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（解析版）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.2．如下左图所示，足够长的直线ab靠近通电螺线管，与螺线管平行．用磁传感器测量ab 上各点的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图象是( )A．B．C．D．【答案】C【解析】试题分析：通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁，根据磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小．解：通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁，因此根据磁感线的分布，再由磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小可知，因为ab线段的长度大于通电螺线管的长度，由条形磁铁磁感线的分布，可知应该选C，如果ab线段的长度小于通电螺线管的长度，则应该选B．由于足够长的直线ab，故C选项正确，ABD错误；故选C点评：考查通电螺线管周围磁场的分布，及磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小，本题较简单但会出错．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．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I b=I c=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I a=（1＋33）IB．若O点的磁感应强度平行ab边，则I a=（13IC．若O点的磁感应强度垂直ac边，则I a=31）ID．若O点的磁感应强度垂直ab边，则I a=31）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B c和B b的合场强水平向右大小为B bc=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sin 30cos30cos300c a B B B +-=其中B c =B =kI ，解得I a =（13I 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 sin 30cos30sin 300b a B B B -+=其中B b =B =kI ，解得I a =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cos30sin 30-sin 300a bc B B B +=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cos30cos 60cos 600bc a B B B +-=其中B c =B =kI ，解得I a =3）I选项D 错误。

故选A 。

5．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( )A．O点的磁感应强度方向始终垂直纸面向外B．O点的磁感应强度方向始终垂直纸面向里C．O点的磁感应强度方向随时间周期性变化D．O点的磁感应强度大小随时间周期性变化【答案】A【解析】【详解】点电荷＋q绕O点匀速转动，相当于逆时针方向的环形电流，由安培定则可知，在O点产生磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外；点电荷－q绕O点匀速转动，相当于顺时针方向的环形电流，由安培定则可知，在O点产生磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里．因＋q 离O点近，＋q在O点激发的磁场的磁感应强度较强，故合磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外，选项A正确，B、C错误；由于＋q和－q离O点的距离始终保持不变，则等效电流在该点产生的磁感应强度大小不变，合磁场的磁感应强度大小保持不变，选项D错误．6．下列关于电磁感应现象的认识，正确的是( )A．它最先是由奥斯特通过实验发现的B．它说明了电能生磁C．它是指变化的磁场产生电流的现象D．它揭示了电流受到安培力的原因【答案】C【解析】【分析】【详解】电磁感应现象最先是由法拉第通过实验发现的，它说明了磁能生电的问题，它是指变化的磁场产生电流的现象，故选项C正确．7．如图，同一平面内有两根互相平行的长直导线M和N，通有等大反向的电流，该平面内的a、b两点关于导线N对称，且a点与两导线的距离相等．若a点的磁感应强度大小为B，则下列关于b点磁感应强度B b的判断正确的是（）A．B b>2B，方向垂直该平面向里B．B b<12B，方向垂直该平面向外C．12B<B b<B，方向垂直该平面向里D．B<B b<2B，方向垂直该平面向外【答案】B【解析】根据右手螺旋定则可知两导线在a点形成磁场方向相同，由于两导线电流大小相等，a点与两导线的距离也相等，故单根导线在a点形成磁感应强度大小为B/2．由于a与b与导线N距离相等，导线N在b点磁感应强度大小为B/2，方向垂直该平面向外；导线M在b 点磁感应强度大小小于B/2，且方向垂直该平面向里，故b点磁感应强度小于B/2，方向垂直该平面向外，故B正确，ACD错误．故选B8．三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2BB．当I1=3I，I2=I3=I时，O点的磁感应强度大小为3BC．当I2=3I，I1=I3=I时，O点的磁感应强度大小为3 BD．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01 2B B；当I 1=3I 2，I 2=I 3=I 时，B 1=3B 0，B 2=B 3=B 0，示意图如图乙所示由图乙解得O 点的磁感应强度大小为4B 0=2B ，故A 正确，B 错误；CD ．当I 2=3I ，I 1=I 3=I 时，B 1=B 3=B 0，B 2=3B 0，示意图如图丙所示由图丙解得O 点的磁感应强度大小为0233B B ，同理可得，当I 3=3I ，I 1=I 2=I 时，O 点的磁感应强度大小也为3B ，故CD 错误。

故选A 。

9．三条在同一平面（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B 1、B 2和B 3，下列说法正确的是（ ）A ．B 1=B 2<B 3B ．B 1=B 2=B 3C ．a 和c 处磁场方向垂直于纸面向外，b 处磁场方向垂直于纸面向里D ．a 处磁场方向垂直于纸面向外，b 和c 处磁场方向垂直于纸面向里【答案】A【解析】【分析】【详解】AB ．由安培定则判断，对a 和b ，其临近的两条导线在a 和b 点产生的磁感应强度等大方向，磁感应强度相互抵消，则a 和b 处的磁感应强度就等于远离的那条导线产生的磁感应强度，有12B B =；对c ，其临近的两条导线在c 产生的磁感应强度等大同向，磁感应强度加倍，而远离c 的那条导线在c 产生的磁感应强度小于其临近的两条导线在c 产生的磁感应强度，且方向相反，在c 处的磁感应强度3B 应大于a 和b 处的磁感应强度1B 和2B , A 正确，B 错误；CD ．由安培定则判断可得a 和b 处磁场方向垂直于纸面向外，c 处磁场方向垂直于纸面向里，CD 错误；故选A ．10．如图所示，三根长直导线通电电流大小相同，通电方向为b 导线和d 导线垂直纸面向里，c 导线向纸外，a 点为bd 的中点，ac 垂直bd ，且ab =ad =ac ．则a 点磁感应强度的方向为：（ ）A ．垂直纸面指向纸外B ．垂直纸面指向纸里C ．沿纸面由d 指向bD ．沿纸面由a 指向c【答案】C【解析】【详解】用右手螺旋定则判断直导线产生的磁场方向，导线b 在点a 处的磁场方向竖直向下，导线d 在点a 处的磁场方向竖直向上，导线c 在点a 处的磁场方向水平向左，由于导线中电流相等且点a 到三根导线距离相等，三个磁场大小相等，因此合成后的磁场方向向左，故C 项正确，ABD 错误。

故选C ．11．如图所示，在等腰直角三角形ABC 的A 点和B 点分别固定一垂直纸面向外和向里的无限长通电直导线，其电流强度分别为I A 和I B ，∠A=45°，通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度大小I B k r=，k 为比例系数，r 为该点到导线的距离，I 为导线中的电流强度。