江苏省常州市礼嘉中学物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷
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.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
B.0.5B
C.B
D.2 B
法的异同即可正确解答本题.
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:
m3(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:
m3(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.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。
5.当导线中分别通以图示方向的电流,小磁针静止时北极指向读者的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A、通电直导线电流从左向右,根据右手螺旋定则,则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里,所以小磁针静止时北极背离读者,故A错误;
B、如图所示,根据右手螺旋定则,磁场的方向逆时针(从上向下看),因此小磁针静止时北极背离读者,故B错误;
C、环形导线的电流方向如图所示,根据右手螺旋定则,则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外,所以小磁针静止时北极指向读者,故C正确;
D、根据右手螺旋定则,结合电流的方向,则通电螺线管的内部磁场方向,由右向左,则小磁针的静止时北极指向左,故D错误;
6.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.
7.如图所示,三根完全相同的通电直导线a、b、c平行固定,三根导线截面的连线构成一等边三角形,O点为三角形的中心,整个空间有磁感应强度大小为B、方向平行于等边三角形所在平面且垂直bc边指向a的匀强磁场。现在三根导线中通以方向均向里的电流,其中Ib=Ic=I。已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度的大小跟电流成正比,导线b在O点产生的磁感应强度大小为B。则下列说法正确的是( )
A.若O点的磁感应强度平行ac边,则Ia=(1+B.若O点的磁感应强度平行ab边,则Ia=(1+
3)I 33)I 3C.若O点的磁感应强度垂直ac边,则Ia=(3-1)I D.若O点的磁感应强度垂直ab边,则Ia=(3-1)I 【答案】A 【解析】 【详解】
三条直导线在O点的磁场方向如图;其中Bc和Bb的合场强水平向右大小为Bbc=B;方向水平向右。
A.若O点的磁感应强度平行ac边,则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在垂直于ac方向的合磁场为零,即
Bsin30?Bccos30?Bacos30?0
其中Bc=B=kI,解得
Ia=(1+选项A正确;
B.若O点的磁感应强度平行ab边,则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在垂直于ab方向的合磁场为零,即
3)I 3Bsin30?Bbcos30?Basin30?0
其中Bb=B=kI,解得
Ia=(3-1)I
选项B错误;
C.若O点的磁感应强度垂直ac边,则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在平行于ac方向的合磁场为零,即
Bcos30?Basin30-Bbcsin30?0
表达式无解,则O点的磁感应强度的方向不可能垂直ac边,选项C错误;
D.若O点的磁感应强度垂直ab边,则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在平行于ab方向的合磁场为零,即
Bcos30?Bbccos60?Bacos60?0
其中Bc=B=kI,解得
Ia=(3+1)I
选项D错误。 故选A。
8.如图所示,把两个完全一样的环形线圈互相垂直地放置,它们的圆心位于一个共同点O上,当通以相同大小的电流时,O点处的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度大小之比是( )