高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步基础知识题库(带答案)

高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步基础知识题库

单选题1、已知匝数为n的正方形线框，面积为S，垂直于磁场放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，则穿过该线框的磁通量为（

）A．Φ=nBSB．Φ=BSC．D．答案：B穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关，且当线圈平面与磁场垂直时，有故选B。2、关于热辐射，下列说法不正确的是（）A．物体在室温下辐射的主要成分是波长较短的电磁波B．随着温度的升高，热辐射中波长较短的成分越来越多C．给一块铁块加热，铁块依次呈现暗红、赤红、橘红等颜色D．辐射强度按波长的分布情况随物体温度的变化而有所不同，这是热辐射的一种特性答案：AA．物体在室温下辐射的主要成分是波长较长的电磁波，以不可见的红外线为主，故A错误；B．随着温度的升高，热辐射中波长较短的成分越来越多，故B正确；C．给一块铁块加热，随着温度的升高，热辐射中波长较短的成分越来越多，铁块依次呈现暗红、赤红、橘红等颜色，故C正确；D．辐射强度按波长的分布情况随物体温度的变化而有所不同，这是热辐射的一种特性，故D正确。本题选错误的，故选A。3、下列各场景中闭合线圈里一定产生感应电流的是（）A．彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面，两导线中的电流均增大B．线圈绕平行于匀强磁场的转轴匀速转动C．线圈平面保持与磁感线垂直，在匀强磁场中向右匀速移动D．圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，增大导线中的电流答案：AA．由安培定则可知，线圈中的磁感应强度垂直纸面向外，两导线中的电流均增大，导致线圈中的磁通量增大，线圈里一定产生感应电流，A正确；B．线圈绕平行于匀强磁场的转轴匀速转动过程，穿过线圈中的磁通量始终为零，线圈中没有产生感应电流，B错误；C．线圈平面保持与磁感线垂直，在匀强磁场中向右匀速移动，穿过线圈中的磁通量不变，没有产生感应电流，C错误；D．圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，由对称性可知，穿过线圈中的磁通量始终为零，故增大导线中的电流，线圈中没有产生感应电流，D错误。故选A。4、图中能正确表示通电导线周围磁场或条形磁铁周围磁场的是（）A．B．C．D．答案：AAB．由安培定则可判断，A中电流的磁场正确，故A正确，B错误；CD．条形磁铁外部磁感线从N→S，内部从S→N，故CD错误。故选A。5、在“探究感应电流的规律”实验中，电路连接如图所示，合上开关，让铁芯从副线圈上端静止释放，并穿出线圈，已知铁芯长度与副线圈长度相同，则电流传感器采集到的电流图像是下图中的（

）A．B．C．D．答案：B让铁芯从副线圈上端静止释放，并穿出线圈，铁芯向下速度越来越大，则穿过副线圈的磁通量变化越来越快，线圈中的磁通量先增加后减少因此感应电流会变化方向，感应电流变大，ACD错误，B正确。故选B。6、管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化，将其焊接。焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为（

）A．牛顿B．库仑C．洛伦兹D．法拉第答案：D由题意可知圆管为金属导体，导体内部自成闭合回路，且有电阻，当周围的线圈中产生出交变磁场时，就会在导体内部感应出电流，电流通过电阻要发热。该过程利用的原理是电磁感应现象，其发现者为法拉第，故D正确，ABC错误。故选D。7、我国是世界文明古国之一，在古代书籍中有许多关于物理现象的记载。明代的《三余赘笔》中记述了“吴绫为裳，暗室中力持曳，以手摩之良久，火星直出”。此处所描述的现象属于（

）。A．电磁屏蔽现象B．磁化现象C．静电现象D．摩擦生热现象答案：C“吴绫为裳，暗室中力持曳，以手摩之良久，火星直出”的意思是说用丝绸做成的衣服摩擦，在黑暗中会产生火星，此现象描述的是静电现象。故选C。8、关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是（）A．磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁B．永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的C．不管是磁体产生的磁场还是电流产生的磁场都起源于电荷的运动D．根据安培分子电流假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此任何磁体都不会失去磁性答案：CA．磁与电是紧密联系的，但“磁生电”“电生磁”都有一定的条件，运动的电荷产生磁场，但一个静止的点电荷的周围就没有磁场，故A错误；B．永久磁铁的磁场也是由运动的电荷（分子电流即电子绕原子核的运动形成的电流）产生的，故B错误；C．一切磁现象都来源于电流或运动电荷，不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动，故C正确；D．根据安培分子电流假说可知，磁体内分子电流总是存在的。磁体有磁性的原因是由于磁体内分子电流取向一致造成的，因此磁体内分子电流是存在，但当磁体受到外力击打、加热等条件下将会失去磁性，故D错误。故选C。多选题9、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：ABABD．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。10、关于电磁波，下列说法正确的是（）A．只要有电场和磁场，就能产生电磁波B．电磁波在真空和介质中传播速度不相同C．均匀变化的磁场能够在空间形成电磁波D．赫兹证明了电磁波的存在答案：BDAC．只有周期性变化的电场或磁场才能产生电磁波，若是恒定的电场和磁场不会产生电磁波；若是电场、磁场均匀变化，也不会能产生电磁波，故AC错误；B．电磁波在真空中以光速传播，而电磁波在介质中的传播速度小于其在真空中的传播速度，故B正确；D．赫兹证明了电磁波的存在，故D正确。故选BD。11、在抗击新冠肺炎疫情的战役中，为了发现高危人群中的疑似病人，通常利用红外线测量人体的温度。关于电磁波的应用，下列说法正确的是（）A．红外线、X射线、射线中红外线的波长最短B．银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线C．微波主要用于广播及其他信号的传播D．X射线片可以用于诊断病情，射线可以摧毁病变的细胞答案：CDA．红外线、X射线、射线中红外线的频率最小，波长最长，选项A错误；B．银行的验钞机发出的光是紫外线，家用电器的遥控器发出的是红外线，选项B错误；C．微波不但能加热物体，而且能传播信息，故可以用于通信、广播及其他信号传输，故C正确；D．X射线有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体，γ射线，有极强的穿透能力和很高的能量，可以摧毁病变的细胞，故D正确。故选CD。12、如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为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。在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是（

）A．ab向右运动，同时使减小B．使磁感应强度B减小，角同时也减小C．ab向左运动，同时减小磁感应强度BD．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和角（）答案：ACA．根据磁通量公式ab向右运动，S增大，同时使减小，磁通量增大，一定能产生感应电流，故A正确；B．根据磁通量公式磁感应强度B减小，同时使减小，不能确定磁通量的变化，不一定能产生感应电流，故B错误；C．根据磁通量公式ab向左运动，S减小，同时减小磁感应强度B，磁通量减小，一定能产生感应电流，故C正确；D．根据磁通量公式ab向右运动，S增大，同时增大磁感应强度B和角（），不能确定磁通量的变化，不一定能产生感应电流，故D正确；故选AC。小提示：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流。13、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（

）A．O点的磁感应强度为零B．O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D．将一小磁针置于A′点，静止时N极沿OA′方向答案：BDAB．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。填空题14、电磁波可以在______中传播,电磁波的传播____需要介质。答案：

真空

不[1]电磁波可以在真空中传播；[2]电磁波的传播不需要介质。15、普朗克的假设∶振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的_____。即能的辐射或者吸收只能是______的。这个不可再分的最小能量值ε叫作_____。答案：

整数倍

一份一份

能量子[1]

[2]

[3]

由理论可知，普朗克的假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍,

即能的辐射或者吸收只能是一份一份的。这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。16、定义∶原子的能量是量子化的，这些量子化的能量值叫作_____。答案：能级[1]根据定义可知，原子的能量是量子化的，这些量子化的能量值叫做能级。解答题17、如图所示，将半径分别为R甲＝10cm、R乙＝15cm的单匝圆形线圈甲、乙放在水平面上，且两线圈为同心圆，在线圈甲内加垂直线圈平面向下的磁感应强度为B1＝0.8T的匀强磁场。则：（π取3.14，计算结果保留3位有效数字）（1）若磁场的磁感应强度减小到B2＝0.4T，则穿过两线圈的磁通量的变化量分别为多少；（2）若保持匀强磁场的磁感应强度大小不变，方向转到与竖直方向成30°角，则穿过线圈甲的磁通量的变化量为多少；（3）若保持匀强磁场不变，将线圈乙转过180°角，则穿过线圈乙的磁通量的变化量为多少。答案：（1）1.26×10－2Wb；1.26×10－2Wb；（2）3.37×10－3Wb；（3）5.02×10－2Wb（1）线圈甲面积正好与圆形磁场区域重合，设圆形磁场区域半径为r，则r＝R甲，Φ1＝B1πr2，Φ2＝B2πr2故ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|B2－B1|πr2≈1.26×10－2Wb线圈乙面积大于圆形磁场面积，有磁感线穿过的面积与线圈甲相同，故磁通量的变化量与线圈甲相同。（2）磁场转过30°，线圈甲在垂直磁场方向的投影面积为πr2cos30°，则Φ3＝B1πr2cos30°故ΔΦ1＝|Φ3－Φ1|＝B1πr2（1－cos30°）≈3.37×10－3Wb（3）初状态磁感线从正对读者的一面穿入，线圈转180°后，磁感线从正对读者的一面穿出，故ΔΦ2＝|－B1S－B1S|＝2B1πr2≈5.02×10－2Wb18、如图所示，在通有电流I的长直导线附近有一个矩形线圈ABCD，线圈与导线始终在同一个平面内。线圈在导线的一侧，垂直于导线左右平移时，其中产生了A→B→C→D→A方向的电流。已知距离载流直导线较近的位置磁场较强。请判断：线圈在向哪个方向移动？如果通电导线电流减小，线圈将向哪个方向运动？如果矩形线圈周长不变，由矩形突然变成圆形，在这过程中，线圈中有无感应电流？答案：向左，向左，有选择矩形线圈为研究对象，画出通电直导线一侧的磁感线分布如图磁感线方向垂直纸面向里用“×”表示。已知矩形线圈中感应电流