高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷试卷(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,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.已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B的表达式:B??0I,其中r0是该2?r0点到通电直导线的距离,I为电流强度,μ0为比例系数(单位为N/A2).试推断,一个半径为R的圆环,当通过的电流为I时,其轴线上距圆心O点为r0处的磁感应强度应为( )
A.
r02I2R?r?220??32 B.
?0IR2?R?r220?32
C.
?0IR22R?r?22032 D.
?0r02I2R?r?220?32
【答案】C 【解析】 根据,B??0I,μ0单位为:T?m/A; 2?r0m2AA、等式右边单位:=A/m,左边单位为T,不同,故A错误;B、等式右边单位:3m(T?m/A)m?A=T/m,左边单位为T,不同,故B错误;C、等式右边单位:3m(T?m/A)m2?A=T,左边单位为T,相同,故C正确;D、等式右边单位3m(T?m/A)m2?A=T,左边单位为T,相同,但当r0=0时B=0,显然不合实际,故D错3m
误;故选C.
【点睛】本题要采用量纲和特殊值的方法进行判断,即先根据单位判断,再结合r0取最小值进行分析.结合量纲和特殊值进行判断是解决物理问题的常见方法.
4.如图所示,真空中两个等量异种点电荷+q(q>0)和-q以相同角速度绕O点在纸面中沿逆时针方向匀速转动,O点离+q较近,则( )
A.O点的磁感应强度方向始终垂直纸面向外 B.O点的磁感应强度方向始终垂直纸面向里 C.O点的磁感应强度方向随时间周期性变化 D.O点的磁感应强度大小随时间周期性变化 【答案】A 【解析】 【详解】
点电荷+q绕O点匀速转动,相当于逆时针方向的环形电流,由安培定则可知,在O点产生磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外;点电荷-q绕O点匀速转动,相当于顺时针方向的环形电流,由安培定则可知,在O点产生磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里.因+q离O点近,+q在O点激发的磁场的磁感应强度较强,故合磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外,选项A正确,B、C错误;由于+q和-q离O点的距离始终保持不变,则等效电流在该点产生的磁感应强度大小不变,合磁场的磁感应强度大小保持不变,选项D错误.
5.如图,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,
∠MOP=90?。在M、N处各有一条长直导线垂直于纸面放置,导线中通有大小相等的恒定电流、方向如图所示,这时O点磁感应强度的大小为B1;若将N处的长直导线移至P处,则O点的磁感应强度大小变为B2。则B1与B2之比为
A.1∶1 【答案】C 【解析】 【详解】
B.1∶2 C.2∶1
D.2∶1
由题意可知O点为MN的中点,O点磁感应强度的大小为B1,则可知M和N在O点处产生的磁场磁感应强度为如图所示:
B1;当将N处的长直导线移至P处后,M和N在O处产生的磁场2