粤教版高中物理必修第三册专练4含答案

专练四　电磁现象

1．下列对磁感线的描述正确的是(　　)

A．磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止

B．磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向

C．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向螺线管的南极

D．通电直导线的磁感线分布是以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆

【答案】B

【解析】磁感线在磁体的外部从磁体的N极到S极，在内部由S极到N极，A错误；磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，B正确；自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向与螺线管内部磁感线方向相同，即指向螺线管的N极，C错误；根据安培定则可知，直线电流周围磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆，且这些同心圆都在跟导线垂直的平面上，但不是等间距同心圆，故D错误．

2．以下几种情况能产生电磁波的是(　　)

A．稳定的电场 B．稳定的磁场

C．均匀变化的电场 D．周期性变化的磁场

【答案】D

【解析】稳定的电场不能产生磁场，则不能产生电磁波，A错误；稳定的磁场不能产生电场，则不能产生电磁波，B错误；均匀变化的电场产生稳定的磁场，而稳定的磁场不能产生电场，则不能产生电磁波，C错误；周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，可以产生电磁波，D正确．

3．关于电磁波，下列说法中正确的是(　　)

A．电磁波不能在介质中传播，只能在真空中传播

B．只要有变化的电场，就一定能产生电磁波

C．电磁波在真空中传播时，频率和波长的乘积是一个恒量

D．振荡电路的频率越低，发射电磁波的本领越大

【答案】C

【解析】电磁波既可以在介质中传播，又可以在真空中传播，A错误；当电场均匀变化时就不能产生电磁波，B错误；根据c＝λf，知电磁波在真空中传播时，频率f 和波长λ 的乘积是一个恒量，等于真空中的光速，C正确；理论的研究证明，振荡电路向外界辐射能量的本领，即单位时间内辐射出去的能量，与频率的四次方成正比．频率越高，发射电磁波的本领越大，D错误．

4．国际非电离辐射防护委员会规定，高铁产生的磁场辐射的安全标准为100 μT以下．则用国际单位制的基本单位表示磁感应强度正确的是(　　)

A．1 T＝1 kg·m2/A B．1 T＝1 kg/(A·s)

C．1 T＝1 N/(A·m) D．1 T＝1 kg/(A·s2)

【答案】D

【解析】根据B＝，可得磁感应强度的单位是N/(A·m)，但N不是国际单位制基本单位，又由F＝ma，可得1 N＝1 kg·m/s2 ，联立可得1 T＝1 kg/(A·s2)．故A、B、C错误，D正确．

5．下列说法正确的是(　　)

A．一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关

B．冷的物体只吸收电磁波

C．能量子的能量不是任意的，其大小与电磁波的频率成正比ε＝hν

D．在黑体辐射实验中，随温度升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动

【答案】C

【解析】一般物体辐射电磁波的情况与温度有关，与材料的种类及表面情况有关，故A错误；一切物体不仅吸收电磁波，同时也在向外辐射电磁波，故B错误；根据量子化的理论，能量子的能量不是任意的，其大小与电磁波的频率成正比，即ε＝hν，故C正确；根据量子化的理论，黑体辐射随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加，且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故D错误．

6．如图，四根导线分布在圆平面内，AC、BD是圆的直径且互成60°，O为圆心，导线所通电流方向如图中所示．已知每条导线在O点磁感应强度大小为B0，则圆心O处磁感应强度的大小和方向为(　　)

A．大小为零 B．大小2B0，方向水平向左

C．大小2B0，方向水平向右 D．大小2B0，方向水平向右

【答案】C

【解析】根据右手定则，每根通电导线在中心O点产生磁场的磁感应强度的方向如图所示，由平行四边形定则可知B＝2×2B0cos 30°＝2B0，方向水平向右，C正确．

7．下列选项中通电直导线周围磁感线分布正确的是(　　)

　　　　A　　　　　　　　　　B　　　　　　　　　C　　　　　　　　D

【答案】A

【解析】根据安培定则可知，通电指导线周围磁感线是以导线为圆心的同心圆，俯视看，当电流向上时，磁感线为逆时针方向，当电流向下时，磁感线为顺时针方向．故选A．

8．在一根电流随时间均匀增大的长直导线周围存在(　　)

A．恒定的匀强磁场 B．恒定的非匀强磁场

C．随时间变化的匀强磁场 D．随时间变化的非匀强磁场

【答案】D

【解析】通电直导线产生的磁场是非匀强磁场，并且磁场与电流相对应，电流随时间均匀增强，磁场随时间也均匀增强，所以在一根电流随时间均匀增大的长直导线周围存在随时间变化的非匀强磁场．故选D．

9．如图为条形磁铁周围的磁感线，磁场中有a、b两点．下列说法正确的是(　　)

A．a点的磁感应强度小于b点的磁感应强度

B．磁铁的磁感线起始于磁铁的N极，终止于磁铁的S极

C．图中的磁感线是真实存在的

D．a、b两点的磁感应强度方向相同

【答案】A

【解析】磁感线的疏密反映磁感应强度的大小，b点的磁感线较密，故b点的磁感应强度大于a点，故A正确；磁感线闭合不相交，在磁铁外部磁感线从N极指向S极，在磁铁内部，从S极指向N极，故B错误；磁感线是为了形象描述磁场分布情况人为引入的，客观不存在，故C错误；磁感应强度方向沿磁感线所在位置的切线方向，故a、b两点的磁感应强度方向不相同，故D错误．

10．下列说法正确的是(　　)

A．由B＝可知，磁场中某点磁感应强度B与磁场力F成正比，与电流元IL成反比

B．根据公式F＝k可知，当两个电荷之间的距离趋近于零时库仑力变得无限大

C．磁感线与电场线一样都是假想的，且不相交、不相切

D．根据公式UAB＝可知，若将电荷量为1 C的正电荷，从A点移动到B点克服场力做功1 J ，则A、B 两点的电势差为1 V

【答案】C

【解析】磁场中某点磁感应强度B由磁场本身决定，与磁场力F和电流元IL无关，故A错误；库仑定律适用于点电荷，当两个电荷之间的距离趋近于零时不能再视为点电荷，库仑定律不再适用，此时库仑力不是无限大，故B错误；磁感线与电场线一样都是为了方便研究假想的，由于某一点的磁场和电场方向是确定的，所以电场线和磁场线不相交不相切，故C正确；若将电荷量为1 C的正电荷，从A点移动到B点克服场力做功1 J，电场力做功为－1 J，则A、B 两点的电势差为－1 V，故D错误．

11．下列选项中关于产生感应电流的说法，正确的是(　　)

A．甲中磁铁靠近有缺口的铝环时，铝环中会产生感应电流

B．乙中金属线框ABCD平行于通有恒定电流的长直导线上下移动时，线框中会产生感应电流

C．丙中两平行金属棒在金属导轨上沿反方向运动时，整个回路会产生感应电流

D．丁中闭合金属框在匀强磁场中匀速运动时，金属框中会产生感应电流

【答案】C

【解析】磁铁靠近有缺口的铝环时，铝环中会产生感应电动势，但由于电路不闭合，所以不能产生感应电流，故A错误；金属线框ABCD平行于通有恒定电流的长直导线上下移动时，线框中的磁通量不会发生变化，所以不会产生感应电流，故B错误；两平行金属棒在金属导轨上沿反方向运动时，整个回路的面积不断增大，通过回路的磁通量不断增大，所以会产生感应电流，故C正确；闭合金属框在匀强磁场中匀速运动时，金属框中的磁通量不发生变化，所以不会产生感应电流，故D错误．

12．如图所示，匝数为n、面积为S的线圈平面与水平面的夹角θ＝60°，线圈处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．若线圈以cd为轴顺时针转过120°角，则此过程中线圈的磁通量的变化量大小为(　　)

A．BS  B．BS

C．nBS  D．nBS

【答案】B

【解析】当匝数为n、面积为S的线圈平面与水平面的夹角θ＝60°时，穿过线圈的磁通量大小为Φ1＝BScos 60°＝BS，若线圈以cd为轴顺时针转过120°角时，穿过线圈的磁通量大小Φ2＝BS，由图可知，当线圈以cd为轴顺时针转过120°角时，穿过线圈的磁通量的方向与开始时穿过线圈的磁通量的方向相反，所以磁通量的变化量为|ΔΦ|＝Φ1＋Φ2＝BS．A、C、D错误，B正确．

13．如图，线圈面积为S，线圈平面与磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直，则穿过线圈的磁通量是多少？若线圈绕OO＇转过60°角，则穿过线圈的磁通量是多少？若从初始位置转过90°角，则穿过线圈的磁通量是多少？

【答案】BS　 BS　0

【解析】线圈平面与磁场方向垂直时，则穿过线圈的磁通量是Φ1＝BS，

若线圈绕OO′转过60°角，则穿过线圈的磁通量是Φ2＝BScos 60°＝BS，

若从初始位置转过90°角，线圈与磁场方向平行，则穿过线圈的磁通量是Φ3＝0．

14．可见光波长的大致范围是400～760 nm．400 nm 、760 nm 电磁辐射的能量子ε 的值是多少？

【答案】4.97×10－19 J　 2.62×10－19 J

【解析】由能量子ε＝hν＝h计算可得，400 nm电磁辐射的能量子为

ε1＝h＝ J＝4.97×10－19 J．

760 nm电磁辐射的能量子为

ε2＝h＝ J＝2.62×10－19 J．