专题03 电磁场与电磁波（期中知识清单）高二物理上学期鲁科版

专题03 电磁场与电磁波 【清单01】磁场和安培定则 1.磁体、电流间的相互作用 (1)磁体与磁体间存在相互作用。 (2)通电导线对磁体有作用力，磁体对通电导线也有作用力。 (3)两条通电导线之间也有作用力。 2.磁场 (1)定义：磁体与磁体之间，磁体与通电导线之间，以及通电导线与通电导线之间的相互作用，是通过磁场发生的，磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的特殊物质。 (2)磁场的存在形式：磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同，不是以微粒的形式存在，而是以场的形式存在。 (3)磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针N极受力的方向，也就是小磁针静止时N极所指的方向，就是这一点的磁场方向。 (4)磁场的基本性质：磁极与磁极之间，磁极与电流之间，电流与电流之间都是通过磁场相互作用的，磁场的基本性质是对放入其中的磁体或通电导线能产生力的作用。 3.磁感线 (1)定义：磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。 (2)物理意义：用来形象地描述磁场的强弱和方向，并不真正存在。 (3)描述方法：磁感线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱。 4.安培定则 (1)直线电流的磁场 安培定则：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 安培定则：如图乙所示，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感线的方向。 (3)通电螺线管的磁场 安培定则：右手握住螺线管，让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螺线管内部磁感线的方向，如图丙所示。 　　 【清单02】磁感应强度　磁通量 一、磁感应强度 1.定义：一段通电直导线垂直放在磁场中，所受的安培力与导线中的电流和导线长度的乘积的比值，叫磁感应强度。 2.定义式：B＝。 3.单位：特斯拉，简称特，符号为T。 4.意义：B反映了磁场的强弱。 5.方向：磁感应强度是矢量，小磁针的N极在磁场中某点受力的方向或小磁针静止时N极所指方向，就是这点磁感应强度的方向。 6.说明 (1)磁感应强度是反映磁场本身特性的物理量，是由磁场本身决定的，与磁场中是否引入电流无关，与引入的电流是否受力无关。 (2)在定义式B＝中，通电导线必须垂直于磁场方向放置。因为磁场中某点通电导线受力的大小，除和磁场强弱有关以外，还和导线的方向有关，导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力也不相同。 二、匀强磁场 1.定义：如果磁场中各处的磁感应强度大小和方向都相同，则该磁场为匀强磁场。 2.特点 (1)强弱、方向处处相同的磁场。 (2)磁感线特点：疏密均匀的平行直线。 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。 2.单位：在国际单位制中是韦伯，简称韦，符号是Wb，1 Wb＝1T·m2。 3.公式：Φ＝BS(B⊥S)。 4.意义：表示穿过某一面积的磁感线净条数的多少。 5.磁通量的三点提醒 (1)磁通量有正、负，但磁通量不是矢量而是标量。 (2)当有方向相反的磁场(磁感应强度分别为B和B′)穿过同一个平面时，磁通量的大小等于磁感线相抵消之后剩余的磁感线的条数，即净条数。 (3)线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关。 【清单03】电磁感应现象及应用 一、磁通量的变化 1.引起磁通量变化的原因 (1)当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝B·ΔS。 (2)当B变化，S不变时，ΔΦ＝ΔB·S。 (3)B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1。但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS。 2.磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的比较 (1)Φ是状态量，是闭合回路在某时刻(某位置)穿过回路的磁感线的条数，当磁场与回路平面垂直时Φ＝BS。 (2)ΔΦ是过程量，它表示回路从某一时刻到另一时刻磁通量的改变量，即ΔΦ＝Φ2－Φ1。 二、产生感应电流的条件 1.能够产生感应电流的三个典型的实验是 (1)条形磁铁和线圈发生相对运动。 (2)闭合电路中的部分导体切割磁感线。 (3)改变原线圈中电流，在副线圈中产生感应电流。 2.实验结论 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流。 【清单04】电磁波 1.麦克斯韦电磁场理论 (1)变化的磁场产生电场 ①在变化的磁场中放一个闭合的电路，由于穿过电路的磁通量发生变化，电路中会产生感应电流。这个现象的实质是变化的磁场在空间产生了电场。 ②即使在变化的磁场中没有闭合电路，也同样要在空间产生电场。 (2)变化的电场产生磁场 变化的电场也相当于一种电流，也在空间产生磁场，即变化的电场在空间产生磁场。 2.电磁场：变化的电场和变化的磁场所形成的不可分割的统一体。 3.电磁波 (1)电磁波的产生：周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成电磁波。 (2)电磁波的特点 ①电磁波可以在真空中传播。 ②电磁波的传播速度等于光速。 ③光在本质上是一种电磁波。即光是以波动形式传播的一种电磁振动。 【清单05】能量量子化 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的整数倍，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的，这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。 2.能量子大小：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.能量的量子化：普朗克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。爱因斯坦把能量子假设进行了推广，认为电磁场本身就是不连续的，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，h为普朗克常量。这些能量子后来被叫作光子。 【考点题型一】磁场与磁感线（共3小题） 【例1】如图所示为蹄形磁体周围的磁感线分布图，在、、、四点中，磁场最强的是（　　） A．点 B．点 C．点 D．点 【答案】B 【详解】磁感线密的地方磁场强；由图中磁感线的分布情况可以看出b点的磁感线最密集，所以此处磁场最强。故选B。 【变式1-1】相同磁铁的同名磁极之间的磁场分布与等量同种电荷之间电场分布相似。如图所示，两个相同的条形磁铁的N极正对放置，两条虚线分别是两磁极中心的连线及其垂直平分线，它们的交点是O点，A、B两点和C、D两点分别关于O点对称。则（　　） A．磁场只分布在磁铁外部，磁铁内部不存在磁场 B．A点和B点的磁感应强度方向相同 C．C点和D点的磁感应强度不同 D．从C到D，连线上各点的磁感应强度逐渐减小 【答案】C 【详解】A．磁铁外部和内部均存在磁场，A错误； B． A点和B点的磁感应强度方向相反，B错误； C．C点和D点的磁感应强度大小相等，方向相反，C正确； D．O点的磁感应强度为零，C、D两点的磁感应强度不为零，可知从C到D，连线上各点的磁感应强度并不是逐渐减小，D错误。 故选C。 【变式1-2】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如图所示。结合上述材料，下列说法正确的是（    ） A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合 B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理南极附近 C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D．在赤道位置放置一枚小磁针，小磁针N极指向地理的南极 【答案】A 【详解】A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，而是有一定的夹角，即为磁偏角，故A正确； B．磁感线是闭合的曲线，由图可推知地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，故B错误； C．由图可知地磁场的磁感线从南极附近发出，从北极附近进入地球，组成闭合曲线，只有赤道上方附近的地磁场方向与地面平行，故C错误； D．小磁针N极指向磁感线的方向，在赤道位置放置一枚小磁针，小磁针N极指向地理的北极，故D错误。 故选A。 【考点题型二】安培定则的应用（共3小题）  【例2】如图所示，竖直导线通有向上的电流，其附近水平放有一枚小磁针。不考虑地磁场和摩擦力的影响，稳定时小磁针指向正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】竖直导线通有向上的电流，根据右手螺旋定则可知，磁场方向为逆时针方向；则稳定时图中小磁针的N极应沿着所在位置的切线方向指向外。 故选A。 【变式2-1】已知在图甲中电流方向如图所示，图乙中电流从流入时小磁体向下运动，则铁环中心点的磁场方向和小磁体下端的磁极为（　　） A．向上和极 B．向下和极 C．向上和S极 D．向下和S极 【答案】D 【详解】根据安培定则可知，铁环中心点的磁场竖直向下；电流从B流入时，根据安培定则可知电磁铁上端为为N极，发现小磁铁向下运动，则小磁铁的下端为S极。 故选D。 【变式2-2】如图所示，下列关于通电导线与其产生的磁场方向的关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．根据安培定则可知，图中通电直导线与其产生的磁场方向关系同图中所示一致，故A正确； B．根据安培定则可知，图中通圆环与其产生的磁场方向关系与图中不一致，故B错误； C．由于图中大导线是同一根导线折叠后双线绕制，可知，图中线圈内部的磁感应强度为0，故C错误； D．根据安培定则可知，图中通电螺旋管与其产生的磁场方向关系与图中不一致，故D错误。 故选A。 【考点题型三】磁感应强度（共3小题） 【例3】安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。已知地球磁场类似于一个条形磁铁，磁感线如图所示。根据表中测量结果可推知（　　） 测量序号 1 0 21 2 0 3 21 0 4 -21 0 A．测量地点位于南半球 B．当地的地磁场大小约为 C．第2次测量时y轴正向指向北方 D．第3次测量时y轴正向指向东方 【答案】B 【详解】A．表格中的数据都是负的，表明方向竖直向下，则测量地点位于北半球，A错误； B．当地的磁感应强度为两个方向磁感应强度的矢量和，大小约为，B正确； C．当地的磁感应强度的水平分量指向北方，第二次测量时为负值，表明此次测量时轴正向指向南方，C错误； D．第3次测量时为正值，表明此次测量时轴正向指向北方，此时轴正向指向西方，D错误。 故选B。 【变式3-1】如图所示，在平面直角坐标系中，正三角形的三个顶点上放置着三根垂直于坐标平面的无限长直导线P、Q、R，导线中的电流大小相等，P和R中的电流方向垂直纸面向里，Q中的电流方向垂直纸面向外。已知无限长直导线在某点形成的磁感应强度大小与该点到导线的距离成反比，P在O点产生的磁感应强度大小为B0。下列说法正确的是（　　） A．P受到的安培力的方向沿y轴正方向 B．R受到的安培力的方向沿x轴正方向 C．O点磁感应强度大小为 D．P、R在Q点共同产生的磁感应强度大小为 【答案】D 【详解】AB．三根导线中的电流大小相等，根据安培定则可得，在P、R、Q、O四点的磁感应强度方向如图所示，根据左手定则可得，P、R导线所受安培力方向如图所示 即P受到的安培力与y轴正方向成30°斜向上，R受到的安培力向左，即沿x轴负方向，故AB错误； C．已知P在O点产生的磁感应强度大小为B0，无限长直导线在某点形成的磁感应强度大小与该点到导线的距离成反比，P、Q在O点产生的磁感应强度大小均为B0，R在O点产生的磁感应强度大小为B1，由 可得 则O点的磁感应强度为，故C错误； D．同理，P、R在Q点产生的磁感应强度大小均为B2，则 由图可知，两者共同产生的磁感应强度大小为，故D正确。 故选D。 【变式3-2】我国的三相共箱气体绝缘输电技术达到国际领先水平，该技术将三根线缆集成于同一管道内，充分压缩了输电线路的空间尺寸。如图甲所示，管道内三根绝缘超高压输电线缆平行且间距相等，截面图如图乙所示，三根输电线缆A、B、C圆心连线构成正三角形，其中A、B圆心连线水平。不考虑地磁场影响。某时刻A、B中电流方向垂直于纸面向外，大小为I；C中电流方向垂直于纸面向里，大小为2I。则该时刻（　　）    A．A、B相互排斥 B．该正三角形中心O处的磁感应强度方向水平向左 C．A、B圆心连线中点处的磁感应强度方向水平向左 D．C所受安培力方向垂直A、B圆心连线向下 【答案】D 【详解】A．由于A、B输电线缆通入的电流方向相同，所以两线缆相互吸引，故A错误； B．根据右手螺旋定则可知    则O点的合磁感应强度方向水平向右，故B错误； C．A、B电流在A、B圆心连线中点处的磁感应强度大小相等方向相反，C在该点处产生的磁感应强度水平向右，则合磁感应强度水平向右，故C错误； D．如图所示    A和B对C的排斥力方向如图，两力大小相等，合力竖直向下，则输电线缆C所受安培力方向垂直线缆A、B圆心连线向下，故D正确。故选D。 【考点题型四】磁通量（共3小题） 【例4】下列说法正确的是（　　） 磁感应强度是矢量，它的方向与通电导线在磁场中受力方向相同 磁感应强度单位是， 磁通量大小等于穿过磁场中单位面积的磁感线条数 磁通量单位是，。 A．只有 B．只有 C．只有 D．只有 【答案】A 【详解】ABCD．由左手定则，磁感应强度方向与导线受力方向垂直，故①错误； 由定义式 可得单位，故②正确； 磁通量等于穿过某一面积的磁感线条数，而非单位面积，故③错误； 由磁通量公式 可得单位 ，故④正确。 只有②和④正确，故选A。 【变式4-1】如图所示，矩形线圈放置在水平面内，磁场方向与水平方向夹角，已知，，矩形线圈面积为，磁感应强度大小为，现将线圈绕顺时针旋转，则通过线圈的磁通量变化量为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】线圈水平放置时的磁通量为 线圈竖直放置时的磁通量为 则磁通量变化量为 故选B。 【变式4-2】如图所示，线圈与通电导线在同一平面内，能使得线框中磁通量先增大后减小的是（　　） A．向左平移线框 B．向右平移线框 C．绕导线顺时针转动线框 D．绕导线逆时针转动线框 【答案】B 【详解】A．根据安培定则可知，通电直导线右侧的磁场方向垂直纸面向里，左侧的磁场方向垂直纸面向外，且离导线越近磁场越强。磁场强弱关于导线左右对称，故向左平移线框，穿过线框磁通量先减小，当导线位于线框中间时磁通量最小，之后左移过程，线框穿过线框的磁通量先增大后减小，所以向左平移线框，线框中的磁通量先减小后增大再减小，不符合题意，故A错误； B．向右平移线框，穿过线框总的磁通量先增大，当线框完全穿过导线继续右移后，穿过线框总的磁通量减小 ，即磁通量先增大后减小，符合题意，故B正确； CD．导线顺时针或绕逆时针转动线框，穿过线框的磁通量均不变，不符合题意，故CD错误。 故选B 。 【考点题型五】电磁感应现象及应用（共3小题） 【例5】如图所示，闭合金属圆环固定。下列操作能使圆环产生感应电流的是（　　） A．使条形磁铁静止在圆环上方 B．使条形磁铁静止在圆环中央 C．使条形磁铁静止在圆环下方 D．使条形磁铁快速地穿过圆环 【答案】D 【详解】A．使条形磁铁静止在圆环上方，穿过圆环的磁通量保持不变，不会使圆环产生感应电流，故A错误； B．使条形磁铁静止在圆环中央，穿过圆环的磁通量保持不变，不会使圆环产生感应电流，故B错误； C．使条形磁铁静止在圆环下方，穿过圆环的磁通量保持不变，不会使圆环产生感应电流，故C错误； D．使条形磁铁快速地穿过圆环，穿过圆环的磁通量发生变化，会使圆环产生感应电流，故D正确。 故选D。 【变式5-1】如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO'是它的对称轴，通电直导线AB与OO'平行。下列做法中，在矩形闭合线圈中不能产生感应电流的是（　　） A．AB中的电流I逐渐增大 B．线圈水平向右远离AB C．以AB为轴线圈绕AB顺时针转90°（俯视） D．线圈绕OO'轴逆时针转动90°（俯视） 【答案】C 【详解】A．AB中的电流I逐渐增大，线圈的磁通量逐渐增大，线圈中能产生感应电流，A错误； B．线圈水平向右远离AB，线圈的磁通量逐渐减小，线圈中能产生感应电流，B错误； C．以AB为轴线圈绕AB顺时针转90°（俯视），线圈的磁通量不变，线圈中不能产生感应电流，C正确； D．线圈绕OO'轴逆时针转动90°（俯视），线圈的磁通量变化，线圈中能产生感应电流，D错误。故选C。 【变式5-2】如图所示，导线ab和cd互相平行，则下列四种情况下导线cd中无电流的是（　　） A．开关S是闭合的，但滑片向右滑 B．开关S是闭合的，但滑片向左滑 C．开关S始终闭合，不滑动滑片 D．开关S闭合或断开的瞬间 【答案】C 【详解】A．开关S闭合，滑动触头向右滑动时，接入电路的电阻减小，回路中的电流增大，则ab产生的磁场增强，则穿过上面回路的磁通量增大，将产生感应电流，故A错误； B．开关S闭合，滑动触头向左滑动时，接入电路的电阻增大，回路中的电流减小，则ab产生的磁场减弱，则穿过上面回路的磁通量减小，将产生感应电流，故B错误； C．开关S始终是闭合的，不滑动触头，回路中电流不变，ab产生的磁场不变，穿过上面回路的磁通量不变，将无感应电流产生，故C正确； D．开关S闭合或断开的瞬间，下方回路中的电流发生变化，ab中产生的磁场随之变化，穿过上面回路的磁通量变化，所以导线cd中有感应电流，故D错误。故选C。 【考点题型六】电磁波及应用（共3小题） 【例6】古代神话中的“千里眼，顺风耳”已经变为现实。并且人类的视野已远远超过了“千里”，人们利用电磁波传送声音和图像信号。下列关于电磁波说法正确的是（　　） A．电磁波不能在水中传播 B．电磁波既可以传递信息，又可以传递能量 C．赫兹首先预言了电磁波的存在 D．法拉第最先用实验证实了电磁波的存在 【答案】B 【详解】A．电磁波可以在水中传播，例如低频无线电波可用于水下通信，故A错误； B．电磁波能够传递信息（如通信）和能量（如微波炉加热），故B正确； C．麦克斯韦通过方程组预言电磁波存在，赫兹通过实验证实，故C错误； D．赫兹首次用实验证实电磁波存在，法拉第的贡献是电磁感应理论，故D错误。故选B。 【变式6-1】“神舟号”系列飞船的成功发射及其后续的平稳运行，在很大程度上得益于载人航天测控通信系统的高效运作。该系统利用电磁波确保了地面指挥人员能够实时、准确地与飞船保持通讯联系。关于电磁波下列说法正确的是（　　） A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验捕捉到了电磁波 B．稳定的电场周围产生磁场，稳定的磁场周围产生电场 C．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 D．电磁波在真空中的传播速度等于 【答案】D 【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验首次证实了电磁波的存在，故A错误； B．根据麦克斯韦电磁理论，变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场，稳定的电场（磁场）不会产生磁场（电场），故B错误； C．电磁波和声波均能传递信息，例如声波用于语音交流，故C错误； D．电磁波在真空中的传播速度与光速相等，均为，故D正确。故选D。 【变式6-2】在如图所示的四种电场中，能产生电磁波的是（　　） A．B．C． D． 【答案】B 【详解】根据麦克斯韦的电磁场理论可知，周期性变化的电场才能产生周期性变化的磁场，进而在空间激发出电磁波。 AC．AC图中是均匀变化的电场，只能激发出稳定的磁场，不会再激发电场，故AC错误； D．D图中是恒定的电场,不会在周围空间产生磁场，故D错误； B．只有B图中的周期性变化的电场才会在周围空间产生周期性变化的磁场,进而产成电磁波。故B正确。 故选B。 【考点题型七】能量量子化（共3小题） 【例7】物理公式不仅揭示了物理量之间的关系，也揭示了单位之间的关系。已知能量子，其中单位为J，单位为Hz，则普朗克常量h的单位为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据，可得 则普朗克常量h的单位为 故选B。 【变式7-1】把“能量子”概念引入物理学的物理学家是（　　） A．普朗克 B．卢瑟福 C．爱因斯坦 D．康普顿 【答案】A 【详解】普朗克在研究黑体辐射时首次提出能量量子化假设，认为能量只能以离散的“能量子”形式存在。 故选A。 【变式7-2】光的能量是不连续的，后来我们把其中的一份称为（　　） A．电子 B．中微子 C．质子 D．光子 【答案】D 【详解】光的能量是不连续的，后来我们把其中的一份称为光的能量子，简称光子。 故选D。 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 专题03电磁场与电磁波 思维导图 磁感线 基本特点：疏密表示磁场 、切线方向为磁场方向、不、闭合 电流的磁场：安培定则 磁场 磁通量：穿过某一面积的磁感线的一，公式：D=一，单位：韦伯 意义：描述磁场的强弱和方向 定义式：B=一，单位：特斯拉 磁感应强度 方向：磁场方向、小磁针极受力方向 合成：平行四边形定则 电磁场与电磁波 产生感应电流的条件：穿过闭合导体回路的发生变化 电磁感应现象 变化的磁场产生电场 电磁波的产生 变化的电场产生磁场 能量子e=hv,h=6.63×104js 能量量子化 爱因斯坦光子说 知识清单 【清单01】磁场和安培定则 1.磁体、电流间的相互作用 (1) 间存在相互作用。 (2)通电导线对磁体有作用力，磁体对通电导线也有作用力。 (3) 之间也有作用力。 2.磁场 (1)定义：磁体与磁体之间，磁体与通电导线之间，以及通电导线与通电导线之间的相互作用，是通过发 生的， 是磁体或周围一种看不见、摸不着的特殊物质。 (2)磁场的存在形式：磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同，不是以微粒的形式存在，而是以场的形 式存在。 1/11 扇学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 (3)磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针受力的方向，也就是小磁针静止时所指的方向，就是 这一点的磁场方向。 (4)磁场的基本性质：磁极与磁极之间，磁极与电流之间，电流与电流之间都是通过」 相互作用的，磁 场的基本性质是对放入其中的或通电导线能产生力的作用。 3.磁感线 (1)定义：磁感线是为了形象地描述磁场而人为的曲线，曲线上每一点的方向都跟该点的磁场方向 相同。 (2)物理意义：用来形象地描述磁场的和，并不真正存在。 (3)描述方法：磁感线上每一点的方向表示该点的磁场方向，磁感线的 表示磁场的强弱。 4.安培定则 (1)直线电流的磁场 安培定则：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与方向一致，弯曲的四指所指的方向就是一， 如图甲所示。 (2)环形电流的磁场 安培定则：如图乙所示，让右手 与环形电流的方向一致， 的方向就是环形导线轴线上磁感线的方 向。 (3)通电螺线管的磁场 安培定则：右手握住螺线管，让弯曲的四指与的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是磁感线的 方向，如图丙所示。 【清单02】磁感应强度 磁通量 一、 磁感应强度 1.定义： 一 段通电直导线 放在磁场中，所受的安培力与导线中的电流和导线长度的_的比值，叫磁感 应强度。 2.定义式：B=FI1。 3单位：， 简称，符号为T。 4.意义：B反映了磁场的。 2/11 扇学科网·上好课 www .zxxk.com 上好每一堂课 5方向：磁感应强度是矢量，小磁针的在磁场中某点的方向或小磁针静止时N极所指方向，就是 这点磁感应强度的方向。 6.说明 ()磁感应强度是反映磁场本身特性的物理量，是由磁场本身决定的，与磁场中是否引入电流无关，与引入 的电流是否受力无关。 (②)在定义式B=F中，通电导线必须垂直于磁场方向放置。因为磁场中某点通电导线受力的大小，除和磁 场强弱有关以外，还和导线的方向有关，导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力也不相同。 二、匀强磁场 1定义：如果磁场中各处的磁感应强度大小和方向都相同，则该磁场为匀强磁场。 2.特点 (1)、 处处相同的磁场。 (②)磁感线特点： 的平行直线。 三、磁通量 1定义：匀强磁场中 和与磁场方向的平面面积S的乘积。 2.单位：在国际单位制中是，简称韦，符号是Wb,1Wb=一。 3.公式：Φ=BS(BLS。 4意义：表示穿过某一面积的磁感线净条数的多少。 5.磁通量的三点提醒 (①)磁通量有正、负，但磁通量不是矢量而是一。 (②)当有方向相反的磁场（磁感应强度分别为B和B)穿过同一个平面时，磁通量的大小等于磁感线相抵消之 后剩余的磁感线的条数，即 (3)线圈内磁通量的大小与线圈匝数 【清单O3】电磁感应现象及应用 一、磁通量的变化 1.引起磁通量变化的原因 (I)当B不变，有效面积S变化时，△Φ=B△S。 (2)当B变化，S不变时，△Φ=△BS。 (3)B和S同时变化，则△Φ=2一中。但此时△①≠△B△S。 2.磁通量Φ、磁通量的变化量△Φ的比较 3/11 扇学科网·上好课 www .zxxk.com 上好每一堂课 (I)Φ是状态量，是闭合回路在某时刻（某位置）穿过回路的磁感线的条数，当磁场与回路平面垂直时Φ=BS。 (2)△Φ是过程量，它表示回路从某一时刻到另一时刻磁通量的改变量，即△Φ=Φ2一中1。 二、产生感应电流的条件 1.能够产生感应电流的三个典型的实验是 (1①)条形磁铁和线圈发生 (2)闭合电路中的部分导体」 (3)改变原线圈中电流，在副线圈中产生一。 2.实验结论 只要穿过 电路的 发生变化， 电路中就会产生感应电流。 【清单04】电磁波 1.麦克斯韦电磁场理论 (1)变化的磁场产生电场 ①在变化的磁场中放一个闭合的电路，由于穿过电路的，电路中会产生感应电流。这个现象的实质是 变化的磁场在空间产生了一。 ②即使在变化的磁场中没有闭合电路，也同样要在空间产生一。 (2)变化的电场产生磁场 变化的电场也相当于一种电流，也在空间产生一，即的电场在空间产生磁场。 2.电磁场：变化的电场和变化的磁场所形成的不可分割的统一体。 3.电磁波 (1)电磁波的产生： 变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成电磁波。 (2)电磁波的特点 ①电磁波」 在真空中传播。 ②电磁波的传播速度等于一。 ③光在本质上是一种」 。 即光是以波动形式传播的一种电磁振动。 【清单05】能量量子化 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，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地辐射或吸收的，这个不可再分的最小能量值ε叫作一。 2.能量子大小：=v,其中v是电磁波的频率，h称为常量。h=6.626×10-34Js(一般取h=6.63×10-34 JS)o 4/11 品学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 3.能量的量子化：普朗克的假设认为微观粒子的能量是的，或者说微观粒子的能量是的。爱因斯 坦把能量子假设进行了推广，认为电磁场本身就是不连续的，光本身就是由一个个不可分割的组成的， 频率为v的光的能量子为m,h为普朗克常量。这些能量子后来被叫作。 题型清单 【考点题型一】磁场与磁感线（共3小题) 【例1】如图所示为蹄形磁体周围的磁感线分布图，在Q、b、c、d四点中，磁场最强的是() b A.a点 B.b点 C.c点 D.d点 【变式1-1】相同磁铁的同名磁极之间的磁场分布与等量同种电荷之间电场分布相似。如图所示，两个相同 的条形磁铁的N极正对放置，两条虚线分别是两磁极中心的连线及其垂直平分线，它们的交点是O点，A、 B两点和C、D两点分别关于O点对称。则() A TO B D A.磁场只分布在磁铁外部，磁铁内部不存在磁场 B.A点和B点的磁感应强度方向相同 C.C点和D点的磁感应强度不同 D.从C到D,连线上各点的磁感应强度逐渐减小 【变式1-2】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如图所示。结合上述材料，下列说 法正确的是() 5/11 学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 地轴 →地球自转方向 A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合 B.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理南极附近 C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D.在赤道位置放置一枚小磁针，小磁针N极指向地理的南极 【考点题型二】安培定则的应用（共3小题) 【例2】如图所示，竖直导线通有向上的电流，其附近水平放有一枚小磁针。不考虑地磁场和摩擦力的影 响，稳定时小磁针指向正确的是() 【变式2-1】己知在图甲中电流方向如图所示，图乙中电流从B流入时小磁体向下运动，则铁环中心O点的 磁场方向和小磁体下端的磁极为( ) 弹性金属片 固定端 小磁体口 橡皮碗 A 子气室 电磁铁 空气导管 甲 乙 A.向上和N极 B.向下和N极 C.向上和S极 D.向下和S极 【变式2-2】如图所示，下列关于通电导线与其产生的磁场方向的关系正确的是() 6/11 品学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 【考点题型三】磁感应强度（共3小题） 【例3】安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图，在手机上建立直角 坐标系，手机显示屏所在平面为Oy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不 同方向而z轴正向保持竖直向上。已知地球磁场类似于一个条形磁铁，磁感线如图所示。根据表中测量结果 可推知() Rotation axis po 测量序号 B./uT B,/uT B./uT 0 21 -45 2 0 -20 -46 3 21 0 -45 -21 0 -45 A.测量地点位于南半球 B.当地的地磁场大小约为50uT C.第2次测量时y轴正向指向北方 D.第3次测量时y轴正向指向东方 7/11 扇学科网·上好课 www .zxxk.com 上好每一堂课 【变式3-1】如图所示，在平面直角坐标系中，正三角形的三个顶点上放置着三根垂直于坐标平面的无限长 直导线P、Q、R,导线中的电流大小相等，P和R中的电流方向垂直纸面向里，Q中的电流方向垂直纸面 向外。已知无限长直导线在某点形成的磁感应强度大小与该点到导线的距离成反比，P在O点产生的磁感 应强度大小为B。下列说法正确的是() ⑧R p⑧- A.P受到的安培力的方向沿y轴正方向 B.R受到的安培力的方向沿x轴正方向 C.O点磁感应强度大小为V5B。 D,P、R在Q点共同产生的磁感应强度大小为B, 【变式3-2】我国的三相共箱气体绝缘输电技术达到国际领先水平，该技术将三根线缆集成于同一管道内， 充分压缩了输电线路的空间尺寸。如图甲所示，管道内三根绝缘超高压输电线缆平行且间距相等，截面图 如图乙所示，三根输电线缆A、B、C圆心连线构成正三角形，其中A、B圆心连线水平。不考虑地磁场影 响。某时刻A、B中电流方向垂直于纸面向外，大小为1；C中电流方向垂直于纸面向里，大小为2I。则该 时刻( B 0 c☒21 乙 A.A、B相互排斥 B.该正三角形中心O处的磁感应强度方向水平向左 C.A、B圆心连线中点处的磁感应强度方向水平向左 D.C所受安培力方向垂直A、B圆心连线向下 【考点题型四】磁通量（共3小题） 【例4】下列说法正确的是() ①磁感应强度是矢量，它的方向与通电导线在磁场中受力方向相同 8/11 品学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 ②磁感应强度单位是T,1T=1N/A.m ③磁通量大小等于穿过磁场中单位面积的磁感线条数 ④磁通量单位是Wb,1Wb=1T.1m2。 A.只有②④B.只有②③④ C.只有①③④ D.只有①③ 【变式4-1】如图所示，矩形线圈abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向夹角a=53°，已知sin53°=0.8， c0s53°=0.6，矩形线圈面积为S,磁感应强度大小为B,现将线圈绕ad顺时针旋转90°，则通过线圈的磁 通量变化量为() B d A.BS B.-0.2BS C.-0.6BS D.1.4BS 【变式4-2】如图所示，线圈与通电导线在同一平面内，能使得线框中磁通量先增大后减小的是() A.向左平移线框 B.向右平移线框 C.绕导线顺时针转动线框 D.绕导线逆时针转动线框 【考点题型五】电磁感应现象及应用（共3小题) 【例5】如图所示，闭合金属圆环固定。下列操作能使圆环产生感应电流的是() S A.使条形磁铁静止在圆环上方 B.使条形磁铁静止在圆环中央 C.使条形磁铁静止在圆环下方 D.使条形磁铁快速地穿过圆环 【变式5-1】如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO'是它的对称轴，通电直导线AB与OO平行。下 列做法中，在矩形闭合线圈中不能产生感应电流的是() 9/11 学科网·上好课 www .zxxk.com 上好每一堂课 A.AB中的电流I逐渐增大 B.线圈水平向右远离AB C.以AB为轴线圈绕AB顺时针转90°（俯视） D.线圈绕OO轴逆时针转动90°（俯视） 【变式5-2】如图所示，导线ab和cd互相平行，则下列四种情况下导线cd中无电流的是() A.开关S是闭合的，但滑片向右滑 B.开关S是闭合的，但滑片向左滑 C.开关S始终闭合，不滑动滑片 D.开关S闭合或断开的瞬间 【考点题型六】电磁波及应用（共3小题） 【例6】古代神话中的“千里眼，顺风耳”已经变为现实。并且人类的视野已远远超过了“千里”，人们利用电 磁波传送声音和图像信号。下列关于电磁波说法正确的是() A.电磁波不能在水中传播 B.电磁波既可以传递信息，又可以传递能量 C.赫兹首先预言了电磁波的存在 D.法拉第最先用实验证实了电磁波的存在 【变式6-1】“神舟号”系列飞船的成功发射及其后续的平稳运行，在很大程度上得益于载人航天测控通信系 统的高效运作。该系统利用电磁波确保了地面指挥人员能够实时、准确地与飞船保持通讯联系。关于电磁 波下列说法正确的是() A.麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验捕捉到了电磁波 B.稳定的电场周围产生磁场，稳定的磁场周围产生电场 C.电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 D.电磁波在真空中的传播速度等于3×10°m/s 10/11