高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试与练习（word解析
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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．如图为两组同心闭合线圈的俯视图，若内线圈通有图示的I1方向的电流，则当I1增大时外线圈中的感应电流I2的方向及I2受到的安培力F的方向分别是( )
A．I2顺时针方向，F沿半径指向圆心 B．I2顺时针方向，F沿半径背离圆心向外 C．I2逆时针方向，F沿半径指向圆心 D．I2逆时针方向，F沿半径背离圆心向外 【答案】D 【解析】 【详解】
如图内线圈的电流方向为顺时针方向，由安培定则分析得知，外线圈中磁通量方向向里，当I1增大时，穿过外线圈的磁通量增大，根据楞次定律判断外线圈中的感应电流I2的方向为逆时针，外线圈所在处磁场方向向外。根据左手定则分析得到：I2受到的安培力F方向是沿半径背离圆心向外．所以D正确，ABC错误。
2．当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时北极指向读者的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A、通电直导线电流从左向右，根据右手螺旋定则，则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针静止时北极背离读者，故A错误；
B、如图所示，根据右手螺旋定则，磁场的方向逆时针（从上向下看），因此小磁针静止时北极背离读者，故B错误；
C、环形导线的电流方向如图所示，根据右手螺旋定则，则有小磁针所处的位置磁场方向垂
直纸面向外，所以小磁针静止时北极指向读者，故C正确；
D、根据右手螺旋定则，结合电流的方向，则通电螺线管的内部磁场方向，由右向左，则小磁针的静止时北极指向左，故D错误；
3．降噪耳机越来越受到年轻人的喜爱．某型号降噪耳机工作原理如图所示，降噪过程包括如下几个环节：首先，由安置于耳机内的微型麦克风采集耳朵能听到的环境中的中、低频噪声（比如 100Hz～1000Hz）；接下来，将噪声信号传至降噪电路，降噪电路对环境噪声进行实时分析、运算等处理工作；在降噪电路处理完成后，通过扬声器向外发出与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声；最后，我们的耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消失了．对于该降噪耳机的下述说法中，正确的有
A．该耳机正常使用时，降噪电路发出的声波与周围环境的噪声能够完全抵消 B．该耳机正常使用时，该降噪耳机能够消除来自周围环境中所有频率的噪声 C．如果降噪电路能处理的噪声频谱宽度变小，则该耳机降噪效果一定会更好 D．如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢，则耳机使用者可能会听到更强的噪声 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
AB．因周围环境产生的噪声频率在100Hz～1000Hz范围之内，而降噪电路只能发出某一种与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声，所以降噪电路发出的声波与周围环境的噪声不能够完全抵消，即不能完全消除来自周围环境中所有频率的噪声，选项AB错误； C．如果降噪电路能处理的噪声频谱宽度变大，则该耳机降噪效果一定会更好，选项C错误；
D．如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢，则在降噪电路处理完成后，通过扬声器可能会向外发出与噪声相位相同、振幅相同的声波来加强噪声，则耳机使用者可能会听到更强的噪声，选项D正确； 故选D.
4．已知通电长直导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度大小B0与通电导线中的电流强度I成正比，与该点到通电导线的距离r成反比，即B0?kI，式中k为比例系数。现有r两条相距为L的通电长直导线a和b平行放置，空间中存在平行于图示的菱形PbQa的匀强磁场（图中未画出）。已知菱形PbQa的边长也为L，当导线a和b中通以大小相等、方
向如图所示的电流I时，P点处的磁感应强度恰好为零。则下列说法正确的是（ ）
A．Q点处的磁感应强度大小为kI LB．匀强磁场的方向从P点指向Q点，大小为
2kI LI LD．两导线连线中点处的磁感应强
C．匀强磁场的方向从Q点指向P点，大小为2k度大小为3k【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
I L由题意知每股电流在P点处产生的磁场的磁感应强度大小为
B?kI， L由安培定则知导线a和b中的电流在P点处产生的磁场的磁感应强度方向分别垂直Pa和Pb。
BC．由平行四边形定则知匀强磁场的磁感应强度方向应由P点指向Q点，且大小为k才能使P点处的合磁感应强度恰为零，B、C项错误； A．同理可知Q点处的磁感应强度也为零，A项错误； D．由于两导线连线中点到两导线的距离均为大小均为2k故选D。
I，LL，两导线在该处产生的磁感应强度加倍，2II，合磁感应强度的大小为3k，D项正确。 LL
5．2024年被称为5G元年，这一年全球很多国家开通了5G网络。5G网络使用的无线电波通信频率是在3.0GHz以上的超高频段和极高频段，比目前4G通信频率在0.3GHz~3.0GHz
间的特高频段网络拥有更大的带宽和更快的传输速率。下列说法正确的是（ ） A．4G信号是横波，5G信号是纵波 B．4G信号和5G信号相遇能产生干涉现象
C．5G信号比4G信号波长更长，相同时间传递的信息量更大
D．5G信号比4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A．4G和5G信号均为电磁波，电磁波传播过程中，电场强度和磁感应强度的方向始终与传播方向垂直，故电磁波为横波，故A错误；
B．4G和5G信号的频率不同，不能发生稳定的干涉现象，故B错误；
C．5G信号比4G信号波长小，频率高，光子的能量大，故相同时间传递的信息量更大，故C错误；
D．因5G信号的频率高，则波长小，4G信号的频率低，则波长长，则5G信号比4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站，故D正确。 故选D。
6．下列关于电磁感应现象的认识，正确的是( ) A．它最先是由奥斯特通过实验发现的 B．它说明了电能生磁
C．它是指变化的磁场产生电流的现象 D．它揭示了电流受到安培力的原因 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
电磁感应现象最先是由法拉第通过实验发现的，它说明了磁能生电的问题，它是指变化的磁场产生电流的现象，故选项C正确．
7．丹麦物理学家奥斯特在1820年通过实验发现电流磁效应，下列说法正确的是( ) A．奥斯特在实验中观察到电流磁效应，揭示了电磁感应定律
B．将直导线沿东西方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，小磁针一定会转动
C．将直导线沿南北方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，小磁针一定会转动
D．将直导线沿南北方向水平放置，把铜针(用铜制成的指针)放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，铜针一定会转动 【答案】C
【解析】 【分析】 【详解】
奥斯特在实验中观察到了电流的磁效应，而法拉第发现了电磁感应定律； 故A错误； 将直导线沿东西方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方时，小磁针所在位置的磁场方向可能与地磁场相同，故小磁针不一定会转动；故B错误； 将直导线沿南北方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，由于磁场沿东西方向，则小磁针一定会转动； 故C正确； 铜不具有磁性，故将导线放在上方不会受力的作用，故不会偏转；故D错误；故选C． 【点睛】
本题考查电流的磁场的性质，要注意能明确电磁场方向的判断，并掌握小磁针受力方向为该点磁场的方向．
8．如图所示，ACE是半圆弧，O为圆心，C为半圆弧的最高点，?COD?37?，A、
C、D处各有一垂直纸面的通电直导线，电流大小均为I，长度均为L，A和D处通电直导线的电流方向垂直纸面向外，C处通电直导线的电流方向垂直纸面向里，三根通电直
导线在O点处产生的磁感应强度大小均为B，则O处的磁感应强度大小为（ ）
A．5B 【答案】C 【解析】 【详解】
B．2B
C．5B 5D．0
根据右手螺旋定则画出A、C、D各通电直导线在O处产生的磁感应强度，如图所示。将
BD分解到水平和竖直两个方向上，并分别在两个方向合成，则水平方向的合矢量
Bx?B?Bcos37??0.2B
竖直方向的合矢量
By?B?Bsin37??0.4B
所以O点处的磁感应强度大小
BO?(0.2B)2?(0.4B)2?5B 5
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试与练习(word解析版)
