1、2020-2021学年高二物理人教版（2019）必修第三册同步课时作业 （28）第十三章 电磁感应与电磁波初步1.地球是一个巨大的磁体，其表面附近的磁感应强度约为，有些生物体内含有微量强磁性物质。研究表明：鸽子正是利用体内所含有的微量强磁性物质在地磁场中所受的作用来帮助辨别方向。如果在鸽子的身上绑一块磁体材料，且其附近的磁感应强度比地磁场更强，则( )A鸽子仍能辨别方向B鸽子更容易辨别方向C鸽子会迷失方向D不能确定鸽子是否会迷失方向2.关于磁感线，下列说法中正确的是( )A磁感线是真实存在的B磁感线切线方向可以表示磁感应强度的方向C磁感线一定是直线D沿着磁感线方向，磁感应强度越来越小3.如图所
2、示，和是以为直径的半圆弧上的三点，为半圆弧的圆心，在处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有垂直纸面向里、大小相等的恒定电流，这时点的磁感应强度大小为。若将处长直导线移开，则点的磁感应强度的大小为( )ABCD4.如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合,则穿过a、b两线圈的磁通量之比为( )A.1:1 B.1:2 C.1:4 D.4:15.三根完全相同的长直导线互相平行，通以大小和方向都相同的电流。它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处，如图所示。已知每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与该导线的距离成反比即,通电导线b在a
3、处产生的磁场磁感应强度大小为B，则d处的磁感应强度大小为（ ）A2B BB C3B DB6.如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M,N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流.a,O,b在M,N的连线上,O为MN的中点,a,d位于MN的中垂线上,且a,b,c,d到O点的距离均相等.关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是( )A.O点处的磁感应强度为零B.a,b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反C.c,d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同D.a,c两点处磁感应强度的方向不同7.如图所示,是两个同平面、同心放置的金属圆环,条形磁铁穿过圆环且与两环平面垂直,则穿过两圆环的磁通
4、量的大小关系为( )A.B.C.D.不能比较8.如图所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成闭合回路,在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A,下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是( )A.线圈中通以恒定的电流B.通电时,使滑动变阻器的滑片P匀速移动C.通电时,使滑动变阻器的滑片P加速移动D.将开关突然断开的瞬间9.如图所示,L为一根无限长的通电直导线,M为一金属圆环,L通过M的圆心并与M所在的平面垂直,且通以向上的电流I,则( )A.当L中的I发生变化时,M中有感应电流B.当M左右平移时,M中有感应电流C.当M保持水平,在竖直方向上下移动时M中有感应电流D.只要L与M保持垂直,则M中
5、无感应电流10.各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序为( )A.射线、紫外线、可见光、红外线B.射线、红外线、紫外线、可见光C.紫外线、可见光、红外线、射线D.红外线、可见光、紫外线、射线11.下列宏观概念中是“量子化”的是( )A.物体的体积B.物体的质量C.物体的速度D.学生的个数12.如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线,中的电流方向向左，中的电流方向向上；的正上方有a、b两点，它们相对于对称。整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为和，方向也垂直于纸面向外。则( )A流经的电流在b点产生的磁感应强度大小
6、为B流经的电流在a点产生的磁感应强度大小为C流经的电流在b点产生的磁感应强度大小为D流经的电流在a点产生的磁感应强度大小为13.如图所示,正四棱柱abcdabcd的中心轴线OO处有一无限长的载流直导线,已知直线电流产生的磁场在某点的磁感应强度B的大小跟该点到通电导线的距离成反比,对该电流的磁场,下列说法正确的是( )A.同一条侧棱上各点的磁感应强度大小都相等B.四条侧棱上的磁感应强度都相同C.在直线ab上,从a到b,磁感应强度是先增大后减小D.棱柱内任一点的磁感应强度比棱柱侧面上所有点都大14.如图所示是等腰直角三棱柱,其中侧面ABCD为正方形,边长为L,它按图示位置放置(BCFE面水平),处
7、于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B0。下列说法正确的是( )A.通过ABCD平面的磁通量大小为L2B0B.通过BCFE平面的磁通量大小为C.通过ADFE平面的磁通量大小为零D.通过CDF平面的磁通量大小为零15.有一U形曲面,其尺寸如图所示,U形曲面开口竖直向上,现将U形曲面放入磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场中。1.当磁场方向竖直向下时,穿过该曲面的磁通量是多少?2.当磁场方向水平向右时,穿过该曲面的磁通量是多少?答案以及解析1.答案：C解析：鸽子正是利用体内所含有微量强磁性物质在地磁场中所受的作用来帮助它辨别方向的，即其体内所含有微量强磁性物质相当于一个小磁针，小磁针的N极受力方向就
8、是地球的北极方向，而在鸽子的身上缚一块永磁体材料后严重干扰了地磁场，使鸽子体内的小磁针N极受力的方向不再是地球的北极，这样会使鸽子迷失方向，故C正确。故选C.2.答案：B解析：A、磁感线是为了描述磁场的强弱和方向而假想的曲线，并不客观存在，故A错误B、磁感线切线方向表示磁感应强度的方向，故B正确C、磁感线可以是直线，也可以是曲线，比如通电导线的磁场磁感线是圆，故C错误D、磁感线的疏密程度来表示磁感应强度的大小，沿着磁感线方向，磁感线不一定越来越疏，所以磁感应强度不一定越来越小故D错误故选：B3.答案：B解析：根据安培定则可知,两导线在O点形成的磁感应强度如图所示,合磁感应强度大小为.则根据几何
9、关系可知,两导线单独形成的磁感应强度大小为，故B正确，ACD错误。故选：B.4.答案：A解析：由题图可知，穿过a、b两个线圈的磁通量均为,因此磁通量之比为1:1，A项正确.5.答案：B解析：假设正方形的边长为L，通电导线b在a处所产生磁场的磁感应强度大小为B，根据几何关系得：每根通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度大小与距该导线的距离成反比，则a与c在d处产生的磁场的强度：,b在d处产生的磁场的强度为.方向如图：则d点的磁感应强度：，故B正确，ACD错误；故选：B. 6.答案：C解析：根据安培定则判断,两导线中的电流在O点产生的磁场方向均垂直于MN向下,O点处的磁感应强度不为零,选项A错误;
10、由磁场的叠加原理可知,a,b两点处的磁感应强度大小相等,方向相同,选项B错误;根据对称性可知,c,d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同,选项C正确;综上分析可知,a,c两点处的磁感应强度方向相同,选项D错误.7.答案：A解析：条形磁铁磁场的磁感线的分布特点是:磁铁内外磁感线的条数相同;磁铁内外磁感线的方向相反;磁铁外部磁感线的分布是两端密、中间疏。两个同心放置的同平面的金属圆环与磁铁垂直且磁铁在中央时,通过其中的磁感线的俯视图如图所示,穿过圆环的磁通量,由于两圆环面积,两圆环的相同,而,所以穿过两圆环的有效磁通量,故A正确。8.答案：A解析：线圈中通以恒定的电流时,线圈产生稳恒的磁场,穿过铜
11、环A的磁通量不变,没有感应电流产生,故A正确.通电时,使滑动变阻器的滑片P匀速或加速移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变化,回路中电流变化,线圈产生的磁场变化,穿过铜环的磁通量变化,产生感应电流,不符合题意,故B、C错误.将开关突然断开的瞬间,线圈产生的磁场从有到无,穿过铜环A的磁通量减小,产生感应电流,不符合题意,故D错误.9.答案：D解析：由安培定则可知导线L中电流产生的磁场方向与金属圆环面平行,即穿过M的磁通量为零,保持不变,故只要L与M保持垂直,均不能产生感应电流,只有选项D正确:10.答案：A解析：电磁波谱中,按频率由高到低依次为射线、紫外线、可见光、红外线,选项A正确。11.答案：D
12、解析：所谓“量子化”应该是不连续的,是一份一份的, 故选项D正确,选项ABC错误。12.答案：AC解析：由题意可知，流经的电流在a、b两点产生的磁感应强度大小相等，设为，流经的电流在a,b两点产生的磁感应强度大小相等但方向相反，设其大小为，由磁场叠加原理有.联立解得，所以AC正确，BD错误。13.答案：AC解析：因通电直导线的磁场分布规律是,故AC正确,D错误。四条侧棱上的磁感应强度大小相等,但不同侧棱上的点的磁感应强度方向不同,故B错误。14.答案：BCD解析：通过ABCD平面的磁通量大小等于通过BEFC平面的磁通量大小,为,故选项A错误,选项B正确;ADFE平面、CDF平面均与磁场方向平行,所以磁通量大小为零,故选项CD正确。15.答案：1.0.02Wb; 2.0解析：1.当磁场方向竖直向下时,曲面在垂直磁场方向的投影面积为S1=0.10.1m2=0.01m2此时穿过曲面的磁通量为1=BS1=20.01Wb=0.02Wb2.当磁场方向水平向右时,曲面在垂直磁场方向的投影面积为S2=0.10.2m2=0.02m2若规定从外表面穿入而从内表面穿出的磁通量为正值,则穿过曲面左半部分的磁通量2=BS2=20.02Wb=0.04Wb穿过曲面右半部分的磁通量为2=-BS2=-0.04Wb穿过整个曲面的磁通量为2=2+2=0