2024年1月浙江省高三物理学业水平考试冲A专题训练第10讲 电磁感应与电磁波初步含详解

第10讲电磁感应与电磁波初步

.学习同录

考点一磁场磁感线...........................................................1

考点二磁感应强度磁通量....................................................3

考点三电磁感应现象及应用....................................................5

考点四电磁波的发现及应用....................................................8

考点五能量量子化............................................................10

重点知识

考点一磁场磁感线

一、电和磁的联系

1.磁极：自然界中的磁体总是存在两个磁极。

2.磁极间的作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

3.电流的磁效应

(1)奥斯特实验：通电导线使小磁针偏转。

(2)实验结论：电流可以产生磁场——发现了电流的磁效应。

二、磁场

1.定义：磁体与磁体之间，磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用，都是通过磁场

发生的。

2.基本性质：对放入其中的磁体或电流有力的作用。

三、磁感线

1.磁场的方向规定：小磁针静止时N极所指的方向。

2.磁感线：用来形象地描述磁场的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟这点磁场的方向一致,

3.磁感线的疏密表示磁场的强弱。

四、安培定则

1.直线电流的磁场：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是

磁感线环绕的方向，如图甲所示。

2.环形电流的磁场：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，如图乙所示。

3.通电螺线管的磁场：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟螺线管电流方向一致，拇指所指的方向

就是螺线管轴线上磁场的方向，或拇指指向螺线管的N极，如图丙所示。

五、安培分子电流假说

1.分子电流假说：安培认为，在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流，即分子电流。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。

2.分子电流假说意义：能够解释磁化以及退磁现象，解移磁现象的电本质。

Q考点击破

[例题1]（2021•浙江学业考试）如图所示是通电螺线管的磁感线分布图，下列说法正确的是（）

B.电流越大，内部的磁场越强

C.改变电流方向时磁场方向不变

D.磁场方向与电流方向的关系满足左手定则

[例题2]（2021•吴兴区校级学业考拭）下面所述的几种相互作用中，不是通过磁场而产生的有（）

A.两个静止电荷之间的相互作用

B.两根通电导线之间的相互作用

C.通电导线和磁体之间的相互作用

D.磁体与运动电荷之间的相互作用

[例题3]（2023•浙江模拟）如图所示是一个趣味实验中的“电磁小火车”，“小火车”是两端都吸有强磁铁的

干电池，“轨道”是用裸铜线绕成的螺线管。将干电池与强磁铁组成的“小火车”放入螺线管内，就会沿

螺线管运动。下列关于螺线管电流方向、强磁铁的磁极、“小火车”运动方向符合实际的是（）

考点二磁感应强度磁通量

一、磁感应强度

1.电流元：很短一段通电导线中的电流I与导线长度1的乘积1

2.控制变量法探究影响通电导线受力的因素

如图所示，二块相同的蹄形磁铁，并列放在桌上，直导线所在处的磁场认为是均匀的。

(1)保持长度不变，改变电流大小，观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大小。

(2)保持电流大小不变，改变磁场中导线长度，通过观察直导线摆动角度大小比较磁场力大小。

(3)实验结论：直导线与磁场垂直时，它受力大小既与导线的长度1成正比，又与导线中的电流I成正比。

3.磁感应强度的大小

在磁场中垂直于磁场方向放置的通电导线，所受的磁场力F跟电流I和导线长度I的乘积II的比值叫磁感应

强度。

4.公式:B峙。

5.单位：国际单位是特斯拉，简称特，国际符号是

A-1T1

二、匀强磁场

1.定义：各点的磁感应强度的大小相等、方向相同的磁场。

2.磁感线特点：间隔相等的平行直线。

三、磁通量

1.定义：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①=BS。

2.拓展：磁场B与研究的平面不垂直时，这个面在垂直于磁场B方向的投影面积S，与B的乘积表示磁通

量。

3.单位：国际单位制是韦伯，简称韦，符号是Wb,lWb=l「m2。

4.引曰：B=玄，表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量，因此磁感应强度B乂叫磁通密度。

圜考点击破

[例题4](2022•浙江学业考试)关于磁场的性质，说法正确的是()

A.根据8=5,磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL成反比

B.磁感应强度B是矢量，方向与该处电流元受力的方向相同

C.将一段电流元沿不同路径从磁场中A点移动到B点，该电流元所受安培力做功相同

D.磁场中某点磁感应强度为零，电流在该处一定不受安培力

[例题5]（2021•吴兴区校级学业考式）关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（）

A.磁感线总是从N极出发，止于S极

B.通电导线在某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零

C.磁感应强度为零的区域，在该区域中通过某个面的磁通量一定为零

D.磁场是真实存在的物质，磁感线也是客观存在的，反映磁场的大小和方向

[例题6]（2021•浙江学业考试）条形磁体的磁感线如图所示，两面积相等的线圈与磁场方向垂直放置，则下

列说法正确的是（）

A.图中A、B两处磁场方向相同，但A处磁场要强

B.图中A、B两处磁场方向相同，磁场强度相等

C.图中穿过C处线圈的磁通量比穿过D处的磁通量要大

D.图中穿过C处线圈的磁通量与穿过D处的磁通量相等

考点三电磁感应现象及应用

一、划时代的发现

1.电流的磁效应引起的思考：既然电流能够产生磁场，那么，为什么不能用磁体使导线中产生电流呢？

2.法拉第的探索：经历了长达10年的探索，经历了一次次失败，最终领悟到，“磁生电”是一种在变化、运

动的过程中才能出现的效应。

3.电磁感应：由磁产生电的现象。

4.感应电流：由电磁感应产生的电流。

二、产生感应电流的条件

1.探系感应电流产生的条件

（I）实验装置

（2）实验过程

开关和变阻器的状态线圈B中是否有电流

开关闭合瞬间有

开关断开瞬间有

开关闭合时，滑动变阻器不动无

开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片有

2.产刍感应电流的条件：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。

三、电磁感应现象的应用

1.最旦的发电机：法拉第的圆盘发电机。

2.电厂里的发电机、生产和生活中广泛使用的变压器、电磁炉等都是根据电磁感应制造的。

圉考点击破

[例题7]（2023•浙江学业考试）一不合矩形导线框在匀强磁场中运动，则下列图示中线框中能产生感应电流

[例题8]（2022•浙江学业考试）如选项图所示，A中线圈有一小缺口，B中通电导线位于水平放置的闭合线

圈某一直径的正上方，C、D中匀强磁场区域足够大（viWv2）。其中能产生感应电流的是（）

xxxBx

XXX二X

D.XXXX

[例题9]（2023春•杭州期中）无线充电技术极好的提高了用户体验，当下汽车无线充电也越来越多受到关注。

将受电线圈安装在汽车底盘上，供电线圈安装在地面上，如图所示。当电动汽车行驶到供电线圈装置上,

受电线圈即可“接受”到他电线圈的电流，从而对车载蓄电池进行充电，关于无线充电，下列说法正确的

是（）

A.无线充电技术与电动机的工作原理相同

B.只有将供电线圈接到直流电源上，才能对蓄电池进行充电

C.为保护受电线圈不受损坏，可在车底加装一个金属护板

D.当受电线圈没有对准供也线圈（一者没有完全重合）时，也能进行无线充电

考点四电磁波的发现及应用

一\电磁场

1.变化的磁场产生电场。期性变化的电场

2.变化的电场产生磁场。

3.变化的电场和磁场总是相互联系的，形成•个不可分割的统•

的电磁场。

二、电磁波

1.麦克斯韦的预言

(1)电磁波的预言：变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播形成电磁波。

(2)电磁波可以在真空中传播。

(3)光的电磁理论：光是以波动形式传播的一种电磁振动，电磁波的速度等于光速。

2.赫兹的贡献：赫兹证实了电磁波的存在，证实了麦克斯韦的电磁场理论。

三、电磁波谱

1.电磁波的波速c与波长限频率f的关系：c=M；

2.电磁波在真空中的速度：c=3xl08m/so

3.电磁波谱的概念：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来，形成电磁波谱。

4.电磁波谱组成

可见光

收音机电视红外战理疗仪紫外线消毒灯x射线胶片偷马刀

5.各种电磁波的应用

(I)无线电波中的长波、中波、短波用于广播及其他信号的传播。

(2)微波用于星通信、电视等信号传输.

⑶红外线用来加热理疗。

(4)可见光让我们看见这个世界，也可用于通信。

(5)紫外线可以消毒。

(6)X射线用于诊断病情。

(7>/射线可以摧毁病变的细胞。

四、电磁波的能量

1.电磁波具有能量，电磁波是物质存在的一种形式。

2.微波炉加热食物应用了一种电磁波——微波，食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧，内能增加，温

度升高。

3.光是一种电磁波——传播着的电磁场，光具有能量。

五、电磁波通信

1.电信网、广播电视网和互联网相互渗透、相互兼容，逐步整合成为统一的信息通信网络。

2.以互联网为基础的信息服务都是通过电磁波来传递的。

凰考点击破

[例题10](2021•吴兴区校级学业考拭)2021年7月4日，我们在电视中看到湖南湘潭籍航天员汤洪波走出离

地面高约为400km的中国空间站，标志着我国空间站阶段航天员首次出舱活动取得圆满成功。航天员出

舱的画面是通过电磁波传输到地面接收站，下列关于电磁波的说法不正确的是()

A.生活中用微波炉来加热食物，可见，电磁波具有能量

B.汤洪波出舱活动的画面从空间站传到地面接收站最少需要约0.014s

C.1886年，赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，为无线电技术的发展开拓了道

路

D.英国物理学家麦克斯韦系统总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，在此基础上，他最终

建立了经典电磁场理论

［例题11］（2021•浙江学业考试）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.手机利用电磁波传递信号

D.不同频率的电磁波在真空中的传播速度不同

［例题12］（2023•乐清市校级模拟）如图所示为一种新型的发令枪，由闪光发令元件，模拟枪声电路，同步控制

电路，扬声器及电源等电子元部件组成。发令裁判扣动扳机，发令枪同时发出清晰的激光信号和声音信号，

可以很好取代传统发令枪产生的烟雾污染，由以上信息可以判断（）

A.计时裁判听到枪声后立即按下计时表

B.扬声器的工作原理是将声音信号转换成电信号

C.发令枪产生的光信号和声信号的信息载体都是横波

D.发令枪传递信息的过程也是能量传递的过程

考点五能量量子化

一、热辐射

I.热辐射：一切物体都在辐射电磁波。

2.热辐射规律：温度越高，热辐射中波长较短的成分越强。

3.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。

4.黑体辐射：黑体向外辐射电磁波的现象。

二、能量子

1.普朗克的能量子假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值£的整数倍，这个最小的能量值£

叫作能量子。

2.能量子大小：e=hv。

v是电磁波的频率，h是普朗克常量，h=6.62607015x10-34J-So

3.爱因斯坦光子假设：光是由一个个不可分割的能量子组成，这些能量子叫作光子，光子的能量£=hv。

三、能级

1.定义：原子量子化的能量值。

2.原「处于能级最低的状态时最稳定，由高能级向低能级跃迁时放出光了。

3.原子从高能态向低能态跃迁时放出的光广的能量，等于两个能级之差。

4.原子光谱的谱线是一些分立的亮线。

图13.5-2氮原子光谱

Q考点击破

[例题13]（2022秋•南湖区校级期中）普朗克在1900年提出了量子假说，开创了物理学的新纪元。在下列宏观

概念中，具有量子化特征的是（）

A.人的个数B.物体所受的重力

C.物体的动能D.物体运动的距离

[例题14]（2022春•宁波期末）1900年，德国物理学家普朗克在研究黑体辐射的规律时，发现只有假定电磁波

发射和吸收的能量是一份一份的，计算结果才能和实验结果相符，每一份能量与电磁波的领率呈正比，比

例系数就是普朗克常量h,下列关于普朗克常量单位的表示正确的是（）

A.J/sB.kg*m2/sC.kg*m/s2D.eV

[例题15]（2021•浙江）2020年12月我国科学家在量子计算领域取得了重大成果，构建了一台76个光子100

个模式的量子计算机“九章”，它处理“高斯玻色取样"的速度比目前最快的超级计算机“富岳”快一百

万亿倍。关于量子，下列说法正确的是（）

A,是计算机运算的一种程序

B.表示运算速度的一个单位

C.表示微观世界的不连续性观念

D.类似于质子、中子的微观粒子

再巩固提升

1.（2023春•平阳县校级月考）下列关于电磁波的说法正确的是（）

A.麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波，并用实验证实了电磁波的存在

B.电磁波在真空和介质中的传播速度相同

C.电磁振荡可以产生电磁波，若波源的电磁振荡停止，其发射到空间的电磁波仍可以继续传播

D.常用的遥控器通过发出无线电波来遥控电视机

A.图甲中放在小磁针正上方直导线通图示电流时，N极将垂直纸面向外转动

B.图乙中线圈ABCD沿平行通电直导线的方向移动时，线圈中有感应电流

C.图丙中两个与磁场方向垂直的面积相等的线圈，穿过线圈Si的磁通量大

D.图丁中工人在电焊时，眼睛看到的电焊弧光是紫外线

3.（2023•乐清市校级模拟）中国科学技术大学国家同步辐射实验室是我国首个国家实验室，同步辐射光具

有光谱范围宽（波长涵盖lO^m到10』m之间）、光源亮度高、偏振性好等诸多特点。速度接近光速的

电子在磁场中偏转时，会沿圆弧轨道切线发出电磁辐射，这个现象最初是在同步加速器上观察到的，称为

“同步辐射”，可见光波长范围在400nm到760nm之间；下列说法错误的是（）

A.同步辐射的机理与氢原子发光的机理相同

B.用同步辐射光照射氢原子，可使氢原子电离

C.加速运动的电子在磁场中偏转，会产生感生电场

D.探究微生物结构时，同步辐射光相较可见光有明显优势

4.（2022秋•湖州期中）如图所示，两通电长直导线垂直纸面放置，h=l2,方向相反。在纸面上有0、a、

b、c、d五个点，O、a、b在导线横截面的连线上，c、d在导线横截面连线的垂直平分线上，其中O点离

两导线的距离相等，c、d点关于。点对称，a、b点也关于。点对称，则下列说法正确的是（）

A.O点的磁感应强度的大小为零

B.a点与b点的磁感应强度大小相等、方向相同

C.c点与d点的磁感应强度大小相等、方向相反

D.a点的磁感应强度一定大于。点的磁感应强度

5.（2022秋•浙江期中）在同一平面内有互相绝缘的三根无限长直导线ab、cd、ef围成一个等边三角形，三

根导线通过的电流大小相等，方向如图所示。O点为等边三角形的中心，M、N两点分别为O点关于导线

ab、cd的对称点。已知。点的磁感应强度大小为Bi,M点的磁感应强度大小为B2,则下列选项正确的是

A.Bi大于B2

B.M点磁场方向垂直纸面向内

C.N点磁感应强度与O点大小相同

D.若仅撤去导线ef,则M点的磁感应强度大小为名+孕

6.（2022春•丽水期末）如图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。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。下列

说法正确的是（）

小磁铁弹性金属片固定端

A.电磁铁的工作原理是电磁感应

B.工作时AB接线柱应接入恒定电流

C.电磁铁用的铁芯应选用易磁化和退磁的软磁性材料

D.当电流从A接线柱流入时，发现吸引小磁体向下运动，贝！小磁体的下端为S极

7.（2022秋•浙江月考）某地理老师给同学们展示了一种磁悬浮地球仪，底座通电时球体会悬浮起来（图甲）。

它的内部原理是如图乙所示，底座里面有线圈，球体是磁铁，球体的顶端是S极，底部是N极，底座通

电时能让球体悬浮起来。则下列叙述中正确的是（）

A.地球仪底座对桌面的压力大小等于底座受到的重力

B.球体能够悬浮是利用了电磁感应原理

C.电路中的a端点须连接直流电源的负极

D.若增加线圈的电流，则球体重新静止时受到的斥力将变大

8.（2022秋•北仑区校级期中）如图所示的通电螺线管右侧放了一个可自由转动的小磁针，下列说法正确的

是（）

A.小磁针左端为N极

B.通电螺线管的左端为N极

C.将电源正负极对调后螺线管南北极也对调

D.在螺线管所在电路中串联一个电阻后螺线管的磁性增强

9.（2022秋•湖州期中）下列说法正确的是（）

A.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布仅与它的温度有关

B.爱因斯坦首次提出能量量子化假说

C.原子是不稳定的，会自发地向能量较高的能级跃迁，放出光子

D.安培提出了分子电流假说并论证了为什么会出现分子电流

10.（2022秋•浙江期中）地球是一个巨大的磁体，绍兴地区地表附近的磁感应强度大约为5X10在该地

区下列说法正确的是（）

A.指南针静止时N极指向地理南极

B.在地面上放置一个小磁针，小磁针静止时S极所指的方向即为该处磁场方向

C.地面上水平放置边长为20cm的正方形线框的磁通量为2X10-5Wb

D.在地面上放置一根通电导线，该导线可能受到地磁场对其力的作用

11.（2022春•绍兴期末）如图所示，电吉他中拾音器的线圈绕在磁体匕工作时.，拨动被磁体磁化的金属琴

弦，线圈就能将振动产生的信号转换为电信号并传送到音箱发出声音，则（）

A.琴弦振动时，琴弦会受到安培力作用

B.琴弦振动时，穿过线圈的磁通量将发生变化

C.琴弦振动时，是琴弦切割磁感线，故琴弦中会产生感应电流

D.若用软铁芯替代磁铁，拾音器依然可以正常工作

第10讲电磁感应与电磁波初步

.学习同录

考点一磁场磁感线...........................................................1

考点二磁感应强度磁通量....................................................3

考点三电磁感应现象及应用....................................................5

考点四电磁波的发现及应用.....................................................8

考点五能量量子化............................................................10

重点知识

考点一磁场磁感线

一、电和磁的联系

1.磁极：自然界中的磁体总是存在两个磁极。

2.磁极间的作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

3.电流的磁效应

(1)奥斯特实验：通电导线使小磁针偏转。

(2)实验结论：电流可以产生磁场——发现了电流的磁效应。

二、磁场

1.定义：磁体与磁体之间，磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用，都是通过磁场

发生的。

2.基石性质：对放入其中的磁体或电流有力的作用。

三、磁感线

1.磁场的方向规定：小磁针静止时N极所指的方向。

2.磁感线：用来形象地描述磁场的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟这点磁场的方向一致，

3.磁感线的疏密表示磁场的强弱。

四、安培定则

1.直线电流的磁场：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是

磁感线环绕的方向，如图甲所示。

2.环形电流的磁场：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，如图乙所示。

3.通电螺线管的磁场：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟螺线管电流方向一致，拇指所指的方向

就是螺线管轴线上磁场的方向，或拇指指向螺线管的N极，如医丙所示。

五、安培分子电流假说

1.分子电流假说：安培认为，在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流，即分子电流。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。

2.分子电流假说意义：能够解释磁化以及退磁现象，解移磁现象的电本质。

J考点击破

[例题16]（2021•浙江学业考试）如图所示是通电螺线管的磁感线分布图，下列说法正确的是（）

A.管内外磁场都是匀强磁场

B.电流越大，内部的磁场越强

C.改变电流方向时磁场方向不变

D.磁场方向与电流方向的关系满足左手定则

【解答】解：A、磁感线的疏密表示磁感应强度的强弱，根据通电螺线管的磁感线分布图可知，管内外磁

感线的疏密不同，所以管内外磁场不是勾强磁场，故A错误；

B、通电螺线管内磁感应强度的大小随电流的增大而增大，所以电流越大，内部的磁场越强，故B正确；

C、根据安培定则可知，改变电沈方向时磁场方向改变，故C错误；

D、磁场方向与电流方向的关系满足安培定则，故D错误。

故选：Bo

[例题17]（2021•吴兴区校级学业考试）下面所述的几种相互作用中，不是通过磁场而产生的有（）

A.两个静止电荷之间的相互作用

B.两根通电导线之间的相互作用

C.通电导线和磁体之间的相互作用

D.磁体与运动电荷之间的相互作用

【解答】解：A、两个静止电荷之间的相互作用是靠电场产生的，不是通过磁场而产生的，故A正确；

B、通电导线周围存在磁场，磁场对通电导线有力的作用，知两根通电导线之间的相互作用是通过磁场而

产生的，故B错误；

C、磁场对通电导线有力的作用，所以通电导线和磁体之间的相互作用是通过磁场而产生的，故C错误；

D、磁体周围存在磁场，而运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用，故磁体与运动电荷之间的相互作用是

通过磁场而产生的，故D错误。

故选：Ao

[例题18]（2023•浙江模拟）如图所示是一个趣味实验中的“电磁小火车”，“小火车”是两端都吸有强磁铁的

干电池，“轨道”是用裸铜线绕成的螺线管。将干电池与强磁铁组成的“小火车”放入螺线管内，就会沿

螺线管运动。下列关于螺线管电流方向、强磁铁的磁极、“小火车”运动方向符合实际的是（）

【解答】解：AB、根据安培定则可知，螺线管（有电流的中间一部分）内部的磁场的方向向右，或者螺

线管（有电流的中间一部分）的右端为N极。因为小火车是放在螺线管里面的，小火车左侧磁铁的S极

被螺线管左侧磁极S排斥，而小火车右侧磁铁S极要受到右侧N极的吸引，方向沿螺线管内部磁感线方

向，最终小火车两侧磁铁所受总合力向左；小火车运动向左运动，故A正确，B错误；

C、根据安培定则可知，螺线管产生的磁场的方向向右；因为小火车是放在螺线管里面的，小火车左侧磁

铁的N被螺线管左侧磁极S吸引（参考小磁针），而小火车右侧磁铁S极要受到右侧N极的吸引力，方

向沿螺线管内部磁感线方向，最终小火车两侧磁铁所受总合力为零；小火车处于静止状态，故C错误；

D、电流从电源的正极流出，而该选项螺线管中电流的方向标反，故D错误。

故选：A«

考点二磁感应强度磁通量

一、磁感应强度

1.电流元：很短一段通电导线中的电流I与导线长度I的乘积II。

2.控制变量法探究影响通电导线受力的因素

如图所示，三块相同的蹄形磁铁，并列放在桌上，直导线所在处的磁场认为是均匀的。

(1)保持长度不变，改变电流大小，观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大小。

(2)保持电流大小不变，改变磁场中导线长度，通过观察直导线摆动角度大小比较磁场力大小。

(3)实验结论：宜导线与磁场垂宜时，它受力大小既与导线的长度1成正比，又与导线中的电流I成正比。

3.磁感应强度的大小

在磁场中垂直于磁场方向放置的通电导线，所受的磁场力F跟电流I和导线长度1的乘积II的比值叫磁感应

强度。

F

4.公式：B=yjo

5.单位：国际单位是特斯拉，简称特，国际符号是11丁=1白。

ATM

二、匀强磁场

1.定义：各点的磁感应强度的大小相等、方向相同的磁场。

2.磁感线特点：间隔相等的平行直线。

三、磁通量

1.定义：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①=BS。

2.拓展：磁场B与研究的平面不垂直时，这个面在垂直于磁场B方向的投影面积S，与B的乘积表示磁通

量。

3.单位：国际单位制是韦伯，简称韦，符号是Wb,lWb=l=m2。

4.引H：B=1,表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量，因此磁感应强度B又叫磁通密度。

圈考点击破

[例题19](2022•浙江学业考试)关于磁场的性质，说法正确的是()

A.根据8二三，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL成反比

B.磁感应强度B是矢量，方向与该处电流元受力的方向相同

C.将一段电流元沿不同路径从磁场中A点移动到B点，该电流元所受安培力做功相同

D.磁场中某点磁感应强度为零，电流在该处一定不受安培力

【解答】解：A、根据：B=《•是磁感应强度的定义式，采用的是比值法定义，B与F、IL无关，不能说B

1L/

与F成正比，与IL成反比，故A错误；

B、磁感应强度B是矢量，根据左手定则，可知B的方向与该处电流元受力的方向是垂直关系，故B错

误；

C、将一段电流元沿不同路径从磁场中A点移动到B点，该电流元所受安培力做功不一定用同，与运动轨

迹有关，故C错误：

D、磁场中某点磁感应强度为零，根据公式F=BILsina,可知电流在该处一定不受安培力，故D正确。

故选：D。

[例题20]（2021•吴兴区校级学业考拭）关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（）

A.磁感线总是从N极出发，止于S极

B.通电导线在某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零

C.磁感应强度为零的区域，在该区域中通过某个面的磁通量一定为零

D.磁场是真实存在的物质，磁感线也是客观存在的，反映磁场的大小和方向

【解答】解：A、磁感线是闭合曲线，在磁铁的外部磁感线从N极出发进入S极，在磁铁的内部，从S极

指向N极；故A错误。

B、由于通电导线与磁场平行时不受磁场力，所以通电导线在某处不受磁场力的作用，该处的磁感应强度

不一定为零，也可能由于导线与磁场平行。故B错误。

C、根据磁通量与磁感应强度的美系：（P=BScos0可知，在磁感应强度为零的区域，在该区域中通过某个

面的磁通量一定为零，故C正确。

D、磁场是真实存在的物质，磁感线是人们为形象描述磁场的特点而设想的，它反映磁场的大小和方向，

但不是真实存在的。故D错误。

故选：Co

[例题21]（2021•浙江学业考试）条形磁体的磁感线如图所示，两面积相等的线圈与磁场方向垂直放置，则下

列说法正确的是（）

A.图中A、B两处磁场方向相同，但A处磁场要强

B.图中A、B两处磁场方向相同，磁场强度相等

C.图中穿过C处线圈的磁通量比穿过D处的磁通量要大

D.图中穿过C处线圈的磁通量与穿过D处的磁通量相等

【解答】解：AB、磁感线越密集，表示磁场越强，磁感线上某点切线代表磁场方向，故A正确、B错

误；

CD、两线圈平面均垂直于磁场，面积相等前提下，穿过其磁感线的根数越多，代表磁通量越大，即穿过

D处线圈的磁通量要大，故CD错误。

故选：Ao

考点三电磁感应现象及应用

一、划时代的发现

1.电流的磁效应引起的思考：既然电流能够产生磁场，那么，为什么不能用磁体使导线中产生电流呢？

2.法拉第的探索：经历了长达10年的探索，经历了一次次失败，最终领悟到，“磁生电”是一种在变化、运

动的过程中才能出现的效应。

3.电磁感应：由磁产生电的现象。

4.感应电流：由电磁感应产生的电流。

二、产生感应电流的条件

1.探索感应电流产生的条件

(I)实验装置

（2）实验过程

开关和变阻器的状态线圈B中是否有电流

开关闭合瞬间有

开关断开瞬间有

开关闭合时，滑动变阻器不动无

开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片有

2.产生感应电流的条件：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。

三、电磁感应现象的应用

1.最旦的发电机：法拉第的圆盘发电机。

2.电厂里的发电机、生产和生活中广泛使用的变压器、电磁炉等都是根据电磁感应制造的。

国考点击破

[例题22]（2023•浙江学业考试）一闭合矩形导线框在匀强磁场中运动，则下列图示中线框中能产生感应电流

【解答】解：A、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错误；

B、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

R错误：

C、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正确；

D、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•直为零，故磁通量不变，无感应

电流，故D错误；

故选：Co

[例题23]（2022•浙江学业考试）如选项图所示，A中线圈有一小缺口，B中通电导线位于水平放置的闭合线

圈某一直径的正上方，C、D中匀强磁场区域足够大（VI¥V2）。其中能产生感应电流的是（)

xxxBx

XxxXx

XXXX

【解答】解：A、由于圆环不闭合，即使磁通量增加，也不产生感应电流，故A错误；

B、穿过圆环的磁通量完全抵消，磁通量为零，保持不变，根据楞次定律可知，圆环中不产生感应电流，

故B错误；

C、两导线棒W#V2，由图知，闭合回路的面积变化，磁通量变化，根据楞次定律可知，回路中产生感应

电流，故C正确；

D、线框垂直于磁感线运动，穿过线框的磁通量没有变化，因此不会产生感应电流，故D错误；

故选；Co

[例题24]（2023春•杭州期中）无线充电技术极好的提高了用户体验，当下汽车无线充电也越来越多受到关注。

将受电线圈安装在汽车底盘上，供电线圈安装在地面上，如图所示。当电动汽车行驶到供电线圈装置上,

受电线圈即可“接受”到他电线圈的电流，从而对车载蓄电池进行充电，关于无线充电，下列说法正确的

是（）

A.无线充电技术与电动机的工作原理相同

B,只有将供电线圈接到直流电源上，才能对蓄电池进行充电

C.为保护受电线圈不受损坏，可在车底加装一个金属护板

D.当受电线圈没有对准供电线圈(二者没有完全重合)时，也能进行无线充电

【解答】解：A.无线充电技术与变压器的工作原理相同，都是电磁感应原理，故A错误；

B.只有将供电线圈接到交流电源上，才能对蓄电池进行充电，并不是将供电线圈接到直流电源，故B错

误；

C.如果在车底加装一个金属护板，金属护板会产生涡流，这样会损耗能量，同时屏蔽电磁场，从而使受

电线圈无法产生感应电流，故c错误；

D.受电线圈没有对准供电线圈时，即二者没有完全重合时，这样也可以发生电磁感应现象，即也可以进

行无线充电，故D正确。

故选：Do

考点四电磁波的发现及应用

一、电磁场

1.变化的磁场产生电场。同剜性变化的电场

2.变化的电场产生磁场。

3.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。

二、电磁波

1.麦克斯韦的预言

(1)电磁波的预言：变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播形成电磁波。

(2)电磁波可以在真空中传播。

(3)光的电磁理论：光是以波动形式传播的一种电磁振动，电磁波的速度等于光速。

2.赫兹的贡献：赫兹证实了电磁波的存在，证实了麦克斯韦的电磁场埋论。

三、电磁波谱

1.电磁波的波速c与波长入、频率f的关系：c=If°

2.电磁波在真空中的速度：c=3xl08m/So

3.电磁波谱的概念：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来，形成电磁波谱。

4.电磁波谱组成

丫射战

IO'11

收音机电视红外线理疗仪紫外线消毒灯X射线胶片伽马刀

5.各种电磁波的应用

(1)无线电波中的长波、中波、短波用于广播及其他信号的传播。

⑵微波用于卫星通信、电视等信号传输。

(3)红外线用来加热理疗。

(4)可见光让我们看见这个世界，也可用于通信。

(5)紫外线可以消毒。

(6)X射线用于诊断病情。

(7)Y射线可以摧毁病变的细胞。

四、电磁波的能量

1.电磁波具有能量，电磁波是物质存在的一种形式。

2.微波炉加热食物应用了一种电磁波——微波，食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧，内能增加，温

度升高。

3.光是一种电磁波传播者的电磁场，光具有能量。

五、电磁波通信

1.电信网、广播电视网和互联网相互渗透、相互兼容，逐步整合成为统一的信息通信网络。

2.以互联网为基础的信息服务都是通过电磁波来传递的。

寓考点击破

[例题25](2021•吴兴区校级学业考江)2021年7月4日，我们在电视中看到湖南湘潭籍航天员汤洪波走出离

地面高约为400km的中国空间站，标志着我国空间站阶段航天员首次出舱活动取得圆满成功。航天员出

舱的画面是通过电磁波传输到地面接收站，下列关于电磁波的说法不正确的是()

A.生活中用微波炉来加热食物，可见，电磁波具有能量

B.汤洪波出舱活动的画面从空间站传到地面接收站最少需要约0.014s

C.1886年，赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，为无线电技术的发展开拓了道

路

D.英国物理学家麦克斯韦系统总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，在此基础上，他最终

建立了经典电磁场理论

【解答】解：A、电磁波具有能量，食物中的水分子受到微波的激发后，振动剧烈，使食物的温度升高，

这就是微波炉加热食物的原理，故A正确；

B,电磁波在真空中或空气中传播的速度v=3.0Xl()8m/s,空间站到地球表面的距离s=4X电磁波

从空间站传播到地面的时间为：1=W=3；S-().00I3S,故B错误；

v3xl08

C、麦克斯韦预言了电磁场理论，1886年，赫兹通过实验捕捉到电磁波，从而证明了电磁波的存在，故C

正确；

D、英国物理学家麦克斯韦系统总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，建立了经典电磁场理

论，即麦克斯韦电磁场理论，故D正确。

本题选择不正确的,

故选：Bo

[例题26]（2021•浙江学业考试）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.手机利用电磁波传递信号

D.不同频率的电磁波在真空中的传播速度不同

【解答】解：A.麦克斯首先从理论上预言了电磁波的存在，故A错误；

B.赫兹首先通过实验证明了电磁波的存在，故B错误；

C.根据电磁波的传播特点，可知手机利用电磁波传递信号，故C正确；

D.不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同，都等于真空中的光速，故D错误。

故选：Co

[例题27]（2023•乐清市校级模拟）如图所示为一种新型的发令枪，由闪光发令元件，模拟枪声电路，同步控制

电路，扬声器及电源等电子元部件组成。发令裁判扣动扳机，发令枪同时发出清晰的激光信号和声音信号，

可以很好取代传统发令枪产生的烟雾污染，由以上信息可以判断（）

A.计时裁判听到枪声后立即按下计时表

B.扬声器的工作原理是将声音信号转换成电信号

C.发令枪产生的光信号和声信号的信息载体都是横波

D.发令枪传递信息的过程也是能量传递的过程

【解答】解：A.声音的传播速度小，从发令枪响到听到声音需要一定的时间，所以计时裁判应看到激光

信号立即按下计时表，故A错误；

B.扬声器是把电信号转化为声信号的装置，通电线圈与永磁体相互作用是利用通电导体在磁场中受安培

力的原理制成的，所以扬声器的工作原理是将电信号转换成声音信号，故B错误；

C.发令枪产生的光信号的信息载体是横波，发令枪产生的声信号的信息载体是纵波，故C错误；

D.发令枪发出声音信号，空气的振动传播了能量，引起耳膜的振动，所以发令枪传递信息的过程也是能

量传递的过程，故D正确。

故选：D。

考点五能量量子化

一、热辐射

1.热辐射：一切物体都在辐射电磁波。

2.热辐射规律：温度越高，热辐射中波长较短的成分越强。

3.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。

4.黑体辐射：黑体向外辐射电磁波的现象。

二、能量子

1.普朗克的能量子假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值£的整数倍，这个最小的能量值£

叫作能量子。

=

2.能量子大小：€hv0

v是电磁波的频率，h是普朗克常量，h=6.62607015x10—34J.s。

3.爱因斯坦光子假设：光是由一个个不可分割的能量子组成，这些能量子叫作光子，光子的能量£=hv。

三、能级

1.定义：原子量子化的能量值。

2.原于处于能级最低的状态时最稳定，由高能级向低能级跃迁时放出光子。

3.原子从高能态向低能态跃迁时放出的光子的能量，等于两个能级之差。

4.原子光谱的谱线是一些分立的亮线。

图13.5-2氨原子光谱

考点击破

[例题28]（2022秋•南湖区校级期中）普朗克在1900年提出了量子假说，开创了物理学的新纪元。在下列宏观

概念中，具有量子化特征的是（）

A.人的个数B.物体所受的重力

C.物体的动能D.物体运动的距离

【解答】解：依据普朗克量子化观点，能量是不连续的，是一份一份地进行变化：

A、人的个数是属于“不连续的，一份一份”的，故A正确；

BCD、物体的重力、动能以及物体之间的距离都是连续变化的，不具有量子化特征，故BCD错误。

故选：Ao

[例题29]（2022春•宁波期末）1900年，德国物理学家普朗克在研究黑体辐射的规律时，发现只有假定电磁波

发射和吸收的能量是一份一份的，计算结果才能和实验结果相符，每一份能量与电磁波的领率呈正比，比

例系数就是普朗克常量h,下列关于普朗克常量单位的表示正确的是（）

A.J/sB.kgem2/sC.kg*m/s2D.eV

【解答】解：由光子能量E=hv=h*可得：h=ET,所以h的单位为：lJ・s=lN・m・s=lkg・m・s-2+m・s=

Ikg+m%.故B正确，ACD错误。

故选：Bo

[例题30]（2021•浙江）2020年12月我国科学家在量子计算领域取得了重大成果，构建了一台76个光子100

个模式的量子计算机“九章”，它处理“高斯玻色取样”的速度比目前最快的超级计算机“富岳”快一百

万亿倍。关于量子，下列说法正确的是（）

A.是计算机运算的一种程序

B.表示运算速度的一个单位

C.表示微观世界的不连续性观念

D.类似于质子、中子的微观粒子

【解答】解：A、量子不是计算机的程序，量子是不可分割的最小的单元，故A错误；

B、量子最早由普朗克于1900年提出，普朗克假设物体发射出电磁辐射能量是一份一份的，其中每一份被

他称作能量子，电磁辐射能量是其整数倍，所以量子是表示能量的单元，而非运算速度的单位，故B错

误；

C、量子是不可分割的最小的单元，表示微观世界的不连续性，即通常所说的“量子化”，故C正确；

D、量子不是实物粒子，不是像质子、中子那样的微观粒子，故D错误。

故选：Co

再巩固提升

12.（2023春•平阳县校级月考）下列关于电磁波的说法正确的是（）

A.麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波，并用实验证实了电磁波的存在

B.电磁波在真空和介质中的传播速度相同

C.电磁振荡可以产生电磁波，若波源的电磁振荡停止，其发射到空间的电磁波仍可以继续传播

D.常用的遥控器通过发出无线电波来遥控电视机

【解答】解：A.麦克斯韦从理论上预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故A错误；

B.电磁波的传播速度与介质有关，在真空中电磁波的传播速度是最大的，电磁波在真空中的传播速度大

于在介质中的传播速度，故B错误；

C.电磁振荡可以产生电磁波，若波源的电磁振荡停止，其发射到空间的电磁波仍可以继续传播，故C正

确；

D.常用的遥控器通过发出红外线来遥控电视机，故D错误。

故选：Co

13.（2023春•浙江期中）下列说法正确的是（）

甲乙丙T

A.图甲中放在小磁针正上方直导线通图示电流时，N极将垂直纸面向外转动

B.图乙中线圈ABCD沿平行通电直导线的方向移动时，线悭中有感应电流

C.图丙中两个与磁场方向垂直的面积相等的线圈，穿过线圈Si的磁通量大

D.图丁中工人在电焊时，眼睛看到的电焊弧光是紫外线

【解答】解：A、小磁针静止时，N极所指的方向为该位置磁感应强度的方向。图中小磁管所在位置磁场

的方向垂直于纸面向里，所以小磁针N极垂直平面向里转动，故A错误，

B、线圈ABCD沿平行通电导线方向移动时，线圈中的磁通量没有发生变化，所以线圈中没有感应电流，

故B错误；

C、从图中可以看出穿过线圈si的磁感线条数大于穿过线圈S2的磁感线的条数，所以穿过线圈的磁通量

大，故C正确；

D、紫外线为非可见光，故D错误。

故选：Co

14.（2023•乐清市校级模拟）中国科学技术大学国家同步辐射实验室是我国首个国家实验室，同步辐射光具

有光谱范围宽（波长涵盖lOfn到io"m之间）、光源亮度高、偏振性好等诸多特点。速度接近光速的

电子在磁场中偏转时，会沿圆弧轨道切线发出电磁辐射，这个现象最初是在同步加速器上观察到的，称为

“同步辐射”，可见光波长范闱在400nm到760nm之间；下列说法错误的是（）

A.同步辐射的机理与氢原子发光的机理相同

B.用同步辐射光照射氢原子，可使氢原子电离

C.加速运动的电子在磁场中偏转，会产生感生电场

D.探究微生物结构时，同步辐射光相较可见光有明显优势

【解答】解：A.由题意，速度接近光速的电子在磁场中偏转时，会沿圆弧轨道切线发出电磁辐射，这是

“同步辐射”。处于激发态的原子是不稳定的，会自发地向能量较低的能级跃迁，放出光子，这是原子发

光的机理，二者发光的机理不同e故A错误；

B.使基态的氢原子电离需要的能量是13.6eV,根据E=可得同步辐射光的能量范围为（10%V~

10-seV）,用同步辐射光照射氢原子，当同步辐射光的能量大于13.6eV,可使氢原子电离。故B正确；

C.根据麦克斯韦电磁场理论，加速运动的电子在磁场中偏转，会产生电流强度逐渐增大的环形电流，环

形电流激发的磁场逐渐增强，在周围会产生感生电场。故C正确；

D.同步辐射光的光谱范围包括了可.见光的波长范围，同时还包括一些波长更长的波，结合发生明显衍射

的条件可知，探究微生物结构时，同步辐射光相较可见光更容易发生衍射，有明显优势。故D正确。

本题选错误的，

故选：Ao

15.（2022秋•湖州期中）如图所示，两通电长直导线垂直纸面放置，h=k,方向相反。在纸面上有0、a、

b、c、d五个点，O、a、b在导线横截面的连线上，c、d在导线横截面连线的垂直平分线上，其中O点离

两导线的距离相等，c、d点关于。点对称，a、b点也关于。点对称，则下列说法正确的是（）

c

Ak

一丁

d

A.O点的磁感应强度的大小为零

B.a点与b点的磁感应强度大小相等、方向相同

C.c点与d点的磁感应强度大小相等、方向相反

D.a点的磁感应强度一定大于0点的磁感应强度

【解答】解：A、根据安培定则，左、右导线在O点