章末综合检测（五） 电磁感应与电磁波初步(课件PPT)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第三册（人教版）

该高中物理课件聚焦“电磁感应与电磁波初步”，涵盖电磁现象、磁场性质、感应电流等核心知识，通过手机通话、遥控器等生活实例导入，衔接“电生磁”到“磁生电”的知识脉络，构建递进式学习支架。 其亮点在于结合FAST天眼、手机磁传感器等真实情境，通过安培定则应用、磁通量计算等模型建构培养科学思维，依托电磁感应实验装置操作（如开关通断、滑片移动）提升科学探究能力。帮助学生深化相互作用观念，教师可高效实施概念教学与实验指导。

章末综合检测（五）　电磁感应与电磁波初步 （满分：100分） 第十三章　电磁感应与电磁波初步 1 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四 个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. （2026·辽宁大连期末）下列说法正确的是（　　） A. 电磁波只能在真空中传播 B. 电磁波可以传递信息，但不能传递能量 C. 手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波 D. 遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 物 理·必修第三册 解析：　电磁波在真空中以光速传播，在其他介质中传播速度小于光 速，故A错误；电磁波可以传递信息，也可以传递能量，故B错误；手机在 通话时涉及的波既有电磁波又有声波，故C正确；根据电磁波谱可知红外 线波长大于医院“CT”中的X射线波长，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 2. （2026·江苏南京期末）奥斯特利用如图所示实验装置研究电流的磁效 应，一个可以自由转动的小磁针放在金属导线正下方，导线两端与一电池 相连，接通电源瞬间，小磁针发生了明显偏转。下列说法正确的是 （　　） A. 接通电源前，小磁针N极指向地理南极 B. 接通电源瞬间，小磁针上方导线的电流方向从右 向左 C. 接通电源瞬间，小磁针N极垂直纸面向外转 D. 接通电源瞬间，小磁针N极垂直纸面向里转 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 解析：　根据地磁场分布，接通电源前，小磁针N极指向地理北极，故A 错误；导线左端与电池正极相连，接通电源瞬间，小磁针上方导线的电流 方向从左向右，故B错误；根据安培定则，接通电源瞬间，小磁针N极垂直 纸面向里转，故C错误，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 3. （2026·四川成都期末）关于磁铁和电流的磁感线分布，下列四幅图中 正确的是（　　） √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 解析：　磁铁外部的磁感线从磁铁的N极发出，S极进入，故A、D错误； 直线电流的磁场方向根据安培定则判断，大拇指指向电流方向，弯曲的四 指指向磁感线方向，即从上向下看应为顺时针方向，故B错误；环形电流 产生的磁场方向根据安培定则判断，弯曲的四指指向电流方向，大拇指指 向环形电流轴线处磁感线方向，故C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 4. （2026·山东菏泽期中）如图所示，我国的球面射电望远镜（FAST）是 世界上最大的单口径射电望远镜，被称为“超级天眼”，并通过随地球自 转指向太空不同方向。“天眼眼眶”的直径为D，其边缘圆周处于同一水 平面内，其所在处地磁场的磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ， 则（　　） A. 穿过“眼眶”的磁通量大小为BπD2 B. 磁感应强度B的方向为穿出“眼眶”斜向上 C. 在地球自转90°的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为0 D. 在地球自转180°的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为BπD2 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 解析：　地磁场的磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ，则穿过 “眼眶”的磁通量大小为Φ1＝Bsin θ·π＝BπD2sin θ，故A错误；“超 级天眼”处于北半球，根据地磁场的分布特征可知，磁感应强度B的方向 为穿出“眼眶”斜向下，故B错误；根据地磁场的分布特征的对称性规律 可知，地球自转过程中，“天眼眼眶”所在处地磁场的磁感应强度大小始 终为B，方向始终与水平面夹角为θ，即穿过“眼眶”的磁通量大小始终为 BπD2sin θ，则在地球自转过程中，任意时间内穿过“眼眶”磁通量的变 化量始终为0，故C正确，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 5. （2026·辽宁沈阳期末）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甲所示。小明为了测量当地的地磁场，在手机上建 立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy平面，如图乙所示。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Bx＝0、By＝22 μT、Bz＝－45 μT。根据测量结果可以推断（　　） A. 测量地点位于南半球 B. x轴正方向指向西方 C. y轴正方向指向北方 D. 当地地磁场的磁感应强度大小约为30 μT √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 解析：　地球磁场的南极大致在地理北极附近，磁场的北极大致在地理 南极附近，由表中z轴数据可看出z轴的磁场方向竖直向下，则测量地点应 位于北半球，故A错误；由上述可知测量地在北半球，而北半球地磁场指 向北方斜向下，由于Bx＝0、By＞0可知，y轴正方向指向北方，x轴正方向 指向东方，故B错误，C正确；磁感应强度为矢量，由题目数据可得此处的 磁感应强度大致为B＝≈50 μT，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 6. 下列各图的线圈或回路中能产生感应电流的是（　　） √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 解析：　根据感应电流产生的条件，A选项中线框磁通量Φ＝BS，始终不 变，不能产生感应电流，故A错误；B选项中条形磁铁在向线框靠近的过程 中，使线框中的磁通量发生变化，产生感应电流，故B正确；C、D选项中 虽然线圈中的磁场发生了变化，但是线圈中的磁通量不发生变化，不能产 生感应电流，故C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 7. 如图所示，边长为L的正方形的四个顶点固定四根垂直纸面方向的长直 导线，电流的方向如图，已知通电直导线在周围空间某点产生的磁感应强 度大小为B＝k，k为一常量，I为通电直导线中的电流，r为空间某点到直 导线的距离。已知a、c中的电流大小均为2I0，b、d中电流大小均为I0，此 时正方形中心O点的磁感应强度大小为B0。下列说法正确的是（　　） A. 导线a在O点产生的磁感应强度大小为 B. 导线b在O点产生的磁感应强度大小为B0 C. 仅移走a处的通电直导线，O点的磁感应强度大小为B0 D. 仅移走b处的通电直导线，O点的磁感应强度大小为B0 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 解析：　根据安培定则作图如图所示，根据矢量的合成 可知Bd＋Bb＝B0，而根据B＝k可知Bd＝Bb＝B0，Ba＝Bc ＝B0，故A、B错误；仅移走a处的通电直导线，O点的磁 感应强度大小为BO＝＝B0，故C 正确；仅移走b处的通电直导线，O点的磁感应强度大小为BO'＝Bd＝B0，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. （2026·四川成都期末）长度为L、通有电流I的直导线按甲、乙、丙、丁四种方式放入四个不同的匀强磁场中，所受的磁场力大小均为F。关于各磁场的磁感应强度大小B，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中磁场的磁感应强度大小B1＝ B. 图乙中磁场的磁感应强度大小B2＝ C. 图丙中磁场的磁感应强度大小B3＝ D. 图丁中磁场的磁感应强度大小B4＝ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 解析： 　磁感应强度定义式B＝的适用条件是通电直导线垂直于磁场 方向，若不垂直时，L为通电直导线垂直于磁场方向的有效投影长度，图 甲中通电直导线垂直于磁场方向的有效投影长度为Lcos θ，所以磁感应强 度大小为B1＝，故A正确；图乙、丙、丁中通电直导线均与磁场垂 直，所以磁感应强度大小均为B＝，故C正确，B、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 9. （2026·河南周口阶段练习）将面积为4.0×10－4 m2的矩形线圈放入水平 方向的匀强磁场中，线圈与磁场之间的夹角为30°，ad、bc边与磁场垂 直，如图所示，该匀强磁场的磁感应强度大小为0.2 T。现将线圈以ad边为 轴按图中所示方向旋转60°，则（　　） A. 初始状态穿过线圈的磁通量为4×10－5 Wb B. 旋转60°的过程中，穿过线圈的磁通量变化量为零 C. 旋转60°的过程中，穿过线圈的磁通量变化量为8×10－5 Wb D. 旋转过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中有感应电流产生 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 解析： 　设原磁通量为正值，则Φ1＝BSsin 30°＝4×10－5 Wb，故A错 误；旋转60°后磁通量Φ2＝－BSsin 30°＝－4×10－5 Wb，由此可知磁通 量的变化量ΔΦ＝＝8×10－5 Wb，故B错误，C正确；旋转过程 中，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中有感应电流产生，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 10. （2026·广东深圳期末）如图所示为法拉第研究“磁生电”现象的实验 装置原理图。两个线圈分别绕在一个铁环上，线圈A接直流电源，线圈B接 灵敏电流计，下列情况中线圈B可以产生感应电流的是（　　） A. 开关S接通或断开瞬间 B. 开关S接通一段时间之后 C. 开关S接通后，改变滑动变阻器滑片的位置时 D. 开关S断开后，改变滑动变阻器滑片的位置时 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 解析： 　开关S接通或断开瞬间，A线圈中电流发生变化，电流产生的 磁场发生变化，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中有感应电流产生， 故A正确；开关S接通一段时间之后，A线圈中电流不变，电流产生的磁场 不变，穿过线圈B的磁通量不变，线圈B中无感应电流产生，故B错误；开 关S接通后，改变滑动变阻器滑片的位置时，A线圈中电流发生变化，电流 产生的磁场发生变化，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中有感应电流 产生，故C正确；开关S断开后，改变滑动变阻器滑片的位置时，A线圈中 电流一直为0，铁环中磁通量一直为0，穿过线圈B的磁通量为0不变，线圈 B中无感应电流产生，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. （6分）（2026·湖北武汉期中）某实验小组准备了如图甲、乙所示的 实验装备组成实验电路，研究电磁感应现象。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 （1）接好电路，合上开关的瞬间，电流计指针发生偏转的是 （填正 确答案前的标号）。 A. 图甲 B. 图乙 C. 图甲和图乙 D. 都未发生偏转 解析： 合上开关的瞬间，图甲中的导体棒没有做切割磁感线的运 动，没有感应电流，电流计的指针不会发生偏转，故A错误；合上开关 的瞬间，图乙线圈A中的磁通量发生改变，进而引起线圈B中的磁通量 发生改变，从而产生感应电流，电流计的指针会发生偏转，故B正确， C、D错误。 B　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 （2）实验探究过程中，下列说法正确的是（多选，填正确答案前的标 号）（　BD　） A. 图甲，导体ab在磁场中分别垂直于磁感线与沿着磁感线运动时，电流 计指针均会偏转 B. 图乙，闭合开关，拔出线圈A中的铁棒一瞬间时，电流计的指针发生偏 转 C. 图乙，当开关闭合，线圈A电流稳定后，电流计的指针发生偏转 D. 图乙，开关闭合时，移动滑动变阻器的滑片，电流计的指针偏转，线 圈B中出现感应电流 BD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 解析： 图甲，导体ab在磁场中垂直于磁感线运动时，电流计指针会 偏转，而沿着磁感线运动时，电流计指针不会偏转，故A错误；图乙，闭 合开关，拔出线圈A中铁棒的瞬间，线圈A中的磁通量发生改变，线圈B中 的磁通量随之发生改变，产生感应电流，电流计的指针发生偏转，故B正 确；图乙，当开关闭合，线圈A电流稳定后，线圈中的磁通量没有发生改 变，不能产生感应电流，电流计的指针不发生偏转，故C错误；图乙，开 关闭合，移动滑动变阻器的滑片时，线圈A中的电流大小发生改变，磁感 应强度发生改变，通过线圈的磁通量发生改变，线圈B中的磁通量随之改 变，线圈B从而产生感应电流，电流计的指针发生偏转，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 （3）图乙接通开关进行实验时，滑动变阻器滑片P应该滑置在 （选 填“C”或“D”）端。 解析： 闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于最大阻值处，即图示 中的C端。 C　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 （1）1831年，物理学家法拉第用如图所示的实验，成功发现了磁生电现 象，当开关始终处于闭合状态时，a线圈中 （选填“有”或 “无”）感应电流产生，当开关闭合或 断开瞬间，a线圈中 （选填 “有”或“无”）感应电流产生。 无　 有　 12. （8分）（2026·山西运城期中）逆向思维是一种重要的思想方法，在 这种思想方法的引领下，许多重要的科学定律被发现。“电生磁，磁生 电”这种逆向互生的关系，体现了物理学中的一种对称美。请思考： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 解析： 当开关始终处于闭合状态时，因穿过a线圈的磁通量不变，所 以无感应电流产生。闭合开关瞬间，穿过a线圈的磁通量突然增大，所以 有感应电流产生。断开开关瞬间，穿过a线圈的磁通量突然减小，所以有 感应电流产生。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 （2）如图是某兴趣小组研究磁生电现象所准备的器材。 请你协助该小组完成如下工作，用实线代替导线将带有铁芯的线圈A、电 源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路；将小量程电流表和线圈B连接 成副线圈回路，并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量，使副线圈回路 产生感应电流的三种方式： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 ① 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　； ② 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　； ③ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案：图见解析　①见解析　②见解析　③见解析 解析：实物连接如图所示。 ①将原线圈A插入副线圈B中，闭合（或断 开）开关瞬间； ②闭合开关后，将原线圈A插入副线圈B时 或从副线圈B中抽出时； ③闭合开关，将原线圈A插入副线圈B后，移动滑动变阻器的滑片。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 13. （10分）如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强 磁场方向垂直，求： （1）穿过平面的磁通量为多少？ 答案：BS　 解析：根据磁通量的定义知，穿过平面的磁通量 为Φ1＝BS。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 （2）若使框架绕OO'转过60°角，则穿过线框平面的磁通量为多少？穿过 线框平面的磁通量变化量为多少？ 答案：BS　BS 解析：转过60°后穿过线框平面的磁通量为Φ2＝BS⊥ ＝BS·cos 60°＝BS 磁通量变化量为ΔΦ＝｜Φ2－Φ1｜＝BS 即穿过线框平面的磁通量的变化量为BS。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 14. （14分）如图所示，将一根长为L＝0.5 m的直导线垂直于磁感线方向 放入水平匀强磁场中，当导线通以2 A的电流时，导线受到的磁场力为 1.0×10－4 N。 （1）求匀强磁场的磁感应强度B的大小； 答案： 1.0×10－4 T　 解析： 直导线垂直于磁感线方向放入水平匀强磁场中，由B＝ 代入数据解得B＝1.0×10－4 T。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 （2）若该导线中通以3 A的电流，试求此时导线所受磁场力的大小。 答案：1.5×10－4 N 解析：由F＝BIL可知在磁感应强度和导线长度一定时，磁场力与电流成正 比，即＝ 代入数据解得F2＝1.5×10－4 N。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 15. （16分）一种红宝石激光器发射的激光是不连续的一道道闪光，每道 闪光称为一个光脉冲，若这种激光器光脉冲的持续时间为1.0×10－11 s，波 长为694.3 nm，发射功率为1.0×1010 W。 （1）每列光脉冲的长度是多少？ 答案： 3.0×10－3 m　 解析： 光脉冲持续时间即为发射一个光脉冲所需要的时间，所以一 个光脉冲的长度为ΔL＝cΔt＝3.0×108×1.0×10－11 m＝3.0×10－3 m。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 解析： 一个光脉冲所具有的能量为ΔE＝PΔt＝1.0×1010×1.0×10－11 J ＝0.1 J 消除面积为50 mm2的色斑需要的光脉冲数是n＝＝＝300个。 （2）用红宝石激光照射皮肤色斑，每1 cm2吸收能量达到60 J以后，色斑便 逐渐消失，一颗色斑的面积是50 mm2，则它需要吸收多少个红宝石激光脉 冲才能逐渐消失？ 答案： 300个 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 $