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章末综合检测（五）　初识电磁场与电磁波
（满分：100分）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24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.把一条导线平行地放在如图所示的磁针的上方附近，当导线中有电流时，磁针会发生偏转。首先观察到这个实验现象的物理学家是（　　）
A.奥斯特 B.爱因斯坦
C.牛顿 D.伽利略
2.如图所示，半径为R的圆形区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，有一边长为L，匝数为n匝的正方形线圈放在匀强磁场中，则通过线圈的磁通量为（　　）
A.BL2　　 B.πBR2
C.nBL2　　 D.πBnR2
3.如图所示的手机正在进行无线充电。充电底座接入的交变电流激发变化的磁场，使手机内产生感应电流，从而实现无线充电的功能。这种充电方式利用的原理是（　　）
A.静电屏蔽 B.电荷守恒
C.电磁感应 D.尖端放电
4.如图所示，图甲中金属线框平面与磁感线始终垂直；图乙中通电导线中的电流恒定，金属线框的转轴MN与通电直导线平行；图丙中金属框架水平，磁场竖直向下。以下几种情况中，对于感应电流分析正确的是（　　）
A.图甲中金属线框匀加速向右运动，线框中一定有感应电流
B.图乙中金属线框绕MN匀速转动，线框中一定有感应电流
C.图丙中磁感应强度逐渐减弱（未减至0）的过程中，金属棒MN在水平金属框架上向右匀速运动，回路中一定有感应电流产生
D.图甲、乙、丙中都不会产生感应电流
5.雷达是运用电磁波来工作的，下列说法不正确的是（　　）
A.电磁波可由恒定不变的电场和磁场产生
B.电磁波可由周期性变化的电场或磁场产生
C.雷达发射的电磁波可在真空中传播
D.雷达与目标之间的距离可由电磁波从发射到接收的时间间隔确定
6.如图所示，下列各种情况中，穿过回路的磁通量增大的有（　　）
A.如图甲所示，在匀强磁场中，先把由弹簧状导线组成回路撑开，而后放手，到恢复原状的过程中
B.如图乙所示，裸铜线ab在裸金属导轨上向右匀速运动过程中
C.如图丙所示，条形磁铁拔出线圈的过程中
D.如图丁所示，闭合线框远离与它在同一平面内的通电直导线的过程中
7.如图所示，等腰△MPQ的底边长为2x，∠M＝∠Q＝30°。在M点固定一条长直导线，电流方向垂直纸面向里；在Q点固定一条长直导线，电流方向垂直纸面向外，两导线中的电流大小均为I。已知在无限长通电直导线产生的磁场中某点的磁感应强度大小可用公式B＝（k是常数，I是导线中的电流强度，r是该点到直导线的距离）表示，则P点的磁感应强度大小为（　　）
A.　　 B.
C.　　 D.
8.如图甲所示是我国自行开发的中低速磁悬浮列车，图乙是其工作原理示意图，关于磁悬浮列车，下列说法正确的是（　　）
　　
　A.该磁悬浮列车的原理是同名磁极相互排斥
B.车厢线圈的上端为N极
C.车厢线圈通电后电源上端是正极
D.车厢满载乘客和空载时受到的磁力相等
二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
9.下列情况能产生感应电流的是（　　）
A.图甲所示的导体棒AB顺着磁感线运动
B.图乙所示的条形磁铁插入或拔出线圈
C.图丙所示的小螺线管A插入大螺线管B中不动
D.图丙所示的小螺线管A插入大螺线管B中不动，改变滑动变阻器接入电路的电阻
10.如图所示的等腰直角三棱柱的底面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是（　　）
A.通过abcd平面的磁通量大小为L2B
B.通过dcfe平面的磁通量大小为L2B
C.通过abfe平面的磁通量大小为零
D.通过整个三棱柱的磁通量为零
11.如图所示，两个相同的条形磁铁正对平行放置在水平面上，虚线与两个磁铁的轴线在同一个平面内互相平行，且虚线到两个磁铁的距离相等。虚线上有O、A、A'三点，O点在两个磁铁的中心连线上，OA＝OA'。由此可知（　　）
A.O点的磁感应强度为零
B.O点的磁场方向沿OA方向
C.将一小磁针置于A点，静止时N极沿OA方向
D.将一小磁针置于A'点，静止时N极沿OA'方向
12.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、方向相同的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、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、c两点处磁感应强度的方向相同
C.c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相反
D.a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同
三、非选择题（本题共6小题，共60分）
13.（8分）如图所示，在探究感应电流产生的条件实验中，将小螺线管A插入大螺线管B中不动：
（1）请把接线柱1、2、3、4完成实验连线；
（2）当开关S闭合或断开时，电流表中　　　　电流通过；若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中　　　　电流通过（均选填“有”或“无”）；若开关S闭合时电流表指针向右偏转，则开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表指针向　　　偏转（选填“左”或“右”）。
14.（8分）某高速公路自动测速仪装置如图甲所示，雷达向汽车驶来的方向发射不连续的电磁波，每次发射时间约为10－6 s，相邻两次发射时间间隔为t，当雷达向汽车发射无线电波时，在显示屏上呈现出一个尖形波；在接收到反射回来的无线电波时，在荧光屏上呈现出第二个尖形波，根据两个波的距离，可以计算出汽车距雷达的距离，自动打下的纸带如图乙所示，请根据给出的t1、t、t2、c（波速）求出汽车车速的表达式。
15.（8分）在磁感应强度处处相等的磁场中放一与磁场方向垂直的通电直导线，通入的电流是2.5 A，导线长10 cm，它受到的磁场力为5×10－2 N。问：
（1）这个磁场的磁感应强度是多大？
（2）如果把通电导线中的电流增大到5 A时，该磁场的磁感应强度是多大？
16.（10分）如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，求：
（1）穿过平面的磁通量为多少？
（2）若使框架绕OO'转过60°角，则穿过线框平面的磁通量为多少？穿过线框平面的磁通量变化量为多少？
17.（12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：
（1）磁场的磁感应强度的大小；
（2）如果通电后线框在磁场中的长度为5 cm，穿过线框的磁通量的大小。
18.（14分）太阳光垂直照射到地面上时，1 m2地面接收太阳光的功率为1.4 kW，其中可见光部分约占45％。
（1）假如认为可见光的波长约为0.55 μm，日地间距离R＝1.5×1011 m，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，估算太阳每秒辐射出的可见光光子为多少？
（2）若已知地球的半径r＝6.4×106 m，估算地球接收的太阳光的总功率。
章末综合检测（五）　初识电磁场与电磁波
1.A　当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转，说明电流产生了磁场，这是电流的磁效应，首先观察到这个实验现象的物理学家是奥斯特，故A正确。
2.A　通过线圈的磁通量为Φ＝BL2，故选A。
3.C　充电底座接入的交变电流激发变化的磁场，使手机中的受电线圈感应出电流，故手机无线充电利用的原理是电磁感应，故C正确。
4.B　图甲中电路闭合，但磁通量不变，没有感应电流产生，A错误；图乙中金属线框绕MN匀速转动，磁通量时刻变化，能产生感应电流，B正确；图丙中电路闭合，面积增大，但磁感应强度减弱，无法判断磁通量的变化，故无法判断是否有感应电流产生，C、D错误。
5.A　电磁波是由周期性变化的电场或磁场产生的，A错误，B正确；电磁波可以在真空中传播，C正确；设电磁波从发射到接收的时间间隔为t，则雷达与目标之间的距离为s＝，D正确。
6.B　由Φ＝BS得，题图甲穿过回路的磁通量随闭合回路面积的减小而减小；题图乙穿过回路的磁通量随闭合回路面积的增大而增大；题图丙穿过线圈的磁通量随磁极的远离而减小；题图丁离通电直导线越远，磁场越弱，穿过线框的磁通量越小。故选项B正确。
7.D　根据安培定则可知，固定在M点和Q点的通电直导线在P点的磁场如图所示，两通电直导线在P点的磁感应强度大小B1＝B2＝＝。根据几何关系可知，B1、B2的夹角为60°，则P点的磁感应强度大小B＝2B1cos 30°＝，故选D。
8.C　磁悬浮列车的工作原理是同名磁极相互排斥或异名磁极相互吸引，本题中是T形轨道，利用的是异名磁极相互吸引的原理，条形磁铁的下端是N极，由此确定车厢线圈的上端为S极，根据安培定则可知，电源上端为正极，A、B错误，C正确；高速运行时，导轨钢板对列车的磁力和列车重力相等，故满载乘客和空载时磁力不同，D错误。
9.BD　题图甲中导体棒AB顺着磁感线运动，穿过闭合电路的磁通量没有发生变化，电路中无感应电流产生，A错误；题图乙中条形磁铁插入线圈时穿过线圈的磁通量增加，拔出线圈时穿过线圈的磁通量减少，电路中都有感应电流产生，B正确；题图丙中小螺线管A插入大螺线管B中不动，穿过大螺线管B的磁通量无变化，大螺线管B中不产生感应电流，但当改变滑动变阻器接入电路的电阻时，闭合电路中的电流发生变化，小螺线管A产生的磁场发生变化，穿过大螺线管B的磁通量发生变化，大螺线管B中产生感应电流，C错误，D正确。
10.BCD　abcd平面在垂直于B方向的投影S⊥＝L2，所以Φ＝BS⊥＝L2B，A错误；dcfe平面与B垂直，S＝L2，所以Φ＝L2B，B正确；abfe平面与B平行，S⊥＝0，Φ＝0，C正确；整个三棱柱穿进的磁感线和穿出的磁感线条数相等，抵消为零，所以Φ＝0，D正确。
11.BD　在磁铁的外部，磁感线从N极指向S极，又由于对称性可知，O点的磁感强度方向沿OA方向水平向左，A错误，B正确；根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，将一小磁针置于A点，静止时N极沿AO方向水平向右，将一小磁针置于A'点，静止时N极沿OA'方向水平向右，C错误，D正确。
12.AC　由安培定则分别画出两直导线在a、b、c、d、O点的磁场方向，如图所示。由平行四边形定则可得，O点的磁感应强度为零，选项A正确；a点处磁感应强度的方向竖直向下，c点处磁感应强度方向水平向右，方向不同，选项B错误；c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相反，选项C正确；a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反，选项D错误。
13.（1）见解析图　（2）有　有　左
解析：（1）小螺线管与电源串联形成回路，大螺线管与电流表串联检查感应电流，电路连接如图所示。
（2）当开关S闭合或断开时，小螺线管的磁感应强度发生变化，导致大螺线管内的磁通量发生变化，产生感应电流，电流表中有电流通过；开关S一直闭合，改变滑动变阻器的阻值时，小螺线管内的电流发生变化，导致大螺线管内的磁通量发生变化，产生感应电流，电流表中有电流通过；开关S闭合时小螺线管的电流从无到有，大螺线管内的磁通量增大，电流表指针向右偏转。开关S闭合后，滑动变阻器的滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，小螺线管中的电流变小，导致大螺线管内的磁通量变小，此时电流表指针向左偏转。
14.
解析：汽车行驶的位移等于两次发射电磁波时汽车距离雷达的路程差，即s＝s1－s2＝－＝，则汽车的速度v＝＝。
15.（1）0.2 T　（2）0.2 T
解析：（1）由磁感应强度的定义式得
B＝＝ T＝0.2 T。
（2）磁感应强度B是由磁场和空间位置决定的，和导线的长度l、电流I的大小无关，所以该点的磁感应强度仍是0.2 T。
16.（1）BS　（2）BS　－BS
解析：（1）根据磁通量的定义知，穿过平面的磁通量为Ф1＝BS。
（2）转过60°后穿过线框平面的磁通量为
Φ2＝BS⊥＝BS·cos 60°＝BS
磁通量变化量为ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－BS。
17.（1）0.312 5 T　（2）3.125×10－4 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，线框所受安培力的方向竖直向下，大小为0.01 N。由B＝，可知磁场的磁感应强度B＝＝ T＝0.312 5 T。
（2）通电线框在磁场中的长度为5 cm，则由Φ＝BS可知，穿过线框的磁通量为Φ＝BS＝0.312 5×0.02×0.05 Wb＝3.125×10－4 Wb。
18.（1）4.9×1044个　（2）1.8×1017 W
解析：（1）设地面上垂直于阳光的1 m2面积上每秒钟接收的可见光光子数为n，则有P×45％×1 s＝n·h
设想一个以太阳为球心、以日地间距离为半径的大球面包围着太阳，大球面接收的光子数即等于太阳辐射的全部光子数，则所求可见光光子数N＝n·4πR2
联立解得N＝4.9×1044个。
（2）地球背着太阳的半个球面没有接收太阳光，地球向阳的半个球面面积也不都与太阳光垂直。接收太阳光辐射且与阳光垂直的有效面积是以地球半径为半径的圆平面的面积，设地球接收太阳光的总功率为P地，则有P地＝P·πr2＝1.4×103×3.14×（6.4×106）2W＝1.8×1017 W。
4 / 5(共41张PPT)
章末综合检测（五）初识电磁场与电磁波
（满分：100分）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24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. 把一条导线平行地放在如图所示的磁针的上方附近，当导线中有电
流时，磁针会发生偏转。首先观察到这个实验现象的物理学家是
（　　）
A. 奥斯特 B. 爱因斯坦
C. 牛顿 D. 伽利略
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解析：　当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转，说明电流产
生了磁场，这是电流的磁效应，首先观察到这个实验现象的物理学
家是奥斯特，故A正确。
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2. 如图所示，半径为R的圆形区域内存在磁感应强度为B的匀强磁
场，有一边长为L，匝数为n匝的正方形线圈放在匀强磁场中，则
通过线圈的磁通量为（　　）
A. BL2 B. πBR2
C. nBL2 D. πBnR2
解析：　通过线圈的磁通量为Φ＝BL2，故选A。
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3. 如图所示的手机正在进行无线充电。充电底座接入的交变电流激发
变化的磁场，使手机内产生感应电流，从而实现无线充电的功能。
这种充电方式利用的原理是（　　）
A. 静电屏蔽 B. 电荷守恒
C. 电磁感应 D. 尖端放电
解析：　充电底座接入的交变电流激发变化的磁场，使手机中的
受电线圈感应出电流，故手机无线充电利用的原理是电磁感应，故
C正确。
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4. 如图所示，图甲中金属线框平面与磁感线始终垂直；图乙中通电导
线中的电流恒定，金属线框的转轴MN与通电直导线平行；图丙中
金属框架水平，磁场竖直向下。以下几种情况中，对于感应电流分
析正确的是（　　）
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A. 图甲中金属线框匀加速向右运动，线框中一定有感应电流
B. 图乙中金属线框绕MN匀速转动，线框中一定有感应电流
C. 图丙中磁感应强度逐渐减弱（未减至0）的过程中，金属棒MN在
水平金属框架上向右匀速运动，回路中一定有感应电流产生
D. 图甲、乙、丙中都不会产生感应电流
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解析：　图甲中电路闭合，但磁通量不变，没有感应电流产生，
A错误；图乙中金属线框绕MN匀速转动，磁通量时刻变化，能产
生感应电流，B正确；图丙中电路闭合，面积增大，但磁感应强度
减弱，无法判断磁通量的变化，故无法判断是否有感应电流产生，
C、D错误。
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5. 雷达是运用电磁波来工作的，下列说法不正确的是（　　）
A. 电磁波可由恒定不变的电场和磁场产生
B. 电磁波可由周期性变化的电场或磁场产生
C. 雷达发射的电磁波可在真空中传播
D. 雷达与目标之间的距离可由电磁波从发射到接收的时间间隔确定
解析：　电磁波是由周期性变化的电场或磁场产生的，A错误，
B正确；电磁波可以在真空中传播，C正确；设电磁波从发射到接
收的时间间隔为t，则雷达与目标之间的距离为s＝，D正确。
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6. 如图所示，下列各种情况中，穿过回路的磁通量增大的有（　　）
A. 如图甲所示，在匀强磁场中，先把由弹簧状导线组成回路撑开，
而后放手，到恢复原状的过程中
B. 如图乙所示，裸铜线ab在裸金属导轨上向右匀速运动过程中
C. 如图丙所示，条形磁铁拔出线圈的过程中
D. 如图丁所示，闭合线框远离与它在同一平面内的通电直导线的过
程中
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解析：　由Φ＝BS得，题图甲穿过回路的磁通量随闭合回路面
积的减小而减小；题图乙穿过回路的磁通量随闭合回路面积的
增大而增大；题图丙穿过线圈的磁通量随磁极的远离而减小；
题图丁离通电直导线越远，磁场越弱，穿过线框的磁通量越
小。故选项B正确。
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7. 如图所示，等腰△MPQ的底边长为2x，∠M＝∠Q＝30°。在M点
固定一条长直导线，电流方向垂直纸面向里；在Q点固定一条长直
导线，电流方向垂直纸面向外，两导线中的电流大小均为I。已知
在无限长通电直导线产生的磁场中某点的磁感应强度大小可用公式
B＝（k是常数，I是导线中的电流强度，r是该点到直导线的距
离）表示，则P点的磁感应强度大小为（　　）
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解析：　根据安培定则可知，固定在M点和Q
点的通电直导线在P点的磁场如图所示，两通
电直导线在P点的磁感应强度大小B1＝B2＝
＝。根据几何关系可知，B1、B2的夹角为
60°，则P点的磁感应强度大小B＝2B1cos 30°
＝，故选D。
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8. 如图甲所示是我国自行开发的中低速磁悬浮列车，图乙是其工作原
理示意图，关于磁悬浮列车，下列说法正确的是（　　）
A. 该磁悬浮列车的原理是同名磁极相互排斥
B. 车厢线圈的上端为N极
C. 车厢线圈通电后电源上端是正极
D. 车厢满载乘客和空载时受到的磁力相等
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解析：　磁悬浮列车的工作原理是同名磁极相互排斥或异名磁极
相互吸引，本题中是T形轨道，利用的是异名磁极相互吸引的原
理，条形磁铁的下端是N极，由此确定车厢线圈的上端为S极，根
据安培定则可知，电源上端为正极，A、B错误，C正确；高速运
行时，导轨钢板对列车的磁力和列车重力相等，故满载乘客和空载
时磁力不同，D错误。
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二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不
全的得2分，有选错的得0分）
9. 下列情况能产生感应电流的是（　　）
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A. 图甲所示的导体棒AB顺着磁感线运动
B. 图乙所示的条形磁铁插入或拔出线圈
C. 图丙所示的小螺线管A插入大螺线管B中不动
D. 图丙所示的小螺线管A插入大螺线管B中不动，改变滑动变阻器接
入电路的电阻
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解析：　题图甲中导体棒AB顺着磁感线运动，穿过闭合电路的
磁通量没有发生变化，电路中无感应电流产生，A错误；题图乙中
条形磁铁插入线圈时穿过线圈的磁通量增加，拔出线圈时穿过线圈
的磁通量减少，电路中都有感应电流产生，B正确；题图丙中小螺
线管A插入大螺线管B中不动，穿过大螺线管B的磁通量无变化，
大螺线管B中不产生感应电流，但当改变滑动变阻器接入电路的电
阻时，闭合电路中的电流发生变化，小螺线管A产生的磁场发生变
化，穿过大螺线管B的磁通量发生变化，大螺线管B中产生感应电
流，C错误，D正确。
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10. 如图所示的等腰直角三棱柱的底面abcd为正方形，边长为L，它们
按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下
面说法中正确的是（　　）
A. 通过abcd平面的磁通量大小为L2B
C. 通过abfe平面的磁通量大小为零
D. 通过整个三棱柱的磁通量为零
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解析：　abcd平面在垂直于B方向的投影S⊥＝L2，所以Φ＝
BS⊥＝L2B，A错误；dcfe平面与B垂直，S＝L2，所以Φ＝
L2B，B正确；abfe平面与B平行，S⊥＝0，Φ＝0，C正确；整个
三棱柱穿进的磁感线和穿出的磁感线条数相等，抵消为零，所以
Φ＝0，D正确。
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11. 如图所示，两个相同的条形磁铁正对平行放置在水平面上，虚线
与两个磁铁的轴线在同一个平面内互相平行，且虚线到两个磁铁
的距离相等。虚线上有O、A、A'三点，O点在两个磁铁的中心连
线上，OA＝OA'。由此可知（　　）
A. O点的磁感应强度为零
B. O点的磁场方向沿OA方向
C. 将一小磁针置于A点，静止时N极沿OA方向
D. 将一小磁针置于A'点，静止时N极沿OA'方向
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解析：　在磁铁的外部，磁感线从N极指向S极，又由于对称
性可知，O点的磁感强度方向沿OA方向水平向左，A错误，B正
确；根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，将一小磁
针置于A点，静止时N极沿AO方向水平向右，将一小磁针置于A'
点，静止时N极沿OA'方向水平向右，C错误，D正确。
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12. 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、方向相同的电流。a、O、b在
M、N的连线上，O为MN的中点，c、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、c两点处磁感应强度的方向相同
C. c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相反
D. a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同
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解析：　由安培定则分别画出两直导线
在a、b、c、d、O点的磁场方向，如图所
示。由平行四边形定则可得，O点的磁感
应强度为零，选项A正确；a点处磁感应强
度的方向竖直向下，c点处磁感应强度方向水平向右，方向不同，选项B错误；c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相反，选项C正确；a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反，选项D错误。
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三、非选择题（本题共6小题，共60分）
13. （8分）如图所示，在探究感应电流产生的条件实验中，将小螺线
管A插入大螺线管B中不动：
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（1）请把接线柱1、2、3、4完成实验连线；
答案：见解析图
解析：小螺线管与
电源串联形成回路，大螺线管与电流表串联检查感应电流，电路连接如图所示。
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（2）当开关S闭合或断开时，电流表中 电流通过；若开关S一
直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中 电流通
过（均选填“有”或“无”）；若开关S闭合时电流表指针
向右偏转，则开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片向右滑动
时，电流表指针向 偏转（选填“左”或“右”）；
有　
有　
左　
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解析：当开关S闭合或断开时，小螺线管的磁感应强度发生变化，导致大螺线管内的磁通量发生变化，产生感应电流，电流表中有电流通过；开关S一直闭合，改变滑动变阻器的阻值时，小螺线管内的电流发生变化，导致大螺线管内的磁通量发生变化，产生感应电流，电流表中有电流通过；开关S闭合时小螺线管的电流从无到有，大螺线管内的磁通量增大，电流表指针向右偏转。开关S闭合后，滑动变阻器的滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，小螺线管中的电流变小，导致大螺线管内的磁通量变小，此时电流表指针向左偏转。
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14. （8分）某高速公路自动测速仪装置如图甲所示，雷达向汽车驶来
的方向发射不连续的电磁波，每次发射时间约为10－6 s，相邻两
次发射时间间隔为t，当雷达向汽车发射无线电波时，在显示屏上
呈现出一个尖形波；在接收到反射回来的无线电波时，在荧光屏
上呈现出第二个尖形波，根据两个波的距离，可以计算出汽车距
雷达的距离，自动打下的纸带如图乙所示，请根据给出的t1、t、
t2、c（波速）求出汽车车速的表达式。
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答案：
解析：汽车行驶的位移等于两次发射电磁波时汽车距离雷达的路
程差，即s＝s1－s2＝－＝，则汽车的速度v＝＝
。
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15. （8分）在磁感应强度处处相等的磁场中放一与磁场方向垂直的通
电直导线，通入的电流是2.5 A，导线长10 cm，它受到的磁场力
为5×10－2 N。问：
（1）这个磁场的磁感应强度是多大？
答案：0.2 T　
解析：由磁感应强度的定义式得
B＝＝ T＝0.2 T。
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解析：磁感应强度B是由磁场和空间位置决定的，和导线
的长度l、电流I的大小无关，所以该点的磁感应强度仍是
0.2 T。
（2）如果把通电导线中的电流增大到5 A时，该磁场的磁感应强
度是多大？
答案：0.2 T
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16. （10分）如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的
匀强磁场方向垂直，求：
（1）穿过平面的磁通量为多少？
答案：BS　
解析：根据磁通量的定义知，穿过平面的磁通量为Ф1＝BS。
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（2）若使框架绕OO'转过60°角，则穿过线框平面的磁通量为多
少？穿过线框平面的磁通量变化量为多少？
答案：BS　－BS
解析：转过60°后穿过线框平面的磁通量为
Φ2＝BS⊥＝BS·cos 60°＝BS
磁通量变化量为ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－BS。
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17. （12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：
（1）磁场的磁感应强度的大小；
答案：0.312 5 T　
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解析：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，线框所受
安培力的方向竖直向下，大小为0.01 N。由B＝，可知磁
场的磁感应强度B＝＝ T＝0.312 5 T。
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（2）如果通电后线框在磁场中的长度为5 cm，穿过线框的磁通量
的大小。
答案：3.125×10－4 Wb
解析：通电线框在磁场中的长度为5 cm，则由Φ＝BS可
知，穿过线框的磁通量为Φ＝BS＝0.312 5×0.02×0.05 Wb
＝3.125×10－4 Wb。
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18. （14分）太阳光垂直照射到地面上时，1 m2地面接收太阳光的功
率为1.4 kW，其中可见光部分约占45％。
（1）假如认为可见光的波长约为0.55 μm，日地间距离R＝
1.5×1011 m，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，估算太阳每
秒辐射出的可见光光子为多少？
答案：4.9×1044个　
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解析：设地面上垂直于阳光的1 m2面积上每秒钟接收
的可见光光子数为n，则有P×45％×1 s＝n·h
设想一个以太阳为球心、以日地间距离为半径的大球面包围
着太阳，大球面接收的光子数即等于太阳辐射的全部光子
数，则所求可见光光子数N＝n·4πR2
联立解得N＝4.9×1044个。
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（2）若已知地球的半径r＝6.4×106 m，估算地球接收的太阳光
的总功率。
答案：1.8×1017 W
解析：地球背着太阳的半个球面没有接收太阳光，地球向阳
的半个球面面积也不都与太阳光垂直。接收太阳光辐射且与
阳光垂直的有效面积是以地球半径为半径的圆平面的面积，
设地球接收太阳光的总功率为P地，则有P地＝P·πr2＝
1.4×103×3.14×（6.4×106）2W＝1.8×1017 W。
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