专题06 电磁现象与电磁波（考点清单）-2024-2025学年高二物理上学期期中考点大串讲（粤教版2019）

专题06 电磁现象与电磁波 ·考点清单· 清单01　磁现象与磁场 1.磁场 ①磁相互作用：磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间，都存在着 ，统称为磁相互作用。 ②磁相互作用是通过另一种媒介 发生的，磁场是客观存在的物质，磁体和电流周围都存在 ，磁场对置于其中的磁体或电流施加 。 2.磁感线 定义：用来形象地描述磁场的一些曲线，使曲线上每一点的______方向都跟该点磁场的方向______，这样的曲线就叫作______。 特点： ①磁场中的任何一条磁感线都是 曲线。在磁体或通电螺线管的外部，磁感线从 出发回到 ，在内部的磁感线由 指向 ，形成 的曲线。 ②磁感线可以描述磁场的强弱，磁感线较_____，表示磁场较_____。 ③磁感线不是真实存在的，是______的一种曲线。 3.安培分子电流假说 ①分子电流假说：在原子、分子等物质微粒内部都存在一种 ——分子电流，分子电流使每个物质分子都成为一个微小的 。 ②安培的假说能很好地解释 和 。 4、地磁场 ①地磁场：地球由于本身具有磁性而在周围形成的磁场叫做地磁场。地球磁体的N极位于地理 ，地球磁体的S极位于地理 。 ②磁偏角：地磁极与 并不重合，它们之间的夹角被称为 。 ·即时训练· 【练习1】以下说法中正确的是 (　　) A．磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的 B．电流与电流间的相互作用是通过电场产生的 C．磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的 D．磁场和电场是同一种物质 【解题要点】 作为一种特殊的物质——场，电场与磁场有相同点也有不同点，不要认为电场与磁场是同一种物质。不要把电流与电流之间的相互作用误理解为电荷与电荷之间的相互作用。　 【练习2】弹簧测力计下挂一条形磁铁，其N极一端位于一通电螺线管的正上方，如图所示，下列说法正确的是 (　　) A．若a接电源正极，b接负极，弹簧测力计示数不变 B．若a接电源正极，b接负极，弹簧测力计示数增大 C．若b接电源正极，a接负极，弹簧测力计示数减小 D．若b接电源正极，a接负极，弹簧测力计示数增大 【解题要点】 环形电流的等效磁场 (1)环形电流的磁场与小磁针的相同，应用安培定则时，拇指所指的方向应该是环内磁场的方向，也是等效小磁针N极的方向。 (2)通电螺线管的磁场相当于条形磁铁，其外部的磁感线是由N极指向S极；内部是由S极指向N极。 清单02　磁感应强度 1.磁感应强度及方向 ①磁感应强度的物理意义：描述磁场 和 的物理量。 ②小磁针静止时 所指的方向就是该点磁感应强度的方向，简称为 方向。 2.磁感应强度的大小 ①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 ，观察通电导线 大小来比较磁场力大小。 (2)保持电流大小不变，改变磁场中 ，通过观察通电导线摆动幅度大小比较磁场力大小。 (3)实验结论：当通电导线与磁场方向垂直时，它在同一磁场中所受磁场作用力F的大小，与 和 的乘积成正比。 ②磁感应强度的大小 当通电导线与磁场垂直时，通电导线所受磁场的作用力F跟电流I和导线长度L的 之比称为 。 ③公式：B＝。 ④单位：国际单位是特斯拉，简称特，国际符号是T,1 T＝1。 3.匀强磁场 ①匀强磁场：匀强磁场中某一区域内磁感应强度的 和 处处相同，则该区域的磁场叫匀强磁场。 ②磁感线特点：匀强磁场的磁感线是一些间隔 的 。两平行异名磁极之间的磁场、通电螺线管内中间部分的磁场都可认为是匀强磁场。 4.磁通量 ①定义：匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面， 和与面积S的乘积，即 。 ②单位：国际单位制是韦伯，简称韦，符号是Wb,1 Wb＝1 T·m2。 ③磁通密度：B＝，表示磁感应强度在数值上等于垂直磁感应强度的 的磁通量 ·即时训练· 【练习1】(多选)关于磁感应强度B，下列说法正确的是（　　） A．一小段通电直导线放在磁感应强度为零处，它所受磁场力一定为零 B．由知，一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零 C．磁感应强度的方向，就是小磁针静止时N极所指的方向 D．磁感应强度的方向，就是一小段通电导线在该处受磁场力的方向 【解题要点】 正确理解比值定义法 1.定义B＝是比值定义法，这种定义物理量的方法实质就是一种测量方法，被测量点的磁感应强度与测量方法无关。 2.定义a＝、E＝也是比值定义法，被测量的物理量也与测量方法无关，不是由定义式中的两个物理量决定的。 【练习2】如图所示，有一个垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝0.8 T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为10 cm。现在在纸面内先后放上圆线圈A、B和C(图中未画出)，圆心均在O处，A线圈的半径为1 cm，共10匝；B线圈的半径为2 cm，只有1匝；C线圈的半径为0.5 cm，只有1匝。 (1)在磁感应强度B减为0.4 T的过程中，A和B线圈中的磁通量改变了多少？ (2)在磁场方向转过30°角的过程中，C线圈中的磁通量改变了多少？ 【解题要点】 磁通量大小的分析与判断 1．定量计算 通过公式Φ＝BS来定量计算，计算磁通量时应注意的问题： （1）明确磁场是否为匀强磁场，知道磁感应强度的大小。 （2）平面的面积S应为磁感线通过的有效面积。当平面S与磁场方向不垂直时，应明确所研究的平面与磁感应强度方向的夹角，准确找出垂直面积。 （3）线圈的磁通量及其变化与线圈匝数无关，即磁通量的大小不受线圈匝数的影响。 2．定性判断 磁通量是指穿过线圈面积的磁感线的“净条数”，当有不同方向的磁场同时穿过同一面积时，此时的磁通量为各磁场穿过该面磁通量的代数和。 清单03　磁感应现象 1.电磁感应现象的发现 ①电磁感应 法拉第把他发现的磁生电的现象叫作 ，产生的电流叫 。 ②发现电磁感应现象的意义 （1）使人们对电与磁内在联系的认识更加完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。 （2）使人们找到了磁生电的条件，开辟了人类的电气化时代。 2.产生感应电流的条件 ①探究导体棒在磁场中运动是否产生电流(如图所示)： 实验操作 实验现象(有无电流) 实验结论 导体棒平行磁感线运动 闭合回路包围的面积 时，回路中有感应电流；包围的面积 时，回路中无感应电流 导体棒切割磁感线运动 ②探究磁铁在通电螺线管中运动是否产生电流(如图所示)： 实验操作 实验现象(有无电流) 实验结论 N(或S)极插入线圈 线圈中的磁场 时，线圈中有感应电流；线圈中的磁场 时，线圈中无感应电流 N(或S)极停在线圈中 N(或S)极从线圈中抽出 ③模拟法拉第的实验(如图所示)： 实验操作 实验现象(线圈B中有无电流) 实验结论 开关闭合瞬间 （有） 线圈B中磁场变化时，线圈B中有感应电流；线圈B中磁场不变时，线圈B中无感应电流 开关断开瞬间 （有） 开关保持闭合，滑动变阻器滑片不动 （无） 开关保持闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片 （有） ④感应电流产生的条件：只要穿过闭合回路的 （磁通量）发生变化，闭合回路中就有感应电流产生。 3.电磁感应的应用 ①汽车防抱死制动系统(ABS) （1）ABS系统的作用：为了防止汽车紧急制动时，因车轮被抱死，从而发生侧滑。 （2）ABS系统的组成：由轮速传感器、电子控制模块和电磁阀组成。其中轮速传感器是利用电磁感应现象测量车轮转速的。 ②无线充电技术：又称为非接触式感应充电，是利用供电设备直接将电能传送给用电器的技术。具有安全、耐用、方便等特点，还可应用于生物医疗。 ·即时训练· 【练习1】如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁N极附近下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ，在这个过程中，线圈中的磁通量 (　　) A．是增加的 B．是减少的 C．先增加，后减少 D．先减少，后增加 【解题要点】 由公式Φ＝BSsin θ(θ为线圈与磁感线的夹角)，可以看出Φ的变化是由B、S或θ的变化引起的，因此在求磁通量的变化时要先弄清Φ的变化是由哪一个量的变化引起的，然后根据此量的变化情况分析磁通量的变化情况。 【练习2】如图所示，矩形线框abcd由静止开始运动，若要使线框中产生感应电流且磁通量逐渐变大，则线框的运动情况应该是 (　　) A．向右平动(ad边还没有进入磁场) B．向上平动(ab边还没有离开磁场) C．以bc边为轴转动(ad边还没有转入磁场) D．以ab边为轴转动(转角不超过90°) 【解题要点】 判断产生感应电流的条件应注意的问题 (1)磁通量发生变化，但回路没闭合，不产生感应电流。 (2)闭合回路切割磁感线，但磁通量没变，不产生感应电流。 (3)初、末位置磁通量相同，但过程中闭合回路磁通量有变化，产生感应电流。 (4)线圈有正反两面，磁感线穿过的方向不同，磁通量发生变化，产生感应电流。 总之，不论什么情况，只要满足同时电路闭合和磁通量发生变化这两个条件，就必然产生感应电流；反过来说，只要产生了感应电流，那么电路一定是闭合的，穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。 清单04　电磁波及其应用 1.电磁场与电磁波 英国物理学家麦克斯韦在研究了法拉第电磁感应现象之后，提出了电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场，称为电磁场。变化的电磁场在空间中的传播形成了电磁波。 2、电磁场的物质性 ①电磁场可以使电荷移动，即可以对电荷做功，这说明电磁场具有能量。 ②俄国物理学家列别捷夫测量出光对被照射物体有压力，用实验证明了由电磁场理论预言的光压。这表明电磁场具有与其他物质相互作用的属性。 ③电磁场虽然没有静止质量，但爱因斯坦提出的质能关系，揭示出电磁场具有能量而具有运动质量。光压现象也说明了磁场是有质量的，因为有质量的物质才能对其他物体表现出压力作用。 3.电磁波的技术应用 ①电视广播：利用电磁波将电视信号先传送给地球同步卫星，然后由通信卫星将信号转发回地面，大大增加了信号的覆盖面积。 ②雷达：雷达是利用电磁波进行测距、定位的仪器，主要由发射机、接收机和显示器等部分组成。 ③移动电话：无线电话、无线对讲机、移动电话均是通过电磁波实现信号的发射与接收的。每台手机都是一个小型电磁波发射台，将用户的声音或数字信息转变为高频信号发射到空中，同时它又相当于一个收音机，捕捉空中的电磁波，使用户接收到对方发射来的信息。 ·即时训练· 【练习1】(多选)按照麦克斯韦电磁场理论，以下说法中正确的是(　　) A．恒定的电场周围产生恒定的磁场，恒定的磁场周围产生恒定的电场 B．变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场 C．均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场 D．均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场 【解题要点】 均匀变化的电场磁场产生恒定的磁场电场，不均匀变化的电场磁场产生变化的磁场电场，周期性变化的电场磁场产生同频率的周期性变化的磁场电场。 清单05　量子化现象 1.光是一种电磁波 光与电磁波的物理本质是一致的，光是一种电磁波，它通过电场和磁场的相互激发可以在真空中传播。物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在，并且证明了电磁波和光一样具有反射、折射、干涉等性质。 2.能量子假说 ①能量子 能量的发射和吸收不是连续的，只能是一份一份的进行。这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。 ②能量子公式 ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为普朗克常量。h＝6.626×10－34 J·s.(一般取h＝6.63×10－34 J·s) 3.光子假说 ①光电效应定义 光照射在金属上时，有时会有电子从金属表面逸出的现象。 ②光电子 光电效应中逸出来的电子。 ③光电效应的实验规律 用不同频率的光去照射阴极时，发现光的频率越高，光电子动能越大，频率低于某一数值时，不论光的强度多大，都不能产生光电子。 ④爱因斯坦的光子说 （1）内容 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，频率为ν的光的能量子为hν，这些能量子称为光子。 （2）光子能量 公式为ε＝hν，其中ν指光的频率。 （3）解释：光照射到金属表面上时，能量为hν的光子被电子所吸收，电子把这些能量中的一部分用来脱离金属表面，另一部分是电子离开金属表面时的动能。如果光子的能量大于电子脱离金属表面所需的能量，则电子脱离金属表面产生光电子，且光的强度越大，光电子越多，否则无论光的强度多大，都无法产生光电子。 4.光的波粒二象性 ①光即具有波动性又具有粒子性的性质称为光的波粒二象性。 ②概率波：概率大的地方落下的光子多，形成亮纹；概率小的地方落下的光子少，形成暗纹。 5.原子结构的玻尔理论 ①玻尔原子理论的基本假设：电子轨道半径量子化，电子只能在某些特定的轨道上运动，电子在不同轨道上具有不同的能量，这些量子化的能量值称为能级，只有当电子在不同轨道之间跃迁时，才辐射光子。 ②局限性：成功的解释了氢原子的稳定性和氢原子光谱的分立特征，但是这一理论没有彻底摆脱经典物理学理论的束缚。 ·即时训练· 【练习1】某单色光照射某金属时不能产生光电效应，则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是(　　) A．延长光照时间 B．增大光的强度 C．换用频率较高的光照射 D．换用频率较低的光照射 【解题要点】 关于光电效应的两点提醒 1. 发生光电效应时需满足：照射光的光子的能量ε＞W0。 2. 光电子的最大初动能只与照射光的频率及金属的逸出功有关，而与照射光的强弱无关，强度大小决定了逸出光电子的数目多少。 【练习2】(多选)对光的认识，下列说法中正确的是(　　) A．个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性 B．光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间的相互作用引起的 C．光表现出波动性时，就不具有粒子性了；光表现出粒子性时，就不具有波动性了 D．光的波粒二象性应理解为：在某种场合下光的波动性表现明显，在另外某种场合下，光的粒子性表现明显 【解题要点】 （1）光既有波动性又有粒子性，二者是统一的。 （2）光表现为波动性，只是光的波动性显著，粒子性不显著而已。 （3）光表现为粒子性，只是光的粒子性显著，波动性不显著而已。 【练习3】(多选)根据玻尔理论，以下说法正确的是(　　) A．电子绕核运动有加速度，就要向外辐射电磁波 B．处于定态的原子，其电子做变速运动，但它并不向外辐射能量 C．原子内电子的可能轨道是不连续的 D．原子能级跃迁时，辐射或吸收光子的能量取决于两个轨道的能量差 【解题要点】 解决玻尔原子模型问题的两个关键 1. 电子绕核做圆周运动时，不向外辐射能量。 2. 原子辐射的能量与电子绕核运动无关，只由跃迁前后的两个能级差决定。 ·实战演练· 1．关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是（　　） A．磁场的方向就是放在该点的一小段通电直导线电流的方向 B．在磁场强的地方磁感线较密 C．沿磁感线方向，磁场逐渐减弱 D．磁感线是磁场中真实存在的一些曲线，可以通过实验来模拟 2．下列关于电场线和磁感线的说法中正确的是（　　） A．电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线 B．电场线和磁感线都是闭合曲线 C．任意两条磁感线不相交，两条电场线也不相交 D．电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越小 3.如图所示，当开关闭合后，小磁针在通电导线的磁场中指向正确的是 （　　） A． B． C． D． 4．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。结合上述材料，下列说法正确的是（　　） A．地磁场的磁感线不闭合 B．地理南、北极与地磁场的南、北极重合 C．地磁南极在地理北极附近 D．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 5．(多选)有关磁场强度的物理概念，下列说法中错误的是（　　） A．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量 B．磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关 C．磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关 D．磁感应强度的方向跟放入磁场中电流所受的磁场力方向相同 6.如图所示是三根平行通电直导线的截面图，它们的电流强度大小均为I，且。已知通电长直导线周围的磁感应强度大小与电流成正比、与该点到通电长直导线的距离成反比，即，则O点的磁感应强度的大小为（   ） A． B． C． D． 7．下列说法正确的是（　　） A．线圈面积大，穿过线圈的磁通量不一定大 B．磁感应强度大，穿过线圈的磁通量一定大 C．穿过线圈的磁通量为零时，磁感应强度一定为零 D．磁通量的变化一定是由于磁感应强度的变化产生的 8．如图所示，、两同心圆线圈的匝数分别为匝和匝，线圈半径分别为和。分布着磁感应强度大小为的匀强磁场的圆形区域的边缘恰好与线圈重合，则下列说法正确的是（　　） A．穿过、两线圈磁通量相同 B．穿过线圈的磁通量比的大 C．穿过线圈的磁通量比的大 D．因为不知道匝数和的大小关系，所以无法比较穿过、两线圈的磁通量大小 9．如图所示，矩形线圈abcd与有界的匀强磁场垂直，线圈的一半在磁场内，已知线圈的面积为2S，磁场的磁感应强度为B，规定图示位置穿过线圈的磁通量为正，以下说法正确的是（　　） A．在图示位置时穿过线圈的磁通量为 B．线圈以ab为轴转过时穿过线圈的磁通量为BS C．线圈以ab为轴转过时穿过线圈的磁通量为 D．线圈以cd为轴转过时穿过线圈的磁通量为 10．如图所示，我国的探月卫星在进入地月转移轨道时，由于卫星姿势的改变，卫星中一边长为的正方形导线框由水平方向转至竖直方向，此处磁场磁感应强度，方向如图所示，则下列说法正确的是(，)（    ） A．在水平位置时，穿过线框的磁通量的大小为 B．在竖直位置时，穿过线框的磁通量的大小为 C．该过程中穿过线框的磁通量的变化量的大小是 D．该过程中穿过线框的磁通量的变化量的大小是 11．如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。当时，磁感应强度大小为，此时MN到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为L的正方形。为使MN棒中不产生感应电流，则： (1)时MDEN构成回路的磁通量。 (2)从开始，磁感应强度B与t应满足的关系式。 12.如图所示，通电螺线管水平固定，OO′为其轴线，a、b、c三点在该轴线上，在这三点处各放一个完全相同的小圆环，且各圆环平面垂直于OO′轴。则关于这三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系，下列判断正确的是 ( ) A．Ba＝Bb＝Bc，Φa＝Φb＝Φc B．Ba＞Bb＞Bc，Φa＜Φb＜Φc C．Ba＞Bb＞Bc，Φa＞Φb＞Φc D．Ba＞Bb＞Bc，Φa＝Φb＝Φc 13.如图所示，矩形线框在磁场中做各种运动，能够产生感应电流的是(　　) A　　　　B　　　　C　　　 D 14．如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路。在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是(　　) A．线圈不动，磁铁插入线圈 B．线圈不动，磁铁从线圈中拔出 C．磁铁不动，线圈上、下移动 D．磁铁插在线圈内不动 15．下列情况中不能产生感应电流的是(　　) 甲　　　　　　　　乙 丙 A．在甲图中导体AB在垂直于磁感线方向运动 B．在乙图中，条形磁铁插入和离开磁场的过程 C．在乙图中，磁铁静止在线圈中 D．在丙图中，打开和闭合开关的时候 16．如图甲所示为法拉第在研究电磁感应时用过的线圈，其工作原理如图乙所示，则实验中不会使电流表指针发生偏转的是(　　) 甲　　　　　　　　　　乙 A．保持开关闭合　 B．开关闭合瞬间 C．开关断开瞬间 D．移动变阻器滑片 17．(多选)在如图所示的电路中，当开关S闭合后，为使灵敏电流计的指针偏转，下列措施可行的是(　　) A．将A线圈向左靠近B线圈 B．将开关S突然断开 C．保持右边电路电流不变 D．将滑动变阻器的阻值调小 18．(多选)下列关于电磁场理论的说法，正确的有(　　) A．电场会产生磁场 B．磁场会产生电场 C．周期性变化的电场产生周期性变化的磁场 D．周期性变化的磁场产生周期性变化的电场 19．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是(　　) A．电场和磁场总是相互联系的，它们统称为电磁波 B．电磁场由发生的区域向远处的传播就是电磁波 C．电磁波传播的速度总是3×108 m/s D．电磁波是一种物质，因而只可以在物质中传播 20．(多选)关于电磁波，下列说法中正确的是(　　) A．电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播 B．电磁波必须依靠介质来传播 C．电磁波在真空中传播时，频率和波长的乘积是一个恒量 D．振荡电路发射电磁波的过程也是向外辐射能量的过程 21．预言了电磁波的存在，而且还揭示了电、磁、光现象在本质上是统一的物理学家是（　　） A．洛伦兹 B．赫兹 C．法拉第 D．麦克斯韦 22．原子光谱的发现说明（    ） A．原子的能量是连续的 B．原子的能量是量子化的 C．只有氢原子的能量是量子化的 D．所有物质的能量都是连续的 23．(多选)下列关于光电效应的叙述正确的是（    ） A．光电效应是指照射到金属表面的光能使金属中的电子从表面逸出的现象 B．光电效应存在截止频率 C．照射光光强太小时不可能发生光电效应 D．光电效应几乎是瞬时发生的 24．(多选)物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，在光屏处放上照相底片，若减小入射光的强度，使光子只能一个一个地通过狭缝。实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只能出现一些如图甲所示不规则的点子；如果曝光时间足够长，底片上就会出现如图丙所示规则的干涉条纹。对于这个实验结果的认识正确的是（　　） A．曝光时间不长时，光的能量太小，底片上的条纹看不清楚，故出现不规则的点 B．单个光子的运动没有确定的轨道 C．干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方 D．只有光子具有波粒二象性，微观粒子不具有波粒二象性 25．(多选)1900年德国物理学家普朗克在研究黑体辐射时提出了一个大胆的假说，即能量子假说，下列说法属于能量子假说内容的是（　　） A．物质发射（或吸收）能量时，能量不是连续的，而是一份一份进行的 B．能量子假说中将每一份能量单位，称为“能量子” C．能量子假说中的能量子的能量ε=hν，ν为带电微粒的振动频率，h为普朗克常量 D．能量子假说认为能量是连续的，是不可分割的 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题06 电磁现象与电磁波 ·考点清单· 清单01　磁现象与磁场 1.磁场 ①磁相互作用：磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间，都存在着 （相互作用），统称为磁相互作用。 ②磁相互作用是通过另一种媒介 （磁场）发生的，磁场是客观存在的物质，磁体和电流周围都存在 （磁场），磁场对置于其中的磁体或电流施加 （作用力）。 2.磁感线 定义：用来形象地描述磁场的一些曲线，使曲线上每一点的______（切线）方向都跟该点磁场的方向______（一致），这样的曲线就叫作______（磁感线）。 特点： ①磁场中的任何一条磁感线都是 (闭合)曲线。在磁体或通电螺线管的外部，磁感线从 （N极）出发回到 (S极)，在内部的磁感线由 (S极)指向 （N极），形成 （闭合）的曲线。 ②磁感线可以描述磁场的强弱，磁感线较_____（密），表示磁场较_____（强）。 ③磁感线不是真实存在的，是______（假想）的一种曲线。 3.安培分子电流假说 ①分子电流假说：在原子、分子等物质微粒内部都存在一种 （环形电流）——分子电流，分子电流使每个物质分子都成为一个微小的 （磁体）。 ②安培的假说能很好地解释 （磁化）和 （退磁）。 4、地磁场 ①地磁场：地球由于本身具有磁性而在周围形成的磁场叫做地磁场。地球磁体的N极位于地理 （南极附近），地球磁体的S极位于地理 （北极附近）。 ②磁偏角：地磁极与 （地理极）并不重合，它们之间的夹角被称为 （磁偏角）。 ·即时训练· 【练习1】以下说法中正确的是 (　　) A．磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的 B．电流与电流间的相互作用是通过电场产生的 C．磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的 D．磁场和电场是同一种物质 【答案】A 【详解】电流能产生磁场，在电流的周围就有磁场的存在。不论是磁极与磁极间、电流与电流间还是磁极与电流间，都有相互作用的磁场力。磁场是一种特殊物质，它的基本特点是对放入磁场中的磁极、电流有磁场力的作用；而电场是电荷周围存在的一种特殊物质，其最基本的性质是对放入电场中的电荷有静电力的作用，但它不会对放入电场中的磁极产生力的作用，因此，磁场和电场是两种不同的物质，各自具有其本身的特点。综上所述，A正确，B、C、D均错误。 【解题要点】 作为一种特殊的物质——场，电场与磁场有相同点也有不同点，不要认为电场与磁场是同一种物质。不要把电流与电流之间的相互作用误理解为电荷与电荷之间的相互作用。　 【练习2】弹簧测力计下挂一条形磁铁，其N极一端位于一通电螺线管的正上方，如图所示，下列说法正确的是 (　　) A．若a接电源正极，b接负极，弹簧测力计示数不变 B．若a接电源正极，b接负极，弹簧测力计示数增大 C．若b接电源正极，a接负极，弹簧测力计示数减小 D．若b接电源正极，a接负极，弹簧测力计示数增大 【答案】D 【详解】若a接电源正极，b接负极，螺线管中电流俯视沿逆时针方向，由安培定则判断螺线管的上端相当于条形磁铁的N极，故磁铁受到螺线管对它向上的斥力作用，弹簧测力计示数减小，A、B错误；若b接电源正极，a接负极，由安培定则判断螺线管的上端相当于条形磁铁的S极，磁铁受到螺线管对它向下的引力作用，弹簧测力计示数变大，故C错误，D正确。 【解题要点】 环形电流的等效磁场 (1)环形电流的磁场与小磁针的相同，应用安培定则时，拇指所指的方向应该是环内磁场的方向，也是等效小磁针N极的方向。 (2)通电螺线管的磁场相当于条形磁铁，其外部的磁感线是由N极指向S极；内部是由S极指向N极。 清单02　磁感应强度 1.磁感应强度及方向 ①磁感应强度的物理意义：描述磁场 （强弱）和 （方向）的物理量。 ②小磁针静止时 （N极）所指的方向就是该点磁感应强度的方向，简称为 （磁场）方向。 2.磁感应强度的大小 ①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），观察通电导线 （摆动幅度）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），通过观察通电导线摆动幅度大小比较磁场力大小。 (3)实验结论：当通电导线与磁场方向垂直时，它在同一磁场中所受磁场作用力F的大小，与 （电流I）和 （导线长度L）的乘积成正比。 ②磁感应强度的大小 当通电导线与磁场垂直时，通电导线所受磁场的作用力F跟电流I和导线长度L的 （乘积IL）之比称为 （磁感应强度）。 ③公式：B＝。 ④单位：国际单位是特斯拉，简称特，国际符号是T,1 T＝1。 3.匀强磁场 ①匀强磁场：匀强磁场中某一区域内磁感应强度的 （大小）和 （方向）处处相同，则该区域的磁场叫匀强磁场。 ②磁感线特点：匀强磁场的磁感线是一些间隔 （相同）的 （平行直线）。两平行异名磁极之间的磁场、通电螺线管内中间部分的磁场都可认为是匀强磁场。 4.磁通量 ①定义：匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面， （磁感应强度B）和与面积S的乘积，即 （Φ＝BS）。 ②单位：国际单位制是韦伯，简称韦，符号是Wb,1 Wb＝1 T·m2。 ③磁通密度：B＝，表示磁感应强度在数值上等于垂直磁感应强度的 （单位面积上）的磁通量 ·即时训练· 【练习1】(多选)关于磁感应强度B，下列说法正确的是（　　） A．一小段通电直导线放在磁感应强度为零处，它所受磁场力一定为零 B．由知，一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零 C．磁感应强度的方向，就是小磁针静止时N极所指的方向 D．磁感应强度的方向，就是一小段通电导线在该处受磁场力的方向 【答案】AC 【详解】A．由知，一小段通电直导线放在磁感应强度为零处，它所受磁场力一定为零，故A正确； B．一小段通电导线在某处不受磁场力，可能是导线与磁场平行，而该处的磁感应强度不一定为零，故B错误； C．磁感应强度的方向就是小磁针静止时N极所指的方向，故C正确； D．磁感应强度的方向，与一小段通电导线在该处受磁场力的方向垂直，故D错误。 故选AC。 【解题要点】 正确理解比值定义法 1.定义B＝是比值定义法，这种定义物理量的方法实质就是一种测量方法，被测量点的磁感应强度与测量方法无关。 2.定义a＝、E＝也是比值定义法，被测量的物理量也与测量方法无关，不是由定义式中的两个物理量决定的。 【练习2】如图所示，有一个垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝0.8 T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为10 cm。现在在纸面内先后放上圆线圈A、B和C(图中未画出)，圆心均在O处，A线圈的半径为1 cm，共10匝；B线圈的半径为2 cm，只有1匝；C线圈的半径为0.5 cm，只有1匝。 (1)在磁感应强度B减为0.4 T的过程中，A和B线圈中的磁通量改变了多少？ (2)在磁场方向转过30°角的过程中，C线圈中的磁通量改变了多少？ 【答案】　(1)1.256×10－4 Wb　 5.024×10－4 Wb (2)8.4×10－6 Wb 【详解】　(1)对A线圈，有Φ1＝B1πrA2，Φ2＝B2πrA2，故A线圈的磁通量的改变量为 ΦA＝|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×10－4 Wb＝1.256×10－4 Wb，B线圈的磁通量的改变量为 ΦB＝(0.8－0.4)×3.14×(2×10－2)2 Wb＝5.024×10－4 Wb。 (2)对C线圈，Φ1＝BπrC2；磁场方向转过30°角，线圈在垂直于磁场方向的投影面积为πrC2cos 30°，则Φ2＝BπrC2cos 30°，故磁通量的改变量为ΔΦC＝BπrC2(1－cos 30°)＝0.8×3.14×(5×10－3)2×(1－0.866)Wb＝8.4×10－6 Wb。 【解题要点】 磁通量大小的分析与判断 1．定量计算 通过公式Φ＝BS来定量计算，计算磁通量时应注意的问题： （1）明确磁场是否为匀强磁场，知道磁感应强度的大小。 （2）平面的面积S应为磁感线通过的有效面积。当平面S与磁场方向不垂直时，应明确所研究的平面与磁感应强度方向的夹角，准确找出垂直面积。 （3）线圈的磁通量及其变化与线圈匝数无关，即磁通量的大小不受线圈匝数的影响。 2．定性判断 磁通量是指穿过线圈面积的磁感线的“净条数”，当有不同方向的磁场同时穿过同一面积时，此时的磁通量为各磁场穿过该面磁通量的代数和。 清单03　磁感应现象 1.电磁感应现象的发现 ①电磁感应 法拉第把他发现的磁生电的现象叫作 （电磁感应现象），产生的电流叫 （感应电流）。 ②发现电磁感应现象的意义 （1）使人们对电与磁内在联系的认识更加完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。 （2）使人们找到了磁生电的条件，开辟了人类的电气化时代。 2.产生感应电流的条件 ①探究导体棒在磁场中运动是否产生电流(如图所示)： 实验操作 实验现象(有无电流) 实验结论 导体棒平行磁感线运动 （无） 闭合回路包围的面积 （变化）时，回路中有感应电流；包围的面积 （不变）时，回路中无感应电流 导体棒切割磁感线运动 （有） ②探究磁铁在通电螺线管中运动是否产生电流(如图所示)： 实验操作 实验现象(有无电流) 实验结论 N(或S)极插入线圈 （有） 线圈中的磁场 （变化）时，线圈中有感应电流；线圈中的磁场 （不变）时，线圈中无感应电流 N(或S)极停在线圈中 （无） N(或S)极从线圈中抽出 （有） ③模拟法拉第的实验(如图所示)： 实验操作 实验现象(线圈B中有无电流) 实验结论 开关闭合瞬间 （有） 线圈B中磁场变化时，线圈B中有感应电流；线圈B中磁场不变时，线圈B中无感应电流 开关断开瞬间 （有） 开关保持闭合，滑动变阻器滑片不动 （无） 开关保持闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片 （有） ④感应电流产生的条件：只要穿过闭合回路的 （磁通量）发生变化，闭合回路中就有感应电流产生。 3.电磁感应的应用 ①汽车防抱死制动系统(ABS) （1）ABS系统的作用：为了防止汽车紧急制动时，因车轮被抱死，从而发生侧滑。 （2）ABS系统的组成：由轮速传感器、电子控制模块和电磁阀组成。其中轮速传感器是利用电磁感应现象测量车轮转速的。 ②无线充电技术：又称为非接触式感应充电，是利用供电设备直接将电能传送给用电器的技术。具有安全、耐用、方便等特点，还可应用于生物医疗。 ·即时训练· 【练习1】如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁N极附近下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ，在这个过程中，线圈中的磁通量 (　　) A．是增加的 B．是减少的 C．先增加，后减少 D．先减少，后增加 【答案】　D 【详解】要知道线圈在下落过程中磁通量的变化情况，就必须知道条形磁铁在磁极附近磁感线的分布情况，条形磁铁在N极附近磁感线的分布情况如图所示，由图可知线圈中磁通量是先减少，后增加，D选项正确。 【解题要点】 由公式Φ＝BSsin θ(θ为线圈与磁感线的夹角)，可以看出Φ的变化是由B、S或θ的变化引起的，因此在求磁通量的变化时要先弄清Φ的变化是由哪一个量的变化引起的，然后根据此量的变化情况分析磁通量的变化情况。 【练习2】如图所示，矩形线框abcd由静止开始运动，若要使线框中产生感应电流且磁通量逐渐变大，则线框的运动情况应该是 (　　) A．向右平动(ad边还没有进入磁场) B．向上平动(ab边还没有离开磁场) C．以bc边为轴转动(ad边还没有转入磁场) D．以ab边为轴转动(转角不超过90°) 【答案】　A 【详解】选项A和D所描述的情况，线框在磁场中的有效面积S均发生变化(A情况下S增大，D情况下S变小)，穿过线框的磁通量均改变，由产生感应电流的条件知线框中会产生感应电流。而选项B、C所描述的情况中，线框中的磁通量均不改变，不会发生感应电流。D中穿过线框的磁通量逐渐变小，故A正确。 【解题要点】 判断产生感应电流的条件应注意的问题 (1)磁通量发生变化，但回路没闭合，不产生感应电流。 (2)闭合回路切割磁感线，但磁通量没变，不产生感应电流。 (3)初、末位置磁通量相同，但过程中闭合回路磁通量有变化，产生感应电流。 (4)线圈有正反两面，磁感线穿过的方向不同，磁通量发生变化，产生感应电流。 总之，不论什么情况，只要满足同时电路闭合和磁通量发生变化这两个条件，就必然产生感应电流；反过来说，只要产生了感应电流，那么电路一定是闭合的，穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。 清单04　电磁波及其应用 1.电磁场与电磁波 英国物理学家麦克斯韦在研究了法拉第电磁感应现象之后，提出了电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场，称为电磁场。变化的电磁场在空间中的传播形成了电磁波。 2、电磁场的物质性 ①电磁场可以使电荷移动，即可以对电荷做功，这说明电磁场具有能量。 ②俄国物理学家列别捷夫测量出光对被照射物体有压力，用实验证明了由电磁场理论预言的光压。这表明电磁场具有与其他物质相互作用的属性。 ③电磁场虽然没有静止质量，但爱因斯坦提出的质能关系，揭示出电磁场具有能量而具有运动质量。光压现象也说明了磁场是有质量的，因为有质量的物质才能对其他物体表现出压力作用。 3.电磁波的技术应用 ①电视广播：利用电磁波将电视信号先传送给地球同步卫星，然后由通信卫星将信号转发回地面，大大增加了信号的覆盖面积。 ②雷达：雷达是利用电磁波进行测距、定位的仪器，主要由发射机、接收机和显示器等部分组成。 ③移动电话：无线电话、无线对讲机、移动电话均是通过电磁波实现信号的发射与接收的。每台手机都是一个小型电磁波发射台，将用户的声音或数字信息转变为高频信号发射到空中，同时它又相当于一个收音机，捕捉空中的电磁波，使用户接收到对方发射来的信息。 ·即时训练· 【练习1】(多选)按照麦克斯韦电磁场理论，以下说法中正确的是(　　) A．恒定的电场周围产生恒定的磁场，恒定的磁场周围产生恒定的电场 B．变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场 C．均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场 D．均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场 【答案】BD 【详解】对此理论全面正确的理解为：不变化的电场周围不产生磁场；变化的电场周围可以产生变化磁场，也可以产生不变化的磁场；均匀变化的电场周围产生稳定的磁场；周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场。变化的磁场产生电场的规律与以上类似，故正确答案为B、D。 【解题要点】 均匀变化的电场磁场产生恒定的磁场电场，不均匀变化的电场磁场产生变化的磁场电场，周期性变化的电场磁场产生同频率的周期性变化的磁场电场。 清单05　量子化现象 1.光是一种电磁波 光与电磁波的物理本质是一致的，光是一种电磁波，它通过电场和磁场的相互激发可以在真空中传播。物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在，并且证明了电磁波和光一样具有反射、折射、干涉等性质。 2.能量子假说 ①能量子 能量的发射和吸收不是连续的，只能是一份一份的进行。这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。 ②能量子公式 ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为普朗克常量。h＝6.626×10－34 J·s.(一般取h＝6.63×10－34 J·s) 3.光子假说 ①光电效应定义 光照射在金属上时，有时会有电子从金属表面逸出的现象。 ②光电子 光电效应中逸出来的电子。 ③光电效应的实验规律 用不同频率的光去照射阴极时，发现光的频率越高，光电子动能越大，频率低于某一数值时，不论光的强度多大，都不能产生光电子。 ④爱因斯坦的光子说 （1）内容 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，频率为ν的光的能量子为hν，这些能量子称为光子。 （2）光子能量 公式为ε＝hν，其中ν指光的频率。 （3）解释：光照射到金属表面上时，能量为hν的光子被电子所吸收，电子把这些能量中的一部分用来脱离金属表面，另一部分是电子离开金属表面时的动能。如果光子的能量大于电子脱离金属表面所需的能量，则电子脱离金属表面产生光电子，且光的强度越大，光电子越多，否则无论光的强度多大，都无法产生光电子。 4.光的波粒二象性 ①光即具有波动性又具有粒子性的性质称为光的波粒二象性。 ②概率波：概率大的地方落下的光子多，形成亮纹；概率小的地方落下的光子少，形成暗纹。 5.原子结构的玻尔理论 ①玻尔原子理论的基本假设：电子轨道半径量子化，电子只能在某些特定的轨道上运动，电子在不同轨道上具有不同的能量，这些量子化的能量值称为能级，只有当电子在不同轨道之间跃迁时，才辐射光子。 ②局限性：成功的解释了氢原子的稳定性和氢原子光谱的分立特征，但是这一理论没有彻底摆脱经典物理学理论的束缚。 ·即时训练· 【练习1】某单色光照射某金属时不能产生光电效应，则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是(　　) A．延长光照时间 B．增大光的强度 C．换用频率较高的光照射 D．换用频率较低的光照射 【答案】C 【详解】光照射金属时能否产生光电效应，取决于入射光的频率是否大于金属的截止频率，与入射光的强度和照射时间无关，故选项A、B、D均错误，所以选项C正确。 【解题要点】 关于光电效应的两点提醒 1. 发生光电效应时需满足：照射光的光子的能量ε＞W0。 2. 光电子的最大初动能只与照射光的频率及金属的逸出功有关，而与照射光的强弱无关，强度大小决定了逸出光电子的数目多少。 【练习2】(多选)对光的认识，下列说法中正确的是(　　) A．个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性 B．光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间的相互作用引起的 C．光表现出波动性时，就不具有粒子性了；光表现出粒子性时，就不具有波动性了 D．光的波粒二象性应理解为：在某种场合下光的波动性表现明显，在另外某种场合下，光的粒子性表现明显 【答案】ABD 【详解】个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性；光与物质相互作用，表现为粒子性，光的传播表现为波动性；光的波动性与粒子性都是光的本质属性，因为波动性表现为粒子分布概率，光的粒子性表现明显时仍具有波动性，因为大量粒子的个别行为呈现出波动规律，故正确选项有A、B、D。 【解题要点】 （1）光既有波动性又有粒子性，二者是统一的。 （2）光表现为波动性，只是光的波动性显著，粒子性不显著而已。 （3）光表现为粒子性，只是光的粒子性显著，波动性不显著而已。 【练习3】(多选)根据玻尔理论，以下说法正确的是(　　) A．电子绕核运动有加速度，就要向外辐射电磁波 B．处于定态的原子，其电子做变速运动，但它并不向外辐射能量 C．原子内电子的可能轨道是不连续的 D．原子能级跃迁时，辐射或吸收光子的能量取决于两个轨道的能量差 【答案】BCD 【详解】根据玻尔理论，电子绕核运动有加速度，但并不向外辐射能量，也不会向外辐射电磁波，故选项A错误，选项B正确；玻尔理论中的第二条假设，就是电子绕核运动可能的轨道半径是量子化的，不连续的，选项C正确；原子在发生能级跃迁时，要放出或吸收一定频率的光子，光子能量取决于两个轨道的能量差，故选项D正确。 【解题要点】 解决玻尔原子模型问题的两个关键 1. 电子绕核做圆周运动时，不向外辐射能量。 2. 原子辐射的能量与电子绕核运动无关，只由跃迁前后的两个能级差决定。 ·实战演练· 1．关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是（　　） A．磁场的方向就是放在该点的一小段通电直导线电流的方向 B．在磁场强的地方磁感线较密 C．沿磁感线方向，磁场逐渐减弱 D．磁感线是磁场中真实存在的一些曲线，可以通过实验来模拟 【答案】B 【详解】A．由安培定则可知，小段通电导线的所受安培力的方向与磁场方向垂直，A错误； BC．磁场的强弱用磁感线的疏密程度表示，B正确，C错误； D．磁感线是人为引入用来形象描述磁场的，并不是真实存在的，D错误。 故选B。 2．下列关于电场线和磁感线的说法中正确的是（　　） A．电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线 B．电场线和磁感线都是闭合曲线 C．任意两条磁感线不相交，两条电场线也不相交 D．电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越小 【答案】C 【详解】A．电场线和磁感线都是假想的曲线，并不存在，故A错误； B．电场线不闭合，而磁感线是闭合的曲线，故B错误； C．任意两条磁感线一定不相交，电场线也不相交，否则交点处有两个方向，违反唯一性的特点，故C正确； D．电场线越密的地方，电场强度越大，根据可知，同一试探电荷所受的电场力越大，故D错误。 故选C。 3.如图所示，当开关闭合后，小磁针在通电导线的磁场中指向正确的是 （　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．根据安培定则可判断出电流周围的磁场方向，再根据小磁针静止时N极的指向为磁场的方向可知，对A图，当开关闭合后，直线电流产生的磁场方向在小磁针处垂直纸面向外，因此小磁针的N极应指向外，A错误； B．对B图，当开关闭合后，螺线管产生的磁场上端是N极，螺线管左侧磁场方向向下，小磁针的N极应指向下，螺线管下面小磁针位置的磁场方向应指向螺线管下端，因此小磁针N极应指向螺线管下端，B错误； C．对C图，当开关闭合后，环形电流的磁场方向在小磁针位置垂直纸面向里，因此小磁针的N极应指向里，C错误； D．对D图，当开关闭合后，U形电磁铁的左侧是S极，右侧是N极，因此小磁针的N极应指向左侧，D正确。 故选D。 4．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。结合上述材料，下列说法正确的是（　　） A．地磁场的磁感线不闭合 B．地理南、北极与地磁场的南、北极重合 C．地磁南极在地理北极附近 D．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 【答案】C 【详解】A．地磁场的磁感线是闭合的，在地球外部从N极到S极，内部从S极到N极，选项A错误； BC．地理南、北极与地磁场的南、北极并不重合，地磁南极在地理北极附近，选项B错误，C正确； D．只有在地球赤道上方位置的地磁场方向才与地面平行，选项D错误。 故选C。 5．(多选)有关磁场强度的物理概念，下列说法中错误的是（　　） A．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量 B．磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关 C．磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关 D．磁感应强度的方向跟放入磁场中电流所受的磁场力方向相同 【答案】CD 【详解】A．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，有大小和方向，是矢量，故A正确，不符合题意； BCD．磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关，磁感应强度的方向由磁场本身决定，跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向无关，与放入磁场中电流所受的磁场力方向也无关，故B正确，不符合题意、CD错误，符合题意。 故选CD。 6.如图所示是三根平行通电直导线的截面图，它们的电流强度大小均为I，且。已知通电长直导线周围的磁感应强度大小与电流成正比、与该点到通电长直导线的距离成反比，即，则O点的磁感应强度的大小为（   ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由，知三根平行通电直导线在点产生的磁感应强度大小均为 用右手螺旋定则判断通电直导线在点上所产生的磁场方向，如图所示，则点的磁感应强度的大小为 故选B。 7．下列说法正确的是（　　） A．线圈面积大，穿过线圈的磁通量不一定大 B．磁感应强度大，穿过线圈的磁通量一定大 C．穿过线圈的磁通量为零时，磁感应强度一定为零 D．磁通量的变化一定是由于磁感应强度的变化产生的 【答案】A 【详解】A．线圈的面积越大，由可知，若磁感应强度较小，或线圈与磁场放置角度，都会导致穿过线圈的磁通量不一定大，故A正确； B．磁感应强度大，若线圈面积小，或者线圈与磁场放置角度因素，都会导致穿过线圈的磁通量不一定大，如线圈与磁场平行时磁通量一定为零，故B错误； C．穿过线圈的磁通量为零时，磁感应强度不一定为零，比如线圈与磁场平行时磁通量一定为零，而磁感应强度却可不为零，故C错误； D．磁通量的变化，不一定由于磁场的变化产生的，也可能是由于线圈在垂直于磁场方向的投影面积的变化引起的，故D错误。 故选A。 8．如图所示，、两同心圆线圈的匝数分别为匝和匝，线圈半径分别为和。分布着磁感应强度大小为的匀强磁场的圆形区域的边缘恰好与线圈重合，则下列说法正确的是（　　） A．穿过、两线圈磁通量相同 B．穿过线圈的磁通量比的大 C．穿过线圈的磁通量比的大 D．因为不知道匝数和的大小关系，所以无法比较穿过、两线圈的磁通量大小 【答案】A 【详解】根据磁通量表达式，由于磁通量与匝数无关，、两线圈中磁场的有效面积相同，则穿过、两线圈磁通量相同。 故选A。 9．如图所示，矩形线圈abcd与有界的匀强磁场垂直，线圈的一半在磁场内，已知线圈的面积为2S，磁场的磁感应强度为B，规定图示位置穿过线圈的磁通量为正，以下说法正确的是（　　） A．在图示位置时穿过线圈的磁通量为 B．线圈以ab为轴转过时穿过线圈的磁通量为BS C．线圈以ab为轴转过时穿过线圈的磁通量为 D．线圈以cd为轴转过时穿过线圈的磁通量为 【答案】B 【详解】A．根据磁通量的定义，在题图示位置时穿过线圈的磁通量为，故A错误； B．线圈以ab为轴转过时，处于磁场部分的线圈在垂直磁场方向上投影的面积仍为S，可知穿过线圈的磁通量仍为BS，故B正确； C．线圈以ab为轴转过时，处于磁场部分的线圈在垂直磁场方向上投影的面积仍为S，可知穿过线圈的磁通量仍为BS，故C错误； D．线圈以cd为轴转过时，ab边刚好转出磁场，则穿过线圈的磁通量为0，故D错误。 故选B。 10．如图所示，我国的探月卫星在进入地月转移轨道时，由于卫星姿势的改变，卫星中一边长为的正方形导线框由水平方向转至竖直方向，此处磁场磁感应强度，方向如图所示，则下列说法正确的是(，)（    ） A．在水平位置时，穿过线框的磁通量的大小为 B．在竖直位置时，穿过线框的磁通量的大小为 C．该过程中穿过线框的磁通量的变化量的大小是 D．该过程中穿过线框的磁通量的变化量的大小是 【答案】C 【详解】在水平位置时穿过线框的磁通量为 在竖直位置时穿过线框的磁通量为 磁通量的变化量的大小为 故ABD错误，C正确。 故选C。 11．如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。当时，磁感应强度大小为，此时MN到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为L的正方形。为使MN棒中不产生感应电流，则： (1)时MDEN构成回路的磁通量。 (2)从开始，磁感应强度B与t应满足的关系式。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）时MDEN构成回路的磁通量 （2）为使MN棒中不产生感应电流，则闭合回路的磁通量不变，则 可得 12.如图所示，通电螺线管水平固定，OO′为其轴线，a、b、c三点在该轴线上，在这三点处各放一个完全相同的小圆环，且各圆环平面垂直于OO′轴。则关于这三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系，下列判断正确的是 ( ) A．Ba＝Bb＝Bc，Φa＝Φb＝Φc B．Ba＞Bb＞Bc，Φa＜Φb＜Φc C．Ba＞Bb＞Bc，Φa＞Φb＞Φc D．Ba＞Bb＞Bc，Φa＝Φb＝Φc 【答案】C 【详解】由通电螺线管的磁场分布特点可知，a、b、c三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系为Ba＞Bb＞Bc；三个小圆环的面积相同，根据磁通量的定义Φ＝BS可知，Φa＞Φb＞Φc，所以A、B、D错误，C正确。 13.如图所示，矩形线框在磁场中做各种运动，能够产生感应电流的是(　　) A　　　　B　　　　C　　　 D 【答案】B 【详解】感应电流产生条件为：①磁通量发生变化；②闭合回路。A、C、D中穿过矩形线框的磁通量都不变，故不产生感应电流。 14．如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路。在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是(　　) A．线圈不动，磁铁插入线圈 B．线圈不动，磁铁从线圈中拔出 C．磁铁不动，线圈上、下移动 D．磁铁插在线圈内不动 【答案】D 【详解】产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，线圈和电流表已经组成闭合回路，只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就产生感应电流，电流表指针就偏转。在选项A、B、C三种情况下，线圈和磁铁发生相对运动，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流；而当磁铁插在线圈中不动时，线圈中虽然有磁通量，但磁通量不变化，不产生感应电流。 15．下列情况中不能产生感应电流的是(　　) 甲　　　　　　　　乙 丙 A．在甲图中导体AB在垂直于磁感线方向运动 B．在乙图中，条形磁铁插入和离开磁场的过程 C．在乙图中，磁铁静止在线圈中 D．在丙图中，打开和闭合开关的时候 【答案】C 【详解】　在甲图中导体AB在垂直于磁感线方向运动，切割磁感线，能产生感应电流，不符合题意，故A错误；在乙图中，条形磁铁插入和离开磁场的过程，磁通量变化，能产生感应电流，不符合题意，故B错误；在乙图中，磁铁静止在线圈中，磁通量不变，不能产生感应电流，符合题意，故C正确； 在丙图中，打开和闭合开关的时候，电流变化导致电流产生的磁场变化，从而副线圈中的磁通量变化，能产生感应电流，不符合题意，故D错误。 16．如图甲所示为法拉第在研究电磁感应时用过的线圈，其工作原理如图乙所示，则实验中不会使电流表指针发生偏转的是(　　) 甲　　　　　　　　　　乙 A．保持开关闭合　 B．开关闭合瞬间 C．开关断开瞬间 D．移动变阻器滑片 【答案】A 【详解】开关闭合状态下，线圈中电流恒定，穿过线圈的磁通量不发生变化，没有感应电流，电流表指针不会发生偏转，故A正确；当开关接通的瞬间、开关断开的瞬间或者移动变阻器滑片时，线圈中磁通量发生变化，产生感应电流，指针发生偏转，故B、C、D错误。 17.(多选)在如图所示的电路中，当开关S闭合后，为使灵敏电流计的指针偏转，下列措施可行的是(　　) A．将A线圈向左靠近B线圈 B．将开关S突然断开 C．保持右边电路电流不变 D．将滑动变阻器的阻值调小 【答案】ABD　 【详解】线圈A中磁通量发生变化时会引起线圈B中的磁通量变化，所以将滑动变阻器的阻值调小、将开关S突然断开都能使磁通量发生变化，使线圈B中产生感应电流，灵敏电流计的指针就会发生偏转，选项B、D正确；当A线圈靠近的时候也可以使穿过B线圈的磁通量变化，所以选项A正确。 18．(多选)下列关于电磁场理论的说法，正确的有(　　) A．电场会产生磁场 B．磁场会产生电场 C．周期性变化的电场产生周期性变化的磁场 D．周期性变化的磁场产生周期性变化的电场 【答案】CD 【详解】本题是有关电磁场理论的概念题，要解决本题，关键在于理解电磁场理论的内容，尤其是“变化”两字。电磁场理论的内容：变化的电场(磁场)产生磁场(电场)，所以只有C、D选项正确。 19．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是(　　) A．电场和磁场总是相互联系的，它们统称为电磁波 B．电磁场由发生的区域向远处的传播就是电磁波 C．电磁波传播的速度总是3×108 m/s D．电磁波是一种物质，因而只可以在物质中传播 【答案】B 【详解】电场和磁场相互激发并向远处传播，形成电磁波，故A错误，B正确；电磁波是一种物质，因而也可在真空中传播，且在真空中传播的速度最大，为3×108 m/s，故C、D错误。 20．(多选)关于电磁波，下列说法中正确的是(　　) A．电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播 B．电磁波必须依靠介质来传播 C．电磁波在真空中传播时，频率和波长的乘积是一个恒量 D．振荡电路发射电磁波的过程也是向外辐射能量的过程 【答案】ACD 【详解】变化的电场和变化磁场总是交替产生，并且由发生的区域向周围空间传播，电磁场由发生区域向远处的传播就形成了电磁波；电磁波不需要介质而传播。ACD正确，B错误。 21．预言了电磁波的存在，而且还揭示了电、磁、光现象在本质上是统一的物理学家是（　　） A．洛伦兹 B．赫兹 C．法拉第 D．麦克斯韦 【答案】D 【详解】麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，揭示了电、磁、光现象在本质上是统一的。ABC错误，D正确。 故选D。 22．原子光谱的发现说明（    ） A．原子的能量是连续的 B．原子的能量是量子化的 C．只有氢原子的能量是量子化的 D．所有物质的能量都是连续的 【答案】B 【详解】原子光谱说明原子的能量是量子化的，不只是氢原子是这样，所有物质的原子都是这样的，故B项正确，ACD三项错误。 23．(多选)下列关于光电效应的叙述正确的是（    ） A．光电效应是指照射到金属表面的光能使金属中的电子从表面逸出的现象 B．光电效应存在截止频率 C．照射光光强太小时不可能发生光电效应 D．光电效应几乎是瞬时发生的 【答案】ABD 【详解】A．光电效应是指照射到金属表面的光能使金属中的电子从表面逸出的现象，选项A正确； B．光电效应存在截止频率，当入射光的频率大于截止频率时才能发生光电效应，选项B正确； C．能否发生光电效应与入射光的强度无关，只与入射光的频率有关，选项C错误； D．光电效应几乎是瞬时发生的，不需要时间积累，选项D正确。 故选ABD。 24．(多选)物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，在光屏处放上照相底片，若减小入射光的强度，使光子只能一个一个地通过狭缝。实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只能出现一些如图甲所示不规则的点子；如果曝光时间足够长，底片上就会出现如图丙所示规则的干涉条纹。对于这个实验结果的认识正确的是（　　） A．曝光时间不长时，光的能量太小，底片上的条纹看不清楚，故出现不规则的点 B．单个光子的运动没有确定的轨道 C．干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方 D．只有光子具有波粒二象性，微观粒子不具有波粒二象性 【答案】BC 【详解】单个光子通过双缝后的落点无法预测，大量光子的落点出现一定的规律性，落在某些区域的可能性较大，这些区域正是波通过双缝后发生干涉时振幅加强的区域．光具有波粒二象性，少数光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性．不论光子还是微观粒子，都具有波粒二象性。故BC正确，AD错误。 故选BC。 25．(多选)1900年德国物理学家普朗克在研究黑体辐射时提出了一个大胆的假说，即能量子假说，下列说法属于能量子假说内容的是（　　） A．物质发射（或吸收）能量时，能量不是连续的，而是一份一份进行的 B．能量子假说中将每一份能量单位，称为“能量子” C．能量子假说中的能量子的能量ε=hν，ν为带电微粒的振动频率，h为普朗克常量 D．能量子假说认为能量是连续的，是不可分割的 【答案】ABC 【详解】能量子假说认为，物质发射（或吸收）能量时，能量不是连续的，而是一份一份进行的，每一份能量单位，称为“能量子”，能量子的能量ε=hν，ν为带电微粒的振动频率，h为普朗克常量，故ABC符合题意，D不符合题意。 故选ABC。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$