高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷同步检测(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.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为B2= kIakI2kI,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2aakIkI sin45°= ,同理沿y轴负方向的分量为负方向的分量为B2x=
2a2akIkI3kI B2y=sin45°= ,故x轴方向的合磁感应强度为Bx=B1+B2x= ,y轴方向的合磁2a2a2a感应强度为By=B3?B2y= 3kI32kI22,故最终的合磁感应强度的大小为B=Bx?By=,2a2a
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
3.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