2026浙江春季高考物理考试总复习：专题10 磁场 电磁感应 电磁波及能量量子化（知识梳理+考点）（解析版）

专题10磁场电磁感应电磁波及能量量子化（讲义）

目录

第一部分明晰学考要求·精准复习

第二部分基础知识梳理·全面提升

第三部分考点精讲精练·对点突破

考点一：功与功率

考点二：动能与重力势能

考点三：机械能守恒定律

考点四：动能定理、机械能守恒综合问题

1.磁现象和磁场：理解（b）

2.磁感应强度：简单应用（c）

3.几种常见的磁场：理解（b）

4.通电导线在磁场中受到的力：简单应用（c）

5.运动电荷在磁场中受到的力：简单应用（c）

6.带电粒子在匀强磁场中的运动：不要求

知识点一基本概念

一、磁场

1）磁场:磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种物质.永磁体和电流都能在空间产生磁场.变化

的电场也能产生磁场.

2）磁场的基本性质:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用.

3）磁现象的电本质:一切磁现象都可归结为运动电荷（或电流）之间通过磁场而发生的相互作用.

4）磁场的方向:规定在磁场中任一点小磁针N极受力的方向（或者小磁针静止时N极的指向）就是那

一点的磁场方向.

二、磁感线

1）定义：在磁场中人为地画出一系列曲线，曲线的切线方向表示该位置的磁场方向，曲线的疏密能定

性地表示磁场的弱强，这一系列曲线称为磁感线.

2）磁感线是闭合曲线;磁感线不相交：磁铁外部的磁感线，都从磁铁N极出来，进入S极，在内部，

由S极到N极，.

3）几种典型磁场的磁感线的分布:

①条形磁铁和蹄形磁铁的磁场

②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

安培定则

立体图

横截面图

纵截面图

不等距的同心圆。

与条形磁铁的磁场相环形电流的两侧分别是

无磁极、非匀强磁

磁场特点似管内为匀强磁场管极和极且离圆环中

场且距导线越远,,NS,

,外为非匀强磁场心越远磁场越弱

磁场越弱

③地磁场：地球的磁场与条形磁体的磁场相似，其主要特点有三个:

Ⅰ、地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近.

Ⅱ、地磁场B的水平分量（Bx）总是从地球南极指向北极，而竖直

分量（By）则南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下.

Ⅲ、在赤道平面上，距离地球表面相等的各点，磁感强度相等，且

方向水平向北.

④匀强磁场：磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同，磁感线

是疏密程度相同、方向相同的平行直线．

三、磁感应强度

1）定义:磁感应强度是表示磁场强弱的物理量，在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，受到的磁场力F

F

跟电流I和导线长度L的乘积IL（电流元）的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度，定义式B.

IL

单位T，1T=1N/（A·m）.

2）磁感应强度是矢量，磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，即通过该点的磁感线的

切线方向.

3）磁场中某位置的磁感应强度的大小及方向是客观存在的，与放入的电流强度I的大小、导线的长短

L的大小无关，与电流受到的力也无关，即使不放入载流导体，它的磁感应强度也照样存在，因此不能说B

与F成正比，或B与IL成反比.

4）磁感应强度B是矢量，遵守矢量分解合成的平行四边形定则，注意磁感应强度的方向就是该处的磁

场方向，并不是在该处的电流的受力方向.

四、磁场叠加

1.空间中的磁场通常涉及多个磁场的叠加,磁感应强度是矢量,可以通过平行四边形定则进行计算或判断.

通常考题中出现的磁场不是匀强磁场

2.解题思路

①确定磁场场源，如通电导线．

②定位空间中需求解磁场的点，利用安培定则判定各个场源在这一点

产生的磁场的方向．如图所示为M、N在c点产生的磁场BM、BN.

③应用平行四边形定则进行合成，如图中的B为合磁场．

五、磁感应强度B与电场强度E的比较

磁感应强度B电场强度E

物理意义描述磁场强弱的物理量描述电场强弱的物理量

FF

定义式B(I与B垂直)E

ILq

磁感线切线方向,小磁针N极受力方

方向电场线切线方向,正电荷受力方向

向(小磁针静止时N极所指方向)

大小决定因素由磁场决定,与电流元无关由电场决定,与试探电荷无关

合磁感应强度等于各磁场的磁感应合电场强度等于各电场的电场强度

场的叠加

强度的矢量和的矢量和

六、磁通量

1.定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量

2.定义式:ΦBS.

技巧点拨：如果面积S与B不垂直，应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影

面积S′，即ΦBS

3.磁通量是标量，但是有正负。求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数.

任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时，穿过该面的磁通量为正.反

之，磁通量为负.所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和.

4.国际单位:Wb

知识点二电磁感应现象

一、电磁感应现象及感应电流

当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流

的现象叫做电磁感应．产生的电流叫做感应电流.

二、产生感应电流的条件

穿过闭合电路的磁通量发生变化，即ΔΦ0.

【点拨】电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则有感应电流，回路不闭合，则只

有感应电动势而无感应电流.

知识点三电磁波的发现及应用

一、麦克斯韦的电磁场理论

1.变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场.

2.随时间均匀变化的磁场产生稳定电场.随时间不均匀变化的磁场产生变化的电场.随时间均匀变化的电

场产生稳定磁场，随时间不均匀变化的电场产生变化的磁场.

3.变化的电场和变化的磁场总是相互关系着，形成一个不可分割的统一体，这就是电磁场.

二、电磁波

1.周期性变化的电场和磁场总是互相转化，互相激励，交替产生，电磁场由发生区域由近及远地向周围

传播，形成电磁波.

2.电磁波是横波，电磁波的电场、磁场、传播方向两两垂直,如图所示.

3.电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播，在真空中不同频率的电磁波传播速度相同(都等于光速

8

c310m/s)

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．

5.电磁波从一种介质进入另一介质，频率不变、波速和波长均发生变化，电磁波传播速度v等于波长λ

和频率f的乘积，即vλf.

三、电磁波与机械波的比较

名称

电磁波机械波

项目

产生由周期性变化的电场、磁场产生由质点(波源)的振动产生

传播介质不需要介质(在真空中仍可传播)必须有介质(真空中不能传播)

波的种类横波既有横波也有纵波

由介质和频率决定，在真空中等于光速

速度特点仅由介质决定

(c＝3×108m/s)

能量都能携带能量并传播能量

速度公式v＝λf

遵循规律都能发生反射、折射、干涉、衍射等现象

四、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．按波长由长到短排列的电磁波谱为：无线电波、

红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．各种电磁波中，除可见光以外，相邻两个波段间都有重叠。

【点拨】

①各种电磁波的产生机理分别是：无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的；红外线、可

见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的；伦琴射线是原子的内层电子受到激发后产生的；γ

射线是原子核受到激发后产生的。

②红外线、紫外线、X射线的主要性质及其应用举例。

种类产生主要性质应用举例

红外线一切物体都能发出热效应遥感、遥控、加热

紫外线一切高温物体能发出化学效应荧光、杀菌、合成VD2

X射线阴极射线射到固体表面穿透能力强人体透视、金属探伤

③波长不同的电磁波表现出不同的特性,其中波长较长的无线电波和红外线等易发生干涉、明显的衍射

现象,波长较短的紫外线、X射线、γ射线等穿透能力较强.

④电磁波谱中,相邻两波段的电磁波的波长并没有很明显的界线,如紫外线和X射线、X射线和γ射

线都有重叠,但它们产生的机理不同

五、电磁波通信：电磁波具有能量，电磁波是一种物质

六、电磁波通信：通过电磁波来传递信息

知识点四能量量子化

一、能量子

1）热辐射

①定义：周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫热辐射．

②特点：热辐射强度按波长的分布情况随物体温度的不同而有所不同．

2）黑体：能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体．

3）能量子：普朗克认为，当带电微粒辐射或吸收能量时，只能辐射或吸收某个最小能量值ε的整数倍，

这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子．

4）能量子大小：εhν，其中ν是带电微粒吸收或辐射电磁波的频率，h称为普朗克常

3434

量．h6.62610Js(一般取h6.6310Js)．

二、能级

1）能级：原子的能量是量子化的，这些量子化的能量值叫作能级．

练

考点一：磁场电磁感应电磁波及能量量子化

【典型例题1】[2023.1浙江学考]一个矩形闭合导线框在匀强磁场内运动，导线框回路中能产生感应电

流的是（）

ABCD

【答案】C

【解析】保持闭合矩形导线框平面始终与磁感线垂直，闭合矩形导线框在磁场中沿着磁感线运动，磁通

量不变，没有感应电流，故A项错误；保持线框平面始终与磁感线垂直，闭合矩形导线框在磁场中向右

运动，磁通量不变，无感应电流，故B项错误；闭合矩形导线框在磁场中转动，使其磁通量变化，则会

产生感应电流，故C项正确；保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中向左运动，磁通量一直为零，

故磁通量不变，无感应电流，故D项错误。

【典型例题2】[2022.1浙江学考]小明同学研究通电导线周围的磁场。如图所示，水平直导线正下方有

一静止的小磁针，当导线中通有向右的电流I时，可观察到小磁针N极（）

A.转向纸内B.转向纸外C.静止不动D.匀速转动

【答案】A

【解析】根据安培定则可知，通电导线下方小磁针N极垂直纸面转向纸内，故A项正确。

【典型例题3】[2022.1浙江学考]下列说法正确的是（）

甲乙丙丁

A.图甲中“3000F2.7V”的超级电容器最多可以储存8.1C的电荷量

B.图乙中小磁针放在超导环形电流中间，静止时小磁针的指向如图中所示

C.图丙中直导线悬挂在磁铁的两极间，通以如图所示的电流时会受到磁场力

D.图丁中金属矩形线框从匀强磁场中的a位置水平移到b位置，框内会产生感应电流

【答案】C

【解析】根据C=可得，Q=CU=3000×2.7C=8100C，故A项错误；根据安培定则可知，静止时小磁针

�

�

N极指向垂直环形电流所在平面向外，故B项错误；通电导线在磁场中，电流方向与磁场方向不平行，

会受到磁场力的作用，故C项正确；金属矩形线框从匀强磁场中的a位置水平移到b位置，磁通量未发

生变化，因此框内不产生感应电流，故D项错误。

【典型例题4】[2022.1浙江学考]某充气泵的结构如图所示，当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部

的小磁体，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到充气的目的。电磁铁用的铁芯

可分为硬磁性材料和软磁性材料，硬磁性材料在磁场撤去后还会有很强的磁性，而软磁性材料在磁场撤

去后就没有明显的磁性了。为了可以不断充气，下列说法正确的是（）

A.小磁体的下端一定为N极B.小磁体的下端一定为S极

C.充气泵电磁铁的铁芯应该用硬磁性材料D.充气泵电磁铁的铁芯应该用软磁性材料

【答案】D

【解析】由于电磁铁通入电流方向不确定，也不确定对小磁体是吸引还是排斥，因此小磁体的下端可能

为N极也可能为S极，故AB两项错误；根据电磁铁的工作要求，不通电流时，要让铁芯失去磁性，当

通电时，要有磁性，因此铁芯最好用软磁性材料，故C项错误，D项正确。

1．（2024高二上·湖北·学业考试）下图能正确表示条形磁铁或通电直导线周围磁感线分布的是（）

A．B．

C．D．

【答案】A

【详解】AB．条形磁铁外部磁场方向由N极出发指向S极，故A正确，B错误；

C．根据右手螺旋定则可知，图中直线电流产生的磁场方向为逆时针方向，故C错误；

D．根据右手螺旋定则可知，图中直线电流产生的磁场方向为顺时针方向，故D错误。

故选A。

2．（2024高二下·广东·学业考试）如图所示，匀强磁场中有一个闭合矩形导线框，保持线框平面与磁场垂

直，下列过程能使线框中产生感应电流的是（）

A．将线框在磁场内左右移动B．将线框在磁场内上下移动

C．将线框在磁场内前后移动D．将线框从磁场内移出磁场

【答案】D

【详解】A．将线框在磁场内左右移动，穿过线框的磁通量不变，线框中不会产生感应电流，故A错误；

B．将线框在磁场内上下移动，穿过线框的磁通量不变，线框中不会产生感应电流，故B错误；

C．将线框在磁场内前后移动，穿过线框的磁通量不变，线框中不会产生感应电流，故C错误；

D．将线框从磁场内移出磁场，穿过线框的磁通量发生变化，线框中会产生感应电流，故D正确。

故选D。

3．（2023高二上·新疆喀什·学业考试）建立完整的电磁场理论并预言电磁波存在的科学家是（）

A．法拉第B．奥斯特C．赫兹D．麦克斯韦

【答案】D

【详解】建立完整的电磁场理论并预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦。

故选D。

4．（2024高二上·湖北·学业考试）下列说法正确的是（）

A．雷达探测远方物体时，使用的雷达波是一种机械波

B．常用的手持式无接触测温枪工作