江苏省江阴一中物理第十三章 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．如图为两形状完全相同的金属环A、B平行竖直的固定在绝缘水平面上，且两圆环的圆心Ol、O2的连线为一条水平线，其中M、N、P为该连线上的三点，相邻两点间的距离满足MOl=O1N=NO2 =O2P．当两金属环中通有从左向右看逆时针方向的大小相等的电流时，经测量可得M点的磁感应强度大小为B1、N点的磁感应强度大小为B2，如果将右侧的金属环B取走，P点的磁感应强度大小应为
A．B2?B1 【答案】B 【解析】
B．B1?B2 2C．B2?B1 2D．
B1 3对于图中单个环形电流，根据安培定则，其在轴线上的磁场方向均是向左，故P点的磁场方向也是向左的.设MO1?O1N?NO2?O2P?l，设单个环形电流在距离中点l位置的磁感应强度为B1l，在距离中点3l位置的磁感应强度为B3l，故M点磁感应强度
B1?B1l?B3l，N点磁感应强度B2?B1l?B1l，当拿走金属环B后，P点磁感应强度
BP?B3l?B1?B2，B正确；故选B. 2【点睛】本题研究矢量的叠加合成(力的合成，加速度，速度，位移，电场强度，磁感应强度等)，满足平行四边形定则；掌握特殊的方法（对称法、微元法、补偿法等）．
2．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为B2＝ kIakI2kI，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
3．如图甲，一电流强度为I的通电直导线在其中垂线上A点处的磁感应强度B∝，式中r是A点到直导线的距离．在图乙中是一电流强度为I的通电圆环，O是圆环的圆心，圆环的半径为R，B是圆环轴线上的一点，OB间的距离是r0，请你猜测B点处的磁感应强度是( )
R2IA．B?2
r0B．
B?I?R?rR2I23220?
C．
B??R2?rr02I3220?
D．
B??R2?r3220?
【答案】C 【解析】
因一电流强度为I的通电直导线在其中垂线上A点处的磁感应强度B∝ ，设比例系数为
Ir
R2IIIk，得：B=K ，其中 的单位A/m；2的单位为A，当r0为零时，O点的磁场强度变
r0rrI为无穷大了，不符合实际，选项A错误．
?R2?r3220? 的单位为A/m3，单位不相符，选项
R2IB错误，
?Rr02I2?r3220?的单位为A/m，单位相符；当r0为零时，也符合实际，选项C正
确．
?R2?r3220? 的单位为A/m，单位相符；但当r0为零时，O点的磁场强度变为零了，
不符合实际，选项D错误；故选C．
点睛：本题关键是结合量纲和特殊值进行判断，是解决物理问题的常见方法，同时要注意排除法的应用，有时能事半功倍．
4．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。
5．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
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