新教材2024版高中物理專(zhuān)練4電磁現(xiàn)象粵教版必修第三冊(cè)

專(zhuān)練四電磁現(xiàn)象1．下列對(duì)磁感線的描述正確的是()A．磁感線從磁體的N極出發(fā)到磁體的S極終止B．磁感線上每一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向C．自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針?lè)旁谕娐菥€管內(nèi)部，其N(xiāo)極指向螺線管的南極D．通電直導(dǎo)線的磁感線分布是以導(dǎo)線上任意點(diǎn)為圓心垂直于導(dǎo)線的多組等間距同心圓【答案】B【解析】磁感線在磁體的外部從磁體的N極到S極，在內(nèi)部由S極到N極，A錯(cuò)誤；磁感線上每一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，B正確；自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針?lè)旁谕娐菥€管內(nèi)部，其N(xiāo)極指向與螺線管內(nèi)部磁感線方向相同，即指向螺線管的N極，C錯(cuò)誤；根據(jù)安培定則可知，直線電流周?chē)艌?chǎng)的磁感線是一些以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的同心圓，且這些同心圓都在跟導(dǎo)線垂直的平面上，但不是等間距同心圓，故D錯(cuò)誤．2．以下幾種情況能產(chǎn)生電磁波的是()A．穩(wěn)定的電場(chǎng)B．穩(wěn)定的磁場(chǎng)C．均勻變化的電場(chǎng)D．周期性變化的磁場(chǎng)【答案】D【解析】穩(wěn)定的電場(chǎng)不能產(chǎn)生磁場(chǎng)，則不能產(chǎn)生電磁波，A錯(cuò)誤；穩(wěn)定的磁場(chǎng)不能產(chǎn)生電場(chǎng)，則不能產(chǎn)生電磁波，B錯(cuò)誤；均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，而穩(wěn)定的磁場(chǎng)不能產(chǎn)生電場(chǎng)，則不能產(chǎn)生電磁波，C錯(cuò)誤；周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng)，周期性變化的電場(chǎng)產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)，可以產(chǎn)生電磁波，D正確．3．關(guān)于電磁波，下列說(shuō)法中正確的是()A．電磁波不能在介質(zhì)中傳播，只能在真空中傳播B．只要有變化的電場(chǎng)，就一定能產(chǎn)生電磁波C．電磁波在真空中傳播時(shí)，頻率和波長(zhǎng)的乘積是一個(gè)恒量D．振蕩電路的頻率越低，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大【答案】C【解析】電磁波既可以在介質(zhì)中傳播，又可以在真空中傳播，A錯(cuò)誤；當(dāng)電場(chǎng)均勻變化時(shí)就不能產(chǎn)生電磁波，B錯(cuò)誤；根據(jù)c＝λf，知電磁波在真空中傳播時(shí)，頻率f和波長(zhǎng)λ的乘積是一個(gè)恒量，等于真空中的光速，C正確；理論的研究證明，振蕩電路向外界輻射能量的本領(lǐng)，即單位時(shí)間內(nèi)輻射出去的能量，與頻率的四次方成正比．頻率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大，D錯(cuò)誤．4．國(guó)際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)規(guī)定，高鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)輻射的安全標(biāo)準(zhǔn)為100μT以下．則用國(guó)際單位制的基本單位表示磁感應(yīng)強(qiáng)度正確的是()A．1T＝1kg·m2/AB．1T＝1kg/(A·s)C．1T＝1N/(A·m)D．1T＝1kg/(A·s2)【答案】D【解析】根據(jù)B＝eq\f(F,IL)，可得磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是N/(A·m)，但N不是國(guó)際單位制基本單位，又由F＝ma，可得1N＝1kg·m/s2，聯(lián)立可得1T＝1kg/(A·s2).故A、B、C錯(cuò)誤，D正確．5．下列說(shuō)法正確的是()A．一般物體輻射電磁波的情況只與溫度有關(guān)B．冷的物體只吸收電磁波C．能量子的能量不是任意的，其大小與電磁波的頻率成正比ε＝hνD．在黑體輻射實(shí)驗(yàn)中，隨溫度升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較長(zhǎng)的方向移動(dòng)【答案】C【解析】一般物體輻射電磁波的情況與溫度有關(guān)，與材料的種類(lèi)及表面情況有關(guān)，故A錯(cuò)誤；一切物體不僅吸收電磁波，同時(shí)也在向外輻射電磁波，故B錯(cuò)誤；根據(jù)量子化的理論，能量子的能量不是任意的，其大小與電磁波的頻率成正比，即ε＝hν，故C正確；根據(jù)量子化的理論，黑體輻射隨著溫度的升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都增加，且輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)，故D錯(cuò)誤．6．如圖，四根導(dǎo)線分布在圓平面內(nèi)，AC、BD是圓的直徑且互成60°，O為圓心，導(dǎo)線所通電流方向如圖中所示．已知每條導(dǎo)線在O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，則圓心O處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向?yàn)?)A．大小為零B．大小2B0，方向水平向左C．大小2eq\r(3)B0，方向水平向右D．大小2B0，方向水平向右【答案】C【解析】根據(jù)右手定則，每根通電導(dǎo)線在中心O點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖所示，由平行四邊形定則可知B＝2×2B0cos30°＝2eq\r(3)B0，方向水平向右，C正確．7．下列選項(xiàng)中通電直導(dǎo)線周?chē)鸥芯€分布正確的是() A B C D【答案】A【解析】根據(jù)安培定則可知，通電直導(dǎo)線周?chē)鸥芯€是以導(dǎo)線為圓心的同心圓，俯視看，當(dāng)電流向上時(shí)，磁感線為逆時(shí)針?lè)较?，?dāng)電流向下時(shí)，磁感線為順時(shí)針?lè)较颍蔬xA.8．在一根電流隨時(shí)間均勻增大的長(zhǎng)直導(dǎo)線周?chē)嬖?)A．恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B．恒定的非勻強(qiáng)磁場(chǎng)C．隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)D．隨時(shí)間變化的非勻強(qiáng)磁場(chǎng)【答案】D【解析】通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，并且磁場(chǎng)與電流相對(duì)應(yīng)，電流隨時(shí)間均勻增強(qiáng)，磁場(chǎng)隨時(shí)間也均勻增強(qiáng)，所以在一根電流隨時(shí)間均勻增大的長(zhǎng)直導(dǎo)線周?chē)嬖陔S時(shí)間變化的非勻強(qiáng)磁場(chǎng)．故選D.9．如圖為條形磁鐵周?chē)拇鸥芯€，磁場(chǎng)中有a、b兩點(diǎn)．下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B．磁鐵的磁感線起始于磁鐵的N極，終止于磁鐵的S極C．圖中的磁感線是真實(shí)存在的D．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同【答案】A【解析】磁感線的疏密反映磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，b點(diǎn)的磁感線較密，故b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于a點(diǎn)，故A正確；磁感線閉合不相交，在磁鐵外部磁感線從N極指向S極，在磁鐵內(nèi)部，從S極指向N極，故B錯(cuò)誤；磁感線是為了形象描述磁場(chǎng)分布情況人為引入的，客觀不存在，故C錯(cuò)誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿磁感線所在位置的切線方向，故a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不相同，故D錯(cuò)誤．10．(2023年上海名校段考)電磁輻射是一種復(fù)合的電磁波，以相互垂直的電場(chǎng)和磁場(chǎng)隨時(shí)間的變化而傳遞能量．人體生命活動(dòng)包含一系列的生物電活動(dòng)，這些生物電對(duì)環(huán)境的電磁波非常敏感，因此，電磁輻射可以對(duì)人體造成影響和損害．《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》等法規(guī)中說(shuō)明：當(dāng)電磁輻射強(qiáng)度(單位時(shí)間內(nèi)垂直通過(guò)單位面積的電磁輻射能量)不超過(guò)0.1W/m2時(shí)，對(duì)人體沒(méi)有任何影響．某辦公區(qū)域內(nèi)采用如圖所示的無(wú)線路由器，若它的電磁輻射功率是5.0W，則人體與該裝置的安全距離至少為()A．1.5m B．2.0mC．2.5m D．3.0m【答案】B【解析】設(shè)人體與該裝置的安全距離至少為x，則eq\f(5,4πx2)＝0.1，解得x≈2.0m.11．下列選項(xiàng)中關(guān)于產(chǎn)生感應(yīng)電流的說(shuō)法，正確的是()A．甲中磁鐵靠近有缺口的鋁環(huán)時(shí)，鋁環(huán)中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B．乙中金屬線框ABCD平行于通有恒定電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線上下移動(dòng)時(shí)，線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流C．丙中兩平行金屬棒在金屬導(dǎo)軌上沿反方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，整個(gè)回路會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D．丁中閉合金屬框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流【答案】C【解析】磁鐵靠近有缺口的鋁環(huán)時(shí)，鋁環(huán)中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，但由于電路不閉合，所以不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；金屬線框ABCD平行于通有恒定電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線上下移動(dòng)時(shí)，線框中的磁通量不會(huì)發(fā)生變化，所以不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤；兩平行金屬棒在金屬導(dǎo)軌上沿反方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，整個(gè)回路的面積不斷增大，通過(guò)回路的磁通量不斷增大，所以會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C正確；閉合金屬框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬框中的磁通量不發(fā)生變化，所以不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D錯(cuò)誤．12．如圖所示，匝數(shù)為n、面積為S的線圈平面與水平面的夾角θ＝60°，線圈處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.若線圈以cd為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)120°角，則此過(guò)程中線圈的磁通量的變化量大小為()A．eq\f(1,2)BS B．eq\f(3,2)BSC．eq\f(1,2)nBS D．eq\f(3,2)nBS【答案】B【解析】當(dāng)匝數(shù)為n、面積為S的線圈平面與水平面的夾角θ＝60°時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量大小為Φ1＝BScos60°＝eq\f(1,2)BS，若線圈以cd為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)120°角時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量大小Φ2＝BS，由圖可知，當(dāng)線圈以cd為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)120°角時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量的方向與開(kāi)始時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量的方向相反，所以磁通量的變化量為|ΔΦ|＝Φ1＋Φ2＝eq\f(3,2)BS.A、C、D錯(cuò)誤，B正確．13．如圖，線圈面積為S，線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直，則穿過(guò)線圈的磁通量是多少？若線圈繞OO′轉(zhuǎn)過(guò)60°角，則穿過(guò)線圈的磁通量是多少？若從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)90°角，則穿過(guò)線圈的磁通量是多少？【答案】BSeq\f(1,2)BS0【解析】線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，則穿過(guò)線圈的磁通量是Φ1＝BS，若線圈繞OO′轉(zhuǎn)過(guò)60°角，則穿過(guò)線圈的磁通量是Φ2＝BScos60°＝eq\f(1,2)BS，若從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)90°角，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，則穿過(guò)線圈的磁通量是Φ3＝0.14．蛇是老鼠的天敵，它是通過(guò)接收熱輻射來(lái)發(fā)現(xiàn)老鼠的．假設(shè)老鼠的體溫為37℃，它發(fā)出的最強(qiáng)的熱輻射的波長(zhǎng)為λm，根據(jù)熱輻射理論，λm與輻射源的絕對(duì)溫度T的關(guān)系近似為λm·T＝2.90×10-3m·K，普朗克常量h＝6.626×10-34J·s.那么老鼠發(fā)出最強(qiáng)的熱輻射的波長(zhǎng)和老鼠發(fā)出