高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册2 电磁场与电磁波第2课时课堂检测

一、单选题

1．.图是一个水平放置的玻璃圆环形的小槽,槽内光滑,槽的宽度和深度处处相同,现将一个直径略小于槽宽的带正电的小球放在槽中,让它获得一个初速度,与此同时,有一个变化的磁场垂直穿过玻璃环形小槽外径所对应的圆面积,磁感应强度的大小跟时间成正比例增大,方向竖直向下,设小球在运动过程中电荷量不变,则(  )
 

A.小球受到的向心力大小不变
B.小球受到的向心力大小不断增大
C.磁场力对小球做了功
D.小球受到的磁场力大小与时间成正比

【答案】B

【解析】由麦克斯韦电磁场理论可知,磁感应强度随时间均匀增大时,将产生一个恒定的感应电场,由楞次定律可知,此电场方向与小球初速度方向相同,由于小球带正电,电场力对小球做正功,小球的速度逐渐增大,向心力也随着增大,故A选项错误,B选项正确.洛伦兹力对运动电荷不做功,C选项错误.带电小球所受洛伦兹力,随着速度的增大而增大,同时与成正比,则与不成正比,故D选项错误.
 

2．某电路中电场强度随时间变化的关系图象如图所示，能发射电磁波的是(　　)

【答案】D

【解析】由麦克斯韦电磁场理论，当空间出现恒定的电场时(如A图)，由于它不激发磁场，故无电磁波产生；当出现均匀变化的电场(如B图、C图)，会激发出磁场，但磁场恒定，不会在较远处激发出电场，故也不会产生电磁波；只有周期性变化的电场(如D图)，才会激发出周期性变化的磁场，它又激发出周期性变化的电场……如此不断激发，便会形成电磁波，故D正确．

3.如图所示是一水平放置的绝缘环形管，管内壁光滑，内有一直径略小于管内径的带正电的小球，开始时小球静止．有一变化的磁场竖直向下穿过管所包围的面积，磁感应强度大小随时间成正比增大，设小球的带电荷量不变，则(　　)

A．顺着磁场方向看，小球受顺时针方向的力，沿顺时针方向运动

B．顺着磁场方向看，小球受逆时针方向的力，沿逆时针方向运动

C．顺着磁场方向看，小球受顺时针方向的力，沿逆时针方向运动

D．小球不受洛伦兹力，不运动

【答案】B

【解析】因为绝缘环形管面内有均匀增大的磁场，在其周围会产生稳定的涡旋电场，对带电小球做功．由楞次定律判断电场方向为逆时针方向．在电场力作用下，带正电小球沿逆时针方向运动．B正确．

4．如图所示，在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环内径的带正电的小球，正以速率v0沿逆时针方向匀速转动．若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场，设运动过程中小球带的电荷量不变，那么(　　)

A．小球对玻璃环的压力不断增大

B．小球受到的磁场力不断增大

C．小球先沿逆时针方向做加速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做减速运动

D．磁场力对小球一直不做功

【答案】D

【解析】本题主要考查了麦克斯韦的电磁理论和楞次定律．因为玻璃圆环处于均匀变化的磁场，在周围产生稳定的涡旋电场，对带正电的小球做功．由楞次定律，判断电场方向为顺时针方向，在电场力作用下，小球先沿逆时针方向做减速运动，后沿顺时针方向做加速运动．

小球在水平面内沿轨迹半径方向受两个力作用：环的弹力FN和磁场的洛伦兹力F洛，而且两个力的矢量和时刻等于小球做圆周运动的向心力，考虑到小球速度大小的变化和方向的变化以及磁场强弱的变化，弹力FN和洛伦兹力F洛不一定始终在增大．磁场力始终与圆周运动的线速度方向垂直，所以磁场力对小球不做功，故正确选项是D.

二、多选题

5．关于电磁场的产生，下列叙述正确的是(　　)

A．静止的电荷周围一定有磁场

B．运动的电荷周围一定有磁场

C．电容器充、放电时，电路中的电流能产生磁场

D．电荷在导体中振动会产生电场和磁场

【答案】BC

【解析】静止的电荷周围产生静电场，不产生磁场，A错．运动的电荷产生变化的电场，从而产生磁场，B正确．电容器充、放电时，产生变化的电流，从而产生磁场，C正确．电荷在导体中振动不产生电流，故不产生磁场，D错误．

6．某空间出现了如图所示的闭合的电场，电场线为一簇闭合曲线，这可能是(　　)

A．沿AB方向磁场在迅速减弱

B．沿AB方向磁场在迅速增强

C．沿BA方向磁场在迅速增强

D．沿BA方向磁场在迅速减弱

【答案】AC

【解析】根据电磁感应，闭合电路中的磁通量变化时，使闭合电路中产生感应电流，该电流可用楞次定律判断．根据麦克斯韦电磁理论，闭合电路中产生感应电流，是因为闭合电路中受到了电场力的作用，而变化的磁场产生电场，与是否存在闭合电路没有关系，故空间磁场变化产生的电场方向，仍然可用楞次定律判断，四指环绕方向即为感应电场的方向，由此可知A、C正确．