第十三章 电磁感应与电磁波初步 复习讲义-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理复习讲义以“知识点精析-重难点辨析-易错点汇总-分层习题精讲”为框架构建电磁感应与电磁波知识体系，通过表格对比电流磁场的安培定则、电磁波与机械波特性，用思维导图凝练核心脉络，清晰呈现磁感线、磁通量、楞次定律等重难点的内在联系。 讲义亮点在于分层习题设计与科学思维培养，基础题巩固磁感线性质等概念，中档题结合法拉第定律计算磁通量变化率，拔高题如磁铁穿铝环分析受力与能量转化，引导学生通过模型建构、科学推理深化物理观念。易错点汇总与详细解析助力学生自主纠错，教师可据此实施分层教学，提升复习效率。

第十三章 电磁感应与电磁波初步 全套精细复习讲义 前言 本讲义适配高中物理必修/选择性必修第十三章电磁感应与电磁波初步全部考点，贴合月考、期中期末统考命题规律。整体采用「知识点精析→重难点辨析→易错点汇总→分层习题精讲」结构，适配以题代讲教学模式，习题全覆盖基础概念、中档计算、拔高综合题型，每道题附带详细解题过程、思路点拨及误区提醒。 模块一 核心知识点系统精讲 知识点1：磁现象与磁场 磁感线 1、基本磁现象 （1）磁体两极：任何磁体都有N极（北极）、S极（南极），磁极不可单独存在，不存在单磁极磁体。 （2）磁极相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 （3）磁现象的本质：一切磁现象都起源于电荷的运动（电流、运动电荷产生磁场），磁体的磁性来源于内部分子电流的有序排列。 2、磁场的基本性质 （1）定义：磁体、电流、运动电荷周围存在的一种特殊物质，看不见、摸不着，客观存在。 （2）核心性质：对放入其中的磁体、通电导线、运动电荷有力的作用。 （3）磁场方向规定：小磁针静止时N极的指向，即为该点的磁场方向（S极指向与磁场方向相反）。 3、磁感线（重点必考） （1）定义：为形象描述磁场而假想的闭合曲线，属于理想化模型，实际不存在。 （2）磁感线核心特点： · 磁体外部：磁感线由N极指向S极 · 磁体内部：磁感线由S极指向N极，形成闭合曲线 · 磁感线不相交、不相切、不中断 · 磁感线疏密表示磁场强弱：越密磁场越强，越疏磁场越弱 · 磁感线切线方向为该点磁场方向 4、常见磁场磁感线分布 · 条形磁铁：两端磁感线密集（磁极磁场最强），中间稀疏（磁场最弱） · 蹄形磁铁：两极之间磁场近似匀强磁场，磁感线平行等距 · 地磁场：地球地磁南极靠近地理北极，地磁北极靠近地理南极；地面附近磁感线由南指向北 5．几种常见的磁场 (1)条形磁体和蹄形磁体的磁场(如图2所示) 图2 (2)电流的磁场 直线电流的磁场 通电螺线管的磁场 环形电流的磁场 安培 定则 立体图 横截 面图 纵截 面图 技巧点拨 磁场叠加问题的解题思路 (1)确定磁场场源，如通电导线． (2)定位空间中需求解磁场的点，利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁场的大小和方向．如图3所示为M、N在c点产生的磁场BM、BN. 图3 (3)应用平行四边形定则进行合成，如图中的B为合磁场． 例题精练 1.如图4，两根相互绝缘的通电长直导线分别沿x轴和y轴放置，沿x轴方向的电流为I0.已知通电长直导线在其周围激发磁场的磁感应强度B＝k，其中k为常量，I为导线中的电流，r为场中某点到导线的垂直距离．图中A点的坐标为(a，b)，若A点的磁感应强度为零，则沿y轴放置的导线中电流的大小和方向分别为(　　) 图4 A.I0，沿y轴正向 B.I0，沿y轴负向 C.I0，沿y轴正向 D.I0，沿y轴负向 答案　A 解析　根据右手螺旋定则可知，沿x轴的电流在A点处的磁感应强度为：B1＝k，方向垂直于纸面向外，因为A点磁感应强度为零，所以沿y轴的电流产生的磁场垂直纸面向里，大小等于B1，有k＝k，解得I＝I0，根据右手螺旋定则可知电流方向沿y轴正方向，故A正确． 知识点2：磁感应强度与磁通量（本章计算核心） 1、磁感应强度B （1）物理意义：描述磁场强弱和方向的物理量，矢量。 （2）定义式：（适用条件：通电导线垂直磁场放置） （3）单位：特斯拉，符号T， （4）矢量方向：与该点磁场方向一致，不是安培力方向（高频易错） （5）特性：磁感应强度由磁场本身决定，与放入的电流、导线长度、安培力大小无关。 2、匀强磁场 定义：磁场中各点磁感应强度大小相等、方向相同的磁场，磁感线为平行、等距的直线。 3、磁通量Φ（电磁感应核心物理量） （1）定义：在匀强磁场中，垂直穿过某一面积的磁感线条数。 （2）计算公式： · 平面垂直磁场： · 平面与磁场夹角为θ：（θ为平面与磁场夹角） · 平面平行磁场： （3）单位：韦伯，符号Wb， （4）标量特性：磁通量是标量，但有正负，正负代表磁感线穿过平面的方向，不代表大小。 （5）核心结论：磁通量大小取决于磁感应强度、有效面积，与线圈匝数无关。 (6)适用条件： ①匀强磁场． ②S为垂直磁场的有效面积． (7)物理意义： 相当于穿过某一面积的磁感线的条数．如图1所示，矩形abcd、abb′a′、a′b′cd的面积分别为S1、S2、S3，匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直，则： 图1 ①通过矩形abcd的磁通量为BS1cos θ或BS3. ②通过矩形a′b′cd的磁通量为BS3. ③通过矩形abb′a′的磁通量为0. (8)磁通量变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1. 例题精练 2．(多选)如图2所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁体插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象及现象分析正确的是(　　) 图2 A．磁体插向左环，横杆发生转动 B．磁体插向右环，横杆发生转动 C．磁体插向左环，左环中不产生感应电动势和感应电流 D．磁体插向右环，右环中产生感应电动势和感应电流 答案　BD 3．如图3所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是(　　) 图3 A．ab向右运动，同时使θ减小 B．使磁感应强度B减小，θ角同时也减小 C．ab向左运动，同时增大磁感应强度B D．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°) 答案　A 解析　设此时回路面积为S，据题意，磁通量Φ＝BScos θ，S增大，θ减小，cos θ增大，则Φ增大，A正确；B减小，θ减小，cos θ增大，Φ可能不变，B错误；S减小，B增大，Φ可能不变，C错误；S增大，B增大，θ增大，cos θ减小，Φ可能不变，D错误． 知识点3：电磁感应现象 感应电流产生条件（必考基础） 1、电磁感应现象 1831年法拉第发现：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，或闭合电路磁通量发生变化，电路中产生感应电流的现象，称为电磁感应。 本质：磁生电，实现机械能、磁场能向电能的转化。 2、感应电流产生的唯一条件（黄金考点） 闭合电路 + 穿过电路的磁通量发生变化，二者缺一不可。 3．实质 产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流．如果电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流． 4、磁通量变化的四种常见情况 · 磁场强弱B变化（磁体靠近/远离、电流大小变化） · 电路有效面积S变化（导线切割磁感线、线圈形变） · 线圈与磁场夹角变化（线圈转动、翻转） · 磁场方向、电路位置相对变化 知识点4：法拉第电磁感应定律（计算重难点） 1、定律内容 闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 2、核心公式 通用公式：（n为线圈匝数，适用于一切电磁感应场景） 导体切割磁感线专用公式：（适用条件：B、L、v三者两两垂直，匀强磁场） 3、关键概念辨析（高频易错） · 磁通量：磁感线总量，决定是否产生感应电流 · 磁通量变化量：磁通量改变的多少，决定感应电动势总量 · 磁通量变化率：磁通量变化快慢，直接决定感应电动势大小 核心结论：Φ大，感应电动势不一定大；Φ变化快，感应电动势一定大。 知识点5：楞次定律（判断感应电流方向核心） 1、定律内容 感应电流具有这样的方向：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 核心口诀：增反减同 · 原磁通量增大：感应磁场与原磁场反向，阻碍增大 · 原磁通量减小：感应磁场与原磁场同向，阻碍减小 2、判断感应电流方向四步法 1. 确定原磁场的方向 2. 判断穿过闭合电路的磁通量是增大还是减小 3. 根据增反减同，确定感应电流的磁场方向 4. 利用安培定则（右手螺旋定则）判断感应电流方向 3、右手定则（切割磁感线快速判断） 适用场景：导体棒切割磁感线产生感应电流的单向运动场景 操作方法：伸开右手，让磁感线垂直穿过手心，大拇指指向导体切割运动方向，四指指向即为感应电流方向。 (1)内容：如图4，伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向． 图4 (2)适用情况：导线切割磁感线产生感应电流． 技巧点拨 1．用楞次定律判断 (1)楞次定律中“阻碍”的含义： (2)应用楞次定律的思路： 2．用右手定则判断 该方法只适用于导体切割磁感线产生的感应电流，注意三个要点： (1)掌心——磁感线穿入； (2)拇指——指向导体运动的方向； (3)四指——指向感应电流的方向． 例题精练 4．如图5所示，一个N极朝下的条形磁体竖直下落，恰能穿过水平放置的固定矩形导线框，则(　　) 图5 A．磁体经过位置①时，线框中感应电流沿abcd方向；经过位置②时，线框中感应电流沿adcb方向 B．磁体经过位置①时，线框中感应电流沿adcb方向；经过位置②时，线框中感应电流沿abcd方向 C．磁体经过位置①和②时，线框中的感应电流都沿abcd方向 D．磁体经过位置①和②时，线框中感应电流都沿adcb方向 答案　A 解析　当磁体经过位置①时，穿过线框的磁通量向下且不断增加，由楞次定律可确定感应电流的磁场方向向上，阻碍磁通量的增加，根据右手螺旋定则可判定感应电流应沿abcd方向；同理可判断当磁体经过位置②时，感应电流沿adcb方向，故选A. 4.楞次定律的推论 内容 例证 阻碍原磁通量变化——“增反减同” 磁体靠近线圈，B感与B原方向相反 阻碍相对运动——“来拒去留” 磁体靠近，是斥力 磁体远离，是引力 使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩” P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁体下移，a、b靠近 使闭合线圈远离或靠近磁体——“增离减靠” 当开关S闭合时，左环向左摆动、右环向右摆动，远离通电线圈 自感电动势阻碍原电流的变化——“增反减同” 合上S，B先亮 说明 以上五种情况“殊途同归”，实质上都是以不同的方式阻碍磁通量的变化 例题精练 5.如图6所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的矩形金属线圈．当一竖直放置的、磁极不明的条形磁铁从线圈中线AB正上方快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及其在水平方向运动趋势的正确判断是(　　) 图6 A．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右 B．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左 C．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右 D．由于磁铁磁极极性不明，无法判断 答案　C 解析　条形磁铁从线圈正上方由左向右运动的过程中，线圈中的磁通量先增大后减小，根据楞次定律的推论“来拒去留”可知，线圈先有向下和向右运动的趋势，后有向上和向右运动的趋势；故线圈受到的支持力先大于重力后小于重力，同时运动趋势向右，C项正确． 5.“三定则、一定律”的应用 1．“三个定则”“一个定律”的比较 名称 基本现象 应用的定则或定律 电流的磁效应 运动电荷、电流产生磁场 安培定则 磁场对电流的作用 磁场对运动电荷、电流有作用力 左手定则 电磁感应 部分导体做切割磁感线运动 右手定则 闭合回路磁通量变化 楞次定律 2.“三个定则”和“一个定律”的因果关系 (1)因电而生磁(I→B)→安培定则； (2)因动而生电(v、B→I安)→右手定则； (3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则； (4)因磁而生电(S、B→I安)→楞次定律． 3．解题思路 (1)应用楞次定律时，一般要用到安培定则来分析原来磁场的分布情况． (2)研究感应电流受到的安培力，一般先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力的方向，或者直接应用楞次定律的推论确定． (3)“三定则、一定律”中只要是涉及力的判断都用左手判断，涉及“电生磁”或“磁生电”的判断都用右手判断，即“左力右电”． 例题精练 6.如图7所示，在同一水平面内有两根光滑平行金属导轨MN和PQ，在两导轨之间竖直放置通电螺线管，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别放在螺线管的左、右两侧，保持开关闭合，最初两金属棒处于静止状态．当滑动变阻器的滑片向左滑动时，两根金属棒与导轨构成的回路中感应电流方向(俯视图)及ab、cd两棒的运动情况是(　　) 图7 A．感应电流为顺时针方向，两棒相互靠近 B．感应电流为顺时针方向，两棒相互远离 C．感应电流为逆时针方向，两棒相互靠近 D．感应电流为逆时针方向，两棒相互远离 答案　D 解析　当滑动变阻器滑片向左滑动时，电路中的电流变大，螺线管的磁场增强，根据安培定则，由电流方向可确定螺线管内的磁场方向垂直导轨向下，由于螺线管处于两棒中间，所以穿过两棒与导轨所围成的回路磁通量变大，并由楞次定律的“增反减同”可得，回路产生逆时针方向的感应电流(俯视)，根据左手定则可判断安培力的方向，故ab棒所受安培力方向向左，cd棒所受安培力方向向右，两棒相互远离，故D正确，A、B、C错误． 知识点6：电磁波初步（基础记忆考点） 1、麦克斯韦电磁场理论两大核心 · 变化的磁场产生电场（均匀变化磁场产生稳定电场，周期性变化磁场产生周期性电场） · 变化的电场产生磁场（均匀变化电场产生稳定磁场，周期性变化电场产生周期性磁场） 关键结论：恒定的磁场、恒定的电场，不会产生新的场。 2、电磁波的产生与特点 （1）产生：周期性变化的电场和磁场相互激发，由近及远传播形成电磁波。 （2）传播特性：电磁波不需要介质，可在真空中传播；机械波必须依赖介质。 （3）真空波速： （4）波速、波长、频率关系：（电磁波频率由波源决定，与介质无关） 3、电磁波谱（从长波到短波排序） 无线电波→红外线→可见光→紫外线→X射线→γ射线 特性规律：波长越长、频率越低，衍射能力越强；波长越短、频率越高，穿透能力越强。 技巧点拨 1.对麦克斯韦电磁场理论的理解 2.电磁波与机械波的比较 名称 项目　　 电磁波 机械波 产生 由周期性变化的电场、磁场产生 由质点(波源)的振动产生 传播介质 不需要介质(在真空中仍可传播) 必须有介质(真空中不能传播) 波的种类 横波 既有横波也有纵波 速度特点 由介质和频率决定，在真空中等于光速(c＝3×108 m/s) 仅由介质决定 能量 都能携带能量并传播能量 速度公式 v＝λf 遵循规律 都能发生反射、折射、干涉、衍射等现象 例题精练 7.(多选)关于电磁波，下列说法正确的是(　　) A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 C.电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直 D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输 E.电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失 答案　ABC 解析　电磁波在真空中传播速度等于光速，与频率无关，A正确；电磁波是周期性变化的电场和磁场互相激发得到的，B正确；电磁波传播方向与电场方向、磁场方向均垂直，C正确；光是一种电磁波，光可在光导纤维中传播，D错误；电磁振荡停止后，电磁波仍会在介质或真空中继续传播，E错误. 8.目前，我国正在开展5G网络试点工作，即将全面进入5G时代.届时，将开启万物互联时代：车联网、物联网、智慧城市、无人机网络、自动驾驶技术等将一一变为现实.5G(即第五代移动通信技术)采用3 300～5 000 MHz频段，相比于现有的4G(即第四代移动通信技术，1 880～2 635 MHz频段)技术而言，具有极大的带宽、极大的容量和极低的时延.5G信号与4G信号相比，下列说法正确的是(　　) A.5G信号在真空中的传播速度更快 B.5G信号是横波，4G信号是纵波 C.5G信号粒子性更显著 D.5G信号更容易发生明显衍射 答案　C 解析　任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，传播速度相同，A错误；电磁波均为横波，B错误；5G信号的频率更高，则其粒子性更显著，C正确；因5G信号的频率更高，则波长更小，故4G信号更容易发生明显的衍射现象，D错误. 9.在抗击新冠病毒的过程中，广泛使用了红外体温计测量体温，如图6所示.下列说法正确的是(　　) 图6 A.当体温超过37.3 ℃时人体才辐射红外线 B.当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线 C.红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的 D.红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越大来测体温的 答案　D 解析　所有物体都会辐射出红外线，故A、B错误；红外体温计是依据人体发射红外线来测体温的，且人体温度越高，辐射的红外线强度越大，故C错误，D正确. 模块二 本章最全易错知识点汇总 1. 磁感应强度B与电流、导线受力无关，由磁场本身决定，不可说B与F成正比、与IL成反比。 2. 磁通量为0时，不代表没有磁场，仅代表磁感线平行于平面，无有效穿过面积。 3. 感应电流产生条件：必须同时满足闭合电路+磁通量变化，电路不闭合仅产生感应电动势，无感应电流。 4. 楞次定律的“阻碍”不是“阻止”，磁通量最终依然会变化，感应磁场仅减缓变化速度。 5. 切割磁感线不一定产生感应电流，只有闭合电路的导体切割才会产生电流。 6. 恒定电场、恒定磁场无法产生电磁波，只有周期性变化的场才能激发电磁波。 7. 电磁波频率由波源决定，传播速度由介质决定，真空中所有电磁波速度均为光速。 8. 磁通量大小与线圈匝数无关，但感应电动势大小与线圈匝数成正比。 模块三 分层练习题（带完整详细解析） 第一部分：基础过关题（10题·夯实概念） 本部分侧重基础概念辨析、公式记忆、核心规律理解，适合巩固课堂基础。 1.关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（） A. 磁感线是真实存在的曲线 B. 磁体内部磁感线由N极指向S极 C. 磁感线疏密反映磁场强弱 D. 磁感线可以相交 答案：C 详细解析：磁感线是假想曲线，A错误；磁体内部磁感线S极指向N极，B错误；磁感线永不相交，D错误；磁感线疏密表示磁场强弱，C正确。 2.下列关于磁感应强度的说法正确的是（） A. 说明B与F成正比 B. 通电导线受力为0，说明该处磁感应强度为0 C. 磁感应强度方向与小磁针N极指向一致 D. 磁感应强度是标量 答案：C 详细解析：B由磁场本身决定，与F、IL无关，A错误；导线平行磁场放置时受力为0，但磁场存在，B错误；磁感应强度是矢量，D错误；磁场方向规定为小磁针N极静止指向，C正确。 3.闭合线圈在磁场中，下列情况能产生感应电流的是（） A. 线圈静止在匀强磁场中 B. 线圈匀速平行磁感线运动 C. 线圈绕垂直磁场的轴转动 D. 线圈匝数增多 答案：C 详细解析：感应电流产生条件为闭合电路+磁通量变化。ABD场景磁通量均不变，无感应电流；线圈转动时有效面积变化，磁通量变化，产生感应电流。 4.磁通量的单位是（） A. 特斯拉 B. 韦伯 C. 牛顿 D. 安培 答案：B 详细解析：特斯拉（T）为磁感应强度单位，韦伯（Wb）为磁通量单位，牛顿为力的单位，安培为电流单位。 5.根据麦克斯韦电磁场理论，能产生电磁波的是（） A. 恒定的电场 B. 恒定的磁场 C. 周期性变化的电场 D. 静止的电荷 答案：C 详细解析：恒定场无法激发新的电磁场，只有周期性变化的电场和磁场相互激发，才能形成电磁波。 6.真空中电磁波的传播速度大小为（） A. B. C. D. 不确定 答案：B 详细解析：真空中所有电磁波传播速度均等于光速，大小为。 7.导体棒垂直匀强磁场切割磁感线，不影响感应电动势大小的是（） A. 磁感应强度B B. 导体长度L C. 切割速度v D. 导体电阻 答案：D 详细解析：切割感应电动势公式，仅与B、L、v有关，与导体电阻、电路电阻无关。 8.楞次定律的核心是感应磁场总是（） A. 阻止磁通量变化 B. 阻碍磁通量变化 C. 增大原磁通量 D. 减小原磁通量 答案：B 详细解析：楞次定律核心为“阻碍”而非“阻止”，只能减缓磁通量变化，无法完全阻止变化。 9.线圈平行于匀强磁场放置时，穿过线圈的磁通量为（） A. 最大 B. 0 C. 恒定不为0 D. 无法确定 答案：B 详细解析：磁通量公式，平面平行磁场时，，磁通量为0。 10.下列属于电磁感应现象的是（） A. 通电导线周围产生磁场 B. 磁铁吸引铁钉 C. 闭合线圈切割磁感线产生电流 D. 电荷定向移动形成电流 答案：C 详细解析：电磁感应是磁生电现象，A为电流磁效应，B为磁现象，D为电流形成原因，仅C为电磁感应现象。 第二部分：中档提升题（14题·月考高频计算+应用） 本部分侧重公式计算、场景分析、楞次定律方向判断，为月考期中核心题型。 1. 匀强磁场磁感应强度，面积的线圈垂直磁场放置，求穿过线圈的磁通量。 答案：2 Wb 详细解析：线圈垂直磁场，直接用公式 代入数据： 思路点拨：垂直放置时有效面积最大，磁通量最大， 2.匝数的线圈，2s内磁通量由2Wb均匀变为6Wb，求线圈产生的感应电动势。 答案：200 V 详细解析：第一步：计算磁通量变化量 第二步：套用法拉第电磁感应定律 代入数据： 误区提醒：不可忽略线圈匝数n，直接用单匝公式计算。 3.导体棒长，以的速度垂直切割的匀强磁场，求感应电动势大小。 答案：6 V 详细解析：两两垂直场景，适用切割公式 代入数据： 4.原磁场方向垂直纸面向里，闭合线圈磁通量逐渐增大，根据楞次定律判断感应电流的磁场方向。 答案：垂直纸面向外 详细解析：依据楞次定律“增反减同”，原磁通量增大，感应磁场与原磁场反向。原磁场向里，故感应磁场向外。 5.电磁波在真空中波长为600nm，求其频率（光速）。 答案：5×10¹⁴ Hz 详细解析：由波速公式得 单位换算： 代入数据： 6.闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速加快，则线圈中感应电动势（） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增后减 答案：A 详细解析：转速加快，相同时间内磁通量变化量更大，磁通量变化率增大，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势增大。 7.下列场景中，能产生感应电动势但无感应电流的是（） A. 闭合线圈磁通量变化 B. 断开电路导体切割磁感线 C. 静止闭合线圈 D. 匀速平移闭合线圈 答案：B 详细解析：电路断开时，导体切割磁感线会产生感应电动势，但无闭合回路，无法形成感应电流。 8.磁通量由5Wb减小到1Wb，用时4s，单匝线圈的感应电动势大小为？ 答案：1 V 详细解析：，单匝n=1 9.（综合辨析）：关于电磁感应和电磁波，下列说法全部正确的是（） ①变化的磁场一定产生电场 ②感应电流的磁场一定阻碍原磁通量变化 ③电磁波传播需要介质 ④切割磁感线速度越大，感应电动势越大 A. ①②③ B. ①②④ C. ②③④ D. ①③④ 答案：B 详细解析：电磁波可在真空中传播，不需要介质，③错误；①②④表述均正确，故选B。 10.（动态计算）：匀强磁场中，长2m的导体棒以恒定加速度从静止开始垂直切割磁场，，求3s末的感应电动势大小。 答案：9.6 V 详细解析：第一步：求3s末瞬时速度 第二步：代入切割公式 思路点拨：变速切割需先求瞬时速度，再计算瞬时感应电动势。 11.（楞次定律综合）：条形磁铁N极快速靠近水平放置的闭合线圈，从上往下看，线圈中感应电流方向为（） A. 顺时针 B. 逆时针 C. 无电流 D. 无法判断 答案：B 详细解析：磁铁N极靠近线圈，线圈内原磁场向下且磁通量增大；根据增反减同，感应磁场向上；由右手螺旋定则，从上往下看，感应电流为逆时针。 12.（多过程计算）：200匝线圈，3s内磁通量从8Wb均匀减小到2Wb，求感应电动势；若线圈总电阻为10Ω，求感应电流大小。 答案：400 V，40 A 详细解析： 1、磁通量变化量： 2、感应电动势： 3、由欧姆定律： 13.（场景分析）：下列运动过程中，闭合线圈一定产生恒定感应电流的是（） A. 线圈匀速进出匀强磁场 B. 线圈自由下落穿过磁场 C. 线圈匀速转动 D. 线圈静止在变化磁场中 答案：A 详细解析：匀速进出磁场时，磁通量均匀变化，感应电动势恒定，电流恒定；B加速运动、C周期性转动、D磁场非均匀变化均会产生变化的电流。 14.（电磁波综合）：关于电磁波谱，下列说法正确的是（） A. 红外线频率高于紫外线 B. γ射线穿透能力最弱 C. 可见光波长比无线电波短 D. 电磁波频率越高衍射越强 答案：C 详细解析：电磁波谱波长：无线电波>红外线>可见光>紫外线>X射线>γ射线，频率反之；频率越高、波长越短，衍射越弱，穿透能力越强。ABD错误，C正确。 第三部分：拔高压轴题（7题·期中期末综合压轴） 1．如图所示，线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。实验中观察到，开关闭合瞬间，电流表指针向右偏转，则（　　） A．开关断开瞬间，电流表指针不偏转 B．开关闭合瞬间，两个线圈中的电流方向可能同为顺时针或逆时针 C．开关闭合，向右移动滑动变阻器的滑片，电流表指针向右偏转 D．开关闭合，向上拔出线圈A的过程中，线圈B将对线圈A产生排斥力 【分析】根据感应电流产生的条件分析答题，穿过闭合回路的磁通量发生变化，电路产生感应电流；同时根据楞次定律的两种描述分别分析感应电流的方向以及相互间的相用力。 【解答】解：A、开关断开的瞬间，A中电流减小产生的磁场减弱，导致线圈B中的磁通量发生变化，有感应电流产生，故A错误； B、当S2处于闭合状态，在S1闭合瞬间，穿过副线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，副线圈中感应电流与原线圈中电流的方向相反，故B错误； C、开关闭合，向右移动滑动变阻器的滑片，接入电阻减小，线圈A中电流增大，根据楞次定律可知线圈B中产生感应电流与闭合开关时方向相同，故针向右偏转，故C正确； D、开关闭合，向上拔出线圈A的过程中，根据楞次定律可知，线圈B将对线圈A产生吸引力，故D错误。 故选：C。 2．楞次定律的实质是：产生感应电流的过程必须遵守的定律是（　　） A．欧姆定律 B．能量守恒定律 C．电荷守恒定律 D．焦耳定律 【分析】楞次定律的阻碍过程实质上就是能量转化的过程，由此分析即可。 【解答】解：楞次定律指感应电流的磁场阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化，这种阻碍作用是通过做功将其他形式的能转变为感应电流的电能，所以楞次定律的阻碍过程实质上就是能量转化的过程，产生感应电流的过程必须遵守能量守恒定律，故ACD错误，B正确； 故选：B。 3．如图所示，磁场中有一导线MN与“匸”形光滑的金属框组成闭合电路，当导线向右运动时，下列说法正确的是（　　） A．电路中有顺时针方向的电流 B．电路中有逆时针方向的电流 C．导线的N端相当于电源的正极 D．电路中无电流产生 【分析】根据右手定则，结合磁场方向与运动方向，从而判定感应电流的方向，进而确定电源的正负极。 【解答】解：AB、根据右手定则，由题意可知，当导线向右运动时，产生的感应电流方向由N端经过导线到M端，因此电路中有逆时针方向的感应电流，故A错误，B正确； C、由上分析可知，电源内部的电流方向由负极到正极，因此N端相当于电源的负极，故C错误； D，根据感应电流产生的条件可知，电路会产生感应电流，故D错误； 故选：B。 4．一长直铁芯上绕有线圈P，将一单匝线圈Q用一轻质绝缘丝线悬挂在P的左端，线圈P的中轴线通过线圈Q的中心，且与线圈Q所在的平面垂直．将线圈P连接在如图所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E为直流电源，S为开关．下列情况中，可观测到Q向左摆动的是（　　） A．S闭合的瞬间 B．S断开的瞬间 C．在S闭合的情况下，将R的滑片向a端移动时 D．在S闭合的情况下，保持电阻R的阻值不变 【分析】要使Q向左移动，Q应受到向左的力；由楞次定律可知通过Q的磁场应如何变化，则可知开关的情况． 【解答】解：A、由楞次定律的第二种描述：“来拒去留”可知要使Q向左运动，通过Q、P的磁通量应增大，所以流过P的电流需增大；S闭合过程中电流增大，磁通量增大，故A正确； B、S断开的瞬间，流过P的电流静止，磁通量减小，所以Q将向右运动。故B错误； C、若将移动滑动头向a端移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中电流减小，磁通量减小，故会使Q右移，故C错误； D、在S闭合的情况下，保持电阻R的阻值不变，则电路中的电流不变，所以穿过Q的磁通量不变，所以Q内不能产生感应电流，Q不动，故D错误； 故选：A。 5．如图所示，在两相同的水平桌面之间对称放置一铝环，将一小磁铁从靠近铝环中心的正上方由静止释放，若小磁铁在下落过程中始终不翻转，在其穿过铝环的过程中，下列判断正确的是（　　） A．磁铁靠近铝环时，铝环对两桌面的总压力大于铝环重力 B．磁铁远离铝环时，铝环对两桌面的总压力小于铝环重力 C．磁铁靠近和远离铝环时，铝环均受到桌面的摩擦力 D．磁铁在下落过程中机械能先减小后增大 【分析】由楞次定律判断磁铁在下落过程中所受线圈作用力的方向；应用能量守恒定律分析答题。 【解答】解：AB、磁铁靠近或远离铝环时，铝环中均产生感应电流，根据楞次定律的推广可知，铝环受到向下的安培力，则铝环对桌面的总压力大于铝环重力，故A正确、B错误； C、根据对称性可知，磁铁靠近和远离铝环时，铝环均不会受到桌面的摩擦力，故C错误； D、因磁铁在下落过程中铝环中一直有感应电流产生，根据能量守恒定律可知磁铁的机械能不断减小，故D错误。 故选：A。 6．如图所示，当导线ab在外力作用下沿导轨向右运动时，流过R的电流方向是（　　） A．由d→e B．由 e→d C．无感应电流 D．无法确定 【分析】右手定则的：右手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内．磁感线垂直进入手心，大拇指指向导线运动方向，则四指所指方向为导线中感应电流的方向． 【解答】解：导线棒MN在外力作用下沿导轨向右运动而切割磁感线产生感应电流，根据右手定则可以判定感应电流的方向为由b→a，流过R的电流方向向下，即由d→e。 故A正确。 故选：A。 7．在如图所示的四幅图中，分别表示磁场B，闭合电路中一部分直导线的运动速度v和电路中产生感应电流I的相互关系，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【分析】判断导体棒切割磁感线产生的电流方向要用右手定则，明确右手定则的基本内容，根据右手定则分析对应的方向关系是否正确。 【解答】解：A、磁场的方向竖直向上，切割的方向水平向左，根据右手定则，知感应电流的方向应向里，故A正确； B、磁场的方向垂直纸面向里，切割的方向垂直导线向上，根据右手定则知，感应电流的方向沿导线向下，故B错误； C、磁场的方向垂直纸面向外，切割的方向水平向右，根据右手定则知，感应电流的方向应向下，故C错误； D、磁场的方向水平向左，切割的方向竖直向下，根据右手定则知，感应电流的方向垂直纸面向里，故D错误。 故选：A。 模块四 本章极简思维导图总结 1. 磁场基础：磁感线闭合不相交、疏密判强弱、切线判方向 2. 核心物理量：B（场本身决定）、Φ（有效面积决定） 3. 电磁感应条件：闭合电路+磁通量变化 4. 电动势计算：通用、切割 5. 电流方向：楞次定律（增反减同）、右手定则（切割专用） 6. 电磁波：变化场生场、无需介质、光速恒定、波长长频低衍射强 课后综合习题练习 第一部分：基础过关题（10题·夯实概念） 本部分侧重基础概念辨析、公式记忆、核心规律理解，适合巩固课堂基础。 1.关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（） A. 磁感线是真实存在的曲线 B. 磁体内部磁感线由N极指向S极 C. 磁感线疏密反映磁场强弱 D. 磁感线可以相交 2.下列关于磁感应强度的说法正确的是（） A. 说明B与F成正比 B. 通电导线受力为0，说明该处磁感应强度为0 C. 磁感应强度方向与小磁针N极指向一致 D. 磁感应强度是标量 3.闭合线圈在磁场中，下列情况能产生感应电流的是（） A. 线圈静止在匀强磁场中 B. 线圈匀速平行磁感线运动 C. 线圈绕垂直磁场的轴转动 D. 线圈匝数增多 4.磁通量的单位是（） A. 特斯拉 B. 韦伯 C. 牛顿 D. 安培 5.根据麦克斯韦电磁场理论，能产生电磁波的是（） A. 恒定的电场 B. 恒定的磁场 C. 周期性变化的电场 D. 静止的电荷 6.真空中电磁波的传播速度大小为（） A. B. C. D. 不确定 7.导体棒垂直匀强磁场切割磁感线，不影响感应电动势大小的是（） A. 磁感应强度B B. 导体长度L C. 切割速度v D. 导体电阻 8.楞次定律的核心是感应磁场总是（） A. 阻止磁通量变化 B. 阻碍磁通量变化 C. 增大原磁通量 D. 减小原磁通量 9.线圈平行于匀强磁场放置时，穿过线圈的磁通量为（） A. 最大 B. 0 C. 恒定不为0 D. 无法确定 10.下列属于电磁感应现象的是（） A. 通电导线周围产生磁场 B. 磁铁吸引铁钉 C. 闭合线圈切割磁感线产生电流 D. 电荷定向移动形成电流 第二部分：中档提升题（14题·月考高频计算+应用） 本部分侧重公式计算、场景分析、楞次定律方向判断，为月考期中核心题型。 1. 匀强磁场磁感应强度，面积的线圈垂直磁场放置，求穿过线圈的磁通量。 2.匝数的线圈，2s内磁通量由2Wb均匀变为6Wb，求线圈产生的感应电动势。 3.导体棒长，以的速度垂直切割的匀强磁场，求感应电动势大小。 4.原磁场方向垂直纸面向里，闭合线圈磁通量逐渐增大，根据楞次定律判断感应电流的磁场方向。 5.电磁波在真空中波长为600nm，求其频率（光速）。 6.闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速加快，则线圈中感应电动势（） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增后减 7.下列场景中，能产生感应电动势但无感应电流的是（） A. 闭合线圈磁通量变化 B. 断开电路导体切割磁感线 C. 静止闭合线圈 D. 匀速平移闭合线圈 8.磁通量由5Wb减小到1Wb，用时4s，单匝线圈的感应电动势大小为？ 9.（综合辨析）：关于电磁感应和电磁波，下列说法全部正确的是（） ①变化的磁场一定产生电场 ②感应电流的磁场一定阻碍原磁通量变化 ③电磁波传播需要介质 ④切割磁感线速度越大，感应电动势越大 A. ①②③ B. ①②④ C. ②③④ D. ①③④ 10.（动态计算）：匀强磁场中，长2m的导体棒以恒定加速度从静止开始垂直切割磁场，，求3s末的感应电动势大小。 11.（楞次定律综合）：条形磁铁N极快速靠近水平放置的闭合线圈，从上往下看，线圈中感应电流方向为（） A. 顺时针 B. 逆时针 C. 无电流 D. 无法判断 12.（多过程计算）：200匝线圈，3s内磁通量从8Wb均匀减小到2Wb，求感应电动势；若线圈总电阻为10Ω，求感应电流大小。 13. （场景分析）：下列运动过程中，闭合线圈一定产生恒定感应电流的是（） A. 线圈匀速进出匀强磁场 B. 线圈自由下落穿过磁场 C. 线圈匀速转动 D. 线圈静止在变化磁场中 14. （电磁波综合）：关于电磁波谱，下列说法正确的是（） A. 红外线频率高于紫外线 B. γ射线穿透能力最弱 C. 可见光波长比无线电波短 D. 电磁波频率越高衍射越强 第三部分：拔高压轴题（7题·期中期末综合压轴） 1．如图所示，线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。实验中观察到，开关闭合瞬间，电流表指针向右偏转，则（　　） A．开关断开瞬间，电流表指针不偏转 B．开关闭合瞬间，两个线圈中的电流方向可能同为顺时针或逆时针 C．开关闭合，向右移动滑动变阻器的滑片，电流表指针向右偏转 D．开关闭合，向上拔出线圈A的过程中，线圈B将对线圈A产生排斥力 2．楞次定律的实质是：产生感应电流的过程必须遵守的定律是（　　） A．欧姆定律 B．能量守恒定律 C．电荷守恒定律 D．焦耳定律 3．如图所示，磁场中有一导线MN与“匸”形光滑的金属框组成闭合电路，当导线向右运动时，下列说法正确的是（　　） A．电路中有顺时针方向的电流 B．电路中有逆时针方向的电流 C．导线的N端相当于电源的正极 D．电路中无电流产生 4．一长直铁芯上绕有线圈P，将一单匝线圈Q用一轻质绝缘丝线悬挂在P的左端，线圈P的中轴线通过线圈Q的中心，且与线圈Q所在的平面垂直．将线圈P连接在如图所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E为直流电源，S为开关．下列情况中，可观测到Q向左摆动的是（　　） A．S闭合的瞬间 B．S断开的瞬间 C．在S闭合的情况下，将R的滑片向a端移动时 D．在S闭合的情况下，保持电阻R的阻值不变 5．如图所示，在两相同的水平桌面之间对称放置一铝环，将一小磁铁从靠近铝环中心的正上方由静止释放，若小磁铁在下落过程中始终不翻转，在其穿过铝环的过程中，下列判断正确的是（　　） A．磁铁靠近铝环时，铝环对两桌面的总压力大于铝环重力 B．磁铁远离铝环时，铝环对两桌面的总压力小于铝环重力 C．磁铁靠近和远离铝环时，铝环均受到桌面的摩擦力 D．磁铁在下落过程中机械能先减小后增大 6．如图所示，当导线ab在外力作用下沿导轨向右运动时，流过R的电流方向是（　　） A．由d→e B．由 e→d C．无感应电流 D．无法确定 7．在如图所示的四幅图中，分别表示磁场B，闭合电路中一部分直导线的运动速度v和电路中产生感应电流I的相互关系，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 学科网（北京）股份有限公司 $