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章末測評驗收卷(五)　電磁現象與電磁波　(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.關于物理學史，下列說法中正確的是(　　)
圖甲是法拉第線圈，法拉第發現了“電生磁”
圖乙是電流的磁效應，奧斯特發現了“磁生電”
圖丙是庫侖通過靜電力扭秤實驗研究，發現了庫侖定律
圖丁對應的是楞次提出的分子電流假說
2.用比值法定義物理量是物理學中一種重要的思想方法，下列物理量的表達式不屬于用比值法定義的是(　　)
a＝ B＝
ω＝ P＝
3.關于磁場、磁感應強度和磁感線，下列說法中正確的是(　　)
磁場中的磁感線有的不能相交，有的能相交
磁感應強度是只有大小、沒有方向的標量
磁感線上每一點的切線方向都跟該點的磁場方向一致
勻強磁場中沿磁感線方向，磁感應強度越來越小
4.某實驗裝置如圖所示，在鐵芯P上繞著兩個線圈A和B。如果線圈A中電流i隨時間t的關系如圖所示的A、B、C、D四種情況，那么在t1到t2這段時間內，四種情況中線圈B中沒有產生感應電流的是(　　)
A B C D
5.如圖所示，電流從a點分兩路通過對稱的環形分路匯合于b點，在環形分路的中心O處的磁感應強度(　　)
垂直環形分路所在平面，且指向“紙內”
垂直環形分路所在平面，且指向“紙外”
在環形分路所在平面內指向b
為0
6.如圖所示，連接負載的固定U型金屬導軌abcd，放置在與導軌平面垂直的勻強磁場中。導軌上有一根可自由滑動的金屬棒ef，在金屬棒向左平移的過程中，下列說法正確的是(　　)
穿過ebcf回路的磁通量不變
穿過ebcf回路的磁通量變小
ae段有電流通過
bc段有電流通過
7.如圖所示，垂直紙面放置的兩根平行長直導線分別通有方向相反的電流I1和I2，且I1>I2，紙面內的一點H到兩根導線的距離相等，則該點的磁感應強度方向可能為圖中的(　　)
B1 B2 B3 B4
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.關于光波和無線電波，下列說法正確的是(　　)
都是電磁波
都可以在真空中傳播
在真空中的傳播速度都是3×108 m/s
二者的波長、頻率均相同
9.如圖所示，一個單匝線圈abcd水平放置，面積為S，有一半面積處在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度為B(　　)
當線圈以ab邊為軸轉過30°時，穿過線圈的磁通量是BS
當線圈以ab邊為軸轉過30°時，穿過線圈的磁通量是BS
當線圈以ab邊為軸轉過60°時，穿過線圈的磁通量是BS
當線圈以ab邊為軸轉過60°時，穿過線圈的磁通量是BS
10.如圖所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點，O為半圓弧的圓心，∠MOP＝90°，在M、P處各有一條長直導線垂直穿過紙面，導線中通有垂直紙面向里、大小相等的恒定電流。整個系統處于平行于紙面的勻強磁場中。勻強磁場的磁感應強度大小為B0，此時O點的磁感應強度為零。則下列說法正確的是(　　)
勻強磁場的方向水平向左
M處電流在圓心O點處產生的磁感應強度大小為B0
P處電流在圓心O點處產生的磁感應強度大小為B0
若把P點處電流反向，其他條件不變，則O點磁感應強度大小為B0
三、非選擇題(本題共5小題，共54分。)
11.(7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中是否有感應電流產生。
(1)閉合開關S的瞬間______________(1分)。
(2)保持開關S閉合時______________(2分)。
(3)斷開開關S的瞬間______________(2分)。
(4)開關S閉合且將滑動變阻器R0的滑片向左滑動時________(2分)(以上各空均選填“有”或“無”)。
12.(8分)在研究電磁感應現象的實驗中所用的器材如圖所示。它們是：
①電流計　②直流電源　③帶鐵芯的線圈A
④線圈B　⑤開關　⑥滑動變阻器
(1)試按實驗的要求在實物圖上連線(圖中已連好一根導線)(2分)。
(2)怎樣才能使線圈B中有感應電流產生？試舉出三種方法。
①_____________________________________________________________(2分)；
②_____________________________________________________________(2分)；
③____________________________________________________________(2分)。
13.(10分)如圖所示，固定于水平面上的金屬框架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。t＝0時，磁感應強度為B0，此時MN所在的位置使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，從t＝0開始，磁感應強度B應怎樣隨時間t變化？請推導出這種情況下B與t的關系式。
14.(14分)如圖所示，用特制的彈簧測力計將單匝線框懸掛在勻強磁場中，線框長為10 cm，寬為2 cm(引出線a、b可與電源相接)，線框平面與磁場相垂直。線框通電前彈簧測力計的示數為0.1 N，通以1.6 A電流后，彈簧測力計的示數為0.11 N，試求：(結果均保留2位有效數字)
(1)(7分)磁場的磁感強度為多大？
(2)(7分)如果通電后線框在磁場中的長度為5 cm，那么線框中的磁通量為多大？
15.(15分)如圖所示，有一垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B，磁場有明顯的圓形邊界，圓心為O，半徑為r。現于紙面內先后放上圓形線圈A、B、C，圓心均處于O處，線圈A的半徑為r，匝數為10匝；線圈B的半徑為2r，匝數為1匝；線圈C的半徑為，匝數為1匝。
(1)(7分)在磁感應強度B減為的過程中，線圈A和線圈B中的磁通量變化了多少？
(2)(8分)在磁場轉過90°角的過程中，線圈C中的磁通量變化了多少？轉過180°角呢？
章末測評驗收卷(五)　電磁現象與電磁波
1.C　[圖甲是法拉第線圈，法拉第發現了“磁生電”，故A錯誤；圖乙是電流的磁效應，奧斯特發現了“電生磁”，故B錯誤；圖丙是庫侖通過靜電力扭秤實驗研究，采用放大法發現了庫侖定律，故C正確；圖丁對應的是安培提出的分子電流假說，故D錯誤。]
2.A　[加速度a＝是比值定義的，但是加速度a＝是牛頓第二定律得到的，不屬于比值定義法，故選項A符合題意；磁感應強度的大小由磁場本身決定，與放入磁場中導線長度和電流的大小無關，磁感應強度B＝采用的是比值定義法，故選項B不符合題意；運動物體與圓心連線所轉過的角位移Δθ和所對應的時間Δt之比稱為角速度，角速度ω＝采用的是比值定義法，故選項C不符合題意；功率P與做功的多少和時間無關，功率P＝采用的是比值定義法，故選項D不符合題意。]
3.C　[由于磁感線某點的切線所指的方向為該點磁場的方向，所以磁感線不能相交，若相交，則同一點的磁場會出現兩個方向，A錯誤；磁感應強度是矢量，磁感線的疏密程度反映磁場的強弱，切線方向表示磁感應強度的方向，B錯誤，C正確；勻強磁場中磁感應強度相同，并不是沿磁感線的方向，越來越小，D錯誤。]
4.D　[由題圖可知，通過A的電流發生變化，電流產生的磁感應強度發生變化，穿過B的磁通量發生變化，線圈B中才能產生感應電流，由題圖可知，在t1到t2這段時間內，選項A、B、C圖中線圈A中的電流發生變化，線圈B中會產生感應電流，而D圖中電流不變，線圈B中不產生感應電流，故D正確，A、B、C錯誤。]
5.D　[將圓環分成上下兩個半圓研究，根據安培定則，上半圓電流在O點產生的磁場方向向里，下半圓電流在O點產生的磁場方向向外，電流大小相等，產生的兩個磁感應強度大小相等，O點的合磁感應強度為0，故D正確。]
6.D　[因為ebcf回路的面積變大，由Φ＝BS知穿過ebcf回路的磁通量變大，故A、B錯誤；因為ae段不在閉合回路里，則無電流，故C錯誤；因為穿過ebcf閉合回路的磁通量變大，則有感應電流產生，故bc段有電流通過，故D正確。]
7.C
8.ABC　[光波和無線電波本質上都是電磁波，都可以在真空中傳播，在真空中傳播的速度都是3×108 m/s，A、B、C正確；光波和無線電波波長、頻率不同，D錯誤。]
9.AC　[當單匝線圈abcd有一半處在磁感應強度為B的勻強磁場中時，穿過線圈的磁通量為Φ1＝B×S＝BS，當線圈以ab邊為軸從圖中位置轉過30°時，線圈在垂直于磁場方向投影的面積仍為S，則穿過線圈的磁通量為Φ2＝B×S＝BS，故A正確，B錯誤；當線圈以ab邊為軸從圖中位置轉過60°時，線圈在垂直于磁場方向投影的面積仍為S，則穿過線圈的磁通量為Φ3＝B×S＝BS，故C正確，D錯誤。]
10.CD　[根據安培定則可知，兩導線在O點產生的磁感應強度如圖所示：兩電流的合磁感應強度大小與外磁場的磁感應強度大小相等為B0，方向相反。則根據幾何關系可知，兩導線單獨產生磁場的磁感應強度大小為B0，勻強磁場方向與MN夾角為45°，故A、B錯誤，C正確；當P處電流反向后，根據磁感應強度的疊加可得O點處合磁感應強度為B0，故D正確。]
11.(1)有　(2)無　(3)有　(4)有
解析　(1)閉合開關S的瞬時，穿過線圈Ⅱ的磁通量變化，有感應電流產生。(2)保持開關S閉合時，穿過線圈Ⅱ的磁通量不變，沒有感應電流產生。(3)斷開開關S的瞬時，穿過線圈Ⅱ的磁通量發生變化，有感應電流產生。(4)開關S閉合且將滑動變阻器R0的滑片向左滑動時，穿過線圈Ⅱ的磁通量發生變化，有感應電流產生。
12.(1)見解析圖　(2)①閉合或斷開開關瞬間　②開關閉合后移動滑動變阻器滑片　③保持開關閉合，插入或拔出線圈A
解析　(1)使線圈A與開關、直流電源、滑動變阻器串聯，線圈B與電流計連成閉合回路，如圖所示。
(2)只要能使穿過線圈B的磁通量發生變化就可以使線圈B中產生感應電流。
13.B＝
解析　要使MN棒中不產生感應電流，應使穿過線圈平面的磁通量不發生變化，在t＝0時刻，穿過線圈平面的磁通量Φ1＝B0S＝B0l2，設t時刻的磁感應強度為B，此時磁通量為Φ2＝Bl(l＋vt)，由Φ1＝Φ2，得B＝。
14.(1)0.31 T　(2)3.1×10－4 Wb
解析　(1)由題意可知，通電后，彈簧測力計的示數變大，其差值為0.11 N－0.1 N＝0.01 N，則可知，磁場力的方向豎直向下，大小即為0.01 N。由B＝，可知B＝＝ T＝0.31 T。
(2)通電后線框在磁場中的長度為5 cm，則由Φ＝BS可知，線框中的磁通量為Φ＝BS＝0.31×0.02×0.05 Wb＝3.1×10－4 Wb。
15.(1)A、B線圈的磁通量均減少了　(2)減少了Bπr2　變化了Bπr2
解析　(1)A、B線圈中的磁通量始終一樣，故它們的變化量也一樣。
ΔΦ＝·πr2＝－
即線圈A、B中的磁通量均減少了。
(2)對線圈C，Φ1＝Bπr′2＝Bπr2
當磁場轉過90°角時，Φ2＝0
故ΔΦ1＝Φ2－Φ1＝－Bπr2
即在磁場轉過90°角的過程中，線圈C中的磁通量減少了Bπr2
當磁場轉過180°角時，磁感線從另一側穿過線圈，若取Φ1為正，則Φ3為負，有Φ3＝－Bπr2
故ΔΦ2＝Φ3－Φ1＝－Bπr2，即在磁場轉過180°角的過程中，線圈C中的磁通量變化了Bπr2。(共25張PPT)
章末測評驗收卷（五）
第六章　電磁現象與電磁波
(時間：75分鐘　滿分：100分)
C
A.圖甲是法拉第線圈，法拉第發現了“電生磁”
B.圖乙是電流的磁效應，奧斯特發現了“磁生電”
C.圖丙是庫侖通過靜電力扭秤實驗研究，發現了庫侖定律
D.圖丁對應的是楞次提出的分子電流假說
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.關于物理學史，下列說法中正確的是(　　)
解析　圖甲是法拉第線圈，法拉第發現了“磁生電”，故A錯誤；圖乙是電流的磁效應，奧斯特發現了“電生磁”，故B錯誤；圖丙是庫侖通過靜電力扭秤實驗研究，采用放大法發現了庫侖定律，故C正確；圖丁對應的是安培提出的分子電流假說，故D錯誤。
A
2.用比值法定義物理量是物理學中一種重要的思想方法，下列物理量的表達式不屬于用比值法定義的是(　　)
C
3.關于磁場、磁感應強度和磁感線，下列說法中正確的是(　　)
A.磁場中的磁感線有的不能相交，有的能相交
B.磁感應強度是只有大小、沒有方向的標量
C.磁感線上每一點的切線方向都跟該點的磁場方向一致
D.勻強磁場中沿磁感線方向，磁感應強度越來越小
解析　由于磁感線某點的切線所指的方向為該點磁場的方向，所以磁感線不能相交，若相交，則同一點的磁場會出現兩個方向，A錯誤；磁感應強度是矢量，磁感線的疏密程度反映磁場的強弱，切線方向表示磁感應強度的方向，B錯誤，C正確；勻強磁場中磁感應強度相同，并不是沿磁感線的方向，越來越小，D錯誤。
D
4.某實驗裝置如圖所示，在鐵芯P上繞著兩個線圈A和B。如果線圈A中電流i隨時間t的關系如圖所示的A、B、C、D四種情況，那么在t1到t2這段時間內，四種情況中線圈B中沒有產生感應電流的是(　　)
解析　由題圖可知，通過A的電流發生變化，電流產生的磁感應強度發生變化，穿過B的磁通量發生變化，線圈B中才能產生感應電流，由題圖可知，在t1到t2這段時間內，選項A、B、C圖中線圈A中的電流發生變化，線圈B中會產生感應電流，而D圖中電流不變，線圈B中不產生感應電流，故D正確，A、B、C錯誤。
D
5.如圖所示，電流從a點分兩路通過對稱的環形分路匯合于b點，在環形分路的中心O處的磁感應強度(　　)
A.垂直環形分路所在平面，且指向“紙內”
B.垂直環形分路所在平面，且指向“紙外”
C.在環形分路所在平面內指向b
D.為0
解析　將圓環分成上下兩個半圓研究，根據安培定則，上半圓電流在O點產生的磁場方向向里，下半圓電流在O點產生的磁場方向向外，電流大小相等，產生的兩個磁感應強度大小相等，O點的合磁感應強度為0，故D正確。
D
6.如圖所示，連接負載的固定U型金屬導軌abcd，放置在與導軌平面垂直的勻強磁場中。導軌上有一根可自由滑動的金屬棒ef，在金屬棒向左平移的過程中，下列說法正確的是(　　)
A.穿過ebcf回路的磁通量不變
B.穿過ebcf回路的磁通量變小
C.ae段有電流通過
D.bc段有電流通過
解析　因為ebcf回路的面積變大，由Φ＝BS知穿過ebcf回路的磁通量變大，故A、B錯誤；因為ae段不在閉合回路里，則無電流，故C錯誤；因為穿過ebcf閉合回路的磁通量變大，則有感應電流產生，故bc段有電流通過，故D正確。
C
7.如圖所示，垂直紙面放置的兩根平行長直導線分別通有方向相反的電流I1和I2，且I1>I2，紙面內的一點H到兩根導線的距離相等，則該點的磁感應強度方向可能為圖中的(　　)
A.B1 B.B2 C.B3 D.B4
ABC
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.關于光波和無線電波，下列說法正確的是(　 　)
A.都是電磁波
B.都可以在真空中傳播
C.在真空中的傳播速度都是3×108 m/s
D.二者的波長、頻率均相同
解析　光波和無線電波本質上都是電磁波，都可以在真空中傳播，在真空中傳播的速度都是3×108 m/s，A、B、C正確；光波和無線電波波長、頻率不同，D錯誤。
AC
9.如圖所示，一個單匝線圈abcd水平放置，面積為S，有一半面積處在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度為B(　　)
CD
10.如圖所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點，O為半圓弧的圓心，∠MOP＝90°，在M、P處各有一條長直導線垂直穿過紙面，導線中通有垂直紙面向里、大小相等的恒定電流。整個系統處于平行于紙面的勻強磁場中。勻強磁場的磁感應強度大小為B0，此時O點的磁感應強度為零。則下列說法正確的是(　　)
三、非選擇題(本題共5小題，共54分。)
11.(7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中是否有感應電流產生。
(1)閉合開關S的瞬間______________。
(2)保持開關S閉合時______________。
(3)斷開開關S的瞬間______________。
(4)開關S閉合且將滑動變阻器R0的滑片向左滑動時________(以上各空均選填“有”或“無”)。
答案　(1)有　(2)無　(3)有　(4)有
解析　(1)閉合開關S的瞬時，穿過線圈Ⅱ的磁通量變化，有感應電流產生。(2)保持開關S閉合時，穿過線圈Ⅱ的磁通量不變，沒有感應電流產生。(3)斷開開關S的瞬時，穿過線圈Ⅱ的磁通量發生變化，有感應電流產生。(4)開關S閉合且將滑動變阻器R0的滑片向左滑動時，穿過線圈Ⅱ的磁通量發生變化，有感應電流產生。
12.(8分)在研究電磁感應現象的實驗中所用的器材如圖所示。它們是：
①電流計　②直流電源　③帶鐵芯的線圈A
④線圈B　⑤開關　⑥滑動變阻器
(1)試按實驗的要求在實物圖上連線(圖中已連好一根導線)。
(2)怎樣才能使線圈B中有感應電流產生？試舉出三種方法。
①___________________________________________________________________；
②___________________________________________________________________；
③___________________________________________________________________。
答案　(1)見解析圖　(2)①閉合或斷開開關瞬間　
②開關閉合后移動滑動變阻器滑片　③保持開關閉合，插入或拔出線圈A
解析　(1)使線圈A與開關、直流電源、滑動變阻器串聯，線圈B與電流計連成閉合回路，如圖所示。
(2)只要能使穿過線圈B的磁通量發生變化就可以使線圈B中產生感應電流。
13.(10分)如圖所示，固定于水平面上的金屬框架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。t＝0時，磁感應強度為B0，此時MN所在的位置使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，從t＝0開始，磁感應強度B應怎樣隨時間t變化？請推導出這種情況下B與t的關系式。
14.(14分)如圖所示，用特制的彈簧測力計將單匝線框懸掛在勻強磁場中，線框長為10 cm，寬為2 cm(引出線a、b可與電源相接)，線框平面與磁場相垂直。線框通電前彈簧測力計的示數為0.1 N，通以1.6 A電流后，彈簧測力計的示數為0.11 N，試求：(結果均保留2位有效數字)
(1)磁場的磁感強度為多大？
(2)如果通電后線框在磁場中的長度為5 cm，那么線框中的磁通量為多大？
答案　(1)0.31 T　(2)3.1×10－4 Wb
(2)通電后線框在磁場中的長度為5 cm，則由Φ＝BS可知，線框中的磁通量為
Φ＝BS＝0.31×0.02×0.05 Wb＝3.1×10－4 Wb。
解析　(1)A、B線圈中的磁通量始終一樣，故它們的變化量也一樣。
當磁場轉過180°角時，磁感線從另一側穿過線圈，若取Φ1為正，則Φ3為負，有

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