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专题13电磁感应与电磁波初步
1.理解磁感应强度的概念,知道磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量.
2.知道能量子的概念,知道普朗克常量.
3.了解能级的概念.
4.理解多用电表欧姆挡的工作原理,并会进行有关计算.
5.知道电磁波谱中各种电磁波的排列顺序,了解各种电磁波的应用,了解电磁波的能量.学习目标
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热辐射 能量子
1.普朗克的能量子概念
(1)能量子:普朗克认为微观世界中带电粒子的能量是不连续的,只能是某一最小能量值的整数倍,当带电粒子辐射或吸收能量时,也只能以这个最小能量值为单位一份一份地吸收或辐射,这样的一份最小能量值ε叫作能量子,ε=hν,其中h叫作普朗克常量,实验测得h=6.63×10-34 J·s,ν为电磁波的频率.
(2)能量的量子化:在微观世界中能量不能连续变化,只能取分立值,这种现象叫作能量的量子化.量子化的基本特征就是在某一范围内取值是不连续的,即相邻两个值之间有一定距离.
2.爱因斯坦的光子说
光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的,而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的,这些能量子被称为光量子,简称光子.频率为ν的光子的能量为ε=hν.
感应电流的产生条件
当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中就产生感应电流.
磁感线
1.磁场的方向:物理学规定,在磁场中的某一点,小磁针静止时N极所指方向就是这一点的磁场方向.
2.磁感线:在磁场中画出的一些有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致,这样的曲线就叫作磁感线.
①磁感线的疏密表示磁场的强弱.磁场强的地方,磁感线较密;磁场弱的地方,磁感线较疏.
②磁感线某点的切线方向表示该点磁场的方向.
闭合电路动态问题的分析方法
1.程序法
(1)分析电路,明确各部分电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象;
(2)由局部电阻变化判断总电阻的变化;
(3)由I=判断总电流的变化;
2.结论法——“并同串反”
“并同”:是指某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大;某一电阻减小时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小.
“串反”:是指某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小;某一电阻减小时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大.
1.根据安培定则,对如图所示的通电直导线周围的磁场说法正确的是( )专项训练
A.顺着电流方向看,其磁感线是一系列同心圆
B.顺着电流方向看,其磁感线是一系列抛物线
C.逆着电流方向看,其磁感线是一系列椭圆
D.逆着电流方向看,其磁感线是一系列双曲线
【答案】A
【解析】根据安培定则判断通电直导线周围磁场方向与电流方向的关系的方法:用右手握住直导线,大拇指指向电流方向,四指弯曲的方向为磁场方向。所以直线电流产生的磁场磁感线是以导线为圆心排列的一系列同心圆。
故选A。
2.电磁辐射是一种复合的电磁波,以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量。人体生命活动包含一系列的生物电活动,这些生物电对环境的电磁波非常敏感,因此,电磁辐射可以对人体造成影响和损害。《环境电磁波卫生标准》等法规规定:当电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不超过时,对人体没有任何影响。某ZZZ办公区域内采用如图所示的无线路由器,若它的电磁辐射功率是,则人体与该装置的安全距离至少为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设人体与该装置的安全距离至少为x,则
解得
x≈2.0m
故选B。
3.将一根长为的直导线,垂直于磁场方向放在匀强磁场中的处,通以电流时,它受到的磁场力为,现将该通电导线从磁场中撤走,则处的磁感应强度为( )
A.0 B. C. D.
【答案】D
【解析】根据磁感强度的定义式
代入数据可得磁感强度的大小
该定义为比值定义,磁感强度大小与通电导线无关,因此撤走通电导线,处的磁感应强度仍为10T。
故选D。
4.关于磁感线下列说法中正确的( )
A.磁感线是磁场中的一种物质 B.磁感线是不闭合的
C.磁感线是由磁体发射出来的 D.磁感线是有方向的
【答案】D
【解析】AC.磁感线是人们为了方便研究磁场,人为假想来的,并不是真实存在的物质,故AC错误;
BD.磁感线在磁体外部是从磁体的N极出发,回到S极,磁体内部从S极回到N极,是一条闭合的有方向的曲线,故B错误,D正确。
故选D。
5.普朗克常量,光速为c,电子质量为,则在国际单位制下的单位是( )
A. B.m C. D.
【答案】B
【解析】根据可得它们的单位为:
故选B。
6.2020年12月15日,被誉为“五姑娘”的嫦娥五号携带2kg月壤顺利降落在内蒙古四子王旗,是我国探月