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(共29張PPT)
第5章　初識電磁場與電磁波
綜合微評（五）
A. 法拉第不僅提出了場的概念，而且直觀地描繪了場的清晰圖像
B. 卡文迪什設計扭秤實驗研究電荷間相互作用，測出靜電力常量
C. 伽利略創立了實驗與邏輯推理相結合的科學方法，研究和發現自由落體規律
D. 奧斯特發現了電流的磁效應，首次揭示了電和磁的聯系
解析：法拉第不僅提出了場的概念，而且直觀地描繪了場的清晰圖像，故A正確；庫 侖設計扭秤實驗研究電荷間相互作用，麥克斯韋通過電磁理論計算出靜電力常量，故 B錯誤；伽利略創立了實驗與邏輯推理相結合的科學方法，研究和發現自由落體規 律，故C正確；奧斯特發現了電流的磁效應，首次揭示了電和磁的聯系，故D正確.
B
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A. a點的磁感應強度小于b點的磁感應強度
B. 磁鐵的磁感線起始于磁鐵的N極，終止于磁鐵的S極
C. 圖中的磁感線是真實存在的
D. 同一通電導線在b點受到的安培力一定比在a點受到的安培力大
解析：磁感線的疏密反應磁感應強度的強弱，b點的磁感線較密，故b點的磁感應強度 大于a點，A正確；磁感線閉合不相交，在磁鐵外部磁感線從N極指向S極，在磁鐵內 部，從S極指向N極，B錯誤；磁感線是為了形象描述磁場分布情況人為引入的，客觀 不存在，C錯誤；通電導線在磁場中的受力情況不僅僅與磁感應強度的大小有關，還 與磁感應強度與導線的夾角有關，D錯誤.故選A.
A
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解析：如圖A金屬矩形線圈abcd在磁場中轉動時，線圈的磁通量發生了變化，所以線 圈中有感應電流，則A正確；如圖B金屬矩形線圈abcd在磁場中，磁場方向總是與線 圈平面平行，磁通量總是為0，所以線圈中沒有感應電流，則B錯誤；如圖C金屬矩形 線圈abcd在磁場中靠近通電導線時，磁通量減小，但是線圈不閉合，所以線圈中沒有 感應電流，則C錯誤；如圖D金屬矩形線圈abcd在勻強磁場中平動時，線圈中的磁通 量沒有發生變量，所以沒有感應電流，則D錯誤；故選A.
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A. “小蜜蜂”只能接收來自麥克風的信號
B. 麥克風發出藍牙信號是因為其中有恒定電流產生的磁場
C. 周期性變化的電場可以產生勻強磁場
D. 麥克風回路可通過減小發射電磁波的波長來提高電路發射電磁波的本領
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解析：因為藍牙技術使用電磁波信號，周圍空間存在其他電磁波信號，所以“小蜜 蜂”不只接收來自麥克風的信號，選項A錯誤；恒定的電流產生恒定的磁場，不能產 生變化的磁場，從而不能產生電磁波信號，選項B錯誤；周期性變化的電場可以產生 周期性變化的磁場，但不是勻強磁場，選項C錯誤；減小發射電磁波的波長，則會提 高頻率，可以提高電路發射電磁波的本領，選項D正確.
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B. BS
D. 2BS
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A. 磁感線越密的地方磁場越弱
B. 軟磁條內部a位置應為N極
C. 磁感線與電場線一樣真實存在于空間之中
D. 軟磁條內部ab之間的磁感線方向應為a指向b
解析：磁感線的疏密表示磁感應強度大小，磁感線越密的地方磁感應強度越大，故A 錯誤；磁體外部磁感線從N極指向S極，故a位置應該為S極，故B錯誤；磁感線和電場 線都不是真實存在的，故C錯誤；磁體內部磁感線由S極指向N極，故軟磁條內部ab之 間的磁感線方向應為a指向b，故D正確；故選D.
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A. 線圈a中無感應電流
B. 線圈b中有感應電流
C. 線圈c中無感應電流
D. 線圈d中無感應電流
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解析：根據安培定則可判斷出電流產生的磁場方向如圖所示，線圈a中的磁場方向均 垂直于紙面向里，線圈c中的磁場方向均垂直于紙面向外，線圈b、d中的合磁通量始 終為零，故增大兩直導線中的電流時，線圈a、c中的磁通量發生變化，有感應電流產 生，而線圈b、d中無感應電流產生.D正確，A、B、C錯誤.
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A. 減小白金絲直徑，小磁針仍能偏轉
B. 用銅導線替換白金絲，小磁針仍能偏轉
C. 減小電源電動勢，小磁針一定不能偏轉
D. 小磁針的偏轉情況與其放置位置無關
AB
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解析：減小導線直徑，仍存在電流，其產生的磁場仍能使小磁針偏轉，選項A正確； 白金導線換成銅導線，仍存在電流，產生的磁場仍能使小磁針偏轉，選項B正確；減 小伏打電池電動勢，只要導線中有電流，小磁場還是會發生偏轉，選項C錯誤；通電 導線產生的磁場與地磁場疊加后，其空間磁場方向與位置有關，當小磁針在不同位置 時其偏轉情況不同，選項D錯誤.故選AB.
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A. 當合上開關S的瞬間，線圈P中沒有感應電流
B. 當合上開關S的瞬間，線圈P中有感應電流
C. 當斷開開關S的瞬間，線圈P中沒有感應電流
D. 當斷開開關S的瞬間，線圈P中有感應電流
解析：閉合開關S的瞬間，線圈M中電流增大，電流產生磁場增強，穿過線圈P的磁通 量增大，線圈P中產生感應電流；斷開開關S的瞬間，線圈M中電流消失，電流產生的 磁場消失，穿過線圈P的磁通量減小，線圈P中產生感應電流.故選BD.
BD
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A. 可能出現在b區
B. 可能出現在a區
C. 可能同時出現在a、c區
D. 可能出現在c區
解析：根據安培定則判斷得知：電流I1在a區域產生的磁場方向垂直紙面向外，在b、c 區域產生的磁場方向垂直紙面向里；電流I2在a、b區域產生的磁場方向垂直紙面向 里，在c區域產生的磁場方向垂直紙面向外，所以在a、c兩區域磁場方向相反，又I1、 I2大小不同，則產生的磁感應強度大小可能相等.故B、D正確，A、C錯誤.
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三、非選擇題（共5小題，共54分）
11. （10分）某小組利用如圖所示的裝置探究影響通電導線在勻強磁場中所受力的因 素，并排放置在桌面上的三塊相同蹄形磁鐵可以認為磁極間的磁場是均勻的，將一根 直導線懸掛在磁鐵的兩極間，導線中有電流通過時導線將擺動一個角度，通過擺動角 度的大小來比較導線所受磁場的作用力的大小.
A. 理想模型法
B. 控制變量法
C. 等效替代法
解析：（1）探究影響通電導線所受的磁場的作用力的因素的 實驗利用的是控制變量的物理方法.
B
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（2）探究導線與磁場方向垂直時，磁場對電流的作用力跟電流大小和導線長度 的關系.
大
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解析：（2）①保持導線通電部分的長度不變，改變電流的大 小，發現電流越大，磁場對電流的作用力越大；②保持電流不 變時，分別接通“2、3”和“1、4”，前者在磁場中的長度較 小，在B、I均不變的前提下，所受的磁場的作用力較小，偏角 較小.③導線與磁場垂直時，所受的磁場的作用力的大小與IL成 正比，引入比例系數B，寫成等式為F＝BIL.
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解析：（3）導線受到重力mg、拉力T、磁場對導線的作用力F 處于靜止狀態，由共點力平衡條件，有F＝mgtan α.
mgtan α
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A. 將滑動變阻器滑片迅速向右移動
B. 將A線圈從B線圈中拿出
C. 將A、B線圈一起向左移動
D. 將開關斷開的瞬間
A
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解析：（1）在開關閉合的瞬間，穿過B線圈的磁通量增大，靈 敏電流計的指針向右偏轉.將滑動變阻器滑片迅速向右移動， 接入電路的電阻減小，電流增大，A線圈產生的磁感應強度變 大，穿過B線圈的磁通量增大，靈敏電流計的指針向右偏轉， 選項A正確；將A線圈從B線圈中拿出，穿過B線圈的磁通量減 小，靈敏電流計的指針向左偏轉，選項B錯誤；將A、B線圈一 起向左移動，穿過B線圈的磁通量不變，靈敏電流計的指針不 偏轉，選項C錯誤；將開關斷開的瞬間，穿過B線圈的磁通量減 小，靈敏電流計的指針向左偏轉，選項D錯誤.
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解析：（2）改變線路連接，在閉合開關的瞬間，與靈敏電流 計相連的A線圈有磁通量變化，線圈中有感應電流產生，可知 靈敏電流計指針會發生偏轉.
是
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13. （12分）如圖所示，n匝矩形線圈abcd的面積為S，O1、O2分別位于ab和cd的中 點，左邊有垂直線圈平面向里、磁感應強度為B的勻強磁場，sin 37°＝0.6，cos 37° ＝0.8.
（1）線圈平面與磁感應強度B垂直時，穿過線圈平面的磁通量為多少？
解析：（1）根據磁通量定義可知Φ1＝B·0.5S＝0.5BS.
答案：（1）0.5BS
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（2）若線圈從圖示位置繞O1O2轉過37 °，則穿過線圈平面的磁通量的變化量 是多少？
答案：（2）0.1BS
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（3）若線圈從圖示位置繞O1O2轉過180 °，則穿過線圈平面的磁通量的變化量 為多少？
答案：（3）BS
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14. （10分）磁感應強度為B的勻強磁場僅存在于邊長為2l的正方形范圍內，有一個電 阻為R、邊長為l的正方形導線框abcd，沿垂直于磁感線方向，以速度v勻速通過磁場 區域；如圖所示，從ab進入磁場開始計時.
（1）畫出穿過線框的磁通量隨時間變化的圖像；
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答案：（1）見解析圖
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（2）判斷線框中有無感應電流.
解析：線框穿過磁場的過程可分為三個階段，進入磁場階段（只有ab邊在磁場中）、 在磁場中運動階段（ab、cd兩邊均在磁場中）、離開磁場階段（只有cd邊在磁場中）.
（2）線框進入磁場階段，穿過線框的磁通量增加，線框中產 生感應電流；線框在磁場中運動階段，穿過線框的磁通量保持 不變，無感應電流產生；線框離開磁場階段，穿過線框的磁通 量減小，線框中產生感應電流.
（2）線框進入磁場階段，有感應電流；線框在磁場中運動階段，無感應電流產生； 線框離開磁場階段，產生感應電流
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15. （12分）隨著我國經濟的發展，汽車數量迅猛增長，汽車排放的尾氣造成的空氣 污染越來越嚴重，據有關資料統計，汽車尾氣排放造成的空氣污染目前已占整個污染 源的一半以上.在這種情況下，目前正在研制開發的太陽能汽車具有更好的發展前景. 如圖所示是某研究所研制的太陽能汽車，它是利用太陽能電池板將接收到的太陽能轉 化為電能，再利用電動機來驅動的一種新型汽車.設太陽光照射到電池板上的輻射功 率為 7 kW，在晴朗的天氣里，電池板對著太陽時產生的電壓為160V，并對車上的電 動機提供12 A的電流，請你求出：
（1）在這種情況下電動機消耗的電功率是多大？
解析：（1）電動機消耗的電功率
P＝UI＝160V×12 A＝1 920 W.
答案：（1）1 920 W
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（2）如果這輛汽車的電動機將電能最終轉化為機械能的效率為75％，當汽車在水平 路面上勻速行駛時，受到的牽引力為180 N，則在1 min內這輛車行駛了多少米？
答案：（2）480 m
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