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第十三章章末能力检测卷
一、 单项选择题
1. 下列说法中正确的是(　　)
A. 赫兹通过实验捕捉到了电磁波
B. 变化的电场产生变化的磁场
C. 爱因斯坦提出能量子假说
D. 黑体既不反射电磁波，也不向外辐射电磁波
2. 2018年珠海航展，我国首台量子雷达亮相(如图所示)，量子雷达发射经典态的电磁波，可以捕捉到普通雷达无法探测到的目标.下列说法中正确的是(　　)
A. 量子就是电子
B. 频率越高的电磁波能量越小
C. 电磁波在真空中的传播速度与其频率有关
D. 空间某处电场或磁场发生正弦规律变化就会在其周围产生电磁波
3. 下列有关电与磁的四幅情景图像，说法中正确的是(　　)
甲：线圈在匀强磁场中绕轴转动
乙：导线位于小磁针正上方
丙：电磁场的传播
丁：电磁波谱
A. 对甲：当线圈匀速转动时，不会产生感应电流，当线圈非匀速转动时，会产生感应电流
B. 对乙：当导线中通有从左向右的电流时，小磁针的N极向里偏转，S极向外偏转
C. 对丙：恒定的电场和恒定的磁场互相激发交替产生，就形成电磁波
D. 对丁：电磁波谱中，红外线就是红光，紫外线就是紫光，均属于可见光
4. 如图所示，一有限范围的匀强磁场宽度为d，若将一个边长为L的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域，已知d>L，则导线框从开始进入到完全离开磁场的过程中无感应电流的时间等于(　　)
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会于b点，在环形分路的中心O处的磁感应强度为(　　)
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. 0
6. 磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图所示，通过恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由1平移到2，第二次将线框绕cd边翻转到2，设先后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则(　　)
A. ΔΦ1>ΔΦ2 B. ΔΦ1＝ΔΦ2
C. ΔΦ1<ΔΦ2 D. 无法确定
7. 如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是(　　)
A. ab向右运动，同时使θ减小
B. 使磁感应强度B减小，θ角同时也减小
C. ab向左运动，同时增大磁感应强度B
D. ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°)
二、 多项选择题
8. 下列说法中正确的是(　　)
A. 磁体在空间能产生磁场，磁场使磁体间不接触便能相互作用
B. 在磁场中的某一点，小磁针仅在磁场力作用下静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向
C. 当两个磁体的同名磁极相互靠近时，两条磁感线有可能相交
D. 磁体周围的磁感线都是闭合的曲线
9. 一款无线充电的送餐机器人的充电原理如图所示，地面供电装置将电能传输至安装于机器人底部的感应装置中，从而给机器人充电.下列说法中正确的是(　　)
A. 该无线充电过程利用了电磁感应的原理
B. 地面供电装置接入的是恒定电流
C. 地面供电装置会产生随时间变化的磁场
D. 充电时，穿过感应装置中线圈的磁通量是恒定不变的
10. 下列各图中，已标出电流I、磁感应强度B的方向，其中符合安培定则的是(　　)
A B
C D
三、 非选择题
11. 在“探究电磁感应的产生条件”实验中，实物连线后如图所示.
(1) 接通电源，闭合开关，G表指针会有向左的偏转，几秒后G表指针停在中间不动.将滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时，G表指针______(填“不动”、“右偏”、“左偏”或“不停振动”)；迅速抽出铁芯时，G表指针________(填“不动”、“右偏”、“左偏”或“不停振动”).
(2) 断开开关和电源，将铁芯重新插入内线圈中，把直流输出改为交流输出，其他均不变.接通电源，闭合开关，G表指针________(填“不动”、“右偏”、“左偏”或“不停振动”).
(3) 仅用一根导线，如何判断G表内部线圈是否断了？__________________________.
12. 在“探究感应电流的产生”的实验中，小明的四次实验情况分别如图甲、乙、丙、丁所示.
(1) 有同学说：“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，就会产生感应电流.”他的说法对吗？
________，图________可支持该结论.
(2) 探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系.
A. 根据图甲和图乙的实验现象可以得出结论：___________________________________.
B. 根据图乙和图丁的实验现象可以得出结论：___________________________________.
13. 如图所示，面积为S的矩形线框垂直处于磁感应强度为B的匀强磁场中，可绕垂直于磁感线的轴OO'转动.
(1) 求线框处于图示位置时穿过线框的磁通量大小.
(2) 若线框从图示位置绕OO'转过60°角，求转动后穿过线框的磁通量大小.
(3) 若线框从图示位置绕OO'转过90°角，求转动后穿过线框的磁通量大小及此过程的磁通量的变化量.
14. 如图所示，在边长为2l的正方形区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，有一边长为l的正方形导线框沿垂直磁场的方向以速度v匀速通过磁场区域，从ab边刚进入磁场开始计时.
(1) 指出哪些时间段内有感应电流产生.
(2) 画出磁通量随时间变化的图像.
第十三章章末能力检测卷
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D B C D C A ABD AC AB
1. A
2. D　解析：量子不是电子，电子是实物粒子，故A错误；根据E＝hν，频率越高的电磁波能量越大，故B错误；电磁波在真空中的传播速度与其频率无关，均等于光速，故C错误；根据麦克斯韦理论可知，空间某处电场或磁场发生正弦规律变化就会在其周围产生电磁波，故D正确.
3. B　解析：图甲中，无论是匀速转动或非匀速转动，磁通量一直为0，不会产生感应电流，故A错误；图乙中，当导线中通有从左向右的电流时，根据安培定则可知，导线下方的磁场垂直纸面向里，则小磁针的N极向里偏转，S极向外偏转，故B正确；图丙中，周期性变化的电场和周期性变化的磁场互相激发交替产生，就形成电磁波，故C错误；图丁中，紫光与红光属于可见光，红外线、紫外线不属于可见光，故D错误.
4. C　解析：只有导线框完全在磁场里面运动时，导线框中才无感应电流，因导线框做匀速运动，故不产生感应电流的时间为t＝，C正确，A、B、D错误.
5. D　解析：将圆环分成上下两半研究，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，由于电流大小相等，产生的两个磁感应强度大小相等，则O点的合磁感应强度为0，D正确.
6. C　解析：设在位置1时磁通量大小为Φ1，位置2时磁通量大小为Φ2，第一次将线框由位置1平移到位置2，穿过线框的磁感线方向没有改变，磁通量变化量为ΔΦ1＝Φ1－Φ2；第二次将线框绕cd边翻转到位置2，穿过线框的磁感线方向发生改变，磁通量变化量为ΔΦ2＝Φ1－(－Φ2)＝Φ1＋Φ2，所以ΔΦ2>ΔΦ1，C正确.
7. A　解析：设此时回路面积为S，据题意，磁通量Φ＝BScos θ，S增大，θ减小，cos θ增大，则Φ增大，A正确；B减小，θ减小，cos θ增大，Φ可能不变，B错误；S减小，B增大，Φ可能不变，C错误；S增大，B增大，θ增大，cos θ减小，Φ可能不变，D错误.
8. ABD
9. AC　解析：该无线充电过程利用了电磁感应的原理，A正确；地面供电装置要产生随时间变化的磁场，所以接入的是变化的电流，B错误，C正确；充电时，穿过感应装置中线圈的磁通量是变化的，这样才能产生感应电流，D错误.
10. AB
11. (1) 左偏　右偏　(2) 不停振动　(3) 短接G表前后各摇动G表一次，比较指针偏转，有明显变化，则线圈未断；反之则断了
12. (1) 不对　丙　(2) A. 当磁场方向不变时，感应电流的方向与导体的运动方向有关　B. 当导体的运动方向不变时，感应电流的方向与磁场的方向有关
解析：(1) 闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，磁通量不一定发生变化，因此不一定发生电磁感应现象，也就不一定产生感应电流，图丙中指针不偏转就说明这一结论.
(2) A. 图甲和图乙是采用控制变量法的对比实验，即保持磁场方向不变的情况下，研究指针的偏转方向(感应电流的方向)与导体的运动方向间的关系.
B. 图乙和图丁也是采用控制变量法的对比实验，即保持导体运动方向不变的情况下，研究指针的偏转方向(感应电流的方向)与磁场方向间的关系.
13. (1) BS　(2) BS　(3) 0　－BS
解析：(1) 线框处于图示位置时，线框与磁场垂直，穿过线框的磁通量Φ＝BS
(2) 线框绕OO'转过60°角后，穿过线框的磁通量
Φ＝BScos 60°＝BS
(3) 线框绕OO'转过90°角后，线框与磁场平行，穿过线框的磁通量Φ＝0
此过程的磁通量的变化量ΔΦ＝0－BS＝－BS
14. 见解析
解析：(1) 线框进入磁场的过程，在0~时间段内有感应电流产生，线框离开磁场过程，在~时间段内有感应电流产生.
(2) 磁通量随时间变化的图像如图所示.
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