2025年新高二物理人教版学困生专题复习《电磁感应与电磁波初步》

第1页（共52页）2025年新高二物理人教版（2019）学困生专题复习《电磁感应与电磁波初步》一．选择题（共8小题）1．（2025春•邯郸期中）关于电磁波以及电磁波的应用，下列说法正确的是（）A．微波炉利用红外线的热效应对食物加热 B．空间站与地面之间通话，利用的是γ射线 C．电器的遥控器利用的是红外线的遥感 D．夜视仪利用的是紫外线的穿透能力2．（2025春•邯郸月考）我国科学家利用脑机接口技术帮助截瘫患者实现意念控制体外仪器。植入患者颅骨内的微处理器，将意念对应的低频神经信号，通过高频载波无线传输给体外仪器。则（）A．高频载波属于纵波 B．使高频载波的振幅随低频神经信号改变的过程属于调频 C．体外接收电路的固有频率等于高频载波的频率 D．体外接收电路中的信号经过调谐还原出低频神经信号3．（2024秋•广东期末）电磁波无所不在，近至我们的身体、周围的生物、居住的地球，远至宇宙空间，它的应用改变了人类的生活方式，使人类社会进入了一个新的时代，下列关于电磁波的说法正确的是（）A．麦克斯韦用实验证明了电磁波的存在 B．电磁波不可以在真空中传播 C．电磁波可以传递信息和能量 D．雷达工作时使用的是紫外线4．（2025春•盐城期中）在以下的电磁波中，波长由长到短排列正确的是（）A．短波、X射线、紫外线、微波 B．微波、红外线、可见光、γ射线 C．γ射线、紫外线、红外线、微波 D．X射线、短波、紫外线、可见光5．（2025春•同安区校级期中）以声波作为信息载体的水声通信是水下长距离通信的主要手段。2020年11月10日，中国载人潜水器“奋斗者”号创造了10909米深潜纪录。此次深潜作业利用了水声通信和电磁通信等多种通信方式进行指令传输或数据交换，如图所示。下列说法正确的是（）A．“探索一号”与通信卫星的实时通信可以通过机械波实时通信 B．“探索一号”与“探索二号”的通信的信息载体属于纵波 C．“奋斗者”号与“探索一号”通信的信息载体属于横波 D．“奋斗者”号与“沧海”号通信的信息载体蓝绿光频率都比红光频率高6．（2025春•成都校级月考）下列说法正确的是（）A．红外线跟紫外线一样常用于医院和食品消毒 B．变化的电场能够在周围空间产生磁场 C．带电粒子在磁场中一定受到洛伦兹力的作用 D．楞次定律不是能量守恒定律在电磁感应中的具体表现7．（2025春•沈阳校级月考）光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列有关光应用的说法正确的是（）A．3D立体电影是利用光的衍射 B．光学镜头上的增透膜是利用光的偏振 C．光纤通信是利用光的全反射原理 D．激光测量月球到地球的距离是利用激光相干性好的特点8．（2025春•昆明期中）下列四幅图中，闭合导线框均在足够大的匀强磁场中运动，其中能产生感应电流的是（）A．甲图中线框绕与磁感线垂直的轴线转动 B．乙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动 C．丙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动 D．丁图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中斜向下运动二．多选题（共4小题）（多选）9．（2025•温州开学）下列说法正确的是（）A．微观粒子的能量是量子化的、分立的 B．电流元在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零 C．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调谐 D．电磁波按照频率从高到低排序依次为：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波（多选）10．（2025•高新区校级模拟）如图所示，在空间直角坐标系中，两条彼此绝缘的长直导线（视为无限长）分别与Ox、Oy轴重合，电流均沿坐标轴正方向，已知真空中距无限长通电直导线的距离为r处的磁感应强度B＝kIr（k为常量）。若一闭合圆形金属线圈的圆心O′在xOy平面内从图示位置沿直线y＝xA．若2I1＝I2，则圆心O′处的磁感应强度沿z轴正方向 B．若I1＝2I2，则圆心O′处的磁感应强度沿z轴正方向 C．若I1＝I2，则金属线圈中有感应电流产生 D．若2I1＝I2，则金属线圈中有感应电流产生（多选）11．（2024春•唐山期末）如图所示，水平面上固定着两金属导轨，导体棒a、b也固定不动，与导轨构成回路，回路正上方的条形磁铁做下列运动时，一定能使回路产生感应电流的是（）A．磁铁静止不动 B．磁铁靠近导体棒 C．磁铁远离导体棒 D．磁铁向右平移（多选）12．（2024春•怀柔区校级月考）关于电磁波，下列说法中正确的是（）A．变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场 B．电磁波既可以传递信息，又可以传递能量 C．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，法拉第最先用实验证实了电磁波的存在 D．各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同三．填空题（共4小题）13．（2023•蒲江县校级开学）如图所示，请按小磁针的指向在括号中用“S”或“N”标出通电螺线管的南北极，用“+”或“﹣”标出电源的正负极。14．（2023秋•丰泽区校级月考）如图所示，边长为0.1m的单匝正方形线框abcd置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，磁感应强度大小为0.2T，此时穿过线框的磁通量为Wb，现让线框绕ab边转过180°，此过程磁通量的变化量大小为Wb。15．（2022秋•浦东新区期末）利用手机中的磁传感器可测量埋在地下的水平高压直流长直电缆的深度。在手机上建立了空间直角坐标系Oxyz后保持方位不变，且Oz始终竖直向上，如图（a）所示。电缆上方的水平地面上有E、F、G、H四个点，如图（b）所示。EF、GH长均为2m且垂直平分，EF与x轴平行，GH与y轴平行。电缆通电前将各分量调零，通电后测得四点的分量数据见表，其中BxG＝BxH。则电缆中电流沿（选填“+x”、“﹣x”、“+y”或“﹣y”）方向，距离地面的深度为m。方位Bx/μTBy/μTBz/μTE﹣80﹣6F﹣806GBxG00HBxH0016．（2023秋•宝山区校级期末）如图所示的匀强磁场中，磁感应强度为B，线框面积为S。当线框平面与磁场方向垂直时，穿过线框的磁通量为；当线框从图示位置绕OO′轴转过180°的过程，穿过线框磁通量的变化量为。四．解答题（共4小题）17．（2023秋•东海县期中）2023年诺贝尔化学奖授予蒙吉•巴文迪、路易斯•布鲁斯和阿列克谢•叶基莫夫，以表彰他们在“发现和开发量子点”方面做出的贡献。FRET（荧光能量共振转移）就是利用了量子点的技术，该技术可以用于检测生物分子的纳米级距离。若某次检测使用的荧光的波长为440nm，已知普朗克常量为h＝6.6×10﹣34J•s，求：（1）该荧光的一个光子的能量为多少？（2）光在一个阿秒（1as＝10﹣18s）时间内走过的距离约为一个原子的尺寸，则原子的尺寸约为多少？18．（2023秋•天宁区校级月考）如图所示，有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B＝1T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为r＝1m。现于纸面内先后放上圆形线圈A、B、C，圆心均处于O处，线圈A的半径也为r，匝数为10匝；线圈B的半径为2r，匝数为1匝；线圈C的半径为r2，匝数为1匝。π取3.14（1）在磁感应强度B减为B2的过程中，线圈A和线圈B（2）在磁场转过90°角的过程中，线圈C中的磁通量变化了多少？转过180°角呢？19．（2022•天津模拟）如图所示，AB是一根通电导线且绕了一个圈，处于纸面所在的平面上，导线下有一个小磁针，通电时N极指向纸外。试在纸面上画出导线附近M、P、Q处磁感应强度的方向（用“•”或“×”表示），简述判断的理由。20．（2022•天津模拟）如图所示，在磁感应强度为B且范围足够大的匀强磁场中有一个面积为S的线框。线框平面与匀强磁场方向成θ角，则：（1）通过该平面的磁通量为多少？（2）若将线框从水平位置Ⅰ顺时针转到竖直位置Ⅱ，则磁通量变化量为多少？（3）若将线框从水平位置Ⅰ转到水平位置Ⅲ，顺时针旋转和逆时针旋转的磁通量变化量各为多少？

2025年新高二物理人教版（2019）学困生专题复习《电磁感应与电磁波初步》参考答案与试题解析一．选择题（共8小题）题号12345678答案CCCBDBCA二．多选题（共4小题）题号9101112答案ADBDBCDBD一．选择题（共8小题）1．（2025春•邯郸期中）关于电磁波以及电磁波的应用，下列说法正确的是（）A．微波炉利用红外线的热效应对食物加热 B．空间站与地面之间通话，利用的是γ射线 C．电器的遥控器利用的是红外线的遥感 D．夜视仪利用的是紫外线的穿透能力【考点】电磁波与信息化社会．【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力．【答案】C【分析】微波炉利用微波来快速加热食物；空间站与地面的通话，利用的是无线电波；电器的遥控器利用的是红外线的遥感作用；夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的。【解答】解：A、微波炉利用微波来快速加热食物的，微波属于电磁波，故A错误；B、空间站与地面的通话，利用的是无线电波，故B错误；C、电器的遥控器利用的是红外线的遥感作用，故C正确；D、不同温度的物体发出的红外线特征不同，夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的，故D错误。故选：C。【点评】此题考查了无线电波、红外线、微波的特点及作用，是基础性题目。2．（2025春•邯郸月考）我国科学家利用脑机接口技术帮助截瘫患者实现意念控制体外仪器。植入患者颅骨内的微处理器，将意念对应的低频神经信号，通过高频载波无线传输给体外仪器。则（）A．高频载波属于纵波 B．使高频载波的振幅随低频神经信号改变的过程属于调频 C．体外接收电路的固有频率等于高频载波的频率 D．体外接收电路中的信号经过调谐还原出低频神经信号【考点】电磁波的波长、频率和波速的关系；电磁波谱；电磁波的特点和性质（自身属性）．【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力．【答案】C【分析】高频载波是电磁波，属于横波；根据调制的定义分析；体外接收电路的固有频率与高频载波的频率相等；体外接收电路中的信号经过检波还原出低频神经信号。【解答】解：A、高频载波通常为电磁波（如无线电波），电磁波是横波（电场和磁场方向均垂直于传播方向），而非纵波，故A错误；B、使高频载波的振幅随低频神经信号改变的过程属于调幅，而非调频，故B错误；C、体外接收电路的固有频率与高频载波的频率相等，故C正确；D、体外接收电路中的信号经过解调还原出低频神经信号，而非调谐，故D错误。故选：C。【点评】本题通过意念控制体外仪器，考查电磁波的发射和接收过程的规律，要求能熟练掌握对应的过程和各过程的名称及作用。3．（2024秋•广东期末）电磁波无所不在，近至我们的身体、周围的生物、居住的地球，远至宇宙空间，它的应用改变了人类的生活方式，使人类社会进入了一个新的时代，下列关于电磁波的说法正确的是（）A．麦克斯韦用实验证明了电磁波的存在 B．电磁波不可以在真空中传播 C．电磁波可以传递信息和能量 D．雷达工作时使用的是紫外线【考点】电磁波与信息化社会；麦克斯韦电磁场理论．【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．【答案】C【分析】赫兹用实验证明了电磁波的存在，电磁波传播不需要介质，电磁波可以传递信息和能量，雷达利用微波工作。【解答】解：A.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证明了电磁波的存在，故A错误；B.电磁波可以在真空中传播，故B错误；C.电磁波可以传递信息和能量，故C正确；D.雷达工作时使用的是微波，故D错误。故选：C。【点评】本题难度不大，熟练掌握并灵活应用基础知识即可正确解题；解题时要注意麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证明了电磁波的存在。4．（2025春•盐城期中）在以下的电磁波中，波长由长到短排列正确的是（）A．短波、X射线、紫外线、微波 B．微波、红外线、可见光、γ射线 C．γ射线、紫外线、红外线、微波 D．X射线、短波、紫外线、可见光【考点】电磁波谱．【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．【答案】B【分析】在空间传播着的交变电磁场，即电磁波．它在真空中的传播速度约为每秒30万公里．电磁波包括的范围很广．实验证明，无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波．它们的区别仅在于频率或波长有很大差别。依照波长的长短的不同，电磁波谱可大致分为：无线电波，红外线，可见光，紫外线，伦琴射线，γ射线（伽马射线）。【解答】解：依照波长的由长到短，电磁波谱可大致分为：无线电波，红外线，可见光，紫外线，伦琴射线，γ射线（伽马射线），微波和短波属于无线电波，短波波长大于微波，故B正确，ACD错误。故选：B。【点评】本题关键是明确无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波，同时要知道它们的波长特点和各自的应用。5．（2025春•同安区校级期中）以声波作为信息载体的水声通信是水下长距离通信的主要手段。2020年11月10日，中国载人潜水器“奋斗者”号创造了10909米深潜纪录。此次深潜作业利用了水声通信和电磁通信等多种通信方式进行指令传输或数据交换，如图所示。下列说法正确的是（）A．“探索一号”与通信卫星的实时通信可以通过机械波实时通信 B．“探索一号”与“探索二号”的通信的信息载体属于纵波 C．“奋斗者”号与“探索一号”通信的信息载体属于横波 D．“奋斗者”号与“沧海”号通信的信息载体蓝绿光频率都比红光频率高【考点】电磁波谱；无线电波的特点和应用．【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力．【答案】D【分析】根据横波和纵波的概念，结合机械波和电磁波的特点进行分析解答。【解答】解：A.因为太空中没有介质，故机械波无法传播，所以“探索一号”与通信卫星的实时通信只能通过电磁通信来实现，故A错误；B.“探索一号”与“探索二号”的通信的靠无线通信，信息载体为电磁波，是横波，故B错误；C.由题意，“奋斗者”号与“探索一号”号通信是通过水声通信，由下向上，而声波在水中传播时属于纵波，故C错误；D.根据电磁波谱可知，“奋斗者”号与“沧海”号通信的信息载体蓝绿光频率都比红光频率高，故D正确。故选：D。【点评】解决本题的关键是理解横波和纵波，理解机械波和电磁波的传播，是基础题。6．（2025春•成都校级月考）下列说法正确的是（）A．红外线跟紫外线一样常用于医院和食品消毒 B．变化的电场能够在周围空间产生磁场 C．带电粒子在磁场中一定受到洛伦兹力的作用 D．楞次定律不是能量守恒定律在电磁感应中的具体表现【考点】电磁波与信息化社会；楞次定律及其应用．【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．【答案】B【分析】紫外线具有杀菌消毒的作用，常用于医院和食品消毒；变化的电场能够在周围空间产生磁场；带电粒子在磁场中运动时，当粒子的速度方向与磁场方向平行时，带电粒子不受洛伦兹力的作用；楞次定律是能量守恒定律在电磁感应中的具体表现。【解答】解：A、红外线主要特点是热效应，不用于医院和食品消毒；紫外线具有杀菌消毒的作用，常用于医院和食品消毒，故A错误；B、根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场能够在周围空间产生磁场，变化的磁场能够在周围空间产生电场，故B正确；C、带电粒子在磁场中运动时，当粒子的速度方向与磁场方向平行时，带电粒子不受洛伦兹力的作用，所以不是带电粒子在磁场中一定受到洛伦兹力，故C错误；D、楞次定律反映了电磁感应现象中的能量转化和守恒，是能量守恒定律在电磁感应中的具体表现，故D错误。故选：B。【点评】本题综合考查了电磁波、麦克斯韦电磁场理论、洛伦兹力以及楞次定律，综合性比较强，但是难度不大，关键是要掌握好基础定义等。7．（2025春•沈阳校级月考）光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列有关光应用的说法正确的是（）A．3D立体电影是利用光的衍射 B．光学镜头上的增透膜是利用光的偏振 C．光纤通信是利用光的全反射原理 D．激光测量月球到地球的距离是利用激光相干性好的特点【考点】电磁波与信息化社会；偏振现象的应用．【专题】定性思想；归纳法；光的衍射、偏振和电磁本性专题；理解能力．【答案】C【分析】立体电影利用了光的偏振现象；根据增透膜工作原理分析；光纤通信是利用光的全反射原理；利用激光的平行度好的特点测量物体间距。【解答】解：A、立体电影利用了光的偏振现象，故A错误；B、光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，减弱反射光的强度，增加透射光的强度，故B错误；C、光纤通信是利用光的全反射原理，故C正确；D、激光测距的原理是利用激光的方向性好，平行度高，能集中成细光束传播，减少能量发散，从而精确测量时间差计算距离，故D错误。故选：C。【点评】本题考查了光的全反射、光的偏振现象，光的干涉现象，及激光的特点，理解光导纤维、立体电影及增透膜的原理，激光测距利用激光平行度好的特点。8．（2025春•昆明期中）下列四幅图中，闭合导线框均在足够大的匀强磁场中运动，其中能产生感应电流的是（）A．甲图中线框绕与磁感线垂直的轴线转动 B．乙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动 C．丙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动 D．丁图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中斜向下运动【考点】感应电流的产生条件．【专题】定性思想；归纳法；电磁感应与电路结合；理解能力．【答案】A【分析】要使线圈中产生感应电流，则穿过线圈的磁通量要发生变化，回路一定要闭合。【解答】解：A、甲图中线框绕轴线转动，穿过线圈的磁通量变化，一定有感应电流，故A正确；B、乙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动，穿过线圈的磁通量一直不变，无感应电流，故B错误；C、丙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动，穿过线圈的磁通量一直不变，无感应电流，故C错误；D、丁图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中斜向下运动，穿过线圈的磁通量变化，无感应电流，故D错误。故选：A。【点评】本题考查了感应电流的条件，判断电路中能否产生感应电流，应把握两点：一是要有闭合回路；二是回路中的磁通量要发生变化。二．多选题（共4小题）（多选）9．（2025•温州开学）下列说法正确的是（）A．微观粒子的能量是量子化的、分立的 B．电流元在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零 C．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调谐 D．电磁波按照频率从高到低排序依次为：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波【考点】能量子与量子化现象；光电流与电压的关系图像；洛伦兹力的概念；热辐射、黑体和黑体辐射现象．【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．【答案】AD【分析】微观粒子的能量是量子化的，分析电流与磁场方向平行的特殊情况，根据调制的定义判断，根据电磁波按照频率从高到低排序判断。【解答】解：A．微观粒子的能量是量子化的、分立的，故A正确；B．电流与磁场方向平行可导致电流元在某处不受磁场力作用，所以该处磁感应强度不一定为零，故B错误；C．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制，故C错误；D．电磁波按照频率从高到低排序依次为：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波，故D正确。故选：AD。【点评】本题考查了调制和电磁波谱以及电流元等基础知识，要求学生对这部分知识要重视课本，强化记忆。（多选）10．（2025•高新区校级模拟）如图所示，在空间直角坐标系中，两条彼此绝缘的长直导线（视为无限长）分别与Ox、Oy轴重合，电流均沿坐标轴正方向，已知真空中距无限长通电直导线的距离为r处的磁感应强度B＝kIr（k为常量）。若一闭合圆形金属线圈的圆心O′在xOy平面内从图示位置沿直线y＝xA．若2I1＝I2，则圆心O′处的磁感应强度沿z轴正方向 B．若I1＝2I2，则圆心O′处的磁感应强度沿z轴正方向 C．若I1＝I2，则金属线圈中有感应电流产生 D．若2I1＝I2，则金属线圈中有感应电流产生【考点】安培定则（右手螺旋定则）．【专题】应用题；定量思想；推理法；磁场磁场对电流的作用；分析综合能力．【答案】BD【分析】应用安培定则判断出磁场方向，根据感应电流产生的条件判断是否有感应电流产生。【解答】解：AB、由安培定则可知长直导线I1在圆心O′处产生的磁感应强度沿z轴正方向，长直导线I2在圆心O′处产生的磁感应强度沿z轴负方向，根据B=kIr和2I1＝I2，则B1＜B2，圆心O′处合磁场的的磁感应强度沿z轴负方向，同理可得，若I1＝2I2，则圆心O′处的磁感应强度沿z轴正方向，故A错误，C、由安培定则可知长直导线I1在圆心O′处产生的磁感应强度沿z轴正方向，长直导线I2在圆心O′处产生的磁感应强度沿z轴负方向，若I1＝I2，根据B=kIr和Φ＝BS，可得穿过金属线圈的磁通量为0，金属线圈的圆心O′在xOy平面内沿直线y＝x运动的过程中，穿过金属线圈的磁通量不变，所以金属线圈中无感应电流产生，故D．若2I1＝I2，根据B=kIr和Φ＝BS，可得穿过金属线圈的磁通量不为0，金属线圈的圆心O′在xOy平面内沿直线y＝x运动的过程中，穿过金属线圈的磁通量发生变化，则金属线圈中有感应电流产生，故故选：BD。【点评】本题考查了判断磁场方向与判断是否有感应电流产生问题，掌握安培定则与感应电流产生的条件即可解题。（多选）11．（2024春•唐山期末）如图所示，水平面上固定着两金属导轨，导体棒a、b也固定不动，与导轨构成回路，回路正上方的条形磁铁做下列运动时，一定能使回路产生感应电流的是（）A．磁铁静止不动 B．磁铁靠近导体棒 C．磁铁远离导体棒 D．磁铁向右平移【考点】感应电流的产生条件．【专题】定性思想；推理法；磁场磁场对电流的作用；推理论证能力．【答案】BCD【分析】依据感应电流的产生条件：闭合回路中磁通量发生变化分析判断。【解答】解：A、磁铁静止不动，则穿过回路的磁通量不变，不会产生感应电流，故A错误；B、磁铁靠近导体棒，穿过回路的磁通量增加，则会产生感应电流，故B正确；C、磁铁远离导体棒，穿过回路的磁通量减小，则会产生感应电流，故C正确；D、磁铁向右平移，穿过回路的磁通量减小，则会产生感应电流，故D正确。故选：BCD。【点评】题考查的核心知识点是电磁感应现象及感应电流产生的条件，难度不大。（多选）12．（2024春•怀柔区校级月考）关于电磁波，下列说法中正确的是（）A．变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场 B．电磁波既可以传递信息，又可以传递能量 C．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，法拉第最先用实验证实了电磁波的存在 D．各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同【考点】电磁波的特点和性质（自身属性）；电磁波的发现．【专题】定性思想；归谬反证法；电磁场理论和电磁波；理解能力．【答案】BD【分析】根据麦克斯韦的电磁场理论判断；电磁波既可以传递信息，又可以传递能量；麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹通过电火花实验证实了电磁波的存在；所有电磁波在真空中传播速率都相等。【解答】解：A.均匀变化的电场能够产生稳定的磁场，故A错误；B.电磁波既可以传递信息，又可以传递能量，故B正确；C.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证明了电磁波的存在，故C错误；D.各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同，均为光速，故D正确。故选：BD。【点评】本题考查了电磁波的产生、传播规律，解题的关键是要明确麦克斯韦的电磁场理论，即变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。三．填空题（共4小题）13．（2023•蒲江县校级开学）如图所示，请按小磁针的指向在括号中用“S”或“N”标出通电螺线管的南北极，用“+”或“﹣”标出电源的正负极。【考点】环形电流或通电螺线管周围的磁场．【专题】定性思想；推理法；磁场磁场对电流的作用；推理论证能力．【答案】【分析】本题根据右手螺旋定则，及磁场对磁体的作用，即可解答。【解答】解：小磁针静止时N极指向为磁场方向，故螺线管的左端为N极，右端为S极，根据右手螺旋定则可知电流从螺线管右端流入，所以电源右端为正极，左端为负极，如下图故答案为：【点评】本题重点是掌握通电螺线管的磁场方向，比较基础。14．（2023秋•丰泽区校级月考）如图所示，边长为0.1m的单匝正方形线框abcd置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，磁感应强度大小为0.2T，此时穿过线框的磁通量为0.002Wb，现让线框绕ab边转过180°，此过程磁通量的变化量大小为0.004Wb。【考点】计算磁通量的变化量；磁通量的计算．【专题】信息给予题；定性思想；推理法；磁场磁场对电流的作用；理解能力．【答案】0.002，0.004【分析】开始时刻，线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积；线圈从图示转过180°时，磁通量为﹣BS，磁通量的变化量大小等于初末位置磁通量之差。【解答】解：穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积，当线框平面与磁场方向垂直，磁感应强度大小为0.2T，此时穿过线框的磁通量为：Φ当线框绕ab边转过180°，磁通量的方向发生变化，此时穿过线框的磁通量为：Φ所以磁通量的变化量为：ΔΦ＝Φ2﹣Φ1＝﹣0.002Wb﹣0.002Wb＝﹣0.004Wb故答案为：0.002，0.004【点评】对于匀强磁场中磁通量计算的一般公式Φ＝BScosθ，θ是线圈与磁场垂直方向的夹角。15．（2022秋•浦东新区期末）利用手机中的磁传感器可测量埋在地下的水平高压直流长直电缆的深度。在手机上建立了空间直角坐标系Oxyz后保持方位不变，且Oz始终竖直向上，如图（a）所示。电缆上方的水平地面上有E、F、G、H四个点，如图（b）所示。EF、GH长均为2m且垂直平分，EF与x轴平行，GH与y轴平行。电缆通电前将各分量调零，通电后测得四点的分量数据见表，其中BxG＝BxH。则电缆中电流沿﹣y（选填“+x”、“﹣x”、“+y”或“﹣y”）方向，距离地面的深度为43m方位Bx/μTBy/μTBz/μTE﹣80﹣6F﹣806GBxG00HBxH00【考点】通电直导线周围的磁场．【专题】定量思想；合成分解法；磁场磁场对电流的作用；推理论证能力．【答案】﹣y；43【分析】结合安培定则判断出磁场的方向，将磁场的方向沿x方向与z方向分解，结合结合平行四边形定则求出。【解答】解：如图所示为通电直导线周围的磁感线示意图由题中数据可知，E、F两点水平方向的磁感应强度大小相等，方向均沿﹣x方向，竖直方向的磁感应强度大小相等，E点沿﹣z方向分量与F点沿+z方向分量相等，结合G、H两点在y、z方向磁感应强度均为零可知E、F点位置如图所示，G、H在EF的中垂线上，故电缆中电流沿﹣y方向。F点的磁感应强度分解如图所示可得tanα=EF长为L＝2m，由几何关系可得tanα=解得距离地面的深度为h故答案为：﹣y；43【点评】该题考查通电导线及通电线圈周围的磁场，会应用矢量合成的方法分析是关键。16．（2023秋•宝山区校级期末）如图所示的匀强磁场中，磁感应强度为B，线框面积为S。当线框平面与磁场方向垂直时，穿过线框的磁通量为BS；当线框从图示位置绕OO′轴转过180°的过程，穿过线框磁通量的变化量为﹣2BS。【考点】磁通量的概念和计算公式的定性分析．【专题】定性思想；推理法；磁场磁场对电流的作用；推理论证能力．【答案】BS，﹣2BS【分析】图示时刻，线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积．当它绕轴转过θ角时，线圈在磁场垂直方投影面积为Scosθ，磁通量等于磁感应强度与这个投影面积的乘积．线圈从图示转过180°时，磁通量为﹣BS，磁通量的变化量大小等于初末位置磁通量之差．【解答】解：当线框平面与磁场方向垂直时，穿过线框的磁通量为Φ＝BS；当线框从图示位置绕OO′轴转过180°时，穿过线框磁通量为：Φ′＝﹣BS所以当线框从图示位置绕OO′轴转过180°的过程，穿过线框磁通量的变化量为：ΔΦ＝Φ′﹣Φ＝﹣BS﹣BS＝﹣2BS故答案为：BS，﹣2BS【点评】对于匀强磁场中磁通量计算的一般公式φ＝BScosθ，θ是线圈与磁场垂直方向的夹角．四．解答题（共4小题）17．（2023秋•东海县期中）2023年诺贝尔化学奖授予蒙吉•巴文迪、路易斯•布鲁斯和阿列克谢•叶基莫夫，以表彰他们在“发现和开发量子点”方面做出的贡献。FRET（荧光能量共振转移）就是利用了量子点的技术，该技术可以用于检测生物分子的纳米级距离。若某次检测使用的荧光的波长为440nm，已知普朗克常量为h＝6.6×10﹣34J•s，求：（1）该荧光的一个光子的能量为多少？（2）光在一个阿秒（1as＝10﹣18s）时间内走过的距离约为一个原子的尺寸，则原子的尺寸约为多少？【考点】能量子与量子化现象．【专题】定量思想；推理法；光的波粒二象性和物质波专题；分析综合能力．【答案】（1）该荧光的一个光子的能量为4.5×10﹣19J；（2）原子的尺寸约为3×10﹣10m。【分析】根据ɛ＝hν求解光子能量；根据d＝ct计算原子的尺寸。【解答】解：（1）该荧光的一个光子的能量为ε=（2）光在一个阿秒（1as＝10﹣18s）时间内走过的距离约为一个原子的尺寸，则原子的尺寸约为d＝ct＝3×108×10﹣18m＝3×10﹣10m答：（1）该荧光的一个光子的能量为4.5×10﹣19J；（2）原子的尺寸约为3×10﹣10m。【点评】本题考查能量子的能量公式。简单题。18．（2023秋•天宁区校级月考）如图所示，有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B＝1T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为r＝1m。现于纸面内先后放上圆形线圈A、B、C，圆心均处于O处，线圈A的半径也为r，匝数为10匝；线圈B的半径为2r，匝数为1匝；线圈C的半径为r2，匝数为1匝。π取3.14（1）在磁感应强度B减为B2的过程中，线圈A和线圈B（2）在磁场转过90°角的过程中，线圈C中的磁通量变化了多少？转过180°角呢？【考点】磁通量的计算．【专题】定量思想；推理法；磁场磁场对电流的作用；推理论证能力．【答案】（1）在磁感应强度B减为B2的过程中，线圈A中的磁通量变化1.57Wb，线圈B中的磁通量变化了1.57Wb（2）在磁场转过90°角的过程中，线圈C中的磁通量变化了0.785Wb，转过180°角磁通量变化了1.57Wb。【分析】（1）先计算A和D线圈有磁场穿过的有效面积，再计算磁通量的变化即可；（2）先计算C线圈有磁场穿过的有效面积，再计算磁通量的变化。【解答】解：（1）A、B线圈中的磁通量始终相同，所以它们磁通量的变化量也相同，即ΔΦ=ΔB⋅即磁通量变化量的大小为1.57Wb，方向与原磁通量相反；（2）在磁场转过90°角的过程中，线圈C中的磁通量变化为ΔΦ'即磁通量变化量的大小为0.785Wb，方向与原磁通量相反；在磁场转过180°角的过程中，线圈C中的磁通量变化为ΔΦ″即磁通量变化量的大小为1.57Wb，方向与原磁通量相反。答：（1）在磁感应强度B减为B2的过程中，线圈A中的磁通量变化1.57Wb，线圈B中的磁通量变化了1.57Wb（2）在磁场转过90°角的过程中，线圈C中的磁通量变化了0.785Wb，转过180°角磁通量变化了1.57Wb。【点评】本题考查磁通量和磁通量变化量的计算，比较容易出错，要明确磁通量计算公式Φ＝BS，与线圈匝数无关，另外S是有磁场穿过的有效面积，不一定等于线圈本身的面积，这里要特别注意。19．（2022•天津模拟）如图所示，AB是一根通电导线且绕了一个圈，处于纸面所在的平面上，导线下有一个小磁针，通电时N极指向纸外。试在纸面上画出导线附近M、P、Q处磁感应强度的方向（用“•”或“×”表示），简述判断的理由。【考点】通电直导线周围的磁场．【专题】定性思想；推理法；电磁感应中的力学问题；推理论证能力．【答案】由导线下小磁针，通电时N极指向纸外可知，AB导线中的电流是从B到A，由安培定则可知，M处磁感应强度是由通电直导线产生的，用右手握住直导线，让伸直的拇指指向电流方向，弯曲的四指所指方向就是磁感线环绕方向，即磁感应强度的方向，是垂直纸面向里，是×；P处磁感应强度是由环形电流产生的，让弯曲的四指与环形电流方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线方向，即磁感应强度方向，方向是垂直纸面向里，是×；Q处磁感应强度的方向确定与M处相同，是垂直纸面向里，是×。【分析】根据安培定则，用右手握住直导线，让伸直的拇指指向电流方向，弯曲的四指所指方向就是磁感线环绕方向，即可画出导线附近M、P、Q处磁感应强度的方向。【解答】解：由导线下小磁针，通电时N极指向纸外可知，AB导线中的电流是从B到A，由安培定则可知，M处磁感应强度是由通电直导线产生的，用右手握住直导线，让伸直的拇指指向电流方向，弯曲的四指所指方向就是磁感线环绕方向，即磁感应强度的方向，是垂直纸面向里，是×；P处磁感应强度是由环形电流产生的，让弯曲的四指与环形电流方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线方向，即磁感应强度方向，方向是垂直纸面向里，是×；Q处磁感应强度的方向确定与M处相同，是垂直纸面向里，是×。如图所示。答：由导线下小磁针，通电时N极指向纸外可知，AB导线中的电流是从B到A，由安培定则可知，M处磁感应强度是由通电直导线产生的，用右手握住直导线，让伸直的拇指指向电流方向，弯曲的四指所指方向就是磁感线环绕方向，即磁感应强度的方向，是垂直纸面向里，是×；P处磁感应强度是由环形电流产生的，让弯曲的四指与环形电流方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线方向，即磁感应强度方向，方向是垂直纸面向里，是×；Q处磁感应强度的方向确定与M处相同，是垂直纸面向里，是×。【点评】解决本题的关键是安培定则的使用，一定要明确四指和拇指的方向。属于基础题。20．（2022•天津模拟）如图所示，在磁感应强度为B且范围足够大的匀强磁场中有一个面积为S的线框。线框平面与匀强磁场方向成θ角，则：（1）通过该平面的磁通量为多少？（2）若将线框从水平位置Ⅰ顺时针转到竖直位置Ⅱ，则磁通量变化量为多少？（3）若将线框从水平位置Ⅰ转到水平位置Ⅲ，顺时针旋转和逆时针旋转的磁通量变化量各为多少？【考点】磁通量的概念和计算公式的定性分析．【专题】定量思想；推理法；电磁感应——功能问题；推理论证能力．【答案】（1）通过该平面的磁通量为Φ0＝BSsinθ；（2）磁通量变化量为﹣BS（cosθ+sinθ）；（3）顺时针磁通量变化量为﹣2BSsinθ，逆时针磁通量变化量为﹣2BSsinθ【分析】（1）根据Φ＝BSsinθ，可计算磁通量的大小；（2）根据Φ＝BSsinθ，计算出线框绕轴转到Ⅰ、Ⅱ的磁通量，磁通量的变化量大小等于初末位置磁通量之差；（3）根据Φ＝BSsinθ，可求出从Ⅰ到Ⅲ位置的磁通量，磁通量的变化量大小等于初末位置磁通量之差。【解答】解：规定初状态的磁通量为正（1）根据题意可知，通过该平面的磁通量为Φ0＝BSsinθ（2）根据题意可知，若将线框从水平位置Ⅰ顺时针转到竖直位置Ⅱ，通过该平面的磁通量为Φ1＝﹣BScosθ磁通量变化量为ΔΦ＝Φ1﹣Φ0＝﹣BS（cosθ+sinθ）（3）根据题意可知，将线框从水平位置Ⅰ顺时针旋转到水平位置Ⅲ，通过该平面的磁通量为Φ2＝﹣BSsinθ磁通量变化量为ΔΦ1＝Φ2﹣Φ0＝﹣BSsinθ﹣BSsinθ＝﹣2BSsinθ将线框从水平位置Ⅰ逆时针旋转到水平位置Ⅲ，通过该平面的磁通量为Φ3＝﹣BSsinθ磁通量变化量为ΔΦ2＝Φ3﹣Φ0＝﹣BSsinθ﹣BSsinθ＝﹣2BSsinθ答：（1）通过该平面的磁通量为Φ0＝BSsinθ；（2）磁通量变化量为﹣BS（cosθ+sinθ）；（3）顺时针磁通量变化量为﹣2BSsinθ，逆时针磁通量变化量为﹣2BSsinθ【点评】本题考查匀强磁场中磁通量计算的一般公式Φ＝BSsinθ，属于基础题。

考点卡片1．通电直导线周围的磁场【知识点的认识】几种常见的磁场如下：直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极、非匀强，且距导线越远处磁场越弱与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场，管外为非匀强磁场环形电流的两侧是N极和S极，且离圆环中心越远，磁场越弱安培定则本考点主要针对通电直导线周围的磁场分布【命题方向】如图所示、导绒中通入由A向B的电流时，用轻绳悬挂的小磁针（）A、不动B、N极向纸里，S极向纸外旋转C、向上运动D、N极向纸外，s极向纸里旋转分析：根据安培定则可明确小磁针所在位置的磁场方向，从而确定小磁针的偏转方向。解答：根据安培定则可知，AB上方的磁场向外，则小磁针的N极向纸外，S极向纸里旋转，故D正确，ABC错误。故选：D。点评：本题考查安培定则的内容，对于直导线，用手握住导线，大拇指指向电流方向，四指环绕的方向为磁场的方向。【解题思路点拨】1.电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系可以用安培定则（右手螺旋定则）来判断。各种电流的磁场磁感线判断方法如下：（1）直线电流：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。（2）环形电流：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁场的方向。（3）通电螺线管：右手握住螺线管，让弯曲的四指跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管磁场的方向，或者说拇指所指的就是通电螺线管N极的方向。2.特别提醒（1）磁场是分布在立体空间的，（2）利用安培定则不仅可以判断磁场的方向，还可以根据磁场的方向判断电流的方向。（3）应用安培定则判定直线电流时，四指所指的方向是导线之外磁场的方向；判定环形电流和通电螺线管电流时，拇指的指向是线圈轴线上磁场的方向。（4）环形电流相当于小磁针，通电螺线管相当于条形磁铁，应用安培定则判断时，拇指所指的一端为它的N极。2．环形电流或通电螺线管周围的磁场【知识点的认识】几种常见的磁场如下：直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极、非匀强，且距导线越远处磁场越弱与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场，管外为非匀强磁场环形电流的两侧是N极和S极，且离圆环中心越远，磁场越弱安培定则本考点主要针对环形电流或通电螺线管周围的磁场分布【命题方向】如图所示为一通电螺线管，a、b、c是通电螺线管内、外的三点，下列说法正确的（）A、通电螺线管在c处产生的磁场向右B、通电螺线管在a处产生的磁场向右C、通电螺线管内部的磁场可认为匀强磁场D、a、b、c三点中a点的磁场最强分析：根据安培定则即可判断出通电螺线管产生的磁场的方向．通电螺线管内部的磁场的特点是内部的磁场最强．解答：A、B、根据安培定则右手握住螺线管，四指表示电流的方向，则通电螺线管产生的磁场的方向向右，所以通电螺线管在a处产生的磁场向右，通电螺线管在c处产生的磁场向左。故A错误，B正确；C、通电螺线管内部的磁场可认为匀强磁场。故C正确；D、通电螺线管内部的磁场的特点是内部的磁场最强，所以a、b、c三点中a点的磁场最强。故D正确；故选：BCD。点评：该题考查通电螺线管产生的磁场的方向，根据安培定则即可判定，基础题目．【解题思路点拨】1.电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系可以用安培定则（右手螺旋定则）来判断。各种电流的磁场磁感线判断方法如下：（1）直线电流：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。（2）环形电流：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁场的方向。（3）通电螺线管：右手握住螺线管，让弯曲的四指跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管磁场的方向，或者说拇指所指的就是通电螺线管N极的方向。2.特别提醒（1）磁场是分布在立体空间的，（2）利用安培定则不仅可以判断磁场的方向，还可以根据磁场的方向判断电流的方向。（3）应用安培定则判定直线电流时，四指所指的方向是导线之外磁场的方向；判定环形电流和通电螺线管电流时，拇指的指向是线圈轴线上磁场的方向。（4）环形电流相当于小磁针，通电螺线管相当于条形磁铁，应用安培定则判断时，拇指所指的一端为它的N极。3．安培定则（右手螺旋定则）【知识点的认识】1.安培定则的内容分三种不同情况．（1）直线电流：右手握住导线，伸直的拇指的方向代表电流的方向，那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向．（2）环形电流：右手握住环形导线，弯曲的四指所指的方向就是电流的方向，拇指所指的方向就是环形中心轴线上的磁感线的方向．（3）通电螺线管：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线的方向．2.利用安培定则判断的几种常见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特点无磁极、非匀强，且距导线越远处磁场越弱与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场，管外为非匀强磁场环形电流的两侧是N极和S极，且离圆环中心越远，磁场越弱安培定则本考点主要考查安培定则（右手螺旋定则）的内容。【命题方向】通电螺线管的电流方向跟它的磁感线方向之间的关系，也可用安培定则来判定：握住螺线管，让所指的方向跟一致，则的方向就是.分析：右手螺旋定则判断通电螺线管的电流方向与它的磁感线方向之间的关系：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线的方向．解答：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线的方向．故答案为：右手；弯曲的四指；电流的方向；拇指所指；螺线管内部的磁感线的方向。点评：本题考查右手螺旋定则，关键是理解其内容。属于基础简单题目。【解题思路点拨】1.电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系可以用安培定则（右手螺旋定则）来判断。各种电流的磁场磁感线判断方法如下：（1）直线电流：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。（2）环形电流：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁场的方向。（3）通电螺线管：右手握住螺线管，让弯曲的四指跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管磁场的方向，或者说拇指所指的就是通电螺线管N极的方向。2.特别提醒（1）磁场是分布在立体空间的，（2）利用安培定则不仅可以判断磁场的方向，还可以根据磁场的方向判断电流的方向。（3）应用安培定则判定直线电流时，四指所指的方向是导线之外磁场的方向；判定环形电流和通电螺线管电流时，拇指的指向是线圈轴线上磁场的方向。（4）环形电流相当于小磁针，通电螺线管相当于条形磁铁，应用安培定则判断时，拇指所指的一端为它的N极。4．磁通量的概念和计算公式的定性分析【知识点的认识】一、磁通量1．概念：匀强磁场中磁感应强度和与磁场方向垂直的平面面积S的乘积。即Φ＝BS。2.拓展：磁场与平面不垂直时，这个面在垂直于磁场方向的投影面积S'与磁感应强度的乘积表示磁通量。即Φ＝BSsinθ＝BS'。θ表示面与磁场的夹角。3.单位：韦伯（Wb），1Wb＝1T•m2．4.标矢性：标量，但有正负，正负表示从不同的方向穿过某个平面。5．磁通量的计算公式（1）公式：Φ＝BS．（2）适用条件：①匀强磁场；②S是垂直磁场并在磁场中的有效面积．6.引申：B=Φ7.磁通量的影响因素：根据公式Φ＝BS可知磁通量的大小与磁感应强度和垂直于磁场的面积有关。【命题方向】关于磁通量的概念，以下说法中正确的是（）A、磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的B、磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大C、磁感应强度越大，线圈面积越大，则磁通量也越大D、线圈的磁通量为零，但该处的磁感应强度不一定为零分析：由磁通量公式Φ＝BSsinθ可知，磁通量发生变化，不一定是磁场发生变化引起的．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也不一定越大．磁感应强度越大，线圈面积越大，磁通量也不一定越大．线圈的磁通量为零，但该处的磁感应强度不一定为零．解答：A、由磁通量公式Φ＝BSsinθ可知，可能是由磁感应强度B变化，或由面积S变化，或由角度θ变化引起的。故A错误。B、磁通量大小取决于B、S、θ三个因素，磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也不一定越大。故B错误。C、当线圈与磁场平行时，磁感应强度再大，磁通量为零。则磁感应强度越大，线圈面积越大，磁通量也不一定越大。故C错误。D、磁通量为零，磁感应强度可能为零；也可能线圈与磁场平行时，但磁感应强度不为零。故D正确。故选：D。点评：本题考查磁通量的概念，要抓住两种特殊情况：当线圈与磁场平行时，Φ＝0；当线圈与磁场垂直时，Φ＝BS．【解题方法点拨】对磁通量的理解（1）线圈平面与磁场方向垂直时磁通量最大，线圈转动后穿过线圈的磁感线条数减少，磁通量减小。（2）在匀强磁场中才能应用公式Φ＝BSsinθ（θ表示面与磁场的夹角）计算磁通量。应用公式时还需要明确公式中各物理量的含义5．磁通量的计算【知识点的认识】1.当平面与磁场垂直时，穿过平面的磁通量为：Φ＝BS。2.当平面与磁场不垂直时，S应该为平面与磁感线方向上的投影面积，如下图图中穿过平面的磁通量为Φ＝BScosθ。式中Scosθ即为平面S在垂直于磁场方向上的投影面积，也称为“有效面积”3.磁通量的正、负（1）磁通量是标量，但有正、负，当以磁感线从某一面上穿入时，磁通量为正值，则磁感线从此面穿出时即为负值。（2）若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁通量大小为Φ1，反向通量大小为Φ2，则穿过该平面的合磁通量Φ＝Φ1﹣Φ2。【命题方向】如图所示，在一半径为r的圆形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。现将匝数为n、半径为R（R＞r）的圆形线圈垂直纸面放置，使其轴线经过磁场区域的圆心，则穿过线圈的磁通量为（）A、πBr2B、πBR2C、nπBR2D、nπBr2分析：根据磁通量公式Φ＝BS分析求解；注意S为垂直于磁场方向上的有效面积，磁通量与匝数无关。解答：磁通量与匝数无关，线圈在磁场中的有效面积S＝πr2，根据磁通量的公式Φ＝BS可知，穿过线圈的磁通量Φ＝πBr2，故A正确，BCD错误。故选：A。点评：本题考查了磁通量的定义，解题的关键是明确垂直于磁场方向上的有效面积，根据磁通量公式求解。【解题思路点拨】对磁通量的理解（1）Φ＝B•S的含义：Φ＝BS只适用于磁感应强度B与面积S垂直的情况．当B与S平面间的夹角为θ时，则有Φ＝BSsinθ．可理解为Φ＝BSsinθ，即Φ等于B与S在垂直于B方向上投影面积的乘积．也可理解为Φ＝BsinθS，即Φ等于B在垂直于S方向上的分量与S的乘积．如图（1）所示．（2）面积S的含义：S不一定是某个线圈的真正面积，而是线圈在磁场范围内的面积．如图（2）所示，S应为线圈面积的一半．（3）多匝线圈的磁通量：多匝线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关，因为不论线圈匝数多少，穿过线圈的磁感线条数相同，而磁感线条数可表示磁通量的大小．（4）合磁通量求法：若某个平面内有不同方向和强弱的磁场共同存在，当计算穿过这个面的磁通量时，先规定某个方向的磁通量为正，反方向的磁通量为负，平面内各个方向的磁通量的代数和等于这个平面内的合磁通量．6．计算磁通量的变化量【知识点的认识】磁通量的变化量等于末磁通量减去初磁通量，表达式为ΔΦ＝Φ2﹣Φ1又分几种情况：（1）B变化导致磁通量变化ΔΦ＝B2S﹣B1S＝（B2﹣B1）S＝ΔB•S（2）S变化导致磁通量变化ΔΦ＝BS2﹣BS1＝B（S2﹣S1）＝B•ΔS（3）B和S都变化导致磁通量变化ΔΦ＝B2S2﹣B1S1要注意：B2S2﹣B1S1≠ΔB•ΔS【命题方向】如图所示，一面积为S的长方形线圈abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中，当线圈以ab为轴从图中位置转过60°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量为（）A、BSB、2BSC、BS2D、分析：在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量为Φ＝BS，图中S有磁感线穿过线圈的面积，即为有效面积．当线圈以ab为轴从图中位置转过60°的瞬间，线圈在垂直于磁场方向投影的面积．解答：如图，当长方形线圈abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中时磁通量为Φ1＝B•12S=当线圈以ab为轴从图中位置转过60°的瞬间，线圈在垂直于磁场方向投影的面积为12S则磁通量Φ2=1穿过线圈的磁通量的变化量为Δ∅＝0故选：D。点评：本题考查对于匀强磁场中磁通量的求解能力．对于公式Φ＝BScosα，Scosα为线圈在垂直于磁场方向投影的面积．【解题思路点拨】磁通量的变化磁通量可以用穿过某一面积的磁感线条数来形象地定性描述，也可以用公式Φ＝BSsinθ（θ为B与S面的夹角）进行定量的计算．在分析磁通量是否发生变化时，两种描述是统一的，不能有矛盾的结果出现．例如：（1）线圈的面积发生变化时磁通量是不一定发生变化的，如图，当线圈面积由S1变为S2时，磁通量并没有变化．（2）当磁场范围一定时，线圈面积发生变化，磁通量也可能不变，如图所示，在空间有磁感线穿过线圈S，S外没有磁场，如增大S，则Φ不变．3．磁通量改变的方式：（1）线圈跟磁体之间发生相对运动，这种改变方式是S不变而相当于B发生变化；（2）线圈不动，线圈所围面积也不变，但穿过线圈面积的磁感应强度是时间的函数；（3）线圈所围面积发生变化，线圈中的一部分导体做切割磁感线运动，其实质也是B不变而S增大或减小；（4）线圈所围面积不变，磁感应强度也不变，但二者之间的夹角发生变化，如匀强磁场中转动的矩形线圈就是典型例子．7．洛伦兹力的概念【知识点的认识】1.定义：洛伦兹力是指磁场对运动电荷的作用力。2.特点：（1）洛伦兹力是电荷在磁场中受到的力，但是电荷在磁场中却不一定总是受到洛伦兹力。只有当电荷在磁场中运动，且运动方向不与磁场平行时，才会受到洛伦兹力的作用。（2）洛伦兹力总是垂直于电荷的运动方向和磁场方向。【命题方向】下列说法中正确的有（）A、只要带电粒子在磁场中运动，就会受到洛伦兹力的作用B、带电粒子在空间定向运动，其周围空间一定形成磁场C、带电粒子垂直射入磁场中，必会受到洛伦兹力的作用D、洛伦兹力总是不做功分析：当带电粒子的速度方向与磁场方向不平行时，会受到洛伦兹力，洛伦兹力的方向与速度方向垂直，所以洛伦兹力不做功．解答：A、当带电粒子的速度方向与磁场方向平行，不受洛伦兹力。故A错误。B、带电粒子定向移动，形成电流，电流的周围存在磁场。故B正确。C、带电粒子的速度方向与磁场不平行，会受到洛伦兹力。故C正确。D、洛伦兹力的方向与速度方向垂直，所以洛伦兹力不做功。故D正确。故选：BCD。点评：解决本题的关键知道带电粒子的速度方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力．以及知道电流的周围存在磁场．【解题思路点拨】电荷在磁场中受到洛伦兹力的条件是：（1）电荷要运动；（2）电荷的运动方向与磁场方向不平行。8．感应电流的产生条件【知识点的认识】1.感应电流的产生条件：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。2.一种特殊情况：对于如下图所示，导体棒切割磁场产生感应电流的情况，依然可以认为是CDEF所围的闭合回路的磁通量发生了变化，从而引起感应电流的产生。3.关键词：①闭合回路；②磁通量的变化。4.判断有无感应电流的基本步骤（1）明确所研究的电路是否为闭合电路。（2）分析最初状态穿过电路的磁通量情况。（3）根据相关量变化的情况分析穿过闭合电路的磁通量是否发生变化，常见的情况有以下几种：①磁感应强度B不变，线圈面积S发生变化，例如闭合电路的一部分导体切割磁感线时。②线圈面积S不变，磁感应强度B发生变化，例如线圈与磁体之间发生相对运动时或者磁场是由通电螺线管产生而螺线管中的电流变化时。③磁感应强度B和线圈面积S同时发生变化，此时可由△Φ＝Φ1﹣Φ0。计算并判断磁通量是否发生变化。④线圈面积S不变，磁感应强度B也不变，但二者之间的夹角发生变化，例如线圈在磁场中转动时。【命题方向】关于产生感应电流的条件，下列说法正确的是（）A、只要闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定有感应电流B、只要闭合电路中有磁通量，闭合电路中就有感应电流C、只要导体做切割磁感线运动，就有感应电流产生D、只要穿过闭合电路的磁感线的条数发生变化，闭合电路中就有感应电流分析：产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化，或闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动．根据这个条件进行选择．解：A、闭合电路在磁场中运动，穿过闭合电路的磁通量不一定发生变化，所以闭合电路中不一定有感应电流。故A错误。B、闭合电路中有磁通量，如没有变化，闭合电路中就没有感应电流。故B错误。C、导体做切割磁感线运动，不一定有感应电流产生，只有当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时才有感应电流产生。故C错误。D、穿过闭合电路的磁感线的条数发生变化，磁通量一定发生变化，则闭合电路中就有感应电流。故D正确。故选：D。点评：感应电流产生的条件细分有两点：一是电路要闭合；二是穿过电路的磁通量发生变化，即穿过闭合电路的磁感线的条数发生变化．【解题思路点拨】判断产生感应电流的条件应注意的问题（1）磁通量有变化，但回路没闭合，不产生感应电流。（2）闭合回路切割磁感线，但磁通量没变化，不产生感应电流。（3）初、末位置磁通量相同，但过程中闭合回路磁通量有变化，产生感应电流。（4）线圈有正、反两面，磁感线穿过的方向不同，磁通量不同，产生感应电流。9．楞次定律及其应用【知识点的认识】1.楞次定律的内容：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.适用范围：所有电磁感应现象。3.实质：楞次定律是能量守恒的体现，感应电流的方向是能量守恒定律的必然结果。4.应用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤：①确定研究对象，即明确要判断的是哪个闭合电路中产生的感应电流。②确定研究对象所处的磁场的方向及其分布情况。③确定穿过闭合电路的磁通量的变化情况。④根据楞次定律，判断闭合电路中感应电流的磁场方向。⑤根据安培定则（即右手螺旋定则）判断感应电流的方向。【命题方向】某磁场的磁感线如图所示，有铜线圈自图示A处落到B处，在下落过程中，自上向下看，线圈中感应电流的方向是（）A、始终顺时针B、始终逆时针C、先顺时针再逆时针D、先逆时针再顺时针分析：楞次定律的内容是：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．根据楞次定律判断感应电流的方向．在下落过程中，根据磁场强弱判断穿过线圈的磁通量的变化，再去判断感应电流的方向．解答：在下落过程中，磁感应强度先增大后减小，所以穿过线圈的磁通量先增大后减小，A处落到C处，穿过线圈的磁通量增大，产生感应电流磁场方向向下，所以感应电流的方向为顺时针。C处落到B处，穿过线圈的磁通量减小，产生感应电流磁场方向向上，所以感应电流的方向为逆时针。故选：C。点评：解决本题的关键掌握楞次定律的内容：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．【解题方法点拨】1．楞次定律中“阻碍”的含义。2．楞次定律的推广对楞次定律中“阻碍”含义的推广：感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因。（1）阻碍原磁通量的变化﹣﹣“增反减同”；（2）阻碍相对运动﹣﹣“来拒去留”；（3）使线圈面积有扩大或缩小的趋势﹣﹣“增缩减扩”；（4）阻碍原电流的变化（自感现象）﹣﹣“增反减同”。3．相互联系（1）应用楞次定律，必然要用到安培定则；（2）感应电流受到的安培力，有时可以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，有时可以直接应用楞次定律的推论确定。10．麦克斯韦电磁场理论【知识点的认识】1.麦克思维电磁场理论（1）变化的磁场产生电场。（2）变化的电场产生磁场。2.电磁场变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一的电磁场。3.电磁波如果在空间某区域有周期性变化的电场，就会在周围引起变化的磁场，变化的电场和磁场又会在较远的空间引起新的变化的电场和磁场。这样变化的电场和磁场由近及远地向周围传播，形成了电磁波。【命题方向】下列说法正确的是（）A、稳定的电场产生稳定的磁场B、均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生均匀变化的电场C、变化的电场产生的磁场一定是变化的D、不均匀变化的电场周围空间产生的磁场也是不均匀变化的分析：麦克斯韦提出变化的电场会产生磁场，变化的磁场会产生电场．电磁场由近及远的扰动的传播形成电磁波．解答：A、稳定的电场不会产生磁场，故A错误；B、均匀变化的电场产生恒定的磁场，均匀变化的磁场产生恒定的电场，故B错误；C、变化的电场产生的磁场不一定是变化的，当均匀变化时，则产生恒定的。当非均匀变化时，则产生非均匀变化的。故C错误；D、变化的电场产生的磁场不一定是变化的，当均匀变化时，则产生恒定的。当非均匀变化时，则产生非均匀变化的。故D正确；故选：D。点评：变化的形式有两种：均匀变化与非均匀变化．当均匀变化时，则产生恒定．若非均匀变化，则也会产生非均匀变化．例如电磁场产生的电磁波由近向远传播．【知识点的认识】1.麦克斯韦认为线圈只不过是用来显示电场的存在的，线圈不存在时，变化的磁场同样在周围空间产生电场，即这是一种普遍存在的现象，跟闭合电路是否存在无关。2．麦克斯韦电磁场理论的要点（1）恒定的磁场不会产生电场，同样，恒定的电场也不会产生磁场。（2）均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场，同样，均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场。（3）周期性变化的磁场在周围空间产生同周期变化的电场，同样，周期性变化的电场在周围空间产生同周期变化的磁场。11．电磁波的发现【知识点的认识】1.赫兹的实验（1）赫兹的实验装置（2）试验现象当感应圈的两个金属球间有火花跳过时，导线环上的两个小球间也跳过火花.（3）现象分析：当感应圈使得与它相连的两个金属球间产生电火花时，周围空间出现了迅速变化的电磁场．这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间传播．当电磁波到达导线环时，它在导线环中激发出感应电动势，使得导线环的空隙中也产生了火花.（4）实验结论：赫兹证实了电磁波的存在.2.在以后的一系列实验中，赫兹观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象。他还测得电磁波在真空中的速度等于光速c，证明了电磁波与光的统一性。这样，赫兹证实了麦克斯韦的电磁场理论。人们从赫兹的实验结果中认识到物质存在两种形式，一种是由原子和分子构成的实物，另一种则是以电磁场为代表的场。【命题方向】下列有关电磁波的说法正确的是（）A、伽利略预言了电磁波的存在B、牛顿首先证实了电磁波的存在C、手机利用电磁波传送信号D、电磁波在任何介质中的传播速度均相同分析：电磁波是麦克斯韦预言，而赫兹证实了电磁波，电磁波是由变化电磁场产生的，电磁波有：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线．它们的波长越来越短，频率越来越高．解答：A、麦克斯韦预言了电磁波的存在，故A错误B、赫兹证实了电磁波，故B错误C、C、电磁波可能加载电信号来传播。因此手机利用电磁波来传送信号，故C正确；D、电磁波虽然传播不需要介质，但只有真空中，或空气传播速度才相同。故D错误；故选：C。点评：物理学史也是高考考查的内容之一，对于物理学上，著名的物理学家、经典实验、重要学说要记牢．【解题思路点拨】麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了这一点。12．电磁波的特点和性质（自身属性）【知识点的认识】电磁波的性质：1.在电磁波中，电场强度E和磁感应强度B这两个物理量随时间和空间做周期性变化，电磁波在真空中传播时，它的电场强度E与磁感应强度B互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直。2.电磁波不需要任何介质，在真空中也能传播。3.电磁波在真空中的传播速度等于光速c，由此，麦克斯韦预言了光是电磁波。4.电磁波具有波的共性，满足v＝λf的关系。能发生反射、折射、干涉、衍射、偏振、多普勒效应等现象。5.电磁场的转换就是电场能量和磁场能量的转换，因而电磁波的发射过程就是辐射能量的过程，传播过程就是能量传播的过程。能量是电磁场的物质性最有说服力的证据之一。【命题方向】麦克斯韦从理论上预见了电磁波的存在后，德国物理学家赫兹通过实验证实了他的预言．下列关于电磁波的叙述中，正确的是（）A、电磁波就是电场和磁场B、电磁波的传播也是电磁能的传播C、电磁波的传播需要介质D、电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108m/s分析：电磁波是由变化电磁场产生的，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，逐渐向外传播，形成电磁波．电磁波在真空中传播的速度等于光速，与频率无关．电磁波本身就是一种物质．解答：A、电磁波是变化电磁场产生的，变化的磁场产生变化的电场，变化的电场又产生变化的磁场，逐渐向外传播，形成电磁波，故A错误；B、电磁波的传播，也是电磁能的传播，故B正确；C、电磁波能在真空中传播，而机械波依赖于媒质传播，故C错误；D、电磁波在真空中的传播速度等于真空中的光速，故D错误。故选：B。点评：知道电磁波的产生、传播特点等是解决该题的关键，同时注意这里的变化必须是非均匀变化．【解题思路点拨】1.电磁波在空间的传播不需要介质，电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度c.2.电磁波的电场强度E与磁感应强度B相互垂直.3.电磁波是一种横波。13．电磁波的波长、频率和波速的关系【知识点的认识】电磁波（1）形成：电磁场由近及远地传播形成电磁波．（2）特点①电磁波是横波，在空间传播不需要介质．②真空中电磁波的速度为3.0×108m/s．③电磁波的传播速度v等于波长λ和频率f的乘积，即v＝λf．④不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速度是不同的，频率越高，波速越小．【命题方向】有关在真空中传播的电磁波的说法正确的是（）A．频率越大，传播速度越大B．频率不同，传播速度相同C．频率越大，其波长越大D．频率不同，传播速度也不同【分析】电磁波是由于电流的迅速变化而产生的，对于不同频率的电磁波，在真空中的波速与光速相同，且在真空中最快，由公式v＝λf可知，波长与频率成反比，即频率大的电磁波的波长短．解：电磁波在真空中传播速度是c＝3×108m/s确定不变的，由于c＝fλ，因此波长短的频率高、波长长的频率低．故选：B．【点评】本题考查了电磁波的传播及波速、波长与频率之间的关系，属于基础知识的考查，要记住电磁波的波速一定，电磁波的波长和频率互成反比例关系．【解题思路点拨】1.电磁波的波长、频率与波速之间的关系为：v＝λf，2.电磁波的波长、周期与波速之间的关系为：v=λ14．电磁波谱【知识点的认识】电磁波谱1．电磁波谱：按照电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫做电磁波谱．2．电磁波谱按波长由大到小的排列顺序为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．3．各种电磁波的特性：红外线热效应显著；紫外线化学、生理作用显著并能产生荧光效应；X射线穿透本领很大；γ射线穿透本领更大．【命题方向】电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是（）A．无线电波、红外线、紫外线、γ射线B．红外线、无线电波、γ射线、紫外线C．γ射线、红外线、紫外线、无线电波D．紫外线、无线电波、γ射线、红外线【分析】电磁波谱按照波长从大到小的顺序依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线．解：按照波长从大到小的顺序依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线．故选A．【点评】本题考查电磁波谱的相关知识，多背才能解决此题．【解题方法点拨】电磁波谱分析及电磁波的应用电磁波谱频率/Hz真空中波长/m特性应用递变规律无线电波＜3×1011＞10﹣3波动性强，易发生衍射无线电技术红外线1011～101510﹣3～10﹣7热效应红外遥感可见光101510﹣7引起视觉照明、摄影紫外线1015～101710﹣7～10﹣9化学效应、荧光效应、灭菌消毒医用消毒、防伪X射线1016～101910﹣8～10﹣11贯穿本领强检查、医用透视γ射线＞1019＜10﹣11贯穿本领最强工业探伤、医用治疗15．无线电波的特点和应用【知识点的认识】1.技术上把波长大于1mm（频率低于300GHz）的电磁波称作无线电波，并按波长（频率）划分为若干波段。不同波段的无线电波的传播特点不一样，发射、接收所用的设备和技术也不尽相同，因此各有不同的用途。无线电波的波段划分