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专题10 磁场 电磁感应 电磁波及能量量子化
1.(2023.1·浙江学考）一个矩形闭合导线框在匀强磁场内运动，导线框回路中能产生感应电流的是（　　）
A B C D
2.(2022.1·浙江学考）小明同学研究通电导线周围的磁场。如图所示，水平直导线正下方有一静止的小磁针，当导线中通有向右的电流I时，可观察到小磁针N极 （　　）
A.转向纸内 B.转向纸外 C.静止不动 D.匀速转动
3.(2022.1·浙江学考）下列说法正确的是 （　　）
甲 乙 丙 丁
A.图甲中“3 000 F 2.7 V”的超级电容器最多可以储存8.1 C的电荷量
B.图乙中小磁针放在超导环形电流中间，静止时小磁针的指向如图中所示
C.图丙中直导线悬挂在磁铁的两极间，通以如图所示的电流时会受到磁场力
D.图丁中金属矩形线框从匀强磁场中的a位置水平移到b位置，框内会产生感应电流
4.(2022.1·浙江学考）某充气泵的结构如图所示，当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁体，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到充气的目的。电磁铁用的铁芯可分为硬磁性材料和软磁性材料，硬磁性材料在磁场撤去后还会有很强的磁性，而软磁性材料在磁场撤去后就没有明显的磁性了。为了可以不断充气，下列说法正确的是 （　　）
A.小磁体的下端一定为N极 B.小磁体的下端一定为S极
C.充气泵电磁铁的铁芯应该用硬磁性材料 D.充气泵电磁铁的铁芯应该用软磁性材料
5.(2021.7·浙江学考）19世纪，安培为解释地球的磁性曾假设：地球磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。已知地磁N极在地理南极附近，则正确表示安培假设中环形电流方向的是 （　　）
A B C D
6.(2021.1·浙江学考） 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
7.(2020.7·浙江学考）如图所示，与通电直导线垂直的平面上放有两枚小磁针。忽略地磁场影响，两小磁针静止时，磁针的指向符合实际的是 （　　）
A B C D
8.(2019.6·浙江学考）图甲是用磁传感器探究通电螺线管内部磁场的实验装置（局部）；图乙是电脑处理实验数据后得到的通电螺线管内部中轴线上的磁感应强度B随x变化的图像，x1和x2是螺线管两端点的坐标。由该图像可知 （　　）
甲 乙
A.整个通电螺线管内部都是匀强磁场 B.通电螺线管两端点磁感应强度最大
C.通电螺线管两端点磁感应强度为零 D.通电螺线管内有近似匀强磁场区段
参考答案
1.C　保持闭合矩形导线框平面始终与磁感线垂直，闭合矩形导线框在磁场中沿着磁感线运动，磁通量不变，没有感应电流，故A项错误；保持线框平面始终与磁感线垂直，闭合矩形导线框在磁场中向右运动，磁通量不变，无感应电流，故B项错误；闭合矩形导线框在磁场中转动，使其磁通量变化，则会产生感应电流，故C项正确；保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中向左运动，磁通量一直为零，故磁通量不变，无感应电流，故D项错误。
2.A　根据安培定则可知，通电导线下方小磁针N极垂直纸面转向纸内，故A项正确。
3.C　根据C=可得，Q=CU=3 000×2.7 C=8 100 C，故A项错误；根据安培定则可知，静止时小磁针N极指向垂直环形电流所在平面向外，故B项错误；通电导线在磁场中，电流方向与磁场方向不平行，会受到磁场力的作用，故C项正确；金属矩形线框从匀强磁场中的a位置水平移到b位置，磁通量未发生变化，因此框内不产生感应电流，故D项错误。
4.D　由于电磁铁通入电流方向不确定，也不确定对小磁体是吸引还是排斥，因此小磁体的下端可能为N极也可能为S极，故AB两项错误；根据电磁铁的工作要求，不通电流时，要让铁芯失去磁性，当通电时，要有磁性，因此铁芯最好用软磁性材料，故C项错误，D项正确。
5.B　地磁场的N极在地理的南极附近，地磁场的S极在地理的北极附近，因此用安培定则判定环形电流的方向时，右手的拇指必须指向南方，拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该为顺时针，故B项正确。
6.B　根据磁感线分布可知，管内磁场近似为匀强磁场，管外磁场不是匀强磁场，故A项错误；电流越大，产生的磁场越强，则内部的磁场也越强，故B项正确；根据安培定则，改变电流方向时磁场方向会改变，故C项错误。磁场方向与电流方向的关系满足安培定则，D项错误
7.D　通电直导线中电流方向向上，根据安培定则可知，直导线周围的磁场方向为俯视逆时针方向，而小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向，故D项正确。
8.D　在通电螺线管内部，两边的磁场不是匀强磁场，内部的磁场近似为匀强磁场，故A项错误，D项正确；分析图乙可知，通电螺线管两端点的磁感应强度弱，但不为零，故BC两项错误。
3(共11张PPT)
专题10 磁场 电磁感应 电磁波及能量量子化
考试范围及要求——《浙江省普通高中学业水平考试说明》
磁现象和磁场：理解（b）
磁感应强度：简单应用（c）
几种常见的磁场：理解（b）
电磁感应：理解（b）
电磁波：了解（a）
能量量子化：了解（a）
基本知识
磁体周围存在磁场
电流周围存在磁场（奥斯特）
磁场的基本性质：对放入其中的磁极和电流有力的作用
磁感应强度：描述磁场强弱的物理量，单位：T（特斯拉）
磁场的产生
磁感线：
磁感线不是实际存在，磁感线不会相交，磁感线是闭合的
磁感线上一点切线方向为该点磁感应强度方向
磁感线越密（疏），该处磁感应强度越强（弱）
条件？
磁通量：磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量，
常见磁感线分布
课堂练习
下列图中分别标出了一根放置在匀强磁场中的通电直导线的电流I、磁场的磁感应强度B和所受磁场力F的方向，其中图示正确的是( )
A. B.
C. D.
C
课堂练习
下列各图中，已标出电流及电流磁场的方向，其中正确的是( )
A. B.
C. D.
D
基本知识
电磁感应现象：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应．产生的电流叫做感应电流.
产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，即 .
课堂练习
下列四个图中能产生感应电流的是( )
A. 甲图中，条形磁铁以速度v向导线环运动
B. 乙图中，线框在磁场中以速度v向右运动
C. 丙图中，导线圆环水平放置，通电直导线在圆环一直径正上方，增大直导线中的电流
D. 丁图中，磁场方向竖直向上，垂直导轨放在水平平行导轨上的两导线以不同的速度v1、v2向左右运动
D
基本知识
电磁波谱：
课堂练习
关于电磁场和电磁波， 下列说法不正确的是( )
A. 变化的电场能够产生磁场， 变化的磁场能够产生电场
B. 麦克斯韦预言电磁波的存在
C. 无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波
D. 紫外线是一种波长比紫光更长的电磁波，能够灭菌消毒
D
谢谢聆听专题10 磁场 电磁感应 电磁波及能量量子化
考点01 基本概念
一、磁场
1.磁场:磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种物质.永磁体和电流都能在空间产生磁场.变化的电场也能产生磁场.
2.磁场的基本性质:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用.
4.磁场的方向:规定在磁场中任一点小磁针N极受力的方向（或者小磁针静止时N极的指向）就是那一点的磁场方向.
二、磁感线
1.定义：在磁场中人为地画出一系列曲线，曲线的切线方向表示该位置的磁场方向，曲线的疏密能定性地表示磁场的弱强，这一系列曲线称为磁感线.
2.磁感线是闭合曲线;磁感线不相交：磁铁外部的磁感线，都从磁铁N极出来，进入S极，在内部，由S极到N极，.
3.几种典型磁场的磁感线的分布:
①条形磁铁和蹄形磁铁的磁场
②电流的磁场
直线电流的磁场 通电螺线管的磁场 环形电流的磁场
安培定则
立体图
横截面图
纵截面图
磁场特点 不等距的同心圆。无磁极、非匀强磁场,且距导线越远磁场越弱 与条形磁铁的磁场相似,管内为匀强磁场,管外为非匀强磁场 环形电流的两侧分别是N极和S极,且离圆环中心越远磁场越弱
③地磁场：地球的磁场与条形磁体的磁场相似，其主要特点有三个:
Ⅰ、地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近.
Ⅱ、地磁场B的水平分量（Bx）总是从地球南极指向北极，而竖直分量（By）则南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下.
Ⅲ、在赤道平面上，距离地球表面相等的各点，磁感强度相等，且方向水平向北.
④匀强磁场：磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同，磁感线是疏密程度相同、方向相同的平行直线．
三、磁感应强度
1.定义:磁感应强度是表示磁场强弱的物理量，在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，受到的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL（电流元）的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度，定义式.单位T，1T=1N/（A·m）.
2.磁感应强度是矢量，磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，即通过该点的磁感线的切线方向.
四、磁通量
1.定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量
2.定义式:.
(
【
点拨】
如果面积S与B不垂直，应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S′，即
)
3.磁通量是标量，但是有正负。求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数.任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时，穿过该面的磁通量为正.反之，磁通量为负.所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和.
4.国际单位:Wb
考点02 电磁感应现象
一、电磁感应现象及感应电流
当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应．产生的电流叫做感应电流.
二、产生感应电流的条件
穿过闭合电路的磁通量发生变化，即.
(
【
点拨】
电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则有感应电流，回路
不
闭合，则只有感应电动势而无感应电流
.
)
考点06 电磁波的发现及应用
一、麦克斯韦的电磁场理论
1.变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场.
2.随时间均匀变化的磁场产生稳定电场.随时间不均匀变化的磁场产生变化的电场.随时间均匀变化的电场产生稳定磁场，随时间不均匀变化的电场产生变化的磁场.
3.变化的电场和变化的磁场总是相互关系着，形成一个不可分割的统一体，这就是电磁场.
二、电磁波
1.周期性变化的电场和磁场总是互相转化，互相激励，交替产生，电磁场由发生区域由近及远地向周围传播，形成电磁波.
2.电磁波是横波
3.电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播，在真空中不同频率的电磁波传播速度相同(都等于光速)
4.不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速度是不同的，频率越高，波速越小．
5.电磁波从一种介质进入另一介质，频率不变、波速和波长均发生变化，电磁波传播速度等于波长和频率的乘积，即.
三、电磁波谱
按照电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱．按波长由长到短排列的电磁波谱为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．各种电磁波中，除可见光以外，相邻两个波段间都有重叠。
(
【
点拨】
①各种电磁波的产生机理分别是：无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的；红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的；伦琴射线是原子的内层电子受到激发后产生的；γ射线是原子核受到激发后产生的。
②红外线、紫外线、X射线的主要性质及其应用举例。
种 类
产 生
主要性质
应用举例
红外线
一切物体都能发出
热效应
遥感、遥控、加热
紫外线
一切高温物体能发出
化学效应
荧光、杀菌、合成V
D2
X射线
阴极射线射到固体表面
穿透能力强
人体透视、金属探伤
)
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