第10讲 电磁感应与电磁波初步-2024年1月浙江省物理学业水平考试冲A计划

第10讲 电磁感应与电磁波初步 学习目录 考点一 磁场　磁感线 1 考点二 磁感应强度　磁通量 4 考点三 电磁感应现象及应用 6 考点四 电磁波的发现及应用 9 考点五 能量量子化 12 重点知识 考点一 磁场　磁感线 一、电和磁的联系 1．磁极：自然界中的磁体总是存在两个磁极。 2．磁极间的作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 3．电流的磁效应 (1)奥斯特实验：通电导线使小磁针偏转。 (2)实验结论：电流可以产生磁场——发现了电流的磁效应。 二、磁场 1．定义：磁体与磁体之间，磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用，都是通过磁场发生的。 2．基本性质：对放入其中的磁体或电流有力的作用。 三、磁感线 1．磁场的方向规定：小磁针静止时N极所指的方向。 2．磁感线：用来形象地描述磁场的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟这点磁场的方向一致。 3．磁感线的疏密表示磁场的强弱。 四、安培定则 1．直线电流的磁场：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向，如图甲所示。 2．环形电流的磁场：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁场的方向，如图乙所示。 3．通电螺线管的磁场：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟螺线管电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管轴线上磁场的方向，或拇指指向螺线管的N极，如图丙所示。 五、安培分子电流假说 1．分子电流假说：安培认为，在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流，即分子电流。分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。 2．分子电流假说意义：能够解释磁化以及退磁现象，解释磁现象的电本质。 考点击破 [例题1] （2021•浙江学业考试）如图所示是通电螺线管的磁感线分布图，下列说法正确的是（　　） A．管内外磁场都是匀强磁场 B．电流越大，内部的磁场越强 C．改变电流方向时磁场方向不变 D．磁场方向与电流方向的关系满足左手定则 [例题2] （2021•吴兴区校级学业考试）下面所述的几种相互作用中，不是通过磁场而产生的有（　　） A．两个静止电荷之间的相互作用 B．两根通电导线之间的相互作用 C．通电导线和磁体之间的相互作用 D．磁体与运动电荷之间的相互作用 [例题3] （2023•浙江模拟）如图所示是一个趣味实验中的“电磁小火车”，“小火车”是两端都吸有强磁铁的干电池，“轨道”是用裸铜线绕成的螺线管。将干电池与强磁铁组成的“小火车”放入螺线管内，就会沿螺线管运动。下列关于螺线管电流方向、强磁铁的磁极、“小火车”运动方向符合实际的是（　　） A． B． C． D． 考点二 磁感应强度　磁通量 一、磁感应强度 1．电流元：很短一段通电导线中的电流I与导线长度l的乘积Il。 2．控制变量法探究影响通电导线受力的因素 如图所示，三块相同的蹄形磁铁，并列放在桌上，直导线所在处的磁场认为是均匀的。 (1)保持长度不变，改变电流大小，观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大小。 (2)保持电流大小不变，改变磁场中导线长度，通过观察直导线摆动角度大小比较磁场力大小。 (3)实验结论：直导线与磁场垂直时，它受力大小既与导线的长度l成正比，又与导线中的电流I成正比。 3．磁感应强度的大小 在磁场中垂直于磁场方向放置的通电导线，所受的磁场力F跟电流I和导线长度l的乘积Il的比值叫磁感应强度。 4．公式：B＝。 5．单位：国际单位是特斯拉，简称特，国际符号是T,1 T＝1。 二、匀强磁场 1．定义：各点的磁感应强度的大小相等、方向相同的磁场。 2．磁感线特点：间隔相等的平行直线。 三、磁通量 1．定义：匀强磁场中磁感应强度和与磁场方向垂直的平面面积S的乘积，即Φ＝BS。 2．拓展：磁场B与研究的平面不垂直时，这个面在垂直于磁场B方向的投影面积S′与B的乘积表示磁通量。 3．单位：国际单位制是韦伯，简称韦，符号是Wb,1 Wb＝1 T·m2。 4．引申：B＝，表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量，因此磁感应强度B又叫磁通密度。 考点击破 [例题4] （2022•浙江学业考试）关于磁场的性质，说法正确的是（　　） A．根据，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL成反比 B．磁感应强度B是矢量，方向与该处电流元受力的方向相同 C．将一段电流元沿不同路径从磁场中A点移动到B点，该电流元所受安培力做功相同 D．磁场中某点磁感应强度为零，电流在该处一定不受安培力 [例题5] （2021•吴兴区校级学业考试）关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（　　） A．磁感线总是从N极出发，止于S极 B．通电导线在某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零 C．