山西省运城市康杰中学物理第十三章 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．如图为两形状完全相同的金属环A 、B 平行竖直的固定在绝缘水平面上，且两圆环的圆心O l 、O 2的连线为一条水平线，其中M 、N 、P 为该连线上的三点，相邻两点间的距离满足MO l =O 1N=NO 2 =O 2P ．当两金属环中通有从左向右看逆时针方向的大小相等的电流时，经测量可得M 点的磁感应强度大小为B 1、N 点的磁感应强度大小为B 2，如果将右侧的金属环B 取走，P 点的磁感应强度大小应为A ．21B B -B ．212B B -C ．122B B -D ．13B 【答案】B【解析】 对于图中单个环形电流，根据安培定则，其在轴线上的磁场方向均是向左，故P 点的磁场方向也是向左的.设1122MO O N NO O P l ====，设单个环形电流在距离中点l 位置的磁感应强度为1l B ，在距离中点3l 位置的磁感应强度为3l B ，故M 点磁感应强度113l l B B B =+，N 点磁感应强度211l l B B B =+，当拿走金属环B 后，P 点磁感应强度2312P l B B B B ==-，B 正确；故选B. 【点睛】本题研究矢量的叠加合成(力的合成，加速度，速度，位移，电场强度，磁感应强度等)，满足平行四边形定则；掌握特殊的方法（对称法、微元法、补偿法等）．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 ．0B ．0.5BC ．BD ．2 B【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法的异同即可正确解答本题．3．三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上，右图为其截面图，电流方向如图所示．若每根导线的电流均为I，每根直导线单独存在时，在三角形中心O点产生的磁感应强度大小都是B，则三根导线同时存在时O点的磁感应强度大小为（）A．0 B．B C．2B D．B【答案】C【解析】分析：三角形中心O点到三根导线的距离相等．根据安培定则判断三根导线在O点产生的磁感应强度的方向，根据平行四边形定则进行合成，求出三根导线同时存在时的磁感应强度大小．解答：解：根据安培定则判断得知：三根导线在O点产生的磁感应强度的方向分别为：上面导线产生的B方向水平向左，大小为B；下面左边导线产生的B方向斜向左上方，与水平成60°角，下面右边导线产生的B方向斜向右上方，与水平成60°角，则根据平行四边形定则进行合成可知，下面两根导线产生的合场强大小为B，方向水平向左，所以三根导线同时存在时的磁感应强度大小为2B，方向水平向左．故选C点评：本题首先运用安培定则判断B的方向，其次要利用平行四边形定则进行合成，同时要利用好几何关系．4．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，回路中电流增大，线圈产生的磁场增强，穿过铜环a磁通量增大，产生感应电流，故D不符合题意；5．已知通电长直导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度大小B0与通电导线中的电流强度I成正比，与该点到通电导线的距离r成反比，即0IB kr=，式中k为比例系数。
现有两条相距为L的通电长直导线a和b平行放置，空间中存在平行于图示的菱形PbQa的匀强磁场（图中未画出）。
已知菱形PbQa的边长也为L，当导线a和b中通以大小相等、方向如图所示的电流I时，P点处的磁感应强度恰好为零。
则下列说法正确的是（）A．Q点处的磁感应强度大小为IkLB．匀强磁场的方向从P点指向Q点，大小为2I k LC．匀强磁场的方向从Q点指向P点，大小为2IkLD．两导线连线中点处的磁感应强度大小为3IkL【答案】D【解析】【分析】【详解】由题意知每股电流在P点处产生的磁场的磁感应强度大小为IB kL=，由安培定则知导线a和b中的电流在P点处产生的磁场的磁感应强度方向分别垂直Pa和Pb。
BC ．由平行四边形定则知匀强磁场的磁感应强度方向应由P 点指向Q 点，且大小为I k L ，才能使P 点处的合磁感应强度恰为零，B 、C 项错误； A ．同理可知Q 点处的磁感应强度也为零，A 项错误；D ．由于两导线连线中点到两导线的距离均为2L ，两导线在该处产生的磁感应强度加倍，大小均为2I kL ，合磁感应强度的大小为3I k L ，D 项正确。
故选D 。
6．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( )A ．1∶1B 2∶1C ．12D ．2∶1【答案】B【解析】【详解】 根据安培定则可知，竖直方向的通电圆环在圆心O 处产生的磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为B ，水平方向的通电圆环在圆心O 处产生的磁感应强度方向竖直向上，大小为B ，两者相互垂直，圆心O 处的磁感强度的大小是2O B B ，一个线圈单独产生的磁感应强度大小为B ，则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2，故B 正确，A 、C 、D 错误；故选B ．【点睛】该题是关于磁场的叠加问题，首先运用安培定则每个圆环在圆心O 处产生的磁感应强度的方向，利用平行四边形定则进行矢量合成，即求出O 处的磁感应强度大小．7．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．8．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．9．已知无限长的直线电流磁场的磁感应强度的大小跟电流强度I成正比，跟离开导线的距离r成反比，即kIBr（k>0）。
如图所示，三根无限长的通电直导线M、N、P都垂直纸面放置，构成一个直角三角形，∠N=90°，∠P=30°，O为MP边中点。
三根导线中电流大小相同，方向如图。
则O点磁场方向应为（）A ．A 方向B ．E 方向C ．C 方向D ．D 方向【答案】C【解析】【分析】【详解】 ABCD ．由安培定则判断通电直导线产生的磁场方向，可知M 、P 在O 点产生的磁场方向都过O 点且垂直于MP 向下；N 在O 点产生的磁场方向过O 点垂直于NO 向上。
再把它们矢量求和，方向沿OC 方向，ABD 错误，C 正确。
故选C 。
10．在导线中电流在周围空间产生的磁感应强度大小为： I B k r=，k 为常数，r 为到导线的距离，如图所示，两个半径相同，材料不同的半圆环并联地接在电路中，电路中的总电流为I ，流过ABD 半圆环的电流为3I ，流过ACD 半圆环的电流为23I ,在圆环圆心处电流产生的磁场的磁感应强度为B ，若将ABD 半圆环绕直径AD 转过90°，这时在O 点的磁感应强度大小为（ ）A ．3BB 5C 2BD ．B【答案】B【解析】 ABD 半圆环的电流和ACD 半圆环的电流产生的磁场在O 点处的磁场的磁感应强度方向相反，根据磁场叠加可知，半圆环中13I 电流在O 点产生的磁场的磁感应强度大小为B ，那么ACD 半圆环的电流为23I ，在O 点产生磁场的磁感应强度大小为2B ，因此将ABD 半圆环绕直径转过90°，这时在O 点磁场的磁感应强度大小为22(2)5B B B B '=+=，故B 正确，ACD 错误；故选B ．11．下列说法正确的是（）A．雷达是利用超声波工作的B．红外线比紫外线更容易发生衍射现象C．真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的D．在同一个周期里，波上的质点沿波传播的方向移动的距离为一个波长E.做简谐运动的物体每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同【答案】BCE【解析】【详解】A.雷达是利用无线电波工作的，A错误；B.红外线比紫外线波长长，更容易发生衍射现象，B正确；C.在惯性参考下中，真空中的光速，故真空中的光速在不同的惯性参考系中相同，真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的，C正确；D.波上的质点不沿波传播的方向移动，D错误；E.做简谐运动的物体每次通过同一位置时，到平衡位置的距离相等，故回复力不变，那么加速度相同；但是，前后两次经过同一位置时，根据振动方向可以知道：速度大小相同，方向相反，故E正确．12．下列说法中正确的是________A．做简谐运动的质点，离开平衡位置的位移相同时，加速度也相同B．做简谐运动的质点，经过四分之一周期，所通过的路程一定是一倍振幅C．根据麦克斯电磁场理论可知，变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场D．双缝干涉实验中，若只减小双缝到光屏间的距离，两相邻亮条纹间距离将变大E.声波从空气传入水中时频率不变，波长变长．【答案】ACE【解析】【分析】【详解】做简谐运动的质点，离开平衡位置的位移相同时，回复力相同，故加速度也相同，选项A 正确；做简谐运动的质点，经过四分之一周期，只有从平衡位置或者从位移最大或最小的位置计时，所通过的路程一定是一倍振幅，选项B错误；根据麦克斯电磁场理论可知，变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场，选项C正确；双缝干涉实验中，根据l xd λ∆=可知，若只减小双缝到光屏间的距离，两相邻亮条纹间距离将变小，选项D错误；声波从空气传入水中时频率不变，波速变大，根据=v fλ可知波长变长，选项E正确；故选ACE.13．下说法中正确的是。