江苏省常州市田家炳高级中学物理第十三章 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?R2?r3220?
C．
B?R2I2?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
IrR2IIIk，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．
2．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.
3．在直角三角形PQS中，∠S=30°，O为PS的中点，四根长度均为L的直导线均垂直于纸面并分别固定于P、Q、S、O点。若四根导线均通有大小为I的电流，方向如图所示。已知通电直导线Q在P处产生的磁感应强度大小为B0，则通电直导线O受到的安培力大小为（ ）
A．3B0IL 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
B．5B0IL C．7B0IL
D．3B0IL
由于OQ=PQ=OP=OS，通电直导线Q在P处产生的磁感应强度大小为B0，所以通电直导线P、Q、S分别在O处产生的磁感应强度大小都为B0，方向如图所示
根据余弦定理，合磁感应强度
B?B02??2B0??2B0?2B0cos60??3B0
由F=BIL得通电直导线O受到的安培力大小为
2F?3B0IL
故选A。
4．2019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。
5．通电直导线在其周围形成的磁场中某一点的磁感应强度大小与电流的大小成正比，与该点到导线的垂直距离成反比．如图所示，菱形ABCD在水平面内，O点为菱形的中心，∠DAB＝60°，在A、B、C三点垂直于水平面放置三根平行直导线，导线中电流的大小和方向均相同，则O点和D点处的磁感应强度方向的关系以及大小之比为( )
A．相反，1∶2 C．垂直，2∶1 【答案】B 【解析】 【详解】
B．相同，1∶1 D．垂直，1∶2
如图甲所示，A、C处导线在O点处产生的磁场的磁感应强度等大反向，矢量和为零，B处导线在O点处产生的磁场的磁感应强度沿OC方向，设菱形的边长为a，导线中的电流大小为I，则O点处的磁感应强度大小为B0?生的磁场的磁感应强度的矢量和为
2kI．如图乙所示，A、C处导线在D点处产akI，方向垂直BD向右，B处导线在D点处产生的磁场akI，因此D点处的磁感应强度方向垂直BD向a的磁感应强度方向垂直BD向右，大小为右，大小为BD?确．
2kI，则O、D两点处的磁感应强度方向相同，大小之比为1∶1，B正a
6．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．
7．如图所示，在匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l，图中P、Q连线竖直。当两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零。已知通电导线P在a处产生的磁感应强度大小为B0，则（ ）
A．匀强磁场的磁感应强度大小为3B0，方向竖直向上 B．匀强磁场的磁感应强度大小为3B0，方向竖直向下 C．匀强磁场的磁感应强度大小为2B0，方向水平向右 D．匀强磁场的磁感应强度大小为2B0，方向水平向左 【答案】A
江苏省常州市田家炳高级中学物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷专题练习
