第十三章电磁感应与电磁波精选试卷测试卷（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，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；2．如图，在直角三角形ACD区域的C、D两点分别固定着两根垂直纸面的长直导线，导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流，∠A=90︒，∠C=30︒，E是CD边的中点，此时E 点的磁感应强度大小为B，若仅将D处的导线平移至A处，则E点的磁感应强度（）A．大小仍为B,方向垂直于AC向上B．大小为32B，方向垂直于AC向下C ．大小为32B ，方向垂直于AC 向上D ．大小为3B ，方向垂直于AC 向下【答案】B【解析】【分析】【详解】根据对称性C 、D 两点分别固定着两根垂直纸面的长直导线在E 点产生的磁感应强度02B B =由几何关系可知 AE =CE =DE所以若仅将D 处的导线平移至A 处在E 处产生的磁感应强度仍为B 0，如图所示仅将D 处的导线平移至A 处，则E 点的磁感应强度为032cos302B B B '=︒=方向垂直于AC 向下。
A ．大小仍为B ,方向垂直于AC 向上 与上述结论不相符，故A 错误；B 3，方向垂直于AC 向下 与上述结论相符，故B 正确； C ．大小为32B ，方向垂直于AC 向上 与上述结论不相符，故C 错误；D 3，方向垂直于AC 向下 与上述结论不相符，故D 错误；故选B 。
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．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 L C ．匀强磁场的方向从Q 点指向P 点，大小为2I kL D ．两导线连线中点处的磁感应强度大小为3I kL【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I B k L， 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 。
5．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2:1，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．6．三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I 1，I 2、I 3表示，电流方向如图所示.当I 1=I 2=I 3=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I 1=3I ，I 2=I 3=I 时，O 点的磁感应强度大小为2BB ．当I 1=3I ，I 2=I 3=I 时，O 点的磁感应强度大小为3BC ．当I 2=3I ，I 1=I 3=I 时，O 点的磁感应强度大小为3BD ．当I 3=3I ，I 1=I 2=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I 1、I 2、I 3在O 点的磁感应强度示意图，当I 1=I 2=I 3时，令B 1=B 2=B 3=B 0，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B 0满足关系012B 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 。
7．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 ．8．如图甲所示，是某电磁泵的结构示意图，竖直面上的矩形铁芯留有缝隙，缝隙间垂直嵌入横截面为矩形的金属泵沟（泵沟是闭合的环形，图中只画出了一部份），泵沟与铁芯间绝缘，泵沟内是液态金属，它的左右侧接有电极．图乙给出了绕组的绕线和整个电路的连接情况．由此可判断，当接通交流电源后，泵沟内的液态金属流动的情况是图甲 图乙A ．始终由内流向外B ．始终由外流向内C ．内外来回流动D ．不会流动【答案】A【解析】【分析】 【详解】线圈中接有交变电流，交变电产生交变磁场，交变磁场在泵沟内产生交变电场，当产生的交变磁场方向竖直向下在增大时，根据“麦克斯韦电磁场”理论可知，在泵沟中产生从上往下看逆时针的电场，在电场中形成逆时针的电流，所以液态金属流动方向从内流向外，同理可知，当产生的交变磁场方向竖直向上在增大时，液态金属流动方向从内流向外； 故选A ．9．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 ．10．自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献．下列说法正确的是（ ）A ．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系B ．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系C ．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系D ．焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系【答案】ACD【解析】试题分析：本题考查物理学史，根据电磁学发展中科学家的贡献可找出正确答案．解：A 、奥斯特最先发现了电流的磁效应，揭开了人类研究电磁相互作用的序幕，故A 正确；B 、欧姆定律说明了电流与电压的关系，故B 错误；C 、法拉第经十年的努力发现了电磁感应现象，故C 正确；D 、焦耳发现了电流的热效应，故D 正确；故选ACD ．点评：电流具有磁效应、热效应、化学效应等，本题考查其发现历程，要求我们熟记相关的物理学史．11．某电磁弹射装置的简化模型如图所示，线圈固定在水平放置的光滑绝缘杆上，将金属环放在线圈左侧。