高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波测试卷试卷(word版含答
案)
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.如图所示,三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3垂直纸面如图放置,与坐标原点
分别位于边长为a的正方形的四个点上, L1与L2中的电流均为I,方向均垂直于纸面向外, L3中的电流为2I,方向垂直纸面向里(已知电流为I的长直导线产生的磁场中,距导
kI(其中k为常数).某时刻有一质子(电量为e)正好沿与xr轴正方向成45°斜向上经过原点O,速度大小为v,则质子此时所受磁场力为( )
线r处的磁感应强度B?
A.方向垂直纸面向里,大小为B.方向垂直纸面向外,大小为C.方向垂直纸面向里,大小为D.方向垂直纸面向外,大小为【答案】B 【解析】 【详解】
23kIve a32kIve 2a32kIve a23kIve 2a根据安培定则,作出三根导线分别在O点的磁场方向,如图:
由题意知,L1在O点产生的磁感应强度大小为B1= ,L2在O点产生的磁感应强度大小
kIa
为B2= kI2kI,L3在O点产生的磁感应强度大小为B3= ,先将B2正交分解,则沿x轴2aakIkIsin45°= ,同理沿y轴负方向的分量为2a2a负方向的分量为B2x= B2y= kIkI3kIsin45°= ,故x轴方向的合磁感应强度为Bx=B1+B2x= ,y轴方向的合磁2a2a2a3kI32kI22,故最终的合磁感应强度的大小为B=Bx?By=,2a2a感应强度为By=B3?B2y= By =1,则α=45°,如图: 方向为tanα=Bx
故某时刻有一质子(电量为e)正好沿与x轴正方向成45°斜向上经过原点O,由左手定则可知,洛伦兹力的方向为垂直纸面向外,大小为f=eBv= 【点睛】
磁感应强度为矢量,合成时要用平行四边形定则,因此要正确根据安培定则判断导线周围磁场方向是解题的前提.
32kIve,故B正确; 故选B. 2a
2.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
B.0.5B
C.B
D.2 B
法的异同即可正确解答本题.
3.如图所示,三根完全相同的通电直导线a、b、c平行固定,三根导线截面的连线构成一等边三角形,O点为三角形的中心,整个空间有磁感应强度大小为B、方向平行于等边三角形所在平面且垂直bc边指向a的匀强磁场。现在三根导线中通以方向均向里的电流,其中Ib=Ic=I。已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度的大小跟电流成正比,导线b在O点产生的磁感应强度大小为B。则下列说法正确的是( )
A.若O点的磁感应强度平行ac边,则Ia=(1+B.若O点的磁感应强度平行ab边,则Ia=(1+3)I 33)I 3C.若O点的磁感应强度垂直ac边,则Ia=(3-1)I D.若O点的磁感应强度垂直ab边,则Ia=(3-1)I 【答案】A 【解析】 【详解】
三条直导线在O点的磁场方向如图;其中Bc和Bb的合场强水平向右大小为Bbc=B;方向水平向右。
A.若O点的磁感应强度平行ac边,则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在垂直于ac方向的合磁场为零,即
Bsin30?Bccos30?Bacos30?0
其中Bc=B=kI,解得