【单元练】高中物理必修3【电磁感应与电磁波初步】知识点

一、选择题磁通量可以形象地理解为“穿过磁场中某一面积的磁感线的条数”，如下图的磁场中S S S S S S S S S S S S 1 2 3 1 2 3 1φ 、φ 2 3φ1C．φ3解析：A

φ21 2 D．φ、φ、φ一样大1 2 从图中可看出,S1的磁感线条数最多,BCD错误,选项A正确。A。以下有关物理学史的说法正确的选项是〔 〕A．伽利略觉察了行星运动的规律B．库仑提出了库仑定律，并最早用试验测得元电荷e的数值C．奥斯特首先觉察了电流的磁效应D．牛顿觉察了万有引力定律，并计算出太阳与地球之间的引力大小C解析：C开普勒觉察了行星运动的规律，提出了行星运动的三大定律，故A错误；B．库仑提出了库仑定律，密立根最早用试验测得元电荷e的数值，故B错误；C．奥斯特首先觉察了电流的磁效应，故C正确；D．牛顿觉察了万有引力定律，但不知道引力常量G，故无法计算出太阳与地球之间的引力大小，故D错误；C。在同一条竖直线上有A、B两根无限长直导线平行放置，导线中通有恒定电流均为I，方向如下图，o为两根直导线连线的中点，a、b是中垂线上的两点且oa=ob，则关于a、o、b三点的磁感应强度比较〔 〕A．o点磁感应强度最大且方向沿OA向上 B．o点磁感应强度最小且为零C．a、b点磁感应强度大小相等，方向相反D．a、b点磁感应强度大小相等，方向一样D解析：Da、b、o三点产生的磁场如下图，AB．由图中可知，o点的磁场方向向右，离通电导线越近，磁感应强度越大，依据磁场的oa、bAB错误；CDa、b两点到导线的距离相等，故两导线在a、b两点产生的场强大小相等，故两点的合磁场方向水平向右，方向一样，故C错误，D正确。D。关于静电场电场线和磁感线说法正确的选项是〔 〕A．法拉第最早用电场线和磁感线来清楚的描述电场和磁场B．电场线和磁感线都是客观存在的C．不画电场线〔磁感线〕的地方，肯定没有电场〔磁场〕D．电场线和磁感线都是不闭合的曲线A解析：AA．法拉第最早用电场线和磁感线来清楚的描述电场和磁场，故A正确；B．电场线是为了直观形象地描述电场分布而在电场中引入的一些假想的曲线，实际上并不存在，故B错误；C．电场线〔磁感线〕密集的地方场强强，稀疏的地方场强弱，两条场线之间虽然没画电场线〔磁感线〕，但是可能有电场〔磁场〕，故C错误；D．电场线是不闭合的曲线，磁感线都是闭合的曲线，故D错误。A。以下说法中，正确的选项是〔 〕变化的磁场肯定产生变化的电场B．LC振荡回路电容C增加时，振荡频率增加C．机械波既能在空气中传播，也能在液体和固体中传播D．在一个周期内，介质中的振动质点通过的路程为一个波长C解析：C均匀变化的磁场产生稳定的电场，故A错误；1依据Tf误；

2 LC可知，LCCf减小，故B错机械波既能在空气中传播，也能在液体和固体中传播，故C正确；D．在一个周期内，介质中的振动质点通过的路程为4A，机械波传播一个波长，故D错误。C。为观看电磁感应现象，某学生将电流表．螺线管A和B。蓄电池．电键用导线连接成如下图的试验电路.当只接通和断开电键时，电流表的指针都没有偏转，其缘由是 。电键位置接错C．线圈B3、4接反解析：A

B．电流表的正、负极接反D．蓄电池的正、负极接反A由电路图可知，电键接在电流表所在电路，电键连接错误，闭合与断开电键时，通过螺线A的电流不变，穿过螺线管B的磁通量不变，没有感应电流产生，电流表指针不偏转。选项A正确，BCD错误。A。如下图的装置中，当接通电源后，小磁针A的指向如下图，则〔 〕小磁针BN极向纸外转小磁针BN极向纸里转小磁针B不转动D．因电流未标出，所以无法推断小磁针B如何转动A解析：A由图可知，依据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以通电螺线管的左端是S极，右端是N极；依据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向是通电螺线管的N极。可以推断电流从螺线管的左端上电流，从右端出电流，所以电源的B在电流产生磁场中，依据安培定则，可知N极的指向垂直纸面对外，故A正确，BCD错误。A。关于磁感应强度，以下说法中正确的选项是〔〕FB=IL

可知，BFIL成反比地球外表的磁感应强度B的方向与地面相平行，由地理北方指向地理南方C．通电直导线四周存在磁场，与直导线距离相等的两点的磁感应强度B肯定一样D．磁感应强度的方向就是放在该处的小磁针N极的受力方向D解析：DA．磁场中某点的磁感应强度，只与磁场本身打算，与通电导线所受的安培力F以及IL的乘积无关，选项A错误；B．地球外表任意位置的地磁场方向沿磁感线的切线方向，故各点的磁场方向并不是都与地面平行，地磁的南极在地理的北极四周，地磁的北极在地理的南极四周，两者并不完全重合，故B错误；C．通电直导线四周存在磁场，与直导线距离相等的两点的磁感应强度B大小一样，但是方向相反，选项C错误；D．磁感应强度的方向就是放在该处的小磁针N极的受力方向，选项D正确。以下四幅图所做的试验都与磁场有关，有关试验时要满足的条件或者试验现象正确的选项是甲图的试验说明磁场能产生电流B．乙图的试验所提醒的原理可制成发电机C．丙图是演示电磁感应现象的试验装置D．丁图中麦克风应用了磁场对电流的作用B解析：B【分析】由题意可知考察电磁感应和电流磁效应的应用，依据试验原理分析可得。A．甲图是奥斯特试验，说明电流四周有磁场，故A错误；B．乙图的试验说明切图割磁感应线能够产生感应电流，其原理可制成发电机，故B正确；C．丙图的试验装置把电能转化为机械能，而电磁感应现象是把其它能转化为电能，故C错误；D．丁图中麦克风应用的是电磁感应原理，故D错误。【点睛】电流磁效应特点：电流产生磁场，直线电流四周的磁场可以用右手螺旋定则确定，电磁感应现象的特点：把其它能转化为电能，产生的感应电流方向可以用右手定则推断。转笔是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如下图，转笔深受宽阔中学生的宠爱，其中也包含了很多的物理学问，假设某转笔高手能让笔绕其手指上的某一点O做匀速圆周运动，以下有关该同学转笔中涉及到的物理学问的表达正确的选项是〔〕A．笔杆上的点离O点越近的，做圆周运动的向心加速度越大B．笔杆上的各点做圆周运动的力是由向心力供给的C．笔尖上的小钢珠在快速的转动随笔一起做离心运动D．假设该同学使用的是金属笔杆，且考虑地磁场的影响，金属笔杆两端可能会形成电势差D解析：D【解析】an=ω2RO点越近的，做圆周运动的向心加速度越小，故A错误；杆上的各点做圆周运动的向心力是由杆的弹力供给的，故B错误；C．当转速过大时，当供给的向心力小于需要向心力，消灭笔尖上的小钢珠有可能做离心运动被甩走，故C错误；D．当金属笔杆转动时，切割地磁场，从而产生感应电动势，金属笔杆两端可能会形成电势差，故D正确；二、填空题如图探究电磁感应现象应选用图中 〔选填“甲”或“乙”〕所示的装置进展试验。在这个现象中感应电流的方向与 的方向和 的方向有关。ab棒移动解析：乙磁场ab棒移动[1]探究电磁感应现象应选用图乙装置进展试验；[2][3]在探究电磁感应现象试验中感应电流的方向与磁场方向和导体ab棒运动的方向有关。0a、b两根长直导线平行放置，通有大小一样、方向相反的电流。如下图，c点与两根导线的距离相等，c点的磁感应强度大小为B，则a导线在c点处产生的磁感应强度大小为 。0B02ac点处产生的磁感应强度方向垂直纸面对里，bc点处产生的磁感应强度方向垂直纸面对里，依据对称性可知ac点处产生的磁感应强度bcac点处产生的磁感应强度大小为BB 0c 2英国物理学家麦克斯韦总结了法拉第等电磁学争论先驱者们的工作，并且做了布满才智的制造性的开拓和进展。他的电磁理论有两个根本论点： ； 。变化的磁场产生电场变化的电场产生磁场解析：变化的磁场产生电场变化的电场产生磁场[1][2]麦克斯韦电磁场理论内容有：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场12面积为S的矩形线框abcd，处在磁感强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面成θ角，此时穿过abcd面的磁通量变化量Φ= ，当线框以ab为轴顺时针转90°时，穿过abcd面的磁通量变化量Φ= ．12abcd面的磁通量变化量ab90°abcdΦ2=-BScosθ解析：Φ1=BSsinθ Φ2=-BScosθ【解析】abcd面的磁通量变化量Φ1=BSsinθab90°abcd面的磁通量变化量Φ2=-BScosθ.如下图，放在通电螺线管内部中心处的小磁针，静止时N极指向右端，则电源的a端为 极〔填“正”或“负”〕，螺线管的c端为 极．〔填“N”或“S”〕S解析：正S[1][2]螺线管内部的磁场方向水平向右，依据安培定则，知螺线管中的电流从左侧流进，右aSNcS极或南极。如下图，同一平面内有两根相互平行的长直导线1和2，通有大小相等、方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间与两导线的距离均为r，b点在导线2右侧，与导线2的距离也为r.现测得a点磁感应强度的大小为B，则去掉导线1后，b点的磁感应强度大小为 ，方向 ．垂直纸面对外B2

垂直纸面对外[1][2]12，通有大小相等、方向相反的电流，并且a点在两导线的中间与两导r12a点产生的磁场大小，方向都一样，故BBB2 1 21a，b22ab两点的磁场强度大b的磁场方向垂直纸面对外，电荷四周存在 ，磁体四周存在 ，电荷或磁体间的相互作用就是通过它们发生的。电场磁场解析：电场磁场[1][2]电场与磁场是一种真实存在的物质，电场四周存在电场，磁体四周存在磁场，电荷间的相互作用就是通过电场进展的；磁体四周存在着磁场，磁体间的相互作用就是通过磁场进展的。地球的地磁南极在地理 极四周；汤姆孙通过对阴极射线的争论觉察了电子，当把通电的阴极射线管放在蹄形磁铁的两极间时，可以观看到电子束径迹曲〔选填“弯”或“不弯曲”〕，是由于 〔选填“洛伦兹力”或“安培力”〕作用引起。北弯曲洛伦兹力解析：北弯曲洛伦兹力[1]．地磁场的南极在地理北极四周，地磁的北极在地理的南极四周；[2][3]．电子从阴极射向阳极，电子在磁场中受到洛伦兹力作用，依据左手定则可知，洛伦兹力方向与速度方向不共线，导致其轨迹发生弯曲。磁体外部，磁感线由 极发出而进入 极；在磁体内部，磁感线由 极通向 极。〔填“N”或“S”〕NSSN解析：N S S N[1][2]N极发出而进入S极；[3][4]S极通向N极。如下图是探究感应电流与磁通量变化关系的试验．以下操作会产生感应电流的有 ．①闭合开关的瞬间； ②断开开关的瞬间；③条形磁铁穿过线圈； ④条形磁铁静止在线圈中此试验说明：只要穿过闭合电路的磁通量发生 ，闭合电路中就有感应电流产生．③变化【解析】解析：③ 变化【解析】由电路图可知，开关接在电流表与线圈的电路中，接通和断开开关，只是使线圈所在回路闭合或断开，不影响线圈中磁通量与电流的变化；①闭合开关的瞬间，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流；②断开开关的瞬间，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流；③闭合开关，条形磁铁穿过线圈过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流；④条形磁铁静止在线圈中，穿过线圈磁通量不变，不产生感应电流．所以产生感应电流的是③．由试验可知：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．三、解答题如下图，图〔a〕和图〔b〕是长直导线，图〔c〕和图〔d〕是环形电流的磁场，图〔e〕和图〔f〕是通电螺线管的磁场。试在各图中补画出电流的方向或磁感线的方向。解析：见解析利用右手螺旋定则，电流的方向可判定磁场方向，也可以通过磁场方始终确定电流的方向；a，磁场方向，顺时针方向，则电流垂直纸面对里；图b，电流右侧的磁场的方向向里，左侧的磁场的方向向外，则电流的方向向上；c，磁场方向，则有电流方向，逆时针方向；d，环形电流从左侧流出，从右侧流入，所以磁场的方向向上；图e，依据螺线管中电流方向外侧向上，利用右手螺旋定则可以确定螺线管的磁场的方向向左；图f，依据螺线管中上边的电流方向向外，下边的电流的方向向里，利用右手螺旋定则可以确定螺线管的磁场的方向向右．如下图f1=2.2MHzf2=22MHz。设这台收音机能接收的相应波长范围从λ1λ，调谐电容器的相应电容变化范围从CC

那么波长λ、λ

之比为多2C C 1 21 2 1 解析：λλ=101；CC=1001 2 1 由公式

vf

1 2。 1 2因电磁波在空中的波速相等，由此可得波长与频率成反比，所以== f == 1 2再依据电磁振荡公式

f 2.2 12 11f=2 LC收音机接收电路中的L是固定的，所以频率跟电容器的电容平方根成反比，即fC1 2fC整理可得

f C2 1C f2 1001 = 2 C f2 12 1变化的磁场和变化的电场形成不行分割的统一体——电磁场，它会由近及远地向外传播，它的传播需要介质吗？它传播的速度是多少？解析：3.0108m/s依据电磁波的产生原理可以知道，变化的电场和变化的磁场交替产生形成不行分割的统一体，称为电磁场，它会由近及远地向外传播，它的传播不需要介质，它传播的速度与光速一样即为3.0108m/s。家用微波炉的微波频率为2450MHz ，它的波长是多少？解析：12m依据波长公式得cc解得0.12m我国的探月卫星在进入地月转移轨道时，由于卫星姿势的转变，卫星中一边长为50cm的正方形导线框由水平方向转至竖直方向，此处磁场磁感应强度B4105T，方向如下图。〔sin370.6cos370.8〕(1)该过程中磁通量的变化量的大小是多少？(2)该过程导线框中有无感应电流？解析：(1)1.4105Wb；(2)有设导线框在水平位置时导线框平面的法线方向竖直向上，则穿过导线框的磁通量BScos536106Wb1当导线框转至竖直位置时，导线框平面的法线方向水平向右，与磁感线所成的角为143°，穿过导线框的磁通量2BScos1438106Wb该过程磁通量的变化量的大小211.4105Wb由于该过程穿过闭合导线框的磁通量发生了变化，所以肯定有感应电流。如下图，框架的面积为S，匀强磁场的磁感应强度大小为B．试求：(