第十三单元电磁感应与电磁波初步（B卷）综合能力提升卷一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．1．黑体辐射的强度与波长的关系如图所示，由图可知下列说法错误的是（ ）A．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加B．随着温度的升高，辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动C．任何温度下，黑体都会辐射各种波长的电磁波D．不同温度下，黑体只会辐射相对应的某些波长的电磁波2．如图所示，一个闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离平衡位置并由静止释放，圆环摆动过程中经过有界的水平方向的匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，磁场方向垂直于圆环所在平面向里，若不计空气阻力，则（ ）A．圆环向右穿过磁场后，还能摆到释放位置B．圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流也越大C．在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流D．圆环最终将静止在平衡位置3．已知无限长通电直导线产生的磁场中某点的磁感应强度大小与电流大小成正比，与到直导线的距离成反比。如图所示，无限长直导线M在方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B0的匀强磁场中，垂直于磁场方向；a、b两点位于纸面内且连线与直导线垂直，b点到直导线距离是a点到直导线距离的2倍。当直导线中通有方向M→N的电流I时，b点磁感应强\n度大小是，则此时a点的磁感应强度大小是（ ）A．B．C．D．4．如图所示，a、b、c为水平面内的三点，其连线构成一个等边三角形，两根长直导线竖直放置且过a、b两点，两导线中分别通有方向相反的电流和。已知通电直导线产生磁场的磁感应强度可用公式表示，公式中的k是常数、I是导线中电流强度、r是该点到直导线的距离。若两根长导线在c点产生的磁场的磁感应强度方向沿图中虚线由c点指向a点，则电流值为（ ）A．B．C．D．5．永磁体之间的相互作用与电荷之间的相互作用相似，人们将电荷的相关概念引入磁现象的研究之中。认为磁棒的两极存在两种磁荷，N极带正磁荷，S极带负磁荷。“磁荷”观点认为磁荷可以激发磁场，描述磁场的基本物理量定义为磁场强度H。类比电场强度的定义方法，用正磁荷在磁场中受到的磁场力F和其磁荷Q的比值表示磁场强度H，方向与该处正磁荷受力方向一致。用图装置，可以测量通电线圈产生的磁场和“磁荷”间的作用力。假设图中N极的磁荷，线圈不通电时，测力计示数为。（ ）\nA．当线圈中通顺时针方向（俯视）电流时，测力计示数小于B．磁铁N极所处位置的磁场强度大小C．通电后测力计示数改变量为F，则磁铁N极所处位置的磁场强度大小D．如果将一根较短磁铁挂在测力计上，并使磁铁完全放入线圈中，则通电后测力计的示数变小6．如图所示，纸面上、、三点构成一个等边三角形，、、三点构成一个等腰直角三角形，两根长直导线垂直纸面分别放置在、两点处，通以图示方向的大小相等的电流，整个装置处在一匀强磁场当中，点处磁感应强度为零。已知通电长直导线在周围某点产生的磁感应强度的大小满足（式中为电流强度，为该点到导线的距离，为常量且大于零），、间的距离为，导线中电流强度大小为。下列说法正确的是（ ）A．匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直向右B．匀强磁场的磁感应强度大小为，方向平行于向下C．点的磁感应强度大小为，方向平行于向上\nD．点的磁感应强度大小为，方向垂直向右7．磁场的磁感应强度大小在（）之内，对人体是安全的。赤道上有一用于轻轨电车引电的载流长直导线，沿东西方向水平延伸，导线中通有大小为150A，方向由东向西的电流。已知通电长直导线周围的磁感应强度大小的计算公式为，式中I为导线上的电流大小，r为某点距导线的距离，，赤道表面附近的地磁场约为。下列说法正确的是（ ）A．在导线的正下方，电流产生的磁场方向自南向北B．在导线正下方1.5m处，电流产生的磁感应强度大小约为13μTC．若考虑地磁场的影响，在导线的正上方1.5m处，磁场对人体是安全的D．若考虑地磁场的影响，在导线的正下方1.5m处，磁场对人体是安全的二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8．空间有两平行的长直导线A、B，电流均为I，方向如图所示，经测量可得长直导线B所受的安培力大小为F；如果在空间平行地放置另一通电长直导线C，且三条导线正好是一正方体的三条棱，空间关系如图所示，经测量可得长直导线B所受的安培力大小为F；若在空间加一匀强磁场B0，使长直导线B所受的安培力为零。已知通有电流i的长直导线在距其r处产生的磁场的磁感应强度大小B=k（其中k为一常量），下列说法中正确的是（）A．长直导线C的电流大小为IB．长直导线A对C的安培力大小为FC．匀强磁场B0的大小等于导线A在B处产生的磁场的磁感应强度的大小D．匀强磁场B0的方向在水平面内且由A指向C\n9．阿明有一个磁浮玩具，其原理是利用电磁铁产生磁性，让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来，其构造如图所示。若图中电源的电压固定，可变电阻为一可以随意改变电阻大小的装置，则下列叙述正确的是（ ）A．电路中的电源必须是交流电源B．电路中的a端点须连接直流电源的负极C．若增加环绕软铁的线圈匝数，可增加玩偶飘浮的最大高度D．若将可变电阻的电阻值调大，可减小玩偶飘浮的最大高度10．如图所示，在平面直角坐标系中，竖直向下，水平。在第一象限（空间足够大）存在垂直平面向外的磁场区域，磁感应强度沿y轴正方向不变，沿x轴正方向按照（且为已知常数）规律变化。一个质量为m、边长为L的正方形导线框，电阻为R，初始时一边与x轴重合，一边与y轴重合。将导线框以速度沿x轴正方向抛出，整个运动过程中导线框的两邻边分别平行两个坐标轴。从导线框开始运动到速度恰好竖直向下的过程中，导线框下落高度为h，重力加速度为g，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）A．导线框受到的安培力总是与运动方向相反B．导线框下落高度为h时的速度为C．整个过程中导线框中产生的热量为D．导线框速度恰好竖直向下时左边框的横坐标为三、非选择题：共6小题，共54分，考生根据要求作答。11．如图所示，边长为100cm的正方形闭合线圈置于匀强磁场中，线圈ab、cd\n两边中点连线OO′的左右两侧分别存在方向相同、磁感应强度大小各为B1＝0.6T，B2＝0.40T的匀强磁场，若从上往下看，线圈逆时针方向转过37°时，穿过线圈的磁通量改变了多少？线圈从初始位置转过180°时，穿过线圈平面的磁通量改变了多少？12．在如图所示的平面直角坐标系xoy中，第Ⅰ象限区域内有沿y轴正方向（竖直向上）的匀强电场，电场强度大小E0=50N/C；第Ⅳ象限区域内有一宽度d=0.2m、方向沿x轴正方向（水平向右）的匀强电场。质量m=0.1kg、带电荷量q=+1×10-2C的小球从y轴上P点以一定的初速度垂直y轴方向进入第Ⅰ象限后，从x轴上的A点进入第Ⅳ象限，并恰好沿直线通过该区域后从B点离开，已知P、A的坐标分别为（0，0.4m），（0.4m，0），取重力加速度g=10m/s2。求：(1)初速度v0的大小；(2)A、B两点间的电势差UAB；(3)小球经过B点时的速度大小。\n13．科学技术是一把双刃剑。电磁波的应用也是这样。它在使人类的生活发生变化的同时也存在着副作用——电磁污染。频率超过的电磁波的强度足够大时就会对人体健康构成威胁。按照有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不得超过。若某小型无线通信装置的电磁辐射功率是1W，试探究分析在距离该通信装置多少米以外是符合规定的安全区域？（已知球面面积）14．国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一、在探月任务中，“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波，该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来，反射波回到“玉兔二号”的时间差为。已知电磁波在月壤层中传播的波长为，求该月壤层的厚度d。\n15．如图所示为发电机的原理图．发电机转子为一边长为0.3m的正方形线圈，处于B＝0.5T的匀强磁场中．(1)当线圈平面与磁场方向夹角为时，穿过线圈的磁通量是多少？(2)当线圈以ab边为轴沿顺时针方向转过的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量是多少？(3)当线圈以ab边为轴沿逆时针方向转过的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量是多少？16．某高速公路自动测速仪装置如图2甲所示，雷达向汽车驶来的方向发射不连续的电磁波，每次发射时间约为10－6s，相邻两次发射时间间隔为t，当雷达向汽车发射无线电波时，在显示屏上呈现出一个尖形波；在接收到反射回来的无线电波时，在荧光屏上呈现出第二个尖形波，根据两个波的距离，可以计算出汽车距雷达的距离，根据自动打下的纸带如图2所示，求出该汽车的车速，请根据给出的t1、t、t2、c求出汽车车速的表达式．\n第十三单元电磁感应与电磁波初步（B卷）综合能力提升卷一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．1．黑体辐射的强度与波长的关系如图所示，由图可知下列说法错误的是（ ）A．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加B．随着温度的升高，辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动C．任何温度下，黑体都会辐射各种波长的电磁波D．不同温度下，黑体只会辐射相对应的某些波长的电磁波【答案】D【解析】A．由题图可以看出，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加，故A正确，不符合题意；B．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故B正确，不符合题意；CD．任何温度下，黑体都会辐射各种波长的电磁波，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。故选D。2．如图所示，一个闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离平衡位置并由静止释放，圆环摆动过程中经过有界的水平方向的匀强磁场区域，A、B\n为该磁场的竖直边界，磁场方向垂直于圆环所在平面向里，若不计空气阻力，则（ ）A．圆环向右穿过磁场后，还能摆到释放位置B．圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流也越大C．在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流D．圆环最终将静止在平衡位置【答案】C【解析】AC．当圆环进、出磁场时，由于圆环内的磁通量发生变化，所以有感应电流产生，同时金属圆环本身有电阻，部分机械能会转化成热量而损失，因此圆环不会摆到释放位置，A错误，C正确；BD．随着圆环进、出磁场，其机械能逐渐减少，圆环摆动的幅度越来越小，当圆环只在匀强磁场中摆动时，圆环内无磁通量的变化，无感应电流产生，圆环将在A、B间来回摆动，BD错误。故选C。3．已知无限长通电直导线产生的磁场中某点的磁感应强度大小与电流大小成正比，与到直导线的距离成反比。如图所示，无限长直导线M在方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B0的匀强磁场中，垂直于磁场方向；a、b两点位于纸面内且连线与直导线垂直，b点到直导线距离是a点到直导线距离的2倍。当直导线中通有方向M→N的电流I时，b点磁感应强度大小是，则此时a点的磁感应强度大小是（ ）A．B．C．D．【答案】D\n【解析】用右手螺旋定则判断通电直导线MN在a点产生的磁场的方向向里，在b点上所产生的磁场方向向外；b点有向外的磁场，还有电流产生的向外的磁场，电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相同，叠加后为，可知电流产生的磁场的大小为，由题意可知，a点电流产生的水平向里的磁场的大小为，a点的磁感应强度大小故选D。4．如图所示，a、b、c为水平面内的三点，其连线构成一个等边三角形，两根长直导线竖直放置且过a、b两点，两导线中分别通有方向相反的电流和。已知通电直导线产生磁场的磁感应强度可用公式表示，公式中的k是常数、I是导线中电流强度、r是该点到直导线的距离。若两根长导线在c点产生的磁场的磁感应强度方向沿图中虚线由c点指向a点，则电流值为（ ）A．B．C．D．【答案】A【解析】a导线在c处产生的磁场垂直ac斜向右，b导线在c处产生的磁场垂直bc斜向左，合磁感应强度为ca方向，根据矢量平移叠加原则，如下图：\n有根据几何关系，为直角，，则有则根据题给条件，a、b导线在c处的磁感应强度的大小与电流成正比，所以故A正确；BCD错误。故选A。5．永磁体之间的相互作用与电荷之间的相互作用相似，人们将电荷的相关概念引入磁现象的研究之中。认为磁棒的两极存在两种磁荷，N极带正磁荷，S极带负磁荷。“磁荷”观点认为磁荷可以激发磁场，描述磁场的基本物理量定义为磁场强度H。类比电场强度的定义方法，用正磁荷在磁场中受到的磁场力F和其磁荷Q的比值表示磁场强度H，方向与该处正磁荷受力方向一致。用图装置，可以测量通电线圈产生的磁场和“磁荷”间的作用力。假设图中N极的磁荷，线圈不通电时，测力计示数为。（ ）A．当线圈中通顺时针方向（俯视）电流时，测力计示数小于B．磁铁N极所处位置的磁场强度大小C．通电后测力计示数改变量为F，则磁铁N极所处位置的磁场强度大小\nD．如果将一根较短磁铁挂在测力计上，并使磁铁完全放入线圈中，则通电后测力计的示数变小【答案】C【解析】A.当线圈中通顺时针（俯视）电流时，根据安培定则可以判断磁铁N极所处位置的磁场方向为竖直向下。由题意可知磁铁所受磁场力竖直向下，所以测力计示数将大于F0，故A错误；B．F0是磁铁所受重力，并不是N极正磁荷所受的磁场力，故B错误；C．通电后测力计示数改变量即为磁铁N极所受的磁场力大小，由题意可知磁铁N极所处位置的磁场强度大小为，故C正确；D．如果将一根较短磁铁挂在测力计上，并使磁铁完全放入线圈中，则通电后磁铁上正、负磁荷所受磁场力大小相等、方向相反，磁铁所受合磁场力为零，测力计的示数不变，故D错误。故选C。6．如图所示，纸面上、、三点构成一个等边三角形，、、三点构成一个等腰直角三角形，两根长直导线垂直纸面分别放置在、两点处，通以图示方向的大小相等的电流，整个装置处在一匀强磁场当中，点处磁感应强度为零。已知通电长直导线在周围某点产生的磁感应强度的大小满足（式中为电流强度，为该点到导线的距离，为常量且大于零），、间的距离为，导线中电流强度大小为。下列说法正确的是（ ）A．匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直向右B．匀强磁场的磁感应强度大小为，方向平行于向下C．点的磁感应强度大小为，方向平行于向上\nD．点的磁感应强度大小为，方向垂直向右【答案】C【解析】AB．由右手螺旋定则和平行四边形定则知两根导线中的电流在点产生的磁感应强度及叠加情况如图所示，两通电导线在处产生磁场的磁感应强度大小为两通电导线在点产生磁场的磁感应强度的矢量和方向平行于向下，由于点的磁感应强度为零，所以匀强磁场的磁感应强度大小为方向平行于向上，AB错误；CD．同理可得两通电导线在点产生的磁感应强度及叠加情况如图所示两通电导线在处产生磁场的磁感应强度大小其矢量和为方向平行于向上，点的磁感应强度方向平行于向上，C正确，D错误。故选C。7．磁场的磁感应强度大小在（）之内，对人体是安全的。赤道上有\n一用于轻轨电车引电的载流长直导线，沿东西方向水平延伸，导线中通有大小为150A，方向由东向西的电流。已知通电长直导线周围的磁感应强度大小的计算公式为，式中I为导线上的电流大小，r为某点距导线的距离，，赤道表面附近的地磁场约为。下列说法正确的是（ ）A．在导线的正下方，电流产生的磁场方向自南向北B．在导线正下方1.5m处，电流产生的磁感应强度大小约为13μTC．若考虑地磁场的影响，在导线的正上方1.5m处，磁场对人体是安全的D．若考虑地磁场的影响，在导线的正下方1.5m处，磁场对人体是安全的【答案】D【解析】A．根据右手螺旋定则可知，在导线的正下方，电流产生的磁场方向自北向南，故A错误；B．根据公式，在导线正下方1.5m处，电流产生的磁感应强度大小约为故B错误；C．若考虑地磁场的影响，在导线的正上方1.5m处，由于地磁场与导线产生的磁场方向相同，合场强大小为不安全，故C错误；D．若考虑地磁场的影响，在导线的正下方1.5m处，由于地磁场与导线产生的磁场方向相反，合场强大小为安全，故D正确。故选D。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8．空间有两平行的长直导线A、B，电流均为I，方向如图所示，经测量可得长直导线B所受的安培力大小为F；如果在空间平行地放置另一通电长直导线C\n，且三条导线正好是一正方体的三条棱，空间关系如图所示，经测量可得长直导线B所受的安培力大小为F；若在空间加一匀强磁场B0，使长直导线B所受的安培力为零。已知通有电流i的长直导线在距其r处产生的磁场的磁感应强度大小B=k（其中k为一常量），下列说法中正确的是（）A．长直导线C的电流大小为IB．长直导线A对C的安培力大小为FC．匀强磁场B0的大小等于导线A在B处产生的磁场的磁感应强度的大小D．匀强磁场B0的方向在水平面内且由A指向C【答案】BD【解析】A．放置导线C后，导线B受到的安培力大小为F，由平行四边形定则可知，导线B受到导线C的安培力大小为F，所以导线C中电流与导线A中电流大小相等，均为I，A项错误；B．根据B=kF=BIL得F∝B∝由于rAC=rAB所以==\n解得FAC==FB项正确；CD．由安培定则，可得A、C在B处的磁场方向分别为水平面内CB和BA方向，由矢量叠加可得匀强磁场B0的方向在水平面内由A指向C，大小为A在B处产生的磁场的磁感应强度大小的倍，C项错误，D项正确。故选BD。9．阿明有一个磁浮玩具，其原理是利用电磁铁产生磁性，让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来，其构造如图所示。若图中电源的电压固定，可变电阻为一可以随意改变电阻大小的装置，则下列叙述正确的是（ ）A．电路中的电源必须是交流电源B．电路中的a端点须连接直流电源的负极C．若增加环绕软铁的线圈匝数，可增加玩偶飘浮的最大高度D．若将可变电阻的电阻值调大，可减小玩偶飘浮的最大高度【答案】CD【解析】AB．当电磁铁上端为N极时，可使玩偶飘浮起来，由安培定则可知，a端应是电源的正极，AB项错；C．若增加环绕软铁的线圈匝数，电磁铁磁性增强，可增加玩偶飘浮的最大高度，C正确；D．若将可变电阻的阻值调大，线圈中电流减小，磁性减弱，玩偶飘浮的最大高度减小，D正确。故选CD。10．如图所示，在平面直角坐标系中，竖直向下，水平。在第一象限（空间足够大）存在垂直平面向外的磁场区域，磁感应强度沿y轴正方向不变，沿x轴正方向按照\n（且为已知常数）规律变化。一个质量为m、边长为L的正方形导线框，电阻为R，初始时一边与x轴重合，一边与y轴重合。将导线框以速度沿x轴正方向抛出，整个运动过程中导线框的两邻边分别平行两个坐标轴。从导线框开始运动到速度恰好竖直向下的过程中，导线框下落高度为h，重力加速度为g，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）A．导线框受到的安培力总是与运动方向相反B．导线框下落高度为h时的速度为C．整个过程中导线框中产生的热量为D．导线框速度恰好竖直向下时左边框的横坐标为【答案】BD【解析】A．根据右手定则可知，线框将产生顺时针方向的电流，根据左手定则可知左边框产生方向向右的安培力，右边框产生方向向左的安培力，上边框产生方向向下的安培力，下边框产生方向向上的安培力，再根据磁场的分布规律可知左边框产生的安培力小于右边框产生的安培力，上、下边框产生的安培力大小相等，可知导线框受到向左的安培力的作用，即沿x轴负方向的安培力作用，而不是与运动方向相反，故A错误；B．导线框在竖直方向所受安培力的合力为零，可知导线框在竖直方向做自由落体运动，下落高度为h时的速度满足运动学关系可得故B正确；C．当导线框速度恰好竖直向下时，说明导线框在水平方向速度减小为零，又导线框在竖直方向所受合力与重力大小相等，即导线框\n在竖直方向满足机械能守恒，所以下落过程中导线框中产生的热量大小等于水平方向动能的损失，大小为，故C错误；D．设导线框在时间t时的水平分速度大小为，水平位移为x，则在此时刻导线框产生感应电动势大小为导线框内的感应电流大小为所以导线框受到安培力的大小为又根据可得导线框速度恰好竖直向下时左边框的横坐标为故D正确。三、非选择题：共6小题，共54分，考生根据要求作答。11．如图所示，边长为100cm的正方形闭合线圈置于匀强磁场中，线圈ab、cd两边中点连线OO′的左右两侧分别存在方向相同、磁感应强度大小各为B1＝0.6T，B2＝0.40T的匀强磁场，若从上往下看，线圈逆时针方向转过37°时，穿过线圈的磁通量改变了多少？线圈从初始位置转过180°时，穿过线圈平面的磁通量改变了多少？\n【答案】－0.1Wb，－1.0Wb【解析】在原图位置，磁感线与线圈平面垂直，磁通量Φ1=B1×+B2×=0.6×Wb+0.4×Wb=0.5Wb线圈绕OO′轴逆时针转过37°后，磁通量Φ2=B1×cos37°+B2×cos37°=0.6××0.8Wb+0.4××0.8Wb=0.4Wb故线圈逆时针方向转过37°时，穿过线圈的磁通量改变量为ΔΦ=Φ2-Φ1＝0.4Wb-0.5Wb=-0.1Wb绕圈绕OO′轴逆时针转过180°时，规定穿过原线圈平面的磁通量为正，转过180°后，穿过线圈平面的磁通量为负，转过180°后的磁通量Φ3=-B1×-B2×=-0.5Wb初始位置转过180°时，穿过线圈平面的磁通量改变量为ΔΦ′=Φ3-Φ1=-0.5Wb-0.5Wb=-1.0Wb12．在如图所示的平面直角坐标系xoy中，第Ⅰ象限区域内有沿y轴正方向（竖直向上）的匀强电场，电场强度大小E0=50N/C；第Ⅳ象限区域内有一宽度d=0.2m、方向沿x轴正方向（水平向右）的匀强电场。质量m=0.1kg、带电荷量q=+1×10-2C的小球从y轴上P点以一定的初速度垂直y轴方向进入第Ⅰ象限后，从x轴上的A点进入第Ⅳ象限，并恰好沿直线通过该区域后从B点离开，已知P、A的坐标分别为（0，0.4m），（0.4m，0），取重力加速度g=10m/s2。求：(1)初速度v0的大小；(2)A、B两点间的电势差UAB；(3)小球经过B点时的速度大小。\n【答案】(1)1m/s；(2)5V；(3)【解析】(1)小球进入竖直方向的匀强电场后做类平抛运动，小球带正电，受到的电场力方向竖直向上，根据牛顿第二定律，加速度a=解得a=5m/s2根据平抛运动规律，小球沿水平方向做匀速运动，有xA=v0t竖直方向有yP=at2联立得v0=xA代入数据，解得v0=1m/s(2)设水平电场的电场强度大小为E，因未进入水平电场前，带电小球做类平抛运动，所以进入电场时竖直方向的速度vy=因为小球在水平电场区域恰好做直线运动，所以合外力的方向与速度方向在一条直线上，即速度方向与合外力的方向相同，有\n解得E=50N/C设小球在水平电场中运动的水平距离为l=根据电势差与电场强度的关系有UAB=El解得UAB=5V(3)设小球在B点的速度大小为v，对小球运动的全过程，由动能定理，有mv2-mv=mg（yP+d）+qUAB-qE0yP解得v=m/s13．科学技术是一把双刃剑。电磁波的应用也是这样。它在使人类的生活发生变化的同时也存在着副作用——电磁污染。频率超过的电磁波的强度足够大时就会对人体健康构成威胁。按照有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不得超过。若某小型无线通信装置的电磁辐射功率是1W，试探究分析在距离该通信装置多少米以外是符合规定的安全区域？（已知球面面积）【答案】【解析】设以通信装置为球心，半径为R的球面以外是符合规定的安全区域，则可得\n14．国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一、在探月任务中，“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波，该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来，反射波回到“玉兔二号”的时间差为。已知电磁波在月壤层中传播的波长为，求该月壤层的厚度d。【答案】【解析】电磁波的在土壤中传播速度满足根据题意可知解得土壤厚度为15．如图所示为发电机的原理图．发电机转子为一边长为0.3m的正方形线圈，处于B＝0.5T的匀强磁场中．(1)当线圈平面与磁场方向夹角为时，穿过线圈的磁通量是多少？(2)当线圈以ab边为轴沿顺时针方向转过的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量是多少？(3)当线圈以ab边为轴沿逆时针方向转过的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量是多少？【答案】(1)3.2×10－2Wb (2)6.4×10－2Wb (3)0【解析】(1)由Φ＝BS⊥得：Φ＝BSsin＝BL2sin45°＝×0.5×0.32Wb≈3.2×10－2Wb.(2)初状态时，\nΦ1＝BL2sin＝0.5×0.32×Wb≈3.2×10－2Wb末状态磁感线由反面穿入，正面穿出，如图则：Φ2＝－BL2sin≈－3.2×10－2Wb则ΔΦ1＝Φ2－Φ1＝(－3.2×10－2－3.2×10－2)Wb＝－6.4×10－2Wb只考虑其大小，磁通量的变化量大小为6.4×10－2Wb.(3)初状态与末状态时，穿出线圈的磁通量相同，都是从同一面穿入和穿出，如图，则：ΔΦ2＝0.16．某高速公路自动测速仪装置如图2甲所示，雷达向汽车驶来的方向发射不连续的电磁波，每次发射时间约为10－6s，相邻两次发射时间间隔为t，当雷达向汽车发射无线电波时，在显示屏上呈现出一个尖形波；在接收到反射回来的无线电波时，在荧光屏上呈现出第二个尖形波，根据两个波的距离，可以计算出汽车距雷达的距离，根据自动打下的纸带如图2所示，求出该汽车的车速，请根据给出的t1、t、t2、c求出汽车车速的表达式．【答案】【解析】电磁波在真空中传播的速度等于光速c第一次发射电磁波，知汽车距离雷达的距离为\n第二次发射电磁波，知汽车距离雷达的距离为汽车行驶的位移等于两次发射电磁波时汽车距离雷达的路程差，即则汽车的速度联立解得：
