電磁感應與電磁波初步章末綜合檢測（提升卷）

（考試時間：75分鐘試卷滿分：100分）

第I卷

一、單項選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符

合題目要求的。）

1.（23-24高二上?廣東深圳?期末）針對下列四幅圖的理解，說法正確的是（）

A.甲圖中“3000F2.7V”的超級電容器最多可以儲存8.卜10七的電荷量

B.乙圖中小磁針放在超導環(huán)形電流中間，靜止時小磁針的指向如圖中所示

C.丙圖中探究磁感應強度的大小采用的是等效替代的實驗思想

D.丁圖中金屬矩形線框從勻強磁場中的。位置水平移到6位置，框內(nèi)會產(chǎn)生感應電流

【答案】A

【解析】A.電容器最多能儲存的電荷量是

2=CC7=3000x2.7c=8.1X103C

故A正確；

B.根據(jù)右手螺旋定則可知環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外，故圖乙小磁針靜止時垂直紙面且N極指

向外，故B錯誤；

C.丙圖中探究磁感應強度的大小采用的是積累放大法。故C錯誤；

D.要產(chǎn)生感應電流必須同時滿足兩個條件，一是回路閉合，二是磁通量發(fā)生變化，圖丁線框在磁場中運動

時，磁通量不變，故不能產(chǎn)生感應電流，故D錯誤。

故選Ao

2.（22-23高一下?貴州銅仁?期末）物理學是一門以實驗為基礎的學科，物理從生活中來又到生活中去。對

于下列教材中所列的實驗和生活用品，說法正確的是（）

甲

A.甲圖中，兩根通電方向相反的長直導線相互排斥，是通過電場實現(xiàn)的

B.乙圖中，若在湖的兩端接上交流電源（電流的大小和方向發(fā)生周期性變化），穩(wěn)定后接在cd端的

表頭示數(shù)始終為0

C.丙圖中，生活中常用微波爐來加熱食物，微波是一種電磁波，微波具有能量

D.奧斯特利用丁圖實驗裝置發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象

【答案】C

【解析】A.甲圖中，兩根通電方向相反的長直導線產(chǎn)生的磁場方向相反，所以兩導線相互吸引，相互吸引

的作用是通過磁場實現(xiàn)的，故A錯誤；

B.乙圖中，若在成的兩端接上交流電源，則穿過線圈的磁場不斷變化，磁通量不斷變化，cd線圈中產(chǎn)生

感應電流，接在c/端的表頭示數(shù)不為零，故B錯誤；

C.丙圖中，生活中常用微波爐來加熱食物，微波是一種電磁波，微波具有能量，故C正確；

D.奧斯特利用丁圖實驗裝置發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應現(xiàn)象，故D錯誤。

故選C。

3.（23-24高三下?浙江寧波?月考）已知通電長直導線周圍某點的磁感應強度3=左,，即磁感應強度8的

r

大小與導線中的電流/成正比，與該點到導線的距離尸成反比。如圖所示，兩根平行長直導線河、N分別通

以大小相等、方向相反的電流，沿和其中垂線建立直角坐標系規(guī)定磁場沿一丁方向為正，則磁感

應強度8隨x、y變化的圖線正確的是（）

2

-?-----

N

【答案】C

【解析】AB.由安培定則可知，左側(cè)導線中的電流在該導線右側(cè)產(chǎn)生的磁場的方向沿方向，而右側(cè)導線

中的電流在該導線左側(cè)產(chǎn)生的磁場的方向沿一歹方向，由于規(guī)定磁場方向沿一丁方向為正，此區(qū)間內(nèi)的磁場等

于兩條直導線在各處形成的磁感應強度之和，故在區(qū)間內(nèi)磁場方向為正，根據(jù)通電長直導線周圍某點

磁感應強度

B=k-

r

知距離導線越遠磁場越弱，又

A=4

可知在兩根導線中間位置。點磁場最弱，但不為零；在導線M左側(cè)M導線形成的磁場沿y方向，N導線

形成的磁場沿一歹方向，因該區(qū)域離M導線較近，則合磁場方向沿了方向，為負方向，且離初導線越遠處磁

場越弱；同理，在導線N右側(cè)N導線形成的磁場沿y方向，M導線形成的磁場沿一、方向，因該區(qū)域離N導

線較近，則合磁場方向沿y方向，為負方向，且離N導線越遠處磁場越弱，故A錯誤，B錯誤；

CD.兩通電導線在y軸的磁感應強度如圖所示

因此可知合場強豎直向下，大小為

B=2B、cosa

越遠離0點cosa越小，因此B越小，C正確D錯誤。

故選C。

4.（23-24高二上?湖南岳陽?月考）如圖所示，固定于水平面上的金屬導軌尸尸。0,金屬棒沿導軌向

右運動。右0時，垂直導軌平面向下的磁場磁感應強度為穌，金屬棒到的距離為/,速度為%,并

且開始做勻減速直線運動，加速度大小為心已知金屬棒"N與金屬架始終接觸良好，在金屬棒停止之

前，為使棒中不產(chǎn)生感應電流，則從仁0開始，磁感應強度5隨時間，的變化關系應為（）

2即2B°l

B.

I+2V0，+at?2/+2VQ^—at?

2紇/

D.

I+—at221+vo/+at2

【答案】B

【解析】設長為￡,為使MN棒中不產(chǎn)生感應電流，則應使磁通量不發(fā)生變化，即

BQIL—BL（l+VQ?—-at?）

解得

21+2VQZ-at?

故選B。

解得

5.（23-24高二上?重慶九龍坡?月考）如圖所示，虛線左側(cè)存在有范圍足夠大的勻強磁場，磁感應強度大小

為B,方向垂直紙面向里。紙面內(nèi)的矩形線圈仍cd的長與寬分別為2￡和乙ad、兒的中點位于虛線上，下

列判斷正確的是（）

XXXX

a

XxXX

B

XxXX

b

XXXX

A.圖示位置穿過線圈abed的磁通量為

B.圖示位置穿過線圈a6cd的磁通量為221?

C.若線圈從圖示位置以仍邊為軸順時針或逆時針轉(zhuǎn)動45。，穿過線圈仍力的磁通量變化量均為

V2,

—BI}

2

D.若線圈從圖示位置以川邊為軸順時針或逆時針轉(zhuǎn)動120。，穿過線圈Med的磁通量變化量均為

2BI3

【答案】D

【解析】AB.此時只有一半的線圈在磁場中，穿過線圈的磁通量為

（D==BI}

故A錯誤，B錯誤；

C.當線圈的cd邊投影到磁場邊界上時，線圈與紙面的夾角為60。，則線圈從圖示位置以成邊為軸順時針

或逆時針轉(zhuǎn)動45。，則線圈ad邊在磁場長度為

L=---------=V2Z<2Z

cos45°

則穿過線圈的磁通量為

Q=BS、=BLLXcos45°=Bl}

穿過線圈的磁通量為磁通量不變，穿過線圈/加的磁通量變化量為零，故C錯誤；

D.若線圈從圖示位置以"邊為軸順時針或逆時針轉(zhuǎn)動120。，線框de邊在仍邊左側(cè)，詞邊投影到磁場的

長度

L2=2Lcos60°=L

則此時磁通量為

①2=BS2=BLL2=BI}

因磁通量的貫穿方式變化，則磁通量的變化為

A0>=①一（一①）=2“

故D正確。

故選D。

6.（23-24高一下?江蘇徐州?期末）環(huán)形導線M、N在同一平面內(nèi)，圓心均在。點。M中的電流方向如圖

所示。則（）

A.。處的磁場方向與平面平行B.O處的磁場方向垂直平面向里

C.M中電流增大時，穿過N的磁通量不變D.M中電流增大時，N中產(chǎn)生感應電流

【答案】D

【解析】AB.根據(jù)右手螺旋定則可知。處的磁場方向垂直平面向外，與平面垂直，故AB錯誤；

CD.M中電流增大時，磁感應強度增大，穿過N的磁通量增大，N中產(chǎn)生感應電流，故C錯誤，D正確。

故選D。

7.（22-23高二上?河南鄭州?期中）下列關于電磁波、能量子和熱輻射的說法正確的是（）

A.在真空中，頻率越高的電磁波傳播速度越大

B.麥克斯韋提出變化的電場產(chǎn)生磁場

C.頻率越高的電磁波傳播的能量子的能量越低

D.高溫物體會發(fā)生熱輻射，低溫物體不會熱輻射

【答案】B

【解析】A.真空中，所有電磁波的傳播速度都相同，故A錯誤；

B.變化的電場產(chǎn)生磁場是麥克斯韋提出的，故B正確；

C.由

E=hv

其中力是定值，可得頻率越高的電磁波傳播的能量子的能量越高，故c錯誤；

D.高溫低溫物體都會發(fā)生熱輻射，不過是輻射強度不同。故D錯誤。

故選B。

二、多項選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分。全部選對的得6分，選對但不全的得3分,

有選錯的得0分。）

8.（2024?遼寧?模擬預測）如圖所示，兩根通電導線P、。沿垂直紙面的方向放置，其中導線P、。中通

有電流4、A，電流的方向圖中未畫出。。點為兩導線連線的中點，c、d兩點關于。點對稱，a、b兩點

關于O點對稱，已知c點的磁感應強度為零點的磁感應強度方向垂直M向下。則下列說法正確的是（）

a

，b

?

?

A.尸中的電流方向垂直紙面向外、。中的電流方向垂直紙面向里

B.A>/2

C.。點的磁感應強度方向垂直"向下

D.a、6兩點的磁感應強度不相同

【答案】AD

【解析】B.由題意c點的磁感應強度為零，則說明導線尸、。在。點產(chǎn)生的磁場大小相等、方向相反，即

兩導線中的電流方向相反，又。點距離導線P較近，則導線尸中的電流較小，即

故B錯誤；

A.由B分析可知，導線。在d點產(chǎn)生的磁場強，d點的磁感應強度方向垂直〃向下，由安培定則可知尸中

的電流方向向外、則0中的電流方向向里。故A正確；

C.由安培定則可知，導線P、。在。點產(chǎn)生的磁場方向均垂直cd連線向上。故C錯誤；

D.由于/]<A，分別做出兩電流在6兩點的磁感應強度大小和方向，如圖所示

根據(jù)磁場的矢量合成可知。、6兩點的磁感應強度大小相等、方向不同。故D正確。

故選AD。

9.（23-24高二下?安徽安慶?期末）如圖，長直導線a、b、c、小e位于正多邊形的五個頂點上，通以大小

相等、方向均垂直于紙面向外的電流，O為正多邊形的中心，尸為湖邊的中點，下列說法正確的是（）

a

@

/、、、、P

，/、、

，?、、

e@'?b

\/

\/

\?/

\0/

、/

1/

1/

1/

d⑥--------------6c

A.。點磁感應強度為零

B.尸點磁感應強度方向沿P。方向

C.若去掉長直導線e,。點磁感應強度方向沿Pe方向

D.若將導線。中的電流增加為原來2倍，方向不變，。點磁感應強度方向為垂直。。連線向右

【答案】AD

【解析】A.五個頂點上通以大小相等方向均垂直于紙面向外的電流，其在。點產(chǎn)生的磁感應強度為

B=~,如圖所示

r

由對稱性可知。點磁感應強度為零，故A正確；

D.若將導線。中的電流增加為原來2倍方向不變，則導線。在。點產(chǎn)生的磁感應強度為瓦=*竺，將此磁

r

感應強度看成兩個等大的8,其中一個磁感應強度8與另外4個的合磁感應強度仍然為零，則。點的合磁

感應強度為8,方向為垂直連線向右，故D正確；

B.尸點的5個磁感應強度如圖所示

根據(jù)對稱性可知合磁感應強度沿尸。方向，故B錯誤；

C.因5個3在0點的合磁感應強度為零，則去掉長直導線e,。點磁感應強度大小為5,方向與導線e產(chǎn)

生的磁感應強度方向相反，即垂直e。斜向左下方，故C錯誤。

故選AD。

10.（2024高二上?全國?專題練習）如圖1所示，水平地面上邊長為￡的正方形區(qū)域下埋有與地面

平行的金屬管線。為探測金屬管線的位置、走向和埋覆深度，先讓金屬管線載有電流，然后用閉合的試探

小線圈尸在地面探測。如圖2所示，將暴露于地面的金屬管接頭接到電源的一端，將接地棒接到電源的另

一端，這樣金屬管線就載有電流。將線圈尸靜置于直線8。上的不同位置，線圈平面均與地面平行，線圈尸

中沒有感應電流。將線圈P靜置于/處，當線圈平面與地面平行時，線圈尸中有感應電流，當線圈平面與

地面的夾角為37。時，線圈尸中沒有感應電流。已知§也37。=0.6,cos37°=0.8,則下列說法正確的是

A.金屬管線沿/C走向

B.圖2中的電源為恒流電源

C.金屬管線的埋覆深度為逑￡

3

D.線圈尸靜置于/處，當線圈平面與地面的夾角為53。時，穿過線圈P的磁通量可能最大

【答案】CD

【解析】A.將線圈尸靜置于直線2。上的不同位置，線圈平面均與地面平行，線圈尸中沒有感應電流，說

明穿過線圈尸的磁通量不變，則金屬管線沿80走向，A錯誤；

B.將線圈尸靜置于/處，當線圈平面與地面平行時，線圈P中有感應電流，說明通電金屬管線產(chǎn)生的磁

場是變化的，則金屬管線中的電流一定是變化的，B錯誤；

C.將線圈P靜置于/處，當線圈平面與地面的夾角為37。時，線圈P中沒有感應電流，說明/點處的磁場

方向與地面的夾角為37。，由幾何關系可知，0/的長度

_V2

x=L/

2

埋覆深度d與OA的長度x的關系為

d=xtan53°

解得

26T

d-------L

3

C正確：

D.線圈P靜置于/處，當線圈平面與地面的夾角為53。時，線圈平面可能與磁場方向相互垂直，則穿過線

圈尸的磁通量可能最大，D正確。

故選CD?

第II卷

三、非選擇題（本題共7小題，共54分。）

11.（6分）（23-24高二上?福建龍巖?期末）某學校開展“搖繩發(fā)電”的比賽活動。如圖所示，在操場上，將

一根長為201n的銅芯導線兩端與電流傳感器的兩個接線柱連接，構成閉合回路，兩同學面對面站立搖動這

條導線。（忽略地球磁偏角的影響）

⑴“搖繩發(fā)電”過程中導線電流方向（選填“有變”、“不變”）

（2）若增大搖繩的頻率，則電流傳感器的最大示數(shù)將（選填“增大”、“減小”、“不變”）；

（3）為了獲得較大電流，兩同學應該站立搖繩。（選填“東西”、“南北”）

【答案】（1）有變（2）增大（3）東西

【解析】（1）搖動導線過程中，導線做圓周運動，導線切割磁感線的方向呈現(xiàn)周期性變化，結合右手定則

可知，“搖繩發(fā)電”過程中導線電流方向有變。

（2）令搖動的角速度為。，導線與兩同學搖動導線位置連線所圍幾何圖形的面積為S,根據(jù)正弦式交流電

產(chǎn)生原理可知，感應電動勢的最大值

E…BSo)=2兀BSf

可知，若增大搖繩的頻率，感應電動勢的最大值增大，則電流傳感器的最大示數(shù)將增大。

（3）為了獲得較大電流，即使感應電動勢的最大值增大，在頻率一定時，可使穿過導線與兩同學搖動導線

位置連線所圍幾何圖形在中性面位置的磁通量的最大值增大，即使地磁場水平方向的分量與中性面垂直，

由于地磁場沿南北方向，可知，兩同學應該東西站立搖繩。

12.（12分）（23-24高二下?廣西南寧?期末）甲、乙、丙三位同學利用如圖所示裝置探究影響感應電流方

向的因素。

（1）如圖（。），甲同學在斷開開關時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計指針向右偏轉(zhuǎn)，下列操作中同樣能使指針向右偏轉(zhuǎn)

的有O

A.閉合開關

B.開關閉合時將滑動變阻器的滑片向左滑動

C.開關閉合時將/線圈從5線圈中拔出

（2）圖6中，當磁鐵向下插入線圈，靈敏電流表指針向偏轉(zhuǎn)（“左”或“右”）

（3）為確切判斷8線圈中的感應電流方向，通過觀察靈敏電流計方向和方向的關系；

（4）丙同學設計了如圖（c）所示的裝置來判斷感應電流的方向。他先使用多用電表的歐姆擋對二極管正

負極進行確認，某次測量時發(fā)現(xiàn)多用電表指針幾乎沒有偏轉(zhuǎn)，說明此時黑表筆的是二極管的（選

填“正極”或“負極”）。實驗操作時將磁鐵插入線圈時，只有燈（選填"C”或"D”）短暫亮起。

【答案】（1）C（2）左（3）靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向電流流入方向

（4）負極C

【詳解】（1）斷開開關時，線圈N中電流迅速減小，則線圈8中磁通量減小，出現(xiàn)感應電流，使靈敏電流

計指針向右偏轉(zhuǎn)；為了同樣使指針向右偏轉(zhuǎn)，應減小5線圈中的磁通量或增加2線圈中反向的磁通量；

A.閉合開關，Z線圈中的電流突然增大，則線圈8中的磁通量增大，故A錯誤；

B.開關閉合時將滑動變阻器的滑片向左滑動，/線圈中的電流增大，則線圈8中的磁通量增大，故B錯誤；

C.開關閉合時將/線圈從線圈3中拔出，則5線圈中的磁通量減小，故C正確。

故選C。

（2）圖6中，當磁鐵向下插入線圈，線圈8中的磁通量增大，靈敏電流計指針向左偏轉(zhuǎn)；

（3）[1][2]判斷感應電流具體流向，應先查明靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與電流流入方向的關系；

（4）[1]歐姆擋指針沒有偏轉(zhuǎn)時，說明二極管的負極與電源正極相連，根據(jù)多用電表紅進黑出的操作原則,

此時黑表筆接觸的是二極管的負極；

[2]當磁鐵插入線圈時，線圈中出現(xiàn)如圖所示方向的電流

燈C短暫亮起。

13.（8分）（24-25高二上?全國?課后作業(yè)）線圈甲的匝數(shù)悔=20,半徑q=10cm；線圈乙的匝數(shù)

〃乙=40,半徑々=15cm。如圖所示，兩線圈放在水平面上，且為同心圓，在線圈甲內(nèi)加垂直線圈平面向

下的磁感應強度為耳=0.8T的勻強磁場。貝心（兀取3.14,計算結果保留3位有效數(shù)字）

（1）若磁場的磁感應強度減小到外=0.4T,則穿過線圈乙的磁通量的變化量為多少？

（2）若保持勻強磁場的磁感應強度大小不變，方向轉(zhuǎn)到與豎直方向成30。，則穿過線圈甲的磁通量的變化

量為多少？

【答案】(1)-1.26x10"Wb(2)-3.37xl0^3Wb

【解析】（1）線圈乙面積大于圓形磁場面積，線圈乙的有效面積為兀城，則

①]=耳兀憚

①2=兀倬

穿過線圈乙的磁通量的變化量為

A①乙=-①產(chǎn)一1.26X10々Wb

（2）磁場轉(zhuǎn)過30。，線圈甲在垂直磁場方向的投影面積為

.=兀若cos30"

則

①3=8足

①4=耳兀憚

穿過線圈甲的磁通量的變化量為

A①甲=①3-①47-37xl(f3Wb

14.（12分）（24-25高二上?河北保定?期中）如圖所示，固定的金屬框架MON與導體棒DE構成回路,

回路平面處在勻強磁場中且與磁場垂直，框架OM與ON的夾角為45。，導體棒DE始終與框架ON垂直。

（1）若磁感應強度為B2,導體棒DE從。點出發(fā)，向右以速度v勻速運動時間3求穿過回路的磁通量變

化量A①；

（2）若導體棒DE向右運動，當回路面積從風變到W時，磁場的磁感應強度恰好從絹變到B、,求穿過回

路的磁通量變化量A①。；

(3)當，=0時，磁感應強度B'2=0.2T,導體棒DE從。點右側(cè)2m處向右以2m/s的速度勻速運動，且

此后閉合回路中沒有感應電流產(chǎn)生，求磁感應強度大小8隨時間/變化的表達式。

2202

【答案】⑴^B2vt(2)忸㈤-(3)8=而1丁

【解析】(1)DE從。點出發(fā)，向右以速度v勻速運動時間3位移為

=vt

由圖根據(jù)幾何關系可知，此時回路面積為

212

回路的磁通量的變化量是

A<t>.=B,S-0=-B,v2t2

122~

(2)根據(jù)題意可知

①o=30so

則回路中的磁通量變化量是

△①。=忸N-3￡|

(3)根據(jù)題意可知，DE出發(fā)前穿過回路的磁通量為

①°=8；=0.2x；x2。=0.4Wb

DE從O點右側(cè)2m處出發(fā)，向右以2m/s的速度勻速運動，f時，根據(jù)題意可知，三角形邊長為

x=x0+vt=(2+2t)m

設此時磁感應強度大小為瓦穿過回路的磁通量為

I,

①=裕=丐/=28(1+/)-Wb

閉合回路中沒有感應電流產(chǎn)生，故磁通量沒變，則

2

25(1+Z)=<50=0.4

整理得磁感應強度大小B