江苏南京市第一中学(高中）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
kIa
为B2＝ kI2kI，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
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?R?r23220?
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．如图所示，匀强磁场中有一圆形闭合线圈，线圈平面与磁感线平行，能使线圈中产生感应电流的应是下述运动中的哪一种（ ）
A．线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动 B．线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动 C．线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转 D．线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转 【答案】D 【解析】 【分析】
【详解】
A．线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动时，磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生；故A错误．
B．线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动时，磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生；故B错误．
C．线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转时，磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生；故C错误．
D．线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转时，磁通量从无到有发生变化，线圈中有感应电流产生；故D正确． 故选D． 【点睛】
感应电流产生的条件有两个：一是线圈要闭合；二是磁通量发生变化.
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．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( )
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