人教版（2019）第十三章《电磁感应与电磁波初步》 单元测试 题号 一 二 三 四 总分 得分 一、单选题（本大题共 6 小题，共 24 分） 1. 下面说法正确的是（） A. 变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场 B. 黑体辐射电磁波的强度与温度有关 C. 爱因斯坦提出了能量子假说 D. 用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光 2. 随着科技的发展，大量的科学实验促进了人们对微观领域的认识。下列有关说法 不正确的是（ ） A. 玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象 B. 普朗克通过对黑体辐射的研究，第一次提出了能量子的概念 C. 卢瑟福通过 a 粒子轰击氮核实验的研究，发现了质子 D. 光电效应和康普顿效应都揭示了光具有粒子性 3. 下列关于电磁波的说法中不正确的是 () A. 微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应 B. 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. 天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波进行天体物理研究 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 4. 5. 关于电磁场和电磁波，下列说法不正确的是（） A. 变化的电场能够产生磁场，变化的磁场能够产生电场 B. 麦克斯韦预言电磁波的存在 C. 无线电波、红外线、可见光、紫外线、 x 射线、 γ 射线都是电磁波 D. 紫外线是一种波长比紫光更长的电磁波，能够灭菌消毒 下列现象中，属于电磁感应现象的是 A. 小磁针在通电导线附近发生偏转 B. 通电线圈在磁场中受磁场作用力转动 C. 磁铁吸引小磁针 D. 闭合线圈靠近磁铁时产生电流 6. 如图，在直角三角形 ACD 区域的 C、D 两点分别固定着两根垂直纸面的长直导线， 导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流，∠A＝90°，∠C＝30°，E 是 CD 边的 中点，此时 E 点的磁感应强度大小为 B。若仅将 D 处的导线平移至 A 处，则 E 点 的磁感应强度 A. 大小仍为 B ，方向垂直于 AC 向上 ❑ B. 大小为 √3 B 2 ❑ C. 大小为 D. 大小为 √3 B 2 ❑ √3 B ，方向垂直于 AC 向下 ，方向垂直于 AC 向上 ，方向垂直于 AC 向下 二、多选题（本大题共 4 小题，共 16 分） 7. 如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的 M、N 两点，且与纸面垂直，导 线中通有大小相等、方向相同的电流。a、O、b 在 M、N 的连线上，O 为 MN 的中 点，c、d 位于 MN 的中垂线上，且 a、b、c、d 到 O 点的距离均相等。关于以上几 点处的磁场，下列说法正确的是（） A. O 点处的磁感应强度为零 B. a 、 b 两点处的磁感应强度方向相反 C. c 点处的磁感应强度方向为 O→ c D. d 点处的磁感应强度的方向为 O→ d 8. 如图所示,同一平面内固定两根平行的无限长直导线 1 和 2,通有方向 相反、大小不同的电流,a、b 两点与两导线共面,a 点在两导线的中间 且与两导线的距离均为 r,b 点在导线 2 的右侧,与导线 2 的距离也为 r。已知与一无限长直导线相距为 d 处的磁感应强度大小 B= kI d ,其 中 k 为常量,I 为无限长直导线中的电流大小,现在整个系统处于匀强外磁场中(未画 出),外磁场的磁感应强度大小为 B0,方向垂直于纸面向外。若测得 a、b 两点的磁感 应强度大小分别为 1 43 B0 和 3 27 B0,方向均垂直于纸面向外。则下列说法正确的 是（ ） 11 A. 流经导线 1 的电流在 a 点的磁感应强度大小为 18 B 0 1 B. 流经导线 1 的电流在 b 点的磁感应强度大小为 54 B0 11 C. 流经导线 2 的电流在 a 点的磁感应强度大小为 18 B 0 11 D. 流经导线 2 的电流在 b 点的磁感应强度大小为 36 B0 9. 下列选项中的操作能使如图所示的三种装置产生感应电流的是( ) A. 甲图中，使导体棒 AB 顺着磁感线运动 B. 乙图中，使条形磁铁插入或拔出线圈 C. 丙图中，开关 S 保持闭合，使小螺线管 A 插入大螺线管 B 中不动 D. 丙图中，开关 S 保持闭合，使小螺线管 A 插入大螺线管 B 中不动，移 动滑动变阻器的滑片 10. 关于对电磁场和电磁波的认识中正确的是( ) A. 均匀变化的电场在它周围空间产生均匀变化的磁场 B. 电磁波和机械波一样依赖于介质传播 C. 机械波有横波、纵波，而电磁波只有横波 D. 电磁场由发生区域向外传播就形成电磁波 三、实验题（本大题共 1 小题，共 16 分） 11. 如图所示，在水平桌面上有一个台秤，台秤上沿东西方向放置金属棒 ab，金属棒 ab 处在沿南北方向的匀强磁场中。现通过测量金属棒 ab 在磁场中所受的安培力， 来测量磁场的磁感应强度大小并判定其方向。 （1）在图中画线代替导线完成实验电路图，要求接通电源后电流由 a 流向 b。 （2）完成下列主要实验步骤中的填空： ① 按图接线； ② 保持开关 S 断开，读出台秤示数 m0； ③ 闭合开关 S，调节 R 的阻值使电流大小适当，此时台秤仍有读数，然后读出并 记录台秤示数 m1 和________； ④ 用米尺测量________。 （3）用测量的物理量和重力加速度 g 表示磁感应强度的大小，可以得到 B＝ ________。 （4）判断磁感应强度方向的方法是：若 m1＜m0，磁感应强度方向垂直金属棒向_ _______（填“南”或“北”）。 四、计算题（本大题共 4 小题，共 44 分） 12. 如图所示，三根通电长直导线 L1、L2 和 L3 互相平行且位于正三角形的三个顶点， 三根导线中通有大小均为 I 的电流，且 L1、L2 中电流方向垂直于纸面向内，L3 中 电流方向垂直于纸面向外。已知通电直导线产生的磁场的磁感应强度 B= kI r ， 其中 I 为通电导线的电流，r 为距离通电直导线的垂直距离，k 为常量。试回答下 列问题： (1)若三角形边长为 a，则 L1、L2在 L3 导线处合磁感应强度是多少? (2)三根导线单位长度所受的安培力大小之比为多少? 13. 某地磁场磁感应强度 B 的水平分量 Bx=1.8×10-5 T,竖直分量 By=5.4×10-5 T,求: (1)地磁场 B 的大小; (2)在水平面内 2.0 m2 的面积内地磁场的磁通量 Φ. 14. 如图所示，有一个垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度 B＝0.8 T，磁场有明显 的圆形边界，圆心为 O，半径为 1.0 cm，现在纸面内先后放上圆线圈，圆心均在 O 处，A 线圈半径为 1.0 cm，10 匝；B 线圈半径为 2.0 cm，1 匝；C 线圈半径为 0.5 cm，1 匝．问： (1)在 B 减为 0.4 T 的过程中，A 和 B 中磁通量各改变多少？ (2)当磁场方向转过 30°角的过程中，C 中的磁通量改变多少？ 15. 如图所示，矩形线圈的面积为 0.2 m2，放在磁感应强度为 0.1 T 的匀强磁场中，线 圈的一边 ab 与磁感线垂直，线圈平面与磁场方向成 30°角，求： (1)穿过线圈的磁通量是多大？ (2)当线圈从图示位置绕 ab 边转过 60°的过程中，穿过线圈的磁通量变化了多少？ 人教版（2019）第十三章《电磁感应与电磁波初步》 单元测试答案 1.【答案】B 2.【答案】A 3.【答案】A 4.【答案】D 5.【答案】D 6.【答案】B 7.【答案】AB 8.【答案】BC 9.【答案】BD 10.【答案】CD 11.【答案】（1）见解析图 （2）③电流表的示数 I；④金属棒的长度 l； ； （3） ¿ m0−m1∨ ¿ Il g； ¿ （4）南　 kI 12.【答案】解：（1）根据 B= r 知， L1 、 L2 在 L3 导线处产生的磁感应 强度大小均为： B 0= kI L L L L a ，方向分别与 1 3 连线、 2 3 连线垂直，如图所示： 根据平行四边形定则， L3 导线处合磁感应强度是： （2）在 L1 处， L2 和 L3 产生的磁场叠加如图所示： 则 L1 导线处合磁感应强度为： B L 1=B 0= kI a 由对称性知， L2 导线处合磁感应强度为： B L 2= kI a 根据安培力公式 F＝BIL 可得，三根导线单位长度所受的安培力大小之比为： ； F1 : F2 : F3 =B L1 :B L 2 : BL 3=1 :1: ❑√ 3 。 答：（1）若三角形边长为 a，则 L3 导线处合磁感应强度是 ❑ √ 3 kI a ； （2）三根导线单位长度所受的安培力大小之比为 1:1 : ❑√ 3 。 5 . 4 ×10−5 ¿2 −5 2 13.【答案】解：(1)根据题意可得地磁场为 B= 1. 8 ×10 ¿ +¿ =5.7×10-5 T； ¿ ❑ √¿ (2)Φ=By·S=5.4×10-5 T×2.0 m2=1.08×10-4 Wb。 答：(1)地磁场 B 的大小为 5.7×10-5 T； (2)在水平面内 2.0 m2 的面积内地磁场的磁通量为 1.08×10-4 Wb。 14.【答案】(1)A 线圈半径为 1.0 cm，正好和圆形磁场区域的半径相等，而 B 线圈半径 为 2.0 cm，大于圆形磁场区域的半径，但穿过 A、B 线圈的磁感线的条数相等，因此在 求通过 B 线圈中的磁通量时，面积 S 只能取圆形磁场区域的面积． 设圆形磁场区域的半径为 R，对线圈 A、B，磁通量的改变量： ΔΦA＝ΔΦB＝|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×(10－2)2 Wb＝1.256×10－4 Wb. (2)原图中线圈平面与磁场方向垂直，若用公式 Φ＝BSsin θ 求磁通量，此时 θ1＝90°， 当磁场方向转过 30°角时，磁场方向与线圈平面之间的夹角为 θ2＝60°. 对线圈 C：设 C 线圈的半径为 r， Φ1＝Bπr2sin θ1， Φ2＝Bπr2sin θ2 磁通量的改变量： ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝Bπr2(sin 90°－sin 60°) ≈0.8×3.14×(5×10－3)2×(1－0.866) Wb ≈8.4×10－6 Wb. 答：（1）在 B 减为 0.4T 的过程中，A 和 B 中磁通量分别改变为 1.256×10-4Wb； 1.256×10-4Wb； （2）当磁场方向转过 30°角的过程中，C 中的磁通量改变为 8.4×