高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷专题练习(word版
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.取两个完全相同的长导线,用其中一根绕成如图(a)所示的螺线管,当该螺线管中通以电流强度为I的电流时,测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B,若将另一根长导线对折后绕成如图(b)所示的螺线管,并通以电流强度也为I的电流时,则在螺线管内中部的磁感应强度大小为( )
A.0 【答案】A 【解析】
试题分析:乙为双绕线圈,两股导线产生的磁场相互抵消,管内磁感应强度为零,故A正确.
考点:磁场的叠加
名师点睛:本题比较简单,考查了通电螺线管周围的磁场,弄清两图中电流以及导线的绕法的异同即可正确解答本题.
B.0.5B
C.B
D.2 B
3.如图所示为水平放置的两根等高固定长直导线的截面图,O点是两导线间距离的中点,a、b是过O点的竖直线上与O点距离相等的两点,两导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流.下列说法正确的是( )
A.两导线之间存在相互吸引的安培力 B.O点的磁感应强度为零 C.O点的磁感应强度方向竖直向下
D.a、b两点的磁感应强度大小相等、方向相反 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
由图可知,两处电流的方向相反,所以它们之间存在相互排斥的作用力.故A错误.由安培定则可知,左侧的电流在O处产生的磁场方向竖直向下,右侧的电流在O处产生的磁场方向竖直向下,方向相同,所以合磁场的方向向下.故B错误,C正确.结合安培定则,分别作出两处电流在a、b两点的磁场方向如图,可知a、b两点的磁感应强度方向相同.故D错误.故选C.
4.在物理学的发展过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.下列表述符合物理学史实的是( )
A.法拉第首先引入电场线和磁感线,极大地促进了人类对电磁现象的研究 B.伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证 C.牛顿利用“理想斜面实验”推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点 D.胡克认为弹簧的弹力与弹簧的长度成正比 【答案】A 【解析】 【详解】
A、法拉第首先引入电场线和磁感线,极大地促进了他对电磁现象的研究,故A正确;B、
伽利略用数学和逻辑推理得出了自由落体的速度与下落时间成正比,而不是直接用实验验证这个结论.故B错误.C、伽利略利用“理想斜面实验”推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点,故C错误;D、胡克认为弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,故D错误.故选A. 【点睛】
本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一.
5.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BC平行,要使A点处的磁感应强度为零,可行的措施是
A.在a点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外 B.在b点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里 C.在c点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外 D.在d点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里 【答案】A 【解析】 【详解】
由图可知,B导线中方向向里,C导线中方向向外,根据安培定则知两导线在a点处的磁感应强度方向夹角为120°,合磁感应强度B??B.如图所示:
要使A点处的磁感应强度为零,则:
A.在a点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外,根据安培定则可知a在A点产生的磁场方向向上,A点处的磁感应强度可能为零,故A正确;
B.在b点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里,根据安培定则可知b
在A点产生的磁场方向向左,A点处的磁感应强度不可能为零,故B错误;
C.在c点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外,根据安培定则可知c在A点产生的磁场方向向下,A点处的磁感应强度不可能为零,故C错误;
D.在d点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里,根据安培定则可知b在A点产生的磁场方向向右,A点处的磁感应强度不可能为零,故D错误。
6.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.
7.2019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。
8.三根通电长直导线平行放置,其截面构成等边三角形,O点为三角形的中心,通过三根直导线的电流大小分别用小I1,I2、I3表示,电流方向如图所示.当I1=I2=I3=I时,O点的磁感应强度大小为B,通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小跟电流成正比,则下列说法正确的是( )
A.当I1=3I,I2=I3=I时,O点的磁感应强度大小为2B B.当I1=3I,I2=I3=I时,O点的磁感应强度大小为3B C.当I2=3I,I1=I3=I时,O点的磁感应强度大小为3B 2D.当I3=3I,I1=I2=I时,O点的磁感应强度大小为23B 【答案】A 【解析】 【详解】
AB.根据安培定则画出I1、I2、I3在O点的磁感应强度示意图,当I1=I2=I3时,令B1=B2=B3=B0,示意图如图甲所示
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷专题练习(word版
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