一、選擇題1．如圖所示，光滑的水平桌面上平行放置三根長直導線a、b、c，導線中分別通有大小為、和恒定電流，已知通電長直導線在其周圍空間某點產生的磁感應強度，其中I表示電流大小，r表示該點到導線的距離，k為常數，導線a、b之間的距離小于b、c之間的距離，在安培力作用下，三根導線均處于靜止狀態，則下列說法正確的是（）A．三根導線中電流方向均相同B．導線a中的電流一定與導線c中的電流反向C．三根導線中電流大小關系為D．三根導線中電流大小關系為C解析：CA．根據同方電流相互吸引可知，若三根導線中電流方向均相同，則a、c兩導線不可能平衡，故A錯誤；B．導線a中的電流與導線c中的電流方向同向，導線b的電流與a、c中電流方向相反，三導線也可能平衡，故B錯誤；CD．對b受力分析可知由于導線a、b之間的距離小于b、c之間的距離，即導線a在b處產生的磁場比導線c在b處產生的磁場更強，則對c受力分析同理可得則故C正確，D錯誤。故選C。2．下列有關物理學史的說法正確的是（）A．伽利略發現了行星運動的規律B．庫侖提出了庫侖定律，并最早用實驗測得元電荷e的數值C．奧斯特首先發現了電流的磁效應D．牛頓發現了萬有引力定律，并計算出太陽與地球之間的引力大小C解析：CA．開普勒發現了行星運動的規律，提出了行星運動的三大定律，故A錯誤；B．庫侖提出了庫侖定律，密立根最早用實驗測得元電荷e的數值，故B錯誤；C．奧斯特首先發現了電流的磁效應，故C正確；D．牛頓發現了萬有引力定律，但不知道引力常量G，故無法計算出太陽與地球之間的引力大小，故D錯誤；故選C。3．如圖為三根通電平行直導線的斷面圖，若它們的電流大小都相同，且，則A點的磁感應強度的方向是（）A．垂直紙面指向紙外 B．垂直紙面指向紙里C．沿紙面由A指向B D．沿紙面由A指向DD解析：D用右手螺旋定則判斷通電直導線在A點上所產生的磁場方向，如圖所示直導線B在A點產生磁場與直導線D在A點產生磁場方向相反，大小相等，則合磁場為零；而直導線C在A點產生磁場，方向從B指向D，即為沿紙面由A指向D。故選D。【點睛】磁感應強度既有大小,又有方向,是矢量.它的合成遵循矢量合成的平行四邊形法則。4．如圖所示，a、b、c三個環水平套在條形磁鐵外面，其中a和b兩環大小相同，c環最大，a環位于N極處，b和c兩環位于條形磁鐵中部，則穿過三個環的磁通量的大小是()A．c環最大，a與b環相同B．三個環相同C．b環比c環大D．a環一定比c環大C解析：C所有磁感線都從條形磁鐵內部通過，且與外部磁感線方向相反，所以外部磁感線越多，磁通量越小，C正確ABD錯誤。故選：C。5．如圖，紙面內有兩條互相垂直的長直絕緣導線，中的電流方向向左，中的電流方向向上；的正上方有兩點，它們關于對稱。整個系統處于勻強外磁場中，外磁場的磁感應強度大小為，方向垂直于紙面向外。已知兩點的磁感應強度大小分別為和，方向也垂直于紙面向外，則（）A．流經的電流在點產生的磁感應強度大小為B．流經的電流在點產生的磁感應強度大小為C．流經的電流在點產生的磁感應強度大小為D．流經的電流在點產生的磁感應強度大小為B解析：B根據右手螺旋定則可知流經L1的電流在a、b點產生的磁感應強度大小方向向里，大小為B1；根據右手螺旋定則可知流經L2的電流在b點產生的磁感應強度方向向外，大小為B2；根據右手螺旋定則可知流經L2的電流在a點產生的磁感應強度方向向里，由對稱性可知大小也為B2；以向外為正方向，則在a點有在b點有聯立得，故選B。6．人們的現代生活越來越離不開電磁波，我國自主建立的北斗導航系統所使用的電磁波頻率約為；家用微波爐所使用的電磁波頻率約為；家用Wi-Fi所使用的電磁波頻率約為。關于電磁波，下列說法正確的是（）A．一定不會產生偏振現象B．Wi-Fi信號與北斗導航信號疊加時，不能產生明顯的干涉現象C．Wi-Fi信號比微波更容易發生衍射D．Wi-Fi信號從一個房間穿過墻壁進入另一個房間后，波長變短B解析：BA．電磁波是橫波，可以發生偏振現象，故A錯誤；B．Wi-Fi信號與北斗導航信號由于頻率不同，不能產生明顯干涉現象，故B正確；C．微波的波長比Wi-Fi信號的波長要長，更容易發生衍射，故C錯誤；D．Wi-Fi信號從一個房間穿過墻壁進入另一個房間，同樣是在空氣中傳播，波長不變，故D錯誤。故選B。7．如圖所示，紙面內有平行于平面連線向右的勻強磁場，磁感應強度大小為B0，三條長直導線P、Q和M垂直紙面放置，其截面PQM在紙面內形成等邊三角形、當P、Q兩導線中均通有向里的電流I時，等邊三角形MPQ的中心O點的磁感應強度為2B0。若M導線也通以向里的電流I，其它條件不變，則O點的磁感應強度為A．2B0 B．B0C．B0 D．B0D解析：D由題可知，當M沒有通電流時P、Q兩導線在O點產生的磁感應強度大小都為B，將兩個磁感應強度合成，由幾何關系可知它們的合磁感應強度也為B，方向水平向右，如圖所示：將該合磁感應強度再與勻強磁場B0合成，由題知中心O點的磁感應強度為2B0，所以B=B0；當導線M也通以向里的電流I，則三根導線產生的合磁感應強度如圖所示：由幾何關系可知，三根導線產生在O點產生的磁感應強度大小相等，其中P與Q的合磁感應強度與M在O點產生的磁感應強度，大小相等，方向相反，所以在O點只有勻強磁場產生的磁感應強度，則此時O點的磁感應強度為B0，故選D。8．下列有關磁感應強度的說法中，正確的是()A．若有一小段通電導體在某點不受磁場力的作用，則該點的磁感應強度一定為零B．若有一小段長為L，通以電流為I的導體，在磁場中某處受到的磁場力為F，則該處磁感應強度的大小一定是C．由定義式B＝可知，電流強度I越大，導線L越長，某點的磁感應強度就越小D．磁感應強度B＝只是定義式，它的大小取決于場源以及磁場中的位置，與F、I、L以及通電導線在磁場中的方向無關D解析：D【解析】A．小段通電導線平行放在某處不受磁場力作用，則該處的磁感應強度不一定為零，故A錯誤；B．只有垂直放置時在磁場中某處受到的磁場力為F,該處磁感應強度的大小一定是，故B錯誤；C．磁感應強度的大小跟垂直放在磁場中的通電導線受力的大小沒有關系，與通電導線電流大小也沒有關系，它由磁場的性質決定，故C錯誤；D．磁感應強度只是定義式，它的大小取決于場源以及磁場中的位置，與F.I、L以及通電導線在磁場中的取向無關，故D正確．9．關于電場和磁場，下列說法中正確的是（）A．電場和磁場不是實際存在的，是人們想象假設出來的B．電場和磁場的觀點是庫侖首先提出來的，并得到物理學理論和實驗的證實和發展C．磁感應強度的方向就是通電導線在磁場中所受力的方向D．電場強度是電場本身的性質，與試探電荷的電量及其所受電場力大小無關D解析：D【解析】A.電場和磁場是客觀存在的，電場線和磁感線是人們想象假設出來的，故A錯誤；B.電場和磁場的觀點是法拉第首先提出來的，并得到物理學理論和實驗的證實和發展，故B錯誤；C.磁感應強度的方向與通電導線在磁場中所受力的方向無關，通電導線與磁場垂直時，不受安培力，故C錯誤；D.電場強度是電場本身的性質，與試探電荷的電量及其所受電場力大小無關，故D正確；10．在地球赤道上進行實驗時，用磁傳感器測得赤道上P點地磁場的磁感應強度大小為B0.將一條形磁鐵固定在P點附近的水平面上，讓N極指向正北方向，如圖所示，此時用磁傳感器測得P點的磁感應強度大小為B1；現將條形磁鐵以P點為軸旋轉90°，使其N極指向正東方向，此時用磁傳感器測得P點的磁感應強度大小應為（可認為地磁南、北極與地理北、南極重合）（）A．B1-B0 B．B1+B2C． D．D解析：D根據題意，赤道上P點地磁場的磁感應強度大小為B0；條形磁鐵N極指向正北方向時，其磁感應強度也向正北方向，故條形磁鐵在P點產生的磁感應強度大小為B=B1－B0；條形磁鐵N極指向正東方向時，其磁感應強度也向正東方向，此時兩個分矢量垂直，故P點的合磁感應強度大小為；A.B1-B0，與結論不相符，選項A錯誤；B.B1+B2，與結論不相符，選項B錯誤；C.，與結論不相符，選項C錯誤；D.，與結論相符，選項D正確；二、填空題11．如圖所示，條形磁鐵的N極朝上，豎直處于線圈P的中央，當線圈面積變小時，通過線圈的磁通量___________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。變大解析：變大線圈P中的磁感線包括兩部分，磁鐵內部向上的磁感線和磁鐵外部向下的磁感線，故總的磁通量為當線圈面積變小時，磁鐵內部向上的磁通量不變，磁鐵外部向下的磁通量由于面積的減小而減小，故總的磁通量變大。12．有一個蓄電池，不知道它的正負極。把它如圖所示那樣，通過電阻跟螺線管連接起來，發現小磁針的N極立即向螺線管偏轉，可知螺線管___________（選填“左”或“右”）端是N極，從而可以判斷___________（選填“左”或“右”）端是電池的正極。右右解析：右右[1]通過電后，發現小磁針的N極立即向螺線管偏轉，可知螺線管左端是S極，右端是N極。[2]用右手握住螺線管，使大拇指指向螺線管的N極，四指環繞的方向就是電流的方向，由此可知，電流從電源右端流出、左端流入，因此，電源的右端為正極，左端為負極。13．某地地磁場磁感應強度大小為B=1.6×10-4T，與水平方向夾角為90°，一正方形線圈位于水平面內，匝數為N=10，面積S=1.5m2，則穿過線圈的磁通量為______Wb。解析：根據磁通量的公式得14．1825年，瑞士科學家科拉頓用實驗探索如何產生感應電流。如圖，他將“電流表”和線圈分別放在兩個房間里，并用導線連成閉合回路。他用磁鐵在線圈中插進或拔出進行實驗時，并在兩個房間之間跑來跑去，結果沒有觀察到感應電流。科拉頓看不到實驗現象的原因是___________。后來由科學家______發現了電磁感應現象。在磁鐵插進或拔出線圈的過程中磁通量發生變化閉合回路中會產生電流但等科拉頓跑到電流計面前時磁通量已不再變化因此沒有觀察到感應電流法拉第解析：在磁鐵插進或拔出線圈的過程中，磁通量發生變化，閉合回路中會產生電流，但等科拉頓跑到電流計面前時，磁通量已不再變化，因此沒有觀察到感應電流法拉第[1]．在磁鐵插進或拔出線圈的過程中，磁通量發生變化，閉合回路中會產生電流，但等科拉頓跑到電流計面前時，磁通量已不再變化，因此沒有觀察到感應電流；[2]．后來由科學家法拉第發現了電磁感應現象。15．如圖所示所在通電螺絲管內部中間的小磁針，靜止時N極指向右端，則電源的c端為__極，螺線管的a端為__極。正S解析：正S線管內部的小磁針的指向，可知螺線管的b端為N極，a端為S極；根據右手螺旋法則可知，電源的c端為正極。16．如圖所示，三根彼此絕緣的無限長直導線的一部分ab、cd、ef構成一個等邊三角形，O為三角形的中心，M、N分別為O關于導線ab、cd的對稱點，當三根導線中通以大小相等，方向如圖的電流時，O點磁感應強度大小為B1，M點磁感應強度的大小為B2，則N點磁感應強度的大小為________；若將導線ef中的電流撤去，而保持另兩根導線中的電流不變，則N點磁感應強度的大小為________．B1（B2+B1）/2【解析】解析：B1（B2+B1）/2【解析】無限長直導線ab、cd、ef，構成一個等邊三角形，且三根導線中通以大小相等、方向如圖所示的電流，O為三角形的中心，且O點磁感應強度大小為B，因為直導線ab、cd關于O點對稱，所以這兩導線在O點的磁場為零，則磁感應強度大小B1是由直導線ef產生的，而直導線ab、ef關于N點對稱，所以這兩根直導線的磁場為零，因此N點的磁感應強度大小為B1．因為M點的磁感應強度為B2=Bef+Bcd+Bab，由安培定則可知，各電流在M點的磁場的方向相同，又因為Bab=B1，Bef與Bcd大小相等，故．當撤去導線ef，其余兩根導線在N點的磁感應強度的方向都向里，大小為：；【點睛】此題根據通電導線周圍的磁場對稱性、方向性，去確定合磁場大小．且離導線越遠場強越弱．磁場不但有大小而且方向，方向相同則相加，方向相反則相減.17．如圖是做探究電磁感應的產生條件實驗的器材．(1)在圖中用實線代替導線把它們連成實驗電路_____________________________．(2)由哪些操作可以使靈敏電流計的指針發生偏轉（____）A．閉合開關B．斷開開關C．保持開關一直閉合D．將線圈A從B中拔出(3)假設在開關閉合的瞬間，靈敏電流計的指針向左偏轉，則當螺線管A向上拔出的過程中，靈敏電流計的指針向______(填“左”或“右”)偏轉．ABD；右；解析：ABD；右；試題分析：（1）探究電磁感應現象實驗有兩套電路；電源、開關、滑動變阻器、螺線管A組成控制電路；螺旋管B與電流計組成實驗電路．（2）當線圈B中有感應電流產生時，電流表指針發生偏轉；根據感應電流產生的條件：穿過閉合回路的磁通量發生變化，分析答題．（3）根據楞次定律判斷是否有感應電流產生，結合閉合開關瞬間，靈敏電流計的指針向右偏轉判斷將滑動變阻器的滑片向右移動的過程中，靈敏電流計的指針的偏轉方向．解：（1）將電流表與大線圈B組成閉合回路，電源、開關、小線圈A組成閉合回路，電路圖如圖所示．（2）AB、將開關閉合或斷開，導致穿過線圈的磁通量變化，產生感應電流，電流表指針偏轉，故AB正確；C、保持開關一直閉合，則穿過線圈B的磁通量不變，沒有感應電流產生，電流表指針偏轉，故C錯誤；D、將螺線管A插入（或拔出）螺線管B時穿過線圈B的磁通量發生變化，線圈B中產生感應電流，電流表指針偏轉，故D正確．（3）在開關閉合的瞬間，穿過線圈B的磁通量增大，靈敏電流計的指針向左偏轉，則當螺線管A向上拔出的過程中，穿過線圈B的磁通量減小，靈敏電流計的指針向右偏轉．故答案為（1）如圖所示：（2）ABD；（3）右．【點評】探究電磁感應現象的實驗有兩套電路，要知道各電路的阻值與作用．本題考查了感應電流產生的條件，難度不大，是一道基礎題，知道感應電流產生的條件、分析清楚圖示情景即可正確解題．18．如圖所示，A、B兩通電直導線位于同一平面內，電流方向如圖中箭頭所示，則通電導線A在B處產生的磁場方向為，通電導線B的磁場對通電導線A的作用力方向是．垂直紙面向里向左解析：垂直紙面向里，向左[1]．根據右手螺旋定則得：通電直導線A中在B處的磁場方向，垂直紙面向里．[2]．根據左手定則可知，通電導線B的磁場對通電導線A的作用力方向是向左．【點評】右手螺旋定則在應用過程中容易出現錯誤，要加強練習，增加熟練程度，要注意與右手定則、左手定則的區別．19．一球冠處于磁感應強度為B的勻強磁場中，如圖所示，若球冠的底面大圓半徑為r，磁場方向與球冠底面垂直，則穿過整個球冠的磁通量為_______________.Bπr2解析：Bπr2[1]由圖可知，球冠中的磁通量即為磁感應強度與球冠在垂直磁場方向上的投影面積；即為：故磁通量為：20．如圖所示，a、b都是較輕的鋁環，a環閉合，b環斷開，橫梁可以繞中間支點自由轉動，開始時整個裝置靜止。則：(1)條形磁鐵插入a環時，橫梁_____發生轉動；(2)條形磁鐵插入b環時，橫梁_____發生轉動。（選填“會”或“不會”）會不會解析：會不會(1)[1]當條形磁鐵向a環靠近時，穿過a環的磁通量增加，a環閉合產生感應電流，磁鐵對a環產生安培力，阻礙兩者相對運動，因此a環阻礙磁鐵靠近，出現轉動現象。(2)[2]當條形磁鐵向b環靠近時，因為b環是斷開的，沒有形成閉合回路，所以不產生感應電流，磁鐵對b環沒有安培力作用，b環將靜止不動。三、解答題21．在如圖所示的平面直角坐標系xoy中，第Ⅰ象限區域內有沿y軸正方向（豎直向上）的勻強電場，電場強度大小E0=50N/C；第Ⅳ象限區域內有一寬度d=0.2m、方向沿x軸正方向（水平向右）的勻強電場。質量m=0.1kg、帶電荷量q=+1×10-2C的小球從y軸上P點以一定的初速度垂直y軸方向進入第Ⅰ象限后，從x軸上的A點進入第Ⅳ象限，并恰好沿直線通過該區域后從B點離開，已知P、A的坐標分別為（0，0.4m），（0.4m，0），取重力加速度g=10m/s2。求：(1)初速度v0的大小；(2)A、B兩點間的電勢差UAB；(3)小球經過B點時的速度大小。解析：(1)1m/s；(2)5V；(3)(1)小球進入豎直方向的勻強電場后做類平拋運動，小球帶正電，受到的電場力方向豎直向上，根據牛頓第二定律，加速度a=解得a=5m/s2根據平拋運動規律，小球沿水平方向做勻速運動，有xA=v0t豎直方向有yP=at2聯立得v0=xA代入數據，解得v0=1m/s(2)設水平電場的電場強度大小為E，因未進入水平電場前，帶電小球做類平拋運動，所以進入電場時豎直方向的速度vy=因為小球在水平電場區域恰好做直線運動，所以合外力的方向與速度方向在一條直線上，即速度方向與合外力的方向相同，有解得E=50N/C設小球在水平電場中運動的水平距離為l=根據電勢差與電場強度的關系有UAB=El解得UAB=5V(3)設小球在B點的速度大小為v，對小球運動的全過程，由動能定理，有mv2-mv=mg（yP+d）+qUAB-qE0yP解得v=m/s22．我們根據什么說電磁波是一種物質？解析：從電磁波可以脫離電荷獨自存在，不需要借助媒介傳播，具有能量這三個方面可以得到電磁波和實物粒子一樣是一種物質，且借助儀器也可以探測到許許多多的電磁波，所以電磁波是一種物質。從電磁波可以脫離電荷獨自存在，不需要借助媒介傳播，具有能量這三個方面可以得到電磁波和實物粒子一樣是一種物質，且借助儀器也可以探測到許許多多的電磁波，所以電磁波是一種物質。這是人們對物質認識的一個重大發現。23．電焊作業時，會產生對人體有害的電焊弧光。焊接電弧溫度在時，輻射出大量頻率為的電磁波。根據波長判斷，它屬于哪種電磁波？電焊工人作業時，需要佩戴專業的防護頭盔（如圖），這是為什么？解析：紫外線，紫外線能量較大，皮膚被照射時輕者會出現紅腫、疼癢、脫皮，重者甚至引發癌變，還會對眼睛造成極大的傷害，會引起結膜、角膜炎，長期照射可能會引起白內障等根據可知該電磁波屬于紫外線，紫外線能量較大，皮膚被照射時輕者會出現紅腫、疼癢、脫皮，重者甚至引發癌變，還會對眼睛造成極大的傷害，會引起結膜、角膜炎，長期照射可能會引起白內障等，所以電焊工人作業時，需要佩戴專業的防護頭盔。24．如圖所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運動。t=0時，磁感應強度為B0，此時MN到達的位置使MDEN構成一個邊長為L的正方形。(1)求t=0時穿過MDEN回路的磁通量；(2)為使MN棒中不產生感應電流，從t=0開