学考专题17 电磁感应与电磁波初步:知识盘点+核心精讲+进阶训练(讲义,浙江专用)高中物理学业水平考试合格考总复习
2026-10-22
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内容正文:
专题17 电磁感应与电磁波初步
【析】命题方向解读|【汇】知识清单盘点|【研】核心专题精讲|【练】巩固提升训练
—— 目 录 ——
析|学考考查要点
汇|知识清单盘点
研|核心专题精讲
考点一:磁场与磁感线
考点二:磁感应强度与磁通量
考点三:电磁感应现象的产生条件
考点四:楞次定律与感应电流方向
考点五:电磁波与能量量子化
练|巩固提升训练
本专题是必修三的收尾,学考中几乎每年都有一道选择题,位置多在5~9题,属于“必拿分”区。2025年1月卷第4题考“磁通量与感应电流的产生条件”,给出线圈在磁场中平移、转动的几种情形,要求判断哪一种是磁通量发生变化的;2024年7月卷则把“电磁波谱”和“能量量子化”放在同一题里,考查对电磁波是横波、频率与波长关系的基本认识。命题只有两条主线:一是磁通量Φ=BS,注意S是线圈在垂直于磁场方向上的投影面积,线圈平面与磁场平行时Φ=0;二是感应电流的产生条件,即“闭合回路”加“磁通量变化”缺一不可。楞次定律只需掌握“增反减同”“来拒去留”两句口诀,并能判断磁铁插入、拔出线圈时磁铁受到的磁场力方向(总是阻碍相对运动)。电磁波部分以“电磁波是横波、可在真空中传播、c=λν”和“赫兹用实验证实电磁波存在”为必记点。
知识点
学考具体要求
认知层次
常见题型
磁场与磁感线
知道磁场的物质性,会用安培定则判断磁场方向
了解
选择题
磁感应强度
理解B=F/(IL),知道B由磁场本身决定
理解
选择题
磁通量
会用Φ=BS计算,注意有效面积
掌握
选择题
电磁感应现象
知道电磁感应现象及其实质
了解
选择题
感应电流的产生条件
理解闭合回路与磁通量变化两个条件
掌握
选择题
楞次定律
会用“增反减同”判断感应电流方向
理解
选择题
电磁波的发现及应用
知道麦克斯韦、赫兹的贡献,知道c=λν
了解
选择题
1、磁场与磁感线
(1)磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间的相互作用都是通过磁场发生的.
(2)磁场是客观存在的物质,其基本性质是对放入其中的磁体或电流有力的作用.
(3)磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线,磁体外部由N极指向S极,内部由S极指向N极,是闭合曲线.
(4)磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线不相交.
(5)安培定则(右手螺旋定则):用右手握住导线,让伸直的大拇指指向电流的方向,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.
2、磁感应强度
(1)定义式:B=F/(IL),要求导线与磁场方向垂直.
(2)磁感应强度是矢量,方向为小磁针静止时N极所指的方向,单位是特斯拉(T).
(3)B由磁场本身决定,与放入的电流元无关.
3、磁通量
(1)定义:Φ=BS,S为线圈在垂直于磁场方向上的投影面积,单位是韦伯(Wb).
(2)当线圈平面与磁场垂直时,Φ最大,Φ=BS;当线圈平面与磁场平行时,Φ=0.
(3)磁通量是标量,但有正负之分,正负表示磁感线穿过线圈的方向.
4、电磁感应现象
(1)1831年英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象.
(2)利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象,产生的电流叫做感应电流.
(3)电磁感应的实质是不同形式的能量发生转化,其他形式的能转化为电能.
5、感应电流的产生条件
(1)电路必须是闭合的.
(2)穿过闭合回路的磁通量必须发生变化.
(3)磁通量发生变化的方式有:B变化、S变化、B与S的夹角变化(如线圈转动).
6、楞次定律
(1)内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.
(2)口诀:“增反减同”,即原磁通量增加时感应磁场与原磁场方向相反;原磁通量减少时二者方向相同.
(3)“来拒去留”:磁铁靠近线圈时两者相互排斥,远离时相互吸引,即磁场力总是阻碍相对运动.
(4)导体切割磁感线时,可用右手定则判断感应电流的方向.
7、电磁波
(1)麦克斯韦建立了电磁场理论,预言了电磁波的存在;赫兹用实验证实了电磁波的存在.
(2)电磁波是横波,可以不依赖介质在真空中传播,真空中速度c=3.0×108 m/s.
(3)波速、波长、频率的关系:c=λν;频率越高,波长越短.
(4)电磁波谱按频率由低到高排列为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线.
8、能量量子化
(1)普朗克提出能量量子化假说: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.
(2)能量子ε=hν,h为普朗克常量,h=6.63×10-34 J·s.
考点一 磁场与磁感线
例题1 (2026·浙江·模拟)关于磁感线,下列说法正确的是( )
A.磁感线是磁场中真实存在的曲线
B.两条磁感线可以相交
C.磁感线越密的地方磁场越强
D.磁感线只存在于磁体的外部
【答案】C
【详解】A.磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线,故A错误;
B.若磁感线相交,交点处将有两个磁场方向,故磁感线不相交,B错误;
C.磁感线的疏密表示磁场的强弱,越密处磁场越强,故C正确;
D.磁体内部也有磁场,磁感线在磁体内部由S极指向N极,故D错误。
故选C。
例题2 (2026·浙江·模拟)关于地磁场,下列说法正确的是( )
A.地球的地理北极附近是地磁的N极
B.地球的地理北极附近是地磁的S极
C.地磁场的磁感线由地理北极指向地理南极
D.地磁场的方向随时间完全不发生变化
【答案】B
【详解】小磁针的N极指向地理北方,说明地理北极附近是地磁的S极,故A错误,B正确;
地磁场的磁感线在地面附近由地理南极指向地理北极,故C错误;
地磁场会随时间缓慢变化,故D错误。
故选B。
1. 关于安培定则(右手螺旋定则),下列说法正确的是( )
A.用于判断通电直导线周围磁场的方向
B.用于判断磁场对通电导线的作用力方向
C.用于判断感应电流的方向
D.用于判断运动电荷在磁场中的受力方向
【答案】A
【详解】安培定则用于判断电流产生的磁场方向,故A正确;
判断安培力用左手定则,判断感应电流用右手定则或楞次定律,判断洛伦兹力用左手定则,故B、C、D错误。
故选A。
2. 最早通过实验发现电流磁效应的科学家是( )
A.法拉第
B.奥斯特
C.安培
D.楞次
【答案】B
【详解】1820年奥斯特发现通电导线周围存在磁场,即电流的磁效应;
法拉第发现电磁感应现象,安培研究磁场对电流的作用,楞次总结出楞次定律。
故选B。
3. 下列关于磁场的说法正确的是( )
A.只有磁体周围才存在磁场
B.磁场是客观存在的物质
C.磁场只能对磁体有力的作用
D.磁场没有方向
【答案】B
【详解】A.电流周围也存在磁场,故A错误;
B.磁场是客观存在的特殊物质,故B正确;
C.磁场对磁体、电流和运动电荷都有力的作用,故C错误;
D.磁场有方向,规定为小磁针静止时N极所指的方向,故D错误。
故选B。
考点二 磁感应强度与磁通量
例题1 (2026·浙江·模拟)关于磁感应强度B=F/(IL),下列说法正确的是( )
A.B与F成正比
B.B与IL成反比
C.B由磁场本身决定
D.B的方向与F的方向相同
【答案】C
【详解】A、B、C.B=F/(IL)是定义式,磁感应强度由磁场本身决定,与F、I、L无关,故A、B错误,C正确;
D.B的方向为小磁针N极受力(或静止时N极所指)的方向,与F的方向垂直,故D错误。
故选C。
例题2 (2026·浙江·模拟)一个面积为0.5 m2的线圈放在磁感应强度为0.2 T的匀强磁场中,线圈平面与磁场方向垂直。则穿过线圈的磁通量为( )
A.0.1 Wb
B.0.4 Wb
C.2.5 Wb
D.0
【答案】A
【详解】线圈平面与磁场垂直,由Φ=BS得
Φ=0.2×0.5 Wb=0.1 Wb。
故选A。
1. 关于磁通量,下列说法正确的是( )
A.穿过线圈的磁通量与线圈的面积无关
B.线圈平面与磁场平行时磁通量最大
C.线圈平面与磁场垂直时磁通量最大
D.磁通量是矢量
【答案】C
【详解】A.由Φ=BS知磁通量与面积有关,故A错误;
B、C.线圈平面与磁场垂直时磁通量最大,与磁场平行时磁通量为零,故B错误,C正确;
D.磁通量是标量,其正负表示磁感线穿过线圈的方向,故D错误。
故选C。
2. 在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中有一个面积为0.4 m2的线圈,线圈平面与磁场方向平行。则穿过线圈的磁通量为( )
A.0.2 Wb
B.0.4 Wb
C.0
D.0.8 Wb
【答案】C
【详解】线圈平面与磁场方向平行时,没有磁感线穿过线圈,
故磁通量为零。
故选C。
3. 磁感应强度的单位是( )
A.韦伯
B.特斯拉
C.法拉
D.安培
【答案】B
【详解】磁感应强度的单位是特斯拉(T),韦伯是磁通量的单位,
法拉是电容的单位,安培是电流的单位。
故选B。
考点三 电磁感应现象的产生条件
例题1 (2026·浙江·模拟)关于产生感应电流的条件,下列说法正确的是( )
A.只要导体在磁场中运动,就产生感应电流
B.只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,就产生感应电流
C.只要闭合回路处在磁场中,就产生感应电流
D.只要线圈中有磁通量,就产生感应电流
【答案】B
【详解】产生感应电流必须同时满足两个条件:回路闭合、穿过回路的磁通量发生变化。
A.导体在磁场中运动时,若磁通量不变则不产生感应电流,故A错误;
C、D.只有磁通量没有变化或回路不闭合,都不产生感应电流,故C、D错误;
B.符合两个条件,故B正确。
故选B。
例题2 (2026·浙江·模拟)一个矩形闭合线圈在匀强磁场中运动,下列情况中能产生感应电流的是( )
A.线圈沿磁场方向平移
B.线圈在垂直于磁场方向的平面内平移
C.线圈绕与磁场垂直的轴匀速转动
D.线圈静止在磁场中
【答案】C
【详解】A、B、D三种情况下,穿过线圈的磁通量都保持不变,不产生感应电流;
C.线圈绕与磁场垂直的轴转动时,线圈平面与磁场的夹角不断变化,磁通量随之变化,产生感应电流。
故选C。
1. 下列现象中属于电磁感应现象的是( )
A.通电导线周围产生磁场
B.磁场对通电导线有力的作用
C.闭合回路中磁通量变化时产生电流
D.运动电荷在磁场中受到洛伦兹力
【答案】C
【详解】电磁感应现象是指利用磁场产生电流的现象,故C正确;
A属于电流的磁效应,B属于安培力,D属于洛伦兹力。
故选C。
2. 把条形磁铁插入闭合线圈的过程中,关于线圈中的感应电流,下列说法正确的是( )
A.有感应电流产生
B.没有感应电流产生
C.只有磁铁静止时才产生感应电流
D.与线圈是否闭合无关
【答案】A
【详解】插入过程中穿过线圈的磁通量不断增加,回路闭合,
故产生感应电流。
故选A。
3. 关于电磁感应现象,下列说法正确的是( )
A.只要穿过回路的磁通量变化,无论回路是否闭合都会产生感应电流
B.感应电流的产生与回路是否闭合无关
C.只有闭合回路中磁通量发生变化,才产生感应电流
D.只有导体切割磁感线才产生感应电流
【答案】C
【详解】回路不闭合时,磁通量变化只产生感应电动势而没有感应电流,故A、B错误,C正确;
磁场强弱变化同样能使磁通量变化,也能产生感应电流,故D错误。
故选C。
考点四 楞次定律与感应电流方向
例题1 (2026·浙江·模拟)根据楞次定律,感应电流的磁场总是( )
A.与原磁场方向相同
B.阻碍引起感应电流的磁通量的变化
C.与原磁场方向相反
D.促进引起感应电流的磁通量的变化
【答案】B
【详解】楞次定律的内容是:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
原磁通量增加时感应磁场与原磁场反向,减少时同向,故A、C只是其中一种情形,D说法错误。
故选B。
例题2 (2026·浙江·模拟)把条形磁铁的N极向下插入一个竖直放置的闭合线圈,从上往下看,线圈中感应电流的方向为( )
A.顺时针
B.逆时针
C.先顺时针后逆时针
D.无感应电流
【答案】B
【详解】N极向下插入时,穿过线圈向下的磁通量增加。
由楞次定律,感应电流的磁场方向向上,由安培定则知从上往下看感应电流为逆时针方向。
故选B。
1. 根据楞次定律,感应电流的磁场总是阻碍( )
A.原磁场
B.引起感应电流的磁通量的变化
C.感应电流本身
D.线圈的运动
【答案】B
【详解】楞次定律指出,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,
而不是阻碍原磁场本身。
故选B。
2. 条形磁铁从闭合线圈正上方下落并穿过线圈的过程中,磁铁受到的磁场力方向( )
A.始终向上
B.始终向下
C.先向上后向下
D.先向下后向上
【答案】A
【详解】由“来拒去留”,磁铁靠近线圈时受到向上的排斥力,远离线圈时受到向上的吸引力,
故整个过程中磁铁受到的磁场力始终向上,阻碍其相对运动。
故选A。
3. 关于判断导体切割磁感线时感应电流方向的右手定则,下列说法正确的是( )
A.伸开右手,让磁感线穿入掌心,拇指指向导体运动方向,四指指向感应电流方向
B.与安培定则的用法完全相同
C.用于判断通电导线周围的磁场方向
D.用于判断运动电荷所受的洛伦兹力方向
【答案】A
【详解】右手定则:伸开右手,使拇指与其余四指垂直且都与手掌在同一平面内,
让磁感线穿入掌心,拇指指向导体运动方向,四指所指即为感应电流方向,故A正确;
安培定则用于判断电流的磁场方向,洛伦兹力用左手定则判断,故B、C、D错误。
故选A。
考点五 电磁波与能量量子化
例题1 (2026·浙江·模拟)关于电磁波,下列说法正确的是( )
A.电磁波不能在真空中传播
B.电磁波是横波
C.电磁波的传播必须依赖介质
D.电磁波的频率越高,波长越长
【答案】B
【详解】A、C.电磁波可以在真空中传播,不需要介质,故A、C错误;
B.电磁波中的电场强度和磁感应强度都与传播方向垂直,是横波,故B正确;
D.由c=λν知频率越高波长越短,故D错误。
故选B。
例题2 (2026·浙江·模拟)提出能量量子化假说的科学家是( )
A.麦克斯韦
B.赫兹
C.普朗克
D.爱因斯坦
【答案】C
【详解】普朗克为解释黑体辐射规律,提出了能量量子化假说,故C正确;
麦克斯韦建立电磁场理论,赫兹用实验证实电磁波的存在,爱因斯坦提出光子说。
故选C。
1. 首先用实验证实电磁波存在的科学家是( )
A.法拉第
B.赫兹
C.麦克斯韦
D.奥斯特
【答案】B
【详解】麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在,赫兹首次用实验证实了电磁波的存在。
故选B。
2. 关于电磁波谱,下列说法正确的是( )
A.可见光的波长比无线电波长
B.γ射线的频率比X射线高
C.红外线不属于电磁波
D.紫外线的频率比γ射线高
【答案】B
【详解】按频率由低到高排列为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线,
故γ射线的频率最高、波长最短,B正确,A、D错误;
红外线属于电磁波,故C错误。
故选B。
3. 关于能量子,下列说法正确的是( )
A.能量子的能量ε=hν,与频率成正比
B.宏观物体的能量是连续变化的
C.普朗克常量h没有单位
D.能量子假说由爱因斯坦首先提出
【答案】A
【详解】由ε=hν知能量子的能量与频率成正比,故A正确;
普朗克认为振动带电微粒的能量只能是最小能量值的整数倍,即能量是不连续的,故B错误;
h的单位是J·s,故C错误;
能量子假说由普朗克提出,故D错误。
故选A。
训练
1. 关于磁感线,下列说法正确的是( )
A.磁感线是磁场中真实存在的曲线
B.两条磁感线可以相交
C.磁感线越密的地方磁场越强
D.磁感线只存在于磁体外部
【答案】C
【详解】磁感线是假想的曲线,不相交,疏密表示磁场的强弱;
磁体内部同样存在磁场。
故选C。
2. 首先发现电流磁效应的科学家是( )
A.法拉第
B.奥斯特
C.安培
D.麦克斯韦
【答案】B
【详解】奥斯特于1820年发现通电导线周围存在磁场,即电流的磁效应。
故选B。
3. 关于磁感应强度,下列说法正确的是( )
A.由B=F/(IL)可知B与F成正比
B.磁感应强度由磁场本身决定
C.磁感应强度是标量
D.磁感应强度的方向与小磁针N极受力方向相反
【答案】B
【详解】B=F/(IL)是定义式,B由磁场本身决定,与F、I、L无关,故A错误,B正确;
磁感应强度是矢量,其方向与小磁针N极受力方向相同,故C、D错误。
故选B。
4. 在磁感应强度为0.4 T的匀强磁场中有一个面积为0.5 m2的线圈,线圈平面与磁场方向垂直。则穿过线圈的磁通量为( )
A.0.2 Wb
B.0.9 Wb
C.0.1 Wb
D.0
【答案】A
【详解】由Φ=BS得Φ=0.4×0.5 Wb=0.2 Wb。
故选A。
5. 关于产生感应电流的条件,下列说法正确的是( )
A.导体在磁场中运动就一定产生感应电流
B.闭合回路中磁通量发生变化就产生感应电流
C.回路中有磁通量就产生感应电流
D.只要回路闭合就有感应电流
【答案】B
【详解】产生感应电流须同时满足两个条件:回路闭合、穿过回路的磁通量发生变化。
只有B同时满足,故选B。
6. 下列情况中,闭合线圈中能产生感应电流的是( )
A.线圈静止在匀强磁场中
B.线圈沿磁感线方向平移
C.线圈在匀强磁场中绕与磁场垂直的轴匀速转动
D.线圈平面始终与磁场平行并平移
【答案】C
【详解】A、B、D三种情况穿过线圈的磁通量都不变,不产生感应电流;
C中线圈平面与磁场的夹角不断变化,磁通量变化,产生感应电流。
故选C。
7. 关于磁体周围磁感线的方向,下列说法正确的是( )
A.磁体外部和内部都是从N极到S极
B.磁体外部从N极到S极,内部从S极到N极
C.磁体外部和内部都是从S极到N极
D.磁体外部从S极到N极,内部从N极到S极
【答案】B
【详解】在磁体外部,磁感线由N极指向S极;在磁体内部,磁感线由S极指向N极,
磁感线是闭合曲线。故选B。
8. 根据安培定则(右手螺旋定则)判定通电直导线周围的磁场方向时,右手大拇指所指的方向表示( )
A.电流方向
B.磁场方向
C.导线所受安培力的方向
D.小磁针S极的受力方向
【答案】A
【详解】用右手握住导线,让伸直的大拇指指向电流方向,四指弯曲的方向就是磁感线的环绕方向,
故大拇指表示电流方向。故选A。
9. 关于磁通量,下列说法正确的是( )
A.磁通量是矢量,方向与磁场方向相同
B.磁通量的单位是特斯拉
C.磁通量的大小与线圈的面积无关
D.磁通量的单位是韦伯
【答案】D
【详解】磁通量是标量,其单位是韦伯(Wb),故A、B错误,D正确;
在匀强磁场中Φ=BS(S为垂直于磁场方向的有效面积),与线圈面积有关,故C错误。
故选D。
10. 导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中( )
A.一定产生感应电流
B.一定产生感应电动势
C.感应电动势的大小与速度无关
D.感应电流的方向与速度方向无关
【答案】B
【详解】只要导体做切割磁感线运动,导体两端就产生感应电动势;
若电路不闭合则没有感应电流,故A错误、B正确;切割速度越大,感应电动势越大,故C错误;速度方向改变时感应电流方向也改变,故D错误。
故选B。
11. 根据楞次定律,感应电流的磁场总是( )
A.与原磁场方向相同
B.阻碍引起感应电流的磁通量的变化
C.使原磁通量增加
D.与原磁通量无关
【答案】B
【详解】楞次定律指出,感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
故选B。
12. 把条形磁铁的S极向下插入竖直放置的闭合线圈,从上往下看,线圈中感应电流的方向为( )
A.顺时针
B.逆时针
C.先顺时针后逆时针
D.无感应电流
【答案】A
【详解】S极向下插入时,穿过线圈向上的磁通量增加。
由楞次定律,感应电流的磁场方向向下,由安培定则知从上往下看感应电流为顺时针方向。
故选A。
13. 关于电磁波,下列说法正确的是( )
A.电磁波不能在真空中传播
B.电磁波是横波
C.电磁波传播必须依赖介质
D.频率越高的电磁波波长越长
【答案】B
【详解】电磁波可以在真空中传播,不需要介质,电磁波是横波;
由c=λν知频率越高波长越短。
故选B。
14. 首先用实验证实电磁波存在的科学家是( )
A.麦克斯韦
B.赫兹
C.普朗克
D.爱因斯坦
【答案】B
【详解】麦克斯韦从理论上预言电磁波的存在,赫兹用实验首次证实了电磁波的存在。
故选B。
15. 关于电磁波谱,下列说法正确的是( )
A.γ射线的频率比X射线高
B.无线电波的频率比可见光高
C.红外线不属于电磁波
D.紫外线的波长比无线电波长
【答案】A
【详解】按频率由低到高排列为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线,
故γ射线的频率高于X射线,A正确,B、D错误;
红外线属于电磁波,故C错误。
故选A。
16. 提出能量量子化假说的科学家是( )
A.牛顿
B.普朗克
C.赫兹
D.法拉第
【答案】B
【详解】普朗克为解释黑体辐射规律,提出了能量量子化假说,并引入普朗克常量h。
故选B。
17. 面积为0.2 m2的线圈处在0.5 T的匀强磁场中,线圈平面由与磁场方向垂直转到与磁场方向平行,则穿过线圈的磁通量变化量为( )
A.0.1 Wb
B.0
C.0.2 Wb
D.0.5 Wb
【答案】A
【详解】线圈平面与磁场垂直时Φ1=BS=0.5×0.2 Wb=0.1 Wb,与磁场平行时Φ2=0,
故磁通量变化量大小为0.1 Wb。故选A。
18. 穿过闭合线圈的磁通量增大时,线圈中感应电流的磁场方向( )
A.与原磁场方向相同
B.与原磁场方向相反
C.与磁通量的变化无关
D.无法确定
【答案】B
【详解】由楞次定律可知,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,
磁通量增大时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反。故选B。
19. 把条形磁铁从上方竖直向下靠近水平放置的闭合线圈时,线圈对磁铁的作用力( )
A.表现为吸引,方向向上
B.表现为排斥,方向向上
C.表现为吸引,方向向下
D.表现为排斥,方向向下
【答案】B
【详解】磁铁靠近线圈时,穿过线圈的磁通量增大,由楞次定律知线圈要阻碍这种增大,
故对磁铁产生排斥力,方向向上。故选B。
20. 电磁波在真空中的传播速度为( )
A.3×108 m/s
B.340 m/s
C.3×105 m/s
D.1.5×108 m/s
【答案】A
【详解】电磁波在真空中的传播速度为3×108 m/s,与频率无关。
故选A。
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专题17 电磁感应与电磁波初步
【析】命题方向解读|【汇】知识清单盘点|【研】核心专题精讲|【练】巩固提升训练
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研|核心专题精讲
考点一:磁场与磁感线
考点二:磁感应强度与磁通量
考点三:电磁感应现象的产生条件
考点四:楞次定律与感应电流方向
考点五:电磁波与能量量子化
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本专题是必修三的收尾,学考中几乎每年都有一道选择题,位置多在5~9题,属于“必拿分”区。2025年1月卷第4题考“磁通量与感应电流的产生条件”,给出线圈在磁场中平移、转动的几种情形,要求判断哪一种是磁通量发生变化的;2024年7月卷则把“电磁波谱”和“能量量子化”放在同一题里,考查对电磁波是横波、频率与波长关系的基本认识。命题只有两条主线:一是磁通量Φ=BS,注意S是线圈在垂直于磁场方向上的投影面积,线圈平面与磁场平行时Φ=0;二是感应电流的产生条件,即“闭合回路”加“磁通量变化”缺一不可。楞次定律只需掌握“增反减同”“来拒去留”两句口诀,并能判断磁铁插入、拔出线圈时磁铁受到的磁场力方向(总是阻碍相对运动)。电磁波部分以“电磁波是横波、可在真空中传播、c=λν”和“赫兹用实验证实电磁波存在”为必记点。
知识点
学考具体要求
认知层次
常见题型
磁场与磁感线
知道磁场的物质性,会用安培定则判断磁场方向
了解
选择题
磁感应强度
理解B=F/(IL),知道B由磁场本身决定
理解
选择题
磁通量
会用Φ=BS计算,注意有效面积
掌握
选择题
电磁感应现象
知道电磁感应现象及其实质
了解
选择题
感应电流的产生条件
理解闭合回路与磁通量变化两个条件
掌握
选择题
楞次定律
会用“增反减同”判断感应电流方向
理解
选择题
电磁波的发现及应用
知道麦克斯韦、赫兹的贡献,知道c=λν
了解
选择题
1、磁场与磁感线
(1)磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间的相互作用都是通过磁场发生的.
(2)磁场是客观存在的物质,其基本性质是对放入其中的磁体或电流有力的作用.
(3)磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线,磁体外部由N极指向S极,内部由S极指向N极,是闭合曲线.
(4)磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线不相交.
(5)安培定则(右手螺旋定则):用右手握住导线,让伸直的大拇指指向电流的方向,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.
2、磁感应强度
(1)定义式:B=F/(IL),要求导线与磁场方向垂直.
(2)磁感应强度是矢量,方向为小磁针静止时N极所指的方向,单位是特斯拉(T).
(3)B由磁场本身决定,与放入的电流元无关.
3、磁通量
(1)定义:Φ=BS,S为线圈在垂直于磁场方向上的投影面积,单位是韦伯(Wb).
(2)当线圈平面与磁场垂直时,Φ最大,Φ=BS;当线圈平面与磁场平行时,Φ=0.
(3)磁通量是标量,但有正负之分,正负表示磁感线穿过线圈的方向.
4、电磁感应现象
(1)1831年英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象.
(2)利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象,产生的电流叫做感应电流.
(3)电磁感应的实质是不同形式的能量发生转化,其他形式的能转化为电能.
5、感应电流的产生条件
(1)电路必须是闭合的.
(2)穿过闭合回路的磁通量必须发生变化.
(3)磁通量发生变化的方式有:B变化、S变化、B与S的夹角变化(如线圈转动).
6、楞次定律
(1)内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.
(2)口诀:“增反减同”,即原磁通量增加时感应磁场与原磁场方向相反;原磁通量减少时二者方向相同.
(3)“来拒去留”:磁铁靠近线圈时两者相互排斥,远离时相互吸引,即磁场力总是阻碍相对运动.
(4)导体切割磁感线时,可用右手定则判断感应电流的方向.
7、电磁波
(1)麦克斯韦建立了电磁场理论,预言了电磁波的存在;赫兹用实验证实了电磁波的存在.
(2)电磁波是横波,可以不依赖介质在真空中传播,真空中速度c=3.0×108 m/s.
(3)波速、波长、频率的关系:c=λν;频率越高,波长越短.
(4)电磁波谱按频率由低到高排列为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线.
8、能量量子化
(1)普朗克提出能量量子化假说: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.
(2)能量子ε=hν,h为普朗克常量,h=6.63×10-34 J·s.
考点一 磁场与磁感线
例题1 (2026·浙江·模拟)关于磁感线,下列说法正确的是( )
A.磁感线是磁场中真实存在的曲线
B.两条磁感线可以相交
C.磁感线越密的地方磁场越强
D.磁感线只存在于磁体的外部
例题2 (2026·浙江·模拟)关于地磁场,下列说法正确的是( )
A.地球的地理北极附近是地磁的N极
B.地球的地理北极附近是地磁的S极
C.地磁场的磁感线由地理北极指向地理南极
D.地磁场的方向随时间完全不发生变化
1. 关于安培定则(右手螺旋定则),下列说法正确的是( )
A.用于判断通电直导线周围磁场的方向
B.用于判断磁场对通电导线的作用力方向
C.用于判断感应电流的方向
D.用于判断运动电荷在磁场中的受力方向
2. 最早通过实验发现电流磁效应的科学家是( )
A.法拉第
B.奥斯特
C.安培
D.楞次
3. 下列关于磁场的说法正确的是( )
A.只有磁体周围才存在磁场
B.磁场是客观存在的物质
C.磁场只能对磁体有力的作用
D.磁场没有方向
考点二 磁感应强度与磁通量
例题1 (2026·浙江·模拟)关于磁感应强度B=F/(IL),下列说法正确的是( )
A.B与F成正比
B.B与IL成反比
C.B由磁场本身决定
D.B的方向与F的方向相同
例题2 (2026·浙江·模拟)一个面积为0.5 m2的线圈放在磁感应强度为0.2 T的匀强磁场中,线圈平面与磁场方向垂直。则穿过线圈的磁通量为( )
A.0.1 Wb
B.0.4 Wb
C.2.5 Wb
D.0
1. 关于磁通量,下列说法正确的是( )
A.穿过线圈的磁通量与线圈的面积无关
B.线圈平面与磁场平行时磁通量最大
C.线圈平面与磁场垂直时磁通量最大
D.磁通量是矢量
2. 在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中有一个面积为0.4 m2的线圈,线圈平面与磁场方向平行。则穿过线圈的磁通量为( )
A.0.2 Wb
B.0.4 Wb
C.0
D.0.8 Wb
3. 磁感应强度的单位是( )
A.韦伯
B.特斯拉
C.法拉
D.安培
考点三 电磁感应现象的产生条件
例题1 (2026·浙江·模拟)关于产生感应电流的条件,下列说法正确的是( )
A.只要导体在磁场中运动,就产生感应电流
B.只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,就产生感应电流
C.只要闭合回路处在磁场中,就产生感应电流
D.只要线圈中有磁通量,就产生感应电流
例题2 (2026·浙江·模拟)一个矩形闭合线圈在匀强磁场中运动,下列情况中能产生感应电流的是( )
A.线圈沿磁场方向平移
B.线圈在垂直于磁场方向的平面内平移
C.线圈绕与磁场垂直的轴匀速转动
D.线圈静止在磁场中
1. 下列现象中属于电磁感应现象的是( )
A.通电导线周围产生磁场
B.磁场对通电导线有力的作用
C.闭合回路中磁通量变化时产生电流
D.运动电荷在磁场中受到洛伦兹力
2. 把条形磁铁插入闭合线圈的过程中,关于线圈中的感应电流,下列说法正确的是( )
A.有感应电流产生
B.没有感应电流产生
C.只有磁铁静止时才产生感应电流
D.与线圈是否闭合无关
3. 关于电磁感应现象,下列说法正确的是( )
A.只要穿过回路的磁通量变化,无论回路是否闭合都会产生感应电流
B.感应电流的产生与回路是否闭合无关
C.只有闭合回路中磁通量发生变化,才产生感应电流
D.只有导体切割磁感线才产生感应电流
考点四 楞次定律与感应电流方向
例题1 (2026·浙江·模拟)根据楞次定律,感应电流的磁场总是( )
A.与原磁场方向相同
B.阻碍引起感应电流的磁通量的变化
C.与原磁场方向相反
D.促进引起感应电流的磁通量的变化
例题2 (2026·浙江·模拟)把条形磁铁的N极向下插入一个竖直放置的闭合线圈,从上往下看,线圈中感应电流的方向为( )
A.顺时针
B.逆时针
C.先顺时针后逆时针
D.无感应电流
1. 根据楞次定律,感应电流的磁场总是阻碍( )
A.原磁场
B.引起感应电流的磁通量的变化
C.感应电流本身
D.线圈的运动
2. 条形磁铁从闭合线圈正上方下落并穿过线圈的过程中,磁铁受到的磁场力方向( )
A.始终向上
B.始终向下
C.先向上后向下
D.先向下后向上
3. 关于判断导体切割磁感线时感应电流方向的右手定则,下列说法正确的是( )
A.伸开右手,让磁感线穿入掌心,拇指指向导体运动方向,四指指向感应电流方向
B.与安培定则的用法完全相同
C.用于判断通电导线周围的磁场方向
D.用于判断运动电荷所受的洛伦兹力方向
考点五 电磁波与能量量子化
例题1 (2026·浙江·模拟)关于电磁波,下列说法正确的是( )
A.电磁波不能在真空中传播
B.电磁波是横波
C.电磁波的传播必须依赖介质
D.电磁波的频率越高,波长越长
例题2 (2026·浙江·模拟)提出能量量子化假说的科学家是( )
A.麦克斯韦
B.赫兹
C.普朗克
D.爱因斯坦
1. 首先用实验证实电磁波存在的科学家是( )
A.法拉第
B.赫兹
C.麦克斯韦
D.奥斯特
2. 关于电磁波谱,下列说法正确的是( )
A.可见光的波长比无线电波长
B.γ射线的频率比X射线高
C.红外线不属于电磁波
D.紫外线的频率比γ射线高
3. 关于能量子,下列说法正确的是( )
A.能量子的能量ε=hν,与频率成正比
B.宏观物体的能量是连续变化的
C.普朗克常量h没有单位
D.能量子假说由爱因斯坦首先提出
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1. 关于磁感线,下列说法正确的是( )
A.磁感线是磁场中真实存在的曲线
B.两条磁感线可以相交
C.磁感线越密的地方磁场越强
D.磁感线只存在于磁体外部
2. 首先发现电流磁效应的科学家是( )
A.法拉第
B.奥斯特
C.安培
D.麦克斯韦
3. 关于磁感应强度,下列说法正确的是( )
A.由B=F/(IL)可知B与F成正比
B.磁感应强度由磁场本身决定
C.磁感应强度是标量
D.磁感应强度的方向与小磁针N极受力方向相反
4. 在磁感应强度为0.4 T的匀强磁场中有一个面积为0.5 m2的线圈,线圈平面与磁场方向垂直。则穿过线圈的磁通量为( )
A.0.2 Wb
B.0.9 Wb
C.0.1 Wb
D.0
5. 关于产生感应电流的条件,下列说法正确的是( )
A.导体在磁场中运动就一定产生感应电流
B.闭合回路中磁通量发生变化就产生感应电流
C.回路中有磁通量就产生感应电流
D.只要回路闭合就有感应电流
6. 下列情况中,闭合线圈中能产生感应电流的是( )
A.线圈静止在匀强磁场中
B.线圈沿磁感线方向平移
C.线圈在匀强磁场中绕与磁场垂直的轴匀速转动
D.线圈平面始终与磁场平行并平移
7. 关于磁体周围磁感线的方向,下列说法正确的是( )
A.磁体外部和内部都是从N极到S极
B.磁体外部从N极到S极,内部从S极到N极
C.磁体外部和内部都是从S极到N极
D.磁体外部从S极到N极,内部从N极到S极
8. 根据安培定则(右手螺旋定则)判定通电直导线周围的磁场方向时,右手大拇指所指的方向表示( )
A.电流方向
B.磁场方向
C.导线所受安培力的方向
D.小磁针S极的受力方向
9. 关于磁通量,下列说法正确的是( )
A.磁通量是矢量,方向与磁场方向相同
B.磁通量的单位是特斯拉
C.磁通量的大小与线圈的面积无关
D.磁通量的单位是韦伯
10. 导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中( )
A.一定产生感应电流
B.一定产生感应电动势
C.感应电动势的大小与速度无关
D.感应电流的方向与速度方向无关
11. 根据楞次定律,感应电流的磁场总是( )
A.与原磁场方向相同
B.阻碍引起感应电流的磁通量的变化
C.使原磁通量增加
D.与原磁通量无关
12. 把条形磁铁的S极向下插入竖直放置的闭合线圈,从上往下看,线圈中感应电流的方向为( )
A.顺时针
B.逆时针
C.先顺时针后逆时针
D.无感应电流
13. 关于电磁波,下列说法正确的是( )
A.电磁波不能在真空中传播
B.电磁波是横波
C.电磁波传播必须依赖介质
D.频率越高的电磁波波长越长
14. 首先用实验证实电磁波存在的科学家是( )
A.麦克斯韦
B.赫兹
C.普朗克
D.爱因斯坦
15. 关于电磁波谱,下列说法正确的是( )
A.γ射线的频率比X射线高
B.无线电波的频率比可见光高
C.红外线不属于电磁波
D.紫外线的波长比无线电波长
16. 提出能量量子化假说的科学家是( )
A.牛顿
B.普朗克
C.赫兹
D.法拉第
17. 面积为0.2 m2的线圈处在0.5 T的匀强磁场中,线圈平面由与磁场方向垂直转到与磁场方向平行,则穿过线圈的磁通量变化量为( )
A.0.1 Wb
B.0
C.0.2 Wb
D.0.5 Wb
18. 穿过闭合线圈的磁通量增大时,线圈中感应电流的磁场方向( )
A.与原磁场方向相同
B.与原磁场方向相反
C.与磁通量的变化无关
D.无法确定
19. 把条形磁铁从上方竖直向下靠近水平放置的闭合线圈时,线圈对磁铁的作用力( )
A.表现为吸引,方向向上
B.表现为排斥,方向向上
C.表现为吸引,方向向下
D.表现为排斥,方向向下
20. 电磁波在真空中的传播速度为( )
A.3×108 m/s
B.340 m/s
C.3×105 m/s
D.1.5×108 m/s
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