第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步章節(jié)達(dá)標(biāo)檢測(cè)考試試卷本章達(dá)標(biāo)檢測(cè)(滿(mǎn)分：100分；時(shí)間：60分鐘)一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題，每小題3分，共21分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的)1.英國(guó)物理學(xué)家法拉第提出了“電場(chǎng)”和“磁場(chǎng)”的概念，并引入電場(chǎng)線和磁感線來(lái)描述電場(chǎng)和磁場(chǎng)，為經(jīng)典電磁學(xué)理論的建立奠定了基礎(chǔ)。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是()A.電荷和電荷、通電導(dǎo)體和通電導(dǎo)體之間的相互作用都是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的B.磁體和磁體、磁體和通電導(dǎo)體之間的相互作用都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的C.電場(chǎng)線不可能相交，磁感線可能相交D.通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)電場(chǎng)線和磁感線是客觀存在的2.下列不屬于電磁波的是()A.消毒用的紫外線 B.透視用的X射線C.教室里的讀書(shū)聲 D.遙控器發(fā)出的紅外線3.下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法，不正確的是()A.電磁波在真空中的速度為c=3×108m/sB.無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、γ射線均屬于電磁波C.手機(jī)既可接收電磁波，又可發(fā)射電磁波D.電磁波不能傳播能量4.金屬矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做如圖所示的運(yùn)動(dòng)，線圈中有感應(yīng)電流的是()5.如圖所示，一枚小磁針?lè)旁诎雸A形導(dǎo)線環(huán)的環(huán)心O處，當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示方向的電流時(shí)，小磁針將()A.沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)B.沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)C.N極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)，S極轉(zhuǎn)向紙外D.N極轉(zhuǎn)向紙外，S極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)6.如圖所示，圓環(huán)和長(zhǎng)直導(dǎo)線MN均處于紙面內(nèi)，P、Q是關(guān)于導(dǎo)線對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)，當(dāng)導(dǎo)線MN中通以從N→M的電流時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A.P、Q兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，方向相反B.P點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里C.圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)直到遠(yuǎn)離通電導(dǎo)線，環(huán)內(nèi)磁通量一直減小D.圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)直到遠(yuǎn)離通電導(dǎo)線，環(huán)內(nèi)磁通量先增大后減小7.如圖所示，一重為G1的通電圓環(huán)置于水平桌面上，圓環(huán)中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?從上往下看)，在圓環(huán)的正上方用輕繩懸掛一條形磁鐵，磁鐵的中心軸線通過(guò)圓環(huán)中心，磁鐵的上端為N極，下端為S極，磁鐵自身的重力為G2。則關(guān)于圓環(huán)對(duì)桌面的壓力F和磁鐵對(duì)輕繩的拉力F'的大小，下列關(guān)系中正確的是()A.F>G1，F(xiàn)'>G2 B.F<G1，F(xiàn)'>G2C.F<G1，F(xiàn)'<G2 D.F>G1，F(xiàn)'<G2二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題，每小題4分，共12分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)8.如圖所示，水平面內(nèi)有兩條相互垂直且彼此絕緣的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線，以它們?yōu)樽鴺?biāo)軸建立一個(gè)平面直角坐標(biāo)系。四個(gè)相同的圓形閉合線圈在四個(gè)象限內(nèi)完全對(duì)稱(chēng)放置，兩直導(dǎo)線中的電流大小與變化情況完全相同，電流方向如圖所示，當(dāng)兩直導(dǎo)線中的電流都增大時(shí)，四個(gè)線圈a、b、c、d中感應(yīng)電流的情況是()A.線圈a中無(wú)感應(yīng)電流B.線圈b中有感應(yīng)電流C.線圈c中有感應(yīng)電流D.線圈d中無(wú)感應(yīng)電流9.我國(guó)宋代科學(xué)家沈括在《夢(mèng)溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針?shù)h，則能指南，然常微偏東，不全南也?！边M(jìn)一步研究表明，地球周?chē)卮艌?chǎng)的磁感線分布示意圖如圖所示。結(jié)合上述材料，下列說(shuō)法正確的是()A.地球的地理兩極與地磁兩極不重合B.地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，地磁南極在地理北極附近C.地球表面任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行D.在赤道上小磁針的N極在靜止時(shí)指向地理北極附近10.正三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)處分別固定有水平放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線，并通以圖示方向的恒定電流，導(dǎo)線中的電流大小相等，三角形中心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，已知通電直導(dǎo)線在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度與通電直導(dǎo)線的電流大小成正比，則下列說(shuō)法正確的是()A.O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下B.B、C處兩導(dǎo)線中的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向左C.B處導(dǎo)線中的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為12BD.將A處導(dǎo)線中的電流大小減半，則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為34B三、非選擇題(本題共6小題，共67分)11.(8分)如圖所示是“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)將圖中所缺導(dǎo)線補(bǔ)充完整。(2)如果在閉合開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么合上開(kāi)關(guān)后，將原線圈迅速插入副線圈時(shí)，電流計(jì)指針向偏轉(zhuǎn)；原線圈插入副線圈后，將滑動(dòng)變阻器滑片迅速向左移動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針向偏轉(zhuǎn)。

12.(8分)我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，在如圖的實(shí)驗(yàn)中，線圈A通過(guò)滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)接到電源上，線圈B的兩端連接到電流表上，把線圈A放置于線圈B里面。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，判斷線圈B中是否有電流產(chǎn)生。(1)開(kāi)關(guān)閉合的瞬間(選填“有”或“無(wú)”)感應(yīng)電流產(chǎn)生。

(2)開(kāi)關(guān)總是閉合的，緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，(選填“有”或“無(wú)”)感應(yīng)電流產(chǎn)生。

(3)歸納以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是。

13.(10分)如圖所示，放在馬蹄形磁鐵兩極之間的導(dǎo)體棒ab處于水平，當(dāng)通有自b到a的電流時(shí)，導(dǎo)體棒受到方向向右、大小F=1N的磁場(chǎng)力的作用，已知導(dǎo)體棒在馬蹄形磁鐵內(nèi)部的長(zhǎng)度L=5cm，通過(guò)導(dǎo)體棒的電流大小I=10A，求：(1)導(dǎo)體棒中的電流在其正右側(cè)位置所形成的磁場(chǎng)的方向；(2)馬蹄形磁鐵中導(dǎo)體棒所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。14.(10分)磁場(chǎng)中放一與磁場(chǎng)方向垂直的電流元，通入的電流是2.5A，導(dǎo)線長(zhǎng)1cm，它受到的磁場(chǎng)力為5×10-2N。問(wèn)：(1)這個(gè)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？(2)如果把通電導(dǎo)線中的電流增大到5A，這一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？(3)如果通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中某處不受磁場(chǎng)力，是否可以確定這里沒(méi)有磁場(chǎng)？15.(15分)如圖所示，金屬框架MON與導(dǎo)體棒DE構(gòu)成回路，處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中且與磁場(chǎng)垂直。(1)若B=0.1T，DE從O點(diǎn)出發(fā)，向右以1m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)4s，回路中的磁通量的變化量是多少？(2)若回路面積從S=8m2變到St=18m2，磁感應(yīng)強(qiáng)度從B=0.1T變到Bt=0.8T，則回路中的磁通量變化量是多少？16.(16分)太陽(yáng)帆飛船是利用太陽(yáng)光的壓力進(jìn)行太空飛行的航天器，由于太陽(yáng)光具有連續(xù)不斷、方向固定等特點(diǎn)，所以這種航天器無(wú)須攜帶任何燃料。在太陽(yáng)光光子的撞擊下，航天器的飛行速度會(huì)不斷增加，并最終飛抵距地球非常遙遠(yuǎn)的天體?，F(xiàn)有一艘質(zhì)量為m的太陽(yáng)帆飛船在太空中運(yùn)行，其帆面與太陽(yáng)光垂直。設(shè)帆能90%地反射太陽(yáng)光，帆的面積為S，且單位面積上每秒接收到的太陽(yáng)輻射能量為E0，已知太陽(yáng)輻射的光子的波長(zhǎng)絕大多數(shù)集中在2×10-7m~1×10-5m波段，計(jì)算時(shí)可取其平均波長(zhǎng)為λ0，且不計(jì)太陽(yáng)光反射時(shí)頻率的變化。已知普朗克常量為h。(1)每秒射到帆面的光子數(shù)為多少？(2)由于光子作用，飛船得到的加速度為多少？

答案全解全析本章達(dá)標(biāo)檢測(cè)一、單項(xiàng)選擇題1.B電荷和電荷之間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的，通電導(dǎo)體和通電導(dǎo)體之間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的，A錯(cuò)誤；磁體和磁體、磁體和通電導(dǎo)體之間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的，B正確；電場(chǎng)線和磁感線都不能相交，否則在交點(diǎn)處的電場(chǎng)或磁場(chǎng)的方向有兩個(gè)，與事實(shí)不符，C錯(cuò)誤；電場(chǎng)線和磁感線都是為了形象地描述場(chǎng)而引入的假想曲線，實(shí)際不存在，D錯(cuò)誤。2.C教室里的讀書(shū)聲是聲波，聲波是機(jī)械波，不屬于電磁波，故選C。3.D根據(jù)電磁場(chǎng)理論以及目前的測(cè)量可知，電磁波在真空中的速度為c=3×108m/s，選項(xiàng)A正確；根據(jù)電磁波譜的知識(shí)可知，無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、γ射線均屬于電磁波，選項(xiàng)B正確；手機(jī)既可接收電磁波，又可發(fā)射電磁波，選項(xiàng)C正確；電磁波不但能傳播信息，還能傳播能量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4.A選項(xiàng)A中，圖示時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為零，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁通量增加，將產(chǎn)生感應(yīng)電流，A正確；選項(xiàng)B中，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，線圈平面始終與磁場(chǎng)方向平行，穿過(guò)線圈的磁通量始終為零，保持不變，沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，B錯(cuò)誤；選項(xiàng)C中，線圈運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，穿過(guò)線圈的磁通量始終為零，保持不變，沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，C錯(cuò)誤；選項(xiàng)D中，線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，根據(jù)Φ=BS知，磁通量Φ保持不變，沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，D錯(cuò)誤。5.C由安培定則知，環(huán)形電流內(nèi)部磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，故小磁針N極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)，選項(xiàng)C正確。6.A由安培定則判斷可知，P、Q兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，方向相反，即P點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向外，Q點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)直到遠(yuǎn)離通電導(dǎo)線，環(huán)內(nèi)磁通量先增大再減小，然后再增大，再減小，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。7.D環(huán)形電流可等效為小磁針，由安培定則可知，通電圓環(huán)下側(cè)等效為小磁針N極，上側(cè)等效為小磁針S極，由于同名磁極相互排斥，則通電圓環(huán)會(huì)對(duì)磁鐵產(chǎn)生向上的排斥力，因此磁鐵對(duì)輕繩的拉力F'<G2；由力的作用是相互的，可知磁鐵也會(huì)對(duì)圓環(huán)產(chǎn)生向下的排斥力，因此圓環(huán)對(duì)桌面的壓力F>G1，選項(xiàng)D正確。二、多項(xiàng)選擇題8.CD根據(jù)安培定則可判斷出電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向，線圈a中的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，線圈c中的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，線圈b、d中的合磁通量始終為零，故增大兩直導(dǎo)線中的電流時(shí)，線圈a、c中的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，而線圈b、d中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項(xiàng)C、D正確，A、B錯(cuò)誤。9.ABD地磁南極在地理北極附近，地磁北極在地理南極附近，地球的地磁兩極與地理兩極并不完全重合，有地磁偏角；磁感線是閉合曲線，地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，A、B正確。在南半球，地磁場(chǎng)有向上的分量，在北半球，地磁場(chǎng)有向下的分量，C錯(cuò)誤。小磁針靜止時(shí)N極指向與磁場(chǎng)方向相同，D正確。10.BCD根據(jù)安培定則可知，A處導(dǎo)線中的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度BA、B處導(dǎo)線中的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度BB和C處導(dǎo)線中的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度BC方向如圖所示，由于各導(dǎo)線中的電流大小相等，它們?cè)贠點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等，設(shè)為B1，根據(jù)平行四邊形定則以及幾何關(guān)系可知，O點(diǎn)處的合磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B0=B1+2B1cos60°=2B1，方向水平向左，解得B處導(dǎo)線中的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1=12B0，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確；根據(jù)平行四邊形定則可知，B、C處兩導(dǎo)線中的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向左，選項(xiàng)B正確；將A處導(dǎo)線中的電流大小減半，根據(jù)通電直導(dǎo)線在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度與通電直導(dǎo)線的電流大小成正比可知，A處導(dǎo)線中的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?4B0，根據(jù)平行四邊形定則可知，O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?4三、非選擇題11.答案(1)圖見(jiàn)解析(2分)(2)右(3分)左(3分)解析(1)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路分為兩部分，要使原線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)必須對(duì)其通電，故電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、原線圈組成閉合電路，靈敏電流計(jì)與副線圈組成另一個(gè)閉合電路，如圖所示：(2)閉合開(kāi)關(guān)，穿過(guò)副線圈的磁通量增大，靈敏電流計(jì)的指針向右偏；將原線圈迅速插入副線圈時(shí)，磁場(chǎng)方向不變，穿過(guò)副線圈的磁通量增大，靈敏電流計(jì)指針將向右偏轉(zhuǎn)；原線圈插入副線圈后，由電路圖可知，將滑動(dòng)變阻器滑片迅速向左移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大，原線圈電流變小，磁場(chǎng)方向不變，穿過(guò)副線圈的磁通量變小，靈敏電流計(jì)指針將向左偏轉(zhuǎn)。12.答案(1)有(2分)(2)有(3分)(3)穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化(3分)解析(1)開(kāi)關(guān)閉合的瞬間，穿過(guò)線圈B的磁通量發(fā)生變化，則線圈B中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(2)開(kāi)關(guān)總是閉合的，緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，線圈A中電流發(fā)生變化，穿過(guò)線圈B的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(3)歸納以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可知產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化。13.答案(1)豎直向上(2)2T解析(1)由安培定則可知，導(dǎo)體棒中的電流在其正右側(cè)所形成的磁場(chǎng)方向豎直向上。(3分)(2)導(dǎo)體棒所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=FIL解得：B=2T(3分)14.答案(1)2T(2)2T(3)不能確定解析(1)由磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式得B=FIL=5×1(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B是由磁場(chǎng)和空間位置決定的，和導(dǎo)線的長(zhǎng)度L、電流I的大小無(wú)關(guān)，所以該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T。(3分)(3)如果通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中某處不受磁場(chǎng)力，則有兩種可能：①該處沒(méi)有磁場(chǎng)；②該處有磁場(chǎng)，但通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)平行。(4分)15.答案(1)0.8Wb(2)13.6Wb解析(1)導(dǎo)體棒向右以1m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)4s，位移為：x=vt=1×4m=4m(3分)由于∠MON=45°，此時(shí)回路的面積為：S=12x2=12×42m2=8m此時(shí)回路中的磁通量Φ=BS=0.1×8Wb=0.8Wb回路中磁通量的變化量為：ΔΦ1=Φ-0=0.8Wb(3分)(2)回路面積從S=8m2變到St=18m2，磁感應(yīng)強(qiáng)度從