的正方形的中心）的磁场增强，则应切断（）A导线 1 的电源 B导线 2 的电源 C导线 3 的电源 D导线 4 的电源 答案：D 根据安培定则可以确定通电导线周围磁场的分布，导线 1 在O点产生的磁场的方向垂直于纸面向里，导线 2 在O点产生的磁场的方向垂直于纸面向里，导线 3 在O点产生的磁场的方向垂直于纸面向里，导线 4 在O点产生的磁场的方向垂直于纸面向外。由于I1I2I3I4，所以合磁场的方向垂直于纸面向里，根据磁场的叠加可知，要使O点的磁场增强，应切断导线 4 的电源。故选 D。3、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 3 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。4、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。4 故选 D。5、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FqE知同一试探电荷所受的电场力越大，故 D 错误。故选 A。6、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（）AB 5 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。7、下列现象中，能表明电和磁有联系的是（）A摩擦起电 B两块磁铁相互吸引或排斥 C磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流 D小磁针靠近冰箱贴时偏转 答案：C A摩擦起电只是使物体带电的一种方式，不能表明电和磁有联系，A 错误；B两块磁铁相互吸引或排斥，说明磁场有力的性质，不能表明电和磁有联系，B 错误；C磁铁插入闭合线圈过程中，使得闭合线圈的磁通量发生变化，从而线圈中产生感应电流，表明了电和磁有联系，C 正确；D小磁针靠近冰箱贴时偏转，说明磁场有力的性质，不能表明电和磁有联系，D 错误。故选 C。8、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 对称的两6 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。7 9、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 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 8 可知在02的位置磁场方向为正方向，A 正确；故选 A。10、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。11、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 9 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 则 21=32 故选 B。12、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 T m2 B电场强度 kg m/（C s2）C磁感应强度 kg/（A s2）D电流 A 答案：C A磁通量为标量，故 A 错误；10 B电场强度是矢量，根据 =可知电场强度单位可表示为 kg m/（A s3），故 B 错误；C磁感应强度是矢量，根据 =可知磁感应强度单位可表示为 kg/（A s2），故 C 正确；D电流是标量，故 D 错误。故选 C。13、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 =20 方向即为，水平面内朝东偏南 45方向。11 故选 B。14、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 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。15、两根长直通电导线互相平行，电流方向相同，它们的截面处于等边ABC的A和B处，如图所示。两通电导线在C处产生磁场的磁感应强度大小都是B0，则C处磁场的总磁感应强度大小是（）A0BB0 C3B0D2B0 答案：C 根据安培定则可知，导线A在C处产生的磁场方向垂直于AC方向向右，大小为B0；导线B在C处产生的磁场方向垂直于BC方向向右，大小也为B0，如图 12 根据平行四边形定则得到，C处的总磁感应强度 总20cos3030 故 C 正确，ABD 错误；故选 C。多选题 16、关于普朗克“能量量子化”的假设，下列说法正确的是（）A认为带电微粒辐射或吸收能量时，是一份一份的 B认为能量值是连续的 C认为微观粒子的能量是量子化的、连续的 D认为微观粒子的能量是分立的 答案：AD 普朗克的理论认为带电微粒辐射或吸收能量时，是一份一份的，微观粒子的能量是量子化的，是分立的。故选 AD。17、图所示，有两根长直平行细导线 a、b，分别通以 2A 和 3A 且方向相同的电流，两导线所在平面内有一点P，P点到两导线的距离相等。下列说法正确的是（）13 AP点磁场方向垂直于纸面向里 B移走导线 b 后，P点的磁感应强度方向发生改变 C两导线之间的平面内磁感应强度为零的位置在P点左侧 D若两导线受到的磁场力分别为，则=1.5 答案：BC A根据右手螺旋定则可知，导线 a 在P点的磁感应强度方向垂直纸面向里，导线 b 在P点的磁感应强度方向垂直纸面向外，由于 b 导线电流大，相同距离磁感应强度较大，所以合磁感应强度方向垂直纸面向外，故 A 错误；B移走导线 b 后，只剩导线 a，因此P点的磁感应强度方向发生改变，故 B 正确；C由于 b 导线电流大，相同距离磁感应强度较大，因此两导线之间的平面内磁感应强度为零的位置在P点左侧，故 C 正确；D两导线受到的磁场力为相互作用力，等大反向，故 D 错误。故选 BC。18、如图所示四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（）14 A图甲：爱因斯坦通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一 B图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的 C图丙：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子 D图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有波动性 答案：BD A图甲为黑体辐射的实验规律，为了解释这一实验规律，普朗克提出能量子概念，成为量子力学的奠基人之一，而爱因斯坦扩展了能量子的概念，将其应用到光电效应现象，提出了光子的概念，故 A 错误；B图乙为氢原子的能级图，玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故 B正确；C图丙是粒子散射实验，卢瑟福根据这一结果提出了原子的核式结构模型，但没有发现质子和中子，故 C 错误；D图丁是电子束通过铝箔后的衍射图样，说明了电子具有波动性，故 D 正确。15 故选 BD。19、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。20、根据磁感应强度的定义有=，下列说法中正确的是（）A在磁场中某确定位置，与成正比，与、的乘积成反比 B一小段通电直导线在空间某处受磁场力=0，那么该处的一定为零 C磁场中某处的的方向跟通电直导线在该处受磁场力的方向相互垂直 D一小段通电直导线放在为零的位置，那么它受到磁场力也一定为零 答案：CD A磁感应强度的定义式=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；16 D一小段通电直导线放在B为零的位置，根据=，那么它受到磁场力F也一定为零，故 D 正确。故选 CD。21、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。22、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（）AO点的磁感应强度为零 BO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 17 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。23、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 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=18 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。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：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。19 25、如图所示，当导体棒MN 以速度v0开始向右沿导轨滑动的瞬间（导轨间有磁场，方向垂直纸面向里），下列说法正确的是（）A导体棒和导轨组成的闭合回路中有感应电流 B导体棒和导轨组成的闭合回路中没有感应电流 C圆形金属环B中有感应电流 D圆形金属环B中没有感应电流 答案：AC AB当导体棒MN以速度v0开始向右沿导轨滑动的瞬间，切割磁感线产生感应电流，导体棒和导轨组成的闭合回路中有感应电流，故 A 正确，B 错误；CD通过螺线圈管A的电流突然增大，螺线圈管A产生的磁场突然变强，穿过金属环B的磁通量突然增大，由楞次定律可知，B中产生感应电流，故 C 正确，D 错误。故选 AC。填空题 26、热辐射的原因物体中存在着不停运动的带电微粒，带电微粒的_会产生变化的_，从而产生电磁_。答案：振动 电磁场 辐射 1 2 3 根据原理可知，热辐射的原因为物体中存在着不停运动的带电微粒，带电微粒的振动会产生变化的电磁场，从而产生电磁辐射。27、磁感线是_（选填“闭合”或“不闭合”）的曲线，在磁体_部（选填“内”或“外”），磁感线从 S 极到 N 极，磁感线较_处表示磁场较强。（选填“疏”或“密”）20 答案：闭合 内 密集 123 磁感线是闭合的曲线，在磁体内部，磁感线从 S 极到 N 极，磁感线的疏密表示磁场的强弱，则磁感线较密集处表示磁场较强。28、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；29、如图所示，是研究电磁感应现象的实验装置，已知电流表的电流从正极流入时指针向右偏转，装置已完整连接且能正常工作。（1）磁铁插入螺线管或从螺线管中拔出来的过程，可以看到，磁铁相对于螺线管运动的时候，电流表的指针_（填“偏转”或“不偏转”），表明螺线管中_（填“有电流”或“无电流”）产生；21 （2）如图，N 极向上抽出线圈的过程，电流表指针将_（填“向右偏转”或“向左偏转”），感应电流在线圈中心产生的磁场方向为_（填“向上”或“向下”），表明感应电流的磁场对原磁通的作用是_。答案：偏转 有电流 向左偏转 向上 阻碍磁通量的减小（1）12产生感应电流的条件是，闭合导体回路的磁通量发生变化。磁铁插入螺线管或从螺线管中拔出来的过程，引起螺线管线圈的磁通量变化。故可以看到，磁铁相对于螺线管运动的时候，电流表的指针偏转，表明螺线管中有电流产生。（2）345N 极向上抽出线圈的过程，螺线管磁通量减小，根据楞次定律可知，此时感应电流产生的感应磁场应阻碍螺线管线圈磁通量的减小。所以感应电流在线圈中心产生的磁场方向向上。再根据右手螺旋定则可以判断出螺线管产生的感应电流由电流表的负极流入正极流出，故此时电流表指针将向左偏转。30、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 =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。