（单元练）上海市XX中学高中物理必修3第十三章（电磁感应与电磁波初步）复习题(培优).docx

1、一、选择题1用国际单位制基本单位的符号来表示各物理量的单位，下列说法正确的是（）A功的单位是B磁通量的单位是C电压的单位是D磁感应强度的单位是D解析：DA根据功的单位是所以A错误；B根据磁通量的单位是所以B错误；C根据电压的单位是所以C错误；D根据磁感应强度的单位是所以D正确；故选D。2下列说法中正确的是（）A电动势就是电源正负两极间的电压B元电荷是自然界中带电量最小的带电体，电子、质子都是元电荷C由可知，同一试探电荷所受电场力越大，则试探电荷所在位置的电场强度越大D由可知，同一通电导线所受磁场力越大，则通电导线所在位置的磁感应强度越大C解析：CA. 电动势不是电源正负两极间的电压，电动势不随

2、外电路变化，电源两极间的电压随外电路变化，A错误；B. 元电荷不是自然界中带电量最小的带电体，电子、质子都不是元电荷，电子和质子所带电荷量的绝对值叫做元电荷，B错误；C. 由可知，同一试探电荷所受电场力越大，则试探电荷所在位置的电场强度越大，C正确；D. 由可知，同一通电导线所受磁场力越大，则通电导线所在位置的磁感应强度不一定越大，磁感应强度的大小还与导线和磁感应强度的夹角有关，D错误。故选C。3某同学为检验某空间有无电场或者磁场存在，想到的以下方法中不可行的是（）A在该空间内引入检验电荷，如果电荷受到静电力作用说明此空间存在电场B在该空间内引入检验电荷，如果电荷没有受到静电力作用说明此空间不

3、存在电场C在该空间内引入“检验电流”，如果通电导线受到磁场力作用说明此空间存在磁场D在该空间内引入“检验电流”，如果通电导线没有受到磁场力作用说明此空间不存在磁场D解析：DAB电荷在电场中一定会受到电场力的作用，故在该空间内引入检验电荷时，如果电荷受到电场力则说明此空间一定有电场，如果没有电场力则一定没有电场，故AB可行；C若空间引入通电导线受到磁场力，则说明此空间一定存在磁场，故C可行；D若引入通电导线而没有受力，则可能是导线与磁场相互平行，故不能说明不存在磁场，故D不可行。故选D。4在磁感应强度为 B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流 的方向垂直于纸面向里。如图所

4、示，a、b、c、d 是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，其中 c 点的磁感应强度为零，则下列说法正确的是（）Ad 点的磁感应强度为 2B0Bb、d 两点的磁感应强度相同Ca 点的磁感应强度在四个点中最大Db 点的磁感应强度与竖直方向成 45 斜向右上方C解析：C用右手螺旋定则判断通电直导线在abcd四个点上所产生的磁场方向，如图所示c 点的磁感应强度为零，则通电直导线在圆周上任一点的磁场强度大小等于磁感应强度B0Ad点有向上的磁场，还有电流产生的水平向右的磁场，叠加后磁感应强度的方向是竖直方向成 45 斜右上方，大小为 ，A错误；Db点有向上的磁场，还有电流产生的水平向左的磁场，叠加后磁感应强

5、度的方向是竖直方向成 45 斜向左下方，大小为 ，D错误；Bb、d 两点的磁感应强度相同，大小相同，方向不同，B错误；Ca点有向上的磁场，还有电流产生的向上的磁场，电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相同，叠加后最大，C正确。故选C。5磁场具有能量，磁场中单位体积内所具有的磁场能量叫磁场的能量密度，用符号表示，其表达式为B2，式中B为磁感应强度，在空气中为一常量。小明同学通过实验测量一条形磁铁N极端面附近的磁感应强度B的大小，他用一块与磁铁端面等大的铁片吸在磁铁上，然后用力缓慢拉开一段微小距离L，如图所示，他测出磁铁端面的面积为S，用力传感器测得拉力F的大小，已知拉力F做的功等于间隙中磁场的

6、能量，则条形磁铁端面附近磁感应强度B的大小可表示为（）ABCDB解析：B在用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离L的过程中，拉力F可认为不变，因此F所做的功为W=FL以表示间隙中磁场的能量密度，由题给条件根据磁能量密度的定义可得：L间隙中磁场的能量为由题意可知：F所做的功等于L间隙中磁场的能量，即W=E则有解得故B正确，ACD错误。故选B。6是“第五代移动通讯技术”的简称。目前通州区是北京市覆盖率最高的区县，相信很多人都经历过手机信号不好或不稳定的情况，能有效解决信号问题。由于先前的等已经将大部分通讯频段占用，留给的频段已经很小了。采用了比更高的频段，网络运用的是毫米波，将网络通讯速度提高百倍以上，

7、但毫米波也有明显缺陷，穿透能力弱，目前解决的办法是缩减基站体积，在城市各个角落建立类似于路灯的微型基站。综合上述材料，下列说法中不正确的是A信号不适合长距离传输B手机信号不好或不稳定的情况有可能因为多普勒效应或地面楼房钢筋结构对信号一定量的屏蔽C信号比信号更容易发生衍射现象D随着基站数量增多并且越来越密集，可以把基站的功率设计小一些C解析：CA因为信号穿透能力弱，故不适合长距离传输，故A不符合题意；B因5G信号穿透能力弱，手机信号不好或不稳定的情况有可能因为多普勒效应或地面楼房钢筋结构对信号一定量的屏蔽，故B不符合题意；C采用了比的频段,即比频率更高，波长更短，更不容易发生衍射现象，故C符合题

8、意；D随着基站数量增多并且越来越密集，可以吧基站功率设计小一些建立微型基站，故D不符合题意。本题选择不正确的，故选C。7如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一根金属导体棒ab，有一个磁感应强度为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下列三种方式：改变磁感应强度B的大小；沿导轨左右平移金属棒ab；改变角的大小，能在轨道回路里产生感应电流的是A只有可以B只有和可以C只有和可以D和都可以D解析：D感应电流产生的条件闭合回路，穿过闭合导体回路的磁通量发生变化。即穿过闭合导体回路的磁通量发生变化闭合导体回路中就有感应电流。根据磁通量的公式：=BScos，改变磁感应强度B的大小，则磁

9、通量一定改变。一定能产生感应电流。根据磁通量的公式：=BScos，沿导轨左右平移金属棒ab，S发生变化，则磁通量发生变化。一定能产生感应电流;根据磁通量的公式：=BScos，改变磁感应强度的方向与轨道之间的角，则磁通量发生变化。一定能产生感应电流。可知三种情况下都能产生感应电流.A只有可以,与结论不相符，选项A错误；B只有和可以,与结论不相符，选项B错误；C只有和可以,与结论不相符，选项C错误；D和都可以,与结论相符，选项D正确；故选D.8转笔是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示，转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其手指上的某一

10、点O做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是（ ）A笔杆上的点离O点越近的，做圆周运动的向心加速度越大B笔杆上的各点做圆周运动的力是由向心力提供的C笔尖上的小钢珠在快速的转动随笔一起做离心运动D若该同学使用的是金属笔杆，且考虑地磁场的影响，金属笔杆两端可能会形成电势差D解析：D【解析】A由向心加速度公式an=2R，笔杆上的点离O点越近的，做圆周运动的向心加速度越小，故A错误；B杆上的各点做圆周运动的向心力是由杆的弹力提供的，故B错误；C当转速过大时，当提供的向心力小于需要向心力，出现笔尖上的小钢珠有可能做离心运动被甩走，故C错误；D当金属笔杆转动时，切割地磁场，从而产

11、生感应电动势，金属笔杆两端可能会形成电势差，故D正确；9一同学在做“研究感应电流的产生条件”的实验时，用电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、灵敏电流计及开关组成下图电路在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，该同学发现：将滑动变阻器的滑片P向右加速滑动时，电流计指针向右偏转当开关闭合时，以下说法正确的是_A将滑动变阻器的滑片P向左匀速滑动过程中，电流计指针静止在中央零刻度B将滑动变阻器的滑片P向左减速滑动，电流计指针向右偏转C将线圈A向上抽出B线圈的过程中，电流计指针向左偏转D将线圈A内铁芯抽出过程中，电流计指针向右偏转C解析：C由题意可知当P向右加速滑动时，线圈A中的电流应越来越大，

12、则其磁场增强，此时线圈B中产生的电流使指针向右偏转，由此可知，当B中的磁通量增大时，电流计指向右偏；AB不论滑动变阻器的滑片P是匀速，还是变速向左滑动，穿过线圈B的磁通量变小，则会产生感应电流，指针将会向左偏转，故AB错误；C将线圈A向上抽出B线圈的过程中，穿过线圈B的磁通量变小，则电流计指针向左偏转，故C正确；D线圈A中铁芯向上拔出时，穿过线圈B的磁通量减少，电流计指针向左偏转，故D错误10分别置于a、b两处的长直导线垂直纸面放置，通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，a、b、c、d在一条直线上，且ac=cb=bd，已知c点的磁感应强度为，d点的磁感应强度为B2，则a处导线在d点产生的磁感应

13、强度的大小及方向为（ ）A，方向竖直向下B，方向竖直向上C，方向竖直向上D，方向竖直向下A解析：A根据安培定则可知处导线在点产生的磁感应强度的方向为竖直向下，处导线和处导线在点产生的磁感应强度大小相等，方向相同，知大小都为，则处导线在点产生的磁感应强度大小为，方向竖直向上，因为点的磁感应强度大小为，根据场强的叠加知方向向上，所以导线在点产生的磁感应强度大小为；A.，方向竖直向下与分析相符，符合题意；B.，方向竖直向上与分析不符，不符合题意；C.，方向竖直向上与分析不符，不符合题意；D.，方向竖直向下与分析不符，不符合题意。二、填空题11第一个提出磁现象的电本质（分子电流假说）的科学家是_。（填

14、“安培”或“奥斯特”）安培解析：安培1安培认为在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流分子电流，使每个微粒成为微小的磁体，分子的两侧相当于两个磁极。通常情况下磁体分子的分子电流取向是杂乱无章的，它们产生的磁场互相抵消，对外不显磁性。当外界磁场作用后，分子电流的取向大致相同，分子间相邻的电流作用抵消，而表面部分未抵消，它们的效果显示出宏观磁性。12利用图（a）所示的装置可以定性研究产生感应电流的条件及其规律。线圈A、B套在绝缘的闭合环形铁芯C上，线圈B与电流传感器连接。先将电键S闭合，再断开，电流传感器中的电流随时间变化如图（b）所示，则电流传感器的正接线柱应在_端（选填“a”或“b”）

15、。依据t1t2过程中的电流变化情况，可以得出结论：_。a磁通量变化时才能产生感应电流；磁通量减小的过程中感应电流的磁场方向与原磁场方向相同解析：a 磁通量变化时才能产生感应电流；磁通量减小的过程中感应电流的磁场方向与原磁场方向相同 1当电键S闭合的瞬间，根据楞次定律可知，线圈B中的电流aBb，而由图（b）可知此电流为负向电流，可知电流传感器的正接线柱应在a端。2依据t1t2过程中的电流变化情况，可以得出结论：磁通量变化时才能产生感应电流；磁通量减小的过程中感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。13小明根据“磁体对周围小磁针的力的作用，不需要接触，说明磁体周围存在磁场”类比得出：地球周围存在“重力

16、”场。用假想的线描述重力场，如下图所示，最合理的是：_；物体在月球上的重力大约是地球上的六分之一，说明月球附近的重力场比地球附近的重力场_（选填“强”或“弱”）。A弱【分析】考查场物质解析：A 弱 【分析】考查场物质。1在磁场中，小磁针受力方向为磁感线的切线方向；而重力的方向竖直向下，基本上指向地心的方向，类比可知，图A最有可能是“重力场”；2由题知，如果用同一物体受到重力的大小来表示“重力”场的强弱，即重力越大，重力场越强，因同一物体在月球上受到的重力大约是地球的六分之一，说明同一物体在地球上的重力较大，即月球附近的“重力”比地球附近的“重力”场场弱。14如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分

17、别为r和2r。圆形匀强磁场垂直它们所在的面，磁感应强度为B，其边缘恰好与a线圈重合，则穿过a的磁通量为_，穿过a、b两线圈的磁通量之比为_。Br21：1解析：Br2 1：1 1由于线圈平面与磁场方向垂直，故穿过该面的磁通量为：线圈a半径为r，面积为：则穿过a的磁通量为：；2线圈b的半径为2r，但存在磁场的有效面积与线圈a相同，故磁通量为：穿过a、b两线圈的磁通量之比为1：1。15绿光、红光、紫光三种可见光波长从小到大是 _紫光绿光红光解析：紫光、绿光、红光可见光波长从大到小的顺序为红橙黄绿蓝靛紫16在国际单位制中，电场强度的单位是 ；磁感强度的单位是 N/C或V/m；T解析：N/C或V/m；T

18、1在国际单位制中电场强度的单位为牛每库（N/C）或伏每米（V/m）2磁感应强度的单位为特斯拉（T）；【点评】本题考查电场强度在磁感应强度的单位，为识记型内容，要求能熟记，并明确各单位所对应的物理意义17当螺线管中通入如图所示的电流时，位于B端附近的小磁针_（选填“会”或“不会”）发生偏转，螺线管A端的磁极是_（选填“N极”或“S极”）。会N极解析：会 N极 1 2 根据电流从螺线管的左端流入，右端流出，结合线圈的绕向，由安培定则判断可知，螺线管的左端为N极，右端为S极；由于异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，所以小磁针的N将靠近螺线管的S极，小磁针的S将远离螺线管的S极，小磁针发生了逆时针偏转

19、。18穿过闭合电路的_发生变化，闭合电路中就有_产生，这种现象叫_现象。磁通量感应电流电磁感应解析：磁通量 感应电流 电磁感应 123 穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生，这种现象叫电磁感应现象。19地球的地磁南极在地理_极附近；汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，当把通电的阴极射线管放在蹄形磁铁的两极间时，可以观察到电子束径迹_曲（选填“弯”或“不弯曲”），是由于_（选填“洛伦兹力”或“安培力”）作用引起。北弯曲洛伦兹力解析：北 弯曲 洛伦兹力 1地磁场的南极在地理北极附近，地磁的北极在地理的南极附近；23电子从阴极射向阳极，电子在磁场中受到洛伦兹力作用，依据左手定则

20、可知，洛伦兹力方向与速度方向不共线，导致其轨迹发生弯曲。20如图所示，框架面积为S ， 框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量为_ 若使框架绕OO转过60角，则穿过框架平面的磁通量为_ BS【解析】解析：BS 【解析】图中线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积，故图示位置的磁通量为：=BS；使框架绕OO转过60角，则在磁场方向的有效投影面积为Scos60=0.5S，则磁通量为【点睛】图示时刻，线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积；当它绕轴转过角时，线圈在磁场垂直方投影面积为Scos，磁通量等于磁感应强度与这个投影面积的乘

21、积三、解答题21如图所示，边长为100cm的正方形闭合线圈置于匀强磁场中，线圈ab、cd两边中点连线OO的左右两侧分别存在方向相同、磁感应强度大小各为B10.6T，B20.40T的匀强磁场，若从上往下看，线圈逆时针方向转过37时，穿过线圈的磁通量改变了多少？线圈从初始位置转过180时，穿过线圈平面的磁通量改变了多少？解析：0.1Wb，1.0Wb在原图位置，磁感线与线圈平面垂直，磁通量1=B1+B2=0.6Wb+0.4Wb=0.5Wb线圈绕OO轴逆时针转过37后，磁通量2=B1cos37+B2cos37=0.60.8Wb+0.40.8Wb=0.4Wb故线圈逆时针方向转过37时，穿过线圈的磁通量改

22、变量为=2-10.4Wb-0.5Wb=-0.1Wb绕圈绕OO轴逆时针转过180时，规定穿过原线圈平面的磁通量为正，转过180后，穿过线圈平面的磁通量为负，转过180后的磁通量3=-B1-B2=-0.5Wb初始位置转过180时，穿过线圈平面的磁通量改变量为=3-1=-0.5Wb-0.5Wb=-1.0Wb22为解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流引起的。在图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是哪一个？请简述理由。解析：B地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方（最下边）；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向

23、就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西。故B正确。23通电螺线管内部与管口外相比，哪里的磁场比较强？你是根据什么判断的？解析：内部的磁场比较强通电螺线管内部与管口外相比，内部的磁场比较强，因内部磁感线较管口密集。24把一个铜环放在匀强磁场中，使铜环的平面跟磁场方向垂直（图甲）。如果使铜环沿着磁场的方向移动，其中是否有感应电流？为什么？如果磁场是不均匀的（图乙），是否有感应电流？为什么？解析：见解析如果使铜环沿着磁场的方向移动，则穿过铜环的磁通量不变，不会产生感应电流；如果磁场是不均匀的，如果使铜环沿着磁场的方向移动，则穿过铜环的磁通量发生变化，会产生感应电流。25某雷达工作时，发射电磁波的波

24、长，每秒脉冲数；每个脉冲持续的时间，电磁波的振荡频率为多少？最大的侦察距离是多少？解析：，雷达的最大侦察距离应等于电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播距离的一半。由可得电磁波的振荡频率电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播的距离为所以雷达的最大侦察距离【点睛】通过题意分析出“雷达的最大侦察距离应等于电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播距离的一半”，再应用和解题。26一般收音机在中波波段接收的波长范围由560.7m到186.9m，它接收的频率范围有多大？解析：从535kHz到1605kHz根据公式可得其中当波长时，频率为当波长时，频率为即这收音机接收的频率范围从535kHz到16

25、05kHz27某一区域的感应强度B=5T，其方向沿x轴正方向，如图所示。图中，adbcef，abcd，becf，ab=50cm，be=ef=40cm。求：（1）穿过abcd面的磁通量；（2）穿过bcfe面的磁通量；（3）穿过adfe面的磁通量。解析：(1) 1Wb；(2)0；(3) 0.8Wb(1)面积S1（abcd）与磁场相互垂直，故磁通量1=BS=5.00.50.4=1Wb(2)S2（bcfe）与磁场方向相互平行；故磁通量2=0(3)S3（adfe）与匀强磁场方向的夹角未知，因此可将面积S（adfe）投影到与x轴垂直的bcfe上，adfe的有效面积就是adfe的面积，故磁通量3=BS=50.40.4=0.8Wb28如图所示，通电长直导线MN与闭合的矩形金属线圈abcd彼此绝缘，可视为在同一水平面内，直导线与线圈的对称轴线重合。当直导线MN中电流增大时，穿过线圈abcd的磁通量是否变化?线圈中是否有感应电流?请判断并说出理由。解析：不，见解析不变化，因为电流放在中间位移，则在线圈中左右两侧的磁通量相互抵消，磁通量为零，当只改变电流强度时，磁通量不变，不会产生感应电流。