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章末测评验收卷(五)　电磁现象与电磁波　(满分：100分)
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。)
1.关于物理学史，下列说法中正确的是(　　)
图甲是法拉第线圈，法拉第发现了“电生磁”
图乙是电流的磁效应，奥斯特发现了“磁生电”
图丙是库仑通过静电力扭秤实验研究，发现了库仑定律
图丁对应的是楞次提出的分子电流假说
2.用比值法定义物理量是物理学中一种重要的思想方法，下列物理量的表达式不属于用比值法定义的是(　　)
a＝ B＝
ω＝ P＝
3.关于磁场、磁感应强度和磁感线，下列说法中正确的是(　　)
磁场中的磁感线有的不能相交，有的能相交
磁感应强度是只有大小、没有方向的标量
磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致
匀强磁场中沿磁感线方向，磁感应强度越来越小
4.某实验装置如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B。如果线圈A中电流i随时间t的关系如图所示的A、B、C、D四种情况，那么在t1到t2这段时间内，四种情况中线圈B中没有产生感应电流的是(　　)
A B C D
5.如图所示，电流从a点分两路通过对称的环形分路汇合于b点，在环形分路的中心O处的磁感应强度(　　)
垂直环形分路所在平面，且指向“纸内”
垂直环形分路所在平面，且指向“纸外”
在环形分路所在平面内指向b
为0
6.如图所示，连接负载的固定U型金属导轨abcd，放置在与导轨平面垂直的匀强磁场中。导轨上有一根可自由滑动的金属棒ef，在金属棒向左平移的过程中，下列说法正确的是(　　)
穿过ebcf回路的磁通量不变
穿过ebcf回路的磁通量变小
ae段有电流通过
bc段有电流通过
7.如图所示，垂直纸面放置的两根平行长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1>I2，纸面内的一点H到两根导线的距离相等，则该点的磁感应强度方向可能为图中的(　　)
B1 B2 B3 B4
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)
8.关于光波和无线电波，下列说法正确的是(　　)
都是电磁波
都可以在真空中传播
在真空中的传播速度都是3×108 m/s
二者的波长、频率均相同
9.如图所示，一个单匝线圈abcd水平放置，面积为S，有一半面积处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B(　　)
当线圈以ab边为轴转过30°时，穿过线圈的磁通量是BS
当线圈以ab边为轴转过30°时，穿过线圈的磁通量是BS
当线圈以ab边为轴转过60°时，穿过线圈的磁通量是BS
当线圈以ab边为轴转过60°时，穿过线圈的磁通量是BS
10.如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP＝90°，在M、P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。整个系统处于平行于纸面的匀强磁场中。匀强磁场的磁感应强度大小为B0，此时O点的磁感应强度为零。则下列说法正确的是(　　)
匀强磁场的方向水平向左
M处电流在圆心O点处产生的磁感应强度大小为B0
P处电流在圆心O点处产生的磁感应强度大小为B0
若把P点处电流反向，其他条件不变，则O点磁感应强度大小为B0
三、非选择题(本题共5小题，共54分。)
11.(7分)绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ、Ⅱ按如图所示方法连接，判断在以下各情况中，线圈Ⅱ中是否有感应电流产生。
(1)闭合开关S的瞬间______________(1分)。
(2)保持开关S闭合时______________(2分)。
(3)断开开关S的瞬间______________(2分)。
(4)开关S闭合且将滑动变阻器R0的滑片向左滑动时________(2分)(以上各空均选填“有”或“无”)。
12.(8分)在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示。它们是：
①电流计　②直流电源　③带铁芯的线圈A
④线圈B　⑤开关　⑥滑动变阻器
(1)试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)(2分)。
(2)怎样才能使线圈B中有感应电流产生？试举出三种方法。
①_____________________________________________________________(2分)；
②_____________________________________________________________(2分)；
③____________________________________________________________(2分)。
13.(10分)如图所示，固定于水平面上的金属框架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t＝0时，磁感应强度为B0，此时MN所在的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流，从t＝0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式。
14.(14分)如图所示，用特制的弹簧测力计将单匝线框悬挂在匀强磁场中，线框长为10 cm，宽为2 cm(引出线a、b可与电源相接)，线框平面与磁场相垂直。线框通电前弹簧测力计的示数为0.1 N，通以1.6 A电流后，弹簧测力计的示数为0.11 N，试求：(结果均保留2位有效数字)
(1)(7分)磁场的磁感强度为多大？
(2)(7分)如果通电后线框在磁场中的长度为5 cm，那么线框中的磁通量为多大？
15.(15分)如图所示，有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为r。现于纸面内先后放上圆形线圈A、B、C，圆心均处于O处，线圈A的半径为r，匝数为10匝；线圈B的半径为2r，匝数为1匝；线圈C的半径为，匝数为1匝。
(1)(7分)在磁感应强度B减为的过程中，线圈A和线圈B中的磁通量变化了多少？
(2)(8分)在磁场转过90°角的过程中，线圈C中的磁通量变化了多少？转过180°角呢？
章末测评验收卷(五)　电磁现象与电磁波
1.C　[图甲是法拉第线圈，法拉第发现了“磁生电”，故A错误；图乙是电流的磁效应，奥斯特发现了“电生磁”，故B错误；图丙是库仑通过静电力扭秤实验研究，采用放大法发现了库仑定律，故C正确；图丁对应的是安培提出的分子电流假说，故D错误。]
2.A　[加速度a＝是比值定义的，但是加速度a＝是牛顿第二定律得到的，不属于比值定义法，故选项A符合题意；磁感应强度的大小由磁场本身决定，与放入磁场中导线长度和电流的大小无关，磁感应强度B＝采用的是比值定义法，故选项B不符合题意；运动物体与圆心连线所转过的角位移Δθ和所对应的时间Δt之比称为角速度，角速度ω＝采用的是比值定义法，故选项C不符合题意；功率P与做功的多少和时间无关，功率P＝采用的是比值定义法，故选项D不符合题意。]
3.C　[由于磁感线某点的切线所指的方向为该点磁场的方向，所以磁感线不能相交，若相交，则同一点的磁场会出现两个方向，A错误；磁感应强度是矢量，磁感线的疏密程度反映磁场的强弱，切线方向表示磁感应强度的方向，B错误，C正确；匀强磁场中磁感应强度相同，并不是沿磁感线的方向，越来越小，D错误。]
4.D　[由题图可知，通过A的电流发生变化，电流产生的磁感应强度发生变化，穿过B的磁通量发生变化，线圈B中才能产生感应电流，由题图可知，在t1到t2这段时间内，选项A、B、C图中线圈A中的电流发生变化，线圈B中会产生感应电流，而D图中电流不变，线圈B中不产生感应电流，故D正确，A、B、C错误。]
5.D　[将圆环分成上下两个半圆研究，根据安培定则，上半圆电流在O点产生的磁场方向向里，下半圆电流在O点产生的磁场方向向外，电流大小相等，产生的两个磁感应强度大小相等，O点的合磁感应强度为0，故D正确。]
6.D　[因为ebcf回路的面积变大，由Φ＝BS知穿过ebcf回路的磁通量变大，故A、B错误；因为ae段不在闭合回路里，则无电流，故C错误；因为穿过ebcf闭合回路的磁通量变大，则有感应电流产生，故bc段有电流通过，故D正确。]
7.C
8.ABC　[光波和无线电波本质上都是电磁波，都可以在真空中传播，在真空中传播的速度都是3×108 m/s，A、B、C正确；光波和无线电波波长、频率不同，D错误。]
9.AC　[当单匝线圈abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中时，穿过线圈的磁通量为Φ1＝B×S＝BS，当线圈以ab边为轴从图中位置转过30°时，线圈在垂直于磁场方向投影的面积仍为S，则穿过线圈的磁通量为Φ2＝B×S＝BS，故A正确，B错误；当线圈以ab边为轴从图中位置转过60°时，线圈在垂直于磁场方向投影的面积仍为S，则穿过线圈的磁通量为Φ3＝B×S＝BS，故C正确，D错误。]
10.CD　[根据安培定则可知，两导线在O点产生的磁感应强度如图所示：两电流的合磁感应强度大小与外磁场的磁感应强度大小相等为B0，方向相反。则根据几何关系可知，两导线单独产生磁场的磁感应强度大小为B0，匀强磁场方向与MN夹角为45°，故A、B错误，C正确；当P处电流反向后，根据磁感应强度的叠加可得O点处合磁感应强度为B0，故D正确。]
11.(1)有　(2)无　(3)有　(4)有
解析　(1)闭合开关S的瞬时，穿过线圈Ⅱ的磁通量变化，有感应电流产生。(2)保持开关S闭合时，穿过线圈Ⅱ的磁通量不变，没有感应电流产生。(3)断开开关S的瞬时，穿过线圈Ⅱ的磁通量发生变化，有感应电流产生。(4)开关S闭合且将滑动变阻器R0的滑片向左滑动时，穿过线圈Ⅱ的磁通量发生变化，有感应电流产生。
12.(1)见解析图　(2)①闭合或断开开关瞬间　②开关闭合后移动滑动变阻器滑片　③保持开关闭合，插入或拔出线圈A
解析　(1)使线圈A与开关、直流电源、滑动变阻器串联，线圈B与电流计连成闭合回路，如图所示。
(2)只要能使穿过线圈B的磁通量发生变化就可以使线圈B中产生感应电流。
13.B＝
解析　要使MN棒中不产生感应电流，应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化，在t＝0时刻，穿过线圈平面的磁通量Φ1＝B0S＝B0l2，设t时刻的磁感应强度为B，此时磁通量为Φ2＝Bl(l＋vt)，由Φ1＝Φ2，得B＝。
14.(1)0.31 T　(2)3.1×10－4 Wb
解析　(1)由题意可知，通电后，弹簧测力计的示数变大，其差值为0.11 N－0.1 N＝0.01 N，则可知，磁场力的方向竖直向下，大小即为0.01 N。由B＝，可知B＝＝ T＝0.31 T。
(2)通电后线框在磁场中的长度为5 cm，则由Φ＝BS可知，线框中的磁通量为Φ＝BS＝0.31×0.02×0.05 Wb＝3.1×10－4 Wb。
15.(1)A、B线圈的磁通量均减少了　(2)减少了Bπr2　变化了Bπr2
解析　(1)A、B线圈中的磁通量始终一样，故它们的变化量也一样。
ΔΦ＝·πr2＝－
即线圈A、B中的磁通量均减少了。
(2)对线圈C，Φ1＝Bπr′2＝Bπr2
当磁场转过90°角时，Φ2＝0
故ΔΦ1＝Φ2－Φ1＝－Bπr2
即在磁场转过90°角的过程中，线圈C中的磁通量减少了Bπr2
当磁场转过180°角时，磁感线从另一侧穿过线圈，若取Φ1为正，则Φ3为负，有Φ3＝－Bπr2
故ΔΦ2＝Φ3－Φ1＝－Bπr2，即在磁场转过180°角的过程中，线圈C中的磁通量变化了Bπr2。(共25张PPT)
章末测评验收卷（五）
第六章　电磁现象与电磁波
(时间：75分钟　满分：100分)
C
A.图甲是法拉第线圈，法拉第发现了“电生磁”
B.图乙是电流的磁效应，奥斯特发现了“磁生电”
C.图丙是库仑通过静电力扭秤实验研究，发现了库仑定律
D.图丁对应的是楞次提出的分子电流假说
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。)
1.关于物理学史，下列说法中正确的是(　　)
解析　图甲是法拉第线圈，法拉第发现了“磁生电”，故A错误；图乙是电流的磁效应，奥斯特发现了“电生磁”，故B错误；图丙是库仑通过静电力扭秤实验研究，采用放大法发现了库仑定律，故C正确；图丁对应的是安培提出的分子电流假说，故D错误。
A
2.用比值法定义物理量是物理学中一种重要的思想方法，下列物理量的表达式不属于用比值法定义的是(　　)
C
3.关于磁场、磁感应强度和磁感线，下列说法中正确的是(　　)
A.磁场中的磁感线有的不能相交，有的能相交
B.磁感应强度是只有大小、没有方向的标量
C.磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致
D.匀强磁场中沿磁感线方向，磁感应强度越来越小
解析　由于磁感线某点的切线所指的方向为该点磁场的方向，所以磁感线不能相交，若相交，则同一点的磁场会出现两个方向，A错误；磁感应强度是矢量，磁感线的疏密程度反映磁场的强弱，切线方向表示磁感应强度的方向，B错误，C正确；匀强磁场中磁感应强度相同，并不是沿磁感线的方向，越来越小，D错误。
D
4.某实验装置如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B。如果线圈A中电流i随时间t的关系如图所示的A、B、C、D四种情况，那么在t1到t2这段时间内，四种情况中线圈B中没有产生感应电流的是(　　)
解析　由题图可知，通过A的电流发生变化，电流产生的磁感应强度发生变化，穿过B的磁通量发生变化，线圈B中才能产生感应电流，由题图可知，在t1到t2这段时间内，选项A、B、C图中线圈A中的电流发生变化，线圈B中会产生感应电流，而D图中电流不变，线圈B中不产生感应电流，故D正确，A、B、C错误。
D
5.如图所示，电流从a点分两路通过对称的环形分路汇合于b点，在环形分路的中心O处的磁感应强度(　　)
A.垂直环形分路所在平面，且指向“纸内”
B.垂直环形分路所在平面，且指向“纸外”
C.在环形分路所在平面内指向b
D.为0
解析　将圆环分成上下两个半圆研究，根据安培定则，上半圆电流在O点产生的磁场方向向里，下半圆电流在O点产生的磁场方向向外，电流大小相等，产生的两个磁感应强度大小相等，O点的合磁感应强度为0，故D正确。
D
6.如图所示，连接负载的固定U型金属导轨abcd，放置在与导轨平面垂直的匀强磁场中。导轨上有一根可自由滑动的金属棒ef，在金属棒向左平移的过程中，下列说法正确的是(　　)
A.穿过ebcf回路的磁通量不变
B.穿过ebcf回路的磁通量变小
C.ae段有电流通过
D.bc段有电流通过
解析　因为ebcf回路的面积变大，由Φ＝BS知穿过ebcf回路的磁通量变大，故A、B错误；因为ae段不在闭合回路里，则无电流，故C错误；因为穿过ebcf闭合回路的磁通量变大，则有感应电流产生，故bc段有电流通过，故D正确。
C
7.如图所示，垂直纸面放置的两根平行长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1>I2，纸面内的一点H到两根导线的距离相等，则该点的磁感应强度方向可能为图中的(　　)
A.B1 B.B2 C.B3 D.B4
ABC
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)
8.关于光波和无线电波，下列说法正确的是(　 　)
A.都是电磁波
B.都可以在真空中传播
C.在真空中的传播速度都是3×108 m/s
D.二者的波长、频率均相同
解析　光波和无线电波本质上都是电磁波，都可以在真空中传播，在真空中传播的速度都是3×108 m/s，A、B、C正确；光波和无线电波波长、频率不同，D错误。
AC
9.如图所示，一个单匝线圈abcd水平放置，面积为S，有一半面积处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B(　　)
CD
10.如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP＝90°，在M、P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。整个系统处于平行于纸面的匀强磁场中。匀强磁场的磁感应强度大小为B0，此时O点的磁感应强度为零。则下列说法正确的是(　　)
三、非选择题(本题共5小题，共54分。)
11.(7分)绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ、Ⅱ按如图所示方法连接，判断在以下各情况中，线圈Ⅱ中是否有感应电流产生。
(1)闭合开关S的瞬间______________。
(2)保持开关S闭合时______________。
(3)断开开关S的瞬间______________。
(4)开关S闭合且将滑动变阻器R0的滑片向左滑动时________(以上各空均选填“有”或“无”)。
答案　(1)有　(2)无　(3)有　(4)有
解析　(1)闭合开关S的瞬时，穿过线圈Ⅱ的磁通量变化，有感应电流产生。(2)保持开关S闭合时，穿过线圈Ⅱ的磁通量不变，没有感应电流产生。(3)断开开关S的瞬时，穿过线圈Ⅱ的磁通量发生变化，有感应电流产生。(4)开关S闭合且将滑动变阻器R0的滑片向左滑动时，穿过线圈Ⅱ的磁通量发生变化，有感应电流产生。
12.(8分)在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示。它们是：
①电流计　②直流电源　③带铁芯的线圈A
④线圈B　⑤开关　⑥滑动变阻器
(1)试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)。
(2)怎样才能使线圈B中有感应电流产生？试举出三种方法。
①___________________________________________________________________；
②___________________________________________________________________；
③___________________________________________________________________。
答案　(1)见解析图　(2)①闭合或断开开关瞬间　
②开关闭合后移动滑动变阻器滑片　③保持开关闭合，插入或拔出线圈A
解析　(1)使线圈A与开关、直流电源、滑动变阻器串联，线圈B与电流计连成闭合回路，如图所示。
(2)只要能使穿过线圈B的磁通量发生变化就可以使线圈B中产生感应电流。
13.(10分)如图所示，固定于水平面上的金属框架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t＝0时，磁感应强度为B0，此时MN所在的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流，从t＝0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式。
14.(14分)如图所示，用特制的弹簧测力计将单匝线框悬挂在匀强磁场中，线框长为10 cm，宽为2 cm(引出线a、b可与电源相接)，线框平面与磁场相垂直。线框通电前弹簧测力计的示数为0.1 N，通以1.6 A电流后，弹簧测力计的示数为0.11 N，试求：(结果均保留2位有效数字)
(1)磁场的磁感强度为多大？
(2)如果通电后线框在磁场中的长度为5 cm，那么线框中的磁通量为多大？
答案　(1)0.31 T　(2)3.1×10－4 Wb
(2)通电后线框在磁场中的长度为5 cm，则由Φ＝BS可知，线框中的磁通量为
Φ＝BS＝0.31×0.02×0.05 Wb＝3.1×10－4 Wb。
解析　(1)A、B线圈中的磁通量始终一样，故它们的变化量也一样。
当磁场转过180°角时，磁感线从另一侧穿过线圈，若取Φ1为正，则Φ3为负，有

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