(共62张PPT)
专题九 电磁感应与电磁波初步
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1．磁现象及其应用(Ⅰ)
2．磁场、磁感线和磁感应强度(Ⅰ)
3．磁通量(Ⅰ)
4．电磁感应现象(Ⅰ)
5．电磁波(Ⅰ)
6．能量量子化(Ⅰ)
项目 直线电流的磁场 通电螺线管的
磁场 环形电流的磁场
特点 无磁极、非匀强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，且磁场最强，管外为非匀强磁场 环形电流的两侧是N极和S极，且离圆环中心越远，磁场越弱
安培
定则
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磁场是客观存在的
磁场电流的磁效应
磁场的方向：静止小磁针极的指向
定义
磁感线
特点
通电直导线
安培定则通电螺线管
通电圆环
电磁
公式：B=F
感应
磁感应强度
方向：静止小磁针、极指向
单位：特斯拉(T)》
电磁
公式：Φ=B5cos8
磁通量
单位：韦伯(Wb)》
初步
产生感应电流的条件
电磁感应现象
应用：发电机、变压器
电磁场理论
产生
电磁波电磁波
传播和应用
电磁波谱
黑体辐射
能量量子化普朗克的量子说=hv
氢原子能级
0
0
N
S
B
S
N
地理北极
地磁南极
地理南极
地磁北极
B
i
U
I
I
I
I
C
I
dy
岁
1T个代
A
B
C
D
O
S
N
A
B
S
C
D
I
O
I
B
I
I
1
1
I
1
I
I
l!
N
L
B
b
b'
a
S
木B
B
0
A
B
0
×
X
B
×
×
X
×
×
XX
X
C
D
通入增大的电流
Bx
×
x
X
X
X
X
D
入
入
入
FM
88
94
99
105
108 MHz
AM
530
610
750
1000
1300
1 600 kHz合格演练测评(九)
(电磁感应与电磁波初步)
姓名：__________ 班级：__________ 正确率：__________
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案
一、单项选择题
1．如图所示，其中正确反映两根大头针被条形磁铁吸起时的真实情况的是( )
A．图甲 B．图乙
C．图丙 D．图乙和图丙
答案：C
2．两根相同的条形磁铁放在水平桌面上，a、b为相对的磁极，一个小磁针静止时的N、S极指向如图所示．由此可以判断( )
A．a和b都是N极
B．a和b都是S极
C．a为S极，b是N极
D．a为N极，b为S极
解析：因小磁针的N极指磁感线的方向，而磁感线由磁体的N极到S极，则a为S极，b为N极．故C正确．
答案：C
3.如图所示为条形磁铁周围的磁场，关于A、B两点的磁感应强度，下列说法正确的是( )
A．大小相等，方向相同
B．大小相等，方向不同
C．大小不等，方向不同
D．大小不等，方向相同
解析：磁感应线上某点的切线方向为该点磁场的方向，磁感应线的疏密表示磁感应强度的大小，A点磁感应线比B点密，说明A点磁感应强度比B点磁感应强度大，AB两点的切线方向不同，由此可知AB两点磁感应大小不等，方向不同．故C正确．
答案：C
4．科学家发现地球大气层中的臭氧分子不断受到破坏．以下四种电磁波中，会因臭氧层受损而对人类的健康构成最大危害的是( )
A．可见光 B．紫外线
C．γ射线 D．微波
答案：B
5．下列关于能量量子化的说法，正确的是( )
A．能量子与电磁波的频率成反比
B．电磁波波长越长，其能量子越大
C．微观粒子的能量是不连续(分立)的
D．能量子假设是由爱因斯坦最早提出来的
解析：由ε＝hν可知，能量子与电磁波的频率成正比，故A错误；由ε＝hν＝可知，电磁波波长越长，其能量子越小，故B错误；普朗克提出了量子假说，他认为，物质辐射(或吸收)的能量都是不连续的，是一份一份进行的，故C正确；能量子假设是由普朗克最早提出来的，故D错误．
答案：C
6．“测温枪”(学名“红外线辐射测温仪”)具有响应快、非接触和操作方便等优点．它是根据黑体辐射规律设计出来的，能将接收到的人体热辐射转换成温度显示．为了得出黑体辐射公式，下列哪位科学家首先把能量子引入物理学( )
A．普朗克 B．瑞利
C．爱因斯坦 D．波尔
解析：1900年底普朗克大胆假设能量只能是最小能量值的整数倍，这个最小能量值叫作能量子，把能量子引入物理学．故A正确．
答案：A
7．目前很多汽车的驾驶室里都有一个叫作GPS(全球卫星定位系统)接收器的装置．GPS接收器通过接收卫星发射的导航信号，实现对车辆的精确定位并导航．卫星向GPS接收器发送的是( )
A．无线电波 B．红外线
C．紫外线 D．X射线
解析：卫星向GPS接收器发送的是无线电波，故A正确，B、C、D错误．
答案：A
8．以下关于电磁场和电磁波的说法中正确的是( )
A．电场和磁场总是同时存在的，统称为电磁场
B．电磁波是机械波，传播需要介质
C．电磁波的传播速度是3×108 m/s
D．电磁波是一种物质，可在真空中传播
解析：电场和磁场总是交替出现，统称为电磁场，选项A错误；电磁波不是机械波，传播不需要介质，选项B错误；电磁波在真空中的传播速度是3×108 m/s，选项C错误；电磁波是一种物质，可在真空中传播，选项D正确．
答案：D
9．下列说法中不正确的是( )
A．电磁感应现象是法拉第发现的
B．建立完整的电磁理论的科学家是麦克斯韦
C．最早预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦
D．麦克斯韦最早用实验证实电磁波的存在
解析：电磁感应现象是法拉第发现的，故A不符合题意；麦克斯韦建立了完整的电磁理论，故B不符合题意；最早预见到有电磁波存在的科学家是麦克斯韦，而赫兹最早证实了电磁波的存在，故D符合题意，C不符合题意．
答案：D
10．火星探测器从火星向地球发回成功着陆的信号，用来携带该信号的电磁波属于( )
A．X射线 B．无线电波
C．红外线 D．紫外线
解析：X射线穿透本领强，可以用来检查人体内部器官，在工业上检查金属内部的缺陷，A错误；无线电波可以在真空中传播，火星探测器从火星向地球发回成功着陆的信号都是利用无线电波进行的，B正确；物体都能辐射红外线，主要是夜视仪，红外遥感，C错误；紫外线具有灭菌消毒的作用，紫外线在照射下会发出荧光，可以设计防伪措施，D错误．
答案：B
11．如图所示，虚线MN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( )
A．一直变小 B．一直变大
C．先变大后变小 D．先变小后变大
解析：磁通量Φ＝BS，由位置Ⅰ沿直线运动到位置Ⅱ的过程中，面积增大，磁通量一直变大．故选B.
答案：B
12．如图所示，在水平匀强磁场中放置一矩形线圈，线圈平面与磁场垂直，线圈由开始位置(实线位置)绕其底边转过90°至水平位置(虚线位置)的过程中，穿过线圈的磁通量的变化情况是( )
A．逐渐变大 B．逐渐变小
C．先变大后变小 D．先变小后变大
答案：B
13．如图所示，将相同线圈放在磁感应强度大小均为B、方向不同的匀强磁场中，穿过线圈的磁通量最大的是( )
答案：A
14．如图所示，半径为R的半圆形金属线圈abc与垂直纸面的匀强磁场上边界PQ相切于c点，ab平行于PQ.将线圈平行纸面向下平移至ab与PQ重合，此过程中穿过该线圈的磁通量( )
A．一直增大 B．一直减小
C．先增大后减小 D．先减小后增大
答案：A
15.如图所示，正方形线圈abcd的一半处于匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直．在线圈以ab为轴转过90°的过程中，穿过线圈的磁通量大小( )
A．一直减小 B．先增大后减小
C．先减小后增大 D．先不变后减小
答案：D
16.如图所示，匀强磁场方向与圆形线圈平面垂直，b线圈的面积是a线圈面积的2倍，穿过a线圈的磁通量为Φ，则穿过b线圈的磁通量为( )
A．0 B．Φ
C．Φ D．2Φ
解析：a线圈和b线圈虽然面积不同，但是放入磁场中的有效面积相同，由Φ＝BS可知，两线圈磁通量相同，故B正确．
答案：B
17．通电长直导线的磁感线分布如图所示，面积相等的线圈S1、S2所在平面与导线垂直，关于通过线圈S1、S2的磁通量Φ1、Φ2，下列分析正确的是( )
A．Φ1>Φ2
B．Φ1<Φ2
C．Φ1与Φ2相等，但不为0
D．Φ1与Φ2均为0
解析：线圈平面与磁感线平行，故线圈的磁通量为零，故D正确，A、B、C错误．
答案：D
18．如图所示，是探究产生感应电流的实验装置，以下情况中不能引起感应电流的是( )
A．闭合开关的瞬间
B．断开开关的瞬间
C．闭合开关后，螺线管A从螺线管B中抽出的过程中
D．开关处于闭合状态，螺线管A和滑动变阻器的滑片都不动
解析：当回路闭合时，只要线圈中的磁通量发生变化，就能形成感应电流，指针便能偏转，在闭合、断开电键瞬间或者螺线管A从螺线管B中抽出的过程中线圈中的磁通量均发生变化，均有感应电流产生，故A、B、C正确；若开关处于闭合状态，螺线管A和滑动变阻器的滑片都不动，则线圈中的磁通量不变，不会有感应电流产生，故D错误．
答案：D
19.如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路，在以下情况中，电流表指针不发生偏转的是( )
A．线圈不动，磁铁插入线圈时
B．线圈不动，磁铁拔出线圈时
C．磁铁插在线圈内不动
D．磁铁不动线圈上下移动时
解析：只要是线圈中的磁通量不发生变化，回路中无感应电流；指针便不会偏转，在磁铁插入、拔出过程中，线圈中、磁铁不动，线圈上下移动时的磁通量均发生变化，都有感应电流产生，则电流表指针都能发生偏转，故A、B、D错误；磁铁放在螺线管中不动时，线圈中的磁通量不发生变化，无感应电流产生，电流表指针不发生偏转，故C正确．
答案：C
20.矩形闭合线圈平面跟磁感线方向平行，如图所示，下列哪种情况线圈中有感应电流( )
A．线圈绕ab轴转动
B．线圈沿现在所处平面下移
C．线圈垂直纸面向外移动
D．线圈绕ad轴转动
解析：根据感应电流产生的条件，当线圈绕ab轴转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，故A正确．线圈沿现在所处平面下移，磁场与线圈平行，磁通量始终为零，故ΔΦ＝0，无电流产生，故B错误．线圈垂直纸面向外移动，磁场与线圈平行，线圈有效面积为零，故ΔΦ＝0，无电流产生，故C错误．线圈绕ad轴转，磁场与线圈始终平行，线圈有效面积为零，故ΔΦ＝0，无电流产生，故D错误．
答案：A
二、非选择题
21．下列情况下能使圆盘中产生感应电流的是
(1)圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动；
(2)圆盘以某一水平直径为轴匀速转动．
解析：(1)当圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，无论转到什么位置，圆盘中的磁通量不发生变化，不能产生感应电流．
(2)当圆盘以某一水平直径为轴匀速转动时，穿过圆盘的磁感线条数不断变化，即圆盘中的磁通量发生变化，圆盘中将产生感应电流．
答案：见解析
22．在磁场中放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长为1 cm，电流为0.5 A，所受的磁场力为5×10－4 N，求：
(1)该位置的磁感应强度；
(2)若将该电流撤去，该位置的磁感应强度．
解析：(1)根据题意，B与I垂直时：由公式B＝＝ T＝0.1 T.
(2)由于磁感应强度由磁场本身决定，与通电导线无关，所以该处的磁感应强度不变，B＝0.1 T.
答案：(1)0.1 T (2)0.1 T
23．在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长6.4×10－7 m，每个激光脉冲的能量1.5×10－2 J．求每个脉冲中的光子数目．(已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，光速c＝3×108 m/s，计算结果保留一位有效数字)
解析：光子的能量为：ε＝hν＝＝ J＝3.1×10－19 J，
每个脉冲中的光子数目为：
n＝＝＝5×1016个．
答案：5×1016个
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