專(zhuān)題07電磁感應(yīng)與電磁波初步人教版09高二上高中物理必修三期末復(fù)習(xí)學(xué)案知識(shí)點(diǎn)習(xí)題(原卷版)_第1頁(yè)
專(zhuān)題07電磁感應(yīng)與電磁波初步人教版09高二上高中物理必修三期末復(fù)習(xí)學(xué)案知識(shí)點(diǎn)習(xí)題(原卷版)_第2頁(yè)
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專(zhuān)題07電磁感應(yīng)與電磁波初步▉考點(diǎn)一電和磁的聯(lián)系1磁現(xiàn)象基礎(chǔ)(1)磁性:能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫磁性。(2)磁體:具有磁性的物體叫磁體。磁體有天然磁體和人工磁體之分,還可以從形狀、用途等不同方面分類(lèi)。(3)磁極:磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫作磁極,磁極都在磁體的兩端。(4)磁極間的相互作用:同名磁極相斥,異名磁極相吸,如圖1311所示。2電流的磁效應(yīng)(1)奧斯特實(shí)驗(yàn):1820年,丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn),導(dǎo)線(xiàn)通電后,其下方與導(dǎo)線(xiàn)平行的小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),如圖1312所示。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:通電導(dǎo)體周?chē)嬖谥c磁體周?chē)粯拥奶厥馕镔|(zhì)。(3)實(shí)驗(yàn)意義:首次發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),第一個(gè)揭示了電與磁之間是有聯(lián)系的。(4)電流的磁效應(yīng):通電導(dǎo)體周?chē)写艌?chǎng),即電流的周?chē)写艌?chǎng),電流的磁場(chǎng)能使放在導(dǎo)體周?chē)拇裴槹l(fā)生偏轉(zhuǎn),且磁場(chǎng)的方向跟電流的方向有關(guān),這種現(xiàn)象叫作電流的磁效應(yīng)。例題:關(guān)于靜電場(chǎng)和磁場(chǎng),下列說(shuō)法正確的是()A.靜電場(chǎng)和磁場(chǎng)都是真實(shí)存在的物質(zhì),因此磁感線(xiàn)和電場(chǎng)線(xiàn)也是真實(shí)存在的B.將負(fù)電荷由電勢(shì)低的地方移到電勢(shì)高的地方,電勢(shì)能增加C.無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷,從電場(chǎng)中的某點(diǎn)移到無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí),靜電力做的正功越多,電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大D.磁感應(yīng)強(qiáng)度是標(biāo)量,只有大小,沒(méi)有方向解:A、電場(chǎng)線(xiàn)和磁感線(xiàn)都是人為假想的圖線(xiàn),實(shí)際中并不存在,故A錯(cuò)誤;?B、根據(jù)Ep=qφ可知,將負(fù)電荷由電勢(shì)低的地方移到電勢(shì)高的地方,電勢(shì)能減小,故B錯(cuò)誤;C、根據(jù)電勢(shì)能的定義可知,無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷,從電場(chǎng)中的某點(diǎn)移到無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí),只要靜電力做的正功越多,電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大,故C正確;D、磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,有大小也有方向,故D錯(cuò)誤。故選:C。▉考點(diǎn)二磁場(chǎng)1磁鐵對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用如圖1313甲所示,磁鐵會(huì)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生力的作用,使導(dǎo)線(xiàn)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。2電流與電流間的相互作用(1)如圖1313乙所示,當(dāng)相互平行且距離較近的兩條導(dǎo)線(xiàn)中分別通以方向相同或相反的電流時(shí),可觀察到通同向電流的兩根導(dǎo)線(xiàn)會(huì)靠近,通反向電流的兩根導(dǎo)線(xiàn)會(huì)遠(yuǎn)離。3磁場(chǎng)(1)定義:磁體或電流周?chē)嬖谝环N特殊物質(zhì),使磁體與磁體、磁體與電流、電流與電流之間產(chǎn)生相互作用,這種特殊的物質(zhì)叫磁場(chǎng)。(2)磁場(chǎng)的來(lái)源①永磁體周?chē)嬖诖艌?chǎng);②電流周?chē)嬖诖艌?chǎng)——電流的磁效應(yīng);③運(yùn)動(dòng)的電荷周?chē)嬖诖艌?chǎng)。(3)性質(zhì)①基本性質(zhì):對(duì)放入其中的磁體、電流或運(yùn)動(dòng)電荷能產(chǎn)生力的作用。②物質(zhì)性:雖然磁場(chǎng)看不見(jiàn)摸不著,但磁場(chǎng)與電場(chǎng)一樣是客觀存在的,是物質(zhì)存在的一種特殊形式。(4)方向:把小磁針靜止時(shí)N極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向。例題:關(guān)于地磁場(chǎng),下列說(shuō)法正確的是()A.地理南極與地磁場(chǎng)南極重合B.地磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)不是閉合的曲線(xiàn)C.在赤道上小磁針的南極在靜止時(shí)指向地理的南方D.地球表面任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行解:A、地磁的南極在地理的北極附近,地磁的北極在地理的南極附近,兩者并不完全重合。故A錯(cuò)誤;B、地磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)也是閉合的曲線(xiàn),故B錯(cuò)誤;C、因地磁場(chǎng)的N極在地理南極處,故在赤道上小磁針的南極在靜止時(shí)指向地理的南方,故C正確;D、地球表面任意位置的地磁場(chǎng)方向沿磁感線(xiàn)的切線(xiàn)方向,故各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向并不是都與地面平行,故D錯(cuò)誤。故選:C。▉考點(diǎn)三磁感線(xiàn)1定義在磁場(chǎng)中畫(huà)出一些曲線(xiàn),使曲線(xiàn)上每一點(diǎn)的切線(xiàn)方向都跟這點(diǎn)磁場(chǎng)的方向一致,這樣的曲線(xiàn)就叫作磁感線(xiàn)。如圖1315所示。2特點(diǎn)(1)磁感線(xiàn)的疏密反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,磁感線(xiàn)越密的地方表示磁場(chǎng)越強(qiáng),越疏的地方越弱。(2)磁感線(xiàn)上每一點(diǎn)的切線(xiàn)方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。(3)磁場(chǎng)中的任何一條磁感線(xiàn)都是閉合曲線(xiàn),在磁體外部由N極到S極,在磁體內(nèi)部由S極到N極。(4)磁感線(xiàn)在空間不能相交,不能相切,也不能中斷。磁場(chǎng)中任一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向都是確定的,即只有一個(gè)方向,若有兩條磁感線(xiàn)相交,根據(jù)磁感線(xiàn)的定義知,在交點(diǎn)處小磁針就有兩個(gè)指向,這與事實(shí)不符。例題:關(guān)于磁感線(xiàn)與電場(chǎng)線(xiàn)的描述,正確的是()A.電場(chǎng)線(xiàn)一定是直線(xiàn)B.磁感線(xiàn)一定是閉合的C.磁感線(xiàn)是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡D.電場(chǎng)線(xiàn)是實(shí)際上存在的解:A、電場(chǎng)線(xiàn)可以是直線(xiàn),電場(chǎng)線(xiàn)也可以是曲線(xiàn),故A錯(cuò)誤;B、磁感線(xiàn)是閉合的曲線(xiàn),故B正確;C、磁感線(xiàn)是為了形象地描述磁場(chǎng)假想的曲線(xiàn),不是運(yùn)動(dòng)軌跡,故C錯(cuò)誤;D、電場(chǎng)線(xiàn)是為了形象地描述電場(chǎng)而假想的線(xiàn),實(shí)際不存在,故D錯(cuò)誤。故選:B。▉考點(diǎn)四安培定則1安培定則用右手握住導(dǎo)線(xiàn),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(xiàn)環(huán)繞的方向。2直線(xiàn)電流的磁場(chǎng)磁感線(xiàn)分布:如圖1316所示。3環(huán)形電流的磁場(chǎng)(1)方向判斷——安培定則:讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)軸線(xiàn)上磁場(chǎng)的方向。(2)磁感線(xiàn)分布:如圖1317所示。4通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)(1)方向判斷——安培定則:用右手握住螺線(xiàn)管,讓彎曲的四指所指的方向跟電流方向一致,伸直的拇指所指的方向就是螺線(xiàn)管中心軸線(xiàn)上磁場(chǎng)的方向。(2)磁感線(xiàn)分布:如圖1318所示。例題:在一條沿水平方向放置的導(dǎo)線(xiàn)下方,放一個(gè)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針。實(shí)驗(yàn)中觀察到,當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)中沒(méi)有通電流時(shí),小磁針的指向如圖所示;當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)中通恒定電流時(shí),小磁針N極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),則()A.導(dǎo)線(xiàn)中的電流方向向右B.導(dǎo)線(xiàn)中的電流方向向左C.若將小磁針?lè)胖迷趯?dǎo)線(xiàn)的上方,小磁針肯定不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)D.若將小磁針?lè)胖迷趯?dǎo)線(xiàn)的上方,也能觀察到小磁針N極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)解:AB、當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)中通恒定電流時(shí),小磁針N極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),根據(jù)右手螺旋定則可得導(dǎo)線(xiàn)中的電流方向向右,故A正確,B錯(cuò)誤;CD、根據(jù)右手螺旋定則可得導(dǎo)線(xiàn)通電后在導(dǎo)線(xiàn)上方的磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲猓〈裴楴極會(huì)向紙外轉(zhuǎn)動(dòng),故CD錯(cuò)誤;故選:A。▉考點(diǎn)五安培分子電流假說(shuō)1假說(shuō)的內(nèi)容安培認(rèn)為,在物質(zhì)內(nèi)部存在著一種環(huán)形電流子電流,分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體,它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極(如圖13111所示)。2用假說(shuō)解釋磁現(xiàn)象(1)磁化現(xiàn)象:一根軟鐵棒,在未被磁化時(shí),內(nèi)部各分子電流的取向雜亂無(wú)章,它們的磁場(chǎng)互相抵消,對(duì)外不顯磁性。當(dāng)軟鐵棒受到外界磁場(chǎng)的作用時(shí),各分子電流的取向變得大致相同,兩端對(duì)外界顯示出較強(qiáng)的磁性,形成磁極,軟鐵棒就被磁化了。(2)磁體的消磁:磁體在高溫或猛烈撞擊下,即在激烈的熱運(yùn)動(dòng)或機(jī)械運(yùn)動(dòng)的影響下,分子電流的取向又變得雜亂無(wú)章,磁體磁性消失。3假說(shuō)的意義安培分子電流假說(shuō)揭示了磁場(chǎng)的起源,它使我們認(rèn)識(shí)到:磁體的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣,都是由電荷的定向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的(磁現(xiàn)象的電本質(zhì))。例題:如果地磁場(chǎng)是由地球內(nèi)部的環(huán)形電流形成的,那么這一電流的方向是()A.由東向西 B.由西向東 C.由南向北 D.由北向南解:地磁場(chǎng)的北極在地理的南極附近,地球繞地軸自西向東旋轉(zhuǎn),故地球內(nèi)部所帶電荷的運(yùn)動(dòng)形成了一個(gè)環(huán)形電流,根據(jù)安培定則可知,環(huán)形電流的方向應(yīng)該由東向西,故A正確,BCD錯(cuò)誤;故選:A。▉考點(diǎn)六對(duì)磁場(chǎng)的進(jìn)一步理解1電場(chǎng)與磁場(chǎng)的類(lèi)比比較項(xiàng)目電場(chǎng)磁場(chǎng)不同點(diǎn)產(chǎn)生電荷磁體、電流、運(yùn)動(dòng)電荷.基本性質(zhì)對(duì)放入其中的電荷有電場(chǎng)力的作用.對(duì)放入其中的磁體、電流、運(yùn)動(dòng)電荷有磁場(chǎng)力的作用.作用特點(diǎn)對(duì)放入其中的磁體無(wú)力的作用.對(duì)放入其中的靜止電荷無(wú)力的作用.相同點(diǎn)磁場(chǎng)和電場(chǎng)都是不依賴(lài)于人的意志而客觀存在的特殊物質(zhì),具有能量.2電場(chǎng)線(xiàn)和磁感線(xiàn)的類(lèi)比電場(chǎng)線(xiàn)磁感線(xiàn)相似點(diǎn)意義為了形象地描述電場(chǎng)方向和相對(duì)強(qiáng)弱而假想的線(xiàn).為了形象地描述磁場(chǎng)方向和相對(duì)強(qiáng)弱而假想的線(xiàn).方向線(xiàn)上各點(diǎn)的切線(xiàn)方向即該點(diǎn)的電場(chǎng)方向,是正電荷受靜電力的方向.線(xiàn)上各點(diǎn)的切線(xiàn)方向即該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向,是小磁針N極受力的方向.疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)弱.表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱.特點(diǎn)除電荷處,在空間不相交、不中斷.在空間不相交、不中斷.不同點(diǎn)于負(fù)電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)處.①是閉合曲線(xiàn);②磁體外部方向:N→S;▉考點(diǎn)七磁感應(yīng)強(qiáng)度1探究影響通電導(dǎo)線(xiàn)受力的因素(1)實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法。(2)實(shí)驗(yàn)原理:如圖1321所示,三塊相同的蹄形磁體并列放置,可以認(rèn)為磁極間的磁場(chǎng)是均勻的。將一根直導(dǎo)圖1321線(xiàn)水平懸掛在磁體的兩極間,有電流通過(guò)時(shí)導(dǎo)線(xiàn)將擺動(dòng)一定角度,通過(guò)這個(gè)角度我們可以比較導(dǎo)線(xiàn)受力的大小。分別接通“2、3”和“1、4”,可以改變導(dǎo)線(xiàn)通電部分的長(zhǎng)度。電流大小由外部電路控制,用電流表測(cè)量。(3)探究過(guò)程①保持導(dǎo)線(xiàn)通電部分的長(zhǎng)度不變,改變電流的大小。可見(jiàn)當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直時(shí),增大電流I,導(dǎo)線(xiàn)擺動(dòng)的角度增大,反之減小。②保持電流不變,改變導(dǎo)線(xiàn)通電部分的長(zhǎng)度。當(dāng)增大在磁場(chǎng)中的導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度l時(shí),導(dǎo)線(xiàn)擺動(dòng)的角度增大,反之減小。(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論大量的實(shí)驗(yàn)表明,通電導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到的磁場(chǎng)力的大小,既與導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度l成正比,又與導(dǎo)線(xiàn)中的電流I成正比,即與I和l的乘積Il成正比,用公式表示為F=ILB,式中B為表征磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。2磁感應(yīng)強(qiáng)度(1)定義磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電直導(dǎo)線(xiàn)受到的作用力F跟電流I和導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度l的乘積Ⅱ之比,叫作通電直導(dǎo)線(xiàn)所在處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。(2)定義式B=B的單位是特斯拉,簡(jiǎn)稱(chēng)特(T),1T(3)理解①磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小由磁場(chǎng)本身特性決定,與F和IL無(wú)關(guān)。②定義式B=F③磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量,方向不與F方向相同,而與小磁針在該處N極受力的方向相同。④磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B=F例題:?jiǎn)挝粸閃b的物理量是()A.電場(chǎng)強(qiáng)度 B.磁感應(yīng)強(qiáng)度 C.磁通量 D.電功率▉考點(diǎn)八勻強(qiáng)磁場(chǎng)與磁通量1勻強(qiáng)磁場(chǎng)(1)定義:強(qiáng)弱、方向處處相同的磁場(chǎng)叫作勻強(qiáng)磁場(chǎng)。(2)磁感線(xiàn)的特點(diǎn):勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)是一些間隔相同的平行直線(xiàn)。(3)產(chǎn)生方法:距離很近的兩個(gè)平行的異名磁極間的磁場(chǎng)(如圖1322所示)、通電螺線(xiàn)管內(nèi)部的磁場(chǎng)(除邊緣部分外)可認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場(chǎng)。2磁通量(1)定義:設(shè)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的平面,面積為S(如圖13=23所示),把B與S的乘積叫作穿過(guò)面積S的磁通量,簡(jiǎn)稱(chēng)磁通,用字母Φ表示。(2)公式:Φ=BS。Φ的單位為韋伯,簡(jiǎn)稱(chēng)韋,符號(hào)是Wb,1Wb=1T·m2。(3)有效面積:如圖1324所示,公式Φ=BS中的S應(yīng)為平面在垂直于磁感線(xiàn)方向上的投影面積(又稱(chēng)為“有效面積”),此時(shí)Φ=BScosθ。圖1324(4)物理意義:可表示穿過(guò)某一面積的磁感線(xiàn)凈條數(shù)(磁通量的代數(shù)和)。(5)磁通密度垂直于磁場(chǎng)方向單位面積內(nèi)的磁通量叫作磁通密度。由Φ=BS可得出B=?S,因此工程技術(shù)人員常把磁感應(yīng)強(qiáng)度叫作磁通密度,并且用Wb/m2作單位(6)磁通量的變化量△Φ=ΦtΦ0,其數(shù)值等于初、末態(tài)穿過(guò)某個(gè)平面的磁通量的代數(shù)差。例題:下列各物理量數(shù)值中的負(fù)號(hào)表示大小的是()A.電勢(shì)φ=10V B.電荷量q=10CC.功W=10J D.磁通量Φ=10Wb▉考點(diǎn)九電場(chǎng)強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比較定義的依據(jù)①電場(chǎng)對(duì)電荷q有作用力F;②對(duì)電場(chǎng)中任一點(diǎn),F(xiàn)∝q,F③對(duì)不同點(diǎn),一般來(lái)說(shuō)恒量的值不同;④Fq可表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱①磁場(chǎng)對(duì)電流I有作用力F;②力F與磁場(chǎng)方向、電流方向有關(guān),只考慮電流方向垂直于磁場(chǎng)方向的情況時(shí),F(xiàn)∝Il,FIl=③對(duì)不同點(diǎn),一般來(lái)說(shuō)恒量的值不同;④FIl定義式E=B=意義描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向。描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向。方向該點(diǎn)的正電荷的受力方向。該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)N極的受力方向。形象表示可以用電場(chǎng)線(xiàn)形象地表示——切線(xiàn)方向表示E的方向,疏密表示E的大小。可以用磁感線(xiàn)形象地表示——切線(xiàn)方向表示B的方向,疏密表示B的大小。單位1N/C=1V/m1T=1N/(A·m)共同點(diǎn)都是矢量,都遵循矢量運(yùn)算法則。▉考點(diǎn)十磁通量和磁通量變化量的理解1對(duì)磁通量的兩點(diǎn)說(shuō)明(1)磁通量是針對(duì)某個(gè)面來(lái)說(shuō)的,與給定的線(xiàn)圈匝數(shù)多少無(wú)關(guān),即在進(jìn)行有關(guān)磁通量的計(jì)算時(shí),不用考慮線(xiàn)圈的匝數(shù)n。(2)磁感線(xiàn)是閉合曲線(xiàn)(不同于靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)),所以穿過(guò)任意閉合曲面的磁通量一定為零,即Φ=0。例如,一個(gè)球面,磁感線(xiàn)只要穿入球面,就一定穿出球面,此時(shí)穿過(guò)球面的磁感線(xiàn)凈條數(shù)為零,即磁通量為零。2磁通量變化的四種情況舉例例:閉合回路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)。例:線(xiàn)圈與磁體之間B和S都變。Φ?Φ?計(jì)算并判斷磁通量是否變化。都不變,但兩者之間的夾例:線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)。例題:如圖所示,線(xiàn)框面積為S,線(xiàn)框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直,則下列有關(guān)穿過(guò)線(xiàn)框平面的磁通量的情況表述正確的是()A.磁通量有正負(fù),所以是矢量B.圖示位置線(xiàn)框的磁通量為0C.若線(xiàn)框從圖示位置繞bc邊轉(zhuǎn)過(guò)60°,該過(guò)程磁通量不變D.若線(xiàn)框從圖示位置繞bc邊轉(zhuǎn)過(guò)90°,此時(shí)磁通量為0▉考點(diǎn)十一劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)1電磁感應(yīng)的探索歷程開(kāi)端1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了“電生磁”,證實(shí)了電和磁之間過(guò)程結(jié)果英國(guó)物理學(xué)家法拉第經(jīng)過(guò)不懈探索,在1831年第一次發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象,并從中領(lǐng)悟到“磁生電”是一種在變化、運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。2電磁感應(yīng)的定義“磁生電”的現(xiàn)象叫作電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫作感應(yīng)電流。3發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的意義(1)電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)使人們找到了“磁生電”的方法。(2)電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)使人們對(duì)電與磁內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識(shí)更加完善,宣告了電磁學(xué)作為一門(mén)統(tǒng)一學(xué)科的誕生。例題:下列四位杰出物理學(xué)家所做的貢獻(xiàn),表述正確的是()A.安培預(yù)言了電磁波的存在B.法拉第發(fā)現(xiàn)了電流周?chē)嬖诖艌?chǎng)C.麥克斯韋提出電磁場(chǎng)理論D.牛頓發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象解:A.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,故A錯(cuò)誤;B.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流周?chē)嬖诖艌?chǎng),故B錯(cuò)誤;C.麥克斯韋提出電磁場(chǎng)理論,故C正確;D.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故D錯(cuò)誤。故選:C。▉考點(diǎn)十二探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件1實(shí)驗(yàn)探究探究①導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)是否產(chǎn)生電流,如圖1331所示。(1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:導(dǎo)體棒靜止或平行于磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),無(wú)感應(yīng)電流;導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),有感應(yīng)電流。(2)分析:磁場(chǎng)的強(qiáng)弱不變,但部分導(dǎo)體做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)使閉合導(dǎo)體回路包圍的磁場(chǎng)面積發(fā)生了變化,穿過(guò)回路的磁通量變化,有感應(yīng)電流產(chǎn)生。探究②條形磁鐵在線(xiàn)圈中運(yùn)動(dòng)是否產(chǎn)生電流,如圖1332所示。(1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:當(dāng)磁鐵與線(xiàn)圈相對(duì)靜止時(shí),線(xiàn)圈中無(wú)電流;當(dāng)磁鐵插入線(xiàn)圈或從線(xiàn)圈中抽出時(shí),線(xiàn)圈中有電流。(2)分析:將磁鐵插入或抽出線(xiàn)圈的過(guò)程中,線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)強(qiáng)弱發(fā)生了變化,從而改變了穿過(guò)回路的磁通量,線(xiàn)圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。探究③如圖1333所示,改變線(xiàn)圈A中的電流,觀察線(xiàn)圈B中是否產(chǎn)生電流。(1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:開(kāi)關(guān)閉合或斷開(kāi)時(shí),測(cè)試電路中有電流;開(kāi)關(guān)閉合以后,測(cè)試電路中無(wú)電流;開(kāi)關(guān)閉合后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片的過(guò)程中,測(cè)試電路中有電流。(2)分析:將開(kāi)關(guān)閉合或斷開(kāi)瞬間以及保持開(kāi)關(guān)閉合并改變滑動(dòng)變阻器的滑片位置時(shí),電流表中有電流通過(guò)(當(dāng)使線(xiàn)圈A中的電流變化時(shí),線(xiàn)圈B中的磁場(chǎng)發(fā)生了變化,從而改變了穿過(guò)回路的磁通量)。2歸納總結(jié)探究1是通過(guò)導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)改變磁通量的;探究2是通過(guò)磁體運(yùn)動(dòng)即磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)改變磁通量的;探究3是通過(guò)改變電流(改變磁場(chǎng)強(qiáng)弱)改變磁通量的。綜上可知,產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:只要穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化,閉合導(dǎo)體回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。例題:在科學(xué)研究的道路上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)令人惋惜的遺憾。例如,1825年瑞士年輕物理學(xué)家科拉頓一個(gè)人在研究電磁現(xiàn)象時(shí),為避免磁鐵的磁場(chǎng)對(duì)小磁針產(chǎn)生影響,他把實(shí)驗(yàn)裝置放在兩個(gè)房間,在右邊房間里把磁鐵反復(fù)插入線(xiàn)圈,然后跑到左邊房間里觀察,結(jié)果沒(méi)有看到小磁針偏轉(zhuǎn)。下列說(shuō)法正確的是()A.該實(shí)驗(yàn)線(xiàn)圈中肯定沒(méi)有電流產(chǎn)生B.通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象C.科拉頓沒(méi)看到小磁針偏轉(zhuǎn),是因?yàn)楫?dāng)他跑到另一個(gè)房間時(shí),電磁感應(yīng)過(guò)程已經(jīng)結(jié)束D.科拉頓沒(méi)看到小磁針偏轉(zhuǎn),是因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)中的磁鐵磁性太弱解:B、通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)的現(xiàn)象叫電流的磁效應(yīng),故B錯(cuò)誤;ACD、將磁鐵插入線(xiàn)圈的過(guò)程中,穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變化,線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流;電流周?chē)嬖诖艌?chǎng),由于磁場(chǎng)間的相互作用,小磁針在磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)的作用,小磁針會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。但當(dāng)科拉頓跑到另一個(gè)房間時(shí),電磁感應(yīng)過(guò)程已經(jīng)結(jié)束,此時(shí)穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量不變,線(xiàn)圈中沒(méi)有感應(yīng)電流,所以小磁針不偏轉(zhuǎn),故C正確,AD錯(cuò)誤。故選:C。▉考點(diǎn)十三電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用如圖1336所示為手機(jī)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電的場(chǎng)景。充電底座接入的交變電流激發(fā)變化的磁場(chǎng),使手機(jī)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)充電。這種充電方式所利用的原理就是電磁感應(yīng)。▉考點(diǎn)十四導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電流問(wèn)題分析1導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)時(shí)需判斷其是否將磁感線(xiàn)“割斷”,如果沒(méi)有“割斷”就不能說(shuō)切割。如圖1337所示,甲、乙兩圖中,導(dǎo)體“切割”了磁感線(xiàn),而丙圖中導(dǎo)體沒(méi)有切割磁感線(xiàn),丁圖中導(dǎo)體垂直紙面向外運(yùn)動(dòng),也沒(méi)有切割磁感線(xiàn)。2如圖1338所示,甲圖中線(xiàn)框的一部分導(dǎo)體“切割”了磁感線(xiàn),但穿過(guò)閉合線(xiàn)框的磁通量并沒(méi)有發(fā)生變化,線(xiàn)框內(nèi)沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生;乙圖中線(xiàn)框的一部分導(dǎo)體“切割”了磁感線(xiàn),穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量發(fā)生了變化,線(xiàn)框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生;丙圖中閉合線(xiàn)框在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),“切割”了磁感線(xiàn),穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量發(fā)生了變化,線(xiàn)框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。因此,導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)不是產(chǎn)生感應(yīng)電流的充要條件,能否產(chǎn)生感應(yīng)電流歸根到底還是要看穿過(guò)閉合回路的磁通量是否發(fā)生變化。▉考點(diǎn)十五電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化當(dāng)閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí),根據(jù)能量守恒定律可知,其他形式的能量轉(zhuǎn)化為了電能。(1)導(dǎo)體做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng),在電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,該導(dǎo)體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。(2)如圖13310所示,線(xiàn)圈I中有變化的電流時(shí),就在周?chē)a(chǎn)生變化的磁場(chǎng),這個(gè)變化的磁場(chǎng)通過(guò)線(xiàn)圈Ⅱ時(shí),使線(xiàn)圈Ⅱ所在閉合回路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流;這個(gè)過(guò)程中,線(xiàn)圈I中的電能先轉(zhuǎn)化成鐵芯中的磁場(chǎng)能,然后鐵芯中的磁場(chǎng)能又轉(zhuǎn)化成了線(xiàn)圈Ⅱ中的電能。這個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了電能的轉(zhuǎn)移,磁場(chǎng)起到了傳輸?shù)淖饔?。▉考點(diǎn)十六電磁場(chǎng)1麥克斯韋電磁場(chǎng)理論要點(diǎn)(1)變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)在變化的磁場(chǎng)中放一個(gè)閉合電路,電路里會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,其實(shí)質(zhì)是變化的磁場(chǎng)在它周?chē)a(chǎn)生了電場(chǎng),電路中的自由電荷在電場(chǎng)力作用下做定向運(yùn)動(dòng),形成了感應(yīng)電流,即使在變化的磁場(chǎng)周?chē)鷽](méi)有閉合電路同樣也可以產(chǎn)生電場(chǎng),如圖1341所示。(2)變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)既然變化的磁場(chǎng)能夠產(chǎn)生電場(chǎng),麥克斯韋確信自然規(guī)律的統(tǒng)一性與和諧性,相信電場(chǎng)與磁場(chǎng)的對(duì)稱(chēng)之美,大膽地假設(shè):變化的電場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論,在給電容器充電的時(shí)候,不僅導(dǎo)體中的電流要產(chǎn)生磁場(chǎng),而且在電容器兩極板間變化著的電場(chǎng)周?chē)惨a(chǎn)生磁場(chǎng),如圖1342所示。2電磁場(chǎng)如果在空間某區(qū)域有周期性變化的電場(chǎng),那么這個(gè)變化的電場(chǎng)就在它的周?chē)臻g引起周期性變化的磁場(chǎng);這個(gè)變化的磁場(chǎng)又在它周?chē)臻g引起變化的電場(chǎng)……于是,變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)交替產(chǎn)生,形成不可分割的統(tǒng)一體,稱(chēng)為電磁場(chǎng)。例題:關(guān)于電磁場(chǎng)和電磁波,下列說(shuō)法正確的是()A.麥克斯韋預(yù)言并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在B.變化的電場(chǎng)能夠產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),變化的磁場(chǎng)能夠產(chǎn)生變化的電場(chǎng)C.紫外線(xiàn)是一種波長(zhǎng)比紫光更短的電磁波,能夠滅菌消毒D.紅外線(xiàn)、X射線(xiàn)是電磁波,γ射線(xiàn)是中子流解:A、麥克斯韋只是預(yù)言了電磁波的存在;是赫茲第一次通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在,故A錯(cuò)誤;B、麥克斯韋電磁場(chǎng)理論,變化的磁場(chǎng)能夠產(chǎn)生的不一定是變化的電場(chǎng),例如,均勻變化磁場(chǎng)產(chǎn)生恒定的電場(chǎng),周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng),故B錯(cuò)誤;C、紫外線(xiàn)的波長(zhǎng)比紫光的短,它可以進(jìn)行滅菌消毒,故C正確;D、紅外線(xiàn)、X射線(xiàn)、γ射線(xiàn)都是電磁波,故D錯(cuò)誤。故選:C。▉考點(diǎn)十七電磁波1電磁波的形成電磁場(chǎng)由近及遠(yuǎn)地向周?chē)鷤鞑?,形成電磁波。如圖1344所示為電磁波的產(chǎn)生與傳播示意圖。在電磁波傳播過(guò)程中,同頻率的變化電場(chǎng)和變化磁場(chǎng)交替變化??梢哉f(shuō),電磁波是電磁場(chǎng)的一種運(yùn)動(dòng)形態(tài)。2電磁波的特點(diǎn)(1)在電磁波的傳播方向上,任意一點(diǎn)的電場(chǎng)和磁場(chǎng)都隨時(shí)間做正弦規(guī)律變化,電場(chǎng)與磁場(chǎng)彼此垂直,且與傳播方向垂直。(2)電磁波的傳播不需要介質(zhì),在真空中傳播速度等于光速c(3×10?m/s)。(3)電磁波具有波的共性,能產(chǎn)生干涉、衍射等現(xiàn)象。3赫茲實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波的存在(1)赫茲捕捉到電磁波赫茲實(shí)驗(yàn)裝置如圖1345所示,赫茲觀察到:當(dāng)電極A、B上的兩個(gè)金屬球間有火花跳過(guò)時(shí),導(dǎo)線(xiàn)環(huán)兩個(gè)小球間也跳過(guò)火花。據(jù)此實(shí)驗(yàn),赫茲在人類(lèi)歷史上首次捕捉到了電磁波。(2)赫茲實(shí)驗(yàn)的意義赫茲的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論,為無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的發(fā)展開(kāi)拓了道路。例題:下列說(shuō)法中正確的是()A.變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)B.電磁波按波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短順序排列依次是:γ射線(xiàn)、X射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)電波C.X射線(xiàn)的穿透本領(lǐng)比γ射線(xiàn)更強(qiáng)D.電磁波在真空中的傳播速度等于光速解:A、變化的電(磁)場(chǎng)可以產(chǎn)生磁(電)場(chǎng);但如果是均勻變化的電場(chǎng)只能產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng),故A錯(cuò)誤;B、依照波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短順序排列依次是:無(wú)線(xiàn)電波,紅外線(xiàn),可見(jiàn)光,紫外線(xiàn),X射線(xiàn),γ射線(xiàn),故B錯(cuò)誤;C、γ射線(xiàn)的穿透本領(lǐng)比X射線(xiàn)更強(qiáng),故C錯(cuò)誤;D、電磁波是一種物質(zhì),可在真空中傳播,電磁波在真空中的傳播速度總是3×108m/s,等于光速,故D正確。故選:D。▉考點(diǎn)十八電磁波譜1電磁波的波速與波長(zhǎng)、頻率間的關(guān)系(1)波長(zhǎng)、頻率、波速的概念①波長(zhǎng):在橫波中,凸起的最高處叫波峰,凹下的最低處叫波谷。鄰近的兩個(gè)波峰(或波谷)之間的距離叫波長(zhǎng),用λ表示,常見(jiàn)單位為m。②頻率:指1s內(nèi)波峰(或波谷)通過(guò)的次數(shù),用f表示,單位為Hz。③波速:描述波傳播快慢的物理量叫波速,用v表示,常見(jiàn)單位為m/s。(2)電磁波的波速c與λf的關(guān)系式為c=λf,其中c為電磁波在真空中的速度。2電磁波譜(1)定義按電磁波的波長(zhǎng)或頻率大小的順序把它們排列成譜,叫作電磁波譜。電磁波譜按波長(zhǎng)由大到小(頻率由小到大)的順序,依次是無(wú)線(xiàn)電波、紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)、X射線(xiàn)、γ射線(xiàn),如圖1346所示。(2)波長(zhǎng)不同的電磁波的特點(diǎn)及應(yīng)用種類(lèi)波長(zhǎng)范圍特性應(yīng)用無(wú)線(xiàn)電波幾毫米到幾十千米波動(dòng)性通信、廣播、射電望遠(yuǎn)鏡。紅外線(xiàn)760nm~熱作用強(qiáng)烘干、紅外遙感、測(cè)溫、夜視儀??梢?jiàn)光400nm~感光性強(qiáng)照明、照相。紫外線(xiàn)化學(xué)作用、消毒、防偽、促進(jìn)人體合成維生素D。X射線(xiàn)比紫外線(xiàn)短較強(qiáng)的穿透能力透視人體、檢查金屬部件的質(zhì)量。γ射線(xiàn)小于穿透能力最強(qiáng)醫(yī)學(xué)上的γ刀技術(shù),探測(cè)金屬內(nèi)部的缺陷。例題:在以下的電磁波中,波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短排列正確的是()A.短波、X射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、微波B.微波、紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、γ射線(xiàn)C.γ射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、紅外線(xiàn)、微波D.X射線(xiàn)、短波、紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光解:依照波長(zhǎng)的由長(zhǎng)到短,電磁波譜可大致分為:無(wú)線(xiàn)電波,紅外線(xiàn),可見(jiàn)光,紫外線(xiàn),倫琴射線(xiàn),γ射線(xiàn)(伽馬射線(xiàn)),微波和短波屬于無(wú)線(xiàn)電波,短波波長(zhǎng)大于微波,故B正確,ACD錯(cuò)誤。故選:B。▉考點(diǎn)十九電磁波的能量及通信1電磁波的能量從場(chǎng)的觀點(diǎn)來(lái)看,電場(chǎng)具有電場(chǎng)能,磁場(chǎng)具有磁場(chǎng)能,電磁場(chǎng)具有電磁能,電磁波發(fā)射的過(guò)程就是輻射能量的過(guò)程,電磁波在空間傳播,電磁能就隨之一起傳播。2電磁波通信電磁波攜帶的信息,既可以有線(xiàn)傳播,也可以無(wú)線(xiàn)傳播。(1)有線(xiàn)通信,即利用金屬導(dǎo)線(xiàn)、光纖等有形媒介傳送信息的方式。如臺(tái)式電腦、電話(huà)等。(2)無(wú)線(xiàn)通信,即僅利用電磁波而不通過(guò)線(xiàn)纜進(jìn)行的通信方式,如收音機(jī)、手機(jī)、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)鼠標(biāo)等。3電磁波具有的能量跟頻率有關(guān)電磁波的能量與傳播速度無(wú)關(guān),其能量由電磁波的頻率決定,頻率越高,能量越高。▉考點(diǎn)二十熱輻射1熱輻射(1)定義:一切物體都在輻射電磁波,這種輻射與物體的溫度有關(guān),所以叫作熱輻射。(2)特點(diǎn):熱輻射強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布情況隨物體的溫度而有所不同。2黑體與黑體輻射(1)黑體定義:在熱輻射的同時(shí),物體表面還會(huì)吸收和反射外界射來(lái)的電磁波,如果某種物體能夠完全吸收入射的各種波長(zhǎng)的電磁波而不發(fā)生反射,這種物體就是絕對(duì)黑體,簡(jiǎn)稱(chēng)黑體。(2)黑體輻射特點(diǎn):黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)。3對(duì)黑體的理解黑體是一種理想化模型,作為熱輻射研究的標(biāo)準(zhǔn)物體,黑體雖然能使入射的電磁波全部被吸收而不發(fā)生反射,但仍然要向外輻射電磁波。自然界不存在真正的黑體,但許多物體可以近似視為黑體。如圖1352所示,如果在一個(gè)空腔壁上開(kāi)一個(gè)小孔,那么射入小孔的電磁波在空腔內(nèi)表面會(huì)發(fā)生多次反射和吸收,最終不能從空腔射出。這個(gè)帶小孔的空腔就成了一個(gè)“絕對(duì)黑體”。4經(jīng)典電磁理論的困難黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律無(wú)法用經(jīng)典電磁理論解釋。例題:為了研究不依賴(lài)于物質(zhì)具體物性的熱輻射規(guī)律,物理學(xué)家定義了一種理想物體——黑體,以此作為熱輻射研究的標(biāo)準(zhǔn)物體。關(guān)于黑體和黑體輻射理論,下列說(shuō)法正確的是()A.愛(ài)因斯坦為了解釋黑體輻射現(xiàn)象,第一次提出了能量量子化理論和光子說(shuō)B.黑體向外輻射的是熱量,是以光子的形式輻射的C.一般物體輻射電磁波的情況只與物體的溫度有關(guān)D.黑色的物體簡(jiǎn)稱(chēng)黑體,黑體輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較長(zhǎng)的方向移動(dòng)解:A、愛(ài)因斯坦為了解釋光電效應(yīng)的規(guī)律,提出了光子說(shuō),普朗克為了解釋黑體輻射現(xiàn)象,第一次提出了能量量子化理論,故A錯(cuò)誤;B、黑體的熱輻射實(shí)際上是電磁輻射,是以光子的形式輻射的,故B正確;C、一般物體輻射電磁波的情況與物體的溫度、物體的材料有關(guān),而黑體輻射電磁波的情況只與物體的溫度有關(guān),故C錯(cuò)誤;D、黑體輻射的強(qiáng)度與溫度有關(guān),溫度越高,黑體輻射的強(qiáng)度越大,隨著溫度的升高,黑體輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng),故D錯(cuò)誤。故選:B。▉考點(diǎn)二十一能量子1能量子定義普朗克認(rèn)為,振動(dòng)著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整數(shù)倍,當(dāng)帶電微粒輻射或吸收能量時(shí),也是以這個(gè)最小能量值為單位一份一份地輻射或吸收的,這個(gè)不可再分的最小能量值ε叫作能量子。2能量子大小ε=hv,其中v是電磁波的頻率,h稱(chēng)為普朗克常量,h=6.626×10?3?J·s。(一般取h=6.63×103?J·s)3能量子假設(shè)在微觀世界中能量是量子化的,或者說(shuō)微觀粒子的能量不是連續(xù)的,只能取分立值,為能量子ε的整數(shù)倍。即E=ne(n叫作量子數(shù))。4能量子假設(shè)的實(shí)驗(yàn)證實(shí)借助于能量子假設(shè),普朗克得出了黑體輻射的強(qiáng)度按波長(zhǎng)分布的公式,將它與黑體輻射實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較發(fā)現(xiàn),它與實(shí)驗(yàn)結(jié)果“令人滿(mǎn)意地相符”。能量子假設(shè)被驗(yàn)證是正確的。5愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)愛(ài)因斯坦認(rèn)為電磁場(chǎng)本身就是不連續(xù)的。并于1905年提出了光子說(shuō):在空間傳播的光是不連續(xù)的,光是由一個(gè)個(gè)不可分割的能量子組成的,這些能量子叫作光子,光子的能量跟它的頻率成正比,可表示為ε=hv。6能量子假設(shè)的意義普朗克的能量子假設(shè)使人類(lèi)對(duì)微觀世界的本質(zhì)有了全新的認(rèn)識(shí),對(duì)現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了革命性的影響。普朗克常量h是自然界中最基本的常量之一,它體現(xiàn)了微觀世界的基本特征,架起了電磁波的波動(dòng)性與粒子性的橋梁。例題:為了裝點(diǎn)夜景,常在噴水池水下安裝彩燈。如圖甲所示,水面下有一點(diǎn)光源S,同時(shí)發(fā)出兩種不同顏色的a光和b光,在水面上形成了一個(gè)有光射出的圓形區(qū)域,俯視如圖乙所示,環(huán)狀區(qū)域只有b光,中間小圓為復(fù)色光,下列說(shuō)法正確的是()A.在水中傳播速度a光比b光大B.a(chǎn)光光子的能量小于b光光子的能量C.水對(duì)a光的折射率小于對(duì)b光的折射率D.若點(diǎn)光源S向下遠(yuǎn)離水面移動(dòng),則中間小圓面積變大解:ABC、因?yàn)榄h(huán)狀區(qū)域只有b光,中間小圓為復(fù)色光,說(shuō)明a光在環(huán)狀區(qū)域發(fā)生了全反射現(xiàn)象,說(shuō)明a光的臨界角小于b光的臨界角,根據(jù)n=1D.若點(diǎn)光源S向下遠(yuǎn)離水面移動(dòng),臨界角不變,則在水面右光射出區(qū)域半徑變大,中間小圓面積變大,故D正確。故選:D。▉考點(diǎn)二十二能級(jí)1能級(jí)和能級(jí)狀態(tài)(1)能級(jí):原子的能量是量子化的,這些量子化的能量值叫作能級(jí)。(2)基態(tài):在正常狀態(tài)下,原子處于最低能級(jí),這時(shí)原子是最穩(wěn)定的,這種能量狀態(tài)叫基態(tài)。(3)激發(fā)態(tài):原子受到外界激發(fā)后,有可能躍遷到較高能級(jí),這種較高的能量狀態(tài)叫激發(fā)態(tài)。除基態(tài)以外的能量狀態(tài)都叫激發(fā)態(tài)。2能級(jí)躍遷原子處于能量較低的狀態(tài)時(shí)較穩(wěn)定。如果原子受到外界激發(fā)(如受到高速運(yùn)動(dòng)的電子的撞擊或吸收光子)吸收能量,就可能躍遷到較高的能量狀態(tài)。處于高能量狀態(tài)的原子是不穩(wěn)定的,又會(huì)自發(fā)地向低能量狀態(tài)躍遷,并放出光子。原子躍遷時(shí),吸收(或放出)的光子的能量等于前后兩個(gè)能級(jí)之差的絕對(duì)值。由于原子的能級(jí)是分立的,所以放出的光子能量也是分立的,因此原子的發(fā)射光譜是一些分立的亮線(xiàn)。3量子力學(xué)的建立隨著物理學(xué)研究深入到微觀世界,物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了電子、質(zhì)子、中子等微觀粒子,但它們的運(yùn)動(dòng)規(guī)律在很多情況下不能用經(jīng)典力學(xué)來(lái)說(shuō)明。20世紀(jì)20年代,量子力學(xué)建立,它能夠很好地描述微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,并在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中發(fā)揮了重要作用。一.磁現(xiàn)象與磁場(chǎng)(共3小題)1.關(guān)于磁場(chǎng)的說(shuō)法正確的是()A.通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到安培力越大,該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大 B.因地磁場(chǎng)影響,在進(jìn)行奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí),通電導(dǎo)線(xiàn)南北放置時(shí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最明顯 C.垂直磁場(chǎng)放置的通電導(dǎo)線(xiàn)受力的方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 D.地球表面上任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行(多選)2.下面所述的幾種相互作用中,通過(guò)磁場(chǎng)而產(chǎn)生的有()A.兩個(gè)靜止電荷之間的相互作用 B.兩根通電導(dǎo)線(xiàn)之間的相互作用 C.兩個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷之間的相互作用 D.磁體與運(yùn)動(dòng)電荷之間的相互作用3.材料——靜電場(chǎng)我們經(jīng)常聽(tīng)到電場(chǎng)、磁場(chǎng)等有關(guān)“場(chǎng)”的概念。但你有沒(méi)有想過(guò),“場(chǎng)”看不見(jiàn)摸不著,它到底是什么?它是一種物質(zhì)嗎?現(xiàn)代科學(xué)認(rèn)為,場(chǎng)是比基本粒子更基本的物質(zhì)存在狀態(tài),場(chǎng)可以分為基態(tài)和激發(fā)態(tài),而粒子實(shí)際上就是場(chǎng)的激發(fā)態(tài)。通俗來(lái)講,場(chǎng)就像一片平靜的此時(shí)的大海就處于激發(fā)態(tài),而水花就相當(dāng)于基本粒子。(1)關(guān)于“場(chǎng)”,下列說(shuō)法不正確的是;A.場(chǎng)是看不見(jiàn)摸不著的物質(zhì),但我們可以用“場(chǎng)線(xiàn)”來(lái)形象化地描述它B.靜止的電荷周?chē)碾妶?chǎng)稱(chēng)為靜電場(chǎng)C.麥克斯韋發(fā)表了電磁場(chǎng)理論,認(rèn)為一切電場(chǎng)都能產(chǎn)生磁場(chǎng)D.現(xiàn)代科學(xué)認(rèn)為,基本粒子和場(chǎng)之間關(guān)系密切,有場(chǎng)才有基本粒子(2)某帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),涉及到的物理量靜電力F,電場(chǎng)強(qiáng)度E,電勢(shì)φ,電勢(shì)能EP中,描述電場(chǎng)本身的物理量有,請(qǐng)用國(guó)際單位制基本單位表示電勢(shì)φ的單位1V=1。(3)圖中用4V的電壓為2μF的平行板電容器充電,開(kāi)關(guān)S閉合后,由于兩板間距遠(yuǎn)小于板的大小,兩板之間的電場(chǎng)可以看成是電場(chǎng)。放電后,換用一個(gè)3V的直流電源為該電容器充電,平行板上板帶電量為C;(4)小明根據(jù)“磁體對(duì)周?chē)〈裴樣辛Φ淖饔?,且不需要接觸,這說(shuō)明磁體周?chē)嬖诖艌?chǎng)”類(lèi)比得出:地球周?chē)嬖谝?chǎng)。用假想的線(xiàn)描述引力場(chǎng),如圖甲、乙、丙所示,其中最合理的是圖。二.磁感線(xiàn)的概念和性質(zhì)(共3小題)4.如圖所示表示蹄形磁鐵周?chē)拇鸥芯€(xiàn),磁場(chǎng)中有a、b兩點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是()A.a(chǎn)、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等,Ba<Bb B.a(chǎn)、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相同 C.蹄形磁鐵的磁感線(xiàn)起始于蹄形磁鐵的N極,終止于蹄形磁鐵的S極 D.a(chǎn)處沒(méi)有磁感線(xiàn),所以磁感應(yīng)強(qiáng)度為零5.宇宙中“破壞力”最強(qiáng)的天體“磁星”,危險(xiǎn)程度不亞于黑洞,其磁感應(yīng)強(qiáng)度相當(dāng)于地球磁場(chǎng)的1000萬(wàn)億倍,下列有關(guān)“磁星”的磁場(chǎng)說(shuō)法正確的是()A.“磁星”表面的磁感線(xiàn)可能相交 B.磁感線(xiàn)是真實(shí)存在的有方向的曲線(xiàn) C.磁場(chǎng)只存在于“磁星”外部,而“磁星”內(nèi)部不存在磁場(chǎng) D.“磁星”表面某點(diǎn)靜止一小磁針,小磁針的N極指向?yàn)樵擖c(diǎn)磁場(chǎng)方向6.下列說(shuō)法中正確的是()A.磁感線(xiàn)是磁場(chǎng)中客觀存在的 B.磁感線(xiàn)總是從磁鐵的N極出發(fā),到S極終止 C.磁極之間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的 D.電流元IL在磁場(chǎng)中受力為F,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定等于F三.地磁場(chǎng)(共3小題)7.中國(guó)作為文明古國(guó),其四大發(fā)明——造紙術(shù)、印刷術(shù)、火藥、指南針影響深遠(yuǎn)。東漢時(shí)期思想家王充在《論衡》一書(shū)中有關(guān)于“司南之杓,投之于地,其柢(即勺柄)指南”的記載。如圖所示的司南是用天然磁鐵礦石琢成的一個(gè)勺形物體,放在一個(gè)刻著方位的光滑方盤(pán)上。下列說(shuō)法正確的是()A.“司南之杓”可以用銅為材料制作 B.“柢”相當(dāng)于磁體的S極 C.地球的磁場(chǎng)是人為想象出來(lái)的 D.“柢”能夠指南是因?yàn)榉奖P(pán)對(duì)它施加了向南的力8.地球本身是一個(gè)大磁體,其磁場(chǎng)分布示意圖如圖所示。學(xué)術(shù)界對(duì)于地磁場(chǎng)的形成機(jī)制尚無(wú)共識(shí)。一種理論認(rèn)為地磁場(chǎng)主要源于地表電荷隨地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的環(huán)形電流?;诖死碚摚铝信袛嗾_的是()A.地表電荷為正電荷 B.環(huán)形電流方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同 C.若地表電荷的電荷量增加,則地磁場(chǎng)強(qiáng)度增大 D.若地球自轉(zhuǎn)角速度減小,則地磁場(chǎng)強(qiáng)度增大9.某同學(xué)利用手機(jī)軟件測(cè)量當(dāng)?shù)氐卮艌?chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,如圖甲所示,以手機(jī)顯示屏所在平面為xOy平面,在手機(jī)上建立直角坐標(biāo)系,該同學(xué)測(cè)量時(shí)z軸始終保持豎直向上,手機(jī)xOy平面繞z軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),手機(jī)顯示出各軸磁場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(如圖乙所示)。當(dāng)外界磁場(chǎng)分量與坐標(biāo)軸正方向相同時(shí)則顯示正值,相反則顯示負(fù)值,根據(jù)圖像可推知,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.通過(guò)數(shù)據(jù)可知測(cè)量地在南半球 B.圖中t1時(shí)刻x軸正方向指向地球北方 C.t1~t5時(shí)間內(nèi)手機(jī)剛好繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng)了一周 D.通過(guò)數(shù)據(jù)可以得出當(dāng)?shù)氐卮艌?chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小約為36μT四.靜電場(chǎng)和磁場(chǎng)的異同(共3小題)10.關(guān)于電場(chǎng)和磁場(chǎng),下列說(shuō)法正確的是()A.電場(chǎng)和磁場(chǎng)是假想的,實(shí)際并不存在 B.描述電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)和描述磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)是假想的 C.法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),拉開(kāi)了研究電與磁相互作用的序幕 D.由E=F11.英國(guó)物理學(xué)家法拉第提出了“電場(chǎng)”和“磁場(chǎng)”的概念,并引入電場(chǎng)線(xiàn)和磁感線(xiàn)來(lái)描述電場(chǎng)和磁場(chǎng),為經(jīng)典電磁學(xué)理論的建立奠定了基礎(chǔ)。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是()A.電荷和電荷、通電導(dǎo)體和通電導(dǎo)體之間的相互作用都是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的 B.電場(chǎng)線(xiàn)和電場(chǎng)線(xiàn)不可能相交,磁感線(xiàn)和磁感線(xiàn)可能相交 C.磁體和磁體、磁體和通電導(dǎo)體之間的相互作用都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的 D.通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)電場(chǎng)線(xiàn)和磁感線(xiàn)是客觀存在的(多選)12.英國(guó)物理學(xué)家法拉第引入了“電場(chǎng)”和“磁場(chǎng)”的概念,并用畫(huà)電場(chǎng)線(xiàn)和磁感線(xiàn)的方法來(lái)描述電場(chǎng)和磁場(chǎng),為經(jīng)典電磁學(xué)理論的建立奠定了基礎(chǔ)。下列說(shuō)法正確的是()A.電場(chǎng)和磁場(chǎng)都是假想的 B.電場(chǎng)線(xiàn)和磁感線(xiàn)都是客觀存在的 C.電場(chǎng)線(xiàn)和磁感線(xiàn)可以形象地描述場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向 D.電荷和電荷、磁極和磁極、通電導(dǎo)體和磁極之間都是通過(guò)場(chǎng)發(fā)生相互作用的五.條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場(chǎng)分布(共3小題)13.條形磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)如圖所示,圖中a、b、c、d四個(gè)位置中,磁感應(yīng)強(qiáng)度最大的位置為()A.a(chǎn) B.b C.c D.d14.關(guān)于電場(chǎng)與磁場(chǎng),下列說(shuō)法中正確的是()A.磁場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷一定有力的作用 B.電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷一定有力的作用 C.場(chǎng)強(qiáng)的方向與放入其中的電荷所受電場(chǎng)力的方向相同 D.磁場(chǎng)的方向與在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的方向相同(多選)15.下列所示各圖中,小磁針的指向正確的是()A. B. C. D.六.磁場(chǎng)中小磁針的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題(共3小題)16.研究電流的磁效應(yīng)時(shí),將一根長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)南北放置在小磁針的正上方,現(xiàn)在直導(dǎo)線(xiàn)中通有方向從南向北的恒定電流I,小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)后再次靜止時(shí)N極將指向()A.正北方向 B.正西方向 C.北偏西方向 D.北偏東方向17.對(duì)如圖所示情況,以下說(shuō)法正確的是()A.當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后螺線(xiàn)管下端是N極 B.當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),小磁針將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),靜止后S極向上 C.當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),小磁針將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),靜止后N極向上 D.當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng),電磁鐵磁性將減弱18.如圖所示為奧斯特在1820年做過(guò)的一個(gè)實(shí)驗(yàn),他將一根直導(dǎo)線(xiàn)平行地放在小磁針的上方,當(dāng)在導(dǎo)線(xiàn)中通以電流時(shí),小磁針發(fā)生如圖所示的偏轉(zhuǎn)(N極向外),則導(dǎo)線(xiàn)中的電流方向?yàn)檠貙?dǎo)線(xiàn)向(填“左”“右”).七.電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)(共3小題)19.奧斯特實(shí)驗(yàn)是科學(xué)歷史上的經(jīng)典實(shí)驗(yàn),它的價(jià)值在于直接證實(shí)了()A.任何導(dǎo)線(xiàn)周?chē)嬖诖艌?chǎng) B.電流周?chē)写艌?chǎng) C.地磁場(chǎng)的存在 D.地磁場(chǎng)的方向20.我們的生活與電和磁緊密相關(guān),下列關(guān)于磁場(chǎng)的說(shuō)法正確的是()A.磁場(chǎng)是科學(xué)家假想出來(lái)的一種特殊物質(zhì) B.安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),并且總結(jié)得出了通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)艌?chǎng)的分布規(guī)律 C.通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)類(lèi)似,奧斯特受到啟發(fā)提出了分子電流假說(shuō) D.因受地磁場(chǎng)的影響,在做奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí),通電導(dǎo)線(xiàn)南北方向放置時(shí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最明顯(多選)21.如圖是一種利用電磁原理制作的充氣泵的結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)電磁鐵通入電流時(shí),可吸引或排斥上部的小磁鐵,從而帶動(dòng)彈性金屬片對(duì)橡皮碗下面的氣室施加力的作用,達(dá)到充氣的目的。下列說(shuō)法正確的是()A.電磁鐵的工作原理是電流的磁效應(yīng) B.電磁鐵用的鐵芯應(yīng)選用不易退磁的材料 C.工作時(shí)AB接線(xiàn)柱應(yīng)接入穩(wěn)恒電流 D.當(dāng)電流從B接線(xiàn)柱流入時(shí),電磁鐵吸引小磁鐵向下運(yùn)動(dòng),則小磁鐵的下端為S極八.通電直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)拇艌?chǎng)(共3小題)22.如圖所示,在水平桌面上放置一條形磁鐵,其左側(cè)正上方有一通以恒定電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn),導(dǎo)線(xiàn)與磁鐵互相垂直。現(xiàn)將長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)自左向右平移經(jīng)過(guò)條形磁鐵的正上方,磁鐵始終保持靜止,此過(guò)程中磁鐵對(duì)桌面的()A.壓力始終大于磁鐵重力 B.摩擦力的方向始終向右 C.摩擦力的大小始終不變 D.摩擦力的大小先減小后增大23.如圖所示,AC是四分之一圓弧,O為圓心,A、C處各有一垂直紙面的通電直導(dǎo)線(xiàn),電流大小相等,方向均垂直紙面向里,整個(gè)空間還存在一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度恰好為零。下列說(shuō)法正確的是()A.兩通電直導(dǎo)線(xiàn)相互排斥 B.A處直導(dǎo)線(xiàn)在O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為12C.若將A處直導(dǎo)線(xiàn)中的電流反向、大小不變,則O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?B D.若將A處直導(dǎo)線(xiàn)移走,則O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?24.如圖,在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)P和Q垂直于紙面固定放置,分別通有大小相等方向相反的電流,紙面內(nèi)兩導(dǎo)線(xiàn)連線(xiàn)的中點(diǎn)a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度恰好為零,下列說(shuō)法正確的是()A.P中的電流在a點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B B.Q中的電流在a點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B C.僅讓Q中的電流反向,則a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B D.僅讓P中的電流反向,則a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小仍為B九.環(huán)形電流或通電螺線(xiàn)管周?chē)拇艌?chǎng)(共3小題)25.一質(zhì)子在平行于紙面的平面內(nèi)繞O點(diǎn)沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng),軌跡如虛線(xiàn)所示,一正方形線(xiàn)框放置在如圖所示的位置,則下列說(shuō)法中正確的是()A.O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里 B.增加質(zhì)子速度,通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量不變化 C.增加線(xiàn)圈匝數(shù),通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量不變化 D.將正方形線(xiàn)框放置在虛線(xiàn)外,磁通量不變化26.如圖所示,重力為G的水平銅棒AC用絕緣絲線(xiàn)懸掛,靜止在水平螺線(xiàn)管的正上方,銅棒中通入從A到C方向的恒定電流,螺線(xiàn)管與干電池、開(kāi)關(guān)S串聯(lián)成一個(gè)回路。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后一小段時(shí)間內(nèi),下列判斷正確的()A.絲線(xiàn)的拉力大小為G B.絲線(xiàn)的拉力小于G C.從上向下看,銅棒沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng) D.從上向下看,銅棒沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)(多選)27.如圖所示的裝置中,當(dāng)接通電源后,小磁針A的指向如圖所示,則()A.電源左側(cè)為正極 B.小磁針B的N極向紙里轉(zhuǎn) C.小磁針B的N極向紙外轉(zhuǎn) D.小磁針B不轉(zhuǎn)動(dòng)十.安培定則(右手螺旋定則)(共3小題)28.如圖所示,當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)K后,螺線(xiàn)管通以恒定電流,不計(jì)其他磁場(chǎng)的影響,螺線(xiàn)管正上方A點(diǎn)處的小磁針,靜止時(shí)S極所指的方向?yàn)椋ǎ〢.向左 B.向右 C.垂直紙面向里 D.垂直紙面向外29.如圖所示,ab、cd是兩根在同一豎直平面內(nèi)的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn),在兩導(dǎo)線(xiàn)中央懸掛一個(gè)小磁針,小磁針與兩根直導(dǎo)線(xiàn)靜止在同一豎直平面內(nèi)。當(dāng)兩導(dǎo)線(xiàn)中通以大小相等的電流時(shí),小磁針N極垂直于紙面向外轉(zhuǎn)動(dòng),則導(dǎo)線(xiàn)cd中電流方向?yàn)?;若?dǎo)線(xiàn)ab中電流方向是b→a,如何才能使小磁針N極仍然垂直于紙面向外轉(zhuǎn)動(dòng)?。30.地球磁場(chǎng)是地球生命的保護(hù)罩。利用智能手機(jī)中的傳感器可以測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B,如圖手機(jī)顯示屏所在平面為xOy面,保持z軸正向豎直向上,某同學(xué)在A地對(duì)地磁場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量,結(jié)果如表。利用如表數(shù)據(jù),完成本情景中的題目。Bx/μTBy/μTBz/μT﹣210﹣21(1)①A地位于地球的(選填:“A.北半球”或“B.南半球”);②測(cè)量時(shí)x軸正方向。A.指向東B.指向南C.指向西D.指向北(2)為解釋地球的磁性,19世紀(jì)安培假設(shè):地球的磁場(chǎng)是由繞過(guò)地心的軸的環(huán)形電流I引起的。在圖中,正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是。A.B.C.D.(3)在A地,如圖,有一個(gè)豎直放置的圓形線(xiàn)圈,在其圓心O處放一個(gè)可在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針。線(xiàn)圈未通電流時(shí),小磁針?lè)€(wěn)定后所指方向與地磁場(chǎng)水平分量的方向一致。調(diào)整線(xiàn)圈方位,使其與靜止的小磁針在同一豎直平面內(nèi);給線(xiàn)圈通上電流后,小磁針偏轉(zhuǎn)了45°,則電流在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0=T;(4)在A地,懸掛一個(gè)邊長(zhǎng)為0.2m的正方形單匝導(dǎo)體線(xiàn)框,如圖所示,ad邊固定在東西方向的轉(zhuǎn)軸上,線(xiàn)框總電阻為2Ω。起始時(shí)刻線(xiàn)框平面處于水平面內(nèi)的位置1,釋放后線(xiàn)框沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)t時(shí)刻到達(dá)豎直平面內(nèi)的位置2。只考慮地磁場(chǎng),從位置1轉(zhuǎn)動(dòng)到位置2的過(guò)程,通過(guò)線(xiàn)框平面abcd磁通量的最大值。(保留3位有效數(shù)字)十一.安培分子電流假說(shuō)(共3小題)31.如圖所示,地球是一個(gè)磁體,相當(dāng)于一個(gè)大條形磁鐵,為了解釋地球的磁性,安培在19世紀(jì)用分子電流假說(shuō)進(jìn)行了說(shuō)明,認(rèn)為地球的磁場(chǎng)是由繞過(guò)地心的軸的環(huán)形電流I引起的,下列說(shuō)法正確的是()A.用一個(gè)能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針觀察地磁場(chǎng)的方向,看到它的磁極一般指向地理的正南北方向 B.地球磁體的N極位于地理的南極,地球磁體的S極與地理的北極重合 C.在地球的內(nèi)部磁感線(xiàn)由地磁的S極指向地磁的N極 D.從地理北極向地理南極看,環(huán)形電流的方向沿逆時(shí)針?lè)较?2.根據(jù)安培分子電流假說(shuō)的思想,認(rèn)為磁場(chǎng)是由于電荷運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的,這種思想對(duì)于地磁場(chǎng)也適用,而目前在地球上并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)相對(duì)于地球定向移動(dòng)的電荷,那么關(guān)于地球應(yīng)該帶什么電的判斷,以下說(shuō)法正確的是()A.帶負(fù)電 B.帶正電 C.不帶電 D.無(wú)法確定33.安培的分子電流假設(shè)揭示了磁現(xiàn)象的本質(zhì)。磁鐵的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣,都是由產(chǎn)生的,于是所有磁現(xiàn)象都?xì)w結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷之間通過(guò)發(fā)生相互作用。十二.磁化和消磁(共3小題)34.沈括在《夢(mèng)溪筆談》中記載了“方家(術(shù)士)以磁石磨針?shù)h,則能指南,然常微偏東,不全南也”。地球周?chē)卮艌?chǎng)的磁感線(xiàn)分布如圖所示,結(jié)合材料,下列說(shuō)法不正確的是()A.“磁石磨針?shù)h”,指的是磁化現(xiàn)象 B.地球表面任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行 C.材料說(shuō)明地球的地理南北極與地磁南北極并不重合 D.在做奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí),通電導(dǎo)線(xiàn)南北放置比東西放置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更為明顯35.一根軟鐵棒被磁化是因?yàn)椋ǎ〢.軟鐵棒中產(chǎn)生了分子電流 B.軟鐵棒中分子電流取向雜亂無(wú)章 C.軟鐵棒中分子電流消失 D.軟鐵棒中分子電流取向變得大致相同36.安培的分子環(huán)流假說(shuō),不能用來(lái)解釋的是()A.磁體受到高溫或猛烈撞擊時(shí)會(huì)失去磁性 B.永久磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)的原因 C.通電線(xiàn)圈產(chǎn)生磁場(chǎng)的原因 D.鐵質(zhì)類(lèi)物體被磁化而具有磁性的原因十三.磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義與物理意義(共3小題)37.下列物理量是矢量且括號(hào)中對(duì)應(yīng)單位正確的是()A.溫度(K) B.電流(A) C.磁感應(yīng)強(qiáng)度(T) D.動(dòng)量(kg?m/s2)38.下列說(shuō)法中,正確的是()A.公式C=QUB.由E=FqC.由公式φ=Epq知,電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)D.根據(jù)B=F39.如圖所示儀器,用傳感器探究通電螺線(xiàn)管磁感應(yīng)強(qiáng)度。某次操作傳感器沿螺線(xiàn)管軸線(xiàn)勻速穿過(guò),其磁感應(yīng)強(qiáng)度(規(guī)定向左為正方向)隨時(shí)間變化關(guān)系可能正確的是()A. B. C. D.十四.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向(共3小題)40.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列說(shuō)法正確的是()A.磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,方向與小磁針在該點(diǎn)靜止時(shí)N極指向相反 B.放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中不同位置的通電導(dǎo)線(xiàn),受力方向一定相同 C.放在磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線(xiàn),一定受磁場(chǎng)力的作用 D.某處的磁場(chǎng)方向就是該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向(多選)41.圖所示,空間中存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng),將長(zhǎng)度為L(zhǎng)的直導(dǎo)線(xiàn)放置在y軸上,當(dāng)通以大小為I、沿y軸負(fù)方向的電流后,測(cè)得其受到的安培力大小為F,方向沿x軸正方向。下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和大小,說(shuō)法正確的是()A.方向只能沿x軸正方向 B.大小可能為2FILC.大小可能為FILD.大小可能為F(多選)42.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向,下列說(shuō)法正確的是()A.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是磁場(chǎng)的方向 B.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是小磁針靜止時(shí)N極的指向 C.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是垂直于磁場(chǎng)放置的通電直導(dǎo)線(xiàn)的受力方向 D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是小磁針的受力方向十五.磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量疊加(共3小題)43.如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系中,正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上放置著三根垂直于坐標(biāo)平面的無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)P、Q、R,導(dǎo)線(xiàn)中的電流大小相等,P和R中的電流方向垂直紙面向里,Q中的電流方向垂直紙面向外。已知無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)在某點(diǎn)形成的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與該點(diǎn)到導(dǎo)線(xiàn)的距離成反比,P在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。下列說(shuō)法正確的是()A.P受到的安培力的方向沿y軸正方向 B.R受到的安培力的方向沿x軸正方向 C.O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為5BD.P、R在Q點(diǎn)共同產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為344.兩根通有相同電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)垂直于xOy平面固定在M(﹣a,0)、N(a,0)兩點(diǎn),電流方向垂直于xOy平面向里,此時(shí)P(0,a)點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。若將M點(diǎn)的電流方向變?yōu)榇怪庇趚Oy平面向外,P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B',則()A.B'的大小是B的2倍,方向相同 B.B'的大小是B的2倍,方向垂直 C.B'與B大小相等,方向相同 D.B'與B大小相等,方向垂直45.如圖所示,兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)A、D垂直紙面放置,導(dǎo)線(xiàn)中通有大小相等、方向未知的電流。O為AD連線(xiàn)的中點(diǎn),C為A、D連線(xiàn)中垂線(xiàn)上的一點(diǎn),且AC=AD。已知C點(diǎn)處的磁場(chǎng)方向水平向右,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,下列說(shuō)法正確的是()A.A導(dǎo)線(xiàn)中電流方向垂直紙面向里,D導(dǎo)線(xiàn)中電流方向垂直紙面向外 B.O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B C.若只將D中電流的方向反向,C點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?3D.若只將D中電流的方向反向,則O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零十六.磁感應(yīng)強(qiáng)度的公式計(jì)算(共3小題)46.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中某處P點(diǎn)放一根長(zhǎng)度L=1.0m,通電電流I=0.5A的直導(dǎo)線(xiàn),調(diào)整直導(dǎo)線(xiàn)放置的方向,測(cè)得它受到的最大磁場(chǎng)力F=1.0N,現(xiàn)將該通電導(dǎo)線(xiàn)從磁場(chǎng)中撤走,則P處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()A.零 B.0.1T C.2Wb D.2T47.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中某處P放一個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)=40cm,通電電流I=0.5A的直導(dǎo)線(xiàn),測(cè)得它受到的最大磁場(chǎng)力F=1.0N?,F(xiàn)將該通電導(dǎo)線(xiàn)從磁場(chǎng)中撤走,則P處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()A.零 B.5T C.0.1T D.10T48.一根長(zhǎng)0.1m的直導(dǎo)線(xiàn)中通有1.5A的電流,在磁場(chǎng)中某點(diǎn)受到最大的安培力是3×10﹣2N,則此處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為T(mén);如果該導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度不變而通過(guò)的電流加倍,則此時(shí)該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是T。十七.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的特點(diǎn)(共3小題)49.關(guān)于磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁感線(xiàn),下列說(shuō)法中正確的是()A.磁場(chǎng)中的磁感線(xiàn)有的不能相交,有的能相交 B.磁感應(yīng)強(qiáng)度是只有大小、沒(méi)有方向的標(biāo)量 C.磁感線(xiàn)上每一點(diǎn)的切線(xiàn)方向都跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致 D.勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿磁感線(xiàn)方向,磁感應(yīng)強(qiáng)度越來(lái)越?。ǘ噙x)50.在如圖電場(chǎng)或磁場(chǎng)中,能使一個(gè)帶負(fù)電的粒子僅在靜電力或洛倫茲力作用下做圓周運(yùn)動(dòng)的是()A.圖甲:勻強(qiáng)電場(chǎng) B.圖乙:勻強(qiáng)磁場(chǎng) C.圖丙:帶正電的點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng) D.圖?。旱攘客N正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)(多選)51.關(guān)于磁感線(xiàn)和磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列說(shuō)法正確的是()A.磁感線(xiàn)是磁場(chǎng)中客觀存在的線(xiàn) B.磁感線(xiàn)上某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一定是該點(diǎn)的切線(xiàn)方向 C.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)間隔相等、互相平行 D.磁感線(xiàn)和電場(chǎng)線(xiàn)一樣都是閉合的曲線(xiàn)十八.利用磁感線(xiàn)的疏密判斷磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小(共3小題)52.磁場(chǎng)中某區(qū)域的磁感線(xiàn)如圖所示,a、b、c、d、e是磁場(chǎng)中的5個(gè)點(diǎn),其中c、d兩點(diǎn)關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng),下面說(shuō)法正確的是()A.c、d兩點(diǎn)關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng),所以c、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同 B.a(chǎn)點(diǎn)沒(méi)有磁感線(xiàn)穿過(guò),所以a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零 C.這5個(gè)位置中,e點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大 D.b、e兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相等53.磁貼紗窗的水平軟磁條的外部正面磁感線(xiàn)如圖所示,以下說(shuō)法正確的是()A.磁感線(xiàn)是用來(lái)形象地描述磁場(chǎng)的曲線(xiàn),它與磁場(chǎng)一樣真實(shí)存在 B.軟磁條內(nèi)部ab之間的磁感線(xiàn)方向應(yīng)由a指向b C.磁條下方A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小小于B點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 D.磁條下方B點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與上方C點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同54.下列關(guān)于電場(chǎng)線(xiàn)和磁感線(xiàn)的說(shuō)法中,正確的是()A.磁感線(xiàn)是磁場(chǎng)中假想引入的、不閉合的曲線(xiàn) B.電流與電流之間的相互作用一定是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的 C.電場(chǎng)線(xiàn)分布越密的地方,同一電荷所受的電場(chǎng)力越大 D.磁感線(xiàn)分布越密的地方,同一電流元所受的磁場(chǎng)力越大十九.磁通量的概念和計(jì)算公式的定性分析(共3小題)55.如圖,在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線(xiàn)框,以O(shè)O′為軸從圖示位置逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度為ω。OO′軸距AD為L(zhǎng)3,距BC為2LA.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為BL2ω B.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為13C.從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)60°的過(guò)程中,磁通量的變化量為BLD.從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)120°的過(guò)程中,磁通量的變化量為B56.下列各物理量數(shù)值中的負(fù)號(hào)表示大小的是()A.電勢(shì)φ=﹣10V B.電荷量q=﹣10C C.功W=﹣10J D.磁通量Φ=﹣10Wb57.下列說(shuō)法中正確的是()A.電荷在電場(chǎng)中一定會(huì)受到電場(chǎng)力的作用 B.電荷在磁場(chǎng)中一定受到洛倫茲力的作用 C.電場(chǎng)線(xiàn)是假想的,磁感線(xiàn)是真實(shí)存在的 D.穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量與線(xiàn)圈的匝數(shù)n成正比二十.磁通量的計(jì)算(共3小題)58.將面積為0.50cm2,匝數(shù)為100匝的線(xiàn)圈放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為2.0×102T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線(xiàn)圈與磁場(chǎng)垂直,下列說(shuō)法正確的是()A.磁通量是矢量 B.穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為0.01Wb C.穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為1Wb D.穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為100Wb59.一邊長(zhǎng)為d的n匝正方形線(xiàn)框內(nèi)部有直徑為d的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量為()A.πBd24 B.nπBd260.如圖所示,邊長(zhǎng)為l的n匝正方形線(xiàn)框內(nèi)部有一直徑為l的半圓形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量是()A.Bl2 B.nBl2 C.Bπl(wèi)28 D.nB二十一.判斷磁通量的大小或變化(共3小題)61.如圖所示,線(xiàn)圈與通電導(dǎo)線(xiàn)在同一平面內(nèi),能使得線(xiàn)框中磁通量先增大后減小的是()A.向左平移線(xiàn)框 B.向右平移線(xiàn)框 C.繞導(dǎo)線(xiàn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)線(xiàn)框 D.繞導(dǎo)線(xiàn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)線(xiàn)框62.下列說(shuō)法正確的是()A.如圖甲所示磁感線(xiàn)分布可知,直導(dǎo)線(xiàn)中的電流方向是向下的 B.如圖乙所示,如果長(zhǎng)為l、通過(guò)電流為I的短直導(dǎo)線(xiàn)在該磁場(chǎng)中所受力的大小為F,則可測(cè)出該處磁感應(yīng)強(qiáng)度必為B=FC.如圖丙所示,閉合線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中兩個(gè)圖示位置間來(lái)回水平運(yùn)動(dòng),由于在做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng),會(huì)在線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流 D.如圖丁所示,繞虛線(xiàn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的線(xiàn)圈平面S轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí),穿過(guò)此線(xiàn)圈平面的磁通量為063.如圖所示,長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)中通有向上的恒定電流,矩形線(xiàn)框與長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)共面,線(xiàn)框在位置1和位置2時(shí)穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量分別為Φ1、Φ2,位置1處磁場(chǎng)方向及Φ1、Φ2大小關(guān)系正確的是()A.垂直于線(xiàn)框平面向里,Φ1>Φ2 B.垂直于線(xiàn)框平面向里,Φ1<Φ2 C.垂直于線(xiàn)框平面向外,Φ1>Φ2 D.垂直于線(xiàn)框平面向外,Φ1<Φ2二十二.利用磁通量計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度或線(xiàn)圈面積等(共3小題)64.面積為0.75m2的線(xiàn)圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)垂直,已知穿過(guò)線(xiàn)圈平面的磁通量是1.50Wb,那么這個(gè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是()A.0.05T B.1.125T C.2.0T D.0.02T65.如圖所示,將一圓面放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,且與磁感線(xiàn)夾角為30°。若已知圓面面積為3.0×10﹣4m2,穿過(guò)該圓面的磁通量為3.0×10﹣5Wb,則此勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B等于()A.2.0T B.2.0×10﹣1T C.1.0×10﹣1T D.5.0×10﹣2T66.面積是0.5m2的導(dǎo)線(xiàn)環(huán),放在某一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,環(huán)面與磁場(chǎng)垂直,穿過(guò)導(dǎo)線(xiàn)環(huán)的磁通量是1.0×10﹣2Wb,則該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B等于T.二十三.計(jì)算磁通量的變化量(共3小題)67.如圖1,豎直面內(nèi)有一半徑為r的細(xì)導(dǎo)體圓環(huán),圓環(huán)所在區(qū)域內(nèi)存在與其所在平面成60°斜向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)將圓環(huán)上半部分以水平直徑為軸彎折90°,如圖2。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,則在此過(guò)程中,穿過(guò)導(dǎo)體環(huán)的磁通量的變化量大小為()A.3?12Bπr2 B.3?168.如圖所示,線(xiàn)框面積為S,線(xiàn)框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直,則下列有關(guān)穿過(guò)線(xiàn)框平面的磁通量的情況表述正確的是()A.磁通量有正負(fù),所以是矢量 B.圖示位置線(xiàn)框的磁通量為0 C.若線(xiàn)框從圖示位置繞bc邊轉(zhuǎn)過(guò)60°,該過(guò)程磁通量不變 D.若線(xiàn)框從圖示位置繞bc邊轉(zhuǎn)過(guò)90°,此時(shí)磁通量為069.如圖所示,紙面內(nèi)有一單匝圓環(huán),半徑為r。虛線(xiàn)正方形為圓的內(nèi)接正方形,在正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。ab、cd為過(guò)圓心的轉(zhuǎn)軸,ab與正方形上下邊垂直,cd過(guò)正方形的對(duì)角線(xiàn)。則()A.圖示位置穿過(guò)圓環(huán)的磁通量為πBr2 B.圓環(huán)繞ab軸轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí),穿過(guò)圓環(huán)的磁通量為2Br2 C.圓環(huán)繞ab軸轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中,穿過(guò)圓環(huán)的磁通量減小了2BD.圓環(huán)繞cd軸轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中,穿過(guò)圓環(huán)的磁通量減小了2Br2二十四.電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過(guò)程(共3小題)70.如圖所示線(xiàn)圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),能產(chǎn)生交變電流的是()A. B. C. D.71.如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線(xiàn)框。在下列四種情況下,線(xiàn)框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A.如圖甲所示,保持線(xiàn)框平面始終與磁感線(xiàn)平行,線(xiàn)框在磁場(chǎng)中左右運(yùn)動(dòng) B.如圖乙所示,保持線(xiàn)框平面始終與磁感線(xiàn)平行,線(xiàn)框在磁場(chǎng)中上下運(yùn)動(dòng) C.如圖丙所示,線(xiàn)框繞位于線(xiàn)框平面內(nèi)且與磁感線(xiàn)垂直的軸線(xiàn)AB轉(zhuǎn)動(dòng) D.如圖丁所示,線(xiàn)框繞位于線(xiàn)框平面內(nèi)且與磁感線(xiàn)平行的軸線(xiàn)CD轉(zhuǎn)動(dòng)72.如圖所示,閉合銅質(zhì)圓形線(xiàn)圈與通電長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)位于同一紙面內(nèi),下列操作能使線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A.線(xiàn)圈平行直導(dǎo)線(xiàn)向上運(yùn)動(dòng) B.線(xiàn)圈繞豎直直徑轉(zhuǎn)動(dòng) C.線(xiàn)圈繞水平直徑轉(zhuǎn)過(guò)90°后遠(yuǎn)離直導(dǎo)線(xiàn)的過(guò)程 D.線(xiàn)圈繞豎直直徑轉(zhuǎn)過(guò)90°后遠(yuǎn)離直導(dǎo)線(xiàn)的過(guò)程二十五.感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件(共3小題)73.空警2000是我國(guó)自主研制的大型、全天候、多傳感器空中預(yù)警與指揮控制飛機(jī),具有重要戰(zhàn)略意義。空警2000預(yù)警機(jī)采用的是圓盤(pán)狀三面固定式主動(dòng)電子掃描相控陣列雷達(dá),據(jù)相關(guān)資料稱(chēng),其金屬材質(zhì)的雷達(dá)罩的直徑D約為14m。假如該架空警2000正在我國(guó)南海上空沿水平方向飛行,該空域的地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與水平面夾角為θ,則()A.穿過(guò)雷達(dá)罩的磁通量大小為14B.空警2000突然由水平變成斜向上機(jī)動(dòng)飛行,雷達(dá)罩上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 C.空警2000水平飛行時(shí),右邊機(jī)翼比左邊機(jī)翼電勢(shì)更高 D.空警2000水平調(diào)頭飛行,此過(guò)程穿過(guò)雷達(dá)罩磁通量的變化量為174.以下關(guān)于磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是()A.圖甲中電流方向如圖所示,則鐵環(huán)中心O點(diǎn)的磁場(chǎng)垂直紙面向外 B.圖乙中地磁場(chǎng)的垂直于地面磁感應(yīng)強(qiáng)度分量在南半球豎直向上,北半球豎直向下 C.圖丙中通過(guò)兩金屬圓環(huán)的磁通量Φ1<Φ2 D.圖丁中與通電導(dǎo)線(xiàn)(無(wú)限長(zhǎng))在同一平面內(nèi)的金屬線(xiàn)框沿平行直導(dǎo)線(xiàn)方向運(yùn)動(dòng),線(xiàn)框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流75.各圖所描述的物理情境中,沒(méi)有產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A.開(kāi)關(guān)S閉合的瞬間,線(xiàn)圈N中 B.磁鐵向鋁環(huán)A靠近,鋁環(huán)A中 C.金屬線(xiàn)圈從A位置向B位置運(yùn)動(dòng),金屬線(xiàn)圈中 D.金屬框向右遠(yuǎn)離通電導(dǎo)線(xiàn),金屬框中二十六.麥克斯韋電磁場(chǎng)理論(共3小題)76.下列說(shuō)法正確的()A.機(jī)械波和電磁波的傳播都需要介質(zhì) B.赫茲預(yù)言了電磁波的存在,麥克斯韋證實(shí)了電磁波的存在 C.電磁波具有反射、折射、干涉、偏振和衍射等現(xiàn)象 D.變化的電場(chǎng)周?chē)欢梢援a(chǎn)生變化的磁場(chǎng)77.某商場(chǎng)為提升購(gòu)物體驗(yàn),引入了5G室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng),通過(guò)發(fā)射特定頻率的電磁波實(shí)現(xiàn)對(duì)顧客位置的精準(zhǔn)定位。已知該系統(tǒng)使用的電磁波頻率高于4G網(wǎng)絡(luò)。關(guān)于這些電磁波,下列說(shuō)法正確的是()A.相比4G網(wǎng)絡(luò)的電磁波,5G室內(nèi)導(dǎo)航使用的電磁波更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象 B.這些電磁波能在真空中傳播,且傳播速度隨頻率增大而增大 C.5G室內(nèi)導(dǎo)航使用的電磁波可以發(fā)生偏振現(xiàn)象 D.麥克斯韋預(yù)言并證實(shí)了電磁波的存在78.關(guān)于下列圖片中所涉及的物理知識(shí),描述正確的是()A.圖甲為關(guān)于麥克斯韋電磁場(chǎng)理論,變化的磁場(chǎng)周?chē)臻g一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng) B.圖乙為真空冶煉爐,通入線(xiàn)圈的高頻電流在線(xiàn)圈中產(chǎn)生熱量,從而冶煉金屬 C.由圖丙可知當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體的固有頻率相差越大,受迫振動(dòng)的振幅越大 D.圖丁為電壓互感器,此裝置可以用來(lái)測(cè)導(dǎo)線(xiàn)L1L2間的高電壓二十七.電磁波的產(chǎn)生(共3小題)79.在磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的以下四種磁場(chǎng)中,不能產(chǎn)生電場(chǎng)的是()A. B. C. D.80.在如圖所示的四種電場(chǎng)中,能產(chǎn)生電磁波的是()A. B. C. D.81.下列說(shuō)法中正確的是()A.變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng) B.電磁波按波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短順序排列依次是:γ射線(xiàn)、X射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)電波 C.X射線(xiàn)的穿透本領(lǐng)比γ射線(xiàn)更強(qiáng) D.電磁波在真空中的傳播速度等于光速二十八.電磁波的發(fā)現(xiàn)(共3小題)82.首先用實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波存在、驗(yàn)證麥克斯韋電磁場(chǎng)理論正確的科學(xué)家是()A.法拉第 B.赫茲 C.安培 D.奧斯特83.下列說(shuō)法正確的是()A.法拉第建立了經(jīng)典電磁學(xué)理論 B.赫茲通過(guò)實(shí)驗(yàn)捕捉到了電磁波,證實(shí)了電磁場(chǎng)理論 C.為了得出與實(shí)驗(yàn)相符的黑體輻射公式,愛(ài)因斯坦提出了能量子的假說(shuō) D.奧斯特通過(guò)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了“磁生電”是一種在變化、運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)(多選)84.下列說(shuō)法正確的是()A.麥克斯韋通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察到了電磁波的反射、折射、干涉和衍射等現(xiàn)象 B.當(dāng)波源與觀察者相互接近時(shí),觀察者接收到的頻率小于波源振動(dòng)的頻率 C.用導(dǎo)體把靈敏電流表的兩個(gè)接線(xiàn)柱連在一起可以減小運(yùn)輸時(shí)表針擺動(dòng)的幅度 D.增大LC振蕩電路中電容器的電容可以增大該電路的周期二十九.電磁波的特點(diǎn)和性質(zhì)(自身屬性)(共3小題)85.在春晚舞臺(tái)上很多演員使用了動(dòng)圈式無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng)設(shè)備。這種麥克風(fēng)能夠?qū)⒙曇粜盘?hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),然后通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送到音響設(shè)備中。關(guān)于動(dòng)圈式無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng)的工作原理,下列說(shuō)法正確的是()A.動(dòng)圈式麥克風(fēng)是利用電磁感應(yīng)原理將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的 B.無(wú)線(xiàn)傳輸過(guò)程中,電信號(hào)是通過(guò)超聲波進(jìn)行傳播的 C.音響設(shè)備將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲音信號(hào)的過(guò)程中,利用了電流的熱效應(yīng) D.無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng)的信號(hào)傳輸速度比光速快86.有“中國(guó)天眼”美譽(yù)的FAST是目前世界最大口徑的射電望遠(yuǎn)鏡,它是一種用于接收和研究天體發(fā)射的電磁波的特殊裝置。下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法正確的是()A.可見(jiàn)光不屬于電磁波 B.電磁波只能傳播能量,不能傳播信息 C.電磁波在真空中的傳播速度等于光速c D.X射線(xiàn)的波長(zhǎng)比紅外線(xiàn)的波長(zhǎng)更長(zhǎng)87.電磁波廣泛應(yīng)用于通信、導(dǎo)航、醫(yī)療等領(lǐng)域,關(guān)于電磁波,下列說(shuō)法正確的是()A.電磁波的傳播需要介質(zhì) B.電磁波在真空中的速度等于光速 C.電磁波能傳播信息,不能傳播能量 D.麥克斯韋用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在三十.電磁波的波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系(共3小題)88.5G網(wǎng)絡(luò)使用的無(wú)線(xiàn)電通信頻率在超高頻段和極高頻段,比4G及以下網(wǎng)絡(luò)(通信頻率在特高頻段)擁有更大的帶寬,如圖所示。5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率(指單位時(shí)間傳送的數(shù)據(jù)量大?。┛蛇_(dá)10Gbps(bps為bitspersecond的英文縮寫(xiě),即比特率、比特/秒),是4G網(wǎng)絡(luò)的50~100倍。5G信號(hào)與4G信號(hào)相比()A.在真空中傳播速度更慢 B.在真空中傳播速度更快 C.波長(zhǎng)更長(zhǎng) D.頻率更高,傳輸速率更快89.電磁波是個(gè)大家族,不同的電磁波產(chǎn)生的機(jī)理和產(chǎn)生方式不同。(1)無(wú)線(xiàn)電通信中使用的無(wú)線(xiàn)電波,是振蕩電路中自由電子的周期性運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。①(多選)收音機(jī)正常工作時(shí)接收到的是,其揚(yáng)聲器發(fā)出的是。A.電磁波B.機(jī)械波C.橫波D.縱波②某年聽(tīng)力考試通過(guò)收音機(jī)進(jìn)行,通知量示“收聽(tīng)頻率為FM(調(diào)頻)89.9MHz,AM(中波)792kHz”,以下示意圖中,可能是接收到的89.9MHz信號(hào)的是。③某收音機(jī)的接收電路原理簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)如圖所示。已知圖示情況下電感L隨線(xiàn)圈匝數(shù)增加而增大,若需要將收音機(jī)頻率從FM89.9MHz調(diào)到AM792kHz,可以將開(kāi)關(guān)S撥到(選填“a”或“b”);若需要將收音機(jī)頻率從780千赫調(diào)整到792千赫,可以旋轉(zhuǎn)旋鈕,使電容器極板正對(duì)面積(選填“增加”或“減小”)。(2)光也是一種電磁波。①下列現(xiàn)象中,能表明光具存橫波性質(zhì)的是。A.干涉B.衍射C.偏振D.光在真空中傳播②光刻機(jī)利用光源發(fā)出的紫外線(xiàn),將精細(xì)圖投影在硅片上,再經(jīng)技術(shù)處理制成芯片,如圖所示,為提高光刻機(jī)投影精細(xì)圖的能力,可以在光刻膠和投影物鏡之間填充液體,提高分辨率。若浸沒(méi)液體的折射率為1.65,空氣的折射率近似為1,紫外線(xiàn)在空氣中的傳播速度接近為c,當(dāng)不加液體時(shí)光刻膠的曝光波長(zhǎng)為193nm,則加上液體后,紫外線(xiàn)進(jìn)入液體后頻率(選填“增大”“減小”或“不變”),波速變?yōu)閏,更(選填“容易”或“不易”)發(fā)生明顯衍射。90.2024年10月30日4時(shí)27分,神舟十九號(hào)載人飛船搭載三名航天員,由長(zhǎng)征二號(hào)F遙十九火箭從我國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,并于10分鐘后飛船與火箭成功分離,進(jìn)入預(yù)定軌道。約6.5小時(shí)后對(duì)接于天和核心艙前端口。請(qǐng)完成下列問(wèn)題:(1)(多選)核心艙和地面間使用無(wú)線(xiàn)電波聯(lián)系,核心艙內(nèi)宇航員之間使用聲波交流。無(wú)線(xiàn)電波和聲波的特點(diǎn)。A.都不需要介質(zhì)傳播B.都屬于電磁波C.都能傳遞能量和信息D.都能發(fā)生干涉和衍射(2)航天員乘組隨火箭加速上升過(guò)程中,處于超重狀態(tài)。①他們受到地球的引力逐漸(選填“變大”、“不變”或“變小”)。②在進(jìn)入核心艙后幾乎處于完全失重狀態(tài),則他們。A.受地球引力,無(wú)加速度B.受地球引力,有加速度C.無(wú)地球引力,無(wú)加速度D.無(wú)地球引力,有加速度(3)以地面為參照系,宇航員在地面上的質(zhì)量為m0,在核心艙內(nèi)的質(zhì)量為m,已知核心艙相對(duì)地面的飛行速度為v,如果只考慮狹義相對(duì)論效應(yīng),則m和m0的關(guān)系正確的是。A.m=m0B.m=m01?C.m=m01?D.m=(4)空間站窗外射進(jìn)一束陽(yáng)光,照射到一空心水晶球上。航天員發(fā)現(xiàn)水晶球特別明亮,這是光在水晶球內(nèi)部空氣表面發(fā)生了全反射現(xiàn)象,如圖所示。如果水晶折射的臨界角為C。①則水晶的折射率n=。②圖中發(fā)生全反射的入射光線(xiàn)與反射光線(xiàn)間夾角θ大小一定。A.等于CB.等于2CC.小于2CD.大于等于2C(5)計(jì)算:空間站的運(yùn)動(dòng)可以看作為圍繞地球的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若地球表面重力加速度g=9.8m/s2,地球半徑R=6400km,空間站軌道離地高度h=400km。①求空間站運(yùn)動(dòng)的速度v;(保留三位有效數(shù)字)②簡(jiǎn)要說(shuō)明:空間站的速度為什么小于第一宇宙速度?三十一.電磁波譜(共3小題)91.物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,很多生活中的應(yīng)用都來(lái)自于物理學(xué)。對(duì)于下列教材中所列的實(shí)驗(yàn)和生活用品,說(shuō)法正確的是()A.圖甲中,兩根通電方向相反的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)相互排斥,是通過(guò)電場(chǎng)的相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的 B.圖乙中,人們常用電磁爐來(lái)吃火鍋,是利用了電熱絲加熱的原理來(lái)給鍋體供熱的 C.法拉第利用圖丙所示的實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng) D.圖丁中,生活中常用微波爐來(lái)加熱食物,微波是一種電磁波,具有能量92.關(guān)于電磁波,下列說(shuō)法正確的是()A.電磁波能傳輸電視信號(hào) B.電磁波由恒定的電場(chǎng)和磁場(chǎng)組成 C.真空中紅外線(xiàn)的傳播速度比紫外線(xiàn)的大 D.可見(jiàn)光不屬于電磁波93.我國(guó)研制的055新型防空驅(qū)逐艦采用“雙波段(X波段和S波段)”雷達(dá)系統(tǒng),雷達(dá)發(fā)射的X波段的電磁波頻率為8GHz~12GHz,S波段的電磁波頻率為2GHz~4GHz,下列說(shuō)法正確的是()A.在空氣中X波段的傳播速度大于S波段的傳播速度 B.X波段能量子的能量比S波段能量子的能量大 C.S波段和X波段的頻率都比紫外線(xiàn)的大 D.在空氣中S波段的波長(zhǎng)比X波段的短三十二.無(wú)線(xiàn)電波的特點(diǎn)和應(yīng)用(共3小題)94.中國(guó)神舟二十號(hào)載人飛船已于2025年4月24日17

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