章末綜合測評(六)電磁現(xiàn)象與電磁波時間：75分鐘滿分：100分一、單項選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的)1．建立了完整的電磁場理論，并首先預(yù)言電磁波存在的科學(xué)家是()A．法拉第 B．奧斯特C．赫茲 D．麥克斯韋[答案]D2．下列關(guān)于電磁波的說法正確的是()A．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，并通過實驗捕捉到了電磁波B．5G網(wǎng)比4G網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)快，是因為5G的電磁波在真空中傳播速度更快C．藍(lán)牙通訊采用的電磁波和太陽光一樣，傳播時都可能發(fā)生折射、衍射、干涉等現(xiàn)象D．紅外體溫計可發(fā)射紅外線，進(jìn)而根據(jù)人體反射的紅外線來測量人的體溫[答案]C3．廣東省某高中的一實驗小組研究線圈在地磁場中的電磁感應(yīng)現(xiàn)象．如圖所示，正方形線圈邊長約4m，匝數(shù)為500匝，和一個靈敏電流計組成閉合回路．甲、乙、丙、丁四位同學(xué)手持線圈的四個頂角使線圈處于水平靜止?fàn)顟B(tài)，其中甲、乙沿南北方向站立．下列線圈的運動過程使電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)最明顯的是()A．將線圈水平向北迅速平移一小段距離B．四位同學(xué)一起將線圈豎直向上迅速水平抬起C．將線圈水平向東迅速平移一小段距離D．甲、丁不動，乙、丙向上迅速抬高線圈D[線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是磁通量發(fā)生變化，而將線圈向北迅速平移、豎直向上迅速水平抬起以及水平向東迅速平移時線圈中的磁通量變化不明顯，電流計指針偏轉(zhuǎn)不明顯，故A、B、C錯誤；甲、丁不動，乙、丙向上迅速抬高線圈，線圈中的磁通量發(fā)生明顯變化，電流計指針會發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，故D正確．]4．我國成功研發(fā)的反隱身先進(jìn)米波雷達(dá)堪稱隱身飛機(jī)的克星，它標(biāo)志著我國雷達(dá)研究又創(chuàng)新的里程碑．米波雷達(dá)發(fā)射無線電波的波長在1～10m范圍內(nèi)，則對該無線電波的判斷正確的是()A．米波的頻率比厘米波頻率高B．和機(jī)械波一樣須靠介質(zhì)傳播C．同光波一樣會發(fā)生反射現(xiàn)象D．不可能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象C[據(jù)c＝λf得f＝cλ，故波長越長，頻率越低，選項A錯誤；無線電波屬于電磁波，傳播不需要介質(zhì)，選項B錯誤；反射、干涉、衍射是波所特有的現(xiàn)象，選項C正確，選項D錯誤．5．在如圖所示的實驗中，能在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況是()A．磁鐵靜止在線圈上方B．磁鐵靜止在線圈右側(cè)C．磁鐵靜止在線圈里面D．磁鐵插入或抽出線圈的過程D[磁鐵靜止在線圈上方、右側(cè)和里面，穿過閉合電路的磁通量均不發(fā)生變化，但磁鐵插入或抽出時，磁通量變化，故D正確．]6．如圖所示，一個半球殼放在勻強(qiáng)磁場中，磁感線的方向與半球殼底面垂直，設(shè)半球殼表面積為S1，底面積為S2，半球面上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，底面處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，穿過它們的磁通量分別為Φ1和Φ2，則下列說法正確的是()A．由于Φ1＝Φ2，且S1＞S2，所以B1＜B2B．由于B1＝B2，且S1＞S2，所以Φ1＞Φ2C．Φ1＝Φ2，B1＝B2D．因為半球面是一曲面，無法判斷上述結(jié)論是否正確C[因為磁場是勻強(qiáng)磁場，故B1＝B2；根據(jù)磁通量的定義可知，Φ1＝Φ2．故選C．]7．在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0、豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，水平放置一根長通電直導(dǎo)線，電流的方向垂直紙面向里，如圖所示，a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點，連線ac和bd是相互垂直的兩條直徑，且b、d在同一豎直線上，在這四點中()A．c、d兩點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等B．a(chǎn)、b兩點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等C．c點的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最小D．b點的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最大C[在c點電流產(chǎn)生的磁場方向與B0反向，故合磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，在a點兩者同向，合磁感應(yīng)強(qiáng)度最大，在b、d兩點，兩者互相垂直，合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等．故A、B、D錯誤，C正確．]二、多項選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分．在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求．全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)8．關(guān)于電磁波，下列說法正確的是()A．麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在，赫茲最先用實驗證實了電磁波的存在B．周期性變化的電場和磁場可以相互“激發(fā)”，形成電磁波C．在真空中，頻率越高的電磁波傳播速度越大D．利用電磁波傳遞信號可以實現(xiàn)無線通信，但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸AB[麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在，故A正確；根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知，周期性變化的電場產(chǎn)生周期性變化的磁場，周期性變化的磁場產(chǎn)生周期性變化的電場，電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波，故B正確；在真空中，所有電磁波傳播速度相同，為光速，故C錯誤；電磁波可以通過電纜、光纜進(jìn)行有線傳輸，也可以實現(xiàn)無線傳輸，故D錯誤．]9．下列關(guān)于氫原子能級的敘述中，正確的是()A．電子繞核運動有加速度，就要向外輻射電磁波B．處于定態(tài)的原子，其電子做變速運動，但它并不向外輻射能量C．原子內(nèi)電子的軌道是連續(xù)的D．原子內(nèi)電子的軌道是不連續(xù)的BD[按照經(jīng)典物理學(xué)的觀點，如果電子繞核運動有加速度，就一定會向外輻射電磁波，則很短時間內(nèi)電子的能量就會消失，與客觀事實相矛盾，由能級和能量子理論可知，A錯誤，B正確；原子內(nèi)電子的軌道是不連續(xù)的，C錯誤，D正確．]10．在勻強(qiáng)磁場中有兩根平行的金屬導(dǎo)軌，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，導(dǎo)軌上有兩根可沿導(dǎo)軌平動的導(dǎo)體棒ab、cd，兩根導(dǎo)體棒勻速移動的速度大小分別為v1和v2，如圖所示，則下列情況可以使回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A．a(chǎn)b、cd均向右運動，且v1＝v2B．a(chǎn)b、cd均向右運動，且v1＞v2C．a(chǎn)b、cd均向左運動，且v1＞v2D．a(chǎn)b向右運動，cd向左運動，且v1＝v2BCD[ab、cd均向右運動，當(dāng)v1＝v2時，穿過閉合回路的磁通量不變，無感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A項錯誤；B、D兩項所述情況，穿過閉合回路的磁通量增加，C項所述情況，穿過閉合回路的磁通量減少，均有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B、C、D正確．]三、非選擇題(本題共5小題，共54分)11．(8分)繞在同一鐵芯上的線圈Ⅰ、Ⅱ按如圖所示方法連接，判斷在以下各情況中，線圈Ⅱ中是否有感應(yīng)電流產(chǎn)生．(1)閉合開關(guān)S的瞬間________．(2)保持開關(guān)S閉合時________．(3)斷開開關(guān)S的瞬間________．(4)開關(guān)S閉合且將滑動變阻器R0的滑動端向左滑動時________．(以上各空均選填“有”或“無”)[答案](1)有(2)無(3)有(4)有12．(12分)我們可以通過以下實驗，來探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件．(1)給岀的實物圖中，請用筆畫線代替導(dǎo)線補(bǔ)全實驗電路．(2)接好電路，閉合開關(guān)瞬間，電流計指針________(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)．(3)電路穩(wěn)定后，電流計指針________(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)；迅速移動滑動變阻器的滑片，電流計指針________(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)．(4)根據(jù)以上實驗可得：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________．[解析](1)通過對電路分析可知，B線圈是用來檢測感應(yīng)電流的，故電流計要和B線圈構(gòu)成閉合回路；滑動變阻器的作用是用來改變A線圈的電流大小，故要采取限流接法，綜上所述，連線如圖所示．(2)接好電路，合上開關(guān)瞬間，由于A線圈中電流的變化，導(dǎo)致穿過B線圈磁通量的變化，從而使B線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計指針偏轉(zhuǎn)．(3)電路穩(wěn)定后，雖然B線圈中有磁場，但穿過線圈的磁通量沒有發(fā)生變化，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以電流計不偏轉(zhuǎn)．迅速移動滑動變阻器的滑片，由于A線圈中電流變化導(dǎo)致B線圈中磁通量的變化，從而使B線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計指針偏轉(zhuǎn)．(4)根據(jù)(2)(3)可得：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化．[答案](1)見解析圖(2)偏轉(zhuǎn)(3)不偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)(4)穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化13．(16分)如圖所示，平面的面積S＝0.6m2，它與勻強(qiáng)磁場方向的夾角α＝30°，若該磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.4T，磁場區(qū)域足夠大．(1)求通過S的磁通量Φ1；(2)若線圈再順時針轉(zhuǎn)過120°時，求磁通量Φ2；(3)求這個過程中磁通量的變化量大小ΔΦ．[解析](1)題圖位置通過線圈的磁通量為Φ1＝BSsinα＝0.4×0.6×12Wb＝0.12Wb(2)再轉(zhuǎn)過120°，線圈平面與磁場方向垂直，只不過磁感線穿過線圈的方向改變了．Φ2＝－BS＝－0.4×0.6Wb＝－0.24Wb．(3)轉(zhuǎn)過120°的過程中磁通量的變化量大小為ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|－0.24－0.12|Wb＝0.36Wb．[答案](1)0.12Wb(2)－0.24Wb(3)0.36Wb14．(9分)三根平行的長直導(dǎo)線分別垂直地通過一個等腰直角三角形的三個頂點，如圖所示，現(xiàn)在使每根通電導(dǎo)線在斜邊中點O處所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，則O點實際磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向如何？[解析]根據(jù)安培定則可知，I1和I3在O點處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、B3方向相同，I2在O點處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與B1、B3方向垂直，如圖所示，故O點處實際磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0＝B1+B32+B22＝5B，又tanθ＝[答案]見解析15．(9分)如圖所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的均勻磁場中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運動．t＝0時刻，