第十三章 电磁感应与电磁波初步 单元测试卷（培优卷） 一、单选题 1．下列图片实例中，没有应用磁场的是（ ） A．图甲中超市里刷卡消费 B．图乙中手机里面的指南针功能 C．图丙中笔记本电脑的指纹加密 D．图丁中围棋赛评析时竖直的棋盘 2．如图所示，在磁感应强度大小为 B0 的匀强磁场中，有一正方形 ABCD 。 A 点有一根垂直于 ABCD 平面 的直导线。当导线中通有图示方向的电流时， D 点的磁感应强度为 0。则 B 点的磁感应强度大小为（ ） A．0 B． B0 C． 2B0 D． 2B0 3．下列现象中属于电磁感应现象的是（　　） A．磁场对电流产生力的作用 B．变化的磁场使闭合电路中产生电流 C．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化 D．通电直导线使其旁边的小磁针发生偏转 4．地球是个大磁体，它的周围存在磁场。下列有关地磁场的说法正确的是（ ） A．地磁场的北极在地理南极附近 B．在地面上放置一枚小磁针，在没有其他磁场影响时，静止的小磁针的南极指向地磁场的南极 C．北半球地磁场的方向相对地面总是竖直向下的 D．地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的 5．在自然界生态系统中，蛇与老鼠等生物通过营养关系构成食物链，在维持生态平衡方面发挥着重要作 用，蛇是老鼠的天敌，它通过接收热辐射来发现老鼠的存在．假设老鼠的体温约为 37 ℃，它发出的最强 的热辐射的波长为 λmax，根据热辐射的理论，λmax 与辐射源的绝对温度 T(T＝t＋273 K)的关系近似为 λmaxT ＝2.90×10－3m·K．则老鼠发出的最强的热辐射的波长为( ) A．7.8×10－5 m B．9.4×10－6 m C．1.16×10－4 m D．9.7×10－8 m 6．如图所示，在上下无边界的匀强磁场中放一矩形金属线框，且磁场的方向与矩形金属线框垂直，其中 OO� 为中轴线，矩形金属线框开始有一半在匀强磁场中，要使矩形金属线框中产生感应电流，下列措施 可行的是（ ） A．将矩形金属线框沿垂直纸面方向向外平移 B．以 ab 边为轴转动，且转过的角度小于 60° C．将矩形金属线框在纸面内向上平移 D．矩形金属线框以 OO� 为轴转动 7．如图所示，一水平放置的 N 匝矩形线框面积为 S，匀强磁场的磁感应强度为 B，方向斜向上，与水平 面成 30°角，现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量的变化量的大小 是（ ） 3 1 NBS A． 2 3 1 BS B． 2 3 1 NBS C． 2 3 1 BS D． 2 8．如图所示，a、b、c 三枚小磁针分别放置在螺线管的正上方、管内和右侧，当导线中通有图示方向的 电流且这些小磁针静止时，下列说法正确的是（　　） A．小磁针 a 的 N 极指向为向左，小磁针 b、c 的 N 极指向为向右 B．小磁针 b 的 N 极指向为向左，小磁针 a、c 的 N 极指向为向右 C．小磁针 a、b、c 的 N 极指向均为向左 D．小磁针 a、b、c 的 N 极指向均为向右 二、多选题 9．为了形象地描述磁场，人们引入了磁感线，关于磁场和磁感线的描述，下列说法正确的是（ ） A．磁极与磁极之间，磁极与电流之间、电流与电流之间都可以通过磁场发生相互作用 B．任意两条磁感线都不可能相交，但可能相切 C．磁感线与电场线不同，磁感线一定是闭合曲线，而电场线不一定闭合 D．磁场和磁感线都不是真实存在的，都可以通过用细铁屑来模拟 10．如图所示，固定的水平长直导线中通有向右的恒定电流 I ，闭合的矩形线框与导线在同一竖直平面内， 且一边与导线平行，线框由静止释放，在下落过程中（线框不会发生翻转），下列判断正确的是（ ） A．线框所在处的磁场垂直纸面向外 B．穿过线框的磁通量逐渐减小 C．线框中产生感应电流 D．线框的机械能不变 11．将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈 A、线圈 B、电流计及开关如图所示连接，下列说法中正确的 是 A．开关闭合后，线圈 A 插入线圈 B 或从线圈 B 中拔出线圈 A 时都会引起电流计指针偏转 B．线圈 A 插入线圈 B 中稳定后，开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会发生偏转 C．开关闭合后，匀速滑动滑动变阻器的滑片 P，电流计指针将会发生偏转 D．开关闭合后，只有将滑动变阻器的滑片 P 加速滑动，电流计指针才能发生偏转 12．如图所示，A 和 B 为两根互相平行的长直导线，通以同方向等大电流，虚线 C 为在 A 和 B 所确定的 平面内与 A、B 等距的直线，则下列说法正确的是（ ） A．两导线间的空间不存在磁场 B．虚线 C 处磁感应强度为零 C．AC 间磁感应强度垂直纸面向里 D．CB 间磁感应强度垂直纸面向外 三、解答题 13．如图为“探究电磁感应现象”的实验装置。 (1)将图中所缺导线补接完整；______ (2)如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针偏了一下，那么合上开关后： ① 将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流表的指针是否偏转？_____ ② 原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器的触头迅速向左拉动时，灵敏电流表的指针是否偏转？______ 14．如图所示，面积为 S 的矩形线框处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中，可绕垂直于磁感线的轴 OO� 转动。 (1)求线框处于图示位置时穿过线框的磁通量大小； (2)若线框从图示位置绕 OO� 转过 60°角，求转动后穿过线框的磁通量大小； (3)若线框从图示位置绕 OO� 转过 90°角，求转动后穿过线框的磁通量大小及此过程的磁通量的变化量大小； (4)若线框从图示位置绕 OO� 转过 120°角，求此过程穿过线框的磁通量的变化量大小。 15．磁场中放一与磁场方向垂直的直导线，通入的电流是 2.5 A，导线长 1 cm，它受到的磁场力为 5 �10 2 N 。 (1)导线所在处的磁感应强度是多大？ (2)如果把导线中的电流增大到 5A，导线所在处的磁感应强度是多大？ (3)如果一通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否可以确定该处没有磁场？ 16．绝缘水平面上放一金属环 B，在其正上方有一如图所示方向的环形电流 A。 (1)判断金属环 B 所在平面的磁场方向； (2)分析下面几种情况下，金属环 B 中有无感应电流产生。 ① 将金属环 B 由水平放置转到竖直放置； ② 在水平面上拉动金属环 B； ③ 将金属环 B 剪开一个小口，在水平面上拉动金属环 B。 17．我国的探月卫星在进入地月转移轨道时，由于卫星姿势的改变，卫星中一边长为 50 cm 的正方形导线 5 框由水平方向转至竖直方向，此处磁场磁感应强度 B  4 �10 T ，方向如图所示。（ sin 37� 0.6 ， cos 37� 0.8 ） (1)该过程中磁通量的变化量的大小是多少？ (2)该过程导线框中有无感应电流？ 参考答案 1．C 【解析】笔记本电脑的指纹加密没有用到磁场，其余三种情况都用到了磁场。 故选 C。 2．C 【解析】 D 点的磁感应强度为 0，说明通电导线在 D 点产生的磁场的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度 大小相等、方向相反，又通电导线在 D 点产生的磁场的磁感应强度方向向上，匀强磁场的磁感应强度大 小为 B0 ，可知匀强磁场的磁感应强度方向向下，通电导线在 D 点产生的磁场的磁感应强度大小为 B0 。根 据通电导线产生的磁场的特点可知，通电导线在 B 点产生的磁场的磁感应强度大小为 B0 、方向向左，又 匀强磁场的磁感应强度大小为 B0 、方向向下，则 B 点的磁感应强度大小为 2B0 ，故 C 正确，ABD 错误。 故选 C。 3．B 【解析】A、磁场对电流产生力的作用属于安培力，不是电磁感应现象，故 A 错误； B、变化的磁场使闭合电路中产生电流属于电磁感应现象； 故 B 正确； C、铁棒被磁化属于磁化现象，故 C 错误； D、通电直导线使其旁边的小磁针发生偏转属于带电粒子在磁场中的偏转，故 D 错误． 故选 B． 4．A 【解析】A．根据地磁场的分布特点可知，地球可视为一条形磁铁，又因为地理南极指的是地球表面小磁 针南极所指的方向，由磁铁的同名相斥、异名相吸原理可知，地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的 南极在地理北极附近，选项 A 正确； B．在地面上放置一枚小磁针，在没有其他磁场影响时，静止的小磁针的南极指向地理南极，即指向地磁 场的北极，选项 B 错误； C．北半球地磁场的方向一般相对地面斜向下，不是竖直向下，选项 C 错误； D．地球上赤道附近的地磁场方向和地面平行，此外任何地方的地磁场方向与地面都不平行，选项 D 错误。 故选 A。 5．B 【解析】体温为 37 ℃，热力学温度 max  T  273  37 K  310 K ，据 maxT＝2.90 �10－3 m � K 可得： 2.90 �103 m �9.4 �10 6 m 310 ．故 B 项正确，ACD 三项错误． 6．D 【解析】A．将矩形金属线框沿垂直纸面方向向外平移时，穿过矩形金属线框的磁通量不变，不能产生感 应电流，故 A 措施不可行； B．当矩形金属线框以 ab 边为轴转动，且转动的角度小于 60°时，cd 边不会越过 OO'，穿过矩形金属线框 的磁通量不变，不能产生感应电流，故 B 措施不可行； C．将矩形金属线框在纸面内向上平移时，穿过矩形金属线框的磁通量不变，不能产生感应电流，故 C 措 施不可行； D．以 OO� 为轴转动时，穿过矩形金属线框的磁通量发生变化，能够产生感应电流，故 D 措施可行。 故选 D。 7．B 【解析】矩形线圈 abcd 如图所示放置，匀强磁场方向向左上方，平面水平放置时通过线圈的磁通量为 1 Φ1=BSsinθ=BSsin30°＝ 2 BS．当规定此时穿过线圈为正面，则当线圈绕 ad 轴转 90°角时，穿过线圈反面， 3 则其的磁通量 Φ2=-BScosθ′=−BScos30°＝− 2 BS．因此穿过线圈平面的磁通量的变化量为△Φ＝Φ2−Φ1＝−  3 1 3 1 BS  BS＝  BS 2 2 2 ．故选 B． 8．A 【解析】由题图中通电螺线管中的电流流向，结合安培定则可得，通电螺线管的左端为 S 极，右端为 N 极，且螺线管内部的磁场方向向右。根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的规律可得，小磁针 a 的 N 极指向为向左、小磁针 c 的 N 极指向为向右，由于通电螺线管内部的磁场方向向右，则小磁针 b 的 N 极 指向为向右，选项 A 正确，BCD 错误。 9．AC 【解析】A．磁场是一种特殊物质，磁极与磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间都