【单元练】高中物理必修3第十三章【电磁感应与电磁波初步】提高练习

一、选题1．关于静电场电场线和磁感线说法正的是（）A．法拉第最早用电场线和磁感线来清晰描述电场和磁场B．场线和磁感线都是客观存在的C．画电场线（磁感线）的地方，一定没有电场（磁场）．场线和磁感线都是不闭合曲线A解析：A．法拉第最早用电场线和磁感线来清晰描述电场和磁场，故A正确；B．场线是为了直观形象地描述电场分布而在电场中引入的一些假想的曲线实际上并不存在，故B错误；C．场线（磁感线）密集的地方场强强，稀疏的地方场强弱，两条场线之间虽然没画电场线（磁感线），但是可能有电场（磁场），故错；．场线是不闭合的曲线，磁线都是闭合的曲线，故D错。故选A2．关于磁通量，下列说法正确的是（）A．磁通量不仅有大小而且有方向，所以矢量B．感应强度越大，磁通量越大C．过某一平面的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零．通量就是磁感应强度解析：A．磁通量有大小，没有方向，但有正负是标量A错误；B．通量与磁感应强度无关，当磁通量越大，磁感应强度可能不变错误；C．磁感线与线圈平行时，穿过线圈的磁通量为零，而磁感应强度不一定为零正确；．通量是穿过线圈的磁感线多少，而磁感应强度是描述磁场的强弱，两者不是相同的概念，错误。故选。3．如图，纸面内有两条互相垂直的长绝缘导线

、，中的电流方向向左，中11电流方向向上；L的上方有两，它们关于对称。整个系统处于匀强外磁场12中，外磁场的磁感应强度大小为

，方向垂直于纸面向外。已知、b两点的磁感应强度大小分别为

1和3

，方向也垂直于纸面向外，则（）

11222200，1231211222200，123123A．流经的电流在a点产生的磁感应强度大小为1

0B．经

1

的电流在

b

点产生的磁感应强度大小为

B0C．经

L2

的电流在

b

点产生的磁感应强度大小为

13

．经L的流在a产生的磁感应强度大小为2

BB0解析：根据右手螺旋定则可知流经L的流在a、b点生的磁感应强度大小方向向里，大小为；据右手螺旋定则可知流经L的电流在点生磁感应强度方向向外，大小为B；根据右手螺旋定则可知流经L的流在a点产生的磁感应强度方向向里，由对称性可知大小也为；向外为正方向，则在a点有

B01在b点

+0联立得1

7，12故选。4．三根通电长直导线平行放置，其截构成等边三角形O点三角形的中心，通过三根直导线的电流大小分别用小I、I表，电流方向如图所当I==I=时，点磁感应强度大小为B，通电长直导线在某点产生的磁感应度大小跟电流成正比，则下列说法正确的是（）

12312321331212312312312312321331212312312300122310230021313020312A．当I=3I，=I=I时O点磁感应强度大小B．I=3，I=I=I时，O点磁感应强度大小为3BC．I=3I，I=I=I时，点的磁感应强度大小为．I=3I，I=I=I时O点的磁感应强度大小为3

A解析：．据安培定则出I、、在O点磁感应强度示意图，当I=I=I时令BB，意图如图甲所示根据磁场叠加原理，可知此时点的磁感应强度大小与B满足关系

B

B

；当I=3I，=I=I时=3B，=B=B，意图如图乙所示由图乙解得O点的磁感应强度大小为4B=2B，A正，错；．当I=3，=I=I时=B=B，，示意图如图丙所示由图丙解得O点的磁感应强度大小为

2B3

，同理可得，当=3，II=I时O点的磁感应强度大小也为B，错。

故选A5．如图所示，两根相互平行的长直导过纸面上的M、两，且与纸面直，导线中通有大小相等、方向相反的电流a、、b在N的连线上O为MN的点，d位于MN

的中垂线上，且、、d到点距离均相关以上几点处的磁场，下列说法正确的是（）A．点的磁感应强度为零B．两处的磁感应强度的方向相同C．d两处的磁感应强度大小相等方向相反．b两处的磁感应强度大小等，方向相反解析：A．由安培定则分别画出两直导线在、cd、点的磁场方向，如下图所示由平行四边形定则可得，点磁感应度不为零，选项错；B．、c两处感应强度的方向都竖直向下，选项B正；C．、两处的磁感应强度大小相等，方向均竖直向下，选项C错；．、两处磁感应强度大小相等，方向相同，选项错。故选。6．指南针是我国古代四大发明之一，汉学者王充在《论衡》一书中描述司南”是人们公认的最早的磁性定向工具，指南针能指示南北方向是由A．指南针的两个磁极相互吸引B．南针的两个磁极相互排斥C．南针能吸引铁、钴、镍等物质．磁场对指南针的作用D解析：【解析】地球本身就是一个巨大的磁体，司南静止时指南的一端是南极，指北一端是北极；故勺柄

12121122221111111212112222111111指的南极。指南针指示南北主要是因为地磁场的作用；故D正，错；故选；7．四根完全相同的长直导线互相平行它们的截面处于一个正方形的四个顶点上，导线中通有大小都相等的电流，电流的方向如图所示O点正方形对角线交点．每一根通导线单独在O点生磁感应强度大小是．则O点磁感应强度大小是（）A．

B．

C．．解析：根据右手螺旋定则，各电流产生的磁场的方向如图：1与3导电流产生磁场都沿左下方，而与4导产生磁场都沿右下方，由于各电流产生的磁场的大小都是，所以合磁场的方向沿角平分线的向，大小等于22；A.与分析相符，故A正；B.与析不符，故错；C.与分析不，故错误；与分析不符，故D错．8．12根长直导线并排成长为l的导线带ab，P、是位于ab所直线上的两点，其位置如图所示到线带左端的距离等于P到线带右端的距离，所有长直导线中均通有大小相等、方向垂直纸面向外的恒定电流ab上所有直导线产生的磁场在处合磁感应强度大小为B，P处的合磁感应强度大小为B，若仅将右边根导线移走，则P处的磁感应强度大小()A．

B2

B．－

C．－

B2

．＋

B2

B解析：由磁场的叠加原理可知，处磁感应强度等右边6根直导线在处产生的磁感应

2222221122121110122222211221211101强度；点的磁感应强度B等12根电导线在P处磁应强度，也等于右边6根导线在P处生的磁感应强度与左边根导在P处生的磁感应强度的和；因右边6根直导线在处生的磁感应强度于右边6根导线在P处产生的磁感应强度B，当仅将右边6根导线移走时，P处磁感应强度大小为B－；A．

B2

，与结论不相符，选项A错误；B．－，结论相符，选项正确；C．－．＋

B2B2

，与结论不相符，选项C错；，与结论不相符，选项D错；9．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈中最早记载了地磁偏“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也．进步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图结合上述材料，下列说法正确的是A．地球内部也存在磁场，地磁南极在地北极附近B．磁场的磁感线有头有”的，由地磁北极射出，射入地磁南极C．球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行．磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线有向东的作用力A解析：A.地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理极附近，且地球内部也存在磁场，由地磁场的南极指向地磁场的北极，故A符题意；B.磁线是闭合的，在地球外部由地磁北极射出，射入地磁南极，在内，由地磁南极指向地磁北极，故不合题意；C.只有在赤表面，地磁场方向与地面平行，故不合题意赤道平面上的地磁场方向由南指向倍，根据左手定则可知带负的粒子受到向西的磁场力，故不合题意10．地球赤道上进行实验，用磁传感器测得赤道上P点地磁场的磁感应强度大小为B.将一条形磁铁固定在点近的水平面上，让N极向正北方向，如图所示，此时用磁传感器测得P点的磁感应强度大小为B；将条形磁铁以点为轴旋转90°，使其N极向正东方向，此时用磁传感器测得点的磁感应强度大小应为（可认为地磁南、北极与地理北、南极重合）（）

101201010110120101012A．B

B．+BC．B

．

BB

D解析：根据题意，赤道上P点磁场的磁感应强度大小为B；条形磁铁极向正北方向时，其磁感应强度也向正北方向，故条形磁铁在点产生的磁感应强度大小为B=B－；形磁铁N极指向正东方向时，其磁感应强度也向正东方向，此时两个分矢量垂直，故点的合磁感应强度大小为

B1

0

20

2

B21

；0A.B，结论不相符选项A错误；B.B+B，结论不相符，选项B错；

B

，与结论不相符，选项C错；

B

，与结论相符，选项D正确；二、填题11．匀强磁场中，一根长的电导线通入15A的流，导线与磁场方向垂直受到的磁场力为3N则该磁场的磁感应强度为_____T，如果将导线中的电流改为，该磁场的磁感应强度_。解析：[1]该场的磁应强度为

F3T1TIL150.2[2]如将导线的电流改为20A则该磁场的磁感应强度不变，仍然为1T12．根完全相同的长直导互相平行，通以大小和方向都相同的电流。它们的截面处于一个正方形abcd的个顶点a、处如图所示。已知每根电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距该导线的距离成反比，通电导线b在处产生的磁场其磁感应强度大小为，则三根通电导线产生的磁场在d处总磁感应强度大小。3B【分析】根据等距下电流所产生的B的大小与电流成正比得出各电流在d点所产生的B的大小关系由安培定则确定出方向再利用矢量合成法则求得B的合矢量的大小和方向解析：B

【分析】根据等距下电流所产生的的大小与电流成正比，得出各流在点所产的的小关系，由安培定则确定出方向，再利用矢量合成法则求得B的矢量的大小和方向。假设正方形的边长为L，电导线在d处产生磁场的磁感应强度大小为B，据几何关系得2adbd2每根通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度大小与距该导线的距离成反比则a与c在d处生的磁场的度2c方向如图则d点磁感应强度(2B)B2Bd13．图所示，某区域内有直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。一边长为L的单匝正方形线圈恰好有一半在磁场内，线圈平面与磁场方向垂直。则穿过此线圈的磁通量为。解析：BL[1]由算磁通的公式，可得

BS2BL14．长为的光，其频率______Hz(知光速解析14

cm/[1]根公式

c

f

得

12121112efcdabab1ef12121112efcdabab1efcdef2f

Hz15．图所示，三根彼此绝的无限长直导线的一部分、、构成一个等边三角形，O为角形的中心、分为关导线、的对称点，当三根导线中通以大小相等，方向如图的电流时，点感应强度大小为B，M点感应强度的大小为，点磁感应强度的大小________；将导线ef中的电流撤去，而保持另两根导线中的电流不变，则N点磁感应强度的大小_______．B1（B2+B1）【解析】解析：（+B）【解析】无限长直导线、、，构成一个等边三角形，且三根导线中通以大小相等、方向图所示的电流O为三角形的中心，且O点磁感应强度大小为，为直导线、关于O点对称，所以这两导线在O点的磁场为零，则磁感应强度大小是直线ef产的，而直导线ab、关N点对称，所以这两根直导线的磁场为零，因此N点的磁感应强度大小为．为M点磁感应强度为B+B，安培定则可知，各电流在M点的磁场的方向相同，又因为B=B，与B大小相等，故

BBef

B1

．当撤去导线，其余两根导线在N点磁感应强度的方向都向里，大小为：B1BB21（B；【点睛】此题根据通电导线周围的磁场对称性、方向性，去确定合磁场大小．且离导线越远场强越弱．磁场不但有大小而且方向，方向相同则相加，方向相反则相.16．图所示，框架面积为，框架平面与磁感应强度为B的强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量为_______．使框架绕OO转过60°角，则穿过框架平面的磁通量为________；从初始位置转过90°角则穿过框架面的磁通量_______．BSBS0解析：BS[1]磁量

则框架平面与磁感应强度为B的强磁场方向垂直时，则穿过平面的磁量为BS；[2]若框架绕OO转过60°角，则穿过架平面的磁通量为

cos60°=

12

[3]若初始位转过角，则穿过框架平面的磁通量为0。．如图所示AB两电直导位于同一平面内，电流方向如图中箭头所示，则通电导线在B处生的磁场方向为，电导线B的磁场对通电导线A的用力方向是．垂直纸面向里向左解析：直纸面向里，向左[1]．据右手旋定则得：通电直导线A中处磁场方向，垂直纸面向里．[2]．据左手则可知，通电导线的场对通电导线的用力方向是向左．【点评】右手螺旋定则在应用过程中容易出现错误，要加强练习，增加熟练程度，要注意与右手定则、左手定则的区别．18．球的地磁南极在地理_________极近；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曲（选填弯或不曲）是由于_________选填洛兹或安力）用引起。北弯曲洛伦兹力解析：弯洛兹力[1]．磁场的极在地理北极附近，地磁的北极在地理的南极附近；[2][3]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。19．图所示，框架面积为S，架平面与磁感应强度为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转角则穿过框架平面的磁量为________．BS【解析】解析：

【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Φ=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，磁通量为

BS

．【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

121211211121211211121绕轴转过θ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积．20．“探电磁感应现”的实验中，按如图连接电路，在闭合S瞬发现灵电流计G指针向左偏，则将从中出，电流表指针，滑动变阻器滑片迅速右移，电流表指针，开S，流指_______________填左偏“右”或不偏）从该实验的探究可以得到的结论_．右偏左偏不偏穿过闭合线圈中的磁通量变化则会产生感应电流【解析】在闭合S1瞬间穿过的磁通量增大时灵敏电流计指针向左偏当L2从L1中拔出穿过L1的磁通量减小所以电流表指针向右偏将滑动变阻器滑片迅速解析：偏左不穿闭合线圈中的磁通量变化，则会产生感应电流【解析】在闭合瞬，穿过的通量增大时敏电流计G指针向左偏，当L从L中出穿过的通量减小，所以电流表指针向右偏，将滑动变阻器滑片迅速右移，电路中的电减小，电流变大，穿过L的磁通量增大，所以灵敏电流计G指针向左偏，断开S，路中无电流，穿L的磁通量不变，所以电流表指针不，由上可得出穿过闭合线圈中的磁通量变化，则会产生感应电流．三、解题21．常生活中，磁的应用我们带来方便。例如：在柜门上安“门吸能方便地把柜门关紧；把螺丝刀做成磁性刀头，可以像手一样抓住需要安装的铁螺钉，还能把掉在狭缝中的铁螺钉取出来。请你关注自己的生活，看看还有哪些地方如果应用磁性可以带来方便。写出你的创意，并画出你设计的示意图。解析：解析黑板擦可做成带磁性的，用完后直接吸在黑板上不掉下来；手提包上的磁性扣可把皮包紧贴在一起。22．是三根平行直导线的面图，若它们的电流大小都相同，方向垂直纸面向里。如果AB=BC=CD，A

点的磁感应强度的方向怎样？

解析：平向右根据安培定则，、、三根导线在点的磁感应强度方向分别为竖直向下、水平向右竖直向上，因为AB=BC=CD，所以根导线在点磁感应强度大小相等，则A点的合磁感应强度的方向水平向右。23．图，条形磁体竖直放，一个水平圆环从条形磁体上方位置向运动，先到达磁体上端位置，后到达磁体中部，再到达磁体下端位置，后到达下方L。运过程中，穿过圆环的磁通量如何变化？解析：M到增大，P到减小。回环从到过中，穿过线线的磁感条数增多，则磁通最变大；由N到的过程，线圈包含了所有的内部磁感线及部分外部磁感线，内外磁感线相互抵消；因越到中间外部磁感少；故本过程磁通量是变大的；而P的过程是N到P的过程的相反过，磁通是变小的；→的过程中远离磁铁，磁通量变小。故M到增大，到减小。24．所示的匀强磁场中有个矩形闭合导线框。在下列几种情况下，线框中是否产生感应电流？(1)保线框平面始终与磁感线垂直，线框在场中上下运动（图甲）；(2)保线框平面始终与磁感线垂直，线框在场中左右运动（图乙）；(3)线绕轴线转动（图