【學(xué)與練】高中物理粵教2019版必修3：第6章電磁現(xiàn)象與電磁波章末綜合測評6習(xí)題

章末綜合測評(六)電磁現(xiàn)象與電磁波一、單項選擇題：本題共7小題，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．建立了完整的電磁場理論，并首先預(yù)言電磁波存在的科學(xué)家是()A．法拉第 B．奧斯特C．赫茲 D．麥克斯韋2．電視機(jī)中顯像管的偏轉(zhuǎn)線圈是繞在鐵環(huán)上的兩個通電線圈串聯(lián)而成的，電流方向如圖所示，則鐵環(huán)中心O處的磁場方向為()A．向上B．向下C．垂直紙面向里D．垂直紙面向外3．線圈從磁鐵上方由位置1經(jīng)位置2平移到3的過程中，穿過線圈的磁通量()A．不變，沒有感應(yīng)電流B．先減小后增大，一直有感應(yīng)電流C．先增大后減小，一直有感應(yīng)電流D．在位置2為零，此時沒有感應(yīng)電流4．關(guān)于電磁場理論，下列說法正確的是()A．在電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍一定產(chǎn)生電場B．在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場C．均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場D．周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場5．如圖所示，在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中(范圍足夠大)，有一個矩形線圈abcd，線圈平面與磁場垂直，O1O2和O3O4都是線圈的對稱軸，應(yīng)使線圈怎樣運動才能使其產(chǎn)生感應(yīng)電流()A．向左平動 B．向右平動C．繞O1O2轉(zhuǎn)動 D．向上或向下平動6．如圖所示，一個半球殼放在勻強(qiáng)磁場中，磁感線的方向與半球殼底面垂直，設(shè)半球殼表面積為S1，底面積為S2，半球面上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，底面處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，穿過它們的磁通量分別為Φ1和Φ2，則下列說法正確的是()A．由于Φ1＝Φ2，且S1＞S2，所以B1＜B2B．由于B1＝B2，且S1＞S2，所以Φ1＞Φ2C．Φ1＝Φ2，B1＝B2D．因為半球面是一曲面，無法判斷上述結(jié)論是否正確7．如圖所示，四根通電長直導(dǎo)線A、B、C、D外層涂有絕緣物質(zhì)，固定在水平面上且四個交點的連線構(gòu)成一正方形，其中四根導(dǎo)線中通有大小相等的電流，方向如圖所示，a、b、c、d為正方形對角線延長線上的四點。則關(guān)于a、b、c、d處的磁場，下列說法正確的是()A．a(chǎn)、b兩點的磁場方向垂直紙面向外B．a(chǎn)、c兩點的磁場方向垂直紙面向外C．b、d兩點的磁場方向垂直紙面向里D．a(chǎn)、d兩點的磁場方向垂直紙面向里二、多項選擇題：本題共3小題，在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。8．根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，下列說法正確的是()A．電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍一定產(chǎn)生電場B．變化的電場周圍一定產(chǎn)生磁場，變化的磁場周圍一定產(chǎn)生電場C．變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場D．電磁波在真空中的傳播速度為3.0×108m/s9．下列關(guān)于氫原子能級敘述中，正確的是()A．電子繞核運動有加速度，就要向外輻射電磁波B．處于定態(tài)的原子，其電子做變速運動，但它并不向外輻射能量C．原子內(nèi)電子的軌道是連續(xù)的D．原子內(nèi)電子的軌道是不連續(xù)的10．在勻強(qiáng)磁場中有兩根平行的金屬導(dǎo)軌，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，導(dǎo)軌上有兩根可沿導(dǎo)軌平動的導(dǎo)體棒ab、cd，兩根導(dǎo)體棒勻速移動的速度大小分別為v1和v2，如圖所示，則下列情況可以使回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A．a(chǎn)b、cd均向右運動，且v1＝v2B．a(chǎn)b、cd均向右運動，且v1＞v2C．a(chǎn)b、cd均向左運動，且v1＞v2D．a(chǎn)b向右運動，cd向左運動，且v1＝v2三、非選擇題：共5個小題。11．面積為500cm2的線圈共50匝，其平面與大小為0.4T的勻強(qiáng)磁場成30°角，如圖所示，穿過該線圈平面的磁通量大小為____________。若夾角θ從30°變成60°，則其磁通量的變化量為______。當(dāng)線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度B成0°角時，穿過線圈的磁通量為________，此情況下磁通密度大小是_________________。(3＝1.73)12．我們可以通過以下實驗，來探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。(1)給岀的實物圖中，請用筆畫線代替導(dǎo)線補(bǔ)全實驗電路。(2)接好電路，閉合開關(guān)瞬間，電流計指針________(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)。(3)電路穩(wěn)定后，電流計指針________(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)；迅速移動滑動變阻器的滑片，電流計指針________(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)。(4)根據(jù)以上實驗可得：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是________________________________________________________________________________________________。13．如圖所示，平面的面積S＝0.6m2，它與勻強(qiáng)磁場方向的夾角α＝30°，若該磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.4T，磁場區(qū)域足夠大。(1)求通過S的磁通量Φ1；(2)若線圈再順時針轉(zhuǎn)過120°時，求磁通量Φ2；(3)求這個過程中磁通量的變化量ΔΦ。14．三根平行的長直導(dǎo)線分別垂直地通過一個等腰直角三角形的三個頂點，如圖所示，現(xiàn)在使每根通電導(dǎo)線在斜邊中點O處所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，則O點實際磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向如何？15．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(qiáng)磁場中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運動。t＝0時刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，此時刻MN到達(dá)的位置使MDEN構(gòu)成一個邊長為l的正方形。為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，從t＝0開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時間t變化？請推導(dǎo)出這種情況下B與t的關(guān)系式。章末綜合測評(六)12345678910DBBDCCABDBDBCD1．D[麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在，赫茲用實驗證實了麥克斯韋預(yù)言的正確性，D正確。]2．B[由安培定則判斷知，左、右兩個線圈產(chǎn)生磁場，均可等效為上端是N極、下端是S極的磁鐵，根據(jù)磁感線的特點，磁感線在磁體的外部從N極到S極，由對稱性知鐵環(huán)中心O處的磁場方向向下，故B正確。]3．B[由條形磁鐵磁感線分布可知，線圈在位置1有磁感線穿過，在位置2線圈平面與磁感線平行即磁通量為0，在位置3有磁感線穿過，線圈從磁鐵上方由位置1經(jīng)位置2平移到3的過程中，穿過線圈的磁通量先減小后增大，且在經(jīng)位置2時線圈的磁通量仍在變化，此時仍有感應(yīng)電流，故A、C、D錯誤，B正確。]4．D[根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，變化的電場才產(chǎn)生磁場，均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場，非均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場，D正確。]5．C[只要穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。當(dāng)線圈向左、向右、向上、向下等方向平動時穿過線圈的磁通量均不變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A、B、D錯誤；當(dāng)線圈繞O1O2轉(zhuǎn)動時穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C正確。]6．C[因為磁場是勻強(qiáng)磁場，故B1＝B2；根據(jù)磁通量的定義可知，Φ1＝Φ2。故選C。]7．A[a、b、c、d四點的磁場由四根通電導(dǎo)線在該位置形成的磁場疊加而成。對a點，導(dǎo)線A在a點的磁場方向向里，導(dǎo)線B在a點的磁場方向向外，且大小相等可抵消，導(dǎo)線C在a點的磁場方向向外，導(dǎo)線D在a點的磁場方向向外，因此a點的磁場方向向外；同理b點的磁場方向向外，c、d兩點的磁場方向均向里，故A正確。]8．BD[根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，只有變化的電場周圍產(chǎn)生磁場，變化的磁場周圍產(chǎn)生電場，但變化的電場周圍不一定產(chǎn)生變化的磁場，如均勻變化的電場產(chǎn)生的是穩(wěn)定的磁場。根據(jù)以上分析，選項B、D正確。]9．BD[按照經(jīng)典物理學(xué)的觀點，電子繞核運動有加速度，一定會向外輻射電磁波，很短時間內(nèi)電子的能量就會消失，與客觀事實相矛盾，由能級和能量子理論可知，A錯誤，B正確；原子內(nèi)電子的軌道是不連續(xù)的，C錯誤，D正確。]10．BCD[ab、cd均向右運動，當(dāng)v1＝v2時，穿過閉合回路的磁通量不變，無感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A項錯誤；B、D兩項所述情況，穿過閉合回路的磁通量增加，C項所述情況，穿過閉合回路的磁通量減少，均有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B、C、D正確。]11．解析：由題意可知面積在垂直于磁場方向上的投影為Ssinθ。所以穿過該線圈平面的磁通量大小為Φ＝BSsinθ＝0.4×500×10-4×0.5Wb＝1×10-2Wb。當(dāng)夾角變成60°時，磁通量Φ′＝BSsinθ′＝0.4×500×10-4×32Wb≈1.73×10-2所以磁通量的變化量ΔΦ＝Φ′－Φ≈7.3×10-3Wb。當(dāng)線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度B成0°角時，S在垂直B方向上的投影為0，所以磁通量為0。無論線圈如何變化，磁場的強(qiáng)弱不變，所以磁通密度即單位面積上穿過的磁感線的條數(shù)不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，為0.4T。答案：1×10-2Wb7.3×10-3Wb00.4T12．解析：(1)通過對電路分析可知，B線圈是用來檢測感應(yīng)電流的，故電流計要和B線圈構(gòu)成閉合回路；滑動變阻器的作用是用來改變A線圈的電流大小，故要采取限流接法，綜上所述，連線如圖所示。(2)接好電路，合上開關(guān)瞬間，由于A線圈中電流的變化，導(dǎo)致穿過B線圈磁通量的變化，從而使B線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計指針偏轉(zhuǎn)。(3)電路穩(wěn)定后，雖然B線圈中有磁場，但穿過線圈的磁通量沒有發(fā)生變化，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以電流計不偏轉(zhuǎn)。迅速移動滑動變阻器的滑片，由于A線圈中電流變化導(dǎo)致B線圈中磁通量的變化，從而使B線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計指針偏轉(zhuǎn)。(4)根據(jù)(2)(3)可得：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化。答案：(1)見解析圖(2)偏轉(zhuǎn)(3)不偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)(4)穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化13．解析：(1)題圖位置通過線圈的磁通量為Φ1＝BSsinα＝0.4×0.6×12(2)再轉(zhuǎn)過120°，線圈平面與磁場方向垂直，只不過磁感線穿過線圈的方向改變了。Φ2＝－BS＝－0.4×0.6Wb＝－0.24Wb。(3)轉(zhuǎn)過120°的過程中磁通量的變化量為ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|－0.24－0.12|Wb＝0.36Wb。答案：(1)0.12Wb(2)－0.24Wb(3)0.36Wb14．解析：根據(jù)安