江苏省前黄高级中学物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷专题练习一、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0B ，则正六边形中心O 处磁感应强度的大小和方向（ ）A ．大小为零B ．大小02B ，方向沿x 轴负方向C ．大小04B ，方向沿x 轴正方向D ．大小04B ，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B 1；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B 2；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B 3。
如图所示：根据磁场叠加原理可知12302B B B B ===由几何关系可知B 2与B 3的夹角为120°，故将B 2与B 3合成，则它们的合磁感应强度大小也为2B 0，方向与B 1的方向相同，最后将其与B 1合成，可得正六边形中心处磁感应强度大小为4 B0，方向沿y轴正方向.选项D正确，ABC错误。
故选D。
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，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3B ，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032cos30B 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 ．大小为32B ，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．大小为3B，方向垂直于AC向下与上述结论不相符，故D错误；故选B。
4．如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。
O为MN的中点，P为MN连线的中垂线。
一质子此时恰好经过P点，速度方向指向O点。
下列说法正确的是A．O点处的磁感应强度为零B．质子将向右偏转C．质子将垂直于纸面向外偏转D．质子将做直线运动【答案】D【解析】【详解】A、根据右手螺旋定则，M处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0，故A错误；BCD、M在P处产生的磁场方向垂直于P M偏下， N在P处产生的磁场方向垂直于P N偏下，根据平行四边形定则，知P处的磁场方向竖直向下，根据左手定则，质子不受到的洛伦兹力作用，将做直线运动，故BC错误，D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∶1 B2∶1 C．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．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B7．三条在同一平面（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 ．8．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 ．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，B a <B bC ．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sin F BIL θ=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；B ．若是磁感线，磁感线疏密程度表示磁场的强弱，故a b B B ＜，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a b E E ＜，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，由于不知道电荷的正负，故不确定电势能大小，则选项D 错误；故B 。
9．N95口罩中起阻隔作用的关键层是熔喷布，熔喷布的纤维里加入了驻极体材料，它能依靠静电感应吸附比熔喷布网状纤维孔洞小很多的0.1μm 量级或更小的微粒，从而有了更好的过滤效果。
制备驻极体的一种方法是对某些电介质材料进行加热熔化，然后在强电场中进行极化冷却。
电介质中每个分子都呈电中性，但分子内正、负电荷分布并不完全重合，每个分子可以看成是等量异号的电荷对。
如图所示，某种电介质未加电场时，分子取向随机排布，熔化时施加水平向左的匀强电场，正、负电荷受电场力的作用，分子取向会发生一致性的变化。
冷却后撤掉电场，形成驻极体，分子取向能够较长时间维持基本不变。
这个过程就像铁在强磁场中被磁化成磁铁的过程。
根据以上信息可知，下列说法中正确的是（ ）A ．驻极体能够吸引带电的微粒，但不能吸引电中性的微粒B ．驻极体吸附小微粒利用了静电感应，所以驻极体所带的总电荷量一定不为零C ．不带电的微粒也能被驻极体吸引，但并不会中和驻极体表面的电荷D ．加有驻极体的口罩会因存放时间过长其中的电场衰减而过期，这是驻极体向外放电使电荷减少的结果【答案】C【解析】【分析】【详解】A ．极体不仅能够吸引带电的微粒，还能依靠静电效应吸引微小的电中性颗粒，故A 错误；B ．极体吸附小微粒利用了静电感应，但驻极体内部的总电荷量为零，只是分子取向一致，对外显示静电效应而已，故B 错误；C ．带电的微粒由于静电效应能被驻极体吸引，但驻极体内部正负电荷代数和为零，不存在中和现象，故C 正确；D ．有驻极体的口罩会因存放时间过长其中的电场衰减而过期，这是因为驻极体内部的分子取向再次变得杂乱无章的缘故，故D 错误。
故选C。
10．已知在电流为I的长直导线产生的磁场中，距导线r处的磁感应强度大小为B=k Ir，其中k为常量。
现有四根平行的通电长直导线，其横截面恰好在一个边长为L的正方形的四个顶点上，电流方向如图。