第十三章 电磁感应与电磁波初步（举一反三复习讲义）物理人教版必修第三册

该高中物理复习讲义以表格形式系统梳理电磁感应与电磁波初步知识，涵盖磁场、磁感应强度等7个核心概念及3个常考角度，通过重点归纳与易错点提示呈现知识脉络，强化物质、相互作用及能量观念的构建。 讲义亮点在于题型设计的针对性，如结合《梦溪笔谈》地磁偏角考地磁场（科学态度），通过双导线磁场叠加题培养科学推理。基础巩固与能力提升分层练习，助力不同学生掌握，为教师精准教学提供支持。

第十三章 电磁感应与电磁波初步（复习讲义） 1.7个基本概念：磁场、磁感应强度、磁通量、电磁感应、电磁波、黑体辐射、能量子，是高中物理必考知识点； 3.三个常考角度：（1）磁感应强度；（2）电功和电功率；（3）测量电源的电动势和内阻； 知识点 重点归纳 常见易错点 一、磁场 磁感线 1.电和磁的联系 磁可以产生电，电也可以产生磁。 2.磁场 ①基本性质：磁体间、磁体与电流、电流与电流间都可以通过磁场产生力的作用 ②客观存在：磁场是客观存在的，看不见摸不着的。 3.磁感线磁感线是在磁场中画出的具有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都与该点的磁场方向一致。 4.安培定则 用右手握住导线，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。 二、磁感应强度 磁通量 （一）磁感应强度 1.方向：物理学中规定，小磁针静止时，N极所指的方向为该点的磁感应强度方向，简称磁场的方向。 2.大小 （1）公式： （2）意义：表示磁场强弱和方向的物理量 （3）单位：特斯拉，简称特，符号T，即 （二）匀强磁场：磁感应强度处处相等的磁场 （三）磁通量 1.定义：设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，我们把B与S的乘积叫作穿过这个面积的磁通量 2.公式：Φ=BS 3.单位：韦伯，简称韦，符号Wb。 4.意义：磁通量表示穿过此平面的磁感线条数。 三、电磁感应现象及应用 （一）电磁感应的发现 1.发现人：法拉第。 2.定义：闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象。 3.感应电流：电磁感应产生的电流为感应电流。 （二）产生感应电流的条件 1.条件：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。 2.分类： ①变化着的电流 ②变化着的磁场 ③运动的恒定电流 ④运动的磁体 ⑤在磁场中运动的导体。 四、电磁波的发现及应用 （一）电磁场 ①均匀变化的电场（磁场）会产生稳定的磁场（电场）。 ②非均匀变化的电场（磁场）会产生变化的磁场（电场）。 按照这个理论，变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一的电磁场。 （二）电磁波 麦克斯韦推断：空间中存在电磁波 赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论。 （三）电磁波谱 电磁波包括：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，都是电磁波。 按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来，就是电磁波谱。 （四）电磁波的能量：电磁波具有能量 （五）电磁波通信：互联网、卫星通信等 五、能量量子化 1.热辐射 （1）定义：我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫作热辐射。 （2）特点：热辐射的辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。 2.黑体 （1）定义：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。 （2）特点：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与它的温度有关 3.能量子：振动着的带电粒子的能量只能是某一不可再分的最小能量值ε叫作能量子，它的大小为 4.普朗克常量：h= 6.626 070 15×10-34J·s 5.原子的能量是量子化的。这些量子化的能量值叫作能级。 题型一 磁感线与地磁场 【例1】（25-26高二上·湖北黄冈·月考）关于磁感线的概念和性质，以下说法中正确的是（　　） A．磁感线上各点的切线方向就是小磁针静止时北极的指向 B．磁场中任意两条磁感线有可能相交 C．铁屑在磁场中的分布所形成的曲线就是实际存在的磁感线 D．磁感线总是从磁体的极发出终止于磁体的极 【答案】A 【解析】据磁感线的物理意义可知：磁感线上各点的切线方向就是该点的磁感应强度方向，与小磁针静止时北极的指向相同。A正确；磁场中任意两条磁感线不可能相交。如相交，则交点处有两个方向，这是不可能的。B错误；铁屑可模拟磁感线，但磁感线是形象地描述磁场而引入的曲线，是假想的曲线，并不是真实存在的，C错误；在磁铁的外部，磁感线是从磁体的N极出发指向磁体的极，在磁铁的内部，磁感线总是从磁体的极出发指向磁体的N极，D错误。 【变式1-1】（24-25高二上·江西吉安·期末）等量异种点电荷的电场线与异名磁极的磁感线对比如下图所示，下列说法正确的是（　　） 甲：等量异种点电荷的电场线  乙：异名磁极的磁感线 A．电场线起于正电荷，止于负电荷，是闭合的场线 B．磁感线起于N极，止于S极，是不闭合的场线 C．磁感线的疏密代表磁场的强弱，磁场的方向与磁感线垂直 D．电场线的疏密代表电场的强弱，电场的方向沿电场线的切线方向 【答案】D 【详解】A．电场线起于正电荷或无限远。止于负电荷或无限远，有起点有终点是不闭合的场线，故A错误； B．在磁体的外部，磁感线由N极指向S极，在磁体的内部。磁感线由S极指向N极，磁感线是闭合的场线，没有起点没有终点，故B错误； C．磁感线的疏密代表磁场的强弱，磁场的方向沿磁感线的切线方向，故C错误； D．电场线的疏密代表电场的强弱，电场的方向沿电场线的切线方向，故D正确。 故选D。 【变式1-2】为了形象地描述磁场，人们引入了磁感线，关于磁场和磁感线的描述，下列说法错误的是（　　） A．磁极与磁极之间，磁极与电流之间、电流与电流之间都可以通过磁场发生相互作用 B．任意两条磁感线都不可能相交，也不可能相切 C．磁感线与电场线不同，磁感线一定是闭合曲线，而电场线不一定闭合 D．磁场和磁感线是真实存在的，可以通过用细铁屑来模以 【答案】D 【解析】磁极与磁极之间，磁极与电流之间、电流与电流之间都可以通过磁场发生相互作用，故A正确；磁场中某点的磁场方向是唯一的，且磁场方向沿磁感线或磁感线切线的方向，所以任意两条磁感线都不可能相交，也不可能相切，故B正确；磁感线与电场线不同，磁感线一定是闭合曲线，而电场线不一定闭合，故C正确；磁场是真实存在的，磁感线是为了形象描述磁场而假想的线，不是真实存在的，故D错误。选错误的，故选D。 【例2】．（25-26高二上·广东中山·期末）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 【解析】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，A正确；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，B错误；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，C错误；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，D错误。 【变式2-1】（25-26高二上·重庆·期中）东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”如图所示，司南指南是因为地球存在地磁场，则下列说法正确的是（    ） A．“柢”相当于磁体的S极 B．“其柢指南”中“南”指的是地磁南极 C．司南可以用任意金属材料制成 D．“柢”能指南说明“柢”周围客观存在一条条磁感线 【答案】A 【解析】地磁场在地表的方向由地理南极指向地理北极，磁铁静止时N极指向地理北极，“柢”相当于磁体的S极，A正确；“其柢指南”中“南”指的是地磁北极，故B错误；司南需用可以磁化的材料制成，故C错误；磁感线实际上并不存在，故D错误。 【变式2-2】 （24-25高二上·广西玉林·期末）安培认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流，分子电流会形成磁场，使分子相当于一个小磁体（如图甲所示）。地球的磁性也可用此假说解释。以下说法正确的是（　　） A．这一假说能够说明磁可以生电 B．这一假说能够说明运动的电荷产生磁场 C．用该假说解释地球的磁性，引起地磁场的环形电流方向如图乙所示 D．用该假说解释地球的磁性，引起地磁场的环形电流方向如图丙所示 【答案】BD 【详解】AB．这一假说能够说明磁现象产生的电本质，即磁场都是由运动的电荷产生的，故B正确，A错误； CD．地理的南北极与地磁场的南北极对调，故地磁场北极在地理南极附近，由右手螺旋定则可知，引起地磁场的环形电流方向应是与赤道平面平行的顺时针方向（俯视）的，故D正确，C错误。 故选B= 题型二 安培定则与电流的磁场 【例3】（广东省广州市培正 三中 四中 三校2024-2025学年高二上学期期中联考）图所示，是某同学自制的简易电磁锁原理图。闭合开关S，滑片P向左移动，使静止在水平桌面的条形磁体滑动，打开门锁。下列说法正确的是（ ） A. 通电后电磁铁a端为S极 B. 滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性增强 C. 条形磁体在滑动过程中受到向右摩擦力 D. 条形磁体在滑动过程中受到的摩擦力变小 【答案】BC 【解析】电流从螺线管右端流入，左端流出，根据安培定则可知，此时电磁铁的a端是N极，故A错误；滑动变阻器的滑片P向左端移动，电阻变小，电流变大，故电磁铁的磁性变强，故B正确； 电磁铁的b端为S极，根据异名磁极相互吸引的特点可知，条形磁体受到向左的吸引力，条形磁体向左滑动，条形磁体受到水平桌面的向右的摩擦力，故C正确；压力大小和接触面的粗糙程度不变，因此条形磁体在滑动过程中受到的摩擦力不变，故D错误。 【变式3-1】（江苏省锡山高级中学2024-2025学年高二上学期11月期中） 如图所示，直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远，其磁场互不影响，当开关S闭合后，则小磁针北极N（黑色端）指示磁场方向正确的是（　　） A. a B. b C. c D. d 【答案】C 【解析】当开关S闭合后，直导线电流从B流向A，根据右手定则可知磁场方向为逆时针方向，所以a点的磁场方向刚好相反了，则A错误；当开关S闭合后，根据右手定则可知通过螺线管右边是N极，所以C点磁场方向正确，b点的磁场方向刚好相反，所以B错误；C正确； 当开关S闭合后，根据右手定则可知电磁铁D的左边是N极，右边为S极，所以d点的磁场方向刚好相反，则D错误； 【变式3-2】（2026高二上·安徽黄山·期末）如图所示，某同学在实验室模拟奥斯特的电流磁效应实验时，发现小磁针在水平方向上不发生偏转，可能的原因是（    ） A．通电直导线中电流方向自西向东，小磁针放在通电直导线附近等高的水平位置 B．通电直导线中电流方向自东向西，小磁针放在通电直导线附近正上方 C．通电直导线中电流方向自南向北，小磁针放在通电直导线附近正下方 D．通电直导线中电流方向自北向南，小磁针放在通电直导线附近正上方 【答案】AB 【详解】A．通电直导线中电流方向自西向东，根据安培定则，放在通电直导线附近等高的水平位置的小磁针所在位置，通电直导线产生的磁场竖直向上或竖直向下，所以小磁针不发生偏转，故A正确； B．通电直导线中电流方向自东向西，根据安培定则，放在通电直导线附近正上方的小磁针所在位置，通电直导线产生的磁场水平向北，小磁针N极受力方向向北，所以小磁针不发生偏转，故B正确； C．通电直导线中电流方向自南向北，根据安培定则，放在通电直导线附近正下方的小磁针所在位置，通电直导线产生的磁场水平向西，小磁针N极受力方向向西，所以小磁针N极向西偏转，故C错误； D．通电直导线中电流方向自北向南，根据安培定则，放在通电直导线附近正上方的小磁针所在位置，，通电直导线产生的磁场水平向西，小磁针N极受力方向向西，所以小磁针N极向西偏转，故D错误。 故选AB。 【例4】（25-26高二上·浙江嘉兴·期中）用安培定则分析下列现象，正确的是（　　） A．甲图中小磁针静止时的位置如图，则通电直导线的电流向上 B．乙图中金属圆环通以逆时针方向的电流时，小磁针静止时N极垂直纸面向里 C．丙图中小磁针静止时的位置如图所示，则电源左侧为正极 D．丁图中，假设地磁场是由绕地轴的环形电流产生的，那么环形电流的方向如图所示 【答案】D 【解析】甲图中小磁针静止时位置如图，磁场为顺时针方向，根据安培定则可知，通电直导线的电流向下，故A错误；乙图中金属圆环通以逆时针电流时，根据安培定则可知，磁场垂直纸面向外，小磁针静止时N 极垂直纸面向外，故B错误；丙图中小磁针静止时的位置如图所示，右侧为S极，左侧为N极，根据安培定则可知，则电源左侧为负极，故C错误；地理北极附近是地磁南极，根据安培定则可知，安培假设绕地轴的环形电流与图示相同，故D正确。 【变式4-1】（24-25高二上·云南昭通·期末）如图所示，两根相互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、方向相同的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为的中点，且a、b到O点的距离相等。已知长直导线电流在周围某点产生的磁场大小与电流大小成正比，与到直线电流的距离成反比，下列说法正确的是（　　） A．O处的磁场方向向下 B．O处的磁场方向向上 C．O处的磁感应强度为零 D．导线M在a处产生的磁场方向与导线N在b处产生的磁场方向相同 【答案】C 【详解】ABC．根据右手螺旋定则结合矢量的叠加原理可知，O处的磁感应强度为零，故AB错误，C正确； D．根据右手螺旋定则可知，导线M在a处产生的磁场方向向下，导线N在b处产生的磁场方向向上，方向相反，故D错误； 故选C。 【变式4-2】。24-25高二上·辽宁·阶段练习）新一代人造太阳——中国环流三号，创造了我国可控核聚变装置运行新纪录，技术水平居国际前列。其核心部件示意如图所示，通过一簇线圈（类似于通电螺线管）产生磁场，使高温等离子体（含有带正、负电的粒子）在磁场中发生可控核聚变反应。取某处线圈截面，其电流方向与线圈内的磁场方向关系正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】通电螺线管产生磁场，则根据安培定则可知，只有D图中其电流方向与线圈内的磁场方向关系正确。 故选D。 题型三 磁感应强度 【例5】（广东省阳江市高新区2025-2026学年高二上学期期末）某智能手机中有多种传感器，其中包括磁传感器，安装合适的软件后，利用手机中的磁传感器可以测量磁感应强度。地磁场的磁感线分布如图（a）所示。小明为了测量当地的地磁场，如图（b），在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy平面。某次测量时，手机水平放置，z轴正方向竖直向上，测出以下数据。根据测量结果可以推断（　　）    A．测量地点位于赤道 B．测量地点位于北半球 C．x轴正方向指向南方 D．当地的地磁场大小约为 【答案】A 【解析】地磁场可以看成一巨大的“条形磁铁”，地磁场的N极在地球的南极附近，在磁场的S极在地球的北极附近。在赤道上地磁场的磁感线是平行于地面的，所以测量地点在赤道，且x轴正方向指向北方，故A正确，BC错误；测量点的磁场大小是三个方向的磁场的合成，所以测量地点的磁场大小为，D错误。 【变式5-1】（24-25高二下·河南濮阳·期末）如图所示，两根长直导线A、D垂直纸面放置，导线中通有大小相等、方向未知的电流。O为AD连线的中点，C为A、D连线中垂线上的一点，且。已知C点处的磁场方向水平向右，磁感应强度大小为B，下列说法正确的是（　　） A．A导线中电流方向垂直纸面向里，D导线中电流方向垂直纸面向外 B．O点处的磁感应强度大小为2B C．若只将D中电流的方向反向，C点处的磁感应强度大小变为 D．若只将D中电流的方向反向，则O点处的磁感应强度为零 【答案】C 【详解】A．已知C点处的磁场方向水平向右，由安培定则可知A、D导线中电流方向均垂直纸面向里，故A错误； B．A、D两导线中的电流在O点的磁感应强度大小相等，方向相反，所以O点处的磁感应强度为0，故B错误； C．两导线在C点的磁感应强度大小相等，方向分别与AC、CD垂直，如图 C点的磁感应强度 若只将D中电流的方向反向，D导线在C点的磁感应强度方向相反，如图 C点处的磁感应强度大小变为 故C正确； D．若只将D中电流的方向反向，A、D两导线中的电流在O点的磁感应强度大小相等，方向垂直于AD向下，则O点处的磁感应强度大小不为0，故D错误。 故选C。 【变式5-2】 （广东省广州市圆玄中学2025-2026学年高二上学期期中）如图所示，两根互相平行的长直导线过纸面上的、两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。、、在、的连线上，为的中点，、位于的中垂线上，且、、、到点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（　　） A．点处的磁感应强度为零 B．、两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 C．、两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 D．、两点处磁感应强度的方向相同 【答案】D 【解析】根据安培定则作出两直导线在各点产生的磁感应强度，合成图如图所示由图可知 点处的磁感应强度方向向下，A错误；、两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，故B错误；、两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，故C错误；、两点处磁感应强度的方向相同，故D正确。 题型四 磁通量 【例6】（广东省部分名校2025-2026学年高二上学期期中)下列有关磁通量的表述中正确的是（　　） A．磁通量是矢量，具有方向性 B．磁通量是标量，，，则 C．磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过一面积为S的N匝线圈，线圈的磁通量为NBS D．磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过一面积为S的N匝线圈，将线圈反转180°，线圈的磁通量变化量为0 【答案】B 【解析】磁通量是标量，故A错误；磁通量是标量，其 “正负” 仅表示磁感线穿过平面的方向，比较大小时看绝对值，则，B正确；根据磁通量的定义式，可得，与N无关，故C错误；假设初始时磁感应线正向穿过线圈，则磁通量为，将线圈反转180°，相当于磁感应线反向穿过线圈，则磁通量为，线圈的磁通量变化量为，故D错误。 【变式6-1】（24-25高二上·河南郑州·期末）如图所示，纸面内有一单匝圆环，半径为。虚线正方形为圆的内接正方形，在正方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。、为过圆心的转轴，与正方形上下边垂直，过正方形的对角线。则（　　）    A．图示位置穿过圆环的磁通量为 B．圆环绕轴转过时，穿过圆环的磁通量为 C．圆环绕轴转过的过程中，穿过圆环的磁通量减小了 D．圆环绕轴转过的过程中，穿过圆环的磁通量减小了 【答案】D 【详解】A．图示位置，磁场区域是正方形，穿过圆环的磁通量，不是，A错误； B．圆环绕轴转过时，圆环与磁场方向平行，垂直于磁场方向的有效面积为0，则穿过圆环的磁通量，B错误； C．圆环绕轴转过的过程中，磁通量变化量，不是，C错误； D．圆环绕轴转过前，磁通量；转过后，圆环与磁场方向平行，磁通量，磁通量减小了，D正确。 故选D。 【变式6-2】（24-25高一下·安徽阜阳·期末）如图所示，将边长分别为和的正方形线圈甲、乙放在水平面上，在线圈甲内加方向垂直线圈平面向里、磁感应强度大小的匀强磁场。 (1)若线圈甲内磁场的磁感应强度减小到，方向不变，则穿过两线圈的磁通量的变化量分别为多少？ (2)若保持匀强磁场的磁感应强度大小不变，线圈乙绕水平轴转动角，则穿过线圈乙的磁通量的变化量为多少？ 【答案】(1)4.0×10-3Wb，4.0×10-3Wb (2)0 【详解】（1）线圈甲正好与磁场区域重合，有效面积 磁感应强度大小时穿过线圈的磁通量Φ1=B1S甲 磁感应强度大小时穿过线圈的磁通量Φ2=B2S甲 则穿过甲线圈的磁通量的变化量的大小ΔΦ甲=|Φ2-Φ1|=4.0×10-3Wb 由于线圈乙的面积大于磁场面积，磁感线穿过线圈甲、乙的有效面积相同，故穿过线圈乙的磁通量的变化量与穿过线圈甲的磁通量变化量相同，则有ΔΦ乙=4.0×10-3Wb （2）线圈乙绕ab轴转动30°角时，线圈乙垂直于ab的边在垂直磁场方向的投影L乙cos30°≈13cm>L甲 则有Φ3=B1S甲 可知ΔΦ=|Φ3-Φ1|=0 题型五 电磁感应现象 【例7】 广东省广州市第六中学2025-2026学年高二上物理期中）下列选项中的操作，能产生感应电流的是（　　） A．图1中，条形磁铁向下靠近不闭合金属线圈的过程 B．图2中，磁铁静止不动，撑开的弹性金属线圈放手后收缩的过程 C．图3中，条形磁铁的中轴线和闭合金属线圈直径重合，磁铁靠近线圈的过程 D．图4中，条形磁铁的中轴线和闭合金属线圈直径重合，线圈绕中轴线转动的过程 【答案】B 【解析】图1中，条形磁铁向下靠近不闭合金属线圈的过程，由于不是闭合回路，所以不会产生感应电流，故A错误；图2中，磁铁静止不动，撑开的弹性金属线圈放手后收缩的过程，穿过金属线圈的磁通量发生变化，会产生感应电流，故B正确；图3中，条形磁铁的中轴线和闭合金属线圈直径重合，磁铁靠近线圈的过程，穿过金属线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，故C错误； 图4中，条形磁铁的中轴线和闭合金属线圈直径重合，线圈绕中轴线转动的过程，穿过金属线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，故D错误。 （【变式7-1】（24-25高一下·安徽阜阳·期末）如图所示，在矩形空间内有水平方向的匀强磁场，矩形的边和边水平，两水平边的距离为；高为的正三角形闭合金属框从磁场上方一定高度处开始下落，然后穿过磁场区域，下落时平面保持竖直且边始终水平。下列说法正确的是（　　） A．在金属框进入磁场的过程中，金属框中一定产生感应电流 B．在金属框穿出磁场的过程中，金属框中可能不产生感应电流 C．金属框在磁场中运动时，金属框中可能产生感应电流 D．在金属框穿过磁场的整个过程中，金属框中都会有感应电流 【答案】A 【详解】A．在金属框进入磁场的过程中，穿过金属框的磁通量增加，则金属框中一定产生感应电流，选项A正确； B．在金属框穿出磁场的过程中，穿过金属框的磁通量减小，则金属框中也会产生感应电流，选项B错误； C．金属框在磁场中运动时，穿过线圈的磁通量不变，则金属框中不产生感应电流，选项C错误； D．综上所述，在金属框穿过磁场的整个过程中，进入和出离磁场时金属框中都会有感应电流，整个线圈在磁场中运动时不产生感应电流，选项D错误。 故选A。 【变式7-2】（ 广东省珠海市第一中学2025-2026学年高二上物理期中）与一般吉他以箱体的振动发声不同，电吉他靠拾音器发声。如图所示，拾音器由磁体及绕在其上的线圈组成。磁体产生的磁场使钢质琴弦磁化而产生磁性，即琴弦也产生自己的磁场。当某根琴弦被拨动而相对线圈振动时，线圈中就会产生相应的电流，并最终还原为声音信号。下列说法中正确的是（　　） A．若磁体失去磁性，电吉他仍能正常工作 B．换用尼龙材质的琴弦，电吉他仍能正常工作 C．琴弦振动的过程中，线圈中电流的方向不会发生变化 D．拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号 【答案】D 【解析】若失去磁性则无法产生电磁感应，因此吉他不能正常工作，故A错误；电吉他不可以使用尼龙线做琴弦．若是尼龙线则不能构成回路，不会产生电磁感应现象，故B错误；琴弦振动时，线圈中产生感应电流的大小和方向均是变化的，若是恒定，则声音全是一种调，所以电流方向不可能不发生变化；而根据右手定则可知，电流方向一定是变化的．故C错误；电吉他是属于磁生电的应用，是根据电磁感应原理工作的．拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号，故D正确。 题型六 电磁波 【例8】.（2026高二下·安徽芜湖·期末）无线电波和光波都是电磁波，下列关于电磁波的说法正确的是（    ） A．电磁波只是一种传播形式，不具有能量 B．不同波长的电磁波，在真空中的传播速度大小不同 C．赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦首次通过实验证实了电磁波的存在 D．不同电磁波具有不同特性，微波可以用来卫星通信，紫外线可以灭菌消毒 【答案】D 【解析】电磁波是一种传播形式，其具有能量，A错误；．不同波长的电磁波，在真空中的传播速度大小相同，均为，B错误；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，C错误；不同电磁波具有不同特性，微波进行通信具有容量大、质量好并可传至很远的距离，故微波可以用来卫星通信，紫外线具有较高的能量，可以灭菌消毒，D正确 【变式8-1】（2026高二上·广东·期末）电磁波为信息的传递插上了“翅膀”。广播、电视、移动通信等通信方式，使古代人“顺风耳、千里眼”的梦想变成了现实。关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波的传播需要介质 B．雷达是用γ射线来测定物体位置的设备 C．电磁波的波速c、波长λ、频率f的关系为c=λf D．遥控器发出的红外线和医院“CT”中的X射线的波长相同 【答案】C 【解析】电磁波的传播不需要介质，A错误；雷达是用微波来测定物体位置的设备，B错误； 电磁波的波速c、波长λ、频率f的关系为c=λf，C正确； 遥控器发出的红外线和医院“CT”中的X射线的波长不同，D错误 【变式8-2】）如图所示，铯133原子基态有两个超精细能级，国际计量大会将铯133原子基态超精细能级间跃迁对应辐射电磁波的9192631770个周期所持续的时间定为1秒。已知可见光波长范围为400nm~700nm，光速为，则（　　） A．秒在国际单位制中是个导出单位 B．该跃迁辐射出的电磁波波长在可见光波长范围内 C．该跃迁辐射出的电磁波频率比可见光的频率低 D．该跃迁辐射出的电磁波在真空中传播比光速小 【答案】C 【详解】A．秒在国际单位中是基本单位，故A错误； BC．铯133原子基态超精细能级间跃迁对应辐射电磁波的频率约为，根据 可得其波长约为 = 波长大于可见光波长，频率低于可见光的频率，故B错误，C正确； D．电磁波在真空中传播速度等于光速，故D错误。 故选C。 题型七 能量量子化 【例9】列关于能量量子化的说法正确的是（　　） A．能量子假说是由爱因斯坦最早提出来的 B．能量子与电磁波的频率成正比 C．带电微粒辐射和吸收能量时是一份一份不连续的 D．电磁波波长越长，其能量子越大 【答案】BC 【解析】能量子假说是由普朗克最早提出来的。故A选项错误；根据普朗克能量量子化假说，能量子的能量，为频率。故B选项正确；根据普朗克能量量子化假说，能量不连续，所以带电微粒辐射和吸收能量时是一份一份不连续的。故C选项正确；能量子的能量，所以电磁波波长越长，其能量子越小。故D选项错误。 【变式9-1】.我国科学家在量子计算领域取得了重大成果，构建了一台76个光子100个模式的量子计算机“九章”，它处理“高斯玻色取样”的速度比目前最快的超级计算机“富岳”快一百万亿倍。关于量子，下列说法正确的是（　　） A．是计算机运算的一种程序 B．表示运算速度的一个单位 C．表示微观世界的不连续性观念 D．类似于质子、中子的微观粒子 【答案】C 【解析】量子是不可分割的最小的单元，体现了物质的不连续性，即通常所说的“量子化”。 故选C。 【变式9-2】（2026高二上·甘肃白银·期末）下列有关热辐射的说法中，正确的是（　　） A．有些物体不会向外辐射电磁波 B．物体在室温时，热辐射的主要成分是波长较长的电磁波 C．物体的温度升高时，热辐射中只有波长较长的成分越来越强 D．黑体不反射电磁波，但可以向外辐射电磁波 【答案】BD 【详解】A．一切物体都在向外辐射电磁波，故A错误； B．物体在室温时，热辐射的主要成分是波长较长的电磁波，故B正确； C．物体的温度升高时，不管是短波还是长波，辐射强度都会增强，故C错误； D．黑体不反射电磁波，但可以向外辐射电磁波，故D正确。 故选BD。 基础巩固通关测 ．1．下列说法正确的是（　　） A．磁感线总是从磁铁的N极出发，终止于S极 B．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同 C．根据B ＝，通电直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 D．根据磁感应强度定义式B ＝ ，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL乘积成反比 【答案】B 【解析】条形磁铁外部的磁感线总是从磁铁的N极出发，终止于磁铁的S极，内部是从S极到N极，正好构成闭合曲线，A错误；磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指的方向相同也是小磁针N极所受磁场力的方向，B正确；公式 是磁感应强度的定义式，采用的是比值法定义，B与F、IL无关，不能说B与F成正比，与IL成反比，CD错 2．新一代人造太阳——中国环流三号，创造了我国可控核聚变装置运行新纪录，技术水平居国际前列。其核心部件示意如图所示，通过一簇线圈（类似于通电螺线管）产生磁场，使高温等离子体（含有带正、负电的粒子）在磁场中发生可控核聚变反应。取某处线圈截面，其电流方向与线圈内的磁场方向关系正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】通电螺线管产生磁场，则根据安培定则可知，只有D图中其电流方向与线圈内的磁场方向关系正确。 故选D。 3．（2025·安徽安庆·模拟预测）已知通电的长直导线在周围空间某位置产生的磁场磁感应强度大小与电流强度成正比，与该位置到长直导线的距离成反比。如图所示，现有通有电流的两根长直导线分别固定在正方体的两条边dh和hg上，彼此绝缘，电流方向分别由流向、由流向。已知由流向的电流大小是由流向的电流大小的一半，顶点a、c、e三点的磁感应强度大小分别为、、，则下列比值正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】AC 【详解】由题意可知，设正方体边长为，设由流向的电流在点产生的磁感应强度大小为，则由流向的电流在点产生的磁感应强度大小为，且两磁场方向相同，则点的磁感应强度大小为 处于hg边的长直导线到点的距离为，其在点产生的磁感应强度大小为；处于dh边的长直导线到点的距离为，在点产生的磁感应强度大小为，且两磁场方向垂直，则点的磁感应强度大小为 由流向的电流在点产生的磁感应强度为，则由流向的电流在点产生的磁感应强度为，且两磁场方向垂直，则点的磁感应强度大小为 代入求比值可知， 故选AC。 4．（广东省多校联考2025-2026学年高二上学期12月期中）下列各图所描述的物理情境中，能产生感应电流的是（ ） A. 开关S闭合稳定后，线圈N B. 磁铁向铝环A靠近，铝环A中 C. 金属框从A向B运动，金属框中 D. 铜盘在磁场中按图示方向转动，电阻R中 【答案】BCD 【解析】开关S闭合稳定后，穿过线圈N的磁通量保持不变，线圈N中不产生感应电流，故A错误；磁铁向铝环N靠近，穿过铝环A的磁通量发生改变，并且铝环本身构成闭合回路，铝环A中产生感应电流，故B正确；金属框从A向B运动，穿过金属框磁通量时刻在变化，金属框中产生感应电流，故C正确；铜盘在磁场中按题图所示方向转动，铜盘的无数辐条切割磁感线，与外电路构成闭合回路，产生感应电流，故D正确。 5．（2025·甘肃白银·模拟预测）科技馆里的悬浮灯结构如图所示，灯里面固定有永磁体和接有LED灯的感应线圈，其操作步骤如下：（1）不展示时，线圈、都不通电，灯静置在支架上；（2）接通线圈的开关，缓慢下降支架，发现灯可以悬浮在原处不动；（3）再接通线圈的开关，LED灯发光，悬浮的灯亮了。下列说法正确的是（　　） A．线圈接入的可能是正弦交流电 B．线圈接入的一定是恒定的直流电 C．线圈接入的一定是恒定的直流电 D．线圈接入的可能是正弦交流电 【答案】BD 【详解】AB．接通线圈A的开关，缓慢下降支架，发现灯可以悬浮在原处不动，说明线圈A和灯内的永磁体相互吸引，吸引力等于灯的重力，线圈A接入的应该是直流电，故A错误，B正确； CD．再接通线圈B的开关，LED灯发光，说明线圈产生的是变化的磁场，让接有LED灯的感应线圈产生了感应电流，故线圈B接入的可能是正弦交流电，故C错误，D正确。 故选BD。 6．（2025·广东深圳·三模）如图所示，空间有磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），水平放置一根通电长直导线。已知a、b、c、d是以直导线为圆心的圆周上的四等分点，其中b、d位于竖直直径上，且a点的磁感应强度大小为0。下列说法正确的是（    ） A．匀强磁场的方向竖直向下 B．b点的磁感应强度大小为 C．c点的磁感应强度大小为 D．通电导线在d点的磁感应强度方向水平向右 【答案】B 【详解】A．由于a点的磁感应强度大小为0，故通电长直导线在a点产生磁场与匀强磁场等大反向，右手定则可知通电长直导线在a点产生竖直向下的磁场，故匀强磁场的方向竖直向上，故A错误； B．右手定则可知通电长直导线在b点产生水平向右的磁场且磁场强度大小为B，故由平行四边形定则，可知b点的磁感应强度大小 故B正确； C．右手定则可知通电长直导线在c点产生竖直向上的磁场且磁场强度大小为B，由磁场叠加原理可知该点磁场强度大小 故C错误； D．右手定则可知通电长直导线在d点产生水平向左的磁场，故D错误。 故选B。 7．如图所示,有一个垂直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。现于纸面内先后放上a、b两个圆形单匝线圈,圆心均在O处,a线圈半径为10 cm,b线圈半径为15 cm,问: (1)在B减为0.4 T的过程中,a和b中磁通量分别改变多少? (2)磁感应强度B大小不变,方向绕直径转过30°过程中,a线圈中磁通量改变多少? (3)磁感应强度B大小、方向均不变,线圈a绕直径转过180°过程中,a线圈中磁通量改变多少? 答案见解析 解析(1)a线圈面积正好与圆形磁场区域重合, ΔΦ1=Bπr2,Φ2=B1πr2 ΔΦ=|Φ2-Φ1|=|(B1-B)πr2|=1.256×10-2 Wb b线圈面积大于圆形磁场面积,即线圈的一部分面积在磁场区域外,有磁感线穿过的面积与a线圈相同,故磁通量的变化量与a线圈相同。 (2)磁场转过30°,a线圈面积在垂直磁场方向的投影为πr2cos 30°,则Φ=Bπr2cos 30° ΔΦ=|Φ-Φ1|=Bπr2(1-cos 30°)≈3.4×10-3 Wb。 (3)以线圈a正对读者的一面为观察对象,初状态磁感线从该面穿入,线圈转180°后,磁感线从该面穿出,故ΔΦ=BS-(-BS)=2BS=5.0×10-2 Wb。 能力提升进阶练 1．（2025·江苏·高考真题）某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示，下列判断正确的是（    ） A． a点的磁感应强度大于b点 B． b点的磁感应强度大于c点 C． c点的磁感应强度大于a点 D． a、b、c点的磁感应强度一样大 【答案】B 【详解】磁感线越密集的地方磁感线强度越大，故可知。 故选B。 2．（2025·福建·高考真题）如图，两根长直细导线L1、L2平行放置，其所在平面上有M、O、N三点，为线段MN的中点，L1、L2分别处于线段OM、ON的中垂线上。当、通有大小相等、方向相反的电流时，、点的磁感应强度大小分别为、。现保持L1的电流不变，撤去L2的电流，此时N点的磁感应强度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【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A。 3．（2025·湖北·高考真题）如图所示，在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，放置一通电圆线圈，圆心为O点，线圈平面与磁场垂直。在圆线圈的轴线上有M和N两点，它们到O点的距离相等。已知M点的总磁感应强度大小为零，则N点的总磁感应强度大小为（   ） A．0 B．B C．2B D．3B 【答案】A 【详解】由右手螺旋定则及对称性可知，环形电流在N点产生的磁场，磁感应强度与M点等大同向。由于M点磁感应强度为零，由矢量合成法则可知环境中匀强磁场与M点磁场等大反向，即匀强磁场与N点的磁场等大反向，N点的磁感应强度为0。 故选A。 4．（2025·浙江·高考真题）在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，当电流从“-”接线柱流入灵敏电流表，指针左偏：从“”或“”接线柱流入，指针右偏。如图所示是某次实验中指针偏转角度最大的瞬间，则 (1)此时磁铁的运动状态是 （选填“向上拔出”、“静止”或“向下插入”）。 (2)只做以下改变，一定会增大图中电流表指针偏转角度的是_____（多选） A．磁铁静止，向上移动线圈 B．增大（1）中磁铁运动速度 C．将导线从接线柱移接至接线柱 D．将一个未与电路相接的闭合线圈套在图中线圈外 【答案】(1)向上拔出 (2)BC 【详解】（1）由图可知，电表指针左偏，则感应电流从“-”极流入，感应电流在线圈内产生的磁场方向向下，根据楞次定律可知，与条形磁体在线圈位置产生的磁场方向相同，可知穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，此时磁铁的运动状态是向上拔出。 （2）A．磁铁静止，向上移动线圈，则产生的感应电流不一定增加，指针偏角不一定会增加，选项A错误； B．增大（1）中磁铁的速度，产生的感应电动势会增加，指针偏角会增大，选项B正确； C．减小电流计的量程，即将导线从接线柱G1移接到G0，可是电流计指针偏角变大，选项C正确； D．将一个未与电路相接的闭合线圈套在线圈外，线圈中的感应电流不变，电流计指针偏角不变，选项D错误。 故选BC。 6．（2024·北京·高考真题）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．闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引 B．闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0 C．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到b D．断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左 【答案】B 【详解】A．闭合开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场与线圈M中电流的磁场方向相反，由楞次定律可知，二者相互排斥，故A错误； B．闭合开关，达到稳定后，通过线圈P的磁通量保持不变，则感应电流为零，电流表的示数为零，故B正确； CD．断开开关瞬间，通过线圈P的磁场方向向右，磁通量减小，由楞次定律可知感应电流的磁场方向向右，因此流过电流表的感应电流方向由b到a，故CD错误。 故选B。 7．（2025·北京·高考真题）下列图示情况，金属圆环中不能产生感应电流的是（　　） A．图（a）中，圆环在匀强磁场中向左平移 B．图（b）中，圆环在匀强磁场中绕轴转动 C．图（c）中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移 D．图（d）中，圆环向条形磁铁N极平移 【答案】A 【详解】A．圆环在匀强磁场中向左平移，穿过圆环的磁通量不发生变化，金属圆环中不能产生感应电流，故A正确； B．圆环在匀强磁场中绕轴转动，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故B错误； C．离通有恒定电流的长直导线越远，导线产生的磁感应强度越弱，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故C错误； D．根据条形磁铁的磁感应特征可知，圆环向条形磁铁N极平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故D错误。 故选A 。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十三章 电磁感应与电磁波初步（复习讲义） 1.7个基本概念：磁场、磁感应强度、磁通量、电磁感应、电磁波、黑体辐射、能量子，是高中物理必考知识点； 3.三个常考角度：（1）磁感应强度；（2）电功和电功率；（3）测量电源的电动势和内阻； 知识点 重点归纳 常见易错点 一、磁场 磁感线 1.电和磁的联系 磁可以产生电，电也可以产生磁。 2.磁场 ①基本性质：磁体间、磁体与电流、电流与电流间都可以通过磁场产生力的作用 ②客观存在：磁场是客观存在的，看不见摸不着的。 3.磁感线磁感线是在磁场中画出的具有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都与该点的磁场方向一致。 4.安培定则 用右手握住导线，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。 二、磁感应强度 磁通量 （一）磁感应强度 1.方向：物理学中规定，小磁针静止时，N极所指的方向为该点的磁感应强度方向，简称磁场的方向。 2.大小 （1）公式： （2）意义：表示磁场强弱和方向的物理量 （3）单位：特斯拉，简称特，符号T，即 （二）匀强磁场：磁感应强度处处相等的磁场 （三）磁通量 1.定义：设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，我们把B与S的乘积叫作穿过这个面积的磁通量 2.公式：Φ=BS 3.单位：韦伯，简称韦，符号Wb。 4.意义：磁通量表示穿过此平面的磁感线条数。 三、电磁感应现象及应用 （一）电磁感应的发现 1.发现人：法拉第。 2.定义：闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象。 3.感应电流：电磁感应产生的电流为感应电流。 （二）产生感应电流的条件 1.条件：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。 2.分类： ①变化着的电流 ②变化着的磁场 ③运动的恒定电流 ④运动的磁体 ⑤在磁场中运动的导体。 四、电磁波的发现及应用 （一）电磁场 ①均匀变化的电场（磁场）会产生稳定的磁场（电场）。 ②非均匀变化的电场（磁场）会产生变化的磁场（电场）。 按照这个理论，变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一的电磁场。 （二）电磁波 麦克斯韦推断：空间中存在电磁波 赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论。 （三）电磁波谱 电磁波包括：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，都是电磁波。 按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来，就是电磁波谱。 （四）电磁波的能量：电磁波具有能量 （五）电磁波通信：互联网、卫星通信等 五、能量量子化 1.热辐射 （1）定义：我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫作热辐射。 （2）特点：热辐射的辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。 2.黑体 （1）定义：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。 （2）特点：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与它的温度有关 3.能量子：振动着的带电粒子的能量只能是某一不可再分的最小能量值ε叫作能量子，它的大小为 4.普朗克常量：h= 6.626 070 15×10-34J·s 5.原子的能量是量子化的。这些量子化的能量值叫作能级。 题型一 磁感线与地磁场 【例1】（25-26高二上·湖北黄冈·月考）关于磁感线的概念和性质，以下说法中正确的是（　　） A．磁感线上各点的切线方向就是小磁针静止时北极的指向 B．磁场中任意两条磁感线有可能相交 C．铁屑在磁场中的分布所形成的曲线就是实际存在的磁感线 D．磁感线总是从磁体的极发出终止于磁体的极 【变式1-1】（24-25高二上·江西吉安·期末）等量异种点电荷的电场线与异名磁极的磁感线对比如下图所示，下列说法正确的是（　　） 甲：等量异种点电荷的电场线  乙：异名磁极的磁感线 A．电场线起于正电荷，止于负电荷，是闭合的场线 B．磁感线起于N极，止于S极，是不闭合的场线 C．磁感线的疏密代表磁场的强弱，磁场的方向与磁感线垂直 D．电场线的疏密代表电场的强弱，电场的方向沿电场线的切线方向 【变式1-2】为了形象地描述磁场，人们引入了磁感线，关于磁场和磁感线的描述，下列说法错误的是（　　） A．磁极与磁极之间，磁极与电流之间、电流与电流之间都可以通过磁场发生相互作用 B．任意两条磁感线都不可能相交，也不可能相切 C．磁感线与电场线不同，磁感线一定是闭合曲线，而电场线不一定闭合 D．磁场和磁感线是真实存在的，可以通过用细铁屑来模以 【例2】．（25-26高二上·广东中山·期末）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 【变式2-1】（25-26高二上·重庆·期中）东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”如图所示，司南指南是因为地球存在地磁场，则下列说法正确的是（    ） A．“柢”相当于磁体的S极 B．“其柢指南”中“南”指的是地磁南极 C．司南可以用任意金属材料制成 D．“柢”能指南说明“柢”周围客观存在一条条磁感线 【变式2-2】 （24-25高二上·广西玉林·期末）安培认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流，分子电流会形成磁场，使分子相当于一个小磁体（如图甲所示）。地球的磁性也可用此假说解释。以下说法正确的是（　　） A．这一假说能够说明磁可以生电 B．这一假说能够说明运动的电荷产生磁场 C．用该假说解释地球的磁性，引起地磁场的环形电流方向如图乙所示 D．用该假说解释地球的磁性，引起地磁场的环形电流方向如图丙所示 题型二 安培定则与电流的磁场 【例3】（广东省广州市培正 三中 四中 三校2024-2025学年高二上学期期中联考）图所示，是某同学自制的简易电磁锁原理图。闭合开关S，滑片P向左移动，使静止在水平桌面的条形磁体滑动，打开门锁。下列说法正确的是（ ） A. 通电后电磁铁a端为S极 B. 滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性增强 C. 条形磁体在滑动过程中受到向右摩擦力 D. 条形磁体在滑动过程中受到的摩擦力变小 【变式3-1】（江苏省锡山高级中学2024-2025学年高二上学期11月期中） 如图所示，直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远，其磁场互不影响，当开关S闭合后，则小磁针北极N（黑色端）指示磁场方向正确的是（　　） A. a B. b C. c D. d 【变式3-2】（2026高二上·安徽黄山·期末）如图所示，某同学在实验室模拟奥斯特的电流磁效应实验时，发现小磁针在水平方向上不发生偏转，可能的原因是（    ） A．通电直导线中电流方向自西向东，小磁针放在通电直导线附近等高的水平位置 B．通电直导线中电流方向自东向西，小磁针放在通电直导线附近正上方 C．通电直导线中电流方向自南向北，小磁针放在通电直导线附近正下方 D．通电直导线中电流方向自北向南，小磁针放在通电直导线附近正上方 【例4】（25-26高二上·浙江嘉兴·期中）用安培定则分析下列现象，正确的是（　　） A．甲图中小磁针静止时的位置如图，则通电直导线的电流向上 B．乙图中金属圆环通以逆时针方向的电流时，小磁针静止时N极垂直纸面向里 C．丙图中小磁针静止时的位置如图所示，则电源左侧为正极 D．丁图中，假设地磁场是由绕地轴的环形电流产生的，那么环形电流的方向如图所示 【变式4-1】（24-25高二上·云南昭通·期末）如图所示，两根相互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、方向相同的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为的中点，且a、b到O点的距离相等。已知长直导线电流在周围某点产生的磁场大小与电流大小成正比，与到直线电流的距离成反比，下列说法正确的是（　　） A．O处的磁场方向向下 B．O处的磁场方向向上 C．O处的磁感应强度为零 D．导线M在a处产生的磁场方向与导线N在b处产生的磁场方向相同 【变式4-2】。24-25高二上·辽宁·阶段练习）新一代人造太阳——中国环流三号，创造了我国可控核聚变装置运行新纪录，技术水平居国际前列。其核心部件示意如图所示，通过一簇线圈（类似于通电螺线管）产生磁场，使高温等离子体（含有带正、负电的粒子）在磁场中发生可控核聚变反应。取某处线圈截面，其电流方向与线圈内的磁场方向关系正确的是（    ） A． B． C． D． 题型三 磁感应强度 【例5】（广东省阳江市高新区2025-2026学年高二上学期期末）某智能手机中有多种传感器，其中包括磁传感器，安装合适的软件后，利用手机中的磁传感器可以测量磁感应强度。地磁场的磁感线分布如图（a）所示。小明为了测量当地的地磁场，如图（b），在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy平面。某次测量时，手机水平放置，z轴正方向竖直向上，测出以下数据。根据测量结果可以推断（　　）    A．测量地点位于赤道 B．测量地点位于北半球 C．x轴正方向指向南方 D．当地的地磁场大小约为 【变式5-1】（24-25高二下·河南濮阳·期末）如图所示，两根长直导线A、D垂直纸面放置，导线中通有大小相等、方向未知的电流。O为AD连线的中点，C为A、D连线中垂线上的一点，且。已知C点处的磁场方向水平向右，磁感应强度大小为B，下列说法正确的是（　　） A．A导线中电流方向垂直纸面向里，D导线中电流方向垂直纸面向外 B．O点处的磁感应强度大小为2B C．若只将D中电流的方向反向，C点处的磁感应强度大小变为 D．若只将D中电流的方向反向，则O点处的磁感应强度为零 【变式5-2】 （广东省广州市圆玄中学2025-2026学年高二上学期期中）如图所示，两根互相平行的长直导线过纸面上的、两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。、、在、的连线上，为的中点，、位于的中垂线上，且、、、到点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（　　） A．点处的磁感应强度为零 B．、两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 C．、两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 D．、两点处磁感应强度的方向相同 题型四 磁通量 【例6】（广东省部分名校2025-2026学年高二上学期期中)下列有关磁通量的表述中正确的是（　　） A．磁通量是矢量，具有方向性 B．磁通量是标量，，，则 C．磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过一面积为S的N匝线圈，线圈的磁通量为NBS D．磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过一面积为S的N匝线圈，将线圈反转180°，线圈的磁通量变化量为0 【变式6-1】（24-25高二上·河南郑州·期末）如图所示，纸面内有一单匝圆环，半径为。虚线正方形为圆的内接正方形，在正方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。、为过圆心的转轴，与正方形上下边垂直，过正方形的对角线。则（　　）    A．图示位置穿过圆环的磁通量为 B．圆环绕轴转过时，穿过圆环的磁通量为 C．圆环绕轴转过的过程中，穿过圆环的磁通量减小了 D．圆环绕轴转过的过程中，穿过圆环的磁通量减小了 【变式6-2】（24-25高一下·安徽阜阳·期末）如图所示，将边长分别为和的正方形线圈甲、乙放在水平面上，在线圈甲内加方向垂直线圈平面向里、磁感应强度大小的匀强磁场。 (1)若线圈甲内磁场的磁感应强度减小到，方向不变，则穿过两线圈的磁通量的变化量分别为多少？ (2)若保持匀强磁场的磁感应强度大小不变，线圈乙绕水平轴转动角，则穿过线圈乙的磁通量的变化量为多少？ 题型五 电磁感应现象 【例7】 广东省广州市第六中学2025-2026学年高二上物理期中）下列选项中的操作，能产生感应电流的是（　　） A．图1中，条形磁铁向下靠近不闭合金属线圈的过程 B．图2中，磁铁静止不动，撑开的弹性金属线圈放手后收缩的过程 C．图3中，条形磁铁的中轴线和闭合金属线圈直径重合，磁铁靠近线圈的过程 D．图4中，条形磁铁的中轴线和闭合金属线圈直径重合，线圈绕中轴线转动的过程 （【变式7-1】（24-25高一下·安徽阜阳·期末）如图所示，在矩形空间内有水平方向的匀强磁场，矩形的边和边水平，两水平边的距离为；高为的正三角形闭合金属框从磁场上方一定高度处开始下落，然后穿过磁场区域，下落时平面保持竖直且边始终水平。下列说法正确的是（　　） A．在金属框进入磁场的过程中，金属框中一定产生感应电流 B．在金属框穿出磁场的过程中，金属框中可能不产生感应电流 C．金属框在磁场中运动时，金属框中可能产生感应电流 D．在金属框穿过磁场的整个过程中，金属框中都会有感应电流 【变式7-2】（ 广东省珠海市第一中学2025-2026学年高二上物理期中）与一般吉他以箱体的振动发声不同，电吉他靠拾音器发声。如图所示，拾音器由磁体及绕在其上的线圈组成。磁体产生的磁场使钢质琴弦磁化而产生磁性，即琴弦也产生自己的磁场。当某根琴弦被拨动而相对线圈振动时，线圈中就会产生相应的电流，并最终还原为声音信号。下列说法中正确的是（　　） A．若磁体失去磁性，电吉他仍能正常工作 B．换用尼龙材质的琴弦，电吉他仍能正常工作 C．琴弦振动的过程中，线圈中电流的方向不会发生变化 D．拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号 题型六 电磁波 【例8】.（2026高二下·安徽芜湖·期末）无线电波和光波都是电磁波，下列关于电磁波的说法正确的是（    ） A．电磁波只是一种传播形式，不具有能量 B．不同波长的电磁波，在真空中的传播速度大小不同 C．赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦首次通过实验证实了电磁波的存在 D．不同电磁波具有不同特性，微波可以用来卫星通信，紫外线可以灭菌消毒 【变式8-1】（2026高二上·广东·期末）电磁波为信息的传递插上了“翅膀”。广播、电视、移动通信等通信方式，使古代人“顺风耳、千里眼”的梦想变成了现实。关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波的传播需要介质 B．雷达是用γ射线来测定物体位置的设备 C．电磁波的波速c、波长λ、频率f的关系为c=λf D．遥控器发出的红外线和医院“CT”中的X射线的波长相同 【变式8-2】）如图所示，铯133原子基态有两个超精细能级，国际计量大会将铯133原子基态超精细能级间跃迁对应辐射电磁波的9192631770个周期所持续的时间定为1秒。已知可见光波长范围为400nm~700nm，光速为，则（　　） A．秒在国际单位制中是个导出单位 B．该跃迁辐射出的电磁波波长在可见光波长范围内 C．该跃迁辐射出的电磁波频率比可见光的频率低 D．该跃迁辐射出的电磁波在真空中传播比光速小 题型七 能量量子化 【例9】列关于能量量子化的说法正确的是（　　） A．能量子假说是由爱因斯坦最早提出来的 B．能量子与电磁波的频率成正比 C．带电微粒辐射和吸收能量时是一份一份不连续的 D．电磁波波长越长，其能量子越大 【变式9-1】.我国科学家在量子计算领域取得了重大成果，构建了一台76个光子100个模式的量子计算机“九章”，它处理“高斯玻色取样”的速度比目前最快的超级计算机“富岳”快一百万亿倍。关于量子，下列说法正确的是（　　） A．是计算机运算的一种程序 B．表示运算速度的一个单位 C．表示微观世界的不连续性观念 D．类似于质子、中子的微观粒子 【变式9-2】（2026高二上·甘肃白银·期末）下列有关热辐射的说法中，正确的是（　　） A．有些物体不会向外辐射电磁波 B．物体在室温时，热辐射的主要成分是波长较长的电磁波 C．物体的温度升高时，热辐射中只有波长较长的成分越来越强 D．黑体不反射电磁波，但可以向外辐射电磁波 基础巩固通关测 ．1．下列说法正确的是（　　） A．磁感线总是从磁铁的N极出发，终止于S极 B．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同 C．根据B ＝，通电直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 D．根据磁感应强度定义式B ＝ ，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL乘积成反比 2．新一代人造太阳——中国环流三号，创造了我国可控核聚变装置运行新纪录，技术水平居国际前列。其核心部件示意如图所示，通过一簇线圈（类似于通电螺线管）产生磁场，使高温等离子体（含有带正、负电的粒子）在磁场中发生可控核聚变反应。取某处线圈截面，其电流方向与线圈内的磁场方向关系正确的是（    ） A． B． C． D． 3．（2025·安徽安庆·模拟预测）已知通电的长直导线在周围空间某位置产生的磁场磁感应强度大小与电流强度成正比，与该位置到长直导线的距离成反比。如图所示，现有通有电流的两根长直导线分别固定在正方体的两条边dh和hg上，彼此绝缘，电流方向分别由流向、由流向。已知由流向的电流大小是由流向的电流大小的一半，顶点a、c、e三点的磁感应强度大小分别为、、，则下列比值正确的是（　　） A． B． C． D． 4．（广东省多校联考2025-2026学年高二上学期12月期中）下列各图所描述的物理情境中，能产生感应电流的是（ ） A. 开关S闭合稳定后，线圈N B. 磁铁向铝环A靠近，铝环A中 C. 金属框从A向B运动，金属框中 D. 铜盘在磁场中按图示方向转动，电阻R中 5．（2025·甘肃白银·模拟预测）科技馆里的悬浮灯结构如图所示，灯里面固定有永磁体和接有LED灯的感应线圈，其操作步骤如下：（1）不展示时，线圈、都不通电，灯静置在支架上；（2）接通线圈的开关，缓慢下降支架，发现灯可以悬浮在原处不动；（3）再接通线圈的开关，LED灯发光，悬浮的灯亮了。下列说法正确的是（　　） A．线圈接入的可能是正弦交流电 B．线圈接入的一定是恒定的直流电 C．线圈接入的一定是恒定的直流电 D．线圈接入的可能是正弦交流电 6．（2025·广东深圳·三模）如图所示，空间有磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），水平放置一根通电长直导线。已知a、b、c、d是以直导线为圆心的圆周上的四等分点，其中b、d位于竖直直径上，且a点的磁感应强度大小为0。下列说法正确的是（    ） A．匀强磁场的方向竖直向下 B．b点的磁感应强度大小为 C．c点的磁感应强度大小为 D．通电导线在d点的磁感应强度方向水平向右 7．如图所示,有一个垂直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。现于纸面内先后放上a、b两个圆形单匝线圈,圆心均在O处,a线圈半径为10 cm,b线圈半径为15 cm,问: (1)在B减为0.4 T的过程中,a和b中磁通量分别改变多少? (2)磁感应强度B大小不变,方向绕直径转过30°过程中,a线圈中磁通量改变多少? (3)磁感应强度B大小、方向均不变,线圈a绕直径转过180°过程中,a线圈中磁通量改变多少? 能力提升进阶练 1．（2025·江苏·高考真题）某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示，下列判断正确的是（    ） A． a点的磁感应强度大于b点 B． b点的磁感应强度大于c点 C． c点的磁感应强度大于a点 D． a、b、c点的磁感应强度一样大 2．（2025·福建·高考真题）如图，两根长直细导线L1、L2平行放置，其所在平面上有M、O、N三点，为线段MN的中点，L1、L2分别处于线段OM、ON的中垂线上。当、通有大小相等、方向相反的电流时，、点的磁感应强度大小分别为、。现保持L1的电流不变，撤去L2的电流，此时N点的磁感应强度大小为（　　） A． B． C． D． 3．（2025·湖北·高考真题）如图所示，在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，放置一通电圆线圈，圆心为O点，线圈平面与磁场垂直。在圆线圈的轴线上有M和N两点，它们到O点的距离相等。已知M点的总磁感应强度大小为零，则N点的总磁感应强度大小为（   ） A．0 B．B C．2B D．3B 4．（2025·浙江·高考真题）在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，当电流从“-”接线柱流入灵敏电流表，指针左偏：从“”或“”接线柱流入，指针右偏。如图所示是某次实验中指针偏转角度最大的瞬间，则 (1)此时磁铁的运动状态是 （选填“向上拔出”、“静止”或“向下插入”）。 (2)只做以下改变，一定会增大图中电流表指针偏转角度的是_____（多选） A．磁铁静止，向上移动线圈 B．增大（1）中磁铁运动速度 C．将导线从接线柱移接至接线柱 D．将一个未与电路相接的闭合线圈套在图中线圈外 6．（2024·北京·高考真题）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．闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引 B．闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0 C．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到b D．断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左 7．（2025·北京·高考真题）下列图示情况，金属圆环中不能产生感应电流的是（　　） A．图（a）中，圆环在匀强磁场中向左平移 B．图（b）中，圆环在匀强磁场中绕轴转动 C．图（c）中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移 D．图（d）中，圆环向条形磁铁N极平移 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $