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專題15 電磁感應與電磁波初步
目錄
01、TOC \o "1-2" \h \u HYPERLINK \l _Toc17099 知識精講 1
02、 HYPERLINK \l _Toc13874 題型過關 6
HYPERLINK \l _Toc19966 題型一 電和磁的聯系　磁場 6
HYPERLINK \l _Toc12308 題型二 磁感線 7
HYPERLINK \l _Toc31429 題型三 安培定則 9
HYPERLINK \l _Toc18820 題型四 磁感應強度 10
題型五 勻強磁場 11
題型六 磁通量及其變化 13
題型七 電磁感應 14
題型八 電磁場與電磁波 15
HYPERLINK \l _Toc18820 題型九 電磁波譜與電磁波的能量 17
03、 HYPERLINK \l _Toc3011 實戰訓練 19
知識點一 電和磁的聯系　磁場
1．磁體間的相互作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引．
2．奧斯特實驗：把導線放置在指南針的上方，通電時磁針發生了轉動．
實驗意義：奧斯特實驗發現了電流的磁效應，即電流可以產生磁場，首次揭示了電與磁的聯系．
3．磁場：磁體與磁體之間、磁體與通電導體之間，以及通電導體與通電導體之間的相互作用，是通過磁場發生的，磁場是磁體或電流周圍一種看不見、摸不著的特殊物質．
(1)磁場的客觀性：磁場與電場一樣，也是一種物質，是一種看不見而又客觀存在的特殊物質．存在于磁體、通電導線、運動電荷、變化電場、地球的周圍．
(2)磁場的基本性質：對放入其中的磁極、電流、運動的電荷有力的作用，而且磁體與磁體、磁體與電流、電流與電流間的相互作用都是通過磁場發生的．
知識點二 磁感線
1．磁場的方向：物理學規定，在磁場中的某一點，小磁針靜止時N極所指方向就是這一點的磁場方向．
2．磁感線
(1)定義：在磁場中畫出的一些有方向的曲線，曲線上每一點的切線方向都跟該點的磁場方向一致，這樣的曲線就叫作磁感線．
(2)特點
①磁感線的疏密表示磁場的強弱．磁場強的地方，磁感線較密；磁場弱的地方，磁感線較疏．
②磁感線某點的切線方向表示該點磁場的方向．
③在磁體外部，磁感線從N極發出，進入S極；在磁體內部由S極回到N極．磁感線閉合而不相交，不相切，也不中斷．
④磁感線是人們為了形象描述磁場而假想的線，并不真實存在．
3.幾種特殊磁體外部的磁感線分布(如圖所示)：
知識點三 安培定則
1．直線電流的磁場
安培定則：如圖甲所示，用右手握住導線，讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線環繞的方向．
直線電流周圍的磁感線環繞情況如圖乙所示．
2．環形電流的磁場
安培定則：如圖所示，讓右手彎曲的四指與環形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環形導線軸線上磁感線的方向．
3．通電螺線管的磁場
安培定則：如圖所示，右手握住螺線管，讓彎曲的四指與螺線管電流方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺線管軸線上磁場的方向或者說拇指所指的方向是它的北極的方向．
知識點四 安培分子電流假說
1.法國學者安培提出：在物質內部，存在著一種環形電流——分子電流．分子電流使每個物質微粒都成為微小的磁體，它的兩側相當于兩個磁極．(如圖所示)
2．當鐵棒中分子電流的取向大致相同時，鐵棒對外顯磁性；當鐵棒中分子電流的取向變得雜亂無章時，鐵棒對外不顯磁性．
知識點五 磁感應強度
1．定義：一段通電直導線垂直放在磁場中所受的力與導線中的電流和導線的長度的乘積的比值，叫磁感應強度．
2．定義式：B＝.
3．單位：特斯拉，簡稱特，符號為T.
4．B反映了磁場的強弱．
5．磁感應強度是矢量，小磁針的N極在磁場中某點受力的方向，就是這點磁感應強度的方向．
知識點六 勻強磁場
1．概念：各點磁感應強度大小相等、方向相同的磁場．
2．磁感線特點：勻強磁場的磁感線是間隔相等的平行直線．
知識點七 磁通量及其變化
1．定義：勻強磁場中磁感應強度和與磁場方向垂直的平面面積S的乘積．即Φ＝BS.
2．拓展：磁場與平面不垂直時，這個面在垂直于磁場方向的投影面積S′與磁感應強度的乘積表示磁通量．
3．單位：國際單位是韋伯，簡稱韋，符號是Wb,1 Wb＝1 T·m2.
4．引申：B＝，表示磁感應強度的大小等于穿過垂直磁場方向的單位面積的磁通量．
5. 磁通量的計算：
(1)公式：Φ＝BS.
適用條件：①勻強磁場；②磁感線與平面垂直．
(2)若磁感線與平面不垂直，則Φ＝BScos θ.其中Scos θ為面積S在垂直于磁感線方向上的投影面積S1，如圖所示．
6．磁通量的正負：磁通量是標量，但有正負，若磁感線從某一面穿入時，磁通量為正值，磁感線從此面穿出時則為負值．
7．磁通量可用穿過某一平面的磁感線條數表示．若有磁感線沿相反方向穿過同一平面，則磁通量等于穿過該平面的磁感線的凈條數(磁通量的代數和)．
8. 磁通量的變化
磁通量的變化大致可分為以下幾種情況：
(1)磁感應強度B不變，有效面積S發生變化．如圖(a)所示．
(2)有效面積S不變，磁感應強度B發生變化．如圖(b)所示．
(3)磁感應強度B和有效面積S都不變，它們之間的夾角發生變化．如圖(c)所示．
知識點八 電磁場與電磁波
1．麥克斯韋電磁場理論
(1)變化的磁場產生電場
①在變化的磁場中放一個閉合的電路，由于穿過電路的磁通量發生變化，電路中會產生感應電流．這個現象的實質是變化的磁場在空間產生了電場．
②即使在變化的磁場中沒有閉合電路，也同樣要在空間產生電場．
(2)變化的電場產生磁場
變化的電場也相當于一種電流，也在空間產生磁場，即變化的電場在空間產生磁場．
2．電磁場：變化的電場和變化的磁場所形成的不可分割的統一體．
3．電磁波
(1)電磁波的產生：周期性變化的電場和周期性變化的磁場交替產生，由近及遠向周圍傳播，形成電磁波．
(2)電磁波的特點
①電磁波可以在真空中傳播．
②電磁波的傳播速度等于光速．
③光在本質上是一種電磁波．即光是以波動形式傳播的一種電磁振動．
(3)電磁波的波速
①波速、波長、頻率三者之間的關系：波速＝波長×頻率．
電磁波的波速c與波長λ、頻率f的關系是c＝λf.
②電磁波在真空中的傳播速度c＝3×108 m/s.
知識點九 電磁波譜與電磁波的能量
1．電磁波譜
(1)概念：按電磁波的波長或頻率大小的順序把它們排列成譜，叫作電磁波譜．
(2)各種電磁波按波長由大到小排列順序為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線．
(3)各種電磁波的特性
①無線電波：用于廣播、衛星通信、電視等信號的傳輸．
②紅外線：用于加熱理療等．
③可見光：照亮自然界，也可用于通信．
④紫外線：用于滅菌消毒．
⑤X射線和γ射線：用于診斷病情、摧毀病變的細胞．
2．電磁波的能量
(1)光是一種電磁波，光具有能量．
(2)電磁波具有能量，電磁波是一種物質．
題型一 電和磁的聯系　磁場
1．下列關于電場和磁場的說法中，正確的是　　
A．磁場與電場一樣都是客觀不存在的
B．奧斯特發現了通電導線周圍存在磁場
C．電場線從正電荷出發，終止于負電荷；磁感線從磁體的極出發，終止于極
D．電流間的相互作用是通過電場發生的；磁極間的相互作用是通過磁場發生的
【答案】
【解答】解：．磁場與電場一樣都是客觀存在的，故錯誤；
．1820年丹麥的物理學家奧斯特通過電流周圍小磁針的偏轉，發現了通電導線周圍存在磁場，即電流的磁效應，故正確；
．電場線從正電荷（或無窮遠處）出發，終止于無窮遠處（或負電荷），是不閉合的曲線；磁感線在磁體外部從極出發，終止于極；磁體內部從極出發，終止于極，是閉合的曲線，故錯誤；
．電流與電流之間的相互作用是通過磁場發生的；磁極與磁極之間的相互作用也是通過磁場發生的，故錯誤。
故選：。
2．磁鐵吸引小鐵釘與摩擦過的塑料尺吸引毛發、碎紙屑兩種現象比較，下列說法正確的是　　
A．兩者都是電現象
B．兩者都是磁現象
C．前者是電現象，后者是磁現象
D．前者是磁現象，后者是電現象
【答案】
【解答】解：磁鐵是靠其周圍的磁場作用于小鐵釘，是磁現象；摩擦過的塑料帶上電荷，靠其周圍的電場作用于毛發、碎紙屑等物體，是電現象，選項對，錯；
故選：。
3．鐵棒兩端均能吸引小磁針，鐵棒能排斥小磁針．若鐵棒靠近鐵棒，則　　
A．、一定相互吸引
B．、一定相互排斥
C．、間可能無磁力作用
D．、間一定有磁力作用，可能吸引，也可能排斥
【答案】
【解答】解：鐵棒能吸引小磁針，說明可能沒有磁性，也可能有磁性；鐵棒能排斥小磁針，則說明一定有磁性，而且與小磁針的磁場的方向相同；
若沒有磁性鐵棒靠近鐵棒，則會出現相互吸引現象；
若有磁性，則、兩磁體都分別有北極和南極，當它們的同名磁極互相靠近時，互相排斥；當異名磁極互相靠近時，互相吸引，這說明無論有無磁性，它們之間總有磁場作用。
故正確，錯誤。
故選：。
題型二 磁感線
4．如圖所示，甲圖是距離很近的兩個平行異名磁極之間磁場的磁感線、乙圖是輻向磁場的磁感線、丙圖為等量異種點電荷的電場線、丁圖為等量同種正點電荷的電場線。一電子以某一初速度，僅受電場力或磁場力，在這四種場中，不可能做勻速圓周運動的是　　
A．在甲圖磁場中 B．在乙圖磁場中 C．在丙圖電場中 D．在丁圖電場中
【答案】
【解答】解：在甲圖的磁場中，只要電子的速度方向恰當，根據左手定則滿足洛倫茲力提供向心力，電子是可以做勻速圓周運動的，故可以；
乙圖的輻向磁場不是勻強磁場，根據左手定則可知，無論電子運動方向如何調整，都不能使洛倫茲力提供向心力而完成完整的圓周運動，故不可以；
如下圖
如果電子在圖中位置，滿足和的合力始終指向圖中點，則靠這個合力提供向心力做勻速圓周運動是可能的，故可以；
如下圖
電子在受到兩個庫侖力的合力指向提供向心力的情況下能做勻速圓周運動，故可以。
本題選不可能做勻速圓周運動的，故選：。
5．關于磁感線，下列說法正確的是　　
A．磁感線是不閉合的有向曲線，從極出發到極終止
B．磁感線是為了研究磁場根據實驗事實而假想出來的
C．磁感線是帶電粒子在磁場中運動的軌跡
D．沒有磁感線的地方就沒有磁場存在
【答案】
【解答】解：在磁鐵外部，磁感線由極指向極，在磁鐵內部，磁感線由極指向極，磁感線是閉合的曲線，故錯誤；
磁感線是為了更直觀形象研究磁場的性質而假想的有方向的曲線，不是客觀存在的，故正確；
磁感線表示磁場的強弱和方向，是假想的曲線，若磁感線是帶電粒子在磁場中運動的軌跡，則帶電粒子在磁場中不會受到洛倫茲力，因此磁感線不是帶電粒子在磁場中運動的軌跡，故錯誤；
磁感線是為了形象描述磁場性質而假想的曲線，在磁場中沒有磁感線的地方仍有磁場存在，故錯誤。
故選：。
6．有關磁感線的下列敘述，其中正確的是　　
A．勻強磁場的磁感線是均勻分布的平行直線
B．磁鐵的磁感線起于極，終于極
C．直線電流的磁感線是一簇閉合的同心圓，而通電螺線管的磁感線則是一簇不閉合的曲線
D．當在同一空間中存在兩個磁場時，磁感線在該空間中某一點可能相交
【答案】
【解答】解：、勻強磁場的磁感線是均勻分布的平行直線，故正確；
、在磁鐵的外部，磁感線從極到極，在磁鐵的內部，磁感線從極回到極，磁感線是閉合的曲線，故錯誤；
、通電螺線管的磁感線類似條形磁體的磁感線，也是一簇閉合的曲線，故錯誤；
、當在同一空間中存在兩個磁場時，在該空間中某一點磁場發生疊加，該點的磁場為兩個磁場的矢量和，不可能存在相交的兩條磁感線，故錯誤。
故選：。
題型三 安培定則
7．1917年斯泰瓦和托爾曼發現加速轉動的金屬環中產生了電流。正離子被金屬晶格束縛相對金屬環靜止，而電子由于慣性相對金屬環運動，正離子和電子的運動共同產生電流。如圖所示，金屬環繞過圓心且垂直于環平面的軸順時針轉動，則　　
A．若勻速轉動，圓環中會產生恒定電流
B．若勻速轉動，轉速越大圓環中電流越大
C．若加速轉動，圓環中有順時針方向電流
D．若加速轉動，處的磁場方向垂直紙面向外
【答案】
【解答】解：．若勻速轉動，圓環中的正離子和電子的相對位置不會變化，不會產生電流。故錯誤；
．若加速轉動，圓環中正離子被金屬晶格束縛相對金屬環靜止，而電子由于慣性相對金屬環運動即逆時針運動，根據正電荷的定向移動方向為電流方向，負電荷的運動方向為電流的反方向可知有順時針方向電流。故正確；
．若加速轉動，圓環中有順時針方向電流，根據安培定則可知，處的磁場方向垂直紙面向里。故錯誤。
故選：。
8．關于電流周圍的磁感線分布情況，圖中哪一個是正確的是　　
A． B．
C． D．
【答案】
【解答】解：．電流為順時針，根據安培定則可以判斷該環形電流內部的磁感線方向為垂直紙面向里，故正確；
．電流為逆時針，根據安培定則可以判斷該直線電流周圍的磁感線方向應為順時針方向，故錯誤；
．電流由右側流入，根據安培定則可以判斷該螺線管的左端為極，故錯誤；
．根據安培定則可以判斷該直線電流周圍的磁感線方向應為逆時針方向（俯視），故錯誤。
故選：。
9．用安培定則判斷電流的磁感線方向，下列各圖正確的是　　
A． B．
C． D．
【答案】
【解答】解：．根據右手螺旋定則，用右手握住通電直導線，讓大拇指指向電流方向，那么四指的指向（握住）就是磁感線的環繞方向，故正確，錯誤；
．根據右手螺旋定則，用右手握住通電環形電流，使四指彎曲與電流方向一致，那么大拇指所指的那一端是環形電流的極，即磁感線的方向，故錯誤。
故選：。
題型四 磁感應強度
10．地球本身是一個大磁體，其磁場分布示意圖如圖所示。學術界對于地磁場的形成機制尚無共識。一種理論認為地磁場主要源于地表電荷隨地球自轉產生的環形電流。基于此理論，下列判斷正確的是　　
A．地表電荷為正電荷
B．環形電流方向與地球自轉方向相同
C．若地表電荷的電荷量增加，則地磁場強度增大
D．若地球自轉角速度減小，則地磁場強度增大
【答案】
【解答】解：、根據題意，地磁場來源于地表電荷隨地球自轉產生的環形電流，根據右手定則和地球自轉方向為自西向東，地磁場內部磁感線方向由北到南，可以判斷地表電荷為負電荷，故錯誤；
、根據電流方向的定義。正電荷定向移動的方向為電流方向，地表電荷為負電荷，所以環形電流反向與自轉方向相反，故錯誤；
、電荷量增加，環形電流也會增加，所以產生的磁場強度增加，故正確；
、當自轉角速度減小，則線速度減小，環形電流減小，所示磁場強度減小，故錯誤。
故選：。
11．在赤道表面某位置小磁針靜止時極指向北偏東，經研究是因為小磁針正下方有一條通電直導線沿南北方向放置，已知該位置地磁場的磁感應強度大小為（不考慮地磁偏角的影響）則該通電直導線在小磁針處產生的磁場的磁感應強度大小為　　
A． B． C． D．
【答案】
【解答】解：導線沒有通電流前，小磁針靜止時極指向北方，直導線中通有由南向北的電流，電流在小磁針處產生的磁場向西，如圖所示；
則電流在小磁針處產生的磁場與地磁場磁感應強度的比值為：
可知通電直導線在小磁針處產生的磁場的磁感應強度大小為，故錯誤，正確。
故選：。
12．智能手機安裝適當的軟件后，利用手機中的磁傳感器可以測量磁感應強度。如圖所示，小廈同學在廈門市某公園測量地磁場，將手機水平放置后建立直角坐標系，手機顯示屏所在平面為面，屏幕朝上且軸正向指向北方。若忽略其他磁場的干擾，則所測得地磁場的磁感應強度，，可能為　　
A．，， B．，，
C．，， D．，，
【答案】
【解答】解：地磁場的方向由地理南極指向地理北極，廈門在北半球，水平方向的電場線方向向北，豎直方向的電場線方向向下，以向東方向為軸正方向，以豎直向上為軸正方向，以向北方向為軸正方向，則
沿軸方向的磁感應強度為正值，沿軸方向的磁感應強度為負值，故正確，錯誤。
故選：。
題型五 勻強磁場
13．關于勻強磁場，下列說法中不正確的是　　
A．勻強磁場里的磁感應線是等間距的平行直線
B．任意改變通電導線在勻強磁場中的方向，它所受到的安培力的大小不變
C．在勻強磁場中，磁感應強度的大小處處相等
D．在勻強磁場中，磁感應強度的方向處處相同
【答案】
【解答】解：、勻強磁場的磁感應強度大小和方向處處相同，磁感線為等間距的平行直線。故正確，正確，正確；
、當磁場方向與電流方向平行，安培力為零，當磁場方向與電流方向垂直，安培力最大。故錯誤；
本題選錯誤的。
故選：。
14．關于勻強電場和勻強磁場，下列說法錯誤的是　　
A．勻強電場的電場線是一組等間隔的平行線
B．勻強電場中各點的電場強度大小相等
C．勻強電場中各點的電場強度方向相同
D．正電荷與負電荷在同一勻強磁場中受力方向相同
【答案】
【解答】解：、、勻強電場中各點的電場強度大小和方向處處相同，電場線是一組等間隔的平行線，故正確。
、正電荷與負電荷在同一勻強磁場中受力方向不一定相同，還與它們的運動方向有關。故錯誤。
本題選錯誤的，故選：。
題型六 磁通量及其變化
15．我國擁有世界上最大的單口徑射電望遠鏡，被稱為“天眼”，如圖所示。“天眼”“眼眶”所圍圓面積為，其所在處地磁場的磁感應強度大小為，與“眼眶”平面平行、垂直的分量分別為、，則穿過“眼眶”的磁通量大小為　　
A．0 B． C． D．
【答案】
【解答】解：由題，“眼眶”的面積，與“眼眶”平面垂直的分量大小為，則穿過該“眼眶”的磁通量為：
與“眼眶”平行方向的磁場，穿過“眼眶”的磁通量為0，所以穿過“眼眶”的磁通量：，故錯誤，正確
故選：。
16．如圖，在水平虛線右方存在方向豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為。邊長為的匝線圈垂直磁場放置，線圈左邊一半始終在磁場外，右邊一半始終在磁場內。穿過線圈的磁通量的大小為　　
A． B． C． D．
【答案】
【解答】解：由磁通量的定義知
磁感線穿過的面積為
聯立可得：，故錯誤，正確。
故選：。
17．如圖所示，兩個同心放置的共面金屬圓環和，一條形磁鐵穿過圓心且與環面垂直，關于穿過兩環的磁通量和，下列說法正確的是　　
A．、環內磁通量由下向上，
B．、環內磁通量由上向下，
C．、環內磁通量由下向上，
D．、環內磁通量由上向下，
【答案】
【解答】解：根據磁感線的分布情況可知，磁鐵內部穿過環面的磁感線方向向上，外部磁感線方向向下。由于磁感線是閉合曲線，磁鐵內部的磁感線條數等于磁鐵外部磁感線的總條數，而磁鐵外部磁感線分布在無限大的空間，所以穿過環面的磁鐵外部向下的磁感線將磁鐵內部向上的磁感線抵消一部分，的面積小，抵消較小，由則環磁通量較大，且兩環的磁通量方向均由下向上，且，故正確，錯誤。
故選：。
題型七 電磁感應
18．探究電磁感應現象的實驗裝置如圖所示，下列操作不能使電流計指針偏轉的是　　
A．閉合開關瞬間 B．斷開開關瞬間
C．閉合開關后，拔出線圈瞬間 D．線圈放在線圈中不動
【答案】
【解答】解：．閉合開關瞬間，線圈中電流產生的磁場，穿過線圈的磁通量增大，則線圈中產生感應電流使電流計偏轉；開關斷開瞬間，線圈中電流產生的磁場消失，穿過線圈的磁通量減小，則線圈中產生感應電流使電流計偏轉，故能使電流計指針偏轉；
．開關閉合后，線圈從線圈拔出的過程中，導致線圈的磁通量減小，則線圈中產生感應電流使電流計偏轉，故能使電流計指針偏轉；
．線圈放在線圈中不動，線圈中電流產生的磁場恒定不變，則線圈的磁通量不發生改變，無感應電流產生，電流計不偏轉，故不能使電流計指針偏轉。
本題選擇不能使電流計指針偏轉的選項。
故選：。
19．如圖為某品牌手機無線充電的原理示意圖。若某段時間內送電線圈產生的磁場在逐漸增強，則　　
A．此時送電線圈中的電流由端口1流入
B．此時受電線圈的端口3為正極
C．此時受電線圈的面積有擴大的趨勢
D．受電線圈中電流產生的磁場方向與圖示磁場方向相同
【答案】
【解答】解：、送電線圈產生的磁場方向向上，根據右手螺旋定則，送電線圈上的電流由端口1流入，由端口2流出，故正確；
、送電線圈產生的磁場在逐漸增強，依據楞次定律和右手螺旋定則，受電線圈感應電流阻礙體通量變化，受電線圈感應電流的磁場向下，受電線圈的面積有縮小的趨勢，電流從3流進，由4流出，由于電源內部，電流從負極流向正極，因此端口4為正極，故錯誤；
故選：。
20．如圖所示，勻強磁場中有一個閉合矩形導線框，保持線框平面與磁場垂直，下列過程能使線框中產生感應電流的是　　
A．將線框在磁場內左右移動 B．將線框在磁場內上下移動
C．將線框在磁場內前后移動 D．將線框從磁場內移出磁場
【答案】
【解答】解：、將線框在磁場內前后、左右、上下移動時，線框平面保持水平始終與磁場方向垂直，線框的磁通量保持不變，不會產生電磁感應現象，線框中不會產生感應電流，故錯誤；
、將線框從磁場內移出磁場的過程，線框的磁通量會減小，磁通量發生變化，產生電磁感應現象，線框中會產生感應電流，故正確。
故選：。
題型八 電磁場與電磁波
21．在經典核式結構模型中，氫原子的電子圍繞原子核做圓周運動。經典的電磁理論表明電子做加速運動會發射電磁波，同時電子的軌道半徑逐漸減小（假設電子的每一圈運動軌道可近似視為圓周），電磁波的發射功率可表示為（拉莫爾公式），其中為電子的加速度，為真空光速，為靜電力常數，為電子電荷量。根據經典電磁理論，在電子落到原子核上之前，下列說法正確是　　
A．電磁波發射功率越來越小
B．電子的動能變化量大于電勢能的變化量
C．電子發射的電磁波的波長越來越短
D．電子的物質波的波長越來越長
【答案】
【解答】解：電子的軌道半徑逐漸減小，由庫侖定律可知，電子受到的庫侖力增加，由牛頓第二定律知，電子的加速度逐漸增大，根據拉莫爾公式可知，電磁波發射功率逐漸增大，發射的電磁波的頻率也逐漸增大，根據可知，波長越來越短，故錯誤，正確。
電子的軌道半徑逐漸減小，電場力做正功，電勢能減小，動能增大，電子還要向外輻射能量，根據能量守恒定律可知，電子的動能變化量小于電勢能的變化量，故錯誤；
電子的軌道半徑逐漸減小，電子的速度越來越大，動量也越來越大，根據德布羅意波長公式可知，電子的物質波的波長越來越短，故錯誤。
故選：。
22．根據麥克斯韋電磁場理論，下列說法正確的是　　
A．有電場的空間一定存在磁場，有磁場的空間也一定能產生電場
B．在變化的電場周圍一定產生變化的磁場，在變化的磁場周圍一定產生變化的電場
C．均勻變化的電場周圍一定產生均勻變化的磁場
D．周期性變化的磁場周圍空間一定產生周期性變化的電場
【答案】
【解答】解：、恒定的電場不產生磁場，恒定的磁場也不產生電場，故錯誤；
、根據麥克斯韋的電磁場理論，均勻變化的電場周圍一定產生穩定的磁場，均勻變化的磁場周圍一定產生穩定的電場，故錯誤；
、根據麥克斯韋的電磁場理論，周期性變化的磁場（振蕩磁場）周圍一定產生同頻率的周期性變化的電場，故正確；
故選：。
23．關于電磁場和電磁波，下列說法正確的是　　
A．和聲波的傳播類似，電磁波的傳播也需要介質
B．均勻變化的電場產生恒定的磁場
C．恒定的磁場產生恒定的電場
D．恒定的電場產生變化的磁場
【答案】
【解答】解：．機械波傳播需要介質，電磁波傳播不需要介質，故錯誤；
．根據麥克斯韋的電磁場理論可知，均勻變化的電場產生恒定磁場，恒定的電場不產生磁場，均勻變化的磁場產生恒定電場，恒定的磁場不產生電場，故正確，錯誤。
故選：。
題型九 電磁波譜與電磁波的能量
24．電焊作業時，會產生對人體有害的電焊弧光，輻射出大量頻率為的電磁波。根據如圖所示的電磁波譜，判斷它屬于哪種電磁波　　
A．微波 B．紅外線 C．紫外線 D．射線
【答案】
【解答】解：依題意，根據波長與頻率之間的關系
可得：
對照電磁波譜中各種電磁波的波長數量級可知，電焊弧光輻射出的是紫外線。故錯誤；正確。
故選：。
25．普朗克在1900年將“能量子”引入物理學，開創了物理學的新紀元。在下列宏觀概念中，具有“量子化”特征的是　　
A．人的個數 B．物體所受的重力
C．物體的動能 D．物體的長度
【答案】
【解答】解：
依據普朗克量子化觀點，能量是不連續的，是一份一份地進行變化，屬于“不連續的，一份一份”的概念的是，都是連續的，故正確，錯誤。
故選：。
一．選擇題（共12小題）
1．如圖所示，在磁感應強度大小為的勻強磁場中，兩長直導線和垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為，在兩導線中均通有方向垂直于紙面向里的電流時，紙面內與兩導線距離均為的點處的磁感應強度為零，如果讓、中的電流都反向，其他條件不變，則點處磁感應強度的大小為　　
A．0 B． C． D．
【答案】
【解答】解：在兩導線中均通有方向垂直于紙面向里的電流時，紙面內與兩導線距離為的點處的磁感應強度為零，如下圖所示
由此可知，外加的勻強磁場方向與平行，且由指向，即、兩導線在處形成的合磁場，當、中的電流都反向，其他條件不變，由上述分析可知，兩導線在處形成的合磁場大小為，但方向變為水平向左，、在處產生的合磁感應強度再和外加勻強磁場合成，此時點處磁感應強度的大小為，故正確，錯誤。
故選：。
2．如圖所示，導線、、通以大小、方向均相同的恒定電流，、、剛好在正三角形的三個頂點上。若對的安培力大小為，則受到的安培力合力　　
A．大小為，方向與連線平行
B．大小為，方向與連線垂直
C．大小為，方向與連線平行
D．大小為，方向與連線垂直
【答案】
【解答】解：根據電流方向相同相互吸引可得和對安培力如圖所示，由于、是兩根平行且水平放置的長直導線，通以大小、方向均相同的恒定電流，所以
根據幾何關系可得：
解得：
則受到的安培力大小為，方向與連線垂直，故正確、錯誤。
故選：。
3．地球本身是一個大磁體，其磁場分布如圖所示。目前學術界對于地磁場的形成機制尚無共識。一種理論認為地磁場主要源于地表電荷隨地球自轉產生的環形電流。基于此理論，下列判斷正確的是　　
A．地表電荷為正電荷
B．若地球自轉角速度減小，則地表上任一位置的磁感應強度均減小
C．地球赤道上方各點處地磁場的磁感應強度相同
D．赤道上穿過地表單位面積的磁通量比兩極處大
【答案】
【解答】解：．根據題意，地磁場來源于地表電荷隨地球自轉產生的環形電流，根據安培定則和地球自轉方向為自西向東，地磁場內部磁感線方向由北到南，可以判斷地表電荷為負電荷，故錯誤；
．若地球自轉角速度減小，則線速度減小，則等效電流越小，磁感應強度減小，故正確；
．地球赤道上方各點處地磁場的磁感應強度方向相同，大小不同，故錯誤；
．赤道處磁感線與地面平行，穿過地表單位面積的磁通量為0，兩極最大，故錯誤。
故選：。
4．東漢時期思想家王充在《論衡》書中有關于“司南之杓，投之于地，其柢（即勺柄）指南”的記載。如圖所示，司南呈勺形，靜止在一個刻著方位的光滑盤上。下列說法正確的是　　
A．司南可以由銅制材料制作
B．司南可以看作條形磁體，“柢”相當于磁體的極
C．司南的“柢”在南、北半球指示的方向正好相反
D．司南能“指南”是因為地球存在地磁場，地磁北極在地理南極附近
【答案】
【解答】解：、司南不可以用銅為材料，因為銅無法磁化，故錯誤；
、柢指南，地磁場北極在地理南極，所以“柢”相當于磁體極，故錯誤；
、由于地磁場是無論是北半球還是南半球，地磁場的水平分量都是南北指向，司南的勺柄在北半球和南半球指示的方向相同，故錯誤；
、司南能“指南”是因為地球存在地磁場，地磁北極在地理南極附近，故正確。
故選：。
5．極光是由太陽發射的高速帶電粒子受地磁場的影響，進入兩極附近時，撞擊并激發高空中的空氣分子和原子引起的。假如我們在北極地區仰視，發現正上方如圖所示的沿順時針方向運動弧狀極光，則關于這一現象中的高速粒子的說法正確的是　　
A．該粒子帶負電
B．該粒子軌跡半徑逐漸增大
C．若該粒子在赤道正上方垂直射向地面，會向東偏轉
D．地磁場對垂直射向地球表面的該粒子的阻擋作用在南、北兩極附近最強
【答案】
【解答】解：、根據帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑公式，運動過程中粒子因空氣阻力做負功，動能變小，速度減小，則半徑減小。在北極上空有向下的磁場，由地面上仰視粒子順時針方向運動，則由左手定則得粒子帶正電，故錯誤；
、若該粒子在赤道正上方垂直射向地面，則由左手定則得會向東偏轉，故正確；
、粒子垂直射向地球，緯度越高，粒子運動方向和磁場方向夾角越小，受到時洛倫茲力越小，越容易射入地球大氣，阻擋作用弱；相反在低緯度地區，粒子運動方向和磁場方向夾角大，根據洛倫茲力的公式可知，受到時洛倫茲力大，粒子不容易射入地球大氣，阻擋作用強，所以地磁場對垂直射向地球表面的宇宙射線的阻擋作用在赤道附近最強，故錯誤。
故選：。
6．如圖所示，長方形框架的面積為，框架平面與磁感應強度大小為的勻強磁場方向垂直。下列說法不正確的是　　
A．框架在圖示位置時，穿過框架平面的磁通量為
B．框架繞轉過角時，穿過框架平面的磁通量為
C．框架從圖示位置轉過角時，穿過框架平面的磁通量為零
D．框架從圖示位置轉過角時，穿過框架平面的磁通量變化量為
【答案】
【解答】解：、框架在圖示位置時，穿過框架平面的磁通量為，故正確；
、框架繞轉過角時，穿過框架平面的磁通量為，故錯誤；
、框架從圖示位置轉過角時，穿過框架平面的磁通量為零，故正確；
、框架從圖示位置轉過角時，穿過框架平面的磁通量變化量為，故正確。
本題選擇不正確的。
故選：。
7．如圖所示，一匝數為的矩形導體線框放置在水平面內。磁場方向與水平方向成角，已知，回路面積為，磁感應強度為，則通過導體線框的磁通量為　　
A． B． C． D．
【答案】
【解答】解：穿過導體線框的磁通量為
故正確，錯誤。
故選：。
8．某同學用如圖所示裝置探究影響感應電流方向的因素。將磁體從線圈中向上勻速抽出時，觀察到靈敏電流計指針向右偏轉。關于該實驗，下列說法正確的是　　
A．圖中線圈中感應電流的磁場方向向下
B．若將磁體向上加速抽出，靈敏電流計指針將向左偏轉
C．磁體放置在線圈中靜止不動，靈敏電流計指針仍向右偏轉
D．若將磁體的、極對調，并將其向下插入線圈，靈敏電流計指針仍向右偏轉
【答案】
【解答】解：線圈中的原磁場方向豎直向上，磁體向上運動時，穿過線圈的磁通量減小，根據楞次定律感應電流的磁場方向與原磁場方向相同，方向豎直向上，故錯誤；
根據題意，感應電流的磁場方向豎直向上時，靈敏電流計指針向右偏轉；若將磁體向上加速抽出，穿過線圈的磁通量快速減小，根據楞次定律感應電流的磁場方向與原磁場方向相同，方向豎直向上，因此靈敏電流計指針將向右偏轉，故錯誤；
磁體放置在線圈中靜止不動，穿過線圈的磁通量不發生變化，線圈中無感應電流，靈敏電流計指針不發生偏轉，故錯誤；
若將磁體的、極對調，線圈中的原磁場方向豎直向下，磁體向下運動時，穿過線圈的磁通量增加，根據楞次定律感應電流的磁場方向與原磁場方向相反，方向豎直向上，因此靈敏電流計指針將向右偏轉，故正確。
故選：。
9．如圖所示，虛線左側存在垂直于紙面的勻強磁場，閉合線框位于紙面內，在其由位置Ⅰ沿直線運動到位置Ⅱ的過程中，穿過線框的磁通量的變化和有無感應電流正確的是　　
A．磁通量一直變小 B．磁通量一直不變
C．有感應電流 D．沒有感應電流
【答案】
【解答】解：閉合線框磁通量，為有效面積，當其由位置Ⅰ沿直線運動到位置Ⅱ的過程中，有效面積逐漸增大，所以磁通量一直變大，有感應電流，故正確，錯誤；
故選：。
10．下列電磁波中，頻率最大的是　　
A．無線電波 B．可見光 C．紫外線 D．紅外線
【答案】
【解答】解：電磁波譜中，按頻率由低到高為無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線，頻率最大的是紫外線，故錯誤，正確。
故選：。
11．電磁波的發現和使用極大地改變了人類的生活。下列說法中正確的是　　
A．根據麥克斯韋電磁理論，變化的磁場產生變化的電場，變化的電場產生變化的磁場
B．藍牙耳機的電磁波在真空中的傳播速度比手機通信的電磁波速度小
C．盒裝牛奶內壁有鋁箔，放入微波爐中不能被加熱
D．某同學自制收音機來收聽廣播時，其接收電臺的過程稱為調制
【答案】
【解答】解：、根據麥克斯韋電磁理論，變化的磁場產生電場，均勻變化的磁場產生恒定的電場；變化的電場產生磁場，均勻變化的電場產生恒定的磁場，故錯誤；
、藍牙耳機的電磁波在真空中的傳播速度等于手機通信的電磁波速度，故錯誤；
、盒裝牛奶內壁有鋁箔，這屬于金屬材料，金屬能聚集能量產生高頻電流，進而出現發熱，產生電火花的現象，所以不能放入微波爐中加熱，故正確；
、用收音機來收聽廣播時，其接收電臺的過程稱為調諧，故錯誤。
故選：。
12．普朗克在研究黑體輻射的基礎上，提出了能量子理論，關于量子，下列說法正確的是　　
A．是一種高科技材料
B．是類似手質子、電子的微觀粒子
C．表示微觀世界的不連續性觀念
D．是一個數量級的常量
【答案】
【解答】解：在研究黑體輻射問題的時候，普朗克為了解釋黑體輻射規律，提出能量是不連續的，而是一份一份的，就把每一份能量叫做一個能量子。這樣得出的理論結果和實驗規律有了很完美的契合，很好的解釋了黑體輻射規律，故錯誤，正確。
故選：。專題15 電磁感應與電磁波初步
目錄
01、TOC \o "1-2" \h \u HYPERLINK \l _Toc17099 知識精講 1
02、 HYPERLINK \l _Toc13874 題型過關 6
HYPERLINK \l _Toc19966 題型一 電和磁的聯系　磁場 6
HYPERLINK \l _Toc12308 題型二 磁感線 6
HYPERLINK \l _Toc31429 題型三 安培定則 7
題型四 磁感應強度 8
題型五 勻強磁場 9
題型六 磁通量及其變化 10
題型七 電磁感應 11
題型八 電磁場與電磁波 12
題型九 電磁波譜與電磁波的能量 13
03、 HYPERLINK \l _Toc3011 實戰訓練 14
知識點一 電和磁的聯系　磁場
1．磁體間的相互作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引．
2．奧斯特實驗：把導線放置在指南針的上方，通電時磁針發生了轉動．
實驗意義：奧斯特實驗發現了電流的磁效應，即電流可以產生磁場，首次揭示了電與磁的聯系．
3．磁場：磁體與磁體之間、磁體與通電導體之間，以及通電導體與通電導體之間的相互作用，是通過磁場發生的，磁場是磁體或電流周圍一種看不見、摸不著的特殊物質．
(1)磁場的客觀性：磁場與電場一樣，也是一種物質，是一種看不見而又客觀存在的特殊物質．存在于磁體、通電導線、運動電荷、變化電場、地球的周圍．
(2)磁場的基本性質：對放入其中的磁極、電流、運動的電荷有力的作用，而且磁體與磁體、磁體與電流、電流與電流間的相互作用都是通過磁場發生的．
知識點二 磁感線
1．磁場的方向：物理學規定，在磁場中的某一點，小磁針靜止時N極所指方向就是這一點的磁場方向．
2．磁感線
(1)定義：在磁場中畫出的一些有方向的曲線，曲線上每一點的切線方向都跟該點的磁場方向一致，這樣的曲線就叫作磁感線．
(2)特點
①磁感線的疏密表示磁場的強弱．磁場強的地方，磁感線較密；磁場弱的地方，磁感線較疏．
②磁感線某點的切線方向表示該點磁場的方向．
③在磁體外部，磁感線從N極發出，進入S極；在磁體內部由S極回到N極．磁感線閉合而不相交，不相切，也不中斷．
④磁感線是人們為了形象描述磁場而假想的線，并不真實存在．
3.幾種特殊磁體外部的磁感線分布(如圖所示)：
知識點三 安培定則
1．直線電流的磁場
安培定則：如圖甲所示，用右手握住導線，讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線環繞的方向．
直線電流周圍的磁感線環繞情況如圖乙所示．
2．環形電流的磁場
安培定則：如圖所示，讓右手彎曲的四指與環形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環形導線軸線上磁感線的方向．
3．通電螺線管的磁場
安培定則：如圖所示，右手握住螺線管，讓彎曲的四指與螺線管電流方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺線管軸線上磁場的方向或者說拇指所指的方向是它的北極的方向．
知識點四 安培分子電流假說
1.法國學者安培提出：在物質內部，存在著一種環形電流——分子電流．分子電流使每個物質微粒都成為微小的磁體，它的兩側相當于兩個磁極．(如圖所示)
2．當鐵棒中分子電流的取向大致相同時，鐵棒對外顯磁性；當鐵棒中分子電流的取向變得雜亂無章時，鐵棒對外不顯磁性．
知識點五 磁感應強度
1．定義：一段通電直導線垂直放在磁場中所受的力與導線中的電流和導線的長度的乘積的比值，叫磁感應強度．
2．定義式：B＝.
3．單位：特斯拉，簡稱特，符號為T.
4．B反映了磁場的強弱．
5．磁感應強度是矢量，小磁針的N極在磁場中某點受力的方向，就是這點磁感應強度的方向．
知識點六 勻強磁場
1．概念：各點磁感應強度大小相等、方向相同的磁場．
2．磁感線特點：勻強磁場的磁感線是間隔相等的平行直線．
知識點七 磁通量及其變化
1．定義：勻強磁場中磁感應強度和與磁場方向垂直的平面面積S的乘積．即Φ＝BS.
2．拓展：磁場與平面不垂直時，這個面在垂直于磁場方向的投影面積S′與磁感應強度的乘積表示磁通量．
3．單位：國際單位是韋伯，簡稱韋，符號是Wb,1 Wb＝1 T·m2.
4．引申：B＝，表示磁感應強度的大小等于穿過垂直磁場方向的單位面積的磁通量．
5. 磁通量的計算：
(1)公式：Φ＝BS.
適用條件：①勻強磁場；②磁感線與平面垂直．
(2)若磁感線與平面不垂直，則Φ＝BScos θ.其中Scos θ為面積S在垂直于磁感線方向上的投影面積S1，如圖所示．
6．磁通量的正負：磁通量是標量，但有正負，若磁感線從某一面穿入時，磁通量為正值，磁感線從此面穿出時則為負值．
7．磁通量可用穿過某一平面的磁感線條數表示．若有磁感線沿相反方向穿過同一平面，則磁通量等于穿過該平面的磁感線的凈條數(磁通量的代數和)．
8. 磁通量的變化
磁通量的變化大致可分為以下幾種情況：
(1)磁感應強度B不變，有效面積S發生變化．如圖(a)所示．
(2)有效面積S不變，磁感應強度B發生變化．如圖(b)所示．
(3)磁感應強度B和有效面積S都不變，它們之間的夾角發生變化．如圖(c)所示．
知識點八 電磁場與電磁波
1．麥克斯韋電磁場理論
(1)變化的磁場產生電場
①在變化的磁場中放一個閉合的電路，由于穿過電路的磁通量發生變化，電路中會產生感應電流．這個現象的實質是變化的磁場在空間產生了電場．
②即使在變化的磁場中沒有閉合電路，也同樣要在空間產生電場．
(2)變化的電場產生磁場
變化的電場也相當于一種電流，也在空間產生磁場，即變化的電場在空間產生磁場．
2．電磁場：變化的電場和變化的磁場所形成的不可分割的統一體．
3．電磁波
(1)電磁波的產生：周期性變化的電場和周期性變化的磁場交替產生，由近及遠向周圍傳播，形成電磁波．
(2)電磁波的特點
①電磁波可以在真空中傳播．
②電磁波的傳播速度等于光速．
③光在本質上是一種電磁波．即光是以波動形式傳播的一種電磁振動．
(3)電磁波的波速
①波速、波長、頻率三者之間的關系：波速＝波長×頻率．
電磁波的波速c與波長λ、頻率f的關系是c＝λf.
②電磁波在真空中的傳播速度c＝3×108 m/s.
知識點九 電磁波譜與電磁波的能量
1．電磁波譜
(1)概念：按電磁波的波長或頻率大小的順序把它們排列成譜，叫作電磁波譜．
(2)各種電磁波按波長由大到小排列順序為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線．
(3)各種電磁波的特性
①無線電波：用于廣播、衛星通信、電視等信號的傳輸．
②紅外線：用于加熱理療等．
③可見光：照亮自然界，也可用于通信．
④紫外線：用于滅菌消毒．
⑤X射線和γ射線：用于診斷病情、摧毀病變的細胞．
2．電磁波的能量
(1)光是一種電磁波，光具有能量．
(2)電磁波具有能量，電磁波是一種物質．
題型一 電和磁的聯系　磁場
1．下列關于電場和磁場的說法中，正確的是　　
A．磁場與電場一樣都是客觀不存在的
B．奧斯特發現了通電導線周圍存在磁場
C．電場線從正電荷出發，終止于負電荷；磁感線從磁體的極出發，終止于極
D．電流間的相互作用是通過電場發生的；磁極間的相互作用是通過磁場發生的
2．磁鐵吸引小鐵釘與摩擦過的塑料尺吸引毛發、碎紙屑兩種現象比較，下列說法正確的是　　
A．兩者都是電現象
B．兩者都是磁現象
C．前者是電現象，后者是磁現象
D．前者是磁現象，后者是電現象
3．鐵棒兩端均能吸引小磁針，鐵棒能排斥小磁針．若鐵棒靠近鐵棒，則　　
A．、一定相互吸引
B．、一定相互排斥
C．、間可能無磁力作用
D．、間一定有磁力作用，可能吸引，也可能排斥
題型二 磁感線
4．如圖所示，甲圖是距離很近的兩個平行異名磁極之間磁場的磁感線、乙圖是輻向磁場的磁感線、丙圖為等量異種點電荷的電場線、丁圖為等量同種正點電荷的電場線。一電子以某一初速度，僅受電場力或磁場力，在這四種場中，不可能做勻速圓周運動的是　　
A．在甲圖磁場中 B．在乙圖磁場中 C．在丙圖電場中 D．在丁圖電場中
5．關于磁感線，下列說法正確的是　　
A．磁感線是不閉合的有向曲線，從極出發到極終止
B．磁感線是為了研究磁場根據實驗事實而假想出來的
C．磁感線是帶電粒子在磁場中運動的軌跡
D．沒有磁感線的地方就沒有磁場存在
6．有關磁感線的下列敘述，其中正確的是　　
A．勻強磁場的磁感線是均勻分布的平行直線
B．磁鐵的磁感線起于極，終于極
C．直線電流的磁感線是一簇閉合的同心圓，而通電螺線管的磁感線則是一簇不閉合的曲線
D．當在同一空間中存在兩個磁場時，磁感線在該空間中某一點可能相交
題型三 安培定則
7．1917年斯泰瓦和托爾曼發現加速轉動的金屬環中產生了電流。正離子被金屬晶格束縛相對金屬環靜止，而電子由于慣性相對金屬環運動，正離子和電子的運動共同產生電流。如圖所示，金屬環繞過圓心且垂直于環平面的軸順時針轉動，則　　
A．若勻速轉動，圓環中會產生恒定電流
B．若勻速轉動，轉速越大圓環中電流越大
C．若加速轉動，圓環中有順時針方向電流
D．若加速轉動，處的磁場方向垂直紙面向外
8．關于電流周圍的磁感線分布情況，圖中哪一個是正確的是　　
A． B．
C． D．
9．用安培定則判斷電流的磁感線方向，下列各圖正確的是　　
A． B．
C． D．
題型四 磁感應強度
10．地球本身是一個大磁體，其磁場分布示意圖如圖所示。學術界對于地磁場的形成機制尚無共識。一種理論認為地磁場主要源于地表電荷隨地球自轉產生的環形電流。基于此理論，下列判斷正確的是　　
A．地表電荷為正電荷
B．環形電流方向與地球自轉方向相同
C．若地表電荷的電荷量增加，則地磁場強度增大
D．若地球自轉角速度減小，則地磁場強度增大
11．在赤道表面某位置小磁針靜止時極指向北偏東，經研究是因為小磁針正下方有一條通電直導線沿南北方向放置，已知該位置地磁場的磁感應強度大小為（不考慮地磁偏角的影響）則該通電直導線在小磁針處產生的磁場的磁感應強度大小為　　
A． B． C． D．
12．智能手機安裝適當的軟件后，利用手機中的磁傳感器可以測量磁感應強度。如圖所示，小廈同學在廈門市某公園測量地磁場，將手機水平放置后建立直角坐標系，手機顯示屏所在平面為面，屏幕朝上且軸正向指向北方。若忽略其他磁場的干擾，則所測得地磁場的磁感應強度，，可能為　　
A．，， B．，，
C．，， D．，，
題型五 勻強磁場
13．關于勻強磁場，下列說法中不正確的是　　
A．勻強磁場里的磁感應線是等間距的平行直線
B．任意改變通電導線在勻強磁場中的方向，它所受到的安培力的大小不變
C．在勻強磁場中，磁感應強度的大小處處相等
D．在勻強磁場中，磁感應強度的方向處處相同
14．關于勻強電場和勻強磁場，下列說法錯誤的是　　
A．勻強電場的電場線是一組等間隔的平行線
B．勻強電場中各點的電場強度大小相等
C．勻強電場中各點的電場強度方向相同
D．正電荷與負電荷在同一勻強磁場中受力方向相同
題型六 磁通量及其變化
15．我國擁有世界上最大的單口徑射電望遠鏡，被稱為“天眼”，如圖所示。“天眼”“眼眶”所圍圓面積為，其所在處地磁場的磁感應強度大小為，與“眼眶”平面平行、垂直的分量分別為、，則穿過“眼眶”的磁通量大小為　　
A．0 B． C． D．
16．如圖，在水平虛線右方存在方向豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為。邊長為的匝線圈垂直磁場放置，線圈左邊一半始終在磁場外，右邊一半始終在磁場內。穿過線圈的磁通量的大小為　　
A． B． C． D．
17．如圖所示，兩個同心放置的共面金屬圓環和，一條形磁鐵穿過圓心且與環面垂直，關于穿過兩環的磁通量和，下列說法正確的是　　
A．、環內磁通量由下向上，
B．、環內磁通量由上向下，
C．、環內磁通量由下向上，
D．、環內磁通量由上向下，
題型七 電磁感應
18．探究電磁感應現象的實驗裝置如圖所示，下列操作不能使電流計指針偏轉的是　　
A．閉合開關瞬間 B．斷開開關瞬間
C．閉合開關后，拔出線圈瞬間 D．線圈放在線圈中不動
19．如圖為某品牌手機無線充電的原理示意圖。若某段時間內送電線圈產生的磁場在逐漸增強，則　　
A．此時送電線圈中的電流由端口1流入
B．此時受電線圈的端口3為正極
C．此時受電線圈的面積有擴大的趨勢
D．受電線圈中電流產生的磁場方向與圖示磁場方向相同
20．如圖所示，勻強磁場中有一個閉合矩形導線框，保持線框平面與磁場垂直，下列過程能使線框中產生感應電流的是　　
A．將線框在磁場內左右移動 B．將線框在磁場內上下移動
C．將線框在磁場內前后移動 D．將線框從磁場內移出磁場
題型八 電磁場與電磁波
21．在經典核式結構模型中，氫原子的電子圍繞原子核做圓周運動。經典的電磁理論表明電子做加速運動會發射電磁波，同時電子的軌道半徑逐漸減小（假設電子的每一圈運動軌道可近似視為圓周），電磁波的發射功率可表示為（拉莫爾公式），其中為電子的加速度，為真空光速，為靜電力常數，為電子電荷量。根據經典電磁理論，在電子落到原子核上之前，下列說法正確是　　
A．電磁波發射功率越來越小
B．電子的動能變化量大于電勢能的變化量
C．電子發射的電磁波的波長越來越短
D．電子的物質波的波長越來越長
22．根據麥克斯韋電磁場理論，下列說法正確的是　　
A．有電場的空間一定存在磁場，有磁場的空間也一定能產生電場
B．在變化的電場周圍一定產生變化的磁場，在變化的磁場周圍一定產生變化的電場
C．均勻變化的電場周圍一定產生均勻變化的磁場
D．周期性變化的磁場周圍空間一定產生周期性變化的電場
23．關于電磁場和電磁波，下列說法正確的是　　
A．和聲波的傳播類似，電磁波的傳播也需要介質
B．均勻變化的電場產生恒定的磁場
C．恒定的磁場產生恒定的電場
D．恒定的電場產生變化的磁場
題型九 電磁波譜與電磁波的能量
24．電焊作業時，會產生對人體有害的電焊弧光，輻射出大量頻率為的電磁波。根據如圖所示的電磁波譜，判斷它屬于哪種電磁波　　
A．微波 B．紅外線 C．紫外線 D．射線
25．普朗克在1900年將“能量子”引入物理學，開創了物理學的新紀元。在下列宏觀概念中，具有“量子化”特征的是　　
A．人的個數 B．物體所受的重力
C．物體的動能 D．物體的長度
一．選擇題（共12小題）
1．如圖所示，在磁感應強度大小為的勻強磁場中，兩長直導線和垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為，在兩導線中均通有方向垂直于紙面向里的電流時，紙面內與兩導線距離均為的點處的磁感應強度為零，如果讓、中的電流都反向，其他條件不變，則點處磁感應強度的大小為　　
A．0 B． C． D．
2．如圖所示，導線、、通以大小、方向均相同的恒定電流，、、剛好在正三角形的三個頂點上。若對的安培力大小為，則受到的安培力合力　　
A．大小為，方向與連線平行
B．大小為，方向與連線垂直
C．大小為，方向與連線平行
D．大小為，方向與連線垂直
3．地球本身是一個大磁體，其磁場分布如圖所示。目前學術界對于地磁場的形成機制尚無共識。一種理論認為地磁場主要源于地表電荷隨地球自轉產生的環形電流。基于此理論，下列判斷正確的是　　
A．地表電荷為正電荷
B．若地球自轉角速度減小，則地表上任一位置的磁感應強度均減小
C．地球赤道上方各點處地磁場的磁感應強度相同
D．赤道上穿過地表單位面積的磁通量比兩極處大
4．東漢時期思想家王充在《論衡》書中有關于“司南之杓，投之于地，其柢（即勺柄）指南”的記載。如圖所示，司南呈勺形，靜止在一個刻著方位的光滑盤上。下列說法正確的是　　
A．司南可以由銅制材料制作
B．司南可以看作條形磁體，“柢”相當于磁體的極
C．司南的“柢”在南、北半球指示的方向正好相反
D．司南能“指南”是因為地球存在地磁場，地磁北極在地理南極附近
5．極光是由太陽發射的高速帶電粒子受地磁場的影響，進入兩極附近時，撞擊并激發高空中的空氣分子和原子引起的。假如我們在北極地區仰視，發現正上方如圖所示的沿順時針方向運動弧狀極光，則關于這一現象中的高速粒子的說法正確的是　　
A．該粒子帶負電
B．該粒子軌跡半徑逐漸增大
C．若該粒子在赤道正上方垂直射向地面，會向東偏轉
D．地磁場對垂直射向地球表面的該粒子的阻擋作用在南、北兩極附近最強
6．如圖所示，長方形框架的面積為，框架平面與磁感應強度大小為的勻強磁場方向垂直。下列說法不正確的是　　
A．框架在圖示位置時，穿過框架平面的磁通量為
B．框架繞轉過角時，穿過框架平面的磁通量為
C．框架從圖示位置轉過角時，穿過框架平面的磁通量為零
D．框架從圖示位置轉過角時，穿過框架平面的磁通量變化量為
7．如圖所示，一匝數為的矩形導體線框放置在水平面內。磁場方向與水平方向成角，已知，回路面積為，磁感應強度為，則通過導體線框的磁通量為　　
A． B． C． D．
8．某同學用如圖所示裝置探究影響感應電流方向的因素。將磁體從線圈中向上勻速抽出時，觀察到靈敏電流計指針向右偏轉。關于該實驗，下列說法正確的是　　
A．圖中線圈中感應電流的磁場方向向下
B．若將磁體向上加速抽出，靈敏電流計指針將向左偏轉
C．磁體放置在線圈中靜止不動，靈敏電流計指針仍向右偏轉
D．若將磁體的、極對調，并將其向下插入線圈，靈敏電流計指針仍向右偏轉
9．如圖所示，虛線左側存在垂直于紙面的勻強磁場，閉合線框位于紙面內，在其由位置Ⅰ沿直線運動到位置Ⅱ的過程中，穿過線框的磁通量的變化和有無感應電流正確的是　　
A．磁通量一直變小 B．磁通量一直不變
C．有感應電流 D．沒有感應電流
10．下列電磁波中，頻率最大的是　　
A．無線電波 B．可見光 C．紫外線 D．紅外線
11．電磁波的發現和使用極大地改變了人類的生活。下列說法中正確的是　　
A．根據麥克斯韋電磁理論，變化的磁場產生變化的電場，變化的電場產生變化的磁場
B．藍牙耳機的電磁波在真空中的傳播速度比手機通信的電磁波速度小
C．盒裝牛奶內壁有鋁箔，放入微波爐中不能被加熱
D．某同學自制收音機來收聽廣播時，其接收電臺的過程稱為調制
12．普朗克在研究黑體輻射的基礎上，提出了能量子理論，關于量子，下列說法正確的是　　
A．是一種高科技材料
B．是類似手質子、電子的微觀粒子
C．表示微觀世界的不連續性觀念
D．是一個數量級的常量

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