高中物理电磁感应与电磁波初步课件新人教版

第十三章电磁感应与电磁波初步课时1磁场磁感线教材必备知识精练知识点1电和磁的联系1.关于奥斯特实验,以下说法正确的选项是()A.说明磁体对通电直导线有磁场力的作用B.说明通电直导线对磁体有磁场力的作用C.说明两个磁体之间有相互作用的磁场力D.说明两根相互平行的通电直导线之间有磁场力答案

奥斯特实验说明了电流对磁体有磁场力的作用,选项ACD错,B对。知识点1电和磁的联系2.(多项选择)以下说法正确的选项是()A.小磁针放在一根通电直导线附近,小磁针没有转动,说明电流没有磁效应B.两根通电直导线相互垂直放置,解除固定后都发生转动,说明了电流的磁效应C.奥斯特发现的电流磁效应现象,首次揭示了电与磁之间是有联系的D.以上说法均错误答案把小磁针放在电流周围,如果小磁针N极方向正好与该处电流的磁场方向一致,那么小磁针不转动,不能说明电流没有磁效应,选项A错;两根相互垂直放置的通电直导线都发生转动,说明了电流的磁效应,选项B对,选项D错;选项C显然也对。知识点2磁场的概念3.(多项选择)以下关于磁场的说法正确的选项是()A.磁场最根本的性质是对处于其中的磁体或电流有力的作用B.磁场是看不见、摸不着、实际不存在的,是人们假想出来的一种物质C.磁场是客观存在的一种特殊的物质形态D.磁场的存在与否决定于人的思想,想其有那么有,想其无那么无答案磁场虽看不见、摸不着,但其是客观存在的,不随人的意志而转移,它是一种特殊的物质形态,最根本的性质是对处于其中的磁体或电流有力的作用,AC正确,BD错误。知识点2磁场的概念4.(多项选择)关于磁铁、电流间的相互作用,以下说法正确的选项是()A.图甲中,电流不产生磁场,电流对小磁针的作用力是通过小磁针的磁场产生的B.图乙中,磁体对通电导线的力是通过磁体的磁场产生的C.图丙中电流间的相互作用是通过电流的磁场产生的D.图丙中电流间的相互作用是通过电荷的电场产生的答案

题图甲中,电流对小磁针的作用力是通过电流的磁场产生的;题图乙中,磁体对通电导线的作用力是通过磁体的磁场产生的;题图丙中,电流对另一个电流的作用力是通过该电流的磁场产生的。综上所述,选项BC正确,AD错误。知识点3磁感线的概念5.以下关于磁感线的描述正确的选项是()A.磁感线可以形象地描述各点磁场的方向B.磁感线是磁场中客观存在的线C.磁感线总是从磁铁的N极出发,到S极终止D.实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线答案

磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线,它可以描述磁场的强弱和方向,A正确,B错误;磁铁的外部,磁感线从N极到S极,内部从S极到N极,内、外部磁感线为闭合曲线,C错误;实验中观察到的铁屑的分布只是模拟磁感线的形状,不是磁感线,磁感线是假想线,D错误。知识点3磁感线的概念答案地理南、北极与地磁场的南、北极不重合,有一定的夹角,即为磁偏角,故A错误;磁感线是闭合的曲线,地球内部也存在磁场,故B错误;磁感线是闭合的曲线,地球外部磁场的磁感线从地理南极附近发出,从地理北极附近进入地球,组成闭合曲线,曲线的切线为该点磁场的方向,所以不是地球外表任意位置的地磁场方向都与地面平行,故C错误;地磁场与射向地球赤道的带电宇宙射线粒子速度方向并不平行,所以对带电宇宙射线粒子有力的作用,故D正确。知识点4安培定那么7.(多项选择)导线中分别通图示方向的电流,小磁针静止时N极垂直纸面向里的是()答案A图中通电直导线中的电流从左向右,根据右手螺旋定那么,电流在小磁针所处的位置产生的磁场方向垂直纸面向里,所以小磁针静止时N极垂直纸面向里,故A正确;B图中,根据右手螺旋定那么,磁场的方向为逆时针方向(从上向下看),因此小磁针静止时N极垂直纸面向里,故B正确;C图中,根据环形导线的电流方向,由右手螺旋定那么,可知小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外,所以小磁针静止时N极垂直纸面向外,故C错误;D图中,根据右手螺旋定那么,结合电流的方向,可知通电螺线管的内部磁场方向由右向左,那么小磁针静止时N极指向左,故D错误。知识点4安培定那么8.[2022上海师大附中月考]如下图为通电螺线管。A为螺线管外一点,B、C两点在螺线管的垂直平分线上,那么以下说法正确的选项是()A.磁感线最密处为A处,最疏处为B处B.磁感线最密处为B处,最疏处为A处C.小磁针在B处和A处N极都指向左方D.小磁针在B处和C处N极都指向右方答案由磁感线的疏密分布可知,磁感线最密的是B处,最疏的是C处,故AB错误;电流由左侧流入,根据安培定那么可知,通电螺线管左端相当于条形磁铁N极,右端相当于条形磁铁S极,因外部的磁感线是从N极向S极,而内部那么是从S极到N极,因此小磁针在B处和A处N极都指向左方,故C正确,D错误。知识点5安培分子电流假说9.(多项选择)如下图,被磁化的回形针系在细线下端被磁铁吸引,以下说法正确的选项是()A.回形针下端为N极B.回形针上端为N极C.用点燃的火柴对回形针加热,过一会儿发现回形针不被磁铁吸引了,原因是回形针被加热后,分子电流排列无序了D.用点燃的火柴对回形针加热,过一会儿发现回形针不被磁铁吸引,原因是回形针被加热后,分子电流消失了答案

回形针被磁化后类似一个条形磁铁,故回形针的下端为N极,A正确,B错误;对回形针加热,回形针磁性消失是因为分子电流排列无序了,故C正确,D错误。学科关键能力构建1.(多项选择)安培的分子电流假说,可用来解释()A.两通电导线间有相互作用的原因B.通电线圈产生磁场的原因C.永久磁铁产生磁场的原因D.铁质类物体被磁化而具有磁性的原因答案

两通电导线有相互作用的原因是通电导线产生磁场及通电导线在磁场中受到力的作用,故A错误;通电线圈产生磁场的原因是电流的周围存在磁场,与分子电流无关,故B错误;安培提出的分子环形电流假说,解释了为什么磁体具有磁性,说明了磁现象产生的本质,故C正确;安培认为,在物质内部,存在着一种环形电流--分子电流,分子电流使每个物质微粒都形成一个微小的磁体,未被磁化的物体,分子电流的方向是紊乱的,对外不显磁性,被磁化后,分子电流的方向大致相同,于是显示出磁性,故D正确。2.[2022山东省威海市教育教学研究中心期末考试]a、b为垂直于纸面的通电平行长直导线,两导线在P点产生的磁场方向如下图,那么关于a、b两导线中的电流方向判断正确的选项是()A.a、b中电流都垂直纸面向外B.a、b中电流都垂直纸面向里C.a中电流垂直纸面向里,b中电流垂直纸面向外D.a中电流垂直纸面向外,b中电流垂直纸面向里答案3.如图,一束电子沿z轴正方向运动,那么在图中y轴上A点的磁场方向是()A.+x方向 B.-x方向C.+y方向 D.-y方向答案电子沿z轴正方向运动,电流方向沿z轴负方向,由安培定那么可以判断电流激发的磁场产生的磁感线是以z轴上各点为圆心的同心圆,方向沿顺时针方向(沿z轴负方向看),那么可知y轴A点磁场方向沿x轴正方向,选项A正确。答案由题图,根据安培定那么可知螺线管左端为N极,右端为S极,根据通电螺线管周围磁感线分布情况作出局部磁感线如下图,由此可知四个小磁针静止时指向正确的选项是a、d,故AD正确。5.[2022浙江省诸暨市月考]如下图,上世纪70年代科学家发现了一种"趋磁细菌",其体内的磁性颗粒有规那么地排列成"指南针"。它是一种厌氧细菌,喜欢生活在海底缺氧的淤泥中,当被搅到有氧的海水中时,会利用自身"指南针"沿着地磁场的磁感线回到海底淤泥中。以下说法正确的选项是()A.赤道的"趋磁细菌"顺着地磁场磁感线的方向竖直返回淤泥中B.南半球的"趋磁细菌"逆着地磁场磁感线的方向朝南返回淤泥中C.北半球的"趋磁细菌"顺着地磁场磁感线的方向朝南返回淤泥中D.两极的"趋磁细菌"沿着地磁场的磁感线不能返回淤泥中答案

赤道上的磁感线方向水平,赤道的"趋磁细菌"不会竖直回到淤泥中,故A错误;南半球的"趋磁细菌"自身的"指南针",S极受力大于N极受力,所以逆着地磁场磁感线的方向朝南返回淤泥中,故B正确;同B的分析,北半球的"趋磁细菌"顺着地磁场磁感线的方向朝北返回淤泥中,故C错误;两极的"趋磁细菌"沿着地磁场的磁感线竖直返回淤泥中,故D错误。6.如下图,四根通电长直导线A、B、C、D外层涂有绝缘物质,固定在水平面上且四个交点的连线构成一正方形,四根导线中通有大小相等的电流,方向如下图,a、b、c、d为正方形对角线延长线上的四点。那么关于a、b、c、d处的磁场,以下说法正确的选项是()A.a、b两点的磁场方向垂直纸面向外B.a、c两点的磁场方向垂直纸面向外C.b、d两点的磁场方向垂直纸面向里D.a、d两点的磁场方向垂直纸面向里答案

a、b、c、d四点的磁场由四根通电导线在该位置形成的磁场叠加而成,均垂直纸面。对a点,导线A在a点的磁场方向向里,导线B在a点的磁场方向向外,且大小相等可抵消,导线C在a点的磁场方向向外,导线D在a点的磁场方向向外,因此a点的磁场方向向外;同理b点的磁场方向向外,c、d两点的磁场方向均向里,故只有选项A正确。7.如下图,直导线AB、螺线管E,电磁铁D三者相距较远,磁场相互不影响,开关闭合后,小磁针N极(黑色一端)指示磁场方向正确的选项是()A.a B.b C.c D.d答案小磁针N极的指向为磁感线方向,直导线AB局部,电流从上到下,所以从上往下看,直导线产生的磁场方向应为顺时针方向,所以小磁针a的N极应斜指向平面外,A错误;在通电螺线管E局部,由安培定那么,可知在内部磁感线从右到左,故右端为螺旋管S极,左端为N极,在外部磁感线从N极到S极,所以B错误,C正确;在U形螺线管D局部,由安培定那么,可知左端为S极,右端为N极,在外部磁场方向从右端指向左端,所以D错误。课时2磁感应强度磁通量教材必备知识精练知识点1磁感应强度1.(多项选择)以下关于磁感应强度和电场强度的概念的说法正确的选项是()A.电场强度是描述电场强弱的物理量,反映了电场的性质;磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,反映了磁场的性质B.电场中各处的电场强度与引入的试探电荷有关,磁场中各处的磁感应强度与引入的电流元有关C.电场中各处的电场强度与引入的试探电荷无关,磁场中各处的磁感应强度与引入的电流元无关D.电荷在电场中受到的电场力方向就是该处电场的方向,电流元在磁场中受到的磁场力的方向就是该处磁场的方向答案

电场强度和磁感应强度分别是描述电场和磁场的物理量,反映了电场和磁场的性质,选项A对;电场强度和磁感应强度分别由电场和磁场本身决定,选项B错,选项C对;正电荷所受电场力方向才是该处电场的方向,电流元受到的磁场力方向不是该处磁场的方向,选项D错。知识点1磁感应强度答案

知识点1磁感应强度知识点1磁感应强度答案根据右手螺旋定那么,设右边通电长直导线在O点产生的磁场大小为B1,方向向上,左边通电导线在O点产生的磁场大小为B1,方向向下,故O点的磁感应强度大小为零,故A正确;设右边通电导线在b点产生的磁场大小为B2,方向如下图,左边通电导线在b点产生的磁场大小为B2,方向如下图,由磁场的叠加原理可知b点的磁感应强度方向由c指向a,同理可得,d点的磁感应强度方向由a指向c,且大小与b点的相同,故B正确;根据右手螺旋定那么和磁场的叠加原理可知,a点与c点的磁感应强度大小相等,但a点磁感应强度方向向下,c点磁感应强度方向向上,故C错误;根据右手螺旋定那么和磁场的叠加原理可知,Ob上各点的磁感应强度方向均由c指向a,故D正确。知识点2磁通量4.(多项选择)关于磁通量的单位,以下说法正确的选项是()A.在国际单位制中,磁通量的单位为韦伯,简称为韦,符号为WbB.在国际单位制中,磁通量的单位为特斯拉,简称为特,符号为TC.1Wb=1T·mD.1Wb=1T·m2答案

特斯拉为磁感应强度的单位,韦伯为磁通量的单位,A对,B错;根据Φ=BS可知C错,D对。知识点2磁通量5.如下图,等腰直角三棱柱的侧面abcd为正方形,边长为L,三棱柱按图示方式放置于竖直向下的匀强磁场中,该磁场的磁感应强度大小为B0,那么以下说法正确的选项是()A.穿过abcd面的磁通量与穿过cdef面的相等B.穿过abcd面的磁通量与穿过abfe面的相等C.穿过abcd面的磁通量与穿过ade面的相等D.穿过abcd面的磁通量大于穿过cdef面的磁通量答案

穿过某个面的磁通量可以形象地描述为穿过某个面的磁感线的条数。由于穿过abcd面的磁感线条数与穿过cdef面的相同,因此穿过abcd面的磁通量与穿过cdef面的相等,A正确,D错误;由于abfe面和ade面都与磁感线平行,没有磁感线穿过这两个面,因此穿过abcd面的磁通量大于穿过ade面和穿过abfe面的磁通量,BC错误。知识点2磁通量

答案

学科关键能力构建答案由右手螺旋定那么可得,a点直导线在c、d两点产生的磁场方向均为竖直向下,b点直导线在c、d两点产生的磁场方向分别为竖直向下、竖直向上,由磁场的叠加原理可得,c点磁场方向竖直向下,由于d点距离b点较近,故d点磁场方向竖直向上,AB错误,C正确;由于a、b两点直导线在c点的磁场方向相同,在d点磁场方向相反,因此d点的磁感应强度大小小于c点的磁感应强度大小,D错误。2.如下图,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ,第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ,设先后两次通过金属框的磁通量的变化量的绝对值分别为ΔΦ1和ΔΦ2,那么()Φ1>ΔΦ2Φ1=ΔΦ2Φ1<ΔΦ2D.不能判断ΔΦ1与ΔΦ2的关系答案导线MN周围的磁场并非匀强磁场,靠近MN处的磁场强些,磁感线密一些,远离MN处的磁感线疏一些。当金属框在Ⅰ位置时,穿过金属框的磁通量为ΦI,当金属框平移至Ⅱ位置时,磁通量为ΦⅡ,那么磁通量的变化量的绝对值为ΔΦ1=|ΦⅡ-ΦⅠ|=ΦⅠ-ΦⅡ;当金属框翻转至Ⅱ位置时,磁感线相当于从"反面"穿过金属框,故磁通量为-ΦⅡ,那么磁通量的变化量的绝对值是ΔΦ2=|-ΦⅡ-ΦⅠ|=ΦⅠ+ΦⅡ,所以ΔΦ1<ΔΦ2,故C正确。

答案

答案

答案

6.磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,通过它的电流是2.5A,导线长1cm,它受到的磁场力为5×10-2N。问:(1)该位置的磁感应强度是多大(2)如果把通电导线中的电流增大到5A,该位置的磁感应强度又是多大(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,是否能确定该处没有磁场答案

7.如下图,有一个垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B0=0.8T,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半径为1.0cm。现在纸面内先后放上A、B、C三个圆绝缘圈,圆心均在O处。A绝缘圈半径为1.0cm;B绝缘圈半径为2.0cm;C绝缘圈半径为0.5cm。(π取3.14)(1)假设磁场方向不变,在磁感应强度减为0.4T的过程中,A绝缘圈和B绝缘圈中磁通量各改变多少(2)假设磁感应强度大小不变,在磁场方向转过30°角的过程中,C绝缘圈中的磁通量改变多少答案7.答案

(1)1.256×10-4Wb

1.256×10-4Wb

(2)8.4×10-6Wb解:(1)A绝缘圈半径为1.0cm,正好和圆形磁场区域的半径相等,而B绝缘圈半径为2.0cm,大于圆形磁场区域的半径,但穿过A、B绝缘圈的磁感线的条数相等,因此在求通过B绝缘圈的磁通量时,面积S只能取圆形磁场区域的面积。对A绝缘圈,磁通量的改变量ΔΦA=|Φ2-Φ1|=1.256×10-4Wb对B绝缘圈,磁通量的改变量ΔΦB=ΔΦA=1.256×10-4Wb答案(2)原题图中绝缘圈平面与磁场方向垂直,绝缘圈平面与垂直磁场方向的夹角为θ1=0°;当磁场方向转过30°时,绝缘圈平面与垂直磁场方向的夹角为θ2=30°对C绝缘圈,设C的半径为r,那么ΦC1=B0πr2cosθ1ΦC2=B0πr2cosθ2磁通量的改变量ΔΦC=|ΦC2-ΦC1|≈8.4×10-6Wb规律总结

通过公式Φ=BS来定量计算磁通量时应注意的问题:①明确磁场是否为匀强磁场,知道磁感应强度的大小;②平面的面积S应为磁感线通过的有效面积,当平面与磁场方向不垂直时,应明确所研究的平面与磁感应强度方向的夹角,准确找出有效面积。易错疑难集训集训教材易混易错集训易错点1磁场和磁感线1.如下图,A、B是一条磁感线上的两点,以下关于这两点磁场强弱的判断正确的选项是()A.A点磁场比B点磁场强B.B点磁场比A点磁场强C.因为磁感线为直线,所以A、B两点磁场一样强D.条件缺乏,无法判断答案

磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线分布越密的地方,磁场越强,磁感线分布越疏的地方,磁场越弱,根据一条磁感线无法看出疏密,因此无法判断磁场的强弱,选项D正确。易错点1磁场和磁感线2.如图为某磁场的磁感线,以图中的O为原点,取竖直向上的方向为y轴的正方向,由磁感线的分布情况分析该磁场在y轴上的磁感应强度的大小随y变化的规律可能正确的选项是()答案

磁感线的疏密程度表示B的大小,因此沿y轴方向B先减小后增大,故最有可能正确的为C选项。易错点2安培定那么3.如下图,一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方,此时小磁针的S极向纸内偏转,这一束带电粒子可能是()A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的负离子束C.向右飞行的电子束D.向左飞行的电子束答案小磁针的S极向纸内偏转,说明此处磁场向外,根据安培定那么可知电流方向从b向a,选项C对。易错点2安培定那么4.(多项选择)如下图,放在通电螺线管内部中间的小磁针,静止时小磁针的N极指向右侧(螺线管的c端),那么以下判断正确的选项是()A.c为通电螺线管的S极,d为通电螺线管的N极B.d为通电螺线管的S极,c为通电螺线管的N极C.a为电源的正极、b为电源的负极D.a为电源的负极、b为电源的正极答案此题易错之处是在螺线管内部应用同名磁极相互排斥。小磁针N极指向右侧,可知螺线管内部磁场方向由左向右,根据安培定那么可知c端为螺线管的N极、a为电源正极,选项AD错,BC对。常考疑难问题突破疑难点

磁通量以及磁通量的变化

答案

课时3电磁感应现象及应用教材必备知识精练知识点1电磁感应现象1.以下现象中属于电磁感应现象的是()A.磁场对电流产生力的作用B.变化的磁场使闭合电路中产生电流C.插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D.电流周围产生磁场答案

由电磁感应现象的定义可知,B正确,ACD错误。知识点1电磁感应现象2.以下说法正确的选项是()A.奥斯特根据发现的电流能够使磁针偏转的现象,提出了磁能够产生电B.安培将磁铁固定在导体线圈附近,线圈中感应出了电流C.法拉第把两个线圈绕在同一铁环上,一个线圈接电源,另一个线圈接电流表,在给接电源的线圈通电和断电的瞬间,可以观察到另一个线圈中有电流D.法拉第发现了电磁感应现象,库仑发现了电流的磁效应答案

奥斯特根据发现的电流能够使磁针偏转的现象,提出了电流的磁效应,选项A错误。安培将磁铁固定在导体线圈附近,由于线圈中磁通量没有变化,线圈中没有感应出电流,选项B错误。法拉第把两个线圈绕在同一铁环上,一个线圈接电源,另一个线圈接电流表,在给接电源的线圈通电和断电的瞬间,另一个线圈中磁通量发生变化,可以观察到其中有电流,选项C正确。法拉第发现了电磁感应现象,奥斯特发现了电流的磁效应,选项D错误。知识点2产生感应电流的实验探究3.奥斯特发现了电流周围能产生磁场,法拉第认为磁也一定能生电,并进行了大量的实验。如下图,环形物体是法拉第使用过的线圈,A、B两线圈绕在同一个铁环上,A与直流电源连接,B与电流计连接。实验时发现电流计指针并不偏转,即没有"磁生电",其原因是()A.线圈A中的电流较小,产生的磁场不够强B.线圈B中产生的电流很小,电流计指针偏转不了C.线圈A中的电流是恒定电流,不会产生磁场D.线圈A中的电流是恒定电流,产生稳恒磁场答案

线圈A中的电流是恒定电流,产生稳恒磁场,穿过线圈B的磁通量不变,没有感应电流产生,电流计指针并不偏转,选项D正确。知识点2产生感应电流的实验探究4.用如下图的实验器材来探究产生感应电流的条件。(1)图中已经用导线将局部器材连接,请补充完成器材间的连线。(2)假设连接好实验电路并检查无误后,在闭合开关的瞬间,观察到电流计指针向右偏转,说明线圈(填"A"或"B")中有了感应电流。要使电流计指针向左偏转,请写出两项可行的操作:

① ;

② 。

知识点2产生感应电流的实验探究答案4.答案(1)如下图(2)A将滑动变阻器的滑片向右快速滑动、将线圈B快速抽出或断开开关(任填两项,其他符合题意的答案也可)解析(1)本实验中线圈B通过滑动变阻器和开关连接到电源上,调节滑动变阻器可使线圈B中的电流发生变化,线圈B产生的磁场也在发生变化,从而使线圈A内的磁场发生变化,线圈A中产生电磁感应现象,故线圈A应与电流计相连,如下图。(2)闭合开关的瞬间,观察到电流计指针发生偏转,说明线圈A中有了感应电流。接通电源时,电路中的电流与磁通量都是从无到有,此时电流计指针向右偏转,要使电流计指针左偏,可减小电流或减小磁通量,那么可行的操作有:①将滑动变阻器的滑片向右快速滑动;②将线圈B快速抽出;③断开开关。知识点3产生感应电流的条件5.关于产生感应电流的条件,以下说法正确的选项是()A.位于磁场中的闭合线圈一定会产生感应电流B.闭合线圈平行于磁感线运动时,线圈中一定产生感应电流C.穿过闭合线圈的磁通量发生变化时,一定能产生感应电流D.闭合线圈垂直于磁感线运动时,线圈中一定产生感应电流答案根据电磁感应定律可知,只有穿过闭合线圈的磁通量发生变化时,才能产生感应电流,应选C。知识点3产生感应电流的条件答案

当闭合回路中的磁通量改变时,回路中产生感应电流,A、B、D中穿过线圈的磁通量始终为零,不产生感应电流,C中穿过线圈的磁通量不断变化,产生感应电流,故C正确。知识点3产生感应电流的条件答案探测器靠近金属物体时,金属物体产生电流,主要是利用了电磁感应现象;②图是金属棒切割磁感线产生感应电流,③图是闭合回路磁通量发生变化产生感应电流,而①和④图是电流的磁效应,应选项B正确。学科关键能力构建答案开关S闭合稳定后,穿过线圈N的磁通量保持不变,线圈N中不会产生感应电流,故A错误;磁铁向铝环A靠近,穿过铝环的磁通量增大,铝环中会产生感应电流,故B正确;金属框从A位置向B位置运动,穿过金属框的磁通量发生变化,金属框中会产生感应电流,故C正确;铜盘在磁场中按题图示方向转动,铜盘的一局部切割磁感线,回路中会产生感应电流,故D正确。2.如下图,在匀强磁场中的U形导轨上,有两根等长的平行导线ab和cd以相同的速度v匀速向右滑动。为使ab中有感应电流产生,开关S()A.断开和闭合都可以 B.应断开C.断开和闭合都不行 D.应闭合答案

导线ab、cd以相同的速度同向运动,相对静止,即abdc闭合回路的面积不变,穿过其回路的磁通量不变,只有当开关闭合后,穿过abNM闭合回路的磁通量发生变化,ab中才能产生感应电流,选项ABC错误,选项D正确。3.(多项选择)在探究产生感应电流的实验中,某兴趣小组设计了如下图的实验装置,A、B两回路中各有一开关S1、S2,且回路A中接有电源,回路B中接有灵敏电流计,以下操作对应的实验现象可能实现的是()A.先闭合S2,后闭合S1的瞬间,灵敏电流计的指针偏转1、S2闭合后,在断开S2的瞬间,灵敏电流计的指针偏转C.先闭合S1,后闭合S2的瞬间,灵敏电流计的指针偏转1、S2闭合后,在断开S1的瞬间,灵敏电流计的指针偏转答案S2闭合后,构成闭合回路,在闭合或断开S1的瞬间,通过回路A的电流发生变化,导致穿过回路B的磁通量发生变化,从而产生感应电流,那么灵敏电流计的指针偏转,选项AD正确;假设S1保持闭合状态,那么通过回路A的电流不变,通过回路B的磁通量不变,无论S2闭合或断开,都不会有感应电流产生,选项BC错误。4.如下图,将一圆形导线环竖直放置,在圆环所在的空间加上一水平向右的匀强磁场,mn、pq为圆环上两条互相垂直的直径,mn沿水平方向,pq沿竖直方向。那么以下选项能使圆环中产生感应电流的是()A.让圆环绕过圆心且垂直于圆环平面的轴转动B.让圆环在竖直面内向右平动C.让圆环以mn为轴转动D.让圆环以pq为轴转动答案

圆环在匀强磁场中运动,磁感应强度B为定值,根据ΔΦ=B·ΔS知,只要回路中相对磁场的正对面积改变量ΔS≠0,磁通量就一定改变,回路中就一定有感应电流产生。当圆环绕过圆心且垂直于圆环平面的轴转动时,圆环相对磁场的正对面积始终为零,即ΔS=0,因而无感应电流产生,A错误;当圆环在竖直面内向右平动时,同样ΔS=0,因而无感应电流产生,B错误;当圆环以mn为轴转动时,圆环相对磁场的正对面积改变量ΔS仍为零,回路中仍无感应电流,C错误;当圆环以pq为轴转动时,圆环相对磁场的正对面积发生改变,回路中产生感应电流,D正确。答案要使线圈c中有感应电流产生,必须使穿过线圈c的磁通量发生变化。当导体棒ab做匀速运动或静止时,穿过线圈c的磁通量均不变,故线圈c中均不能产生感应电流;当导体棒ab做变速运动时,切割磁感线产生的感应电流大小发生了变化,使得穿过线圈c的磁通量发生变化,因此线圈c能够产生感应电流。应选B。6.(多项选择)如下图,水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线,以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系。四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称地放置,两直导线中的电流大小与变化情况相同,电流方向如下图,当两直导线中的电流都增大时,四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是()A.线圈a中有感应电流B.线圈b中有感应电流C.线圈c中无感应电流D.线圈d中无感应电流答案由安培定那么可判断出两通电直导线产生的磁场在Ⅰ象限中方向相同,在Ⅲ象限中方向也相同,当两直导线中的电流都增大时,线圈a、c中磁通量增大,产生感应电流,选项A正确,C错误。利用对称性和安培定那么可判断出两通电直导线产生的磁场在Ⅱ象限中方向相反,在Ⅳ象限中方向也相反,且线圈b、d中的磁通量为零,当两直导线中的电流都增大时,线圈b、d中的磁通量仍为零,线圈b、d中无感应电流,选项B错误,D正确。7.(多项选择)按如下图装置进行操作时,发现放在光滑金属导轨上的导体棒ab发生移动,可能是在()A.闭合S的瞬间B.断开S的瞬间C.左边线圈中有稳定电流时D.闭合S后,增大电阻时答案

ab导体棒发生移动,说明ab中产生了感应电流,说明左边线圈中的电流发生的变化引起了右边线圈中的磁通量发生变化,可知ABD正确,C错误。课时4电磁波的发现及应用教材必备知识精练知识点1电磁场的产生及特点1.(多项选择)在电磁学开展的过程中,许多科学家做出了奉献。以下说法正确的选项是()A.奥斯特发现了电流的磁效应B.法拉第发现了电磁感应现象C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,楞次用实验证实了电磁波的存在D.库仑发现了点电荷间的相互作用规律,密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值答案

由物理学史可知,奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现象,AB正确;麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验证实了电磁波的存在,C错误;库仑发现了点电荷间的相互作用规律,密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值,D正确。知识点1电磁场的产生及特点2.麦克斯韦电磁场理论告诉我们(

)A.任何电场周围都要产生磁场B.任何变化的电场都要在周围空间产生变化的磁场C.任何变化的电场都要在周围空间产生恒定的磁场D.周期性变化的电场要在周围空间产生周期性变化的磁场答案

根据麦克斯韦的电磁场理论可知,变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场;均匀变化的电(磁)场产生恒定不变的磁(电)场,周期性变化的电场在周围空间产生周期性变化的磁场,故ABC错误,D正确。知识点1电磁场的产生及特点3.(多项选择)以下说法正确的选项是()A.均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场B.只要空间某个区域有振荡的电场或磁场,就能产生电磁波C.电磁波必须依赖于介质传播D.电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直,且与波的传播方向垂直答案

只有变化的电场(磁场)周围才能产生磁场(电场),并且均匀变化的电场(磁场)周围产生的磁场(电场)是稳定的,A错误;只要空间某个区域有振荡的电场或磁场,电磁场就能由近及远地传播,形成电磁波,B正确;电磁波是周期性变化的电场与磁场交替激发由近及远传播的,所以传播不需要介质,C错误;变化的电场与变化的磁场共同产生电磁场,电磁波的电场强度与磁感应强度总是相互垂直的,且与传播方向垂直,D正确。知识点1电磁场的产生及特点4.穿过某一平面的磁通量随时间变化的规律,如下图。那么关于在该磁场周围的某位置产生的电场的电场强度()A.逐渐增强 B.逐渐减弱C.不变 D.无法确定答案由磁通量随时间变化的规律的图像可知,穿过平面的磁场在均匀变化,那么在磁场周围产生的电场是稳定不变的,C正确。知识点2电磁波的产生及特点5.以下关于电磁场理论和电磁波的说法正确的选项是()A.变化的电场周围一定产生电磁波B.电磁波由真空中进入某种介质传播时,波长会变短C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,法拉第用实验验证了电磁波的存在D.电磁波从一种介质进入另一种介质,频率会发生变化答案

均匀变化的电场产生恒定的磁场,只有周期性变化的电场才能产生周期性变化的磁场,场逐渐向外传播形成电磁波,故A错误;电磁波由真空进入介质传播时,波速变小,结合v=λf可知,波长将变短,故B正确;麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验证实了电磁波的存在,故C错误;在电磁波传播过程中,频率始终不变,故D错误。知识点2电磁波的产生及特点6.关于电磁波的传播速度,以下说法正确的选项是()A.电磁波的频率越高,传播速度越大B.电磁波的波长越长,传播速度越大C.电磁波的能量越大,传播速度越大D.所有电磁波在真空中的传播速度都相等答案

电磁波的传播速度由频率和介质共同决定,故AB错误;电磁波的速度与能量无关,C错误;所有电磁波在真空中的传播速度都等于光速,D正确。知识点2电磁波的产生及特点7.关于电磁场和电磁波,以下说法正确的选项是()A.电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波B.在电场的周围总能产生磁场,在磁场的周围总能产生电场C.电磁波是一种物质,只能在真空中传播D.电磁波传播的速度总是3.0×108m/s答案周期性变化的磁场产生周期性变化的电场,这个变化的电场又产生新的变化的磁场,场逐渐向外传播形成电磁波,A正确。根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,只要电场发生变化就可以产生磁场,只要磁场发生变化就可以产生电场,如果电场(磁场)不变化,那么不能产生磁场(电场),B错误。电磁波是一种物质,电磁波的传播不依赖介质,可在真空中传播,在真空中的传播速度等于光速,电磁波也可在介质中传播,传播速度此时由频率和介质共同决定,CD错误。知识点3电磁波谱8.以下各组电磁波中,按波长由长到短排列正确的选项是()A.红外线、紫外线、可见光、γ射线B.γ射线、紫外线、红外线、可见光C.γ射线、紫外线、可见光、红外线D.红外线、可见光、紫外线、γ射线答案

电磁波谱按波长由长到短可大致分为:无线电波,红外线,可见光,紫外线,X射线,γ射线,故D正确,ABC错误。知识点3电磁波谱9.(多项选择)以下说法正确的选项是()A.紫外线有显著的化学作用B.医院里常用紫外线对病房和手术室消毒C.通过棱镜色散的七种色光中,紫色的为紫外线D.验钞机发出的红外线能使钞票上的荧光物质发光答案

紫外线具有显著的化学作用,A正确;紫外线具有杀菌、消毒的作用,因此医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒,B正确;紫外线是看不见的,C错误;验钞机发出的是紫外线,D错误。知识点3电磁波谱10.(多项选择)以下关于电磁波的说法正确的选项是()A.电磁波实际上是不存在的,是抽象的B.电磁波具有能量C.电磁波中X射线的能量最高D.电磁波既可以有线传播又可以无线传播答案

电磁波是一种实际存在的物质,A错误;电磁波具有能量,B正确;γ射线的频率最大,能量最高,C错误;电磁波既可以有线传播又可以无线传播,D正确。学科关键能力构建1.(多项选择)以下关于电磁场与电磁波的说法正确的选项是()A.麦克斯韦提出光是电磁波的一种形态B.赫兹的电火花实验证明了电磁波的存在C.电磁波的波速与介质无关D.变化的电场周围可能产生稳定的磁场答案

麦克斯韦提出电磁场理论,并提出光是电磁波的一种形态,故A正确;赫兹的电火花实验证明了电磁波的存在,故B正确;电磁波在介质中传播时,波速与介质及频率都有关系,故C错误;如果是均匀变化的电场,其周围可产生稳定的磁场,故D正确。2.(多项选择)关于电磁波的应用,以下说法正确的选项是()A.无线电波广泛应用于通信和播送B.红外线探测器能探测出物体的红外辐射C.适量的紫外线照射,对人体健康有益D.γ射线穿透能力不强,不可用来检查金属内部伤痕答案无线电波广泛应用于通信和播送,应选项A正确;红外线探测器能探测出物体的红外辐射,应选项B正确;适当的紫外线照射能促使人体合成维生素D,促进人体对钙的吸收,应选项C正确;因为γ射线穿透能力强,所以可以用来检查金属内部伤痕,应选项D错误。3.(多项选择)以下电场能产生变化的磁场的是()A.E=10V/m B.E=5sin(4t+1)V/mC.E=(3t+2)V/m D.E=(4t2-2t)V/m答案

4.用绝缘工具将如下图的带电的平行板电容器的两个极板间的距离缓慢均匀增大的过程中,在电容器周围空间()A.会产生变化的磁场 B.会产生稳定的磁场C.不产生磁场 D.会产生周期性变化的磁场答案

5.(多项选择)电磁波和声波比较,以下说法正确的选项是()A.电磁波的传播不需要介质,声波的传播需要介质B.由空气进入水中时,电磁波的速度变小,声波的速度变大C.由空气进入水中时,电磁波的波长变小,声波的波长变大D.由空气进入水中时,电磁波的频率变小,声波的频率变大答案

6.甲坐在人民大会堂台前60m处听报告,乙坐在家里离电视机5m处看电视直播,乙所在处与人民大会堂相距1000km,不考虑其他因素,那么(空气中声速为340m/s)()A.甲先听到声音 B.乙先听到声音 C.甲、乙同时听到声音 D.不能确定答案

课时5能量量子化知识点1热辐射1.(多项选择)以下表达正确的选项是()A.一切物体都在辐射电磁波B.一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关D.黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波答案一切物体都在不停地辐射电磁波,但一般物体的辐射与温度、材料、外表状况有关,黑体是一种理想模型,能够完全吸收入射的各种波长的电磁波,且黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关,应选项B错误,选项ACD正确。知识点1热辐射2.[2022山东省莱西市期末考试]关于黑体辐射的实验规律如下图,以下说法正确的选项是()A.黑体能够完全透射照射到它上面的光波B.随着温度降低,各种波长的光辐射强度都有所增加C.随着温度升高,辐射强度极大值向波长较长的方向移动D.黑体的辐射强度只与它的温度有关,与形状和黑体材料无关答案能完全吸收照射到它上面的各种频率的电磁波的物体称为黑体,因此黑体能够完全吸收照射到它上面的光波,选项A错误;由题图可知,随着温度的降低,各种波长的光辐射强度都有所降低,选项B错误;随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,选项C错误;一般材料的物体辐射电磁波的情况不仅与温度有关,还与材料的种类及外表情况有关,而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与它的温度有关,选项D正确。知识点2能量量子化答案

知识点2能量量子化答案

知识点3能级5.氢原子的核外电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上,以下说法正确的选项是()A.氢原子的能量减少B.氢原子的能量不变C.核外电子受力变小D.氢原子要吸收一定频率的光子答案

章末培优专练综合素养创新应用学科核心素养是学生通过学科学习而逐渐形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。本章通过认识磁场,进而了解电磁感应现象;通过实验探究,进而了解产生感应电流的条件;通过认识电磁场和电磁波,进而了解它们在日常生活中的应用和对现代科技开展的推动。素养解读1.如下图是医生用计算机辅助某种射线断层摄影(简称"CT")检查身体的情景,这种能穿透身体的射线是()A.X射线 B.红外线C.紫外线 D.可见光答案

X射线具有较强的穿透能力,常在医疗上用来检查身体;红外线能制成热谱仪、夜视仪,还有遥控器等;紫外线能杀菌,可制成消毒灯,还具有荧光效应,能制成验钞机;红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫属于可见光,可见光的穿透性还不及紫外线。故A选项符合题意。2.在自然界生态系统中,蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成食物链,在维持生态平衡方面发挥着重要作用,蛇是老鼠的天敌,它是通过接收热辐射来发现老鼠的。假设老鼠的体温约37℃,它发出的最强的热辐射的波长为λmin。根据热辐射理论,λmin与辐射源的绝对温度T的关系近似为Tλmin=2.90×10-3m·K,那么老鼠发出的最强的热辐射的波长约为()A.7.8×10-5m B.9.4×10-6mC.1.16×10-4m D.9.7×10-8m答案

3.有人根据条形磁铁的磁场分布情况用塑料制作了一个模具,模具的侧边界刚好与该条形磁铁的磁感线重合,如下图。另取一个柔软的弹性导体线圈套在模具上某位置,线圈贴着模具上下移动的过程中,以下说法正确的选项是(地磁场很弱,可以忽略)()A.线圈切割磁感线,线圈中出现感应电流B.线圈贴着模具上下移动的过程中不出现感应电流C.由于线圈所在处的磁场是不均匀的,故不能判断线圈中是否有电流产生D.假设线圈平面放置不水平,那么移动过程中会产生感应电流答案

线圈贴着模具上下移动的过程中,由于穿过线圈的磁通量不变,可知不会产生感应电流,选项AC错误,B正确;即使线圈平面放置不水平,移动过程中穿过线圈的磁通量也不变,也不会产生感应电流,选项D错误。4.安培观察到通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场很相似,提出了分子电流假说。他认为,在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流--分子电流(分子电流实际上是由原子内部电子的绕核运动形成的),分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。以下将如下图的分子电流(箭头表示电子运动方向)等效为小磁体的图示正确的选项是()答案做圆周运动的电荷带负电,那么环形电流方向与其运动方向相反,根据安培定那么可知其左侧为N极,选项B对。5.红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来探测地面物体的状况。地球大气中的水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)能强烈吸收某些波长范围的红外辐射,即地面物体发出的某些波长的电磁波,只有一局部能够通过大气层被遥感卫星接收。图甲和图乙分别为水汽和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况,由图可知,在该波段红外遥感卫星大致能够接收到的波长范围为()A.2.5~3.5μm B.4~4.5μmC.5~7μm D.8~13μm答案

由题图可知,水汽对红外辐射吸收率最低的波长范围是8~13μm,二氧化碳对红外辐射吸收率最低的波长范围是5~13μm,综上可知,选D。

答案

7.(多项选择)自2021年10月10日首次对外宣布发现脉冲星以来,截至2021年12月15日,被誉为"中国天眼"的世界最大单口径射电望远镜--500米口径球面射电望远镜(FAST)已探测到500余颗新脉冲星,我国天文学家在脉冲星搜寻能力和效率上,已大幅领先国外脉冲星搜索团队。脉冲星是中子星的一种,会发出周期性脉冲信号。与地球相似,脉冲星也在自转着,并且有磁场,其周围的磁感线分布如下图。脉冲是脉冲星的高速自转而形成的,只能沿着磁轴方向从两个磁极区辐射出来;脉冲星每自转一周,地球就接收到一次它辐射的脉冲。结合上述材料,以下说法正确的选项是()A.脉冲信号属于电磁波B.脉冲星的磁轴与自转轴重合C.脉冲的周期等于脉冲星的自转周期D.所有的中子星都可以发出脉冲信号答案脉冲信号属于电磁波,可以在真空中传播,故A正确;根据题图可知脉冲星的磁轴与自转轴并不重合,故B错误;根据题意,脉冲星每自转一周,地球就接收到一次它辐射的脉冲,那么可得脉冲的周期等于脉冲星的自转周期,故C正确;根据题中信息,脉冲星是中子星的一种,会发出周期性脉冲信号,说明并不是所有的中子星都可以发出脉冲信号,故D错误。8.人眼对绿光最为敏感,如果每秒有N个波长为λ的绿光的光子射入瞳孔,眼睛就能觉察,现有一个光源以功率P均匀地向各个方向发射波长为λ的绿光,设瞳孔在暗处的直径为D,且不计空气对光的吸收,那么眼睛最远在多大距离能够看到这个光源(普朗克常量用h表示,真空中光速用c表示)答案

考点1磁感线1.[2021年1月浙江物理·8,3分]如下图是通有恒定电流的环形线圈和螺线管的磁感线分布图。假设通电螺线管是密绕的,以下说法正