江苏省扬州市物理第十三章 电磁感应与电磁波专题试卷
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?R2?r3220?
C.
B?R2I?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
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.
3.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.
4.分子运动看不见、摸不着,不好研究,但科学家可以通过研究墨水的扩散现象认识它,这种方法在科学上叫做“转换法”,下面是小红同学在学习中遇到的四个研究实例,其中采取的方法与刚才研究分子运动的方法相同的是( )
A.研究电流、电压和电阻关系时,先使电阻不变去研究电流与电压的关系;然后再让电压不变去研究电流与电阻的关系 B.用磁感线去研究磁场问题 C.研究电流时,将它比做水流
D.电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A.这种研究方法叫控制变量法,让一个量发生变化,其它量不变,A错误; B.用磁感线去研究磁场问题的方法是建立模型法,使抽象的问题具体化,B错误 C.将电流比做水流,这是类比法,C错误
D.判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定,即将电流的有无转化为灯泡是否发光,故是转化法,D正确。 故选D。
5.如图所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路,在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环a,下列各种情况中铜环a中没有感应电流的是( )
A.将电键突然断开的瞬间 B.线圈中通以恒定的电流
C.通电时,使滑动变阻器的滑片P做加速移动 D.通电时,使滑动变阻器的滑片P做匀速移动 【答案】B 【解析】 【详解】
A.将电键突然断开的瞬间,线圈产生的磁场从有到无消失,穿过铜环a的磁通量减小,产生感应电流,故A不符合题意;
B.线圈中通以恒定的电流时,线圈产生稳恒的磁场,穿过铜环a的磁通量不变,没有感应电流产生,故B符合题意;
C.通电时,使变阻器的滑片P作加速滑动时,变阻器接入电路的电阻变化,回路中电流变化,线圈产生的磁场变化,穿过铜环a磁通量变化,产生感应电流,故C不符合题意; D.通电时,使变阻器的滑片P作匀速滑动时,变阻器接入电路的电阻减小,回路中电流增大,线圈产生的磁场增强,穿过铜环a磁通量增大,产生感应电流,故D不符合题意;
6.如下左图所示,足够长的直线ab靠近通电螺线管,与螺线管平行.用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B,在计算机屏幕上显示的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】C 【解析】
试题分析:通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁,根据磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小.
解:通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁,因此根据磁感线的分布,再由磁感线的疏密
程度来确定磁感应强度的大小可知,
因为ab线段的长度大于通电螺线管的长度,由条形磁铁磁感线的分布,可知应该选C,如果ab线段的长度小于通电螺线管的长度,则应该选B. 由于足够长的直线ab,故C选项正确,ABD错误; 故选C
点评:考查通电螺线管周围磁场的分布,及磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小,本题较简单但会出错.
7.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】
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