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章末综合检测（五）　电磁感应与电磁波初步
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.下列图片实例中，没有应用磁场的是（　　）
A.图甲中超市里刷卡消费 B.图乙中手机里面的指南针功能
C.图丙中笔记本电脑的指纹加密 D.图丁中围棋赛评析时竖直的棋盘
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.磁铁的磁性变弱，需要充磁。充磁的方式有两种，图甲是将条形磁铁穿在通电螺线管中，图乙是将条形磁铁夹在电磁铁之间，a、b和c、d接直流电源，下列接线正确的是（充磁时应使外加磁场与磁铁的磁场方向相同）（　　）
A.a接电源正极，b接电源负极，c接电源正极，d接电源负极
B.a接电源正极，b接电源负极，c接电源负极，d接电源正极
C.a接电源负极，b接电源正极，c接电源正极，d接电源负极
D.a接电源负极，b接电源正极，c接电源负极，d接电源正极
4.下列所示各图中，小磁针的指向正确的是（　　）
5.电磁波广泛应用在现代医疗中，下列不属于电磁波应用的医用器械有（　　）
A.杀菌用的紫外灯
B.拍胸片的X光机
C.测量体温的红外线测温枪
D.治疗咽喉炎的超声波雾化器
6.已知某单色光的波长为λ，真空中光速为c，普朗克常量为h，则电磁波辐射的能量子ε的值为（　　）
A.h B.　
C. D.
7.如图所示是通有恒定电流的环形线圈和螺线管的磁感线分布图。若通电螺线管是密绕的，下列说法正确的是（　　）
A.电流越大，内部的磁场越接近匀强磁场
B.螺线管越长，内部的磁场越接近匀强磁场
C.螺线管直径越大，内部的磁场越接近匀强磁场
D.磁感线画得越密，内部的磁场越接近匀强磁场
8.无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度的大小与电流大小成正比，与导线到这一点的距离成反比。两根长直导线中的电流大小关系为I1＞I2，方向如图所示，且垂直于纸面平行放置，纸面内有M、N、O、P四点，其中M、N在导线横截面圆心连线的延长线上，O点在导线横截面圆心的连线上，P在导线横截面圆心连线的垂直平分线上。这四点处磁场的磁感应强度可能为零的是（　　）
A.M点 B.N点
C.O点 D.P点
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.在某一匀强磁场中，长0.2 m的一根直导线，通以3 A的电流，与磁场垂直放置时受到的磁场力是6×10－2 N，则（　　）
A.匀强磁场的磁感应强度大小为1×10－3 T
B.匀强磁场的磁感应强度大小为0.1 T
C.如果仅将该导线的电流减小一半，则该导线受到的磁场力大小为3×10－2 N
D.如果该导线的电流为0，则该导线所在处的磁感应强度大小为0
10.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
11.据电磁理论，半径为R、电流为I的环形电流中心处的磁感应强度大小B＝k，其中k为已知常量。如图所示，一半径为r，匝数为N的线圈，线圈未通电流时，加水平且平行于线圈平面、大小为Bc的匀强磁场，线圈中心O处水平放置一可自由转动的小磁针，不考虑地磁场，给线圈通上待测电流后，小磁针水平偏转了α角。则（　　）
A.待测电流在中心O处产生的磁感应强度B0＝Bctan α
B.待测电流的大小Ix＝tan α
C.仅改变电流方向，小磁针转向不会变化
D.仅改变电流大小可以使小磁针垂直于纸圈平面
12.雷达是利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，它可以向一定方向发射电磁波脉冲，当电磁波脉冲遇到障碍物时会发生反射。雷达在发射和接收到反射回来的电磁波脉冲时，在监视屏上将对应呈现出一个尖形波。某防空雷达发射的电磁波频率f＝3×104 MHz，如果雷达监视屏上显示某次发射和接收的尖形波如图所示（相邻刻线间表示的时间间隔为1.0×10－5 s），则被监视的目标到雷达的距离x以及该雷达发出的电磁波的波长λ为（　　）
A.x＝30 km B.x＝15 km
C.λ＝0.10 m D.λ＝1.0 cm
三、非选择题（本题共5小题，共60分）
13.（8分）图为探究感应电流产生的条件的实验，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　　　　（选填“有”或“无”）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　　　　（选填“有”或“无”）电流通过；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　　　　（选填“左”或“右”）偏转。
14.（12分）我国的探月卫星在进入地月转移轨道时，由于卫星姿势的改变，卫星中一边长为50 cm的正方形导线框由水平方向转至竖直方向，此处磁场磁感应强度B＝4×10－5 T，方向如图所示。（sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8）
（1）该过程中磁通量的变化量的大小是多少？
（2）该过程导线框中有无感应电流？
15.（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。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。
16.（14分）某广播电台的发射功率为10 kW，其发射出在空气中波长为187.5 m的电磁波。（普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s）
（1）求该电台每秒从天线发射出多少个电磁波能量子；
（2）若该电台向周围空间发射的能量子可视为均匀分布的，求在离天线2.5 km处且直径为2 m的环状天线每秒最多能接收的能量子个数及接收功率。
17.（14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？
章末综合检测（五）　电磁感应与电磁波初步
1.C　超市里刷卡消费应用电磁感应原理，手机里的指南针应用了地磁场对手机内磁元件的作用，竖直的棋盘应用了异名磁极相互吸引的原理，笔记本电脑的指纹加密没有用到磁场，选项C正确。
2.A　通过线圈的磁通量为Φ＝BL2，故选A。
3.B　题图甲中，因磁铁在螺线管的内部，应使螺线管内磁感线方向从右向左（左端是N极，右端是S极），由安培定则可判定，a接电源正极，b接电源负极；题图乙中，同理可知，右端是螺线管N极，左端是S极，由安培定则可判定c接电源负极，d接电源正极。综上所述可知选项B正确。
4.B　由安培定则可知螺线管内部磁场方向向右，图中小磁针N极所指方向与磁场方向相反，A错误；地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，故图中小磁针的N极应向上指，B正确；条形磁铁外部的磁场方向为由N极指向S极，故图中小磁针的N极应向下指，C错误；U形磁铁外部的磁场方向为由N极指向S极，故图中小磁针的N极应向左指，D错误。
5.D　紫外线、X射线、红外线都属于电磁波，都是电磁波在医学上的应用，治疗咽喉炎的超声波雾化器原理是利用高频声波将液态水分子打散产生水雾，便于用药吸收，故选D。
6.A　由光速、波长的关系可得出光的频率ν＝，从而ε＝hν＝h，故A正确。
7.B　通电密绕长螺线管内部的磁场可以视为匀强磁场，螺线管越长，内部的磁场越接近匀强磁场，与电流大小无关，A错误，B正确；螺线管直径越小，内部的磁场越接近匀强磁场，C错误；磁感线是为了形象化描述磁场而引入的假想曲线，磁感线的疏密，与磁场是不是匀强磁场无关，D错误。
8.B　根据安培定则可知，两电流在M点处产生的磁场的方向相反，由于I1＞I2且M点离I1近，故在M点处I1产生的磁场的磁感应强度的大小大于I2产生的磁场的磁感应强度的大小，则M点处磁场的磁感应强度不可能为零，选项A错误；根据安培定则可知，两电流在N点处产生的磁场的方向相反，由于I1＞I2且I2离N点近，则在N点处I1产生的磁场的磁感应强度的大小可能等于I2产生的磁场的磁感应强度的大小，故N点处磁场的磁感应强度可能为零，选项B正确；根据安培定则可知，两电流在O点处产生的磁场的方向相同，则O点处磁场的磁感应强度不可能为零，选项C错误；根据安培定则可知，两电流在P点处产生的磁场的方向不相反，均存在竖直向下的分量，故P点处磁场的磁感应强度不可能为零，选项D错误。
9.BC　当导线垂直磁场放置时，其所受磁场力大小为F＝BIl，所以B＝＝ T＝0.1 T，A错误，B正确；由F＝BIl可知，仅将导线中的电流减小一半，则该导线受到的磁场力大小也减为原来的一半，即3×10－2 N，C正确；磁场是客观存在的，磁场的强弱由磁场本身决定，与导线有无电流无关，D错误。
10.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。
11.AB　所加磁场的磁感应强度Bc与待测电流在中心O处产生的磁感应强度B0的关系如图所示，则有B0＝Bctan α，A正确；由题意可知B0＝k，联立解得Ix＝tan α，B正确；仅改变电流方向，环形电流产生的磁场的磁感应强度方向改变，小磁针转向发生变化，C错误；仅改变电流大小，环形电流产生的磁场的磁感应强度方向不变，大小改变，合磁感应强度不可能与线圈平面垂直，小磁针也不可能垂直于线圈平面，D错误。
12.BD　电磁波从发射到接收，通过的距离是雷达到目标距离的双倍，从题图中可以看出，两个尖形波间隔为10个小格，即全程的时间为1×10－4 s，单程的时间为0.5×10－4 s，由v＝得x＝vt＝3.0×108 m/s×0.5×10－4 s＝15 km，故A错误，B正确；该雷达发出的电磁波的波长λ＝＝0.01 m＝1.0 cm，故C错误，D正确。
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.（1）1.4×10－5 Wb　（2）有
解析：（1）设导线框在水平位置时导线框平面的法线方向竖直向上，则穿过导线框的磁通量
Φ1＝BScos 53°＝6×10－6 Wb
当导线框转至竖直位置时，导线框平面的法线方向水平向右，与磁感线所成的角为143°，穿过导线框的磁通量
Φ2＝BScos 143°＝－8×10－6 Wb
该过程磁通量的变化量的大小
｜ΔΦ｜＝｜Φ2－Φ1｜＝1.4×10－5 Wb。
（2）因为该过程穿过闭合导线框的磁通量发生了变化，所以一定有感应电流。
15.（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，线框所受磁场力的方向竖直向下，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。
16.（1）9.4×1030个　（2）3.76×1023个　4×10－4 W
解析：（1）每个电磁波能量子的能量为
ε＝hν＝h＝ J＝1.06×10－27 J
故电台每秒从天线发射的电磁波能量子个数为
N＝＝个＝9.4×1030个。
（2）以电台发射天线为球心，半径为R＝2.5 km的球面积为S＝4πR2，
环状天线的接收面积S'＝πr2，其中r＝1 m，
故可得环状天线每秒从电台最多能接收的能量子个数为n＝·N＝3.76×1023个
接收功率为P收＝·P＝4×10－4 W。
17.（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Φ1＝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。
即穿过线框平面的磁通量减少量为BS。
5 / 5(共39张PPT)
章末综合检测（五）
电磁感应与电磁波初步
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. 下列图片实例中，没有应用磁场的是（　　）
A. 图甲中超市里刷卡消费
B. 图乙中手机里面的指南针功能
C. 图丙中笔记本电脑的指纹加密
D. 图丁中围棋赛评析时竖直的棋盘
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解析：　超市里刷卡消费应用电磁感应原理，手机里的指南针
应用了地磁场对手机内磁元件的作用，竖直的棋盘应用了异名
磁极相互吸引的原理，笔记本电脑的指纹加密没有用到磁场，
选项C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. 磁铁的磁性变弱，需要充磁。充磁的方式有两种，图甲是将条形磁
铁穿在通电螺线管中，图乙是将条形磁铁夹在电磁铁之间，a、b和
c、d接直流电源，下列接线正确的是（充磁时应使外加磁场与磁铁
的磁场方向相同）（　　）
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A. a接电源正极，b接电源负极，c接电源正极，d接电源负极
B. a接电源正极，b接电源负极，c接电源负极，d接电源正极
C. a接电源负极，b接电源正极，c接电源正极，d接电源负极
D. a接电源负极，b接电源正极，c接电源负极，d接电源正极
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解析：　题图甲中，因磁铁在螺线管的内部，应使螺线管内磁感
线方向从右向左（左端是N极，右端是S极），由安培定则可判定，
a接电源正极，b接电源负极；题图乙中，同理可知，右端是螺线管
N极，左端是S极，由安培定则可判定c接电源负极，d接电源正极。
综上所述可知选项B正确。
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4. 下列所示各图中，小磁针的指向正确的是（　　）
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解析：　由安培定则可知螺线管内部磁场方向向右，图中小磁针
N极所指方向与磁场方向相反，A错误；地磁场的南极在地理北极
附近，地磁场的北极在地理南极附近，故图中小磁针的N极应向上
指，B正确；条形磁铁外部的磁场方向为由N极指向S极，故图中小
磁针的N极应向下指，C错误；U形磁铁外部的磁场方向为由N极指
向S极，故图中小磁针的N极应向左指，D错误。
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5. 电磁波广泛应用在现代医疗中，下列不属于电磁波应用的医用器械
有（　　）
A. 杀菌用的紫外灯
B. 拍胸片的X光机
C. 测量体温的红外线测温枪
D. 治疗咽喉炎的超声波雾化器
解析：　紫外线、X射线、红外线都属于电磁波，都是电磁波在
医学上的应用，治疗咽喉炎的超声波雾化器原理是利用高频声波将
液态水分子打散产生水雾，便于用药吸收，故选D。
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6. 已知某单色光的波长为λ，真空中光速为c，普朗克常量为h，则电
磁波辐射的能量子ε的值为（　　）
A. h B.
C. D.
解析：　由光速、波长的关系可得出光的频率ν＝，从而ε＝hν＝
h，故A正确。
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7. 如图所示是通有恒定电流的环形线圈和螺线管的磁感线分布图。若
通电螺线管是密绕的，下列说法正确的是（　　）
A. 电流越大，内部的磁场越接近匀强磁场
B. 螺线管越长，内部的磁场越接近匀强磁场
C. 螺线管直径越大，内部的磁场越接近匀强磁场
D. 磁感线画得越密，内部的磁场越接近匀强磁场
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解析：　通电密绕长螺线管内部的磁场可以视为匀强磁场，螺线
管越长，内部的磁场越接近匀强磁场，与电流大小无关，A错误，
B正确；螺线管直径越小，内部的磁场越接近匀强磁场，C错误；
磁感线是为了形象化描述磁场而引入的假想曲线，磁感线的疏密，
与磁场是不是匀强磁场无关，D错误。
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8. 无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度的大小与
电流大小成正比，与导线到这一点的距离成反比。两根长直导线中
的电流大小关系为I1＞I2，方向如图所示，且垂直于纸面平行放
置，纸面内有M、N、O、P四点，其中M、N在导线横截面圆心连
线的延长线上，O点在导线横截面圆心的连线上，P在导线横截面
圆心连线的垂直平分线上。这四点处磁场的磁感应强度可能为零的
是（　　）
A. M点 B. N点
C. O点 D. P点
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解析：　根据安培定则可知，两电流在M点处产生的磁场的方向
相反，由于I1＞I2且M点离I1近，故在M点处I1产生的磁场的磁感应
强度的大小大于I2产生的磁场的磁感应强度的大小，则M点处磁场
的磁感应强度不可能为零，选项A错误；根据安培定则可知，两电
流在N点处产生的磁场的方向相反，由于I1＞I2且I2离N点近，则在N
点处I1产生的磁场的磁感应强度的大小可能等于I2产生的磁场的磁
感应强度的大小，故N点处磁场的磁感应强度可能为零，选项B正
确；根据安培定则可知，两电流在O点处产生的磁场的方向相同，
则O点处磁场的磁感应强度不可能为零，选项C错误；根据安培定则可知，两电流在P点处产生的磁场的方向不相反，均存在竖直向下的分量，故P点处磁场的磁感应强度不可能为零，选项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. 在某一匀强磁场中，长0.2 m的一根直导线，通以3 A的电流，与磁
场垂直放置时受到的磁场力是6×10－2 N，则（　　）
A. 匀强磁场的磁感应强度大小为1×10－3 T
B. 匀强磁场的磁感应强度大小为0.1 T
C. 如果仅将该导线的电流减小一半，则该导线受到的磁场力大小为
3×10－2 N
D. 如果该导线的电流为0，则该导线所在处的磁感应强度大小为0
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解析：　当导线垂直磁场放置时，其所受磁场力大小为F＝BIl，
所以B＝＝ T＝0.1 T，A错误，B正确；由F＝BIl可知，仅将
导线中的电流减小一半，则该导线受到的磁场力大小也减为原来的
一半，即3×10－2 N，C正确；磁场是客观存在的，磁场的强弱由磁
场本身决定，与导线有无电流无关，D错误。
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10. 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
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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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11. 根据电磁理论，半径为R、电流为I的环形电流中心处的磁感应强度大小B＝k，其中k为已知常量。如图所示，一半径为r，匝数为N的线圈，线圈未通电流时，加水平且平行于线圈平面、大小为Bc的匀强磁场，线圈中心O处水平放置一可自由转动的小磁针，不考虑地磁场，给线圈通上待测电流后，小磁针水平偏转了α角。则（　 ）
A. 待测电流在中心O处产生的磁感应强度B0＝Bctan α
B. 待测电流的大小Ix＝tan α
C. 仅改变电流方向，小磁针转向不会变化
D. 仅改变电流大小可以使小磁针垂直于纸圈平面
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解析：　所加磁场的磁感应强度Bc与待测电流
在中心O处产生的磁感应强度B0的关系如图所
示，则有B0＝Bctan α，A正确；由题意可知B0＝
k，联立解得Ix＝tan α，B正确；仅改变电流方向，环形电流产生的磁场的磁感应强度方向改变，小磁针转向发生变化，C错误；仅改变电流大小，环形电流产生的磁场的磁感应强度方向不
变，大小改变，合磁感应强度不可能与线圈平面垂直，小磁针也不可能垂直于线圈平面，D错误。
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A. x＝30 km B. x＝15 km
C. λ＝0.10 m D. λ＝1.0 cm
12. 雷达是利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，它可以向一定
方向发射电磁波脉冲，当电磁波脉冲遇到障碍物时会发生反射。
雷达在发射和接收到反射回来的电磁波脉冲时，在监视屏上将对
应呈现出一个尖形波。某防空雷达发射的电磁波频率f＝3×104
MHz，如果雷达监视屏上显示某次发射和接收的尖形波如图所示
（相邻刻线间表示的时间间隔为1.0×10－5 s），则被监视的目标到
雷达的距离x以及该雷达发出的电磁波的波长λ为（　）
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解析：　电磁波从发射到接收，通过的距离是雷达到目标距离
的双倍，从题图中可以看出，两个尖形波间隔为10个小格，即全
程的时间为1×10－4 s，单程的时间为0.5×10－4 s，由v＝得x＝vt＝
3.0×108 m/s×0.5×10－4 s＝15 km，故A错误，B正确；该雷达发出
的电磁波的波长λ＝＝0.01 m＝1.0 cm，故C错误，D正确。
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三、非选择题（本题共5小题，共60分）
13. （8分）图为探究感应电流产生的条件的实验，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 （选填“有”或
“无”）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 （选填“有”或“无”）电流通
过；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 （选填
“左”或“右”）偏转。
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. （12分）我国的探月卫星在进入地月转移轨道时，由于卫星姿势
的改变，卫星中一边长为50 cm的正方形导线框由水平方向转至竖
直方向，此处磁场磁感应强度B＝4×10－5 T，方向如图所示。
（sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8）
（1）该过程中磁通量的变化量的大小是多少？
答案：1.4×10－5 Wb　
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解析：设导线框在水平位置时导线框平面的法线方向
竖直向上，则穿过导线框的磁通量
Φ1＝BScos 53°＝6×10－6 Wb
当导线框转至竖直位置时，导线框平面的法线方向水平向
右，与磁感线所成的角为143°，穿过导线框的磁通量
Φ2＝BScos 143°＝－8×10－6 Wb
该过程磁通量的变化量的大小
｜ΔΦ｜＝｜Φ2－Φ1｜＝1.4×10－5 Wb。
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（2）该过程导线框中有无感应电流？
答案：有
解析：因为该过程穿过闭合导线框的磁通量发生了变化，所
以一定有感应电流。
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15. （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。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，线框所受磁场力的方向竖直向下，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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16. （14分）某广播电台的发射功率为10 kW，其发射出在空气中波长
为187.5 m的电磁波。（普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s）
（1）求该电台每秒从天线发射出多少个电磁波能量子；
答案：9.4×1030个　
解析：每个电磁波能量子的能量为
ε＝hν＝h＝ J＝1.06×10－27 J
故电台每秒从天线发射的电磁波能量子个数为
N＝＝个＝9.4×1030个。
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（2）若该电台向周围空间发射的能量子可视为均匀分布的，求在
离天线2.5 km处且直径为2 m的环状天线每秒最多能接收的
能量子个数及接收功率。
答案：3.76×1023个　4×10－4 W
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解析：以电台发射天线为球心，半径为R＝2.5 km的球面积为
S＝4πR2，
环状天线的接收面积S'＝πr2，其中r＝1 m，
故可得环状天线每秒从电台最多能接收的能量子个数为n＝
·N＝3.76×1023个
接收功率为P收＝·P＝4×10－4 W。
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17. （14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Φ1＝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。
即穿过线框平面的磁通量减少量为BS。
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