江苏南京市金陵中学物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷
一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难）
1．三根通电长直导线垂直纸面平行固定，其截面构成一正三角形，O为三角形的重心，通过三根直导线的电流分别用I1、I2、I3表示，方向如图。现在O点垂直纸面固定一根通有电流为I0的直导线，当I1?I2?I3?I0时，O点处导线受到的安培力大小为F。已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比，则（ ）
A．当I1?3I0、I2?I3?I0时，O点处导线受到的安培力大小为4F B．当I1?3I0、I2?I3?I0时，O点处导线受到的安培力大小为3F C．当I2?3I0、I1?I3?I0时，O点处导线受到的安培力大小为3F D．当I3?3I0、I1?I2?I0时，O点处导线受到的安培力大小为2F 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
根据安培定则画出I1、I2、I3在O点的磁感应强度B1、B2、B3的示意图如图所示
当I1?I2?I3?I0时，三根导线在O点产生的磁感应强度大小相等，设为B0，根据磁场叠加原理可知，此时O点的磁感应强度为
B?2B0
此时O点处对应的导线的安培力
F?2B0I0L
AB．由于通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比，当
I1?3I0、I2?I3?I0时，则有
B1?3B0，B2?B3?B0
根据磁场叠加原理可知，此时O点的磁感应强度为
B?4B0
此时O点处对应的导线的安培力
F??4B0I0L?2F
故AB错误；
C．当I2?3I0、I1?I3?I0时，有
B2?3B0，B1?B3?B0
如图所示
根据磁场叠加原理可知
B?23B0
此时O点处对应的导线的安培力
F??23B0I0L?3F
故C正确；
D．当I3?3I0、I1?I2?I0时，有
B3?3B0，B1?B2?B0
如图所示
根据磁场叠加原理可知
B?23B0
此时O点处对应的导线的安培力
F??23B0I0L?3F
故D错误。 故选C。
2．如下左图所示，足够长的直线ab靠近通电螺线管，与螺线管平行．用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图象是( )
A． B．
C． D．
【答案】C 【解析】
试题分析：通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁，根据磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小．
解：通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁，因此根据磁感线的分布，再由磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小可知，
因为ab线段的长度大于通电螺线管的长度，由条形磁铁磁感线的分布，可知应该选C，如果ab线段的长度小于通电螺线管的长度，则应该选B． 由于足够长的直线ab，故C选项正确，ABD错误； 故选C
点评：考查通电螺线管周围磁场的分布，及磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小，本题较简单但会出错．
3．如图所示，真空中两个等量异种点电荷＋q(q＞0)和-q以相同角速度绕O点在纸面中沿逆时针方向匀速转动，O点离＋q较近，则( )
A．O点的磁感应强度方向始终垂直纸面向外 B．O点的磁感应强度方向始终垂直纸面向里 C．O点的磁感应强度方向随时间周期性变化 D．O点的磁感应强度大小随时间周期性变化 【答案】A 【解析】 【详解】
点电荷＋q绕O点匀速转动，相当于逆时针方向的环形电流，由安培定则可知，在O点产生磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外；点电荷－q绕O点匀速转动，相当于顺时针方向的环形电流，由安培定则可知，在O点产生磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里．因＋q离O点近，＋q在O点激发的磁场的磁感应强度较强，故合磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外，选项A正确，B、C错误；由于＋q和－q离O点的距离始终保持不变，则等效电流在该点产生的磁感应强度大小不变，合磁场的磁感应强度大小保持不变，选项D错误．
4．如图，同一平面内有两根互相平行的长直导线M和N，通有等大反向的电流，该平面内的a、b两点关于导线N对称，且a点与两导线的距离相等．若a点的磁感应强度大小为B，则下列关于b点磁感应强度Bb的判断正确的是（ ）
A．Bb>2B，方向垂直该平面向里 B．Bb 1B，方向垂直该平面向外 21B 根据右手螺旋定则可知两导线在a点形成磁场方向相同，由于两导线电流大小相等，a点与两导线的距离也相等，故单根导线在a点形成磁感应强度大小为B/2．由于a与b与导线N距离相等，导线N在b点磁感应强度大小为B/2，方向垂直该平面向外；导线M在b点磁感应强度大小小于B/2，且方向垂直该平面向里，故b点磁感应强度小于B/2，方向垂直该平面向外，故B正确，ACD错误． 故选B 5．通电直导线在其周围形成的磁场中某一点的磁感应强度大小与电流的大小成正比，与该点到导线的垂直距离成反比．如图所示，菱形ABCD在水平面内，O点为菱形的中心，∠DAB＝60°，在A、B、C三点垂直于水平面放置三根平行直导线，导线中电流的大小和方向均相同，则O点和D点处的磁感应强度方向的关系以及大小之比为( ) A．相反，1∶2 C．垂直，2∶1 【答案】B 【解析】 【详解】 B．相同，1∶1 D．垂直，1∶2 如图甲所示，A、C处导线在O点处产生的磁场的磁感应强度等大反向，矢量和为零，B处导线在O点处产生的磁场的磁感应强度沿OC方向，设菱形的边长为a，导线中的电流大小为I，则O点处的磁感应强度大小为B0?生的磁场的磁感应强度的矢量和为 2kI．如图乙所示，A、C处导线在D点处产akI，方向垂直BD向右，B处导线在D点处产生的磁场akI，因此D点处的磁感应强度方向垂直BD向a的磁感应强度方向垂直BD向右，大小为右，大小为BD?确． 2kI，则O、D两点处的磁感应强度方向相同，大小之比为1∶1，B正a 6．丹麦物理学家奥斯特在1820年通过实验发现电流磁效应，下列说法正确的是( ) A．奥斯特在实验中观察到电流磁效应，揭示了电磁感应定律 B．将直导线沿东西方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，小磁针一定会转动 C．将直导线沿南北方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，小磁针一定会转动 D．将直导线沿南北方向水平放置，把铜针(用铜制成的指针)放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，铜针一定会转动
江苏南京市金陵中学物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷
