2022—2023学年高二粤教版（2019）必修第三册 第六章 电磁现象与电磁波 单元检测卷2（含解析）

2022—2023学年高二粤教版（2019）必修第三册

第六章 电磁现象与电磁波 单元检测卷2（含解析）

一、单选题（共28分）

1．电视机是常见的家用电器，电视机在换台时，电视机遥控板发射的是（　　）

A．电流 B．电子 C．声波 D．电磁波

2．如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路，在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是（　　）

A．线圈不动，磁铁插入线圈时

B．磁铁插在线圈内不动

C．线圈不动，磁铁拔出线圈时

D．磁铁和线圈相对移动时

3．如图，在磁感应强度为的匀强磁场中，两长直导线、垂直于纸面固定在直角三角形的顶点、处，是的中点。当两导线中均通有方向垂直纸面向外的电流时，点的磁感应强度为零。已知通电长直导线在周围某点产生磁场的磁感应强度大小与电流成正比、与该点到直导线的距离成反比。若将导线中的电流方向改为垂直纸面向里，则点的磁感应强度（　　）

A．方向垂直向上，大小为 B．方向垂直向上，大小为

C．方向垂直向下，大小为 D．方向垂直向下，大小为

4．下列说法中正确的是（　　）

A．磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度l、通过的电流I乘积的比值，即B＝

B．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小与方向无关

C．通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零

D．通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向

5．1820年4月，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。已知通电长直导线周围某点的磁感应强度，即磁感应强度B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比。如图所示，两根平行长直导线相距为，分别通以大小不等、方向相同的电流，已知规定磁场方向垂直纸面向里为正，在区间内磁感强度B随x变化的图线可能是图中的（　　）

A． B． 

C． D．

6．已知通电长直导线在周围某点产生的磁感应强度大小为，即磁感应强度大小B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比。如图所示，两根平行长直导线M、N相距为2x0，长直导线M中通以大小为I0、方向竖直向上的电流，P，O、Q为同一水平线上间距相等的三个点，其中O点到直导线M、N的距离相等。已知O处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里，P处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外。下列说法正确的是（　　）

A．长直导线N中通以大小为I0、方向竖直向上的电流；Q处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里

B．长直导线N中通以大小为2I0、方向竖直向上的电流；Q处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里

C．长直导线N中通以大小为I0、方向竖直向下的电流；Q处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外

D．长直导线N中通以大小为2I0、方向竖直向下的电流；Q处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外

7．下列关于磁场的说法，正确的是（　　）

A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质

B．磁体与磁体之间是直接发生作用的

C．磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的

D．磁场只能由磁体产生，电流不能产生磁场

二、多选题（共12分）

8．下列说法中正确的是（　　）

A．只要导体相对磁场运动,导体中就一定会产生感应电流

B．只要穿过闭合导体回路的磁通量不为零,导体回路中就一定会产生感应电流

C．闭合导体回路在磁场中做切割磁感线运动,导体回路中不一定会产生感应电流

D．只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,导体回路中就一定会产生感应电流

9．关于试探电荷和电流元，下列说法正确的是（　　）

A．试探电荷在电场中一定受到电场力的作用，电场力与所带电荷量的比值定义为电场强度的大小

B．试探电荷所受电场力的方向与电场方向相同或相反

C．电流元在磁场中一定受到磁场力的作用，磁场力与该段通电导线的长度和电流乘积的比值定义为磁感应强度的大小

D．电流元在磁场中所受磁场力的方向与磁场方向相同或相反

10．以下关于波的认识，哪些是正确的（　　）

A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的折射原理

B．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的

C．雷达的工作原理是利用波的折射

D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象

三、实验题（共15分）

11．（1）如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置：

①如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将________偏转（填“向左”“向右”或 “不”）；

②连好电路后，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是________；

A．插入铁芯        B．拔出A线圈

C．变阻器的滑片向左滑动        D．断开开关S瞬间

（2）G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图（1）中所示，即电流从电流表G的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图（2）中的条形磁铁的运动方向是向________（填“上”“下”）；图（3）中电流表指针应________（填“向左”“向右”）偏转；图（4）中的条形磁铁下端为________极（填“N”，“S”）。

12．如图所示的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向，其中L1为原线圈，L2为副线圈，G为灵敏电流计。

(1)为探究感应电流产生的条件，在给出的实物图中，将实验仪器连成完整的实验电路_______；

(2)按第(1)问中的电路进行实验，如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将L1线圈迅速插入L2线圈中，电流计指针将________偏转（填“向左”“向右”或“不”）；

(3)电磁感应现象产生的原因是穿过线圈__（填“L1”或“L2”）的____发生变化了。

(4)将灵敏电流计连接在直流电路中时的偏转情况如图（1）中所示。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图（2）中的条形磁铁的运动方向是向________（填“上”或“下”）；

四、解答题（共45分）

13．已知通电的长直导线在周围空间某位置产生磁场的磁感应强度大小为B=k，其中I为电流强度，r为该位置到长直导线的距离，k为常数。如图所示，现有通电的两根长直导线分别固定在正方体abcd-efgh的两条边dh和hg上，彼此绝缘，电流方向分别由d流向h、由h流向g，dh中电流是hg中电流大小的一半，dh中的电流在c点产生的磁感应强度为B0。不计导线的粗细，求a、c、e三点的磁感应强度的大小。

14．某广播电台的发射功率为25kW，发射的是在空气中波长为187.5m的电磁波，则：（普朗克常量，光速）

（1）该电台每秒从天线发射多少个能量子？

（2）若发射的能量子在以天线为球心的同一球面上的分布视为均匀的，求在离天线2.5km处，直径为2m的球状天线每秒接收的能量子数以及接收功率。

15．如图，自然界中有电场、磁场、重力场等多种场，这些场有什么共同点呢?

16．在匀强磁场中，一根长L=0.4m的通电导线中的电流为20A，这条导线与磁场方向垂直时，所受的磁场力为0.016N。

（1）求磁感应强度的大小B；

（2）若磁场区域的面积是S=0.10m2，计算通过该面积的磁通量。

参考答案

1．D

【解析】

【详解】

电视机在换台时，电视机遥控板发射的是电磁波（具体而言是红外线）。故选D。

2．B

【解析】

【详解】

ACD．只要是线圈中的磁通量发生变化，回路中就会由感应电流，指针便会偏转。在线圈不动磁铁插入拔出过程中、磁铁和线圈相对移动的过程中磁通量均发生变化，都有感应电流产生，则电流表指针都能发生偏转，故ACD错误；

B．磁铁放在螺线管中不动时，线圈中的磁通量不发生变化，无感应电流产生，电流表指针不发生偏转，故B正确。

故选B。

3．B

【解析】

【详解】

设导线中的电流在点处产生的磁场的磁感应强度为，则导线中的电流在点处产生的磁场的磁感应强度为，根据安培定则导线和导线中在点的磁感应强度的分别水平向右和竖直向下，则由点的磁感应强度为零，可知

得到

由几何关系可知，匀强磁场的方向沿由指向A，当将导线中的电流方向反向后，根据安培定则导线和导线中在点的磁感应强度的都垂直于AD斜向上，、中电流在点的磁感应强度方向相同均垂直向上，所以点的磁感应强度为

解得

由几何关系可知，合磁场方向竖直向上，选项B正确。故选B．

4．B

【解析】

【详解】

A．通过电流元垂直放置于磁场中所受磁场力与电流元的比值来定义磁感应强度，要注意该定义式的条件。故A错误；

B．某处磁感应强度的大小和方向只与场强本身有关，跟放在磁场中的通电导线受力的大小与方向无关，故B正确；

C．通电导线在某点不受磁场力的作用，可能是导线的方向与磁场的方向平行，该点的磁感应强度不一定为零。故C错误；

D．根据左手定则可知，磁感应强度的方向与安培力的方向垂直。故D错误。

故选B。

5．A

【解析】

【分析】

【详解】

由安培定则可知，左侧导线中的电流在该导线右侧产生的磁场的方向向里，而右侧导线中的电流在该导线左侧产生的磁场的方向向外，故在区间内磁场方向先为正后为负。根据通电长直导线周围某点磁感应强度

和

可知，在的位置磁场方向为正方向，故A正确，BCD错误。

故选A。

6．D

【解析】

【详解】

设导线N中电流为I，磁场垂直纸面向里为正方向，根据安培定则，M中电流在O处磁场方向为垂直纸面向里，根据

即

解得

则

N中电流在O点磁场方向垂直纸面向里，根据安培定则，N中电流方向竖直向下

在P处，根据安培定则，M中电流在P处磁场方向为垂直纸面向外，N中电流在P点磁场方向垂直纸面向里，则

即

解得

分析可得，P处距离导线M为，Q处距离导线N为

在Q处，根据安培定则，M中电流在Q处磁场方向为垂直纸面向里，N中电流在Q点磁场方向垂直纸面向外，则Q处的磁感应强度

即Q处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外

故选D。

7．A

【解析】

【详解】

A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质，选项A正确；

B．磁体与磁体之间是通过磁场发生作用的，选项B错误；

C．磁场是客观存在的物质，不是为了解释磁极间相互作用而人为规定的，选项C错误；

D．磁体和电流都能产生磁场，选项D错误。

故选A。

8．CD

【解析】

【详解】

A．一段导体在磁场中做切割磁感线运动，若这段导体不是闭合电路的一部分，就不会产生感应电流，A错误；

B．穿过闭合导体回路的磁通量发生变化才能产生感应电流，而穿过闭合导体回路的磁通量不为零，磁通量不一定变化，所以导体回路中就不一定会产生感应电流，B错误；

C．闭合导体回路整体在磁场中做切割磁感线运动，导体回路中不会产生感应电流，闭合导体回路部分在磁场中做切割磁感线运动，导体回路中会产生感应电流，C正确；

D．只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,导体回路中就一定会产生感应电流，D正确。

故选CD。

9．AB

【解析】

【详解】

A．试探电荷在电场中一定受到电场力的作用，电场力与所带电荷量的比值定义为电场强度的大小，选项A正确；

B．正的试探电荷所受电场力的方向与电场方向相同，负的试探电荷所受电场力的方向与电场方向相反，选项B正确；

C．电流元与磁场方向不平行时在磁场中会受到磁场力的作用，电流元所受的最大的磁场力与该段通电导线的长度和电流乘积的比值定义为磁感应强度的大小，选项C错误；

D．电流元在磁场中所受磁场力的方向与磁场方向垂直，选项D错误。

故选AB。

10．BD

【解析】

【详解】

A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理，选项A错误；

B．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的，选项B正确；

C．雷达的工作原理是利用波的反射，选项C错误；

D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象，选项D正确。

故选BD。

11．     向右     BD     下     向右     S

【解析】

【分析】

【详解】

（1）①[1]已知闭合开关瞬间，A线圈中的磁通量增加，产生的感应电流使灵敏电流计的指针向右偏转，可知磁通量增加时，灵敏电流计的指针向右偏转；当开关闭合后，将A线圈迅速插入B线圈中时，B线圈中的磁通量增加，所以产生的感应电流也应使灵敏电流计的指针向右偏转；

②[2] A．要使灵敏电流计的指针向左偏转，根据楞次定律知，磁通量应减小。插入铁芯时，B线圈中的磁通量增加，A错误；

B．拔出A线圈时，B线圈中的磁通量减小，B正确；

C．变阻器的滑片向左滑动时，电流增大，B线圈中的磁通量增大，C错误；

D．断开开关S瞬间，电流减小，B线圈中的磁通量减小，D正确。

故选BD。

（2）[3]图（2）中指针向左偏，可知感应电流的方向是顺时针（俯视），感应电流的磁场方向向下，条形磁铁的磁场方向向上，由楞次定律可知，磁通量增加，条形磁铁向下插入；

[4]图（3）中条形磁铁N极向下运动，线圈中为向下磁通量增大，感应电流方向应为逆时针方向，电流表指针向右偏转；

[5]图（4）中可知指针向右偏，则感应电流的方向逆时针（俯视），由安培定则可知，感应电流的磁场方向向上，条形磁铁向上拔出，即磁通量减小，由楞次定律可知，条形磁铁的磁场方向应该向上，所以条形磁铁上端为N极，下端为S极。

12．          向右     L2     磁通量     下

【解析】

【详解】

(1)[1]电路图如图所示。

(2)[2]闭合开关瞬间，相当于磁通量突然增大，而将L1线圈迅速插入L2线圈中，也是磁通量突然增大，因此电流偏转方向与闭合开关瞬间相同，即向右偏转。

(3)[3][4]电磁感应现象产生的原因是穿过线圈L2的磁通量在增大。

(4)[5]由图（1）可知，电流从左侧流进灵敏电流计，则电流计向左偏转。而图（2）中电流计也向左偏转，说明感应电流也是从左侧流入，即螺线管的电流方向从上往下看为顺时针方向，则用右手判断，感应磁场方向下。由于磁铁产生的磁感线方向向上，根据楞次定律可判断，磁铁向下移动。

13．；；

【解析】

【详解】

由题意可得，dh导线到a、c、e三点距离相等，则dh中的电流在a、c、e三点产生的磁感应强度均为B0，由安培定则得方向分别沿着ab、bc、ef；由于dh中电流是hg中电流大小的一半，则hg 在c、e两点产生的磁感应强度均为2B0，由安培定则得方向分别沿着bc、ea；hg 到a点的距离为，则hg 在a点产生的磁感应强度为，方向沿着aehd平面且垂直于ha；则合场强分别为

14．（1）；（2）

【解析】

【详解】

（1）每份能量子的能量为

电台每秒发射的能量子数为

解得

（2）以电台天线为球心，半径为的球面积为

直径为2m的球状天线接收能量子的有效面积为

设球状天线每秒接收的能量子数为，则有

球状天线每秒接收的能量子的接收功率为

解得

15．见解析

【解析】

【分析】

【详解】

这些场都看不见、摸不着，不是由实物粒子组成，但都是客观存在的物质，都对放入其中的物体有力的作用。

16．（1）2×10-3T；（2）2×10-4Wb

【解析】

【详解】

（1）根据

F=BIL

可得

（2）通过该面积的磁通量