江苏省南京市金陵中学物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷专题练习
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，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别静止在螺线管的左右两侧，现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动，则ab和cd棒的运动情况是( )
A．ab向左运动，cd向右运动 B．ab向右运动，cd向左运动 C．ab、cd都向右运动 D．ab、cd保持静止 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
由安培定则可知螺线管中磁感线方向向上，金属棒ab、cd处的磁感线方向均向下，当滑动触头向左滑动时，螺线管中电流增大，因此磁场变强，即磁感应强度变大，回路中的磁通量增大，由楞次定律知，感应电流方向为a→c→d→b→a，由左手定则知ab受安培力方向向左，cd受安培力方向向右，故ab向左运动，cd向右运动； A. ab向左运动，cd向右运动，与结果一致，故A正确； B. ab向右运动，cd向左运动，与结果不一致，故B错误； C. ab、cd都向右运动，与结果不一致，故C错误； D. ab、cd保持静止，与结果不一致，故D错误；
2．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（ ）
A． B． C．
D．
【答案】B 【解析】
【分析】
要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况：地磁的南极在地理北极的附近，故右手的拇指必需指向南方，然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向． 【详解】
地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西．故B正确． 【点睛】
主要考查安培定则和地磁场分布，掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在．另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定．
3．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。
4．三根通电长直导线垂直纸面平行固定，其截面构成一正三角形，O为三角形的重心，通过三根直导线的电流分别用I1、I2、I3表示，方向如图。现在O点垂直纸面固定一根通有电流为I0的直导线，当I1?I2?I3?I0时，O点处导线受到的安培力大小为F。已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比，则（ ）
A．当I1?3I0、I2?I3?I0时，O点处导线受到的安培力大小为4F B．当I1?3I0、I2?I3?I0时，O点处导线受到的安培力大小为3F C．当I2?3I0、I1?I3?I0时，O点处导线受到的安培力大小为3F D．当I3?3I0、I1?I2?I0时，O点处导线受到的安培力大小为2F 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
根据安培定则画出I1、I2、I3在O点的磁感应强度B1、B2、B3的示意图如图所示
当I1?I2?I3?I0时，三根导线在O点产生的磁感应强度大小相等，设为B0，根据磁场叠加原理可知，此时O点的磁感应强度为
B?2B0
此时O点处对应的导线的安培力
F?2B0I0L
AB．由于通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比，当
I1?3I0、I2?I3?I0时，则有
B1?3B0，B2?B3?B0
根据磁场叠加原理可知，此时O点的磁感应强度为
B?4B0
此时O点处对应的导线的安培力
F??4B0I0L?2F
故AB错误；
C．当I2?3I0、I1?I3?I0时，有
B2?3B0，B1?B3?B0
如图所示
根据磁场叠加原理可知
B?23B0
此时O点处对应的导线的安培力
F??23B0I0L?3F
故C正确；
D．当I3?3I0、I1?I2?I0时，有
B3?3B0，B1?B2?B0
如图所示
根据磁场叠加原理可知
B?23B0
此时O点处对应的导线的安培力
F??23B0I0L?3F
故D错误。 故选C。
5．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。
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
江苏省南京市金陵中学物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷专题练习
