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，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．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。
3．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.
4．丹麦物理学家奥斯特在1820年通过实验发现电流磁效应，下列说法正确的是( ) A．奥斯特在实验中观察到电流磁效应，揭示了电磁感应定律
B．将直导线沿东西方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，
小磁针一定会转动
C．将直导线沿南北方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，小磁针一定会转动
D．将直导线沿南北方向水平放置，把铜针(用铜制成的指针)放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，铜针一定会转动 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
奥斯特在实验中观察到了电流的磁效应，而法拉第发现了电磁感应定律； 故A错误； 将直导线沿东西方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方时，小磁针所在位置的磁场方向可能与地磁场相同，故小磁针不一定会转动；故B错误； 将直导线沿南北方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，由于磁场沿东西方向，则小磁针一定会转动； 故C正确； 铜不具有磁性，故将导线放在上方不会受力的作用，故不会偏转；故D错误；故选C． 【点睛】
本题考查电流的磁场的性质，要注意能明确电磁场方向的判断，并掌握小磁针受力方向为该点磁场的方向．
5．三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
根据磁场叠加原理，可知此时O点的磁感应强度大小B与B0满足关系B0?当I1=3I2，I2=I3=I时，B1=3B0，B2=B3=B0，示意图如图乙所示
1B； 2
由图乙解得O点的磁感应强度大小为4B0=2B，故A正确，B错误； CD．当I2=3I，I1=I3=I时，B1=B3=B0，B2=3B0，示意图如图丙所示
由图丙解得O点的磁感应强度大小为23B0?3B，同理可得，当I3=3I，I1=I2=I时，O点的磁感应强度大小也为3B，故CD错误。 故选A。
6．三条在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图所示。a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的角平分线上，且到相应顶点的距离相等。将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，下列说法正确的是（ ）
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)
