著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置
22人教版高中物理新教材选择性必修第2册--第3节 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
第3节涡流、电磁阻尼和电磁驱动课标解读课本要求课标解读1.通过实验，了解涡流现象。
2.能举例说明涡流现象在生产生活中的应用。
3.了解电磁阻尼和电磁驱动。
1.物理观念：通过实验，了解电磁阻尼和电磁驱动。
2.科学恩维：了解感生电场，知道感生电动势产生的原因。
会判断感生电动势的方向，并会计算它的大小。
3.科学探究：通过实验了解涡流现象，知道涡流是怎样产生的，了解涡流现象的利用和危害。
4.科学态度与责任：通过对涡流实例的分析，了解涡流现象在生产生活中的应用。
自主学习·必备知识教材研习教材原句要点一电磁感应现象中的感生电场麦克斯韦认为，磁场变化①时会在空间激发一种电场。
这种电场与静电场不同②，它不是由电荷产生的，我们把它叫作感生电场。
如果此刻空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在感生电场的作用下做定向运动③，产生感应电流，也就是说导体中产生了感应电动势。
要点二涡流当某线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，附近的另一个线圈中可能会产生感应电流。
实际上，这个线圈附近④的任何导体⑤，如果穿过它的磁通量发生变化，导体内都会产生感应电流。
如果用图表示这样的感应电流，看起来就像水中的漩涡，所以把它叫作涡电流⑥，简称涡流。
要点三电磁阻尼和电磁驱动当导体在磁场中运动⑦时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼⑧。
如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种作用常常称为电磁驱动⑨。
自主思考①均匀变化的磁场和非均匀变化的磁场产生的感生电场有什么不同？周期性变化的磁场产生的感生电场有何特点？答案：提示均匀变化的磁场产生恒定的感生电场，非均匀变化的磁场产生变化的感生电场。
周期性变化的磁场产生周期性变化的感生电场，且频率相等。
②感生电场和静电场有什么不同？答案：提示①静电场由电荷激发，感生电场由变化的磁场激发。
②静电场的电场线不闭合，感生电场的电场线是闭合的。
高三物理电场试题
高三物理电场试题1.下列有关电磁学的四幅图中，说法不正确的是A．甲图法拉第是英国著名物理学家，他提出了电场的观点，同时引入电场线直观描述电场B．乙图中通过圆盘的磁通量保持不变，没有电流流经电阻RC．丙图实验中，如果将通电直导线南北放置，实验效果最好D．丁图中阴极射线在磁场的作用下向下偏转【答案】B【解析】法拉第最早提出场的概念，并引入电场线来描述电场，选项A对。
乙图中虽然通过圆盘的磁通量没变，但是圆盘的每一条半径都相当于一条导体棒在切割磁感线，整个圆盘就有这些导体棒组成，而且电源相当于并联，所以产生感应电动势，与电阻构成闭合回路，有电流经过电阻选项B错。
丙图实验中，由于地磁场，小磁针本来是指南北的，导线若南北放置，通电后在小磁针附近产生东西方向的磁场，如此小磁针由南北方向偏转为东西方向，比较明显，效果好选项C 对。
丁图中阴极射线受到洛伦兹力，根据左手定则，磁感线穿过手心，四指指正电荷运动方向或者负电荷运动反方向，即自左向右，判断洛伦兹力向下，选项D对。
【考点】电场磁场2.如图所示，在真空中有两个等量正电荷Q，分别置于A、B两点，DC为A、B连线的中垂线，D为无限远处，现将一正电荷q由C点沿CD移动到D点的过程中，下述结论中正确的是：（）A. q的电势能逐渐增大.B. q的电势能逐渐减小C. q受到的电场力先增大后减小.D. q受到的电场力逐渐减小.【答案】BC【解析】对于等量同种点电荷产生的电场和电势分布特点：在两电荷连线的中垂线上，C点和无穷远处的场强均为零，所以中垂线上由C点的场强为零开始，场强是先增大后逐渐减小的，到无穷远处时减小为零,所以q受到的电场力先增大后减小，C正确D错误；中垂线上任意点关于C点的对称点的场强大小相等，方向相反。
规定无穷远处电势为零，则从C点向中垂线的两端逐渐减小，到无穷远处减小为零。
所以q的电势能逐渐减小,A错误B正确。
3.为模拟空气净化过程,有人设计了如图所示的含灰尘空气的密闭玻璃圆桶,圆桶的高和直径相等.第一种除尘方式是：在圆桶顶面和底面间加上电压U,沿圆桶的轴线方向形成一个匀强电场，尘粒的运动方向如图甲所示；第二种除尘方式是：在圆桶轴线处放一直导线,在导线与桶壁间加上的电压也等于U,形成沿半径方向的辐向电场，尘粒的运动方向如图乙所示.已知空气阻力与尘粒运动的速度成正比，即（k为一定值）,假设每个尘粒的质量和带电荷量均相同,重力可忽略不计,则在这两种方式中A．尘粒最终一定都做匀速运动B．电场对单个尘粒做功的最大值相等C．尘粒受到的的电场力大小相等D．第一种方式除尘的速度比第二种方式除尘的速度快【答案】B【解析】尘粒在两种装置中都做加速直线运动，速度都增大，A错；由电场力做功W=qU可知B 对；D错；乙图中电场线越接近筒边场强越小，电场力F=qE可知电场力减小，C错；4.N（N>1）个电荷量均为q(q>0)的小球，均匀分布在半径为R的圆周上，示意如图。
2024届浙江省名校协作体高三下学期二模高效提分物理试题
2024届浙江省名校协作体高三下学期二模高效提分物理试题一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题足球从地面上被斜向上方踢出后，在空中划出一条美丽的曲线后落回地面。
不考虑空气作用。
足球的加速度a、速率v、机械能E和重力的功率大小P随时间t的关系图像可能正确的是（ ）A．B．C．D．第(2)题量子化的观点最早是由谁提出来的（ ）A．爱因斯坦B．普朗克C．牛顿D．卢瑟福第(3)题著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验：一块水平放置的绝缘体圆盘可绕过其中心的竖直轴自由转动，在圆盘的中部有一个线圈，圆盘的边缘固定着一圈带负电的金属小球，如图所示。
当线圈接通直流电源后，圆盘会发生转动，线圈中的电流方向如图中箭头所示。
下列说法正确的是（ ）A．电流对静止电荷有作用力B．磁场对静止电荷有作用力C．圆盘会发生转动，不符合能量守恒定律D．变化的磁场可以产生电场第(4)题如图所示为一种光电效应实验装置，其中A为内壁镀银的真空玻璃球，阴极金属球C被玻璃球A包围且比A小得多，连接C的导线与镀银层不相连，连接微安表的导线与镀银层相连。
一定强度的入射光穿过小窗W照射到C上时发生光电效应，打到镀银层上的光电子全部被吸收，微安表有示数。
下列说法正确的是（ ）A．滑片P向右移动，微安表示数逐渐增大B．滑片P向左移时，微安表示数保持不变C．滑片P向左移时，微安表示数逐渐减小D．开关S断开，微安表示数为零第(5)题如图所示，一行人拉着行李箱沿水平面向右匀速运动，关于行李箱所受各力对行李箱做功的情况，下列说法正确的是（）A．重力对行李箱做负功B．支持力对行李箱做负功C．摩擦力对行李箱做正功D．拉力对行李箱做正功第(6)题某弹射管沿足够高的光滑竖直轨道自由下落，每隔相同时间以相同速度水平弹出一小球，且弹射管保持水平。
若先后弹出a、b、c三只小球，忽略空气阻力，则（ ）A．c球先落地B．落地时三球速度方向不同C．三球在空中始终在竖直线上D．b球落地时在a、c两球连线的中点第(7)题以下关于原子和原子核的认识，正确的是（ ）A．汤姆逊研究阴极射线时发现电子，说明原子具有复杂结构B．卢瑟福的α粒子散射实验发现了质子C．原子核每发生一次β衰变，原子核内就失去一个电子D．原子核的比结合能越大，平均核子质量就越大第(8)题科学家在地球上用望远镜观测一个双星系统，可观测到一个亮度周期性变化的光点，这是因为其中一个天体挡住另一个天体时，光点亮度会减弱。
高二物理磁场试题答案及解析
高二物理磁场试题答案及解析1.如图所示，环形导线中通有顺时针方向的电流I，则该环形导线中心处的磁场方向为A．水平向右B．水平向左C．垂直于纸面向里D．垂直于纸面向外【答案】C【解析】图中电流为环形电流，由右手螺旋定则可得：大拇指指向电流方向，四指弯曲方向在内部向里，所以内部磁场应垂直于纸面向里．C正确，【考点】考查了右手螺旋定则点评：右手螺旋定则在应用过程中容易出现错误，要加强练习，增加熟练程度2.下列关于磁现象的叙述正确的是( )A．一切磁现象都起源于电荷的运动B．物质内部的分子电流是由原子内部电子运动产生的C．运动电荷与静止的电荷之间也有磁力作用D．磁场对静止的电荷没有磁力的作用【答案】ABD【解析】由安培的分子电流假说可知A对；物质内含有大量的自由电子，所以物质内部的分子电流是由原子内部电子运动产生的，B对；只有运动电荷才会受到洛伦兹力的作用，C错；D对；【考点】考查对分子电流假说的了解点评：本题难度较小，对分子电流假说要有所了解，知道磁场只对运动的电荷有力的作用3.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，并与磁针指向平行，如图６所示.此时小磁针的S 极向纸内偏转，则这束带电粒子可能是( )A．向右飞行的正离子束B．向左飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束D．向左飞行的负离子束【答案】AD【解析】小磁针静止时N极所指方向为改点的磁场方向，所以N极向外偏转，说明该点磁场方向垂直纸面向外，由右手螺旋定则可知电流方向水平向右，为向右飞行的正离子束或向左飞行的负离子束，AD正确【考点】考查磁场方向和右手螺旋定则的使用点评：本题难度较小，明确小磁针N极所指方向为该点磁场方向，能灵活应用右手螺旋定则判断问题4.当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时北极指向读者的是A B C D【答案】C【解析】由安培定则可得出A中小磁针的N极指向纸面里，B中小磁针的N极指向纸面里，C中小磁针的N极指向读者，D中小磁针的N极指向右端，故选C5.如图是质谱仪的工作原理示意图。
小纳米 大世界——访国际著名物理学家、香港科技大学汤子康教授
时 隔 半 个 多
世纪 ， 着纳米 材 随 料 和 纳 米 科 技 的
一
“ １７ 年考 入杭 州大 学 （ 浙江大 学 ） 从 ９９ 现 物理 系， 是 就
步 一步普 普通 通地走 过来 ， 体来 说 比较一 帆凤 顺 。 ９ ３ 总 １８
巨大 ， 纳米 科学 家们 的想 像哪 怕仅仅 实现 一部 分 ， 人类 的未 来就 会变 得非 常富有 戏剧 性 。 如 何来理 解纳 米之 “ ”？ 小
— —
米 的千分 之一是 一 毫米 ， 一毫 米 的千分之 一是 一
微米 ， 一微 米的 千分之 一是 一纳 米 ， 纳米 就是 十亿 分之 一 一 米 ，相 当于普 通 人头 发丝直 径 的五万分 之一 。
者名 额的 机会 ，科 研 条件 与 国 内相 比确 实要优
越 很 多 ， 总觉 得 自己是 外 国人 ， 但 而且 呆 的时 间 越长， 越觉 得 自己不 属于 那片 土地 。 也许 是一 这 种 人 的本能 吧 。 香港科 技 大学 面 向全球 招聘 ， 给 了我 们海外 游子 寻 找 归属 的契 机 ，是我 们 海外 游 子 回归故里 的 良好机 缘 。 ”
依托于 日 优 良的科研 条件 ， 子康 在纳米 领域 拥有 了 本 汤 令人 可喜 的新发 现 ， 在他心 中却 依然 蕴藏着 深深 乡情 。 但 台 湾 当代女 诗人 席慕 容 曾撰诗 （ （ 乡愁 ，说 ： “ 乡的歌 是一 支清远 的 笛 ， 故 总 在有 月亮 的地 方晌起 ，
的 一维超 导特 性 ， 论文在 ６ ２ 日美 国顶尖科 学杂 志 （ 其 月 ９ （ 科
学 上 作为重 点成 果刊 载 ，产 生轰 动效 应 。 汤 子康 教授在 微观 世界 不断开 拓 ， 不断 发现微 观世 界的
纳米的起源
纳米的起源
1959年，著名物理学家理查德•费曼发表了一篇题为《在底部还有很大空间》的演讲，这位诺贝尔奖获得者提出了一个令人震惊的想法：从石器时代开始，人类从磨尖箭头到光刻芯片的所有技术，都与一次性地削去或融合数以亿计的原子物质做成有用形态有关，“物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物体的可能性”。
人类可以用小的机器制作更小的机器，最后将变成根据人类意愿逐个地排列原子，制造产品。
这就是被公认的纳米技术思想的来源。
也许是过于超前，费曼关于纳米技术的“梦想”并没有引起人们的广泛关注。
直到1981年美国IBM公司苏黎世研究所的宾尼和罗尔这两位科学行动的巨人，终于研制出了世界上第一台具有原子分辨率的观察仪器—扫描隧道显微镜，才揭开了纳米技术的神秘面纱。
当我们人类用宾尼和罗尔制造的扫描隧道显微镜重新审视周围物质时，惊异的发现了过去无从相识的纳米层次的物质及其特殊性质，从而实现了费曼纳米技术的“梦想”。
1989年IBM 公司实验室科学家首先用一台扫描隧道显微镜在镍表面搬移了35个氙原子，拼装成世界上最小的三个英文字母“I—B—M”，后来又用48个铁原子排列组成汉字“原子”两字。
1993年，美国西北大学的化学教授查德•米尔金利用一台纳米级的设备把费曼演讲的内容刻在一个大约只有10个香烟微粒大小的表面上。
过去被认为异想天开的纳米技术，变成了一项严肃认真的研究工作。
很快，一门以0.1纳米至100纳米这样尺度为研究对象的前沿科学建立起来。
1990 年7月，首届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举行，这标志了纳米技术的正式诞生。
4_5 电磁感应现象的两类情况
第五节电磁感应现象的两类情况素养目标定位※了解电磁感应两种情况下电动势的产生机理※※能够运用电磁感应规律熟练解决相关问题,素养思维脉络知识点1 电磁感应现象中的感生电场1．感生电场(1)产生英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指出：__变化__的磁场能在周围空间激发__电场__，这种电场与静电场不同，它不是由电荷产生的，我们把它叫做__感生电场__。
(2)特点感生电场线与磁场方向__垂直__。
感生电场的强弱与磁感应强度的__变化率__有关。
2．感生电动势(1)感生电场的作用感生电场对自由电荷的作用就相当于电源内部的非静电力。
(2)感生电动势磁场变化时，感应电动势是由__感生电场__产生的，它也叫感生电动势。
3．感生电场的方向磁场变化时，垂直磁场的闭合环形回路(可假定存在)中__感应电流__的方向就表示感生电场的方向。
知识点2 电磁感应现象中的洛伦兹力1．成因导体棒做切割磁感线运动，导体棒中的自由电荷随棒一起定向运动，并因此受到__洛伦兹力__。
2．动生电动势(1)定义：如果感应电动势是由于__导体运动__产生的，它也叫做动生电动势。
(2)非静电力：动生电动势中，非静电力是__洛伦兹力__沿导体棒方向的分力。
3．导体切割磁感线时的能量转化当闭合电路的一部分导体切割磁感线时，回路中产生感应电流，导体受到安培力的作用。
__安培力__阻碍导体的切割运动，要维持匀速运动，外力必须__克服安培力做功__，因此产生感应电流的过程就是__其他形式__的能转变为电能的过程。
思考辨析『判一判』(1)如果空间不存在闭合电路，变化的磁场周围不会产生感生电场。
( ×)(2)处于变化磁场中的导体，其内部自由电荷定向移动，是由于受到感生电场的作用。
( √)(3)感生电场就是感应电动势。
( ×)(4)动生电动势(切割磁感线产生的电动势)产生的原因是导体内部的自由电荷受到洛伦兹力的作用。
( √)(5)产生动生电动势时，洛伦兹力对自由电荷做了功。
电磁感应现象中的感生电场(无答案)
㕃 4.1-10
： 4.1.1.2 䠭欰歏⸓⸷ y t 感生电场的作用 B a 感生电场对自由电荷的作用就相当于电源内部的非静电力。 h 感生电动势 c 磁场变化时，感应电动势是由感生电场产生的，它也叫感生电动势。
e 4.1.1.3 䠭欰歏㖞涸倰ぢ W 磁场变化时，垂直磁场的闭合环形回路(可假定存在)中感应电流的方向就表示感生电场的方向。
88 㕃 4.1-1 2 4.1.1.1 䠭欰歏㖞 师 8 1. 产生 1 英国物理学家麦克斯⻙在他的电磁场理论中指出：变化的磁场能在周围空间激发电场，这种电场与静电场不同，它不 老 8 是由电荷产生的，我们把它叫做感生电场。
许亮 2849 㕃 4.1-2
2. 1. 2.
1.
特点 感生电场线与磁场方向垂直，如图 4.1-2 所示。感生电场的强弱与磁感应强度的变化率有关。
8. 9.
A．0 C．2πr2qk
B．12r2qk D．πr2qk
8 如图所示，两个比荷相同的都带正电荷的粒子 a 和 b 以相同的动能在匀强磁场中运动，a 从 B1 区运动到 B2 区，已知
B2>B1；b 开始在磁感应强度为 B1 的磁场中做匀速圆周运动，然后磁场逐渐增加到 B2。则 a、b 两粒子的动能将( A )
㕃 4.1-4 B．沿 AB 方向的磁场在迅速增强 D．沿 BA 方向的磁场在迅速减弱
1. 2.
4.1.3.1 㛇炄雲絅
浙江新高考专用高中物理第四章电磁感应现象5电磁感应现象的两类情况讲义新人教版选修3_
5 电磁感应现象的两类情况麦克斯韦在他的电磁理论中指出：变化的磁场能在周围空间激发电场，这种电场叫感生电场.二、感生电动势的产生感生电场产生的电动势叫感生电动势.2.感生电动势大小：E ＝n ΔΦΔt. 3.方向判断：由楞次定律和右手螺旋定则判定.三、动生电动势的产生导体运动产生的电动势叫动生电动势.2.动生电动势大小：E ＝Blv (B 的方向与v 的方向垂直).3.方向判断：右手定则.1.判断下列说法的正误.(1)只要磁场变化，即使没有电路，在空间也将产生感生电场.( √ )(2)处于变化磁场中的导体，其内部自由电荷定向移动，是由于受到感生电场的作用.( √ )(3)动生电动势(切割磁感线产生的电动势)产生的原因是导体内部的自由电荷受到洛伦兹力的作用.( √ )(4)产生动生电动势时，洛伦兹力对自由电荷做了功.( × )2.研究表明，地球磁场对鸽子识别方向起着重要作用.在北半球若某处地磁场磁感应强度的竖直分量约为5×10－5T.鸽子以20m/s 的速度水平滑翔，鸽子两翅展开可达30cm 左右，则可估算出两翅之间产生的动生电动势约为________V ，________(填“左”或“右”)侧电势高. 答案 3×10－4 左一、感生电场和感生电动势如图1所示，B 变化时，就会在空间激发一个感生电场E .如果E 处空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动，而产生感应电流.图12.变化的磁场周围产生的感生电场，与闭合电路是否存在无关.如果在变化的磁场中放一个闭合回路，回路中就有感应电流，如果无闭合回路，感生电场仍然存在.3.感生电场可用电场线形象描述.感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的，而静电场的电场线不闭合.4.感生电场(感生电动势)的方向一般由楞次定律判断，感生电动势的大小由法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt计算. 例1 (多选)(2017·温州中学高二上学期期中)下列说法中正确的是( )D.感生电场的电场线是闭合曲线，其方向一定是沿逆时针方向答案 AC解析 变化的电场可以产生磁场，变化的磁场可以在周围产生电场，故A 正确；恒定的磁场在周围不产生电场.故B 错误；感生电场的方向也同样可以用楞次定律和右手螺旋定则来判定，故C 正确；感生电场的电场线是闭合曲线，其方向不一定是沿逆时针方向，故D 错误. 例2 (多选)某空间出现了如图2所示的一组闭合的电场线，这可能是( )图2AB 方向磁场在迅速减弱AB 方向磁场在迅速增强BA 方向磁场在迅速增强BA 方向磁场在迅速减弱答案 AC闭合回路(可假定其存在)的感应电流方向就表示感生电场的方向.判断思路如下：二、动生电场和动生电动势如图3所示，导体棒CD 在匀强磁场中运动.图3CD 向右匀速运动，由左手定则可判断自由电子受到沿棒向下的洛伦兹力作用，C 端电势高，D 端电势低.随着C 、D 两端聚集电荷越来越多，在CD 棒间产生的电场越来越强，当电场力等于洛伦兹力时，自由电荷不再定向运动，C 、D 两端形成稳定的电势差.感生电动势 动生电动势 产生原因 磁场的变化 导体做切割磁感线运动移动电荷的 非静电力 感生电场对自由电荷的电场力 导体中自由电荷所受洛伦兹力沿导体方向的分力回路中相当于电源的部分 处于变化磁场中的线圈部分 做切割磁感线运动的导体方向判断方法 由楞次定律判断 通常由右手定则判断，也可由楞次定律判断大小计算方法 由E ＝n ΔΦΔt 计算 通常由E ＝Blv sin θ计算，也可由E ＝n ΔΦΔt计算 例3 (多选)如图4所示，导体AB 在做切割磁感线运动时，将产生一个电动势，因而在电路中有电流通过，下列说法中正确的是( )图4答案 AB解析 根据动生电动势的定义，选项A 正确.动生电动势中的非静电力与洛伦兹力有关，感生电动势中的非静电力与感生电场有关，选项B 正确，选项C 、D 错误.[学科素养] 通过例1、例2和例3，加深对感生电动势和动生电动势的理解，掌握它们方向的判断方法，并会对两者进行区分，体现了“科学思维”的学科素养.三、导体棒转动切割产生动生电动势的计算1.当导体棒在垂直于匀强磁场的平面内，其一端固定，以角速度ω匀速转动时，产生的感应电动势为E ＝Bl v ＝12Bl 2ω，如图5所示. 图5ω绕圆心匀速转动时，如图6所示，相当于无数根“辐条”转动切割，它们之间相当于电源的并联结构，圆盘上的感应电动势为E ＝Br v ＝12Br 2ω. 图6例4 长为l 的金属棒ab 以a 点为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速转动，如图7所示，磁感应强度大小为B .求：图7(1)金属棒ab 两端的电势差；(2)经时间Δt (Δt <2πω)金属棒ab 所扫过的面积中通过的磁通量为多少？此过程中的平均感应电动势多大？答案 (1)12Bl 2ω (2)12Bl 2ωΔt 12Bl 2ω 解析 (1)ab 两端的电势差：U ab ＝E ＝Bl v ＝12Bl 2ω. (2)经时间Δt 金属棒ab 所扫过的扇形面积ΔS ＝12l 2θ＝12l 2ωΔt ，ΔΦ＝B ΔS ＝12Bl 2ωΔt . 由法拉第电磁感应定律得： E ＝ΔΦΔt ＝12Bl 2ωΔt Δt ＝12Bl 2ω. 1.(对感生电场的理解)如图8所示，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上，环内有一带负电的小球，整个装置处于竖直向下的磁场中，当磁场突然增强时，小球将( )图8答案 A2.(对感生电场的理解)如图9所示，长为L 的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容为C 的平行板电容器上，P 、Q 为电容器的两个极板，磁场垂直于环面向里，磁感应强度以B ＝B 0＋kt (k >0)的规律随时间变化，t ＝0时，P 、Q 两板电势相等，两板间的距离远小于环的半径，经时间t ，电容器P 板( )图9t 成正比C.带正电，电荷量是kL 2C 4π D.带负电，电荷量是kL 2C 4π 答案 D解析 磁感应强度以B ＝B 0＋kt (k >0)的规律随时间变化，由法拉第电磁感应定律得：E ＝ΔΦΔt＝S ΔB Δt ＝kS ，而S ＝πr 2＝π(L 2π)2＝L 24π，经时间t 电容器P 板所带电荷量Q ＝EC ＝kL 2C 4π；由楞次定律和安培定则知电容器P 板带负电，故D 选项正确.3.(转动切割产生的电动势)(2017·慈溪市高二上学期期中)如图10所示，导体棒ab 长为4L ，匀强磁场的磁感应强度为B ，导体绕过b 点垂直纸面的轴以角速度ω匀速转动，则a 端和b 端的电势差U 的大小等于( )图10 BL 2ω B.BL 2ωBL 2ωBL 2ω答案 D解析 ab 棒以b 端为轴在纸面内以角速度ω匀速转动，则a 、b 两端的电势差大小U ＝E ＝12B (4L )2ω＝8BL 2ω.故选D. 4.(平动切割产生的动生电动势)如图11所示，“∠”形金属框架MON 所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，金属棒ab 能紧贴金属框架运动，且始终与ONab 从O 点开始(t ＝0)匀速向右平动时，速度为v 0，∠MON ＝30°.图11(1)试求bOc 回路中感应电动势随时间变化的函数关系式；(2)闭合回路中的电流随时间变化的图象是________.答案 (1)E ＝33Bv 20t (2)B 解析 (1)t ＝0时ab 从O 点出发，经过时间t 后，ab 匀速运动的距离为s ，则有s ＝v 0t .由tan30°＝bc s ，有bc ＝v 0t ·tan30°.则金属棒ab 接入回路的bc 部分切割磁感线产生的感应电动势为E ＝Bv 0bc ＝Bv 02t tan30°＝33Bv 02t . (2)l Ob ＝v 0t ，l bc ＝v 0t tan30°，l Oc ＝v 0tcos30°，单位长度电阻设为R 0，则回路总电阻R ＝R 0(v 0t ＋v 0t tan30°＋v 0t cos30°)＝R 0v 0t (1＋3)，则回路电流I ＝E R ＝(3－3)Bv 06R 0，故I 为常量，与时间t 无关，选项B 正确.一、选择题考点一 感生电场和感生电动势1.(多选)在空间某处存在一变化的磁场，则 ( )A.在磁场中放一闭合线圈，线圈中一定会产生感应电流B.在磁场中放一闭合线圈，线圈中不一定会产生感应电流C.在磁场中不放闭合线圈，在变化的磁场周围一定不会产生电场D.在磁场中不放闭合线圈，在变化的磁场周围一定会产生电场答案 BD解析 由感应电流产生的条件可知，只有闭合回路中的磁通量发生改变，才能产生感应电流，如果闭合线圈平面与磁场方向平行，则线圈中无感应电流产生，故A 错，B 对；感生电场的产生与变化的磁场周围有无闭合回路无关，故C 错，D 对.2.在如下图所示的四种磁场情况中能产生恒定的感生电场的是( )答案 C解析均匀变化的磁场产生恒定的电场，故C正确.3.(多选)著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置：一块绝缘圆板可绕其中心的光滑轴自由转动，在圆板的中部有一个线圈，圆板四周固定着一圈带电的金属小球，如图1所示.当线圈接通电源后，将产生图示逆时针方向的电流.则下列说法正确的是( )图1A.接通电源瞬间，圆板不会发生转动C.若金属小球带负电，接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流方向相反D.若金属小球带正电，接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流方向相反答案BD解析线圈接通电源瞬间，变化的磁场产生感生电场，从而导致带电小球受到电场力，使其转动，A错误；不论线圈中电流是增大还是减小，都会引起磁场的变化，从而产生不同方向的电场，使小球受到电场力的方向不同，所以会向不同方向转动，B正确；接通电源瞬间，产生顺时针方向的电场，如果小球带负电，圆板转动方向与线圈中电流方向相同，C错误；同理可知D正确.4.现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备.电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成.当电磁铁绕组通以变化的电流时，产生变化的磁场，穿过真空盒所包围的区域内的磁通量也随时间变化，这时真空盒空间内就产生感应涡旋电场，电子将在涡旋电场作用下加速.如图2所示(上图为侧视图、下图为真空室的俯视图)，若电子被“约束”在半径为R的圆周上运动，当电磁铁绕组通有图中所示的电流时( )图2A.若电子沿逆时针运动，保持电流的方向不变，当电流增大时，电子将加速B.若电子沿顺时针运动，保持电流的方向不变，当电流增大时，电子将加速C.若电子沿逆时针运动，保持电流的方向不变，当电流减小时，电子将加速答案 A解析当电磁铁绕组通有题图中所示的电流时，由安培定则可知将产生向上的磁场，当电磁铁绕组中电流增大时，根据楞次定律和安培定则可知，这时真空盒空间内产生顺时针方向的感生电场，电子沿逆时针运动，电子将加速，选项A正确；同理可知选项B、C错误；由于电子被“约束”在半径为R的圆周上运动，被加速时电子做圆周运动的周期减小，选项D错误.5.如图3甲所示，线圈总电阻r＝0.5Ω，匝数n＝10，其端点a、b与Ra、b两点电势差的大小为( )图3解析 根据法拉第电磁感应定律得：E ＝n ·ΔΦΔt ＝10×,0.4)V ＝2V.I ＝E R 总＝21.5＋0.5A ＝1A.a 、b 两点的电势差相当于电路中的路端电压，其大小为U ＝IR ＝1.5V ，故A 正确. 考点二 动生电动势abcd 位于纸面内，cd 边与磁场边界平行，如图4甲所示.已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd 边于t ＝0时刻进入磁场.线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正).下列说法正确的是( )图4tt答案 BC解析 由题图Et 图象可知，导线框经过0.2s 全部进入磁场，则速度v ＝l t ＝,0.2)m/s ＝0.5 m/s ，选项B 正确；由图象可知，E ＝0.01V ，根据E ＝Blv 得，B ＝E lv ＝,0.1×0.5)T ＝0.2T ，选项A 错误；根据右手定则及正方向的规定可知，磁感应强度的方向垂直于纸面向外，选项C 正确；在tt ＝0.6s 这段时间内，导线框中的感应电流I ＝E R ＝,0.005)A ＝2A, 所受的安培力大小为F ＝BIl ＝0.2×2×0.1N＝0.04N ，选项D 错误.7.如图5所示，等腰直角三角形OPQ 区域内存在匀强磁场，另有一等腰直角三角形导线框abc 以恒定的速度v 沿垂直于磁场方向穿过磁场，穿越过程中速度方向始终与ab 边垂直，且保持ac 平行于OQ .关于线框中的感应电流，以下说法正确的是( )图5答案 D解析 线框中感应电流的大小正比于感应电动势的大小，又感应电动势E ＝BL 有v ，L 有指切割磁感线部分两端点连线在垂直于速度方向上的投影长度，故开始进入磁场时感应电流最大，开始穿出磁场时感应电流最小，选项A 、B 错误.感应电流的方向可以用楞次定律判断，可知选项D 正确，C 错误.8.(多选)如图6所示，直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向平行于abab 边以角速度ωbc 边的长度为l .下列判断正确的是( )图6abcaC.|U bc |＝12Bl 2ω D.|U bc |＝Bl 2ω解析 金属框abc 平面与磁场方向平行，转动过程中磁通量始终为零，所以无感应电流产生，选项A 正确，B 错误；由转动切割产生感应电动势得|U bc |＝12Bl 2ω，选项C 正确，D 错误. 9.(2017·温州中学高二上学期期中)如图7所示，半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的磁感应强度大小为B 的匀强磁场中绕圆心O 点以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，圆盘的圆心和边缘间接有一个阻值为R 的电阻，则通过电阻R 的电流的大小和方向分别为(金属圆盘的电阻不计)( )图7A.I ＝Br 2ωR，由c 到d B.I ＝Br 2ωR，由d 到c C.I ＝Br 2ω2R，由c 到d D.I ＝Br 2ω2R，由d 到c 答案 D解析 将金属圆盘看成无数条金属辐条组成的，这些辐条切割磁感线，产生感应电流，由右手定则判断可知：通过电阻R 的电流的方向为从d 到c ，金属圆盘产生的感应电动势为：E ＝12Br 2ω，通过电阻R 的电流的大小为：I ＝E R ＝Br 2ω2R.故选D. 10.如图8所示，导体棒AB 的长为2R ，绕O 点以角速度ω匀速转动，OB 长为R ，且O 、B 、A 三点在一条直线上，有一磁感应强度为B 的匀强磁场充满转动平面且与转动平面垂直，那么AB 两端的电势差大小为( )图8A.12BωR 2BωR 2 BωR 2BωR 2答案 C解析 A 点线速度v A ＝ω·3R ，B 点线速度v B ＝ωR ，AB 棒切割磁感线的平均速度v ＝v A ＋v B 2＝2ωR ，由E ＝Blv 得，AB 两端的电势差大小为E ＝B ·2R ·v ＝4BωR 2，C 正确.11.如图9所示，匀强磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B 0.使该线框从静止开始绕过圆心O 、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化.为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间变化的变化率ΔB Δt的大小应为( ) 图9A.4ωB 0πB.2ωB 0πC.ωB 0πD.ωB 02π答案 C解析 设半圆的半径为L ，电阻为R ，当线框以角速度ω匀速转动时产生的感应电动势E 1＝12B 0ωL 2.当线框不动，而磁感应强度随时间变化时E 2＝12πL 2·ΔB Δt ，由E 1R ＝E 2R 得12B 0ωL 2＝12πL 2·ΔB Δt ，即ΔB Δt ＝ωB 0π，故C 项正确. 12.(多选)如图10所示，三角形金属导轨EOF 上放有一金属杆AB ，在外力作用下，使AB 保持与OF 垂直，从O 点开始以速度v 匀速右移，该导轨与金属杆均由粗细相同的同种金属制成，则下列判断正确的是 ( )图10答案 AC解析 设金属杆从O 点开始运动到题图所示位置所经历的时间为t ，∠EOF ＝θ，金属杆切割磁感线的有效长度为L ，故E ＝BLv ＝Bv ·vt tan θ＝Bv 2tan θ·t ，即电路中感应电动势的大小与时间成正比，C 选项正确；电路中感应电流I ＝E R ＝Bv 2tan θ·t ρl S，而l 为闭合三角形的周长，即l ＝vt ＋vt ·tan θ＋vtcos θ＝vt (1＋tan θ＋1cos θ)，所以I ＝Bv tan θ·Sρ(1＋tan θ＋1cos θ)是恒量，所以A 正确.二、非选择题 13.如图11所示，线框由导线组成，cd 、ef 两边竖直放置且相互平行，导体棒ab 水平放置并可沿cd 、ef 无摩擦滑动，导体棒ab 所在处有垂直线框所在平面向里的匀强磁场且B 2＝2T ，已知ab 长L ＝0.1m ，整个电路总电阻R ＝5Ω，螺线管匝数n ＝4，螺线管横截面积S 2.在螺线管内有如图所示方向磁场B 1，若磁场B 1以ΔB 1Δt＝10T/s 均匀增加时，导体棒恰好处于静止状态，试求：(取g ＝10 m/s 2)图11(1)通过导体棒ab 的电流大小；(2)导体棒ab 的质量m 的大小；(3)若B 1＝0，导体棒ab 恰沿cd 、ef 匀速下滑，求棒ab 的速度大小.答案 (1)0.8A (2)0.016kg (3)20m/s解析 (1)螺线管产生的感应电动势：E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB 1ΔtS 得E ＝4×10×0.1V＝4V通过导体棒ab 的电流I ＝E R(2)导体棒ab 所受的安培力F ＝B 2IL导体棒静止时受力平衡有F ＝mg解得m ＝0.016kg.(3)ab 匀速下滑时 E 2＝B 2LvI ′＝E 2RB 2I ′L ＝mg联立解得v ＝20m/s14.如图12甲所示，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨，间距dCDEF 矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B 按如图乙所示规律变化，CFt ＝0时，金属棒ab 从图示位置由静止在恒力F 作用下向右运动到EFab 电阻为1Ω，求：图12(1)通过小灯泡的电流；(2)恒力F 的大小；(3)金属棒的质量.解析 (1)金属棒未进入磁场时，电路的总电阻R 总＝R L ＋R ab ＝5 Ω回路中感应电动势为：E 1＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt S ＝0.5 V 灯泡中的电流为I L ＝E 1R 总＝0.1 A. (2)因灯泡亮度始终不变，故第4 s 末金属棒刚好进入磁场，且做匀速运动，此时金属棒中的电流I ＝I L ＝0.1 A金属棒受到的恒力大小：F ＝F 安＝BId ＝0.1 N.(3)因灯泡亮度始终不变，金属棒在磁场中运动时，产生的感应电动势为E 2＝E 1＝0.5 V 金属棒在磁场中匀速运动的速度v ＝E 2Bd ＝0.5 m/s金属棒未进入磁场时的加速度为a ＝v t ＝0.125 m/s 2 故金属棒的质量为m ＝F a ＝0.8 kg.。
创新题型
一、单项选择1、如图一光滑地面上有一质量为M 的足够长木板ab ，一质量为m 的人站在木板的a 端，关于人由静止开始运动到木板的b 端（M 、N 表示地面上原a 、b 对应的点），下列图示正确的是（）2、在核电站的反应堆中，是靠熔化的钠来传递核燃料棒产生的热量的.抽动液态钠的“泵”的传动机械部分不允许和钠接触，因此常使用一种称为“电磁泵”的机械.图所示这种“泵”的结构，N 、S 为磁铁的两极，c 为放在磁场中的耐热导管，熔融的钠从其中流过，v 为钠液的流动方向，要使钠液加速，加在导管中钠液的电流方向应为A .由下流向上(ｃ→ａ）B .由上流向下(a →ｃ）C .逆着v 方向(b →ａ） D.顺着v 方向(a →ｂ)3、2008年2月21日远在38万公里之外的嫦娥一号卫星要迎来月食考验，陷入黑暗和严寒当中，星在月食阶段的长时间阴影中，将直接面对太空零下270摄氏度（t1）的低温环境，也无法获得太阳红外和月球红外的加热。
卫星经历月食后，星上设备的温度将大幅度降低，某些外露设备的温度甚至会降低到零下190摄氏度（t2）。
与迎来月食之前相比，下列说法正确的是（ ）A ．嫦娥一号卫星上某一外露设备的每一个分子动能都增大。
B ．嫦娥一号卫星上某一外露设备的每一个分子动能都减小。
C ．嫦娥一号卫星上某一外露设备的所有分子平均动能增大。
D ．嫦娥一号卫星上某一外露设备的所有分子平均动能减小。
4、研究光电效应规律的实验装置如图甲所示，以频率为v 1和v 2的两种光光电管阴极K 时，才有光电子产生。
在光电管的两极K 、A 之间加反向电压时，光电子从阴极K 发射出来后向阳极A 做减速运动。
当电流表G 读数为零时，电压表V 的读数称为反向截止电压。
在光电管K 、A 之间加正向电压时，光电子从阴极K 发射出来向阳极A 做加速运动，当电流表G 的读数为最大时，称为饱和光电流。
由电压表V 和电流表G 的读数，可画出两种光照射时光电管的伏安特性曲线如图乙所示。
麦克斯韦(Maxwell)方程组的由来
麦克斯韦（Maxwell）方程组的由来美国著名物理学家理查德·费曼（Richard Feynman）曾预言：“人类历史从长远看，好比说到一万年以后看回来，19世纪最举足轻重的毫无疑问就是麦克斯韦发现了电动力学定律。
”这个预言或许对吧。
可是费曼也知道，麦克斯韦可不是一下子就发现了所有有关电动力学的定律，所以如果一定要选出一个有代表性的时间，他很有可能会选1864年10月27日。
那天麦克斯韦向皇家学会成员阐述了他的论文“电磁场的动力理论”。
一年后麦克斯韦正式发表他这个激进的新理论。
那时候整套理论还显得很冗长，后来是他的追随者把这个理论精炼到了四个如今著名的方程式。
无论如何，把这些方程是称为麦克斯韦方程组还是有道理的。
所以我们今天要来庆祝它们150岁的生日。
1820年以前，科学家相信电和磁是截然不同的两种现象。
后来汉施·克里斯蒂安·奥斯特（Hans Christian Oersted）报告了一个引人注目的结果：当他把磁化的指南针放到通电导线附近时，指南针移动到了和导线垂直的角度。
各处的科学家都惊呆了，立即着手研究电和磁的关联。
其中就有麦克·法拉第（Michael Faraday）。
詹姆士·克勒克·麦克斯韦是十九世纪物理学界最有影响力的人物。
法拉第是个伦敦铁匠的儿子，自学成材。
29岁的时候，他在皇家研究所汉弗莱·戴维（Humphry Davy）手下工作。
作为一个分析化学家，他竖立了机智灵敏又可靠的好口碑。
只有其他事情一做完，他就开始实验电流和磁。
他并不懂数学，所以至少表面看来，他比起那些同时代的接受过完好教育的人来有所欠缺。
但反过来说，这种缺失却成了他的优势，他比别人更能自由地思考。
他问了很多别人都没有考虑过的问题，设计了别人没有想到过的实验，看到了别人错过的机会。
与他同时代的安德烈·玛丽·安培（André Marie Ampère）以惊人的速度重复了奥斯特的实验。
法拉第电磁感应中的两种情况：动生感应电动势和感生感应电动势
动生感应电动势和感生感应电动势【例1】在下图所示的四种磁场情况中能产生恒定的感生电场的是( )答案 C解析 均匀变化的磁场产生恒定的电场，故C 对。
【练习1】如图所示，导体AB 在做切割磁感线运动时，将产生一个感应电动势，因而在电路中有电流通过，下列说法中正确的是( )A ．因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势B ．动生电动势的产生与洛伦兹力无关C ．动生电动势的产生与电场力有关D ．动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的答案 A解析 根据动生电动势的定义，A 项正确；动生电动势中的非静电力与洛伦兹力有关，感生电动势中的非静电力与感生电场有关，B 、C 、D 项错误。
【例2】某空间出现了如图所示的磁场，当磁感应强度变化时，在垂直于磁场的方向上会产生感生电场，有关磁感应强度的变化与感生电场的方向关系描述正确的是( )A．当磁感应强度均匀增大时，感生电场的电场线从上向下看应为顺时针方向B．当磁感应强度均匀增大时，感生电场的电场线从上向下看应为逆时针方向C．当磁感应强度均匀减小时，感生电场的电场线从上向下看应为顺时针方向D．当磁感应强度均匀减小时，感生电场的电场线从上向下看应为逆时针方向答案AD解析感生电场中电场线的方向用楞次定律来判定：原磁场向上且磁感应强度在增大，在周围有闭合导线的情况下，感应电流的磁场方向应与原磁场方向相反，即感应电流的磁场方向向下，再由右手螺旋定则得到感应电流的方向即感生电场的方向是：从上向下看应为顺时针方向；同理可知，原磁场方向向上且磁感应强度减小时，感生电场的方向从上向下看应为逆时针方向。
所以A、D正确。
【练习2】著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置：一块绝缘圆板可绕其中心的光滑轴自由转动，在圆板的中部有一个线圈，圆板的四周固定着一圈带电的金属小球，如图所示。
当线圈接通电源后，将产生流过图示逆时针方向的电流，则下列说法正确的是()A．接通电源瞬间，圆板不会发生转动B．线圈中电流强度的增大或减小会引起圆板向不同方向转动C．若金属小球带负电，接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流流向相反D．若金属小球带正电，接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流流向相反答案BD解析线圈接通电源瞬间，则变化的磁场产生电场，从而导致带电小球受到电场力，使其转动，故A错误；不论线圈中电流强度的增大或减小都会引起磁场的变化，从而产生不同方向的电场，使小球受到电场力的方向不同，所以会向不同方向转动，故B正确；接通电源瞬间，产生顺时针方向的电场，若小球带负电，圆板转动方向与线圈中电流方向相同，故C错误；同理D正确。
挑战者号的失事真相以及你不知道的费曼冰水实验 雷锋网
挑战者号的失事真相以及你不知道的费曼冰水实验雷锋网雷锋网(搜索“雷锋网”公众号关注)按：本文作者巴特，来自知社学术圈。
【导读】5月11日是理查德·费曼的生日，在缅怀这位物理学家的同时，一定要讲讲他与挑战者号航天飞机的故事，因为今年正是挑战者号失事30周年。
费曼作为失事调查团成员，对揭露事件真相起到了关键的作用。
让我们回到当时，感受这位物理学家的智慧与执着。
1986年1月28日，美国挑战者号航天飞机升空后，因其右侧固体火箭助推器的O型环密封圈失效，毗邻的外部燃料舱在泄漏出的火焰的高温烧灼下结构失效，使高速飞行中的航天飞机在空气阻力的作用下于发射后的第73秒解体，机上7名宇航员全部罹难。
挑战者号的残骸散落在大海上。
遇难宇航员灾难的发生令全世界震惊，美国总统罗纳德·里根立即委派前国务卿罗杰斯对事故进行调查。
调查团成员包括宇航员阿姆斯特朗、赖德，以及著名理论物理学家理查德·费曼。
当时费曼已经68岁高龄，距离自己的人生终点只有两年时间。
在发射前夕，肯尼迪航天中心当地环境极为寒冷，气温降到了零下，这几乎是允许航天发射的最低温度。
负责维护航天飞机火箭助推器的工程师也曾表示担心，但种种原因，火箭承包商和NASA高层最终没有将其作为推迟发射的理由。
于是，悲剧发生了。
经过调查，费曼将问题锁定在火箭助推器的O型环密封圈。
该O型环为橡胶材料，具有一定膨胀性，以便在挑战者号发射时为火箭脆弱的接合处提供密封功能，防止高温气体接触燃料箱。
调查会现场在调查公开会议现场，费曼用一个非常简单的实验作了说明：他将连接件模型上的O型环稍作挤压后置入冰水一段时间后取出，我发现，从冰水里拿出的O型环材料没有恢复原形。
换句话说，有好几秒钟时间，它受低温影响，失去了膨胀性，尤其在气温为(华氏) 32度的时候。
我认为这对我们正在讨论的问题有直接的影响。
费曼演示冰水实验O型环材料样品的临时连接件模型然而，这样明确直接的声音却并未得到调查团队的支持。
2021高考全国一卷物理模拟试题
2021高考全国一卷理综物理部分模拟试卷理综物理试卷本试卷分选择题和非选择题两部分。
满分110分，考试时间 60分钟一选择题本题共8个小题，每小题6分。
在每小题给出的四个选项中，第14-18题只有一项符合题目要求，第19-21题有多项符合要求。
全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分14 如图所示为氢原子的能级示意图,则关于氢原子在能级跃迁过程中辐射或吸收光子的特征,下列说法中正确的是( )A. 一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，能辐射出5种不同频率的光子B. 一群处于n=3能级的氢原子吸收能量为0.9eV的光子可以跃迁到n=4能级C. 处于基态的氢原子吸收能量为13.8eV的光子可以发生电离D. 若氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级辐射出的光照在某种金属表面上能发生光电效应，则从n=5能级跃迁到n=2能级辐射出的光也一定能使该金属发生光电效应15 如图甲所示，在一条电场线上有A. B两点，若从A点由静止释放一电子，假设电子仅受电场力作用，电子从A点运动到B点的速度−时间图象如图乙所示，则（）A. 电子在A. B两点受的电场力F A<F BB. A. B两点的电场强度E A＜E BC. A. B两点的电势φA<φBD. 电子在A. B两点具有的电势能E PA<E PB16 一名消防队员从一平台上无初速度跳下，下落0.8s后双脚触地，接着用双腿弯曲的方法缓冲，又经过0.2s重心停止了下降，在该过程中（不计空气阻力），可估计地面对他双脚的平均作用力为（）A. 自身所受重力的8倍B. 自身所受重力的5倍C. 自身所受重力的4倍D. 自身所受重力的2倍17著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置:一块绝缘圆板可绕其中心的光滑轴自由转动，在圆板的中部有一个线圈，圆板的四周固定着一圈带电的金属小球，如图所示.当线圈接通电源后，将有图示方向的电流流过，则下列说法正确的是（）A. 接通电源瞬间，圆板不会发生转动B. 线圈中电流强度的增大或减小会引起圆板向相同方向转动C. 接通电源后，保持线圈中电流强度不变，圆板转动方向与线圈中电流流向相同D. 若金属小球带负电，接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流流向相同18一个小球从某一高度释放后自由下落，落到地面与地面碰撞后立即反弹，空气阻力可忽略不计，其速度−时间图象如图所示，下落说法正确的是（）A. 小球下落过程的加速度大于上升过程的加速度B. 小球下落时间等于上升时间C. 小球下落和上升过程的平均速度大小相等D. 球反弹后能上升的最大高度低于释放时的高度19如图所示，长为1的轻质细绳悬挂一个质量为m的光滑小球，其下方有一个倾角为θ的斜面体，放在粗糙的水平面上。
对2009年高考总复习的建议张世云
夯实基础，提升能力，平稳过渡——对2009年高考总复习的建议天津南开中学特级教师张世云2009年全国物理学科高考大纲和天津卷说明已正式颁布，其主导思想仍然注重对学生能力的考察，并着重指出：高考物理试题着重考查考生的物理基础知识、基本能力和科学素养；突出学科内部知识的综合应用；注重理论联系实际，注重科学技术和社会、经济发展的联系，注意物理知识在生产、生活等方面的广泛应用，；适度体现试题的开放性与探究性；以有利于高校选拔新生，并有利于激发考生学习科学的兴趣，培养实事求是的态度，形成正确的价值观，促进“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三维课程培养目标的实现。
纵观近几年的试题，不难发现，物理试题既常规又有所创新，不刻意追求热点，注重对物理基础知识和基本能力进行考查;注重对物理过程分析、建立物理模型及运用数学知识处理物理问题的综合能力的考查.现就个人对新课标考试大纲和天津卷说明的理解，结合下一阶段的物理总复习，谈一点肤浅的认识，供老师们在后期复习参考。
一、天津卷考试说明和全国新课标物理考纲的差异：天津卷09年考试说明是在08年全国新课标考纲的基础上，结合天津市新课标实施第一轮的教学实践，制定并经过教育部考试中心审核并通过的。
对比分析，天津卷09年考试说明与全国09年新课标物理考纲，不难发现，有如下几个特点：1、在考试内容上的差异。
全国09年新课标物理考纲在考试内容上分为必考内容和选考内容两类，必考、选考内容各有4个模块。
除必考内容外，考生还必须从4个选考模块中选择2个模块作为自己的考试内容，但不得同时选择模块2-2和3-3。
考虑到大学理工类招生的基本要求，各实验省区不得削减每个模块内的具体考试内容。
而09年天津卷考试说明在物理部分要考查的物理知识包括力学、电磁学、光学、原子物理学、原子核物理学等部分，涵盖6个模块，没有区分必考内容与选考内容。
2、在具体考试内容及要求上的差异。
（1）力学部分（必考内容范围）：全国考纲在5个主题中列出了23个知识点，其中Ⅱ级要求知识点14个，Ⅰ级知识点9个。
高考复习微专题—电磁感应之涡流、电磁阻尼与电磁驱动习题选编 含答案
微专题—电磁感应之涡流、电磁阻尼与电磁驱动习题选编一、单项选择题1、随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的生活．某品牌手机的无线充电原理如图所示．关于无线充电，下列说法正确的是（）接收充赳设备J二充曲底座接收线圈交变电鑑场发射线圈A.充电底座中的发射线圈将磁场能转化为电能B.充电底座可以直接使用直流电源实现对手机的无线充电C.接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同D.无线充电时手机接收线圈利用“电流的磁效应”获取电能2、关于涡流、电磁阻尼和电磁驱动，下列说法不正确的是（）A.电表线圈骨架用铝框是利用了电磁阻尼B.真空冶炼炉是利用涡流产热使金属融化C.变压器的铁芯用互相绝缘的硅钢片叠成，是利用了电磁驱动D.交流感应电动机利用了电磁驱动3、如图所示，一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极之间，铝框可以绕竖直的转轴自由转动。
转动手柄使磁铁绕竖直的转轴旋转，观察到铝框会随之转动。
对这个实验现象的描述和解释，下列说法中正确的是（）A.铝框的转动方向与蹄形磁铁的转动方向一定是相同的B.铝框的转动快慢与蹄形磁铁的转动快慢总是一致的C.铝框转动到其平面与磁场方向垂直的位置时，铝框中的感应电流最大D. 铝框转动到其平面与磁场方向平行的位置时，铝框两个竖直边受到的磁场力均为零4、当前，电磁炉已走进千家万户，电磁炉是利用电流通过线圈产生磁场，该磁场会使锅底产生涡流，自行发热，从而加热锅内的食物。
下列材料中，可用来制作电磁炉锅的是（） A. 陶瓷B .大理石C .玻璃D .不锈钢5、如图所示，用一根长为L 、质量不计的细杆与一个上弧长为|0、下弧长为d0的金属线框的中点连接并悬挂于O 点，悬点正下方存在一个上弧长为2$、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且J 远小于L.先将线框拉开到如图所示位置，松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦。
下列说法正确的是（）A. 金属线框从右侧进入磁场时感应电流的方向为：afbfCfdfaB. 金属线框从左侧进入磁场时感应电流的方向为：afdfCfbfaC. 金属线框de 边进入磁场与ab 边离开磁场的速度大小总是相等D. 金属线框从右侧下落通过磁场后可以摆到与右侧下落时等高的地方6、如图所示，在光滑水平桌面上放一条形磁铁，分别将大小相同的铁球、铝球和木球放在磁铁的一端且给它们一个相同的初速度，让其向磁铁滚去，观察小球的运动情况是（）A. 都做匀速运动B. 甲、乙做加速运动C. 甲做加速运动，乙做减速运动，丙做匀速运动D. 甲做减速运动，乙做加速运动，丙做匀速运动7、如图所示，在O 点正下方有一个有理想边界的匀强磁场，铜环在A 点由静止释放向右摆至最高点B ，不B ． A 点高于B 点C ． A 点低于B 点D ． 铜环将做等幅摆动C.线框中电流的方向始终不变D.线框中电流的方向周期性变化9、近来，无线充电成为应用于我们日常生活中的一项新科技，其中利用电磁感应原理来实现无线充电是比较成熟的一种方式，电动汽车无线充电方式的基本原理如图所示：路面下依次铺设圆形线圈，相邻两个线圈由供电装置通以反向电流，车身底部固定感应线圈，通过充电装置与蓄电池相连，汽车在此路面上行驶时，就可以进行充电．在汽车匀速行驶的过程中，下列说法正确的是（）A. 感应线圈中电流的磁场方向一定与路面线圈中电流的磁场方向相反B. 感应线圈中产生的是方向改变、大小不变的电流C. 感应线圈一定受到路面线圈磁场的安培力，会阻碍汽车运动D. 给路面下的线圈通以同向电流，不会影响充电效果10、2018年3月27日，华为、小米不约而同选在同一天召开发布会．发布了各自旗下首款无线充电手机．小 米MIX2S 支持7.5W 无线充电，华为MateRs 保时捷版则支持10W 无线充电.下图给出了它们的无线充 电的原理图.关于无线充电，下列说法正确的是（）A 、B 两点在同一水平线 A ． 考虑空气阻力，则下列说法正确的是（）如图所示，铝质矩形线框abed 可绕轴转动，当蹄形磁铁逆时针（俯视）匀速转动时，下列关于矩形线框的8、 B.线框的转速小于磁铁的转A.无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”B.手机外壳用金属材料制作可以减少能量损耗C.只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电D.接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同11、某兴趣小组制作了一个简易的“转动装置”，如图甲所示，在干电池的负极吸上两块圆柱形强磁铁，然后将一金属导线折成顶端有一支点、底端开口的导线框，并使导线框的支点与电源正极、底端与磁铁均良好接触但不固定，图乙是该装置的示意图.若线框逆时针转动（俯视），下列说法正确的是（）甲乙A.线框转动是因为发生了电磁感应B.磁铁导电且与电池负极接触的一端是S极C.若将磁铁的两极对调，则线框转动方向不变D.线框转动稳定时的电流比开始转动时的大12、现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。
大学物理 塞曼效应实验
实验 七 塞曼效应实验英国物理学家法拉第(M ．Faraday)在1862年做了他最后的一个实验，即研究磁场对光源的影响的实验。
当时由于磁场不强，分光仪器的分辨率也不大，所以没有观测到在磁场作用下光源所发出的光的变化。
34年后，1896年荷兰物理学家塞曼(P ．Zeeman)在莱顿大学重做这个实验，他在电磁铁的磁极间将食盐(NaCl)放入火焰中燃烧发出的钠光，用3米凹面光栅(473条／毫米)摄谱仪去观察钠的两条黄线。
他发现在磁场的作用下，谱线变宽(如果磁场再强些或摄谱仪的分辨率再高些，就能看到谱线分裂)，这一现象称为塞曼效应。
当时原子结构的量子理论尚未产生，洛仑兹用经典的电子理论对这一现象进行了理论计算，得出所谓正常塞曼效应的结果，即当光源在外磁场的作用下，一条谱线将分裂成三条(垂直于磁场方向观察)和二条(平行于磁场方向观察)偏振化的分谱线。
当实验条件进一步改善以后，发现多数光谱线并不遵从正常塞曼效应的规律，而具有更为复杂的塞曼分裂。
这现象在以后的30年间一直困扰着物理学界，从而被称为反常塞曼效应。
1925年乌仑贝克和古兹米特为了解释反常塞曼效应和光谱线的双线结构，提出了电子自旋的假设。
应用这一假设能很好地解释反常塞曼效应。
也可以说：反常塞曼效应是电子自旋假设的有力根据之一。
普列斯顿(Preston)对塞曼效应实验的结果进行了深入研究，1898年发表了普列斯顿定则。
即同一类型的线系，具有相同的塞曼分裂。
龙格(Runge)和帕邢(Paschen)也进行了大量的实验研究，1907年发表了龙格定则。
即将所有塞曼分裂的图象，都可用正常塞曼效应所分裂的大小(做为一个洛仑兹单位)的有理分数来表示(见附注一)从他归纳钩结果中可以一目了然地看到所有塞曼分裂的图象和规律。
综上所述。
反常塞曼效应的研究推动了量子理论的发展和实验手段的进步，近年来在原子吸收光谱分析中用它来扣除背景，以提高分析的精度。
该实验证实了原子具有磁矩、自旋磁矩和空间量子化，迄今仍是研究原子能级结构的重要手段之一。
与曹冲称象相似的故事
曹冲称象的故事是中国古代著名的智慧故事之一，讲述了曹操的儿子曹冲利用浮力原理来称量一头大象的重量。
这个故事展示了曹冲的聪明才智和对物理原理的深刻理解。
与曹冲称象相似的故事有以下几个：
1. 阿基米德测量王冠的故事：古希腊著名科学家阿基米德曾经用浮力原理测量了王冠的密度。
他发现，当一个物体完全浸入液体中时，受到的浮力等于它所排开的液体的重量。
阿基米德通过测量王冠在水中的浮力和王冠本身的重量，从而计算出了王冠的密度。
2. 伽利略测量空气阻力的故事：意大利科学家伽利略曾经通过实验测量了不同形状和大小的物体在空气中下落的速度。
他发现，空气阻力对物体下落速度的影响与物体的形状和大小有关。
伽利略通过这个实验，为后来牛顿提出的空气阻力定律奠定了基础。
3. 费曼测量光速的故事：美国物理学家费曼曾经通过实验测量了光在真空中的传播速度。
他利用光在真空中的干涉现象，设计了一个非常精确的实验装置，最终测得的光速值与现代测量结果非常接近。
这个实验展示了费曼的科学素养和实验技巧。
4. 法拉第测量电磁感应的故事：英国物理学家法拉第曾经通过实验
发现了电磁感应现象。
他发现，当导体在磁场中运动时，会产生感应电流。
法拉第通过这个实验，为后来麦克斯韦提出电磁场理论奠定了基础。
这些故事都展示了科学家们运用科学原理和方法，解决实际问题的智慧和才能。
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著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置：一块绝缘圆板可绕其中心的光滑轴自由转动，在圆板的中部有一个线圈，圆板的四周固定着一圈带电的金属小球，如图所示。
当线圈接通电源后，将产生流过图示方向的电流，则下列说法正确的是：【】BD
A、接通电源瞬间，圆板不会发生转动
B、线圈中电流强度的增大或减小会引起圆板向不同方向转动
C、若金属小球带正电，接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流流向相同
D、若金属小球带负电，接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流流向相同
带。