第13章电磁感应与电磁波初步必刷卷（解析版）.pdf

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1、高 二 物 理 必 修 第 三 册 第 十 三 章 电 磁 感 应 与 电 磁 波 初 步 必 刷 卷 班 级 姓 名 学 号 分 数（考 试 时 间：9 0分 钟 试 卷 满 分：100分）注 意 事 项：1.本 试 卷 分 第 I卷（选 择 题）和 第 H 卷（非 选 择 题）两 部 分。答 卷 前，考 生 务 必 将 自 己 的 班 级、姓 名、学 号 填 写 在 试 卷 上。2.回 答 第 I 卷 时，选 出 每 小 题 答 案 后，将 答 案 填 在 选 择 题 上 方 的 答 题 表 中。3.回 答 第 I I卷 时，将 答 案 直 接 写 在 试 卷 上。第 I 卷（选 择 题

2、共 4 8分）一、选 择 题（共 13小 题，每 小 题 4 分，共 48分。在 每 小 题 给 出 的 四 个 选 项 中，第 1-8题 只 有 一 项 符 合 题 目 要 求，第 9-12题 有 多 项 符 合 题 目 要 求。全 部 选 对 的 得 4 分，选 对 但 不 全 的 得 2 分，有 选 错 的 得 0 分。）1.下 列 说 法 正 确 的 是（）A.磁 感 线 总 是 从 磁 铁 的 N极 出 发，终 止 于 S极 B.磁 感 应 强 度 的 方 向 与 小 磁 针 N极 所 受 磁 场 力 的 方 向 相 同 C.根 据 B=W，通 电 直 导 线 在 某 处 不 受 磁

3、 场 力 作 用，则 该 处 的 磁 感 应 强 度 一 定 为 零 D.根 据 磁 感 应 强 度 定 义 式 B,磁 场 中 某 点 的 磁 感 应 强 度 5 与 F 成 正 比，与 乘 积 成 反 比【答 案】B【详 解】A.条 形 磁 铁 外 部 的 磁 感 线 总 是 从 磁 铁 的 N极 出 发，终 止 于 磁 铁 的 S极，内 部 是 从 S极 到 N 极，正 好 构 成 闭 合 曲 线，A 错 误；B.磁 感 应 强 度 的 方 向 与 小 磁 针 静 止 时 N 极 所 指 的 方 向 相 同 也 是 小 磁 针 N 极 所 受 磁 场 力 的 方向，B 正 确;C D.公

4、 式 B=，是 磁 感 应 强 度 的 定 义 式，采 用 的 是 比 值 法 定 义，B 与 尸、无 关，不 能 说 8 与 尸 成 正 比，与 成 反 比，C D错 误。故 选 B。2.现 代 科 学 认 为，在 微 观 世 界 中 能 量 是 不 连 续 的（即 量 子 化 的）。下 列 说 法 不 正 确 的 是（）A.普 朗 克 在 研 究 黑 体 辐 射 时 提 出 能 量 是 不 连 续 的 B.原 子 存 在 着 能 级，它 的 能 量 是 量 子 化 的 C.光 在 本 质 上 是 一 种 电 磁 波，它 的 能 量 是 连 续 的 D.爱 因 斯 坦 认 为 电 磁 场 本

5、 身 就 是 不 连 续 的，每 一 份 即 为 光 子【答 案】C【详 解】A.1900年，普 朗 克 在 研 究 黑 体 辐 射 时，认 为 其 辐 射 的 能 量 是 不 连 续 的，而 是 一 份 一 份 的，故 A 正 确，不 符 合 题 意；B.普 朗 克 在 1900年 把 能 量 子 引 入 物 理 学，破 除 了 能 量 连 续 变 化”的 传 统 观 念，故 B 正 确，不 符 合 题 意；C.根 据 光 的 波 粒 二 象 性 可 知，光 是 一 种 电 磁 波，光 的 能 量 是 一 份 一 份 的，故 c 错 误，符 合 题 意；D.1905年 爱 因 斯 坦 提 出

6、 了 光 子 说，即 光 在 传 播 过 程 中 是 不 连 续 的，是 由 一 份 一 份 的 光 子 组 成 的。故 D 正 确，不 符 合 题 意。故 选 C。3.如 图 所 示，某 空 间 中 存 在 磁 感 应 强 度 B 随 时 间 f变 化 的 以 下 四 种 磁 场 中，能 产 生 电 场 但 不 能 产 生 电 磁 波 的 是（）O【答 案】c【详 解】A.根 据 麦 克 斯 韦 的 电 磁 场 理 论，恒 定 磁 场 周 围 不 会 产 生 的 电 场，故 A 错 误；B D.根 据 麦 克 斯 韦 的 电 磁 场 理 论，不 均 匀 变 化 的 磁 场 周 围 产 生 不

7、 均 匀 变 化 的 电 场；不 均 匀 变 化 的 电 场 产 生 不 均 匀 变 化 的 磁 场；能 产 牛.电 磁 波，故 B D错 误；C.均 匀 变 化 的 磁 场 产 生 恒 定 的 电 场，恒 定 电 场 周 围 不 会 产 生 磁 场，不 能 产 生 电 磁 波。故 C正 确。故 选 C。4.宇 宙 中 破 坏 力 最 强 的 天 体 磁 星，危 险 程 度 不 亚 于 黑 洞，其 磁 感 应 强 度 相 当 于 地 球 磁 场 的 1000万 亿 倍，下 列 有 关 磁 星 的 磁 场 说 法 正 确 的 是（）A.磁 场 只 存 在 于“磁 星 外 部，而 磁 星 内 部

8、不 存 在 磁 场 B.磁 星 表 面 某 点 静 止 一 小 磁 针，其 N 极 指 向 该 点 磁 场 方 向 C.磁 星”表 面 的 磁 场 强，磁 感 线 密 集，故 磁 感 线 可 能 相 交 D.在 磁 星 表 面 有 一 个 封 闭 多 面 体，穿 过 该 封 闭 多 面 体 的 磁 通 量 不 可 能 为 零【答 案】B【详 解】A.磁 感 线 为 闭 合 曲 线，故 而 在 磁 星 内 部 仍 然 存 在 磁 场，故 A 错 误；B.磁 感 线 某 点 处 的 切 线 方 向 为 该 点 的 磁 场 方 向，而 小 磁 针 N 极 所 指 的 方 向 就 是 该 点 的 磁

9、感 线 切 线 方 向，故 B 正 确；C.磁 场 中 某 点 不 能 有 两 个 磁 场 方 向，故 而 磁 感 线 不 能 相 交，故 C 错 误；D.任 意 闭 合 区 域 的 磁 通 量 都 为 零，故 D 错 误。故 选 B。5.如 图 所 示，竖 直 面 内 有 带 负 电 的 圆 环，当 圆 环 沿 顺 时 针 方 向 转 动 时，、氏 c 三 枚 小 磁 针 都 会 发 生 转 动，以 下 说 法 正 确 的 是（）A.a.b、c 的 N 极 都 向 纸 面 外 转 动 B.人 的 N 极 向 纸 面 外 转，而。、c 的 N 极 向 纸 面 内 转 C.尻 c,的 N 极 都

10、 向 纸 面 内 转，而 4 的 N 极 向 纸 面 外 转 D.。的 N 极 向 纸 面 内 转，而 a,c 的 N 极 向 纸 面 外 转【答 案】B【详 解】圆 环 带 有 负 电 荷，圆 环 顺 时 针 转 动 时，产 生 的 等 效 电 流 方 向 沿 逆 时 针 方 向；由 安 培 定 则 可 知，。、c 所 在 处 磁 场 垂 直 于 纸 面 向 里，人 处 磁 场 垂 直 于 纸 面 向 外，故 a、c 处 的 小 磁 针 的 N 极 朝 纸 面 内 转 动，。处 小 磁 针 的 N 极 朝 纸 面 外 转 动，故 B 正 确，ACD错 误。故 选 B。6.如 图 甲 是 用

11、磁 传 感 器 探 究 通 电 螺 线 管 内 部 磁 场 的 实 验 装 置（局 部）；图 乙 是 电 脑 处 理 实 验 数 据 后 得 到 的 通 电 螺 线 管 内 部 中 轴 线 上 的 磁 感 应 强 度 5 随 x 变 化 的 图 像，演 和 是 螺 线 管 两 端 点 的 坐 标。由 该 图 像 可 知（）图 甲 图 乙 A.整 个 通 电 螺 线 管 内 部 都 是 匀 强 磁 场 B.通 电 螺 线 管 两 端 点 磁 感 应 强 度 最 大C.通 电 螺 线 管 磁 感 应 强 度 为 零 D.通 电 螺 线 管 内 有 近 似 匀 强 磁 场 区 段【答 案】D【详 解

12、】分 析 图 乙 可 知，通 电 螺 线 管 两 端 点 的 磁 感 应 强 度 弱，但 不 为 零，在 螺 线 管 内 部，磁 场 是 匀 强 磁 场，磁 感 应 强 度 最 大，而 外 部 的 磁 场 比 较 弱，故 D 正 确，A B C错 误。故 选 D。7.如 图 所 示，通 以 电 流/的 直 导 线 M N固 定 在 竖 直 位 置 上，且 与 导 线 框 abed在 同 一 平 面 内，则 下 列 情 况 下 导 线 框 中 不 能 产 生 感 应 电 流 的 是（）A.通 过 直 导 线 的 电 流 强 度 增 大 B.线 框 向 上 平 动 C.线 框 水 平 向 右 移

13、动 D.线 框 水 平 向 左 移 动【答 案】B【详 解】A.导 线 框 中 要 产 生 感 应 电 流 则 线 框 内 的 磁 通 量 要 发 生 改 变，通 过 直 导 线 的 电 流 强 度 增 大 时，线 框 中 的 磁 感 应 强 度 增 大 即 磁 通 量 增 大 能 产 生 感 应 电 流，A 不 符 合 题 意；B.线 框 向 上 平 动 时，线 框 中 的 磁 感 应 强 度 不 变 即 磁 通 量 不 变，不 能 产 生 感 应 电 流，B 符 合 题 意；C.线 框 水 平 向 右 移 动 时，线 框 中 的 磁 感 应 强 度 减 小 即 磁 通 量 减 小，能 产

14、生 感 应 电 流，C 不 符 合 题 意；D.线 框 水 平 向 左 移 动 时，线 框 中 的 磁 感 应 强 度 增 大 即 磁 通 量 增 大，能 产 生 感 应 电 流，D 不 符 合 题 意；故 选 Bo8.如 图 甲 所 示，一 个 条 形 磁 铁 P 固 定 在 水 平 桌 面 上，以 尸 的 右 端 点。为 原 点，中 轴 线 为 x 轴 建 立 一 维 坐 标 系.一 个 灵 敏 的 小 磁 针。放 置 在 x 轴 上 不 同 位 置，设。与 x 轴 之 间 的 夹 角 为0.实 验 测 得 sin。与 x 之 间 的 关 系 如 图 乙 所 示.已 知 该 处 地 磁 场

15、 方 向 水 平，磁 感 应 强 度 大 小 为 B 0.下 列 说 法 正 确 的 是（）A.尸 的 右 端 为 S极 B.尸 的 中 轴 线 与 地 磁 场 方 向 平 行 C.尸 在 吃 处 产 生 的 磁 感 应 强 度 大 小 为 综 D.而 处 合 磁 场 的 磁 感 应 强 度 大 小 为 28。【答 案】C【详 解】A.当 x 趋 向 无 穷 大 时，小 磁 针 所 指 的 方 向 为 地 球 的 磁 场 的 方 向，所 以 根 据 题 图 可 知，,r趋 向 无 穷 大 时，趋 向 1,则。趋 向 90。，即 小 磁 针 的 方 向 与 尤 的 方 向 垂 直，所 以 x 的

16、 方 向 为 向 东.当 x 非 常 小 时，小 磁 针 的 N 极 沿 x 方 向，即 向 东.由 题 图 知，开 始 时 N 背 离。点，所 以。点 处 的 磁 极 是 N极，故 A 错 误；B.由 以 上 的 分 析 可 知，P 的 中 轴 线 沿 东 西 方 向，与 地 磁 场 方 向 垂 直，故 B错 误；C.由 乙 图 可 知，处$%。=正，则 6=45。，P 在 与 处 产 生 的 磁 感 应 强 度 大 小 为 BP,2必 45。=条，所 以=故 C正 确；BpD.与 处 合 磁 场 的 磁 感 应 强 度 大 小 为 B=-%-=垃 B。,故 D错 误.stn459.电 磁

17、波 在 医 院 得 到 了 广 泛 应 用，关 于 电 磁 波 的 某 些 特 性，下 列 说 法 正 确 的 是（）A.红 外 线 测 温 仪，是 利 用 了 红 外 线 波 长 较 长 的 特 性 B.胸 透 又 称 荧 光 透 视，是 利 用 X射 线 具 有 穿 透 性，荧 光 性 和 摄 影 效 应 的 特 性 C.伽 玛 手 术 刀 治 疗 癌 症 是 利 用 Y强 穿 透 力，能 量 高 的 特 性D.医 用 紫 外 灭 菌 灯 是 利 用 了 紫 外 线 的 消 毒 特 性【答 案】BCD【详 解】A.红 外 线 测 温 仪，是 利 用 了 红 外 线 的 热 效 应，故 A错

18、 误；B.X射 线 具 有 穿 透 性，荧 光 性 和 摄 影 效 应 的 特 性，所 以 可 以 用 来 做 胸 透，故 B 正 确；C.Y射 线 能 量 高、穿 透 力 强，医 院 常 用 Y射 线 照 射 癌 细 胞，治 疗 癌 症，故 C 正 确：D.医 院 用 紫 外 线 灯 照 射 的 方 法 来 消 毒 灭 菌，故 D正 确。故 选 BCD。1 0.等 腰 直 角 三 棱 柱 如 图 所 示，其 中 侧 面 H c d为 正 方 形，边 长 为 L,侧 面。德/,与 水 平 面 平 行，该 三 棱 柱 位 于 水 平 向 左 的 匀 强 磁 场 中，磁 感 应 强 度 大 小 为

19、 瓦 下 列 说 法 正 确 的 是（）A.穿 过 正 方 形 外”的 磁 通 量 大 小 为 立 8Z?2B.穿 过 矩 形 dcfe的 磁 通 量 和 穿 过 矩 形 ahfe的 磁 通 量 相 等 C.穿 过 矩 形 除 的 磁 通 量 大 小 为 1 8炉 2D.磁 通 量 有 正 负，所 以 是 矢 量【答 案】AC【详 解】A C.穿 过 正 方 形 昉 cd的 磁 通 量 与 穿 过 矩 形 出 海 的 磁 通 量 相 等，大 小 为 受 B Z 3,选 2项 AC均 正 确：B.没 有 磁 感 线 穿 过 矩 形&非，其 磁 通 量 为 零，选 项 B错 误；D.磁 通 量 有

20、 正 负，但 其 加 减 运 算 规 则 并 不 满 足 平 行 四 边 形 定 则，所 以 是 标 量，选 项 D错 误;故 选 AC。1 1.四 根 在 同 一 平 面（纸 面）内 的 长 直 绝 缘 导 线 组 成 一 个 井 字 形，导 线 中 通 过 的 电 流 大 小 均 为/，方 向 如 图 所 示。“、b和 C三 点 位 于 井”字 形 对 角 线 上，其 中 b点 在 井 字 形 中 心，且 ab=bc。下 列 说 法 正 确 的 是（）、a 24、cA.匕 点 的 磁 感 应 强 度 为 零 B.a、c两 点 的 磁 感 应 强 度 相 同 C.a 点 磁 感 应 强 度

21、方 向 垂 直 纸 面 向 外 D.减 小 导 线 1的 电 流，6点 的 磁 感 应 强 度 也 减 小【答 案】AC【详 解】A.根 据 安 培 定 则 和 磁 感 应 强 度 的 叠 加 可 知，1和 3、2和 4 导 线 在 b 点 产 生 的 磁 感 应 强 度 大 小 相 等，方 向 相 反，叠 加 后 点 的 磁 感 应 强 度 为 零，故 A 正 确；B.根 据 叠 加 原 理 和 对 称 性 可 知，。、。两 点 的 磁 感 应 强 度 大 小 相 等，方 向 相 反，故 B错 误；C.所 有 导 线 在。点 产 生 的 磁 感 应 强 度 方 向 均 垂 直 纸 面 向 外

22、，叠 加 后 a 点 磁 感 应 强 度 方 向 垂 直 纸 面 向 外，故 C 正 确；D.减 小 导 线 1的 电 流，1和 3 导 线 在 h 点 产 生 的 磁 感 应 强 度 不 能 抵 消，则 b 点 的 磁 感 应 强 度 增 大，故 D错 误。故 选 AC。1 2.若 在 地 球 赤 道 表 面 做 奥 斯 特 实 验。忽 略 磁 偏 角，将 导 线 南 北 放 置，正 下 方 放 置 小 磁 针，未 通 电 前 磁 针 恒 指 南 北，第 一 次 通 电 电 流 大 小 为 乙 时 磁 针 偏 转 角 度 为 30。；第 二 次 通 电 电 流 大 小 为 A 时 磁 针 偏

23、 转 角 度 为 60。已 知 通 电 直 导 线 在 周 围 空 间 产 生 的 磁 场 大 小 与 导 线 中 电 流 大 小 成 正 比，与 距 离 远 近 成 反 比，下 列 选 项 正 确 的 有（）A.当 导 线 中 不 通 电 时 小 磁 针 恒 指 南 北 是 因 为 地 磁 场 的 影 响 B.如 果 将 导 线 东 西 方 向 放 置，通 电 后 小 磁 针 恒 指 东 西 C./j:/2=1:2D.:/?=1：3【答 案】AD【详 解】A.因 地 磁 场 的 方 向 从 地 理 的 南 极 指 向 地 理 的 北 极，则 当 导 线 中 不 通 电 时 小 磁 针 恒 指

24、 南 北 是 因 为 地 磁 场 的 影 响，A 正 确；B.如 果 将 导 线 东 西 方 向 放 置，通 电 后 导 线 的 下 方 的 磁 场 指 向 南 北 方 向，则 小 磁 针 恒 指 南 北,B错 误；kkCD.将 导 线 南 北 放 置，正 下 方 磁 场 指 向 东 西 方 向，设 地 磁 场 为 向 北 的 M 则 tan3（T=；B。/tan 60=为 解 得 人 4=1：3,C错 误，D正 确。故 选 AD。第 H 卷（非 选 择 题 共 5 2分）二、实 验 题（满 分 14分）1 3.我 们 通 过 实 验 可 以 探 究 感 应 电 流 的 产 生 条 件，在 如

25、 图 的 实 验 中，线 圈 A 通 过 滑 动 变 阻 器 和 开 关 接 到 电 源 上，线 圈 B 的 两 端 连 接 到 电 流 表 上，把 线 圈 A 放 置 于 线 圈 B 里 面。通 过 实 验，判 断 线 圈 B 中 是 否 有 电 流 产 生。（1）开 关 闭 合 的 瞬 间（选 填 有 或 无）感 应 电 流 产 生。（2）开 关 总 是 闭 合 的，缓 慢 移 动 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 时（选 填 有 或 无）感 应 电 流 产 生。（3）归 纳 以 上 实 验 结 果，产 生 感 应 电 流 的 条 件 是。【答 案】有 有 穿 过 闭 合 回 路 的 磁 通

26、 量 发 生 变 化【详 解】（1）开 关 闭 合 的 瞬 间，穿 过 线 圈 的 磁 通 量 发 生 变 化，线 圈 中 有 感 应 电 流 产 生；（2）开 关 总 是 闭 合 的，缓 慢 滑 动 变 阻 器 时，穿 过 线 圈 的 磁 通 量 也 会 发 生 变 化，线 圈 中 有 感 应 电 流 产 生；（3）由 以 上 实 验 可 知：穿 过 闭 合 回 路 的 磁 通 量 发 生 变 化。1 4.某 试 验 小 组 为 了 探 究 通 电 长 直 导 线 产 生 的 磁 场 的 磁 感 应 强 度 B 与 导 线 上 电 流 强 度 和 距 离 r 间 的 关 系，设 计 了 如

27、下 的 试 验：一 根 固 定 通 电 长 直 导 线 通 以 可 调 节 的 电 流 强 度/。，-根 可 以 自 由 运 动 的 短 导 线 与 之 在 同 一 平 面 内，通 以 恒 定 的 电 流/=2 A,长 度 L=O.lm,应 用 控 制 变 量 法：（1）使 两 导 线 距 离 呆 持 不 变，调 节 长 直 导 线 中 的 电 流 强 度/。，测 得 相 应 的 磁 场 力 凡 得 到 如 下 实 验 数 据：试 验 次 数 1 2 3 4 5电 流 强 度/o/A 5.0 10 15 20 25磁 场 力 F/xlO 4N 1.01 2.00 2.98 3.96 5.02磁

28、 感 应 强 度 B/xlO-3T 填 充 上 述 表 格 中 的 磁 感 应 强 度 B 一 栏 的 值，并 归 纳 磁 感 应 强 度 B 和 产 生 磁 场 的 长 直 导 线 上 的 电 流/o的 关 系 是;（2）使 长 直 导 线 中 的 电 流 强 度 保 持 不 变，调 节 短 导 线 与 之 的 距 离 r,测 得 相 应 的 磁 场 力 F,得 到 如 下 实 验 数 据：试 验 次 数 1 2 3 4 5距 离 r/m 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25磁 场 力 F/xlON 12.0 5.9 4.1 3.0 2.4磁 感 应 强 度 B/xlO-3T 填

29、 充 上 述 表 格 中 的 磁 感 应 强 度 B 一 栏 的 值，并 归 纳 磁 感 应 强 度 B 和 空 间 位 置 与 长 直 导 线 间 的 距 离 r的 关 系 是。【答 案】0.505 1.00 1.49 1.98 2.51 成 正 比 6.00 2.95 2.05 1.50 1.20 成 反 比【详 解】（1）口 使 两 导 线 距 离 r保 持 不 变，调 节 长 直 导 线 中 的 电 流 强 度 b 测 得 相 应 的 磁 场 力 为：%=变 形 得 3=言 当 即：5.0A,尸=1.01x10时，代 入 可 得 g=0.505x10 当 旧 10A,尸=2.00X10

30、N 时，代 入 可 得 与=l.（）（）xl（尸 T当/o=15A,F=2.98xlO 4N 时，代 入 可 得 名=149*10-3T当/o=2 0 A,尸=3.9 6 x1 0 时，代 入 可 得 劣=1.98x 1（尸 T当 值 2 5 A,尸=5.02x10%时，代 入 可 得 线=2.5以 10一 31 可 以 看 出 电 流 增 加 为“倍 时，下 也 增 加 为“倍，说 明 尸 与/成 正 比。（2）使 长 直 导 线 中 的 电 流 强 度 保 持 不 变，调 节 短 导 线 与 之 的 距 离 测 得 F.u相 应 的 磁 场 力：F&=B I J,变 形 得：8=音，当 后

31、 0.0 5 m,尸=1 2 6 1 0加 时，代 入 可 得 B,=6.00 x10 3T当 片 0.10m,F=5.9xl(y4N 时,代 入 可 得 坊=2.95x107T当 厂 0.15m,F=4.1X104N 时，代 入 可 得 用=2.05x 10-3T当 片 0.20m,F=3Qxl0N 时,代 入 可 得 见=1.5 0 x 1 0 当，=0.25m,F=2.4X10-4N 时，代 入 可 得 纭=1.20、10一 叶 口 2 由 此 可 知 磁 感 应 强 度 B和 空 间 位 置 与 长 直 导 线 间 的 距 离，成 反 比。三、计 算 题（满 分 38分，其 中 15题

32、 8 分，16题 8 分，17题 10分，18题 12分，每 小 题 需 写 出 必 要 的 解 题 步 骤，只 有 答 案 不 得 分）15.为 了 加 强 电 磁 环 境 管 理，保 障 公 众 健 康，我 国 制 定 了 相 当 严 格 的 电 磁 辐 射 标 准，标 准 规 定 通 信 频 段 每 平 方 厘 米 电 磁 辐 射 功 率 应 控 制 在 4 0 W及 以 下，远 低 于 一 些 发 达 国 家 标 准。若 某 小 型 通 信 发 射 基 站 的 功 率 为 1 W,同 时 假 设 能 量 以 球 面 向 外 辐 射，请 计 算：按 照 标 准 规 定,距 离 该 基 站

33、 多 远 处 为 安 全 区 域？（球 表 面 积 为 5=4万 店）答 案 2 5,9 c m【详 解】设 离 基 站 最 小 距 离 x 为 安 全 区 域，则 4万 x 2-4 0 xl0 W/cm 2=1W解 得 x=16.通 电 直 导 线 所 产 生 的 磁 场 可 表 示 为 B=（2 x l0 7 T-m/A）4,其 中 8 是 以 T 为 单 位 的 磁 感 a应 强 度，/是 以 A 为 单 位 的 电 流，d 是 以 m 为 单 位 的 离 开 导 线 的 距 离。利 用 这 个 公 式，估 计如 下 日 常 生 活 中 所 遇 到 的 磁 场 的 磁 感 应 强 度。(

34、1)家 庭 导 线 中 的 电 流 很 少 超 过 10A,那 么 距 离 这 种 导 线 0.5m处 的 磁 场 大 小 与 地 磁 场 大 小 相 比 如 何?(2)765kV的 高 压 输 电 线 中 的 电 流 常 常 可 达 200A。假 定 这 种 输 电 线 的 高 度 为 20m,试 估 计 输 电 线 下 地 面 处 的 磁 感 应 强 度。这 与 家 庭 电 路 产 生 的 磁 场 大 小 相 比 如 何？(3)一 些 组 织 建 议，孕 妇 不 要 使 用 电 热 毯，以 防 止 磁 场 引 起 胎 儿 健 康 问 题。如 果 电 热 毯 中 的 电 流 为 1A,胎 儿

35、 离 电 热 毯 距 离 为 10cm。试 求 胎 儿 处 磁 场 的 磁 感 应 强 度，并 将 它 与 地 磁 场 进 行 比 较。【答 案】(1)4=4 x 1 0,8 a B 地；(2)B2=2 X 10-6T,B?B、；(3)鸟=2x10”，B地【详 解】(1)家 庭 导 线 中 的 电 流/=10A,d=0.5m处 的 磁 场 大 小 为 4=2 X 1，X 1T=4xlO-T1 0.5而 地 磁 场 的 磁 感 应 强 度 约 为 B地=6 x 1 则 及”；(2)电 流 为 200A,输 电 线 的 高 度 为 20m,则 磁 感 应 强 度 为 且=也 空 变 T=2x 10

36、4T-20比 较 可 得 与 与；(3)电 热 毯 中 的 电 流 为 1A,胎 儿 离 电 热 毯 距 离 为 10cm,则 磁 感 应 强 度 为 B、=2 X 1 0，X 1T=2x 10”0.1比 较 可 得 用%。17.某 广 播 电 台 的 发 射 功 率 为 25kW,发 射 的 是 在 空 气 中 波 长 为 187.5m的 电 磁 波，则：(普 朗 克 常 量 Z I M G&X IO-MJ S，光 速 c=3xl()8rn/s)(1)该 电 台 每 秒 从 天 线 发 射 多 少 个 能 量 子？(2)若 发 射 的 能 量 子 在 以 天 线 为 球 心 的 同 一 球

37、面 上 的 分 布 视 为 均 匀 的，求 在 离 天 线 2.5km处，直 径 为 2 m 的 球 状 天 线 每 秒 接 收 的 能 量 子 数 以 及 接 收 功 率。【答 案】(1)2.36x10；(2)1.0 xl0-3W【详 解】（1）每 份 能 量 子 的 能 量 为=尿=介 彳 电 台 每 秒 发 射 的 能 量 子 数 为 N N=R 解 得 A25000WX Is x 187.5m6.63x10，4J-sx3xlOsm/sa 2.36x10（2）以 电 台 天 线 为 球 心，半 径 为 R 的 球 面 积 为 S=4万 店 直 径 为 2m的 球 状 天 线 接 收 能

38、量 子 的 有 效 面 积 为 s,二 m 设 球 状 天 线 每 秒 接 收 的 能 量 子 数 为，则 有=N x母=N x需=9.44x 1 0”球 状 天 线 每 秒 接 收 的 能 量 子 的 接 收 功 率 为 尸：Pt=n s解 得 P l.O x lO W1 8.如 图 所 示，磁 感 应 强 度 大 小 为 8 的 匀 强 磁 场 仅 存 在 于 坐 标 系 第 一 象 限 边 长 为 2 L的 正 方 形 范 围 内，左 右 各 一 半 面 积 的 范 围 内，磁 场 方 向 相 反。有 一 个 边 长 为 L 的 正 方 形 导 线 框 必，开 始 与 直 角 坐 标 系

39、 共 面。（1）若 导 线 框/边 与 y 轴 重 合，以 必 为 轴 4 边 向 外 匀 速 转 动，试 问 导 线 框 转 动 120。时，此 时 穿 过 导 线 框 磁 通 量。（2）若 导 线 框 以 垂 直 磁 感 线 方 向 以 速 度 v匀 速 通 过 磁 场，从 油 边 进 入 磁 场 算 起，规 定 刚 开 始 时 磁 通 量 为 正 值，试 推 导 线 框 的 磁 通 量 随 坐 标 变 化 的 函 数 关 系 式，并 画 出 穿 过 线 框 的 磁 通 量 随 横 坐 标 的 变 化 图 像。【答 案】（1）（2）见 解 析,【详 解】（1）导 线 框 转 动 120。时，与 磁 场 方 向 夹 角 为 60。，则 磁 通 量=BZ?cos6（r=gBZ?（2）从 M 边 进 入 磁 场 算 起，0-L 过 程 线 框 在 左 侧 磁 场，有 i=BLxL 2 L过 程，曲 边 进 入 右 侧 磁 场，cd边 在 左 侧 磁 场，贝 I 有 2=一 a（工 一 乙）+班（2%）即 2=3 B IJ-2 B L X2-3乙 过 程，线 框 在 右 侧 磁 场，=-BL(3L-x)=BLx-3BI?作 出 磁 通 量 随 横 坐 标 的 变 化 图 像 如 图: