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文档之家› 高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波测试卷练习(Word版 含答案)
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波测试卷练习(Word版 含答案)
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】
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= ,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轴负方向的分量为B2x= sin45°= ,同理沿y轴负方向的分量为B2y= sin45°= ,故x轴方向的合磁感应强度为Bx=B1+B2x= ,y轴方向的合磁感应强度为By=B3−B2y= ,故最终的合磁感应强度的大小为 ,方向为tanα= =1,则α=45°,如图:
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= ,故B正确;故选B.
【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.
2.如图所示为六根与水平面平行的导线的横截面示意图,导线分布在正六边形的六个角,导线所通电流方向已在图中标出。已知每条导线在O点磁感应强度大小为 ,则正六边形中心O处磁感应强度的大小和方向( )
B.若是磁感线,磁感线疏密程度表示磁场的强弱,故 ,则选项B正确;
C.若是电场线,电场线疏密程度表示电场的强弱,一定有 ,由F=Eq可知,同一电荷在a处受力-定比b处受力小,则选项C错误;
D.电荷在电场中的电势能与电荷的正负和电势高低有关,与电场强度大小无关,由于不Байду номын сангаас道电荷的正负,故不确定电势能大小,则选项D错误;
将右上方电流向里的导线在O点产生的磁场与左下方电流向外的导线在O点产生的磁场进行合成,则这两根导线的合磁感应强度为B3。
如图所示:
根据磁场叠加原理可知
由几何关系可知B2与B3的夹角为120°,故将B2与B3合成,则它们的合磁感应强度大小也为2B0,方向与B1的方向相同,最后将其与B1合成,可得正六边形中心处磁感应强度大小为4B0,方向沿y轴正方向.
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波测试卷练习(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 、 和 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, 与 中的电流均为I,方向均垂直于纸面向外, 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,距导线r处的磁感应强度 (其中k为常数).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,速度大小为v,则质子此时所受磁场力为( )
A.若是磁感线,同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小
B.若是磁感线,a、b两处的磁感应强度的大小不相等,Ba<Bb
C.若是电场线,同一电荷放在a处受力可能比放在b处受力大
D.若是电场线,由于a处电场强度比b处小,故同一电荷放在a处的电势能一定比放在b处小
【答案】B
【解析】
【详解】
A.由于通电导线在磁场中受到的作用力不仅与磁感应强度有关,还与电流和磁感线方向的夹角有关,由 可知放在a处的导线受力也可能比放在b处所受安培力大;故选项A错误;
【答案】C
【解析】
【详解】
根据右手螺旋定则画出A、C、D各通电直导线在O处产生的磁感应强度,如图所示。将 分解到水平和竖直两个方向上,并分别在两个方向合成,则水平方向的合矢量
竖直方向的合矢量
所以O点处的磁感应强度大小
故选C。
6.如图所示,三条有方向的曲线可能是电场中的电场线,也可能是磁场中的磁感线。则下列说法正确的是( )
A.大小为零
B.大小 ,方向沿 轴负方向
C.大小 ,方向沿 轴正方向
D.大小 ,方向沿y轴正方向
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
根据磁场的叠加原理,将最右面电流向里的导线在O点产生的磁场与最左面电流向外的导线在O点产生的磁场进行合成,则这两根导线的合磁感应强度为B1;
同理,将左上方电流向外的导线在O点产生的磁场与右下方电流向里的导线在O点产生的磁场进行合成,则这两根导线的合磁感应强度为B2;
故选B
5.如图所示, 是半圆弧, 为圆心, 为半圆弧的最高点, , 、 、 处各有一垂直纸面的通电直导线,电流大小均为 ,长度均为 , 和 处通电直导线的电流方向垂直纸面向外, 处通电直导线的电流方向垂直纸面向里,三根通电直导线在 点处产生的磁感应强度大小均为 ,则 处的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.0
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;
4.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Bb的判断正确的是()
A.Bb>2B,方向垂直该平面向里
B.Bb< B,方向垂直该平面向外
C. B<Bb<B,方向垂直该平面向里
D.B<Bb<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.
选项D正确,ABC错误。
故选D。
3.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;