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章末综合检测（五）　电磁感应与电磁波初步
1.B　由题图可知，产生的电场为恒定的电场，由麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的磁场才能产生恒定的电场，故选B。
2.A　指南鱼的鱼头指向南极，鱼头的磁极应标注“S”，A正确；磁感线是为了形象地描述磁场而假想的曲线，不是客观存在的，B错误；指南鱼已经被磁化，是个磁体，磁体可以吸引小铁针，C错误；指南鱼是个磁体，类似条形磁铁，两极位置磁性最强，中间最弱，D错误。
3.D　磁感线在条形磁铁的外部应从N极到S极，A错误；拇指指向电流方向，四指的环绕方向为磁场方向，B错误，D正确；四指指向电流方向，拇指为磁场方向，C错误。
4.C　地磁场的磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ，则穿过“眼眶”的磁通量大小为Φ1＝Bsin θ·π＝BπD2sin θ，故A错误；“超级天眼”处于北半球，根据地磁场的分布特征可知，磁感应强度B的方向为穿出“眼眶”斜向下，故B错误；根据地磁场的分布特征的对称性规律可知，地球自转过程中，“天眼眼眶”所在处地磁场的磁感应强度大小始终为B，方向始终与水平面夹角为θ，即穿过“眼眶”的磁通量大小始终为BπD2sin θ，则在地球自转过程中，任意时间内穿过“眼眶”磁通量的变化量始终为0，故C正确，D错误。
5.C　地球磁场的南极大致在地理北极附近，磁场的北极大致在地理南极附近，由表中z轴数据可看出z轴的磁场方向竖直向下，则测量地点应位于北半球，故A错误；由上述可知测量地在北半球，而北半球地磁场指向北方斜向下，由于Bx＝0、By＞0可知，y轴正方向指向北方，x轴正方向指向东方，故B错误，C正确；磁感应强度为矢量，由题目数据可得此处的磁感应强度大致为B＝≈50 μT，故D错误。
6.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，磁感应强度减弱，无法判断磁通量是否变化，故无法判断是否有感应电流产生，C、D错误。
7.C　c点的磁感应强度大小为0，说明通电直导线在c点产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，即通电直导线在c点产生的磁感应强度方向水平向左，根据安培定则判断可知，直导线中的电流方向垂直于纸面向外，故A错误；根据安培定则可知，通电直导线在a点产生的磁感应强度方向水平向右，与匀强磁场的磁感应强度进行合成可知，a点的磁感应强度大小为2 T，故B错误；根据安培定则可知，通电直导线在b点产生的磁感应强度方向竖直向下，根据平行四边形定则可知，b点的磁感应强度大小为 T，方向与B的方向成45°斜向右下方，故C正确，D错误。
8.BD　磁场是实际存在于磁体或电流周围的一种物质，可用磁感线来研究磁场的相关性质，但是磁感线是人们为描述磁场而假想的，不是客观存在的，选项A错误；法拉第提出了场的概念，并且直观地描绘了场的清晰图像，选项B正确；紫外线有化学效应，可以用于消毒，红外线波长较大，可以用于遥感，选项C错误；电磁波谱中按波长从长到短排列的顺序为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，选项D正确。
9.CD　设原磁通量为正值，则Φ1＝BSsin 30°＝4×10－5 Wb，A错误；旋转60°后磁通量Φ2＝－BSsin 30°＝－4×10－5 Wb，由此可知磁通量的变化量ΔΦ＝＝8×10－5 Wb，B错误，C正确；旋转过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中有感应电流产生，D正确。
10.BD　电磁波从发射到接收，通过的路程是雷达到目标距离的2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，则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。
11.（1）见解析图　（2）①发生　②左
解析：（1）由题意可知，电池、滑动变阻器、原线圈、开关要构成闭合回路，因此变阻器要与原线圈相接，副线圈要与灵敏电流计构成闭合回路，因此将图中所缺的导线补接完整（要求变阻器滑片向左移动时阻值变大），其补接如图所示。
（2）①合上开关后，将原线圈迅速插入副线圈时，则穿过副线圈的磁通量增加，副线圈中产生感应电流，灵敏电流计指针将发生偏转；
②由于刚闭合开关时，副线圈中的磁通量突然增加，灵敏电流计的指针向右偏转，而原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左拉时，滑动变阻器接入电路的电阻值增大，闭合电路中电流减小，在原线圈中产生的磁场减弱，穿过副线圈的磁通量减小，灵敏电流计指针应向左偏转。
12.（1）无　有
（2）见解析图　①见解析　②见解析　③见解析
解析：（1）当开关始终处于闭合状态时，因穿过a线圈的磁通量不变，所以无感应电流产生。闭合开关瞬间，穿过a线圈的磁通量突然增大，所以有感应电流产生。断开开关瞬间，穿过a线圈的磁通量突然减小，所以有感应电流产生。
（2）实物连接如图所示。
①将原线圈A插入副线圈B中，闭合（或断开）开关瞬间；
②闭合开关后，将原线圈A插入副线圈B时或从副线圈B中抽出时；
③闭合开关，将原线圈A插入副线圈B后，移动滑动变阻器的滑片。
13.（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的变化量为BS。
14.（1）1.0×10－4 T　（2）1.5×10－4 N
解析：（1）直导线垂直于磁感线方向放入水平匀强磁场中，由B＝代入数据解得
B＝＝ T＝1.0×10－4 T。
（2）由F＝BIL可知在磁感应强度和导线长度一定时，磁场力与电流成正比，即＝
代入数据解得F2＝1.5×10－4 N。
15.（1）3.0×10－3 m　（2）300个
解析：（1）光脉冲持续时间即为发射一个光脉冲所需要的时间，所以一个光脉冲的长度为ΔL＝cΔt＝3.0×108×1.0×10－11 m＝3.0×10－3 m。
（2）一个光脉冲所具有的能量为ΔE＝PΔt＝1.0×1010×1.0×10－11 J＝0.1 J
消除面积为50 mm2的色斑需要的光脉冲数是n＝＝＝300（个）。章末综合检测（五）　电磁感应与电磁波初步
（时间：45分钟　满分：100分）
　　
一、选择题Ⅰ（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1.下列四个选项中的四种磁场变化情况，能产生如图所示电场的是（　　）
2.（2026·广东广州统考）北宋《武经总要》记载，让铁鱼的头尾指向南北，
先把铁鱼烧红，再将铁鱼放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，后让其在水中漂浮，制成指南鱼（鱼头指南），如图所示是指南鱼静止时的指向。下列判断正确的是（　　）
A.指南鱼的鱼头应标注“S”
B.指南鱼周围存在磁感线
C.指南鱼不能吸引小铁针
D.指南鱼的鱼头磁性最弱
3.（2024·浙江学业考试）下列常见磁场的磁感线分布图，正确的是（　　）
4.（2026·山东青岛期中）如图所示，我国的球面射电望远镜（FAST）是世界上最大的单口径射电望远镜，被称为“超级天眼”，并通过随地球自转指向太空不同方向。“天眼眼眶”的直径为D，其边缘圆周处于同一水平面内，其所在处地磁场的磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ，则（　　）
A.穿过“眼眶”的磁通量大小为BπD2
B.磁感应强度B的方向为穿出“眼眶”斜向上
C.在地球自转90°的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为0
D.在地球自转180°的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为BπD2
5.（2026·江苏无锡校考）某智能手机中有多种传感器，其中包括磁传感器，安装合适的软件后，利用手机中的磁传感器可以测量磁感应强度。地磁场的磁感线分布如图甲所示。小明为了测量当地的地磁场，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy平面，如图乙所示。某次测量时，手机水平放置，z轴正方向竖直向上，测出以下数据Bx＝0、By＝22 μT、Bz＝－45 μT。根据测量结果可以推断（　　）
A.测量地点位于南半球
B.x轴正方向指向西方
C.y轴正方向指向北方
D.当地地磁场的磁感应强度大小约为30 μT
6.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
7.（2026·浙江杭州期末）如图，一根通电直导线垂直放在方向水平向右、
磁感应强度大小为B＝1 T的匀强磁场中，以导线为圆心的圆周上有a、b、c、d四个点，ac为竖直直径，bd为水平直径，直导线垂直于纸面，已知c点的磁感应强度大小为0。下列说法正确的是（　　）
A.直导线中电流方向垂直于纸面向里
B.a点的磁感应强度大小为0
C.b点的磁感应强度方向与B的方向成45°斜向右下方
D.b点的磁感应强度大小为2 T
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题6分，共18分，每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）
8.以下说法正确的是（　　）
A.磁场是实际存在于磁体或电流周围的一种物质，可用磁感线来研究磁场的相关性质，故磁感线也是存在的
B.法拉第提出了场的概念，并且直观地描绘了场的清晰图像
C.红外线可以用于消毒，紫外线可以用于遥感
D.电磁波谱中按波长从长到短排列的顺序为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线
9.（2026·浙江金华阶段练习）将面积为4.0×10－4 m2的矩形线圈放入水平方向的匀强磁场中，线圈与磁场之间的夹角为30°，ad、bc边与磁场垂直，如图所示，该匀强磁场的磁感应强度大小为0.2 T。现将线圈以ad边为轴按图中所示方向旋转60°，则（　　）
A.初始状态穿过线圈的磁通量为4×10－5 Wb
B.旋转60°的过程中，穿过线圈的磁通量变化量为零
C.旋转60°的过程中，穿过线圈的磁通量变化量为8×10－5 Wb
D.旋转过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中有感应电流产生
10.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54分）
11.（6分）（2026·浙江宁波期中）如图为“探究电磁感应现象”的实验装置。
（1）将图中所缺的导线补接完整（要求变阻器滑片向左移动时阻值变大）；
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：
①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将　　　　（选填“发生”或“不发生”）偏转；
②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左拉时，灵敏电流计指针将向　　　　（选填“左”或“右”）偏转。
12.（8分）（2026·山东烟台期中）逆向思维是一种重要的思想方法，在这种思想方法的引领下，许多重要的科学定律被发现。“电生磁，磁生电”这种逆向互生的关系，体现了物理学中的一种对称美。请思考：
（1）1831年，物理学家法拉第用如图所示的实验，成功发现了磁生电现象，当开关始终处于闭合状态时，a线圈中　　　　（选填“有”或“无”）感应电流产生，当开关闭合或断开瞬间，a线圈中　　　　（选填“有”或“无”）感应电流产生。
（2）如图是某兴趣小组研究磁生电现象所准备的器材。
请你协助该小组完成如下工作，用实线代替导线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路；将小量程电流表和线圈B连接成副线圈回路，并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量，使副线圈回路产生感应电流的三种方式：
①　　　　　　　　；
②　　　　　　　　；
③　　　　　　　　。
13.（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？
14.（14分）
如图所示，将一根长为L＝0.5 m的直导线垂直于磁感线方向放入水平匀强磁场中，当导线通以2 A的电流时，导线受到的磁场力为1.0×10－4 N。
（1）求匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）若该导线中通以3 A的电流，试求此时导线所受磁场力的大小。
15.（16分）一种红宝石激光器发射的激光是不连续的一道道闪光，每道闪光称为一个光脉冲，若这种激光器光脉冲的持续时间为1.0×10－11 s，波长为694.3 nm，发射功率为1.0×1010 W。
（1）每列光脉冲的长度是多少？
（2）用红宝石激光照射皮肤色斑，每1 cm2吸收能量达到60 J以后，色斑便逐渐消失，一颗色斑的面积是50 mm2，则它需要吸收多少个红宝石激光脉冲才能逐渐消失？

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