資源簡介

章末檢測試卷(第六章)
(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．下列說法不符合物理學史的是(　　)
A．法拉第發現了電磁感應現象，并提出了“電場”“磁場”的概念
B．麥克斯韋預言了電磁波的存在，赫茲通過實驗證明了麥克斯韋的預言
C．通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場相似，愛因斯坦受此啟發，提出了分子電流假說
D．奧斯特發現了電流的磁效應，普朗克提出了能量子的概念
2.某磁場的磁感線分布如圖所示，則a、b兩點磁感應強度B的大小關系是(　　)
A．a點磁感應強度大于b點
B．b點磁感應強度大于a點
C．a、b兩點磁感應強度一樣大
D．無法確定
3．(2023·清遠市高二學業考試)下列說法中不正確的是(　　)
A．通過某面的磁感線條數為零，但此面處磁感應強度不一定為零
B．空間各點磁感應強度的方向就是該點的磁場方向
C．平行放置的兩條形磁鐵間異名磁極間的磁場為勻強磁場
D．某處磁感應強度為零，則通過該處的某面的磁感線條數一定為零
4.如圖所示，a、b、c三個閉合線圈放在同一平面內，當線圈a中有電流I通過時，它們的磁通量分別為Φa、Φb、Φc，下列說法正確的是(　　)
A．Φa<Φb<Φc B．Φa>Φb>Φc
C．Φa<Φc<Φb D．Φa>Φc>Φb
5.如圖所示，一矩形線圈abdc有一半處在磁感應強度垂直平面向里的勻強磁場中，虛線MN為磁場邊界且與cd邊平行，穿過線圈的磁通量為Φ1。當線圈以cd為軸從圖中位置轉過45°的瞬間，穿過線圈的磁通量為Φ2，則(　　)
A．Φ1∶Φ2＝∶1
B．Φ1∶Φ2＝1∶
C．Φ1∶Φ2＝∶1
D．Φ1∶Φ2＝∶1
6．(2024·清遠市高二期中)下列四幅圖所描述的情境，能夠產生感應電流的是(　　)
7.如圖所示，在矩形導線框abcd的對稱軸OO′的左側存在一垂直紙面向外的勻強磁場，線框以ad邊為軸，從圖示位置以順時針(由a向d看)開始轉動，轉動周期為T，關于線框在前內產生感應電流的情況，以下說法正確的是(　　)
A．0～內始終有感應電流
B．0～內始終沒有感應電流
C．0～內沒有感應電流，～內有感應電流
D．0～內有感應電流，～內沒有感應電流
二、多項選項題(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。)
8．5G信號使用的電磁波頻率更高，每秒傳送的數據量也實現了數量級的增大。相比于4G信號，下列判斷正確的是(　　)
A．5G信號的光子能量更大
B．5G信號的能量更小
C．5G信號的傳播速度更大
D．5G信號的波長更短
9．關于光的波粒二象性的說法中，正確的是(　　)
A．一束傳播的光，有的光是波，有的光是粒子
B．光子與電子是同樣的一種粒子，光波與機械波是同樣的一種波
C．當光和物質相互作用時表現出粒子性
D．光在傳播過程中表現出波動性
10.如圖所示，兩根相互絕緣的長直導線分別沿x軸和y軸放置，當x軸上的導線中通以沿x軸正方向的電流I0時，其在A(a，b)點產生的磁感應強度的大小為B0。當y軸上的導線也通電流后，A(a，b)點的磁感應強度的大小變為2B0。已知通電長直導線在其周圍激發磁場的磁感應強度大小為B＝k，其中k為常量，I為導線中電流的大小，r為場中某點到導線的垂直距離，則沿y軸放置的導線中所通電流的大小可能是(　　)
A.I0 B.I0
C.I0 D.I0
三、非選擇題(本題共5小題，共54分)
(2024·上海市浦東區高二期末)地球可以看作一個天然的大磁體。地磁場對人類的生存和活動都有著重要意義，如利用它為航海、行軍導航，利用地磁場的分布特征尋找礦藏等。
11．(6分)地球表面上水平放置的指南針可以“指南”，下列相關解釋正確的是__________。
A．地球表面磁場方向由南向北，指南針靜止時N極指向北方
B．地球表面磁場方向由南向北，指南針靜止時N極指向南方
C．地球表面磁場方向由北向南，指南針靜止時S極指向北方
D．地球表面磁場方向由北向南，指南針靜止時S極指向南方
12．(9分)某同學受奧斯特和安培實驗的啟發，產生了“探究通電長直導線周圍磁場”的興趣。探究過程如下：
(1)(6分)如圖甲所示，讓豎直的通電長直導線垂直穿過一張硬紙板，以導線為中心在紙板上任意作直線ab、cd，在直線上不同位置放上能夠自由轉動的小磁針。發現當小磁針靜止時，直線上關于導線對稱的兩處小磁針N極指向______(選填“相同”或“相反”)。改變電流大小，小磁針指向將______(選填“變化”或“不變”)；
(2)(3分)請在圖乙中畫出通電長直導線周圍的磁感線平面分布圖。(要求：畫出三條磁感線)
13．(10分)據測量，地球表面某處地磁場的磁感應強度水平分量為3.0×10－5 T。
(1)(2分)1 T＝1__________(用國際單位制基本單位表示)；
(2)(4分)若該處有半徑為10 cm并繞制了100匝的閉合線圈豎直放置，如圖甲，則穿過該線圈平面的磁通量為________ Wb(保留2位有效數字)，當該線圈繞其豎直直徑轉動時，線圈內________感應電流(選填“有”或“無”)；
(3)(4分)某校物理興趣小組估測磁體附近磁感應強度。他們將一小磁針放在一個水平放置的螺線管的軸線上。如圖乙所示，開關斷開，小磁針靜止時N極指向處于水平面內xOy坐標系中的y軸正方向。閉合開關后，發現小磁針N極的指向與y軸正方向的夾角為45°。
①請在圖上標明螺線管上導線的繞向；
②該通電螺線管在小磁針處產生的磁感應強度的大小為__________。
14.(14分)如圖所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運動。當t＝0時，磁感應強度大小為B0，此時MN到達的位置恰好使MDEN構成一個邊長為L的正方形。為使MN棒中不產生感應電流，則：
(1)(6分)磁感應強度B應隨時間t增大還是減小？
(2)(8分)從t＝0開始，磁感應強度B與t應滿足的關系式。
15．(15分)如圖所示，金屬框架MON(∠MON＝45°)與導體棒DE構成回路，處在方向垂直紙面向里的勻強磁場中且與磁場垂直。
(1)(7分)若B＝0.1 T，DE從O點出發，向右以1 m/s的速度勻速運動4 s，回路中的磁通量的變化量是多少？
(2)(8分)若回路面積從S0＝8 m2變到St＝18 m2，磁感應強度從B0＝0.1 T變到Bt＝0.8 T，則回路中的磁通量的變化量是多少？
章末檢測試卷(第六章)
1．C　2.A　3.C　4.B
5．C　[設ab＝l1，bd＝2l2，則Φ1＝Bl1l2，Φ2＝B(2l1cos 45°－l1)l2，所以Φ1∶Φ2＝∶1，故選C。]
6．B　[線圈沒有閉合不能產生電流，故A錯誤；磁感應強度不變，回路中的面積增大，引起磁通量增大，可以產生感應電流，故B正確；穿過線圈的磁通量相互抵消，磁通量為零，不能產生感應電流，故C錯誤；穿過線圈的磁通量不發生變化，不能產生感應電流，故D錯誤。]
7．C　[線框以ad邊為軸，從圖示位置按順時針開始轉動，0～內線框垂直磁場方向的有效面積不變，磁通量不變，沒有感應電流，～內線框垂直磁場方向的有效面積發生變化，磁通量變化，有感應電流產生，故C正確，A、B、D錯誤。]
8．AD　[因為5G使用的電磁波頻率比4G高，根據公式ε＝hν可知，5G信號的光子能量比4G光子能量更大，故B錯誤，A正確；因5G使用的電磁波頻率更高，由ν＝知，波長更短，故D正確；任何頻率的電磁波在真空中的傳播速度都是相同的，故C錯誤。]
9．CD　[光是一種波，同時也是一種粒子，光具有波粒二象性，A錯誤；當光和物質作用時，是“一份一份”的，表現出粒子性，光的干涉、衍射又說明光是一種波，則光在傳播過程中表現出波動性，光既不同于宏觀的粒子，也不同于宏觀的波，B錯誤，C、D正確。]
10．AD　[x軸上的導線中的電流在A點產生的磁感應強度的大小為B0＝k，若兩導線在A點產生的磁場方向相同，則有By1＝2B0－B0＝k，聯立解得Iy1＝I0，若兩導線在A點產生的磁場方向相反，則有By2＝2B0＋B0＝k，聯立解得Iy2＝I0，故A、D正確，B、C錯誤。]
11．A
解析　地磁場北極在地理南極附近，地球表面磁場方向由南向北，指南針靜止時N極指向北方，S極指向南方。故選A。
12．(1)相反　不變　(2)見解析圖
解析　(1)通電直導線周圍磁場的磁感線是以直導線上各點為圓心的同心圓，這些同心圓位于與導線垂直的平面上，且距導線越近，磁場越強，當小磁針靜止時，直線上關于導線對稱的兩處小磁針N極指向相反；改變電流大小，磁場方向不變，小磁針指向將不變。
(2)如圖。
13．(1)kg/(A·s2)　(2)9.4×10－7　有
(3)①見解析圖　②3.0×10－5 T
解析　(1)根據B＝＝
則用國際單位制基本單位表示1 T＝1 kg/(A·s2)
(2)穿過該線圈平面的磁通量為
Φ＝B·πr2＝3.0×10－5×3.14×0.12 Wb≈9.4×10－7 Wb
當該線圈繞其豎直直徑轉動時，線圈內磁通量發生變化，有感應電流。
(3)①根據小磁針N極的指向，可知螺線管右端為N極，螺線管上導線的繞向如圖(a)
　
②由矢量圖(b)
可得tan 45°＝
因此B電＝3.0×10－5 T。
14．(1)減小　(2)B＝
解析　(1)由感應電流產生的條件可知，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運動時，為使MN棒中不產生感應電流，則穿過MDEN回路的磁通量保持不變，由Φ＝BS，則磁感應強度B應隨時間t減小。
(2)穿過回路的磁通量保持不變，由Φ＝B·S有B0L2＝BL(L＋vt)
解得B＝。
15．(1)0.8 Wb　(2)13.6 Wb
解析　(1)導體棒DE向右以1 m/s的速度勻速運動4 s，位移為s＝vt＝1×4 m＝4 m
由于∠MON＝45°，此時回路的面積為S＝s2＝8 m2
此時回路中的磁通量
Φ＝BS＝0.1×8 Wb＝0.8 Wb
回路中磁通量的變化量為ΔΦ1＝Φ－0＝0.8 Wb
(2)回路面積從S0＝8 m2變到St＝18 m2，
磁感應強度從B0＝0.1 T變到Bt＝0.8 T時的磁通量為Φt＝BtSt＝0.8×18 Wb＝14.4 Wb
又Φ0＝B0S0＝0.1×8 Wb＝0.8 Wb
故回路中的磁通量的變化量為
ΔΦ2＝Φt－Φ0＝14.4 Wb－0.8 Wb＝13.6 Wb。(共37張PPT)
章末檢測試卷(第六章)
一、單項選擇題
1.下列說法不符合物理學史的是
A.法拉第發現了電磁感應現象，并提出了“電場”“磁場”的概念
B.麥克斯韋預言了電磁波的存在，赫茲通過實驗證明了麥克斯韋的預言
C.通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場相似，愛因斯坦受此啟發，提出
了分子電流假說
D.奧斯特發現了電流的磁效應，普朗克提出了能量子的概念
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法拉第發現了電磁感應現象，并提出了“電場”“磁場”的概念，故A正確；
麥克斯韋預言了電磁波的存在，赫茲通過實驗證明了電磁波的存在，故B正確；
通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場相似，安培受此啟發，提出了分子電流假說，故C錯誤；
奧斯特發現了電流的磁效應，普朗克基于黑體輻射實驗提出了能量子的概念，故D正確。
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2.某磁場的磁感線分布如圖所示，則a、b兩點磁感應強度B的大小關系是
A.a點磁感應強度大于b點
B.b點磁感應強度大于a點
C.a、b兩點磁感應強度一樣大
D.無法確定
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根據磁感線的疏密程度可知a點磁感應強度大于b點，故A正確，B、C、D錯誤。
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3.(2023·清遠市高二學業考試)下列說法中不正確的是
A.通過某面的磁感線條數為零，但此面處磁感應強度不一定為零
B.空間各點磁感應強度的方向就是該點的磁場方向
C.平行放置的兩條形磁鐵間異名磁極間的磁場為勻強磁場
D.某處磁感應強度為零，則通過該處的某面的磁感線條數一定為零
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通過某面的磁感線條數為零，可能磁場方向與該面平行，則此面處磁感應強度不一定為零，故A正確，不符合題意；
磁感應強度反映磁場的強弱和方向，它的方向就是該處磁場的方向，故B正確，不符合題意；
兩平行放置異名磁極間的磁場不是勻強磁場，近距離兩異名磁極間的磁場可看成是勻強磁場，故C錯誤，符合題意；
磁感應強度為零，放在該處的某面就無磁感線穿過，故D正確，不符合題意。
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4.如圖所示，a、b、c三個閉合線圈放在同一平面內，當線圈a中有電流I通過時，它們的磁通量分別為Φa、Φb、Φc，下列說法正確的是
A.Φa<Φb<Φc
B.Φa>Φb>Φc
C.Φa<Φc<Φb
D.Φa>Φc>Φb
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當a中有電流通過時，根據安培定則可知穿過a、b、c三個閉合線圈垂直紙面向里的磁感線條數一樣多，垂直紙面向外的磁感線條數c最多，其次是b，a中無垂直紙面向外的磁感線。因此合磁通量應該滿足Φa>Φb>Φc，故B正確。
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5.如圖所示，一矩形線圈abdc有一半處在磁感應強度垂直平面向里的勻強磁場中，虛線MN為磁場邊界且與cd邊平行，穿過線圈的磁通量為Φ1。當線圈以cd為軸從圖中位置轉過45°的瞬間，穿過線圈的磁通量為Φ2，則
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線圈沒有閉合不能產生電流，故A錯誤；
磁感應強度不變，回路中的面積增大，引起磁通量增大，可以產生感應電流，故B正確；
穿過線圈的磁通量相互抵消，磁通量為零，不能產生感應電流，故C錯誤；
穿過線圈的磁通量不發生變化，不能產生感應電流，故D錯誤。
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二、多項選項題
8.5G信號使用的電磁波頻率更高，每秒傳送的數據量也實現了數量級的增大。相比于4G信號，下列判斷正確的是
A.5G信號的光子能量更大
B.5G信號的能量更小
C.5G信號的傳播速度更大
D.5G信號的波長更短
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因為5G使用的電磁波頻率比4G
高，根據公式ε＝hν可知，5G信
號的光子能量比4G光子能量更
大，故B錯誤，A正確；
因5G使用的電磁波頻率更高，由ν＝ 知，波長更短，故D正確；
任何頻率的電磁波在真空中的傳播速度都是相同的，故C錯誤。
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9.關于光的波粒二象性的說法中，正確的是
A.一束傳播的光，有的光是波，有的光是粒子
B.光子與電子是同樣的一種粒子，光波與機械波是同樣的一種波
C.當光和物質相互作用時表現出粒子性
D.光在傳播過程中表現出波動性
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光是一種波，同時也是一種粒子，光具有波粒二象性，A錯誤；
當光和物質作用時，是“一份一份”的，表現出粒子性，光的干涉、衍射又說明光是一種波，則光在傳播過程中表現出波動性，光既不同于宏觀的粒子，也不同于宏觀的波，B錯誤，C、D正確。
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10.如圖所示，兩根相互絕緣的長直導線分別沿x軸和y軸放置，當x軸上的導線中通以沿x軸正方向的電流I0時，其在A(a，b)點產生的磁感應強度的大小為B0。當y軸上的導線也通電流后，A(a，b)點的磁感應強度的大小變為2B0。已知通電長直導線在其周圍激發磁場的磁感應強度大小為B＝
，其中k為常量，I為導線中電流的大小，r為場中某點到導線的垂直距離，則沿y軸放置的導線中所通電流的大小可能是
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三、非選擇題
(2024·上海市浦東區高二期末)地球可以看作一個天然的大磁體。地磁場對人類的生存和活動都有著重要意義，如利用它為航海、行軍導航，利用地磁場的分布特征尋找礦藏等。
11.地球表面上水平放置的指南針可以“指南”，
下列相關解釋正確的是_____。
A.地球表面磁場方向由南向北，指南針靜止時N極指向北方
B.地球表面磁場方向由南向北，指南針靜止時N極指向南方
C.地球表面磁場方向由北向南，指南針靜止時S極指向北方
D.地球表面磁場方向由北向南，指南針靜止時S極指向南方
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地磁場北極在地理南極附近，地球表面磁場方向由南向北，指南針靜止時N極指向北方，S極指向南方。故選A。
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12.某同學受奧斯特和安培實驗的啟發，產生了“探究通電長直導線周圍磁場”的興趣。探究過程如下：
(1)如圖甲所示，讓豎直的通電長直導線垂直穿過一張硬紙板，以導線為中心在紙板上任意作直線ab、cd，在直線上不同位置放上能夠自由轉動的小磁針。發現當小磁針靜止時，直線上
關于導線對稱的兩處小磁針N極指向_____
(選填“相同”或“相反”)。改變電流大
小，小磁針指向將_____(選填“變化”或
“不變”)；
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通電直導線周圍磁場的磁感線是以直導線上各點為圓心的同心圓，這些同心圓位于與導線垂直的平面上，且距導線越近，磁場越強，當小磁針靜止時，直線上關于導線對稱的兩處小磁針N極指向相反；改變電流大小，磁場方向不變，小磁針指向將不變。
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(2)請在圖乙中畫出通電長直導線周圍的磁感線平面分布圖。(要求：畫出三條磁感線)
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如圖。
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13.據測量，地球表面某處地磁場的磁感應強度水平分量為3.0×10－5 T。
(1)1 T＝1__________(用國際單位制基本單位表示)；
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kg/(A·s2)
則用國際單位制基本單位表示1 T＝1 kg/(A·s2)
(2)若該處有半徑為10 cm并繞制了100匝的閉合線圈豎直放置，如圖甲，則穿過該線圈平面的磁通量為__________ Wb(保留2位有效數字)，當該線圈繞其豎直直徑轉動時，線圈內______感應電流(選填“有”或“無”)；
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穿過該線圈平面的磁通量為Φ＝B·πr2＝3.0×10－5×3.14×0.12 Wb≈ 9.4×10－7 Wb
當該線圈繞其豎直直徑轉動時，線圈內磁通量發生變化，有感應電流。
(3)某校物理興趣小組估測磁體附近磁感應強度。他們將一小磁針放在一個水平放置的螺線管的軸線上。如圖乙所示，開關斷開，小磁針靜止時N極指向處于水平面內xOy坐標系中的y軸正方向。閉合開關后，發現小磁針N極的指向與y軸正方向的夾角為45°。
①請在圖上標明螺線管上導線的繞向；
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答案　見解析圖　
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根據小磁針N極的指向，可知螺線管右端為N極，螺線管上導線的繞向如圖(a)
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②該通電螺線管在小磁針處產生的磁感應強度的大小為____________。
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3.0×10－5 T
由矢量圖(b)
因此B電＝3.0×10－5 T。
14.如圖所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運動。當t＝0時，磁感應強度大小為B0，此時MN到達的位置恰好使MDEN構成一個邊長為L的正方形。為使MN棒中不產生感應電流，則：
(1)磁感應強度B應隨時間t增大還是減小？
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答案　減小　
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由感應電流產生的條件可知，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運動時，為使MN棒中不產生感應電流，則穿過MDEN回路的磁通量保持不變，由Φ＝BS，則磁感應強度B應隨時間t減小。
(2)從t＝0開始，磁感應強度B與t應滿足的關系式。
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穿過回路的磁通量保持不變，由Φ＝B·S有
B0L2＝BL(L＋vt)
15.如圖所示，金屬框架MON(∠MON＝45°)與導體棒DE構成回路，處在方向垂直紙面向里的勻強磁場中且與磁場垂直。
(1)若B＝0.1 T，DE從O點出發，向右以1 m/s的速度勻速運動4 s，回路中的磁通量的變化量是多少？
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答案　0.8 Wb　
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導體棒DE向右以1 m/s的速度勻速運動4 s，位移為s＝vt＝1×4 m＝4 m
由于∠MON＝45°，此時回路的面積為
此時回路中的磁通量
Φ＝BS＝0.1×8 Wb＝0.8 Wb
回路中磁通量的變化量為ΔΦ1＝Φ－0＝0.8 Wb
(2)若回路面積從S0＝8 m2變到St＝18 m2，磁感應強度從B0＝0.1 T變到Bt＝0.8 T，則回路中的磁通量的變化量是多少？
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答案　13.6 Wb
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回路面積從S0＝8 m2變到St＝18 m2，
磁感應強度從B0＝0.1 T變到Bt＝0.8 T時的磁通量
為Φt＝BtSt＝0.8×18 Wb＝14.4 Wb
又Φ0＝B0S0＝0.1×8 Wb＝0.8 Wb
故回路中的磁通量的變化量為
ΔΦ2＝Φt－Φ0＝14.4 Wb－0.8 Wb＝13.6 Wb。

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