（新教材适用）高中物理第三章电磁场与电磁波初步测评（A）教科版

第三章测评(A)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.关于磁场的说法,正确的是()A.在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极,指北的磁极叫南极B.磁铁与磁铁之间的相互作用是通过磁场发生的,通电导体与通电导体之间的相互作用是通过电场发生的C.磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质D.磁铁周围只有在磁极与磁极、磁极和电流发生作用时才有磁场答案:C解析:小磁针放在该处静止时北极所指的方向为北极,即指北的磁极叫北极,指南的磁极叫南极,故A错误;磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的,故B错误;磁场和电场一样,也是一种客观存在的特殊物质,故C正确;磁铁的周围存在磁场,在没有磁极与磁极,磁极和电流发生作用时也有磁场,故D错误。2.关于磁场、磁感应强度和磁感线,下列说法正确的是 ()A.磁场中的磁感线有的不能相交,有的能相交B.磁感应强度是只有大小、没有方向的标量C.磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致D.匀强磁场中沿磁感线方向,磁感应强度越来越小答案:C解析:磁场中的磁感线是闭合曲线,不能相交,如果相交,则在交点处存在两个切线方向,存在两个磁场方向,故A错误。磁感应强度是矢量,有大小和方向,故B错误。磁感线上每一点的切线方向跟该点的磁场方向一致,也就是磁感应强度的方向,故C正确。磁感线的疏密程度表示磁感应强度的强弱,匀强磁场中各处的磁感应强度的强弱相同,故D错误。3.关于电场线和磁感线,下列说法正确的是()A.在静电场中,电场线可能相交B.磁感线是虚拟的,电场线是客观存在的C.在用磁感线描绘磁场时,磁感线的疏密表示磁感应强度的大小D.在用电场线描绘电场时,没有电场线的地方电场强度为零答案:C解析:电场线的切线方向即电场强度的方向,电场线不能相交,若相交则会出现两个方向,故A错误。电场线和磁感线都是人们为了形象地描述电场和磁场而引入的线,不是客观存在的,故B错误。磁场的强弱可以利用磁感线的疏密程度来描述,磁场越强,磁感线越密集,故C正确。电场线的疏密代表电场的强弱,故电场线越密的地方场强越强,但没有电场线的地方,电场强度不一定为零,因为不可能把电场线全部画出,故D错误。4.如图所示,N、S两极间的磁场可视为匀强磁场,将一矩形闭合金属线框垂直于磁场方向放置在该磁场中。下列情况线框中能出现感应电流的是()A.线框绕图中竖直轴aa'旋转B.线框绕图中水平轴bb'旋转C.线框沿竖直方向向上平移D.线框沿竖直方向向下平移答案:B解析:由于线框平面开始垂直于磁场方向,磁通量最大,线框绕图中竖直轴aa'旋转时,线框平面始终垂直于磁场方向,磁通量不变,故不会出现感应电流,A错误;线框绕图中水平轴bb'旋转,线框平面与磁场方向的夹角发生改变,所以通过线框平面的磁通量发生改变,故会出现感应电流,B正确;将线框沿竖直方向向上平移或线框沿竖直方向向下平移,线框平面始终垂直于磁场方向,磁通量不变,故不会出现感应电流,C、D错误。5.关于电磁波,下列说法正确的是()A.变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场B.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,法拉第最先用实验证实了电磁波的存在C.电磁波和机械波都依赖于介质才能传播D.各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同答案:D解析:根据麦克斯韦的电磁场理论可知,均匀变化的电场周围产生恒定的磁场,周期性变化的电场周围产生同频率周期性变化的磁场,故A错误。麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹通过电火花实验证实了电磁波的存在,故B错误。电磁波的传播不需要介质,机械波传播需要介质,故C错误。各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同,均为光速,故D正确。6.如图所示各图中,实线表示磁场的磁感线,依图分析磁场中a点的磁感应强度比b点的磁感应强度大的图是 ()答案:AC解析:A中,a点的磁感线比b点的密,故a点的磁感应强度比b点磁感应强度大,故A正确;B中,a点的磁感线比b点的疏,故a点的磁感应强度比b点磁感应强度小,故B错误;C中,a点的磁感线比b点的密,故a点的磁感应强度比b点磁感应强度大,故C正确;D中,所示磁场为匀强磁场,故两点的磁感应强度相等,故D错误。7.彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面,如图,穿过线圈的磁通量不可能为零的是()答案:CD解析:根据安培定则,电流I1在第一象限磁场方向是垂直纸面向里,I2在第一象限磁场方向是垂直纸面向外,所以磁通量可能为零,故A不符合题意;根据安培定则,电流I1在第一象限磁场方向是垂直纸面向外,I2在第一象限磁场方向是垂直纸面向里,所以磁通量可能为零,故B不符合题意;根据安培定则,电流I1在第一象限磁场方向是垂直纸面向里,I2在第一象限磁场方向是垂直纸面向里,所以磁通量不可能为零,故C符合题意;根据安培定则,电流I1在第一象限磁场方向是垂直纸面向外,I2在第一象限磁场方向是垂直纸面向外,所以磁通量不可能为零,故D符合题意。8.在匀强磁场中某处P放一个长度为L=20cm,通电电流I=1A的直导线,测得它受到的安培力F=1.0N,则P处磁感应强度可能为()A.7T B.0.2TC.0.05T D.5T答案:AD解析:当通电导线垂直放入磁场中时,由安培力的公式F=BIL得B=FIL=1若电流的方向与磁场的方向不垂直,则F=BILsinθ可知此时磁感应强度一定大于5T。故A、D正确,B、C错误。二、实验题(本题共2小题,共18分)9.(8分)电磁感应现象是英国物理学家首先发现的。探究这个现象应选用如图中[选填“(a)”或“(b)”]所示的装置进行实验。

(a)(b)答案:法拉第(a)解析:在题图(a)中,因动而生电,故是电磁感应现象,利用该现象可制成发电机。在题图(b)中,因通电而运动,是通电导线受到力的作用,是电动机的制作原理。10.(10分)某同学利用图示装置研究电磁感应现象中感应电流的方向。试回答下列问题:(1)将图中所缺的导线补接完整。(2)根据图示装置,请说出能产生感应电流的几种做法(至少两种)。①

;

②

。

答案:(1)如图所示(2)①开关闭合情况下,线圈A插入线圈B、线圈A从线圈B中拔出②开关闭合情况下,变阻器滑片快速移动或插入铁芯、拔出铁芯解析:(1)用实线代替导线将图中所缺的导线补接完整,如图所示。(2)在实验中分别研究开关断开、闭合,线圈A插入线圈B、线圈A从线圈B中拔出,变阻器滑片快速移动,插入铁芯、拔出铁芯等情况下达到穿过闭合回路磁通量发生变化的目的,从而产生感应电流。三、计算题(本题共3小题,共42分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11.(12分)电视机的遥控器发出频率为2.5×1013Hz的红外线,传到3m远的电视遥控接收装置,需要多长时间?在这个距离中有多少个波长?(已知红外线在空气中的速度为3×108m/s)答案:1×108s2.5×105解析:(1)红外线在空气中传播可认为匀速传播,所以有s=vt故红外线传到3m远的电视遥控接收装置,需要时间t=sv=33×10(2)根据c=λf,红外线的波长λ=cf=3×1082.设在这个距离中有n个波长,故n=sλ=31.2×112.(14分)如图所示,一长为L的导线围成正方形闭合线圈,放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,线圈平面与磁场方向的夹角为θ。(1)求穿过该线圈的磁通量Φ。(2)不改变磁场的磁感应强度大小,只改变磁场的磁感应强度方向以及线圈的形状,求穿过线圈磁通量的最大值Φm。答案:(1)BL2sin解析:(1)此时穿过线圈平面的磁通量为Φ=BL42sinθ=(2)在不改变磁场的磁感应强度大小的情况下,当线圈为圆形,线圈平面和磁场垂直时,磁通量最大,此时最大面积为S'=πL则最大值Φm=BS'=BL13.(16分)如图所示,有一个垂直纸面向里的匀强磁场B=0.8T,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半径为10cm,现于纸面内先后放上a、b两个圆形单匝线圈,圆心均在O处,a线圈半径为10cm,b线圈半径为15cm。问:(1)在B减为0.4T的过程中,穿过a和b的磁通量分别改变多少?(2)磁感应强度B大小不变,方向绕直径转过60°过程中,a线圈中磁通量改变多少?(3)磁感应强度B大小、方向均不变,线圈a绕直径转过180°过程中,a线圈中磁通量改变了多少?答案:(1)均改变4π×103Wb(2)4π×103Wb(3)1.6π×102Wb解析:(1)磁场的面积为S=πr2=0.01π,故A和B线圈的有效面积均为0.01