江苏省包场高级中学物理第十三章 电磁感应与电磁波专题试卷
一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)
1.取两个完全相同的长导线,用其中一根绕成如图(a)所示的螺线管,当该螺线管中通以电流强度为I的电流时,测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B,若将另一根长导线对折后绕成如图(b)所示的螺线管,并通以电流强度也为I的电流时,则在螺线管内中部的磁感应强度大小为( )
A.0 【答案】A 【解析】
试题分析:乙为双绕线圈,两股导线产生的磁场相互抵消,管内磁感应强度为零,故A正确.
考点:磁场的叠加
名师点睛:本题比较简单,考查了通电螺线管周围的磁场,弄清两图中电流以及导线的绕法的异同即可正确解答本题.
B.0.5B
C.B
D.2 B
2.如图所示,匀强磁场中有一圆形闭合线圈,线圈平面与磁感线平行,能使线圈中产生感应电流的应是下述运动中的哪一种( )
A.线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动 B.线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动 C.线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转 D.线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A.线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故A错误.
B.线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故B错误.
C.线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故C错误.
D.线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转时,磁通量从无到有发生变化,线圈中有感应电流产生;故D正确. 故选D. 【点睛】
感应电流产生的条件有两个:一是线圈要闭合;二是磁通量发生变化.
3.如图所示为六根与水平面平行的导线的横截面示意图,导线分布在正六边形的六个角,导线所通电流方向已在图中标出。已知每条导线在O点磁感应强度大小为B0,则正六边形中心O处磁感应强度的大小和方向( )
A.大小为零
B.大小2B0,方向沿x轴负方向 C.大小4B0,方向沿x轴正方向 D.大小4B0,方向沿y轴正方向 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
根据磁场的叠加原理,将最右面电流向里的导线在O点产生的磁场与最左面电流向外的导线在O点产生的磁场进行合成,则这两根导线的合磁感应强度为B1;
同理,将左上方电流向外的导线在O点产生的磁场与右下方电流向里的导线在O点产生的磁场进行合成,则这两根导线的合磁感应强度为B2;
将右上方电流向里的导线在O点产生的磁场与左下方电流向外的导线在O点产生的磁场进行合成,则这两根导线的合磁感应强度为B3。 如图所示:
根据磁场叠加原理可知
B1?B2?B3?2B0
由几何关系可知B2与B3的夹角为120°,故将B2与B3合成,则它们的合磁感应强度大小也为2B0,方向与B1的方向相同,最后将其与B1合成,可得正六边形中心处磁感应强度大小为4 B0,方向沿y轴正方向. 选项D正确,ABC错误。 故选D。
4.如下左图所示,足够长的直线ab靠近通电螺线管,与螺线管平行.用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B,在计算机屏幕上显示的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】C 【解析】
试题分析:通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁,根据磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小.
解:通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁,因此根据磁感线的分布,再由磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小可知,
因为ab线段的长度大于通电螺线管的长度,由条形磁铁磁感线的分布,可知应该选C,如果ab线段的长度小于通电螺线管的长度,则应该选B. 由于足够长的直线ab,故C选项正确,ABD错误; 故选C
点评:考查通电螺线管周围磁场的分布,及磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小,本题较简单但会出错.
5.如图,在直角三角形ACD区域的C、D两点分别固定着两根垂直纸面的长直导线,导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流,∠A=90?,∠C=30?,E是CD边的中点,此时E点的磁感应强度大小为B,若仅将D处的导线平移至A处,则E点的磁感应强度( )
A.大小仍为B,方向垂直于AC向上 B.大小为C.大小为3B,方向垂直于AC向下 23B,方向垂直于AC向上 2D.大小为3B,方向垂直于AC向下 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
根据对称性C、D两点分别固定着两根垂直纸面的长直导线在E点产生的磁感应强度
B0?由几何关系可知
B 2AE=CE=DE
所以若仅将D处的导线平移至A处在E处产生的磁感应强度仍为B0,如图所示
仅将D处的导线平移至A处,则E点的磁感应强度为
B??2B0cos30??方向垂直于AC向下。
3B 2A.大小仍为B,方向垂直于AC向上 与上述结论不相符,故A错误; B.大小为C.大小为3B,方向垂直于AC向下 与上述结论相符,故B正确; 23B,方向垂直于AC向上 与上述结论不相符,故C错误; 2D.大小为3B,方向垂直于AC向下 与上述结论不相符,故D错误; 故选B。
6.正三角形ABC在纸面内,在顶点B、C处分别有垂直纸面的长直导线,通有方向如图所示、大小相等的电流,正方形abcd也在纸面内,A点为正方形对角线的交点,ac连线与BC平行,要使A点处的磁感应强度为零,可行的措施是
A.在a点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外 B.在b点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里 C.在c点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外 D.在d点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里 【答案】A 【解析】