专题06 磁场（考点串讲）-2024-2025学年高二物理上学期期末考点大串讲（人教版2019）

专题06 磁场 高二物理上学期·期末复习大串讲 知识串讲 方法模型归纳 巩固提升 人教版 知识串讲 01 知识点1　磁现象和电流的磁效应 1．磁性：磁体吸引_____________等物体的性质. 2．磁极：磁体上磁性______的区域. (1)北极：自由转动的磁体，静止时指______的磁极，又叫N极. (2)南极：自由转动的磁体，静止时指______的磁极，又叫S极. (3)同名磁极相互________，异名磁极相互________. 铁、钴、镍 最强 北 南 排斥 吸引 知识串讲 01 3．奥斯特实验. 将导线沿_______方向放置在磁针的上方，通电时磁针发生了转动. 4．奥斯特实验发现了电流的__________，即电流可以产生磁场，首次揭示了电与磁的联系. 南北 磁效应 知识串讲 01 知识点2　磁场和地磁场 1．定义：磁体与磁体之间，磁体与____________之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用，都是通过________发生的. 2．基本性质：对放入其中的磁体或______有力的作用. 3．地磁场：地球本身是一个磁体，N极位于地 理南极附近，S极位于地理________附近.(如图所示) 通电导体 磁场 电流 北极 知识串讲 01 4．磁偏角：地球的地理两极与地磁两极并不重合，因此，磁针并非准确地指向南、北，其间有一个夹角，这就是______________，简称__________.磁偏角的数值在地球上的不同地点是__________. 知识点3　磁感线和安培定则 1．定义：用来形象地描述磁场的__________曲线.曲线上每一点的________方向都跟这点磁场的方向一致. 2．特点： (1)磁感线的____________表示磁场的强弱. (2)磁感线上某点的____________表示该点磁感应强度的方向. 地磁偏角 磁偏角 不同的 假想 切线 疏密程度 切线方向 知识串讲 01 3．直线电流的磁场：右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向与________方向一致，弯曲的四指所指的方向就是__________环绕的方向，如图甲所示. 4．环形电流的磁场：让右手弯曲的四指与____________的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线轴线上__________的方向，如图乙所示. 电流 磁感线 环形电流 磁感线 知识串讲 01 5．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________方向一致，大拇指所指的方向就是螺线管________磁感线的方向，或大拇指指向螺线管的______极，如图丙所示. 6．安培分子电流假说：物体内部存在大量分子电流，一般情况下磁体内部的分子电流杂乱无章，产生的磁场相互抵消，对外不显磁性；当外界磁场使各个分子电流取向变得大致相同时，就被磁化了.安培认为磁体和地球的磁场都是由环形电流产生的，它们产生的磁场遵循安培定则. 电流 内部 N 知识串讲 01 知识点1　磁感应强度 1．物理意义：描述磁场________和________的物理量. 2．方向：小磁针静止时__________所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，简称为________方向. 知识点2　磁感应强度的定义和大小 1．电流元：很短的一段通电导线中的_________与____________的乘积. 强弱 方向 N极 磁场 电流I 导线长度l 知识串讲 01 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，直导线所处的磁场认为是均匀的. 电流大小 (1)保持长度不变，改变__________，观察直导线__________大小来比较磁场力大小. (2)保持电流大小不变，改变磁场中____________，通过观察直导线摆动角度大小比较磁场力大小. 摆动角度 导线长度 知识串讲 01 (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__________，又与导线中的电流I成________. 正比 正比 垂直 磁感应强度 特斯拉 T 知识串讲 01 知识点3　磁通量 1．定义：匀强磁场中____________和_________________的平面面积S的乘积叫磁通量，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______________与B的乘积表示磁通量. 3．单位：国际单位制是________，简称韦，符号是Wb，1 Wb＝_________. 磁感应强度 与磁场方向垂直 投影面积S′ 韦伯 1 T·m2 单位面积 磁通密度 知识串讲 01 知识点1　电磁场、电磁波 1．麦克斯韦电磁理论的两个基本假设. (1)变化的磁场能够在周围空间产生________(如图甲所示). (2)变化的电场能够在周围空间产生________(如图乙所示). 电场 磁场 知识串讲 01 2．电磁场：变化的电场和变化的磁场______产生，形成不可分割的统一体，称为电磁场. 3．电磁波. (1)电磁波的产生：变化的电场和磁场交替产生而形成的电磁场是由近及远地传播的，这种变化的_________在空间的传播称为电磁波. (2)电磁波的特点： ①电磁波在空间传播不需要_______. ②电磁波的波长、频率、波速的关系：v＝____，在真空中，电磁波的速度c＝__________m/s. 交替 电磁场 介质 λf 3.0×108 知识串讲 01 4．赫兹的电火花. 和高压感应线圈相连的抛光金属球间产生电火花时，空间出现了迅速变化的________，这种变化的电磁场以电磁波的形式传到了导线环，导线环中激发出感应电流，使与导线环相连的金属球间也产生了电火花.这个导线环实际上是电磁波的检测器. 结论：赫兹实验证实了__________的存在，检验了麦克斯韦电磁场理论的正确性. 电磁场 电磁波 知识串讲 01 知识点2　电磁波谱 1．电磁波谱： 电磁波按照波长由大到小的顺序排列，顺序为_________、_________、________、________、________和________. 2．电磁波的应用：由于电磁波具有不同的______________，因此具有不同的特性，利用这些特性，电磁波在生产、生活中有着广泛的应用. ①无线电波中的长波、中波、短波：________________________； ②无线电中的微波：______________________________； 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线 波长(或频率) 广播及其他信号的传输 卫星通信、电视等的信号传输 知识串讲 01 ③红外线：___________； ④可见光：_________________________； ⑤紫外线：________； ⑥X射线：___________； ⑦γ射线：__________________. 加热理疗 看见物体，也可用于通信 消毒 诊断病情 摧毁病变的细胞 知识串讲 01 识点1　热辐射 1．热辐射：我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的________有关，所以叫热辐射. 2．辐射强度按波长的分布情况随物体的________不同而有所不同.当温度升高时，热辐射中波长较短的成分越来越强. 3．除了热辐射外，物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波.常温下我们看到的不发光物体的颜色就是________光所致. 温度 温度 反射 知识串讲 01 4．黑体：如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就叫作________.黑体虽然不反射电磁波，但是却可以向外辐射电磁波.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与它的温度有关. 知识点2　能量子 1．定义：普朗克认为，振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的______倍.例如，可能是ε，2ε，3ε…这个不可再分的最小能量值ε叫作________. 黑体 整数 能量子 知识串讲 01 2．能量子大小：ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为__________ (一般取h＝6.63×10-34 J·s). 3．能量的量子化：__________的假设认为，微观粒子的能量是量子化的，或者说微观粒子的能量是不连续(分立)的. 4．光子：光本身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，h是普朗克常量，这些能量子叫_______. 普朗克常量 普朗克 光子 知识串讲 01 知识点3　能级 1．微观世界中能量取分立值的观念也适用于原子系统，原子的能量是________的，这些量子化的能量值叫作_______.通常情况下，原子处于能量最低的状态，这是最稳定的.气体放电管中的原子受到高速运动的电子的撞击，有可能跃迁到较高的能量状态.这些状态的原子是_________的，会自发地向能量较低的能级跃迁，放出光子. 2．原子由高能态向低能态跃迁时放出______的能量，等于前后两个能级______.由于原子的能级是分立的，所以放出的光子的能量也是______的，因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线. 量子化 能级 不稳定 光子 之差 分立 方法模型归纳 02 一.常见磁场及安培定则的应用 1．常见永磁体的磁场. 方法模型归纳 02 2．三种常见的电流的磁场. 方法模型归纳 02 方法模型归纳 02 方法模型归纳 02 例1.　(多选)如图所示，螺线管中通有电流，如果在图中的a、b、c三个位置上各放一个小磁针，其中a在螺线管内部，则 (　　) A．放在a处的小磁针的N极向左 B．放在b处的小磁针的N极向右 C．放在c处的小磁针的S极向右 D．放在a处的小磁针的N极向右 【答案】BD 方法模型归纳 02 变式1　(多选)如图所示是云层之间发生闪电的模拟图，图中A、B是位于南、北方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中，两云的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里，S极转向纸外，则关于A、B的带电情况，下列说法中正确的是 (　　) A．带同种电荷　　 B．带异种电荷 C．B带正电　　 D．A带正电 【答案】BD 方法模型归纳 02 二.磁感应强度 方法模型归纳 02 (3)磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时l应很短，Il称为“电流元”，相当于静电场中的“试探电荷”. 2．磁感应强度的决定因素. 磁场在某位置的磁感应强度的大小与方向是客观存在的，与通过导线的电流大小、导线的长短无关，与导线是否受磁场力以及磁场力的大小也无关. 方法模型归纳 02 3．磁感应强度B与电场强度E的比较. 方法模型归纳 02 4．磁感应强度的方向可以有以下几种表述方式. (1)小磁针静止时N极所指的方向，即N极受力的方向. (2)小磁针静止时S极所指的反方向，即S极受力的反方向. (3)磁感应强度的方向就是该点的磁场方向. (4)磁感线的切线方向. 方法模型归纳 02 例2　(多选)把一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，图中能正确反映各量之间的关系的是 (　　) 【答案】BC 方法模型归纳 02 变式2　匀强磁场中长2 cm的通电导线垂直磁场方向，当通过导线的电流为2 A时，它受到的磁场力大小为4×10-3 N： (1)求磁感应强度B大小； (2)若导线长不变，电流增大为5 A，求它受到的磁场力F和该处的磁感应强度B大小. (2)若导线长不变，电流增大为5 A，磁感应强度B不变，仍为0.1 T，磁场力为F＝BI′l＝0.1×5×0.02 N＝0.01 N. 方法模型归纳 02 三.磁感应强度矢量的叠加 磁场叠加问题的解题思路. 1．应用安培定则判断各电流在某点分别产生的磁感应强度的方向(过该点磁感线的切线方向，即与点和导线的连线垂直). 2．根据平行四边形定则，利用合成法或正交分解法进行合成，求得合磁感应强度. 方法模型归纳 02 例3　(2023年广州培英中学段考)在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根通电长直导线，电流的方向垂直于纸面向里．如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中 (　　) A．b点磁感应强度的值最大 B．c点磁感应强度的值最小 C．c、d两点磁感应强度大小相等 D．a、b两点的磁感应强度大小相等 【答案】B 方法模型归纳 02 变式3　(2023年广州实验中学段考)如图所示，P点的电场或磁场方向向下的是(　　) A．甲图P点在两个等量同种电荷的中垂线上 B．乙图P点在两个等量异种电荷的中垂线上 C．丙图P点在两根等大同向电流的直导线截面的中垂线上 D．丁图P点在两根等大反向电流的直导线截面的中垂线上 【答案】D 方法模型归纳 02 四.磁通量 1．磁通量的计算. (1)公式：Φ＝BS. 适用条件：①匀强磁场；②磁场与平面垂直. (2)若磁场与平面不垂直，应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积，Φ＝BS cos θ.式中S cos θ即为平面S在垂直于磁场方向上的投影面积，也称为“有效面积”(如图所示). 方法模型归纳 02 2．磁通量的正、负. (1)磁通量是标量，但有正、负，若以磁感线从某一面上穿入时磁通量为正值，则磁感线从此面穿出时即为负值. (2)若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁通量大小为Φ1，反向磁通量大小为Φ2，则穿过该平面的合磁通量Φ＝Φ1－Φ2． 3．磁通量的变化量. (1)当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝BΔS. (2)当B变化，S不变时，ΔΦ＝ΔBS. (3)B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1．但此时ΔΦ≠ΔBΔS. 方法模型归纳 02 例4　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． 方法模型归纳 02 (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 方法模型归纳 02 方法模型归纳 02 方法模型归纳 02 变式4　如图所示，线圈平面与水平方向夹角θ＝60°，磁感线竖直向下，线圈平面面积S＝0.4 m2，匀强磁场磁感应强度B＝0.6 T，则穿过线圈的磁通量Φ为多少？把线圈以cd为轴顺时针转过120°角，则通过线圈磁通量的变化量为多少？ 方法模型归纳 02 【答案】0.12 Wb　0.36 Wb 【解析】线圈在垂直磁场方向上的投影面积 S⊥＝Scos 60°＝0.4×0.5 m2＝0.2 m2， 穿过线圈的磁通量Φ1＝BS⊥＝0.6×0.2 Wb＝0.12 Wb. 线圈以cd为轴顺时针方向转过120°角后变为与磁场垂直，但由于此时磁感线从线圈平面穿入的方向与原来相反，故此时通过线圈的磁通量 Φ2＝－BS＝－0.6×0.4 Wb＝－0.24 Wb. 故磁通量的变化量 ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|－0.24－0.12| Wb＝0.36 Wb. 方法模型归纳 02 五.安培力的方向和大小 1.对磁感应强度的理解. (1)磁感应强度是用比值法定义的物理量,公式B=成立的条件是通电导线垂直于磁场方向放置. (2)磁场在某位置的磁感应强度的大小、方向由磁场自身的性质决定,与是否引入电流元、引入的电流元是否受力及受力大小无关. (3)磁感应强度B是矢量,磁场的叠加遵从平行四边形定则.某处磁感应强度的方向就是该处的磁场方向,即该处小磁针静止时N极所指的方向. 方法模型归纳 02 2.磁感应强度B与电场强度E的比较. 比较项 磁感应强度B 电场强度E 物理 意义 描述磁场强弱的物理量 描述电场强弱的物理量 定义式 B=(l与B垂直) E= 单位 1 T=1 N/(A·m) 1 N/C=1 V/m 方向 磁感线的切线方向,小磁针静止时N极的受力方向,与电流受到的安培力方向垂直 电场线的切线方向,正电荷的受力方向 大小决 定因素 由磁场决定,与电流无关 由电场决定,与试探电荷无关 场的 叠加 合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量和 合电场强度等于各电场的电场强度的矢量和 方法模型归纳 02 例5.有三根相互平行的直导线a、b、c垂直于纸面放置,且它们在同一连线上,已知这三根导线分别通以大小为I1、I2、I3的电流,且I1=I2,电流方向如图所示,则(　　) A.直导线b受到的安培力向左 B.直导线b受到的安培力向右 C.若只增大I1,直导线b受到的安培力从a指向b D.若只增大I2,直导线b受到的安培力从a指向b 答案: C 方法模型归纳 02 1.安培力的大小. (1)当B与I垂直,即θ=90°时,F=IlB; (2)当B与I成θ角时,F=IlBsin θ. 2.对公式F=IlBsin θ的理解. (1)F=IlBsin θ的适用条件:导线所处的磁场应为匀强磁场;在非匀强磁场中,公式仅适用于很短的通电导线. (2)l是等效长度,匀强磁场中弯曲导线的等效长度l等于连接两端点直线的长度,如图所示;相应的电流沿l由始端流向末端. 3.当电流同时受到几个安培力时,则电流所受的安培力为这几个安培力的矢量和. 方法模型归纳 02 例6.如图所示,等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点M、N与直流电源两端相接,已知导体棒MN受到的安培力大小为F,则线框LMN受到的安培力的大小为(　　) A.2F B.F C. D.0 方法模型归纳 02 例7.长度为l、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中,电流方向与磁场方向如图所示,已知磁感应强度为B.将下列各图中导线所受安培力的方向和大小填写在横线上. 方向　　　F=　　　　　 方向　　　F=　　  甲 乙 方向　　　F=　　　　　 方向　　　F=　　  丙 丁 方法模型归纳 02 答案:甲图:垂直于纸面向外　IlBcos θ 乙图:垂直于导线斜向左上方　IlB 丙图:垂直于导线斜向左上方,与电路平面夹角为-θ　IlB 丁图:水平向右　IlB 方法模型归纳 02 六.洛伦兹力的方向 1.F、B、v三者方向间的关系. (1)电荷运动方向和磁场方向确定洛伦兹力方向,F⊥B,F⊥v,即F垂直于B和v所决定的平面. (2)电荷运动方向和磁场方向间没有因果关系,二者的关系是不确定的. 2.在用左手定则判断运动的电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向时,对于正电荷,四指指向正电荷的运动方向;但对于负电荷,四指应指向负电荷运动的反方向. 3.洛伦兹力的方向随电荷运动方向的变化而变化.但无论怎么变化,洛伦兹力都与运动方向垂直,故洛伦兹力永不做功,它只改变电荷的运动方向,不改变电荷的速度大小. 方法模型归纳 02 1.洛伦兹力的大小. 带电粒子在磁场中受到的洛伦兹力大小与速度、电荷量、磁场强弱以及速度方向与磁场方向的夹角有关. (1)若运动电荷的速度v的方向与磁感应强度B的方向垂直,则洛伦兹力的大小为F=qvB. (2)若运动电荷的速度v的方向与磁感应强度B的方向成θ角时,则洛伦兹力大小为F=qvBsin θ. (3)若运动电荷的速度v的方向与磁感应强度B的方向平行,则洛伦兹力的大小为F=0. 方法模型归纳 02 2.洛伦兹力与静电力的比较. 比较项 洛伦兹力 静电力 产生 条件 电荷在磁场中运动且运动方向与磁场方向不平行 电荷在静电场中 大小 F=qvBsin θ F=qE 受力 方向 垂直于B和v所决定的平面 沿电场线的切线方向 作用 效果 不改变电荷运动的速度大小,只改变速度方向 改变电荷运动的速度大小,可能改变运动的方向 做功 情况 永不做功 可能做功 方法模型归纳 02 例8.试判断图中的带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力的方向,其中垂直于纸面指向纸内的是 (　　) A B C D 答案:D 方法模型归纳 02 例9.(2022·广东肇庆)两个带电粒子以相同的速度垂直于磁感线方向进入同一匀强磁场,已知两粒子质量之比为1∶4,电荷量之比为1∶2,则两粒子受洛伦兹力之比为 (　　) A.2∶1　　　B.1∶1　　　C.1∶2　　　D.1∶4 答案: C 方法模型归纳 02 七.电磁波的理解和应用 1．电磁波的形成. 周期性变化的电场和磁场交替产生，形成电磁场，电磁场由近及远传播，形成电磁波. 2．电磁波的特点. (1)在传播方向上，任意一点的E和B都随时间周期性变化，E和B相互垂直，且与电磁波的传播方向垂直，如图所示. 方法模型归纳 02 (2)电磁波可以在真空中传播.电磁波在真空中传播速度等于光速c＝3×108 m/s. (3)电磁场储存电磁能，电磁波的发射过程就是辐射能量的过程. (4)只有周期性变化的电场和磁场相互激发才能形成电磁波. (5)电磁波是电磁场在空间中的传播，电磁场是一种客观存在的物质——场物质. 3．电磁波的波速. 对于电磁波，用λ表示电磁波的波长、f表示频率、c表示波速，则有c＝λf. 方法模型归纳 02 4．电场、磁场的变化关系可用下面的框图表示. 方法模型归纳 02 电磁波的应用. 方法模型归纳 02 方法模型归纳 02 类型 特点 应用 波长、频率 紫外线 能量较高 灭菌消毒促进人体对钙的吸收，利用荧光效应防伪   X射线 对生命物质有较强作用，过量会引起病变，穿透本领强 检查人体内部器官、零件内部缺陷 γ射线 能量很高，破坏生命物质 治疗疾病、探测金属部件内部缺陷 方法模型归纳 02 例10　(多选)关于电磁场理论的叙述，正确的是 (　　) A．变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关 B．变化的电场和变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场 C．电场周围一定存在磁场 D．磁场周围一定存在电场 【答案】AB 方法模型归纳 02 变式5　(2023届广州三校联考)2022年6月5日，中央电视台对“神舟十四号”飞船与“天和”核心舱交会对接进行了直播，其间航天员与北京飞控中心保持通话联络，直播画面通过电磁波传送到地面接收站．下列关于电磁波和声波的说法正确的是(　　) A．电磁波是横波，声波是纵波 B．电磁波跟声波一样，只能在介质中传播 C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并用实验验证了电磁波的存在 D．航天员讲话时画面能与声音同步，说明电磁波与声波具有相同的传播速度 【答案】A 方法模型归纳 02 例11　(2023年河源一中段考)电磁波谱家族有众多的成员．关于电磁波的应用，下列说法不正确的是 (　　) 方法模型归纳 02 A．电磁炉是利用电磁波来工作的 B．微波炉是利用电磁波的能量来快速煮熟食物的 C．雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的 D．夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的 【答案】A 方法模型归纳 02 变式6　(多选)(2023年信阳段考)电磁波在科学研究和日常生活中有着广泛的应用，关于电磁波的应用，以下说法正确的是 (　　) 方法模型归纳 02 A．图甲中利用雷达天线发射的无线电波可以判断物体位置 B．图乙中天文学家利用射电望远镜发射无线电波，进行天体物理研究 C．图丙中病房内应用紫外线进行杀菌消毒 D．图丁中CT机应用人体发射红外线的原理拍摄人体组织 【答案】AC 方法模型归纳 02 八.黑体和黑体辐射 1．黑体实际上是不存在的，只是一种理想情况. 2．黑体不一定是黑的，只有当自身辐射的可见光非常微弱时看上去才是黑的；有些可看作黑体的物体由于有较强的辐射，看起来还会很明亮，如炼钢炉口上的小孔.一些发光的物体(如太阳、白炽灯灯丝)有时也被看作黑体来处理. 方法模型归纳 02 3．黑体辐射的实验规律. (1)随温度升高，各种波长的辐射强度都增加. (2)随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动. 方法模型归纳 02 4．一般物体和黑体的热辐射、反射、吸收的特点. 热辐射不一定需要高温，任何温度都能发生热辐射，只是温度低时辐射弱，温度高时辐射强.在一定温度下，不同物体所辐射的光谱的成分有显著不同. 比较项目 热辐射特点 吸收、反射的特点 一般物体 辐射电磁波的情况与温度有关，与材料的种类、表面状况有关 既吸收又反射，其能力与材料的种类及入射波的波长等因素有关 黑体 辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关 完全吸收各种入射电磁波，不反射 方法模型归纳 02 例13.　关于对黑体的认识，下列说法正确的是(　　) A．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的 B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关 C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关 D．如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个空腔就成了一个黑体 【答案】C 方法模型归纳 02 变式7　普朗克在研究黑体辐射的基础上，提出了量子理论，下列关于描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体实验规律的是(　　) 【答案】D 方法模型归纳 02 九.能量子 1．普朗克的量子化假设． (1)能量子： 振动着的带电微粒的能量只能是最小能量值ε的整数倍．例如，可能是ε，2ε，3ε……当带电微粒辐射或吸收能量时，也是以这个最小能量值为单位一份一份地辐射或吸收，这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子． 方法模型归纳 02 (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. 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子.频率为ν的光子的能量为ε＝hν. 方法模型归纳 02 例14　(2023年中山一中月考)人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉．普朗克常量为6.63×10-34 J·s，光速为3.0×108 m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是多少？ 方法模型归纳 02 方法模型归纳 02 【答案】A 巩固提升 03 1．(2023年中山名校期中)磁场中某区域的磁感线如图所示，则 (　　) A．a、b两点处的磁场强弱不同，且a处磁场强 B．a、b两点处的磁场强弱不同，且a处磁场弱 C．a、b两点处的磁场方向相同 D．a处没有磁感线，所以没有磁场 【答案】B 巩固提升 03 2．一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，并与磁针指向平行，如图所示．此时小磁针的N极向纸外偏转，则这束带电粒子可能 (　　) A．向右飞行的正离子束 B．向左飞行的正离子束 C．向右飞行的负离子束 D．向左飞行的中性粒子束 【答案】A 巩固提升 03 3.如图所示，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等．下列说法正确的是 (　　) A．O点处的磁感应强度为零 B．a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相反 C．c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相同 D．a、c两点处的磁感应强度方向不同 【答案】C 巩固提升 03 4．(2023年广州科学城中学段考)如图，a、b、c分别位于等腰直角三角形的三个顶点，在a、b处各有一通电长直导线垂直穿过纸面，电流方向如图所示，大小均为I.若其中一根长直导线在c处的磁感应强度大小为B，忽略其他因素影响，则c处的磁感应强度为(　　) 【答案】C 巩固提升 03 5．(2023年佛山一中月考)如图所示，在条形磁铁产生的磁场中，垂直条形磁铁中心轴线放置3个相同的闭合线圈S1、S2和S3，三个线圈的中心均在条形磁铁的中心轴线上，穿过各个线圈的磁通量分别为Φ1、Φ2和Φ3，则(　　) A．Φ1＝Φ2 B．Φ2>Φ3 C．Φ1<Φ2 D．Φ1＝Φ3 【答案】B 巩固提升 03 6．(2023年广东广雅中学段考)“中国天眼”位于贵州的大山深处，是500 m口径球面射电望远镜(FAST).它通过接收来自宇宙深处的电磁波来探索宇宙．下列关于电磁波的说法正确的是(　　) A．电磁波在任何介质中传播速度均为3×108 m/s B．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 C．紫外线的波长比红外线小 D．普朗克通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论 【答案】C 巩固提升 03 7．(2023年广州段考)使用蓝牙耳机接听手机来电，其信号传输的示意图如图所示．已知可见光的频率范围是4.2×1014～7.8×1014 Hz，则蓝牙通信的电磁波 (　　) 巩固提升 03 A．是蓝光 B．波长比手机通信的电磁波短 C．在真空中的传播速度大小为340 m/s D．在真空中的传播速度比可见光传播的速度小 【答案】B 巩固提升 03 8．(2023年广大附属中月考)我国高铁技术、北斗卫星导航系统、5G通信技术，目前处于世界领先水平．高铁将拥有基于北斗卫星导航系统、5G通信技术的空天地一体化的“超级大脑”．与4G相比，5G具有“更高网速、低延时、低功率海量连接、通信使用的电磁波频率更高”等特点．与4G相比，5G使用的电磁波(　　) A．波长更长 B．能量子的能量更小 C．能量子的能量更大 D．传播速度更快 【答案】C 类型 安培定则 立体图 横截面图 纵截面图 直线电流 以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组同心圆，越向外越稀疏，磁场越弱 类型 安培定则 立体图 横截面图 纵截面图 环形电流 内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏 类型 安培定则 立体图 横截面图 纵截面图 通电螺线管 内部为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向N极，外部类似条形磁铁，由N极指向S极 比较项目 磁感应强度(B) 电场强度(E) 定义 比值定义法B＝(条件：I⊥B) 比值定义法E＝ 单位 T N/C(V/m) 物理意义 表征磁场的强弱和方向 描述电场的强弱和方向 方向(矢量) 小磁针静止时N极的指向 带正电的试探电荷的受力方向 都是矢量，叠加时遵从平行四边形定则 【解析】(1)对A线圈，有Φ1＝B1πr，Φ2＝B2πr， 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＝Bπr， 磁场方向转过30°角，线圈在垂直于磁场方向的投影面积为πrcos 30°，则Φ2＝Bπrcos 30°， 故磁通量的改变量为 ΔΦC＝Bπr(1－cos 30°)＝0.8×3.14×(5×10－3)2×(1－) Wb≈8.4×10－6 Wb. 类型 特点 应用 波长、频率 无线电波 许多自然过程也辐射无线电波 广播和通信，天体卫星研究 红外线 所有物体都会发射红外线，高温物体的红外线辐射比低温物体强 红外线摄影 红外线遥感 类型 特点 应用 波长、频率 可见光 红光紫光 太空没有大气天空蓝色短波散射傍晚阳光红色短波吸收 变式8　某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，c表示光速，h为普朗克常量，则激光器每秒发射的光子数为 (　　) A． B． C． D．λPhc $$