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专题15 电磁感应与电磁波初步
目录
01、TOC \o "1-2" \h \u HYPERLINK \l _Toc17099 知识精讲 1
02、 HYPERLINK \l _Toc13874 题型过关 6
HYPERLINK \l _Toc19966 题型一 电和磁的联系　磁场 6
HYPERLINK \l _Toc12308 题型二 磁感线 7
HYPERLINK \l _Toc31429 题型三 安培定则 9
HYPERLINK \l _Toc18820 题型四 磁感应强度 10
题型五 匀强磁场 11
题型六 磁通量及其变化 13
题型七 电磁感应 14
题型八 电磁场与电磁波 15
HYPERLINK \l _Toc18820 题型九 电磁波谱与电磁波的能量 17
03、 HYPERLINK \l _Toc3011 实战训练 19
知识点一 电和磁的联系　磁场
1．磁体间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．
2．奥斯特实验：把导线放置在指南针的上方，通电时磁针发生了转动．
实验意义：奥斯特实验发现了电流的磁效应，即电流可以产生磁场，首次揭示了电与磁的联系．
3．磁场：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，是通过磁场发生的，磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的特殊物质．
(1)磁场的客观性：磁场与电场一样，也是一种物质，是一种看不见而又客观存在的特殊物质．存在于磁体、通电导线、运动电荷、变化电场、地球的周围．
(2)磁场的基本性质：对放入其中的磁极、电流、运动的电荷有力的作用，而且磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流间的相互作用都是通过磁场发生的．
知识点二 磁感线
1．磁场的方向：物理学规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时N极所指方向就是这一点的磁场方向．
2．磁感线
(1)定义：在磁场中画出的一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致，这样的曲线就叫作磁感线．
(2)特点
①磁感线的疏密表示磁场的强弱．磁场强的地方，磁感线较密；磁场弱的地方，磁感线较疏．
②磁感线某点的切线方向表示该点磁场的方向．
③在磁体外部，磁感线从N极发出，进入S极；在磁体内部由S极回到N极．磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断．
④磁感线是人们为了形象描述磁场而假想的线，并不真实存在．
3.几种特殊磁体外部的磁感线分布(如图所示)：
知识点三 安培定则
1．直线电流的磁场
安培定则：如图甲所示，用右手握住导线，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．
直线电流周围的磁感线环绕情况如图乙所示．
2．环形电流的磁场
安培定则：如图所示，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感线的方向．
3．通电螺线管的磁场
安培定则：如图所示，右手握住螺线管，让弯曲的四指与螺线管电流方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺线管轴线上磁场的方向或者说拇指所指的方向是它的北极的方向．
知识点四 安培分子电流假说
1.法国学者安培提出：在物质内部，存在着一种环形电流——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．(如图所示)
2．当铁棒中分子电流的取向大致相同时，铁棒对外显磁性；当铁棒中分子电流的取向变得杂乱无章时，铁棒对外不显磁性．
知识点五 磁感应强度
1．定义：一段通电直导线垂直放在磁场中所受的力与导线中的电流和导线的长度的乘积的比值，叫磁感应强度．
2．定义式：B＝.
3．单位：特斯拉，简称特，符号为T.
4．B反映了磁场的强弱．
5．磁感应强度是矢量，小磁针的N极在磁场中某点受力的方向，就是这点磁感应强度的方向．
知识点六 匀强磁场
1．概念：各点磁感应强度大小相等、方向相同的磁场．
2．磁感线特点：匀强磁场的磁感线是间隔相等的平行直线．
知识点七 磁通量及其变化
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Φ＝BS.
2．拓展：磁场与平面不垂直时，这个面在垂直于磁场方向的投影面积S′与磁感应强度的乘积表示磁通量．
3．单位：国际单位是韦伯，简称韦，符号是Wb,1 Wb＝1 T·m2.
4．引申：B＝，表示磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量．
5. 磁通量的计算：
(1)公式：Φ＝BS.
适用条件：①匀强磁场；②磁感线与平面垂直．
(2)若磁感线与平面不垂直，则Φ＝BScos θ.其中Scos θ为面积S在垂直于磁感线方向上的投影面积S1，如图所示．
6．磁通量的正负：磁通量是标量，但有正负，若磁感线从某一面穿入时，磁通量为正值，磁感线从此面穿出时则为负值．
7．磁通量可用穿过某一平面的磁感线条数表示．若有磁感线沿相反方向穿过同一平面，则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和)．
8. 磁通量的变化
磁通量的变化大致可分为以下几种情况：
(1)磁感应强度B不变，有效面积S发生变化．如图(a)所示．
(2)有效面积S不变，磁感应强度B发生变化．如图(b)所示．
(3)磁感应强度B和有效面积S都不变，它们之间的夹角发生变化．如图(c)所示．
知识点八 电磁场与电磁波
1．麦克斯韦电磁场理论
(1)变化的磁场产生电场
①在变化的磁场中放一个闭合的电路，由于穿过电路的磁通量发生变化，电路中会产生感应电流．这个现象的实质是变化的磁场在空间产生了电场．
②即使在变化的磁场中没有闭合电路，也同样要在空间产生电场．
(2)变化的电场产生磁场
变化的电场也相当于一种电流，也在空间产生磁场，即变化的电场在空间产生磁场．
2．电磁场：变化的电场和变化的磁场所形成的不可分割的统一体．
3．电磁波
(1)电磁波的产生：周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成电磁波．
(2)电磁波的特点
①电磁波可以在真空中传播．
②电磁波的传播速度等于光速．
③光在本质上是一种电磁波．即光是以波动形式传播的一种电磁振动．
(3)电磁波的波速
①波速、波长、频率三者之间的关系：波速＝波长×频率．
电磁波的波速c与波长λ、频率f的关系是c＝λf.
②电磁波在真空中的传播速度c＝3×108 m/s.
知识点九 电磁波谱与电磁波的能量
1．电磁波谱
(1)概念：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫作电磁波谱．
(2)各种电磁波按波长由大到小排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．
(3)各种电磁波的特性
①无线电波：用于广播、卫星通信、电视等信号的传输．
②红外线：用于加热理疗等．
③可见光：照亮自然界，也可用于通信．
④紫外线：用于灭菌消毒．
⑤X射线和γ射线：用于诊断病情、摧毁病变的细胞．
2．电磁波的能量
(1)光是一种电磁波，光具有能量．
(2)电磁波具有能量，电磁波是一种物质．
题型一 电和磁的联系　磁场
1．下列关于电场和磁场的说法中，正确的是　　
A．磁场与电场一样都是客观不存在的
B．奥斯特发现了通电导线周围存在磁场
C．电场线从正电荷出发，终止于负电荷；磁感线从磁体的极出发，终止于极
D．电流间的相互作用是通过电场发生的；磁极间的相互作用是通过磁场发生的
【答案】
【解答】解：．磁场与电场一样都是客观存在的，故错误；
．1820年丹麦的物理学家奥斯特通过电流周围小磁针的偏转，发现了通电导线周围存在磁场，即电流的磁效应，故正确；
．电场线从正电荷（或无穷远处）出发，终止于无穷远处（或负电荷），是不闭合的曲线；磁感线在磁体外部从极出发，终止于极；磁体内部从极出发，终止于极，是闭合的曲线，故错误；
．电流与电流之间的相互作用是通过磁场发生的；磁极与磁极之间的相互作用也是通过磁场发生的，故错误。
故选：。
2．磁铁吸引小铁钉与摩擦过的塑料尺吸引毛发、碎纸屑两种现象比较，下列说法正确的是　　
A．两者都是电现象
B．两者都是磁现象
C．前者是电现象，后者是磁现象
D．前者是磁现象，后者是电现象
【答案】
【解答】解：磁铁是靠其周围的磁场作用于小铁钉，是磁现象；摩擦过的塑料带上电荷，靠其周围的电场作用于毛发、碎纸屑等物体，是电现象，选项对，错；
故选：。
3．铁棒两端均能吸引小磁针，铁棒能排斥小磁针．若铁棒靠近铁棒，则　　
A．、一定相互吸引
B．、一定相互排斥
C．、间可能无磁力作用
D．、间一定有磁力作用，可能吸引，也可能排斥
【答案】
【解答】解：铁棒能吸引小磁针，说明可能没有磁性，也可能有磁性；铁棒能排斥小磁针，则说明一定有磁性，而且与小磁针的磁场的方向相同；
若没有磁性铁棒靠近铁棒，则会出现相互吸引现象；
若有磁性，则、两磁体都分别有北极和南极，当它们的同名磁极互相靠近时，互相排斥；当异名磁极互相靠近时，互相吸引，这说明无论有无磁性，它们之间总有磁场作用。
故正确，错误。
故选：。
题型二 磁感线
4．如图所示，甲图是距离很近的两个平行异名磁极之间磁场的磁感线、乙图是辐向磁场的磁感线、丙图为等量异种点电荷的电场线、丁图为等量同种正点电荷的电场线。一电子以某一初速度，仅受电场力或磁场力，在这四种场中，不可能做匀速圆周运动的是　　
A．在甲图磁场中 B．在乙图磁场中 C．在丙图电场中 D．在丁图电场中
【答案】
【解答】解：在甲图的磁场中，只要电子的速度方向恰当，根据左手定则满足洛伦兹力提供向心力，电子是可以做匀速圆周运动的，故可以；
乙图的辐向磁场不是匀强磁场，根据左手定则可知，无论电子运动方向如何调整，都不能使洛伦兹力提供向心力而完成完整的圆周运动，故不可以；
如下图
如果电子在图中位置，满足和的合力始终指向图中点，则靠这个合力提供向心力做匀速圆周运动是可能的，故可以；
如下图
电子在受到两个库仑力的合力指向提供向心力的情况下能做匀速圆周运动，故可以。
本题选不可能做匀速圆周运动的，故选：。
5．关于磁感线，下列说法正确的是　　
A．磁感线是不闭合的有向曲线，从极出发到极终止
B．磁感线是为了研究磁场根据实验事实而假想出来的
C．磁感线是带电粒子在磁场中运动的轨迹
D．没有磁感线的地方就没有磁场存在
【答案】
【解答】解：在磁铁外部，磁感线由极指向极，在磁铁内部，磁感线由极指向极，磁感线是闭合的曲线，故错误；
磁感线是为了更直观形象研究磁场的性质而假想的有方向的曲线，不是客观存在的，故正确；
磁感线表示磁场的强弱和方向，是假想的曲线，若磁感线是带电粒子在磁场中运动的轨迹，则带电粒子在磁场中不会受到洛伦兹力，因此磁感线不是带电粒子在磁场中运动的轨迹，故错误；
磁感线是为了形象描述磁场性质而假想的曲线，在磁场中没有磁感线的地方仍有磁场存在，故错误。
故选：。
6．有关磁感线的下列叙述，其中正确的是　　
A．匀强磁场的磁感线是均匀分布的平行直线
B．磁铁的磁感线起于极，终于极
C．直线电流的磁感线是一簇闭合的同心圆，而通电螺线管的磁感线则是一簇不闭合的曲线
D．当在同一空间中存在两个磁场时，磁感线在该空间中某一点可能相交
【答案】
【解答】解：、匀强磁场的磁感线是均匀分布的平行直线，故正确；
、在磁铁的外部，磁感线从极到极，在磁铁的内部，磁感线从极回到极，磁感线是闭合的曲线，故错误；
、通电螺线管的磁感线类似条形磁体的磁感线，也是一簇闭合的曲线，故错误；
、当在同一空间中存在两个磁场时，在该空间中某一点磁场发生叠加，该点的磁场为两个磁场的矢量和，不可能存在相交的两条磁感线，故错误。
故选：。
题型三 安培定则
7．1917年斯泰瓦和托尔曼发现加速转动的金属环中产生了电流。正离子被金属晶格束缚相对金属环静止，而电子由于惯性相对金属环运动，正离子和电子的运动共同产生电流。如图所示，金属环绕过圆心且垂直于环平面的轴顺时针转动，则　　
A．若匀速转动，圆环中会产生恒定电流
B．若匀速转动，转速越大圆环中电流越大
C．若加速转动，圆环中有顺时针方向电流
D．若加速转动，处的磁场方向垂直纸面向外
【答案】
【解答】解：．若匀速转动，圆环中的正离子和电子的相对位置不会变化，不会产生电流。故错误；
．若加速转动，圆环中正离子被金属晶格束缚相对金属环静止，而电子由于惯性相对金属环运动即逆时针运动，根据正电荷的定向移动方向为电流方向，负电荷的运动方向为电流的反方向可知有顺时针方向电流。故正确；
．若加速转动，圆环中有顺时针方向电流，根据安培定则可知，处的磁场方向垂直纸面向里。故错误。
故选：。
8．关于电流周围的磁感线分布情况，图中哪一个是正确的是　　
A． B．
C． D．
【答案】
【解答】解：．电流为顺时针，根据安培定则可以判断该环形电流内部的磁感线方向为垂直纸面向里，故正确；
．电流为逆时针，根据安培定则可以判断该直线电流周围的磁感线方向应为顺时针方向，故错误；
．电流由右侧流入，根据安培定则可以判断该螺线管的左端为极，故错误；
．根据安培定则可以判断该直线电流周围的磁感线方向应为逆时针方向（俯视），故错误。
故选：。
9．用安培定则判断电流的磁感线方向，下列各图正确的是　　
A． B．
C． D．
【答案】
【解答】解：．根据右手螺旋定则，用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流方向，那么四指的指向（握住）就是磁感线的环绕方向，故正确，错误；
．根据右手螺旋定则，用右手握住通电环形电流，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是环形电流的极，即磁感线的方向，故错误。
故选：。
题型四 磁感应强度
10．地球本身是一个大磁体，其磁场分布示意图如图所示。学术界对于地磁场的形成机制尚无共识。一种理论认为地磁场主要源于地表电荷随地球自转产生的环形电流。基于此理论，下列判断正确的是　　
A．地表电荷为正电荷
B．环形电流方向与地球自转方向相同
C．若地表电荷的电荷量增加，则地磁场强度增大
D．若地球自转角速度减小，则地磁场强度增大
【答案】
【解答】解：、根据题意，地磁场来源于地表电荷随地球自转产生的环形电流，根据右手定则和地球自转方向为自西向东，地磁场内部磁感线方向由北到南，可以判断地表电荷为负电荷，故错误；
、根据电流方向的定义。正电荷定向移动的方向为电流方向，地表电荷为负电荷，所以环形电流反向与自转方向相反，故错误；
、电荷量增加，环形电流也会增加，所以产生的磁场强度增加，故正确；
、当自转角速度减小，则线速度减小，环形电流减小，所示磁场强度减小，故错误。
故选：。
11．在赤道表面某位置小磁针静止时极指向北偏东，经研究是因为小磁针正下方有一条通电直导线沿南北方向放置，已知该位置地磁场的磁感应强度大小为（不考虑地磁偏角的影响）则该通电直导线在小磁针处产生的磁场的磁感应强度大小为　　
A． B． C． D．
【答案】
【解答】解：导线没有通电流前，小磁针静止时极指向北方，直导线中通有由南向北的电流，电流在小磁针处产生的磁场向西，如图所示；
则电流在小磁针处产生的磁场与地磁场磁感应强度的比值为：
可知通电直导线在小磁针处产生的磁场的磁感应强度大小为，故错误，正确。
故选：。
12．智能手机安装适当的软件后，利用手机中的磁传感器可以测量磁感应强度。如图所示，小厦同学在厦门市某公园测量地磁场，将手机水平放置后建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为面，屏幕朝上且轴正向指向北方。若忽略其他磁场的干扰，则所测得地磁场的磁感应强度，，可能为　　
A．，， B．，，
C．，， D．，，
【答案】
【解答】解：地磁场的方向由地理南极指向地理北极，厦门在北半球，水平方向的电场线方向向北，竖直方向的电场线方向向下，以向东方向为轴正方向，以竖直向上为轴正方向，以向北方向为轴正方向，则
沿轴方向的磁感应强度为正值，沿轴方向的磁感应强度为负值，故正确，错误。
故选：。
题型五 匀强磁场
13．关于匀强磁场，下列说法中不正确的是　　
A．匀强磁场里的磁感应线是等间距的平行直线
B．任意改变通电导线在匀强磁场中的方向，它所受到的安培力的大小不变
C．在匀强磁场中，磁感应强度的大小处处相等
D．在匀强磁场中，磁感应强度的方向处处相同
【答案】
【解答】解：、匀强磁场的磁感应强度大小和方向处处相同，磁感线为等间距的平行直线。故正确，正确，正确；
、当磁场方向与电流方向平行，安培力为零，当磁场方向与电流方向垂直，安培力最大。故错误；
本题选错误的。
故选：。
14．关于匀强电场和匀强磁场，下列说法错误的是　　
A．匀强电场的电场线是一组等间隔的平行线
B．匀强电场中各点的电场强度大小相等
C．匀强电场中各点的电场强度方向相同
D．正电荷与负电荷在同一匀强磁场中受力方向相同
【答案】
【解答】解：、、匀强电场中各点的电场强度大小和方向处处相同，电场线是一组等间隔的平行线，故正确。
、正电荷与负电荷在同一匀强磁场中受力方向不一定相同，还与它们的运动方向有关。故错误。
本题选错误的，故选：。
题型六 磁通量及其变化
15．我国拥有世界上最大的单口径射电望远镜，被称为“天眼”，如图所示。“天眼”“眼眶”所围圆面积为，其所在处地磁场的磁感应强度大小为，与“眼眶”平面平行、垂直的分量分别为、，则穿过“眼眶”的磁通量大小为　　
A．0 B． C． D．
【答案】
【解答】解：由题，“眼眶”的面积，与“眼眶”平面垂直的分量大小为，则穿过该“眼眶”的磁通量为：
与“眼眶”平行方向的磁场，穿过“眼眶”的磁通量为0，所以穿过“眼眶”的磁通量：，故错误，正确
故选：。
16．如图，在水平虚线右方存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。边长为的匝线圈垂直磁场放置，线圈左边一半始终在磁场外，右边一半始终在磁场内。穿过线圈的磁通量的大小为　　
A． B． C． D．
【答案】
【解答】解：由磁通量的定义知
磁感线穿过的面积为
联立可得：，故错误，正确。
故选：。
17．如图所示，两个同心放置的共面金属圆环和，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，关于穿过两环的磁通量和，下列说法正确的是　　
A．、环内磁通量由下向上，
B．、环内磁通量由上向下，
C．、环内磁通量由下向上，
D．、环内磁通量由上向下，
【答案】
【解答】解：根据磁感线的分布情况可知，磁铁内部穿过环面的磁感线方向向上，外部磁感线方向向下。由于磁感线是闭合曲线，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数，而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过环面的磁铁外部向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分，的面积小，抵消较小，由则环磁通量较大，且两环的磁通量方向均由下向上，且，故正确，错误。
故选：。
题型七 电磁感应
18．探究电磁感应现象的实验装置如图所示，下列操作不能使电流计指针偏转的是　　
A．闭合开关瞬间 B．断开开关瞬间
C．闭合开关后，拔出线圈瞬间 D．线圈放在线圈中不动
【答案】
【解答】解：．闭合开关瞬间，线圈中电流产生的磁场，穿过线圈的磁通量增大，则线圈中产生感应电流使电流计偏转；开关断开瞬间，线圈中电流产生的磁场消失，穿过线圈的磁通量减小，则线圈中产生感应电流使电流计偏转，故能使电流计指针偏转；
．开关闭合后，线圈从线圈拔出的过程中，导致线圈的磁通量减小，则线圈中产生感应电流使电流计偏转，故能使电流计指针偏转；
．线圈放在线圈中不动，线圈中电流产生的磁场恒定不变，则线圈的磁通量不发生改变，无感应电流产生，电流计不偏转，故不能使电流计指针偏转。
本题选择不能使电流计指针偏转的选项。
故选：。
19．如图为某品牌手机无线充电的原理示意图。若某段时间内送电线圈产生的磁场在逐渐增强，则　　
A．此时送电线圈中的电流由端口1流入
B．此时受电线圈的端口3为正极
C．此时受电线圈的面积有扩大的趋势
D．受电线圈中电流产生的磁场方向与图示磁场方向相同
【答案】
【解答】解：、送电线圈产生的磁场方向向上，根据右手螺旋定则，送电线圈上的电流由端口1流入，由端口2流出，故正确；
、送电线圈产生的磁场在逐渐增强，依据楞次定律和右手螺旋定则，受电线圈感应电流阻碍体通量变化，受电线圈感应电流的磁场向下，受电线圈的面积有缩小的趋势，电流从3流进，由4流出，由于电源内部，电流从负极流向正极，因此端口4为正极，故错误；
故选：。
20．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】
【解答】解：、将线框在磁场内前后、左右、上下移动时，线框平面保持水平始终与磁场方向垂直，线框的磁通量保持不变，不会产生电磁感应现象，线框中不会产生感应电流，故错误；
、将线框从磁场内移出磁场的过程，线框的磁通量会减小，磁通量发生变化，产生电磁感应现象，线框中会产生感应电流，故正确。
故选：。
题型八 电磁场与电磁波
21．在经典核式结构模型中，氢原子的电子围绕原子核做圆周运动。经典的电磁理论表明电子做加速运动会发射电磁波，同时电子的轨道半径逐渐减小（假设电子的每一圈运动轨道可近似视为圆周），电磁波的发射功率可表示为（拉莫尔公式），其中为电子的加速度，为真空光速，为静电力常数，为电子电荷量。根据经典电磁理论，在电子落到原子核上之前，下列说法正确是　　
A．电磁波发射功率越来越小
B．电子的动能变化量大于电势能的变化量
C．电子发射的电磁波的波长越来越短
D．电子的物质波的波长越来越长
【答案】
【解答】解：电子的轨道半径逐渐减小，由库仑定律可知，电子受到的库仑力增加，由牛顿第二定律知，电子的加速度逐渐增大，根据拉莫尔公式可知，电磁波发射功率逐渐增大，发射的电磁波的频率也逐渐增大，根据可知，波长越来越短，故错误，正确。
电子的轨道半径逐渐减小，电场力做正功，电势能减小，动能增大，电子还要向外辐射能量，根据能量守恒定律可知，电子的动能变化量小于电势能的变化量，故错误；
电子的轨道半径逐渐减小，电子的速度越来越大，动量也越来越大，根据德布罗意波长公式可知，电子的物质波的波长越来越短，故错误。
故选：。
22．根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是　　
A．有电场的空间一定存在磁场，有磁场的空间也一定能产生电场
B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场
C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
D．周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场
【答案】
【解答】解：、恒定的电场不产生磁场，恒定的磁场也不产生电场，故错误；
、根据麦克斯韦的电磁场理论，均匀变化的电场周围一定产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围一定产生稳定的电场，故错误；
、根据麦克斯韦的电磁场理论，周期性变化的磁场（振荡磁场）周围一定产生同频率的周期性变化的电场，故正确；
故选：。
23．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是　　
A．和声波的传播类似，电磁波的传播也需要介质
B．均匀变化的电场产生恒定的磁场
C．恒定的磁场产生恒定的电场
D．恒定的电场产生变化的磁场
【答案】
【解答】解：．机械波传播需要介质，电磁波传播不需要介质，故错误；
．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，均匀变化的电场产生恒定磁场，恒定的电场不产生磁场，均匀变化的磁场产生恒定电场，恒定的磁场不产生电场，故正确，错误。
故选：。
题型九 电磁波谱与电磁波的能量
24．电焊作业时，会产生对人体有害的电焊弧光，辐射出大量频率为的电磁波。根据如图所示的电磁波谱，判断它属于哪种电磁波　　
A．微波 B．红外线 C．紫外线 D．射线
【答案】
【解答】解：依题意，根据波长与频率之间的关系
可得：
对照电磁波谱中各种电磁波的波长数量级可知，电焊弧光辐射出的是紫外线。故错误；正确。
故选：。
25．普朗克在1900年将“能量子”引入物理学，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．物体的长度
【答案】
【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，属于“不连续的，一份一份”的概念的是，都是连续的，故正确，错误。
故选：。
一．选择题（共12小题）
1．如图所示，在磁感应强度大小为的匀强磁场中，两长直导线和垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为，在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流时，纸面内与两导线距离均为的点处的磁感应强度为零，如果让、中的电流都反向，其他条件不变，则点处磁感应强度的大小为　　
A．0 B． C． D．
【答案】
【解答】解：在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流时，纸面内与两导线距离为的点处的磁感应强度为零，如下图所示
由此可知，外加的匀强磁场方向与平行，且由指向，即、两导线在处形成的合磁场，当、中的电流都反向，其他条件不变，由上述分析可知，两导线在处形成的合磁场大小为，但方向变为水平向左，、在处产生的合磁感应强度再和外加匀强磁场合成，此时点处磁感应强度的大小为，故正确，错误。
故选：。
2．如图所示，导线、、通以大小、方向均相同的恒定电流，、、刚好在正三角形的三个顶点上。若对的安培力大小为，则受到的安培力合力　　
A．大小为，方向与连线平行
B．大小为，方向与连线垂直
C．大小为，方向与连线平行
D．大小为，方向与连线垂直
【答案】
【解答】解：根据电流方向相同相互吸引可得和对安培力如图所示，由于、是两根平行且水平放置的长直导线，通以大小、方向均相同的恒定电流，所以
根据几何关系可得：
解得：
则受到的安培力大小为，方向与连线垂直，故正确、错误。
故选：。
3．地球本身是一个大磁体，其磁场分布如图所示。目前学术界对于地磁场的形成机制尚无共识。一种理论认为地磁场主要源于地表电荷随地球自转产生的环形电流。基于此理论，下列判断正确的是　　
A．地表电荷为正电荷
B．若地球自转角速度减小，则地表上任一位置的磁感应强度均减小
C．地球赤道上方各点处地磁场的磁感应强度相同
D．赤道上穿过地表单位面积的磁通量比两极处大
【答案】
【解答】解：．根据题意，地磁场来源于地表电荷随地球自转产生的环形电流，根据安培定则和地球自转方向为自西向东，地磁场内部磁感线方向由北到南，可以判断地表电荷为负电荷，故错误；
．若地球自转角速度减小，则线速度减小，则等效电流越小，磁感应强度减小，故正确；
．地球赤道上方各点处地磁场的磁感应强度方向相同，大小不同，故错误；
．赤道处磁感线与地面平行，穿过地表单位面积的磁通量为0，两极最大，故错误。
故选：。
4．东汉时期思想家王充在《论衡》书中有关于“司南之杓，投之于地，其柢（即勺柄）指南”的记载。如图所示，司南呈勺形，静止在一个刻着方位的光滑盘上。下列说法正确的是　　
A．司南可以由铜制材料制作
B．司南可以看作条形磁体，“柢”相当于磁体的极
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”是因为地球存在地磁场，地磁北极在地理南极附近
【答案】
【解答】解：、司南不可以用铜为材料，因为铜无法磁化，故错误；
、柢指南，地磁场北极在地理南极，所以“柢”相当于磁体极，故错误；
、由于地磁场是无论是北半球还是南半球，地磁场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，故错误；
、司南能“指南”是因为地球存在地磁场，地磁北极在地理南极附近，故正确。
故选：。
5．极光是由太阳发射的高速带电粒子受地磁场的影响，进入两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子引起的。假如我们在北极地区仰视，发现正上方如图所示的沿顺时针方向运动弧状极光，则关于这一现象中的高速粒子的说法正确的是　　
A．该粒子带负电
B．该粒子轨迹半径逐渐增大
C．若该粒子在赤道正上方垂直射向地面，会向东偏转
D．地磁场对垂直射向地球表面的该粒子的阻挡作用在南、北两极附近最强
【答案】
【解答】解：、根据带电粒子在磁场中做圆周运动的半径公式，运动过程中粒子因空气阻力做负功，动能变小，速度减小，则半径减小。在北极上空有向下的磁场，由地面上仰视粒子顺时针方向运动，则由左手定则得粒子带正电，故错误；
、若该粒子在赤道正上方垂直射向地面，则由左手定则得会向东偏转，故正确；
、粒子垂直射向地球，纬度越高，粒子运动方向和磁场方向夹角越小，受到时洛伦兹力越小，越容易射入地球大气，阻挡作用弱；相反在低纬度地区，粒子运动方向和磁场方向夹角大，根据洛伦兹力的公式可知，受到时洛伦兹力大，粒子不容易射入地球大气，阻挡作用强，所以地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强，故错误。
故选：。
6．如图所示，长方形框架的面积为，框架平面与磁感应强度大小为的匀强磁场方向垂直。下列说法不正确的是　　
A．框架在图示位置时，穿过框架平面的磁通量为
B．框架绕转过角时，穿过框架平面的磁通量为
C．框架从图示位置转过角时，穿过框架平面的磁通量为零
D．框架从图示位置转过角时，穿过框架平面的磁通量变化量为
【答案】
【解答】解：、框架在图示位置时，穿过框架平面的磁通量为，故正确；
、框架绕转过角时，穿过框架平面的磁通量为，故错误；
、框架从图示位置转过角时，穿过框架平面的磁通量为零，故正确；
、框架从图示位置转过角时，穿过框架平面的磁通量变化量为，故正确。
本题选择不正确的。
故选：。
7．如图所示，一匝数为的矩形导体线框放置在水平面内。磁场方向与水平方向成角，已知，回路面积为，磁感应强度为，则通过导体线框的磁通量为　　
A． B． C． D．
【答案】
【解答】解：穿过导体线框的磁通量为
故正确，错误。
故选：。
8．某同学用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。将磁体从线圈中向上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验，下列说法正确的是　　
A．图中线圈中感应电流的磁场方向向下
B．若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针将向左偏转
C．磁体放置在线圈中静止不动，灵敏电流计指针仍向右偏转
D．若将磁体的、极对调，并将其向下插入线圈，灵敏电流计指针仍向右偏转
【答案】
【解答】解：线圈中的原磁场方向竖直向上，磁体向上运动时，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，方向竖直向上，故错误；
根据题意，感应电流的磁场方向竖直向上时，灵敏电流计指针向右偏转；若将磁体向上加速抽出，穿过线圈的磁通量快速减小，根据楞次定律感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，方向竖直向上，因此灵敏电流计指针将向右偏转，故错误；
磁体放置在线圈中静止不动，穿过线圈的磁通量不发生变化，线圈中无感应电流，灵敏电流计指针不发生偏转，故错误；
若将磁体的、极对调，线圈中的原磁场方向竖直向下，磁体向下运动时，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，方向竖直向上，因此灵敏电流计指针将向右偏转，故正确。
故选：。
9．如图所示，虚线左侧存在垂直于纸面的匀强磁场，闭合线框位于纸面内，在其由位置Ⅰ沿直线运动到位置Ⅱ的过程中，穿过线框的磁通量的变化和有无感应电流正确的是　　
A．磁通量一直变小 B．磁通量一直不变
C．有感应电流 D．没有感应电流
【答案】
【解答】解：闭合线框磁通量，为有效面积，当其由位置Ⅰ沿直线运动到位置Ⅱ的过程中，有效面积逐渐增大，所以磁通量一直变大，有感应电流，故正确，错误；
故选：。
10．下列电磁波中，频率最大的是　　
A．无线电波 B．可见光 C．紫外线 D．红外线
【答案】
【解答】解：电磁波谱中，按频率由低到高为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线，频率最大的是紫外线，故错误，正确。
故选：。
11．电磁波的发现和使用极大地改变了人类的生活。下列说法中正确的是　　
A．根据麦克斯韦电磁理论，变化的磁场产生变化的电场，变化的电场产生变化的磁场
B．蓝牙耳机的电磁波在真空中的传播速度比手机通信的电磁波速度小
C．盒装牛奶内壁有铝箔，放入微波炉中不能被加热
D．某同学自制收音机来收听广播时，其接收电台的过程称为调制
【答案】
【解答】解：、根据麦克斯韦电磁理论，变化的磁场产生电场，均匀变化的磁场产生恒定的电场；变化的电场产生磁场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，故错误；
、蓝牙耳机的电磁波在真空中的传播速度等于手机通信的电磁波速度，故错误；
、盒装牛奶内壁有铝箔，这属于金属材料，金属能聚集能量产生高频电流，进而出现发热，产生电火花的现象，所以不能放入微波炉中加热，故正确；
、用收音机来收听广播时，其接收电台的过程称为调谐，故错误。
故选：。
12．普朗克在研究黑体辐射的基础上，提出了能量子理论，关于量子，下列说法正确的是　　
A．是一种高科技材料
B．是类似手质子、电子的微观粒子
C．表示微观世界的不连续性观念
D．是一个数量级的常量
【答案】
【解答】解：在研究黑体辐射问题的时候，普朗克为了解释黑体辐射规律，提出能量是不连续的，而是一份一份的，就把每一份能量叫做一个能量子。这样得出的理论结果和实验规律有了很完美的契合，很好的解释了黑体辐射规律，故错误，正确。
故选：。专题15 电磁感应与电磁波初步
目录
01、TOC \o "1-2" \h \u HYPERLINK \l _Toc17099 知识精讲 1
02、 HYPERLINK \l _Toc13874 题型过关 6
HYPERLINK \l _Toc19966 题型一 电和磁的联系　磁场 6
HYPERLINK \l _Toc12308 题型二 磁感线 6
HYPERLINK \l _Toc31429 题型三 安培定则 7
题型四 磁感应强度 8
题型五 匀强磁场 9
题型六 磁通量及其变化 10
题型七 电磁感应 11
题型八 电磁场与电磁波 12
题型九 电磁波谱与电磁波的能量 13
03、 HYPERLINK \l _Toc3011 实战训练 14
知识点一 电和磁的联系　磁场
1．磁体间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．
2．奥斯特实验：把导线放置在指南针的上方，通电时磁针发生了转动．
实验意义：奥斯特实验发现了电流的磁效应，即电流可以产生磁场，首次揭示了电与磁的联系．
3．磁场：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，是通过磁场发生的，磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的特殊物质．
(1)磁场的客观性：磁场与电场一样，也是一种物质，是一种看不见而又客观存在的特殊物质．存在于磁体、通电导线、运动电荷、变化电场、地球的周围．
(2)磁场的基本性质：对放入其中的磁极、电流、运动的电荷有力的作用，而且磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流间的相互作用都是通过磁场发生的．
知识点二 磁感线
1．磁场的方向：物理学规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时N极所指方向就是这一点的磁场方向．
2．磁感线
(1)定义：在磁场中画出的一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致，这样的曲线就叫作磁感线．
(2)特点
①磁感线的疏密表示磁场的强弱．磁场强的地方，磁感线较密；磁场弱的地方，磁感线较疏．
②磁感线某点的切线方向表示该点磁场的方向．
③在磁体外部，磁感线从N极发出，进入S极；在磁体内部由S极回到N极．磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断．
④磁感线是人们为了形象描述磁场而假想的线，并不真实存在．
3.几种特殊磁体外部的磁感线分布(如图所示)：
知识点三 安培定则
1．直线电流的磁场
安培定则：如图甲所示，用右手握住导线，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．
直线电流周围的磁感线环绕情况如图乙所示．
2．环形电流的磁场
安培定则：如图所示，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感线的方向．
3．通电螺线管的磁场
安培定则：如图所示，右手握住螺线管，让弯曲的四指与螺线管电流方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺线管轴线上磁场的方向或者说拇指所指的方向是它的北极的方向．
知识点四 安培分子电流假说
1.法国学者安培提出：在物质内部，存在着一种环形电流——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．(如图所示)
2．当铁棒中分子电流的取向大致相同时，铁棒对外显磁性；当铁棒中分子电流的取向变得杂乱无章时，铁棒对外不显磁性．
知识点五 磁感应强度
1．定义：一段通电直导线垂直放在磁场中所受的力与导线中的电流和导线的长度的乘积的比值，叫磁感应强度．
2．定义式：B＝.
3．单位：特斯拉，简称特，符号为T.
4．B反映了磁场的强弱．
5．磁感应强度是矢量，小磁针的N极在磁场中某点受力的方向，就是这点磁感应强度的方向．
知识点六 匀强磁场
1．概念：各点磁感应强度大小相等、方向相同的磁场．
2．磁感线特点：匀强磁场的磁感线是间隔相等的平行直线．
知识点七 磁通量及其变化
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Φ＝BS.
2．拓展：磁场与平面不垂直时，这个面在垂直于磁场方向的投影面积S′与磁感应强度的乘积表示磁通量．
3．单位：国际单位是韦伯，简称韦，符号是Wb,1 Wb＝1 T·m2.
4．引申：B＝，表示磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量．
5. 磁通量的计算：
(1)公式：Φ＝BS.
适用条件：①匀强磁场；②磁感线与平面垂直．
(2)若磁感线与平面不垂直，则Φ＝BScos θ.其中Scos θ为面积S在垂直于磁感线方向上的投影面积S1，如图所示．
6．磁通量的正负：磁通量是标量，但有正负，若磁感线从某一面穿入时，磁通量为正值，磁感线从此面穿出时则为负值．
7．磁通量可用穿过某一平面的磁感线条数表示．若有磁感线沿相反方向穿过同一平面，则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和)．
8. 磁通量的变化
磁通量的变化大致可分为以下几种情况：
(1)磁感应强度B不变，有效面积S发生变化．如图(a)所示．
(2)有效面积S不变，磁感应强度B发生变化．如图(b)所示．
(3)磁感应强度B和有效面积S都不变，它们之间的夹角发生变化．如图(c)所示．
知识点八 电磁场与电磁波
1．麦克斯韦电磁场理论
(1)变化的磁场产生电场
①在变化的磁场中放一个闭合的电路，由于穿过电路的磁通量发生变化，电路中会产生感应电流．这个现象的实质是变化的磁场在空间产生了电场．
②即使在变化的磁场中没有闭合电路，也同样要在空间产生电场．
(2)变化的电场产生磁场
变化的电场也相当于一种电流，也在空间产生磁场，即变化的电场在空间产生磁场．
2．电磁场：变化的电场和变化的磁场所形成的不可分割的统一体．
3．电磁波
(1)电磁波的产生：周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成电磁波．
(2)电磁波的特点
①电磁波可以在真空中传播．
②电磁波的传播速度等于光速．
③光在本质上是一种电磁波．即光是以波动形式传播的一种电磁振动．
(3)电磁波的波速
①波速、波长、频率三者之间的关系：波速＝波长×频率．
电磁波的波速c与波长λ、频率f的关系是c＝λf.
②电磁波在真空中的传播速度c＝3×108 m/s.
知识点九 电磁波谱与电磁波的能量
1．电磁波谱
(1)概念：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫作电磁波谱．
(2)各种电磁波按波长由大到小排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．
(3)各种电磁波的特性
①无线电波：用于广播、卫星通信、电视等信号的传输．
②红外线：用于加热理疗等．
③可见光：照亮自然界，也可用于通信．
④紫外线：用于灭菌消毒．
⑤X射线和γ射线：用于诊断病情、摧毁病变的细胞．
2．电磁波的能量
(1)光是一种电磁波，光具有能量．
(2)电磁波具有能量，电磁波是一种物质．
题型一 电和磁的联系　磁场
1．下列关于电场和磁场的说法中，正确的是　　
A．磁场与电场一样都是客观不存在的
B．奥斯特发现了通电导线周围存在磁场
C．电场线从正电荷出发，终止于负电荷；磁感线从磁体的极出发，终止于极
D．电流间的相互作用是通过电场发生的；磁极间的相互作用是通过磁场发生的
2．磁铁吸引小铁钉与摩擦过的塑料尺吸引毛发、碎纸屑两种现象比较，下列说法正确的是　　
A．两者都是电现象
B．两者都是磁现象
C．前者是电现象，后者是磁现象
D．前者是磁现象，后者是电现象
3．铁棒两端均能吸引小磁针，铁棒能排斥小磁针．若铁棒靠近铁棒，则　　
A．、一定相互吸引
B．、一定相互排斥
C．、间可能无磁力作用
D．、间一定有磁力作用，可能吸引，也可能排斥
题型二 磁感线
4．如图所示，甲图是距离很近的两个平行异名磁极之间磁场的磁感线、乙图是辐向磁场的磁感线、丙图为等量异种点电荷的电场线、丁图为等量同种正点电荷的电场线。一电子以某一初速度，仅受电场力或磁场力，在这四种场中，不可能做匀速圆周运动的是　　
A．在甲图磁场中 B．在乙图磁场中 C．在丙图电场中 D．在丁图电场中
5．关于磁感线，下列说法正确的是　　
A．磁感线是不闭合的有向曲线，从极出发到极终止
B．磁感线是为了研究磁场根据实验事实而假想出来的
C．磁感线是带电粒子在磁场中运动的轨迹
D．没有磁感线的地方就没有磁场存在
6．有关磁感线的下列叙述，其中正确的是　　
A．匀强磁场的磁感线是均匀分布的平行直线
B．磁铁的磁感线起于极，终于极
C．直线电流的磁感线是一簇闭合的同心圆，而通电螺线管的磁感线则是一簇不闭合的曲线
D．当在同一空间中存在两个磁场时，磁感线在该空间中某一点可能相交
题型三 安培定则
7．1917年斯泰瓦和托尔曼发现加速转动的金属环中产生了电流。正离子被金属晶格束缚相对金属环静止，而电子由于惯性相对金属环运动，正离子和电子的运动共同产生电流。如图所示，金属环绕过圆心且垂直于环平面的轴顺时针转动，则　　
A．若匀速转动，圆环中会产生恒定电流
B．若匀速转动，转速越大圆环中电流越大
C．若加速转动，圆环中有顺时针方向电流
D．若加速转动，处的磁场方向垂直纸面向外
8．关于电流周围的磁感线分布情况，图中哪一个是正确的是　　
A． B．
C． D．
9．用安培定则判断电流的磁感线方向，下列各图正确的是　　
A． B．
C． D．
题型四 磁感应强度
10．地球本身是一个大磁体，其磁场分布示意图如图所示。学术界对于地磁场的形成机制尚无共识。一种理论认为地磁场主要源于地表电荷随地球自转产生的环形电流。基于此理论，下列判断正确的是　　
A．地表电荷为正电荷
B．环形电流方向与地球自转方向相同
C．若地表电荷的电荷量增加，则地磁场强度增大
D．若地球自转角速度减小，则地磁场强度增大
11．在赤道表面某位置小磁针静止时极指向北偏东，经研究是因为小磁针正下方有一条通电直导线沿南北方向放置，已知该位置地磁场的磁感应强度大小为（不考虑地磁偏角的影响）则该通电直导线在小磁针处产生的磁场的磁感应强度大小为　　
A． B． C． D．
12．智能手机安装适当的软件后，利用手机中的磁传感器可以测量磁感应强度。如图所示，小厦同学在厦门市某公园测量地磁场，将手机水平放置后建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为面，屏幕朝上且轴正向指向北方。若忽略其他磁场的干扰，则所测得地磁场的磁感应强度，，可能为　　
A．，， B．，，
C．，， D．，，
题型五 匀强磁场
13．关于匀强磁场，下列说法中不正确的是　　
A．匀强磁场里的磁感应线是等间距的平行直线
B．任意改变通电导线在匀强磁场中的方向，它所受到的安培力的大小不变
C．在匀强磁场中，磁感应强度的大小处处相等
D．在匀强磁场中，磁感应强度的方向处处相同
14．关于匀强电场和匀强磁场，下列说法错误的是　　
A．匀强电场的电场线是一组等间隔的平行线
B．匀强电场中各点的电场强度大小相等
C．匀强电场中各点的电场强度方向相同
D．正电荷与负电荷在同一匀强磁场中受力方向相同
题型六 磁通量及其变化
15．我国拥有世界上最大的单口径射电望远镜，被称为“天眼”，如图所示。“天眼”“眼眶”所围圆面积为，其所在处地磁场的磁感应强度大小为，与“眼眶”平面平行、垂直的分量分别为、，则穿过“眼眶”的磁通量大小为　　
A．0 B． C． D．
16．如图，在水平虚线右方存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。边长为的匝线圈垂直磁场放置，线圈左边一半始终在磁场外，右边一半始终在磁场内。穿过线圈的磁通量的大小为　　
A． B． C． D．
17．如图所示，两个同心放置的共面金属圆环和，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，关于穿过两环的磁通量和，下列说法正确的是　　
A．、环内磁通量由下向上，
B．、环内磁通量由上向下，
C．、环内磁通量由下向上，
D．、环内磁通量由上向下，
题型七 电磁感应
18．探究电磁感应现象的实验装置如图所示，下列操作不能使电流计指针偏转的是　　
A．闭合开关瞬间 B．断开开关瞬间
C．闭合开关后，拔出线圈瞬间 D．线圈放在线圈中不动
19．如图为某品牌手机无线充电的原理示意图。若某段时间内送电线圈产生的磁场在逐渐增强，则　　
A．此时送电线圈中的电流由端口1流入
B．此时受电线圈的端口3为正极
C．此时受电线圈的面积有扩大的趋势
D．受电线圈中电流产生的磁场方向与图示磁场方向相同
20．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
题型八 电磁场与电磁波
21．在经典核式结构模型中，氢原子的电子围绕原子核做圆周运动。经典的电磁理论表明电子做加速运动会发射电磁波，同时电子的轨道半径逐渐减小（假设电子的每一圈运动轨道可近似视为圆周），电磁波的发射功率可表示为（拉莫尔公式），其中为电子的加速度，为真空光速，为静电力常数，为电子电荷量。根据经典电磁理论，在电子落到原子核上之前，下列说法正确是　　
A．电磁波发射功率越来越小
B．电子的动能变化量大于电势能的变化量
C．电子发射的电磁波的波长越来越短
D．电子的物质波的波长越来越长
22．根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是　　
A．有电场的空间一定存在磁场，有磁场的空间也一定能产生电场
B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场
C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
D．周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场
23．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是　　
A．和声波的传播类似，电磁波的传播也需要介质
B．均匀变化的电场产生恒定的磁场
C．恒定的磁场产生恒定的电场
D．恒定的电场产生变化的磁场
题型九 电磁波谱与电磁波的能量
24．电焊作业时，会产生对人体有害的电焊弧光，辐射出大量频率为的电磁波。根据如图所示的电磁波谱，判断它属于哪种电磁波　　
A．微波 B．红外线 C．紫外线 D．射线
25．普朗克在1900年将“能量子”引入物理学，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．物体的长度
一．选择题（共12小题）
1．如图所示，在磁感应强度大小为的匀强磁场中，两长直导线和垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为，在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流时，纸面内与两导线距离均为的点处的磁感应强度为零，如果让、中的电流都反向，其他条件不变，则点处磁感应强度的大小为　　
A．0 B． C． D．
2．如图所示，导线、、通以大小、方向均相同的恒定电流，、、刚好在正三角形的三个顶点上。若对的安培力大小为，则受到的安培力合力　　
A．大小为，方向与连线平行
B．大小为，方向与连线垂直
C．大小为，方向与连线平行
D．大小为，方向与连线垂直
3．地球本身是一个大磁体，其磁场分布如图所示。目前学术界对于地磁场的形成机制尚无共识。一种理论认为地磁场主要源于地表电荷随地球自转产生的环形电流。基于此理论，下列判断正确的是　　
A．地表电荷为正电荷
B．若地球自转角速度减小，则地表上任一位置的磁感应强度均减小
C．地球赤道上方各点处地磁场的磁感应强度相同
D．赤道上穿过地表单位面积的磁通量比两极处大
4．东汉时期思想家王充在《论衡》书中有关于“司南之杓，投之于地，其柢（即勺柄）指南”的记载。如图所示，司南呈勺形，静止在一个刻着方位的光滑盘上。下列说法正确的是　　
A．司南可以由铜制材料制作
B．司南可以看作条形磁体，“柢”相当于磁体的极
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”是因为地球存在地磁场，地磁北极在地理南极附近
5．极光是由太阳发射的高速带电粒子受地磁场的影响，进入两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子引起的。假如我们在北极地区仰视，发现正上方如图所示的沿顺时针方向运动弧状极光，则关于这一现象中的高速粒子的说法正确的是　　
A．该粒子带负电
B．该粒子轨迹半径逐渐增大
C．若该粒子在赤道正上方垂直射向地面，会向东偏转
D．地磁场对垂直射向地球表面的该粒子的阻挡作用在南、北两极附近最强
6．如图所示，长方形框架的面积为，框架平面与磁感应强度大小为的匀强磁场方向垂直。下列说法不正确的是　　
A．框架在图示位置时，穿过框架平面的磁通量为
B．框架绕转过角时，穿过框架平面的磁通量为
C．框架从图示位置转过角时，穿过框架平面的磁通量为零
D．框架从图示位置转过角时，穿过框架平面的磁通量变化量为
7．如图所示，一匝数为的矩形导体线框放置在水平面内。磁场方向与水平方向成角，已知，回路面积为，磁感应强度为，则通过导体线框的磁通量为　　
A． B． C． D．
8．某同学用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。将磁体从线圈中向上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验，下列说法正确的是　　
A．图中线圈中感应电流的磁场方向向下
B．若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针将向左偏转
C．磁体放置在线圈中静止不动，灵敏电流计指针仍向右偏转
D．若将磁体的、极对调，并将其向下插入线圈，灵敏电流计指针仍向右偏转
9．如图所示，虚线左侧存在垂直于纸面的匀强磁场，闭合线框位于纸面内，在其由位置Ⅰ沿直线运动到位置Ⅱ的过程中，穿过线框的磁通量的变化和有无感应电流正确的是　　
A．磁通量一直变小 B．磁通量一直不变
C．有感应电流 D．没有感应电流
10．下列电磁波中，频率最大的是　　
A．无线电波 B．可见光 C．紫外线 D．红外线
11．电磁波的发现和使用极大地改变了人类的生活。下列说法中正确的是　　
A．根据麦克斯韦电磁理论，变化的磁场产生变化的电场，变化的电场产生变化的磁场
B．蓝牙耳机的电磁波在真空中的传播速度比手机通信的电磁波速度小
C．盒装牛奶内壁有铝箔，放入微波炉中不能被加热
D．某同学自制收音机来收听广播时，其接收电台的过程称为调制
12．普朗克在研究黑体辐射的基础上，提出了能量子理论，关于量子，下列说法正确的是　　
A．是一种高科技材料
B．是类似手质子、电子的微观粒子
C．表示微观世界的不连续性观念
D．是一个数量级的常量

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