专题03 电磁场与电磁波（期中复习讲义）高二物理上学期鲁科版

专题03 电磁场与电磁波（期中复习讲义） 核心考点 复习目标 考情规律 磁感线 安培定则 1.知道磁感线的定义和特点。 2.理解安培定则的内容，会用安培定则分析磁场的特点。 基础必考点，常出选择题 磁感应强度 磁通量 1.知道磁感应强度的定义和定义式，理解其物理意义。 2.知道磁通量的概念，会进行磁通量和磁通量变化量的分析和计算。 基础必考点，常出选择题 电磁感应现象及应用 1.探究分析和总结感应电流产生的条件，并能够分析有关问题。 2.了解电磁感应现象的应用。 基础必考点，常出选择题 电磁波及应用 1.知道麦克斯韦电磁场理论，理解麦克斯韦电磁场理论的两个要点。 2.了解电磁波的应用。 基础必考点，常出选择题 能量量子化 掌握能量子的定义及表达式，知道光子的概念。 基础必考点，常出选择题 知识点01 磁场和磁感线 1.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。 (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。 2.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。 知识点02 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 ，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。 　　 甲 乙 丙 知识点03 磁感应强度与磁通量 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＝。 3.单位： ，简称 ，符号为T。 4.意义：B反映了磁场的 。 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。 二、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，1 Wb＝ 。 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。 知识点04 产生感应电流的条件 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.产生感应电流的条件 只要穿过 电路的 发生变化， 电路中就会产生感应电流。 知识点05 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 。 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 。 (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 ，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 。 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。 知识点06 能量的量子化 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 。 2.能量子大小：ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为 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 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 。 题型一 磁感线 安培定则 解｜题｜技｜巧 1.磁感线的特点 (1)在磁体外部，磁感线从N极发出，进入S极；在磁体内部由S极回到N极。 (2)磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强；磁场方向即过该点的磁感线的切线方向。 (3)磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断。 (4)磁感线是人们为了形象描述磁场而假想的线，并不真实存在。 2.安培定则 安培定则 立体图 横截面图 纵截面图 直线电流 环形电流 内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏 通电螺线管 【典例1】（24-25高二上·贵州·期中）如图所示为一簇磁感线，磁感线均为直线，上下两侧的磁感线关于水平磁感线对称，两点关于水平磁感线也对称，两点为磁场中的另外两点。下列说法正确的是（　　） A．四点中点的磁场最强 B．两点的磁感应强度相同 C．若在点放一小磁针，小磁针静止时N极指向左侧 D．同一段通电导线分别放在两点，则导线在点所受的作用力较大 【典例2】（24-25高二上·福建厦门·期中）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． 【变式1】（24-25高二上·江苏常州·期中）磁场中某区域的磁感线如图所示，a、b、c、d、e是磁场中的5个点，其中c、d两点关于直线对称，下面说法正确的是（　　） A．c、d两点关于直线对称，所以c、d两点磁感应强度方向相同 B．a点没有磁感线穿过，所以a点磁感应强度一定为零 C．这5个位置中，e点的磁感应强度最大 D．b、e两点的磁感应强度相等 【变式2】（24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期中）图中已标出电流及电流所产生的磁场方向，其中正确的是（　　） A．直线电流 B．直线电流 C． D．通电螺线管 题型二 磁感应强度 磁通量 解｜题｜技｜巧 一、磁感应强度 1.物理意义：磁感应强度是表示磁场强弱和方向的物理量。 2.大小：当导线方向与磁场方向垂直时B＝。 3.磁感应强度B是一个矢量，它的方向可以有以下几种表述方式： (1)磁感应强度的方向就是该点的磁场方向。 (2)小磁针静止时N极所指的方向。 (3)小磁针N极受力的方向。 4.描述：磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，磁感线上某点的切线方向表示该点磁感应强度的方向。 5.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。 (3)磁感应强度是矢量，当空间存在几个磁体(或电流)时，每一点的磁场等于各个磁体(或电流)在该点产生磁场的矢量和。磁感应强度叠加时遵循平行四边形定则。 二、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＝BScos θ。式中Scos 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)。 2.磁通量的正、负 (1)磁通量是标量，但有正、负，当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。 【典例1】（24-25高二上·甘肃武威·期中）下列关于磁场的说法正确的是（　　） A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大 B．由公式知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场。 C．磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向垂直 D．由公式知，B的大小与F成正比，与IL成反比 【典例2】（24-25高二下·四川成都·期中）如图所示，在水平面边长的正方形区域内，有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。现有一长方形线框可绕轴在竖直面内转动，，线框与水平方向的夹角为。下列说法正确的是（　　） A．当时，穿过线框的磁通量为0Wb B．当时，穿过线框的磁通量为1Wb C．当时，穿过线框的磁通量为Wb D．当时，穿过线框的磁通量为2Wb 【变式1】（24-25高二下·浙江·期中）垂直纸面放置的a、b、c三根导线位于等腰直角三角形的三个角，导线长度都是，通以的电流，电流方向如图。已知通电直导线在其周围空间产生的磁感应强度大小为为直导线中的电流，为某点到直导线的距离。若导线在处的磁感应强度为，则下列说法正确的是（　　） A．导线a、b连线中点处的磁感应强度大小为 B．导线b、c连线中点处的磁感应强度为，向右 C．导线所受的安培力大小为，方向水平向左 D．导线所受的安培力大小为，方向水平向左 【变式2】（24-25高二上·江苏常州·期中）如图所示，面积大小为S的矩形线圈abcd，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈可以绕O1O2转动。下列说法中正确的是（　　） A．当线圈从图示位置转过60°时，穿过线圈的磁通量大小 B．当线圈从图示位置转过90°时，穿过线圈的磁通量大小 C．当线圈从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小 D．当线圈从图示位置转过360°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小 题型三 感应电流产生条件的应用 解｜题｜技｜巧 感应电流产生的条件：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。 【典例1】（24-25高二上·山东菏泽·期中）如图所示，矩形线圈abcd位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一平面内，线圈的ab边与导线平行。那么下列操作中，线圈中没有感应电流的是（　　） A．通电导线电流变大 B．线圈水平向右移动 C．线圈沿长直导线向上运动 D．以ab为轴转动线圈 【典例2】（24-25高二上·江苏扬州·期中）利用如图所示装置可探究感应电流的产生条件。线圈通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈的两端连接到电流表上，把线圈装在线圈的里面。某同学发现闭合开关S时，电流表指针发生偏转，以下判断错误的是（　　） A．断开开关S时，电流表指针不会偏转 B．线圈向上移动时，电流表指针发生偏转 C．线圈中铁芯向上拔出时，电流表指针发生偏转 D．滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表指针发生偏转 【变式1】（24-25高二上·江苏常州·期中）如图所示，O1O2是矩形导线框abcd的对称轴，其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。以下情况中，abcd中能产生持续的感应电流的是（　　） A．将abcd以ad为轴持续转动 B．将abcd以cd为轴持续转动 C．将abcd以ab为轴持续转动 D．将abcd沿O1O2向上平移 【变式2】（22-23高二上·江苏连云港·期中）如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关K的一瞬间，线圈P里没有感应电流 B．闭合开关K后，滑动变阻器R滑片向下滑动过程中，线圈P中没有感应电流 C．闭合开关K后，线圈P中一直有感应电流 D．断开开关K的一瞬间，线圈P里有感应电流 题型四 电磁波 能量量子化 解｜题｜技｜巧 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)电磁波的传播不需要介质。在真空中传播速度等于光速c＝3×108 m/s。 (2)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。 (3)只有周期性变化的电场和磁场相互激发才能形成电磁波。 (4)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.能量子： (1)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)。 【典例1】（24-25高二下·江苏宿迁·期中）如图所示，在磁感应强度B随时间t变化的以下四种磁场中，能产生电磁波的是（　　） A． B． C． D． 【典例2】（24-25高二上·山东菏泽·期中）1900年，普朗克提出了能量子假设，这是对经典物理学思想与观念的一次突破。关于能量子下列说法正确的是（　　） A．微观粒子的能量是连续的 B．不同颜色光的能量子相同 C．电磁波波长越长，其能量子越大 D．能量子假设很好的解释了黑体辐射实验规律 【变式1】（24-25高二下·山东枣庄·期中）下列有关电磁波的说法正确的是（　　） A．1886年，科学家麦克斯韦首先通过实验捕捉到了电磁波 B．电磁波能在真空中传播，但只能传递声音信号，不能传递图像信号 C．电磁波源消失后不产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失 D．北京电视台与上海电视台发射的电磁波的频率不同，传播速度也不同 【变式2】（23-24高二上·浙江宁波·期中）一盏电灯的发光功率为，假设它发出的光向四周均匀辐射，光的平均频率为，在距电灯运处，以电灯为球心的球面上，的面积每秒通过的光子数约为（取普朗克常量为）（    ） A．个 B．个 C．个 D．个 期中基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（24-25高二上·江苏徐州·期中）磁感线是用来形象地描述磁场的曲线，以下磁感线分布正确的是（    ） A． B． C． D． 2．（24-25高二上·广东深圳·期中）如图所示，现有两根通电的长直导线分别固定在正方体的两条边和上且彼此绝缘，电流方向分别由流向，由流向，那么点的磁感应强度方向为（　　） A．由指向 B．由指向 C．由指向 D．由指向 3．（24-25高二上·福建泉州·期中）如图所示，用细铜丝绕成的n匝正方形线框abcd置于纸面内，e、f、g、h分别为各边的中点，O为线框的中心。已知线框的边长为L，bgOf区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的有界匀强磁场，cdeg区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小也为B的匀强磁场，则穿过线框的磁通量为（    ） A． B． C． D． 4．（24-25高二上·河南焦作·期中）如图所示，在水平向右的匀强磁场中，闭合矩形导体线框平行磁场方向放置，oo′为垂直过边的轴线。下列操作能使线框中产生感应电流的是（　　） A．线框竖直向上平移 B．线框以为轴转动 C．线框以为轴转动 D．线框沿垂直纸面方向向外平移 5．（24-25高二下·广东东莞·期中）关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．只要存在电场和磁场，就能产生电磁波 B．电视遥控器利用的是紫外线 C．赫兹预言了电磁波的存在 D．真空中，不同频率的电磁波传播速度与光速相同 期中重难突破练（测试时间：10分钟） 6．（多选）（24-25高二上·山东菏泽·期中）如图所示，a、b、c为三根垂直于纸面的长直固定导线，位于等边三角形的三个顶点上。导线中通有大小相等的电流，方向如图所示。O为三角形的中心（　　） A．O点的磁感应强度为零 B．O点的磁场方向平行于ca C．导线a受到导线b、c作用力的合力与b、c所在平面平行 D．导线b受到导线a、c作用力的合力与a、c所在平面垂直 7．（多选）（24-25高二上·河南南阳·期中）如图所示，三根长直导线平行地放在光滑绝缘水平面上，已知导线BC之间的距离等于导线AB间距的3倍，已知通电直导线周围产生的磁场磁感应强度的大小为为直导线中的电流，为导线周围某点到直导线的距离，当三根直导线中通有恒定电流后，三根直导线仍在原来的位置保持静止，其中导线A的电流大小为，方向如图所示。则下列说法正确的是（　　） A．导线B中的电流方向与A相同 B．导线C中的电流方向与A相同 C．导线B中的电流大小为 D．导线C中的电流大小为 8．（多选）（23-24高二上·广东·期末）汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，如图所示，水平埋在地下的线圈1中，通有逆时针（俯视）方向的电流，当汽车经过线圈1时（    ） A．线圈1产生的磁场方向竖直向上 B．线圈1产生的磁场方向竖直向下 C．汽车离开线圈1的过程，穿过线圈abcd的磁通量增大 D．汽车离开线圈1的过程，穿过线圈abcd的磁通量减小 9．（多选）（24-25高二上·山东临沂·期中）某同学使用如图所示的三组器材探究电磁感应现象，下列说法中正确的是（    ） A．在甲图中，AB导线上下运动时，发现有感应电流产生 B．在乙图中，将如图所示条形磁铁从同一位置快速向下插入线圈和慢速插入线圈的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量相同 C．在丙图中，闭合开关S后，将滑片P向右移动的过程中，由于导线没有做切割磁感线的运动，故没有感应电流产生 D．在丙图中，闭合开关S后，滑片P向左减速移动的过程中，穿过线圈B的磁通量增加 10．（多选）（24-25高二下·福建三明·期中）“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．电磁波可以在真空中传播 D．电磁波的速度等于光速 期中综合拓展练（测试时间：5分钟） 11．（2025·福建·高考真题）如图所示，空间中存在两根无限长直导线L1与L2，通有大小相等，方向相反的电流。导线周围存在M、O、N三点，M与O关于L1对称，O与N关于L2对称且OM=ON，初始时，M处的磁感应强度大小为B1，O点磁感应强度大小为B2，现保持L1中电流不变，仅将L2撤去，求N点的磁感应强度大小（　　） A． B． C．B2﹣B1 D．B1﹣B2 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 电磁场与电磁波（期中复习讲义） 核心考点 复习目标 考情规律 磁感线 安培定则 1.知道磁感线的定义和特点。 2.理解安培定则的内容，会用安培定则分析磁场的特点。 基础必考点，常出选择题 磁感应强度 磁通量 1.知道磁感应强度的定义和定义式，理解其物理意义。 2.知道磁通量的概念，会进行磁通量和磁通量变化量的分析和计算。 基础必考点，常出选择题 电磁感应现象及应用 1.探究分析和总结感应电流产生的条件，并能够分析有关问题。 2.了解电磁感应现象的应用。 基础必考点，常出选择题 电磁波及应用 1.知道麦克斯韦电磁场理论，理解麦克斯韦电磁场理论的两个要点。 2.了解电磁波的应用。 基础必考点，常出选择题 能量量子化 掌握能量子的定义及表达式，知道光子的概念。 基础必考点，常出选择题 知识点01 磁场和磁感线 1.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。 2.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。 知识点02 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。 　　 甲 乙 丙 知识点03 磁感应强度与磁通量 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。 二、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。 知识点04 产生感应电流的条件 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.产生感应电流的条件 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。 知识点05 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。 知识点06 能量的量子化 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。 题型一 磁感线 安培定则 解｜题｜技｜巧 1.磁感线的特点 (1)在磁体外部，磁感线从N极发出，进入S极；在磁体内部由S极回到N极。 (2)磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强；磁场方向即过该点的磁感线的切线方向。 (3)磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断。 (4)磁感线是人们为了形象描述磁场而假想的线，并不真实存在。 2.安培定则 安培定则 立体图 横截面图 纵截面图 直线电流 环形电流 内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏 通电螺线管 【典例1】（24-25高二上·贵州·期中）如图所示为一簇磁感线，磁感线均为直线，上下两侧的磁感线关于水平磁感线对称，两点关于水平磁感线也对称，两点为磁场中的另外两点。下列说法正确的是（　　） A．四点中点的磁场最强 B．两点的磁感应强度相同 C．若在点放一小磁针，小磁针静止时N极指向左侧 D．同一段通电导线分别放在两点，则导线在点所受的作用力较大 【答案】A 【详解】A．磁感线的疏密程度反应磁感应强度的大小，磁感线越密磁感应强度越大，所以点的磁场最强，A正确； B．由对称性可知两点的磁感应强度大小相同，但方向不相同，由于磁感应强度为矢量，则两点的磁感应强度不同，B错误； C．小磁针静止时N极指向为该点的磁场方向，由图可知点的磁场方向向右，所以在点放一小磁针，小磁针静止时N极指向右侧，C错误； D．由图可知点的磁感应强度大于点的磁感应强度，同一段通电导线分别放在两点时，由于导线如何放置题中未说明，所以无法确定导线在这两点所受磁场力的大小关系，D错误。 故选 A。 【典例2】（24-25高二上·福建厦门·期中）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，故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，故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，故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，故D正确。 故选D。 【变式1】（24-25高二上·江苏常州·期中）磁场中某区域的磁感线如图所示，a、b、c、d、e是磁场中的5个点，其中c、d两点关于直线对称，下面说法正确的是（　　） A．c、d两点关于直线对称，所以c、d两点磁感应强度方向相同 B．a点没有磁感线穿过，所以a点磁感应强度一定为零 C．这5个位置中，e点的磁感应强度最大 D．b、e两点的磁感应强度相等 【答案】C 【详解】A．c、d两点关于直线对称，所以c、d两点磁感应强度大小相同，但是方向不同，选项A错误； B．a点虽然没有磁感线穿过，但是仍有磁场，则a点磁感应强度不为零，选项B错误； CD．磁感线的疏密反映磁场的强弱，则这5个位置中，e点的磁感应强度最大，b点的磁感应强度小于e点，选项C正确，D错误。故选C。 【变式2】（24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期中）图中已标出电流及电流所产生的磁场方向，其中正确的是（　　） A．直线电流 B．直线电流 C． D．通电螺线管 【答案】C 【详解】A．由安培定则可知，向上的电流左侧的磁场应向外，右侧的磁场应向里，故A错误； B．由安培定则可知，电流向外的直导线周围的磁场分布为逆时针的同心圆，故B错误； C．由安培定则可知，环形电流的内部磁感线应向左，故C正确； D．由安培定则可知，通电螺线管的内部磁感线向右，故D错误。 故选C。 题型二 磁感应强度 磁通量 解｜题｜技｜巧 一、磁感应强度 1.物理意义：磁感应强度是表示磁场强弱和方向的物理量。 2.大小：当导线方向与磁场方向垂直时B＝。 3.磁感应强度B是一个矢量，它的方向可以有以下几种表述方式： (1)磁感应强度的方向就是该点的磁场方向。 (2)小磁针静止时N极所指的方向。 (3)小磁针N极受力的方向。 4.描述：磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，磁感线上某点的切线方向表示该点磁感应强度的方向。 5.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。 (3)磁感应强度是矢量，当空间存在几个磁体(或电流)时，每一点的磁场等于各个磁体(或电流)在该点产生磁场的矢量和。磁感应强度叠加时遵循平行四边形定则。 二、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＝BScos θ。式中Scos 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)。 2.磁通量的正、负 (1)磁通量是标量，但有正、负，当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。 【典例1】（24-25高二上·甘肃武威·期中）下列关于磁场的说法正确的是（　　） A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大 B．由公式知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场。 C．磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向垂直 D．由公式知，B的大小与F成正比，与IL成反比 【答案】C 【详解】A．同一通电导线所受的磁场力大小不仅与磁感应强度大小有关，还与通电导线与磁感应强度的夹角有关，所以，通电导线受磁场力大的地方磁感应强度不一定大，故A错误； B．公式的适用条件是通电导线与磁感应强度垂直，若通电导线与磁感应强度平行，则通电导线所受磁场力也为零，所以，一小段通电导体在某处不受磁场力，不能说明此处一定无磁场，故B错误； C．磁场力既垂直于电流方向，又垂直于磁感应强度方向，所以，磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向垂直，故C正确； D．公式是磁感应强度的定义式，B的大小与F、IL无关，故D错误。 故选C。 【典例2】（24-25高二下·四川成都·期中）如图所示，在水平面边长的正方形区域内，有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。现有一长方形线框可绕轴在竖直面内转动，，线框与水平方向的夹角为。下列说法正确的是（　　） A．当时，穿过线框的磁通量为0Wb B．当时，穿过线框的磁通量为1Wb C．当时，穿过线框的磁通量为Wb D．当时，穿过线框的磁通量为2Wb 【答案】B 【详解】A．由于磁场仅仅分布在区域内，根据磁通量的定义可知，当时，穿过线框的磁通量为，故A错误； B．根据磁通量的定义可知，当时，线框在水面上的投影面积大于正方形的面积，则穿过线框的磁通量为，故B正确； C．根据磁通量的定义可知，当时，线框在水面上的投影面积等于正方形的面积，则穿过线框的磁通量为，故C错误； D．根据磁通量的定义可知，当时，线框平面与磁场方向平行，则穿过线框的磁通量为，故D错误。故选B。 【变式1】（24-25高二下·浙江·期中）垂直纸面放置的a、b、c三根导线位于等腰直角三角形的三个角，导线长度都是，通以的电流，电流方向如图。已知通电直导线在其周围空间产生的磁感应强度大小为为直导线中的电流，为某点到直导线的距离。若导线在处的磁感应强度为，则下列说法正确的是（　　） A．导线a、b连线中点处的磁感应强度大小为 B．导线b、c连线中点处的磁感应强度为，向右 C．导线所受的安培力大小为，方向水平向左 D．导线所受的安培力大小为，方向水平向左 【答案】C 【详解】A．已知导线b在a点产生的磁感应强度大小为，则导线a、b在ab连线中点产生的磁感应强度大小为，三个磁场进行矢量合成后，可知导线a、b连线中点处的磁感应强度大于，A错误； B．导线b、c在b、c连线中点处的磁感应强度大小为0，则b、c连线中点处的磁感应强度大小为导线a在该点产生的磁感应强度，由题可知则该点磁感应强度大小为方向向上，B错误； C．导线b、c在a点处的磁感应强度大小为，方向向上根据安培力计算公式可知，导线a所受的安培力大小为,根据左手定则可知安培力向左，C正确； D．由题可知导线b在c点处的磁感应强度大小为 c点的磁感应强度如图 由几何知识可得c点的磁感应强度大小为 则导线所受的安培力大小为由左手定则可知安培力的方向水平向右，D错误。故选C。 【变式2】（24-25高二上·江苏常州·期中）如图所示，面积大小为S的矩形线圈abcd，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈可以绕O1O2转动。下列说法中正确的是（　　） A．当线圈从图示位置转过60°时，穿过线圈的磁通量大小 B．当线圈从图示位置转过90°时，穿过线圈的磁通量大小 C．当线圈从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小 D．当线圈从图示位置转过360°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小 【答案】C 【详解】A．当线圈从图示位置转过60°时，穿过线圈的磁通量大小选项A错误； B．当线圈从图示位置转过90°时，穿过线圈的磁通量大小为零，选项B错误； C．当线圈从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小选项C正确； D．当线圈从图示位置转过360°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小为零，选项D错误。 故选C。 题型三 感应电流产生条件的应用 解｜题｜技｜巧 感应电流产生的条件：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。 【典例1】（24-25高二上·山东菏泽·期中）如图所示，矩形线圈abcd位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一平面内，线圈的ab边与导线平行。那么下列操作中，线圈中没有感应电流的是（　　） A．通电导线电流变大 B．线圈水平向右移动 C．线圈沿长直导线向上运动 D．以ab为轴转动线圈 【答案】C 【详解】A．通电导线电流变大，则穿过线圈的磁通量增加，线圈中会产生感应电流，故A错误； B．线圈水平向右移动，则穿过线圈的磁通量减小，线圈中会产生感应电流，故B错误； C．线圈沿长直导线向上运动，则穿过线圈的磁通量不变，线圈中不会产生感应电流，故C正确； D．以ab为轴转动线圈，则穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中会产生感应电流，故D错误。 故选C。 【典例2】（24-25高二上·江苏扬州·期中）利用如图所示装置可探究感应电流的产生条件。线圈通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈的两端连接到电流表上，把线圈装在线圈的里面。某同学发现闭合开关S时，电流表指针发生偏转，以下判断错误的是（　　） A．断开开关S时，电流表指针不会偏转 B．线圈向上移动时，电流表指针发生偏转 C．线圈中铁芯向上拔出时，电流表指针发生偏转 D．滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表指针发生偏转 【答案】A 【详解】闭合开关S时，电流表指针发生偏转，可知通过线圈B的磁通量变化时，有感应电流产生，而断开开关S、线圈A向上移动时、线圈A中铁芯向上拔出时、滑动变阻器的滑片向右滑动时，穿过线圈B的磁通量均变化，电流表指针均应发生偏转。 本题选错误的，故选A。 【变式1】（24-25高二上·江苏常州·期中）如图所示，O1O2是矩形导线框abcd的对称轴，其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。以下情况中，abcd中能产生持续的感应电流的是（　　） A．将abcd以ad为轴持续转动 B．将abcd以cd为轴持续转动 C．将abcd以ab为轴持续转动 D．将abcd沿O1O2向上平移 【答案】A 【详解】A．将abcd以ad为轴持续转动过程中，磁通量持续发生变化，所以能够产生持续的感应电流，故A正确； B．将abcd以cd为轴持续转动，在转动60°时，磁通量由最大值变为零，磁通量发生变化，产生感应电流，此后转动再转动240°，穿过线圈的磁通量不变，没有产生感应电流，故B错误； C．将abcd以ab为轴持续转动，由几何关系可知，在转动60°时，穿过线框的磁通量不变，没有产生感应电流，故C错误； D．将abcd沿O1O2向上平移，穿过线框的磁通量不变，没有产生感应电流，故D错误。 故选A。 【变式2】（22-23高二上·江苏连云港·期中）如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关K的一瞬间，线圈P里没有感应电流 B．闭合开关K后，滑动变阻器R滑片向下滑动过程中，线圈P中没有感应电流 C．闭合开关K后，线圈P中一直有感应电流 D．断开开关K的一瞬间，线圈P里有感应电流 【答案】D 【详解】A．闭合开关K的一瞬间，线圈M中产生磁场，穿过线圈P中的磁通量从无到有变大，故有感应电流产生，A错误； B．闭合开关K后，滑动变阻器R滑片向下滑动过程中，电路中的电流变化，线圈M中产生的磁场强度变化，穿过线圈P中的磁通量变化，故有感应电流产生，B错误； C．闭合开关K后，当电路稳定后线圈M中的磁场强度不变，穿过线圈P中的磁通量不变，故此时没有感应电流产生，C错误； D．断开开关K的一瞬间，线圈M中的磁场强度减小，故穿过线圈P中的磁通量减小，所以有感应电流产生，D正确。故选D。 题型四 电磁波 能量量子化 解｜题｜技｜巧 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)电磁波的传播不需要介质。在真空中传播速度等于光速c＝3×108 m/s。 (2)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。 (3)只有周期性变化的电场和磁场相互激发才能形成电磁波。 (4)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.能量子： (1)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)。 【典例1】（24-25高二下·江苏宿迁·期中）如图所示，在磁感应强度B随时间t变化的以下四种磁场中，能产生电磁波的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．根据麦克斯韦的电磁场理论，恒定磁场周围不会产生电场，不能产生电磁波，故A错误； BC．根据麦克斯韦的电磁场理论，均匀变化的磁场产生恒定的电场，不能产生电磁波，故BC错误； D．根据麦克斯韦的电磁场理论，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，即周期性变化的磁场和电场交替产生，能产生电磁波，故D正确。 故选D。 【典例2】（24-25高二上·山东菏泽·期中）1900年，普朗克提出了能量子假设，这是对经典物理学思想与观念的一次突破。关于能量子下列说法正确的是（　　） A．微观粒子的能量是连续的 B．不同颜色光的能量子相同 C．电磁波波长越长，其能量子越大 D．能量子假设很好的解释了黑体辐射实验规律 【答案】D 【详解】A．普朗克能量子假设认为微观粒子的能量是量子化的，不连续的，故A错误； B．不同颜色光频率不同，由可知能量子不同，故B错误； C．根据能量子，可知波长越长能量子越小，故C错误； D．普朗克能量子假设成功解释了黑体辐射实验规律，故D正确。 故选D。 【变式1】（24-25高二下·山东枣庄·期中）下列有关电磁波的说法正确的是（　　） A．1886年，科学家麦克斯韦首先通过实验捕捉到了电磁波 B．电磁波能在真空中传播，但只能传递声音信号，不能传递图像信号 C．电磁波源消失后不产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失 D．北京电视台与上海电视台发射的电磁波的频率不同，传播速度也不同 【答案】C 【详解】A．麦克斯韦在理论上预言了电磁波的存在，而赫兹于1887年首次通过实验证实了电磁波的存在，故A错误； B．电磁波能在真空中传播，且既能传递声音信号（如广播），也能传递图像信号（如电视），故B错误； C．电磁波由波源产生后，会以光速独立传播。若波源停止工作，不再产生新的电磁波，但已发出的电磁波仍会继续传播，不会立即消失，故C正确； D．电磁波的传播速度在真空中恒为光速（），与频率无关。不同电视台发射的电磁波频率不同，但传播速度相同，故D错误。 故选C。 【变式2】（23-24高二上·浙江宁波·期中）一盏电灯的发光功率为，假设它发出的光向四周均匀辐射，光的平均频率为，在距电灯运处，以电灯为球心的球面上，的面积每秒通过的光子数约为（取普朗克常量为）（    ） A．个 B．个 C．个 D．个 【答案】A 【详解】光是电磁波﹐辐射能量也是一份一份地进行的，100 W的灯泡每秒产生光能E=100J；设灯泡每秒发射的光子数为n，则在以灯泡为球心的球面上，的面积每秒通过的光子数为个，的面积每秒通过的光子数约为个。故选A。 期中基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（24-25高二上·江苏徐州·期中）磁感线是用来形象地描述磁场的曲线，以下磁感线分布正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A ．条形磁铁的外部磁感线从N极到S极，故A错误； B．蹄形磁铁的外部磁感线从N极到S极，故B错误； C．根据安培定则，直导线的电流向下，则磁感线的方向（俯视）为顺时针方向，故C错误； D．根据安培定则，环形导线的电流方向与磁感线的方向关系如图所示，故D正确。 故选D。 2．（24-25高二上·广东深圳·期中）如图所示，现有两根通电的长直导线分别固定在正方体的两条边和上且彼此绝缘，电流方向分别由流向，由流向，那么点的磁感应强度方向为（　　） A．由指向 B．由指向 C．由指向 D．由指向 【答案】A 【详解】根据安培定则，可确定两通电直导线电流在处产生的磁感应强度方向，结合矢量合成法则，可得如下图： 因为两根长直导线中电流大小相等，结合正方体特点可知，点到两根长直导线的距离相等，则，则图中相等且垂直，结合正方体特点及矢量合成法则可知，图中由指向； 故选A。 3．（24-25高二上·福建泉州·期中）如图所示，用细铜丝绕成的n匝正方形线框abcd置于纸面内，e、f、g、h分别为各边的中点，O为线框的中心。已知线框的边长为L，bgOf区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的有界匀强磁场，cdeg区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小也为B的匀强磁场，则穿过线框的磁通量为（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据磁通量的定义式可知故选B。 4．（24-25高二上·河南焦作·期中）如图所示，在水平向右的匀强磁场中，闭合矩形导体线框平行磁场方向放置，oo′为垂直过边的轴线。下列操作能使线框中产生感应电流的是（　　） A．线框竖直向上平移 B．线框以为轴转动 C．线框以为轴转动 D．线框沿垂直纸面方向向外平移 【答案】B 【详解】线框中产生感应电流的条件为穿过闭合回路的磁通量发生变化。 A．图示状态穿过线框的磁通量为零，线框竖直向上平移，穿过线框的磁通量仍为零，线框中无感应电流产生，A错误； B．线框以ad为轴转动，穿过线框的磁通量发生变化，则线框中有感应电流产生，B正确； C．线框以为轴转动，穿过线框的磁通量仍为零，线框中无感应电流产生，C错误； D．线框垂直纸面向外平移，穿过线框的磁通量仍为零，线框中无感应电流产生，D错误。 故选B。 5．（24-25高二下·广东东莞·期中）关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．只要存在电场和磁场，就能产生电磁波 B．电视遥控器利用的是紫外线 C．赫兹预言了电磁波的存在 D．真空中，不同频率的电磁波传播速度与光速相同 【答案】D 【详解】A．根据麦克斯韦电磁理论可知，只有周期性非均匀变化的电场或磁场，才能产生电磁波，故A错误； B．电视遥控器利用的是红外线，故B错误； C．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故C错误； D．真空中，不同频率的电磁波传播速度与光速相同，故D正确。故选D。 期中重难突破练（测试时间：10分钟） 6．（多选）（24-25高二上·山东菏泽·期中）如图所示，a、b、c为三根垂直于纸面的长直固定导线，位于等边三角形的三个顶点上。导线中通有大小相等的电流，方向如图所示。O为三角形的中心（　　） A．O点的磁感应强度为零 B．O点的磁场方向平行于ca C．导线a受到导线b、c作用力的合力与b、c所在平面平行 D．导线b受到导线a、c作用力的合力与a、c所在平面垂直 【答案】BCD 【详解】AB．根据右手螺旋定则可知，电流a在O产生的磁场方向平行于cb向左，电流c在O产生的磁场方向平行ba指向右上方；由于三导线电流相同，根据叠加原理可知，电流a、c在O产生的磁场方向平行ca指向左上方，而b电流在O产生的磁场方向也平行ca指向左上方，所以O点的磁场方向平行于ca，故A错误，B正确； CD．根据同向电流相吸、反向电流相斥，结合矢量合成法则可知，导线a受到导线b、c作用力的合力与b、c所在平面平行；导线b受到导线a、c作用力的合力与a、c所在平面垂直，故CD正确。 故选BCD。 7．（多选）（24-25高二上·河南南阳·期中）如图所示，三根长直导线平行地放在光滑绝缘水平面上，已知导线BC之间的距离等于导线AB间距的3倍，已知通电直导线周围产生的磁场磁感应强度的大小为为直导线中的电流，为导线周围某点到直导线的距离，当三根直导线中通有恒定电流后，三根直导线仍在原来的位置保持静止，其中导线A的电流大小为，方向如图所示。则下列说法正确的是（　　） A．导线B中的电流方向与A相同 B．导线C中的电流方向与A相同 C．导线B中的电流大小为 D．导线C中的电流大小为 【答案】BD 【详解】BD．对通电导线B而言，在光滑桌面上处于静止状态，说明导线A、C在导线B处产生的磁场大小相等方向相反，合磁场为零。所以导线C中的电流方向应与A中的电流方向相同，设导线A、B间的距离为d，则导线B、C间的距离为3d，则有解得故BD正确； AC．对通电导线A而言，在光滑桌面上处于静止状态，说明导线B、C在导线A处产生的磁场大小相等方向相反，合磁场为零。所以导线B中的电流方向应与A中的电流方向相反，且有解得故AC错误。故选BD。 8．（多选）（23-24高二上·广东·期末）汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，如图所示，水平埋在地下的线圈1中，通有逆时针（俯视）方向的电流，当汽车经过线圈1时（    ） A．线圈1产生的磁场方向竖直向上 B．线圈1产生的磁场方向竖直向下 C．汽车离开线圈1的过程，穿过线圈abcd的磁通量增大 D．汽车离开线圈1的过程，穿过线圈abcd的磁通量减小 【答案】AD 【详解】AB．线圈1中，通有逆时针（俯视）方向的电流，由安培定则可知当汽车经过线圈1时线圈1产生的磁场方向竖直向上，故A正确，B错误； CD．汽车离开线圈1的过程，由可知穿过线圈abcd的磁通量减小，故C错误，D正确。 故选AD。 9．（多选）（24-25高二上·山东临沂·期中）某同学使用如图所示的三组器材探究电磁感应现象，下列说法中正确的是（    ） A．在甲图中，AB导线上下运动时，发现有感应电流产生 B．在乙图中，将如图所示条形磁铁从同一位置快速向下插入线圈和慢速插入线圈的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量相同 C．在丙图中，闭合开关S后，将滑片P向右移动的过程中，由于导线没有做切割磁感线的运动，故没有感应电流产生 D．在丙图中，闭合开关S后，滑片P向左减速移动的过程中，穿过线圈B的磁通量增加 【答案】BD 【详解】A．在甲图中，AB导线上下运动时，由于运动方向与磁场方向平行，AB导线没有切割磁感线，所以不会有感应电流产生，故A错误； B．在乙图中，将如图所示条形磁铁从同一位置快速向下插入线圈和慢速插入线圈的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量相同，只是磁通量的变化率不同，故B正确； C．在丙图中，闭合开关S后，将滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变大，则线圈A中的电流减小，穿过线圈B的磁通量减小，则有感应电流产生，故C错误； D．在丙图中，闭合开关S后，滑片P向左减速移动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值小，则线圈A中的电流增大，穿过线圈B的磁通量增加，故D正确。故选BD。 10．（多选）（24-25高二下·福建三明·期中）“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．电磁波可以在真空中传播 D．电磁波的速度等于光速 【答案】CD 【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，故A错误； B．稳定的电场周围不能产生磁场，稳定的磁场周围也不能产生电场，故B错误； C．电磁波的传播不需要介质，在真空中可以传播，故C错误； D．电磁波的速度等于光速，故D正确。故选D。 期中综合拓展练（测试时间：5分钟） 11．（2025·福建·高考真题）如图所示，空间中存在两根无限长直导线L1与L2，通有大小相等，方向相反的电流。导线周围存在M、O、N三点，M与O关于L1对称，O与N关于L2对称且OM=ON，初始时，M处的磁感应强度大小为B1，O点磁感应强度大小为B2，现保持L1中电流不变，仅将L2撤去，求N点的磁感应强度大小（　　） A． B． C．B2﹣B1 D．B1﹣B2 【答案】B 【详解】根据安培定则，两导线在O点处产生的磁感应强度方向相同大小相等，则单个导线在O点处产生的磁感应强度大小为根据对称性，两导线在N处的磁感应强度大小应该与M点一样，为B1根据对称性，L2在N点处产生的磁感应强度为由于L2在N点处产生的磁感应强度大于L1在N点处产生的磁感应强度，且方向相反，将L2撤去，N点的磁感应强度为。故选B。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $