第十三章电磁感应与电磁波初步
高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步基础知识点归纳总结(带答案)
高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步基础知识点归纳总结单选题1、管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。
焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化，将其焊接。
焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为（）A．牛顿B．库仑C．洛伦兹D．法拉第答案：D由题意可知圆管为金属导体，导体内部自成闭合回路，且有电阻，当周围的线圈中产生出交变磁场时，就会在导体内部感应出电流，电流通过电阻要发热。
该过程利用的原理是电磁感应现象，其发现者为法拉第，故D正确，ABC错误。
故选D。
2、如图所示，O处有一通电直导线，其中的电流方向垂直于纸面向里，图形abcd为以O点为同心圆的两段圆弧a和c与两个半径b和d构成的扇形，则以下说法中正确的是（）A．该通电直导线所产生的磁场方向如图中的b或d所示，且离O点越远，磁场越强B．该通电直导线所产生的磁场方向如图中的b或d所示，且离O点越远，磁场越弱C．该通电直导线所产生的磁场方向如图中的a或c所示，且离O点越远，磁场越强D．该通电直导线所产生的磁场方向如图中的a或c所示，且离O点越远，磁场越弱答案：D由安培定则可知，通电直导线周围磁场的磁感线是以通电导线为圆心的一系列同心圆，方向是图中a或c箭头所示，且离通电直导线越远，磁场越弱。
故选D。
3、5G是“第五代移动通信技术”的简称，其最显著的特征之一是具有超高速的数据传输速率。
5G信号一般采用3.3×109~6×109 Hz频段的无线电波，而现行第四代移动通信技术4G的频段范围是1.88×109~2.64×109 Hz，则（）A．5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站B．5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播得更快C．空间中的5G信号和4G信号相遇会产生干涉现象D．5G信号是横波，4G信号是纵波答案：AA．5G信号的频率更高，则波长小，故5G信号更不容易发生明显的衍射现象，因此5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站，故A正确；B．任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故B错误；C．5G信号和4G信号的频率不一样，不能发生干涉现象，故C错误；D．电磁波为横波，可以发生偏振现象，故D错误。
第13章电磁感应与电磁波初步(单元知识清单)-高二物理(人教版2019)
第13章必备知识清单§1磁场磁感线1、奥斯特实验说明电流对磁体会产生力的作用，电流具有磁效应。
2、磁体和磁体之间，磁体和通电导体之间，以及通电导体和通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的。
磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流会产生力的作用。
规定小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向。
3、在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度方向一致，这样的曲线就叫作磁感线。
磁感线额特点：磁感线是假想的曲线；磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线，磁体外部由N极到S极，内部由S极到N极；磁感线不相交、不相切；磁感线的疏密表示磁场的强弱；磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场的方向。
4、地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近。
地磁场的方向在南半球斜向上，在北半球斜向下，与地表面并不平行。
在赤道平面上，到地心等距离的各点，地磁场强度相等，且方向水平。
5、直线电流的磁感线是一圈圈的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。
实验表明，改变电流的方向，各点的磁场方向都变成相反的方向。
6、安培定则的第一种用法：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。
安培定则的第二种用法：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场的方向。
7、分子电流假说：任何物质的分子中都存在环形电流——分子电流，分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。
§2磁感应强度磁通量1、磁场的基本性质是对放入其中的磁体或通电导体有磁力的作用。
2、磁场的方向：规定小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场的方向。
3、电流元：很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL。
注意：①电流源是理想模型，②不存在孤立的电流元，③可以用较长的通电导线来检验匀强磁场。
4、在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度。
新教材人教版高中物理必修第三册 第十三章电磁感应与电磁波初步 知识点考点总结及配套练习 含解析
第十三章电磁感应与电磁波初步1、磁场磁感线一认识磁场的性质1.对磁场性质的理解:基本性质对放入其中的磁体或电流产生力的作用客观性质磁场虽然不是由分子、原子组成的,但是它和常见的桌子、房屋、水和空气一样,是一种客观存在的物质特殊性质磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同,它是以一种场的形式存在的形象性磁体之间、磁体与电流间,电流与电流间通过磁场发生作用,如同用弹簧连接的小球,靠弹簧发生相互作用一样2.电场与磁场的比较:比较项目电场磁场不同点产生电荷周围磁体、电流、运动电荷周围基本性质对放入其中的电荷有电场力的作用对放入其中的磁极、电流有磁场力的作用作用特点对放入其中的磁体无力的作用对放入其中的静止电荷无力的作用相同点磁场和电场一样,都是不依赖于人的意志而客观存在的特殊物质,都具有能量【思考·讨论】图一中异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,图二中一段直导线悬挂在蹄形磁铁的两极间,通以电流,导线就会移动;图三中两条通过同向电流的导线相互吸引,通过反向电流的导线相互排斥,这些相互作用是怎样实现的?提示:磁体的周围和电流的周围都存在着磁场,磁体和磁体之间、磁体和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的。
【典例示范】下列关于磁场的说法中,正确的是( )A.只有①磁铁周围才存在磁场B.磁场是为了解释磁极间的相互作用而人为规定的C.磁场只有②在磁极与磁极、磁极和通电导线发生作用时才产生D.磁极与磁极之间、磁极与通电导线之间、通电导线与通电导线之间都是通过磁场发生相互作用的【审题关键】序号信息提取①电流周围也有磁场②电流和电流之间发生作用时也有【解析】选D。
磁场存在于磁体周围和电流周围,故A错误;磁场是实际存在的,不是假想的,磁感线是假想的,故B错误;磁场存在于磁体和电流周围,即使没有发生作用,磁场仍然是存在的,故C错误;磁极与磁极,磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用的,故D正确。
高中物理第13章电磁感应与电磁波初步4电磁波的发现及应用必修第三册
1．电磁波谱是把电磁波按波长由大到小的顺序排列起来的图 表。顺序为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线。 它们共同构成了范围广阔的电磁波谱。
2．电磁波谱中各种波段的特征用途比较(如下表)
电磁 波谱
无线 电波
红外线 可见光 紫外线 X 射线 γ 射线
特性
波动 性强
【例 2】 波长为 0.6 μm 的红光，从 10 m 外的交通信号灯传到 你的眼睛，大约需要多长时间？它的频率是多少？
[解析] 由速度公式 v＝xt 可求得时间，可根据电磁波波长、频 率和波速关系式 c＝λf 可得频率，其中 t＝xc＝3×10108 s≈3.33×10－8 s
由 c＝λf 得 f＝cλ＝63××1100－87 Hz＝5×1014 Hz。 [答案] 3.33×10－8 s 5×1014 Hz
对电磁波的理解 如图所示，图甲和图乙中变化的磁场，能形成电磁波的是哪个？
甲
乙
提示：图乙。
1．电磁波的特点 (1)电磁场中储存电磁能，电磁波的发射过程就是辐射能量的过程。 (2)只有周期性变化的电场和磁场相互激发才能形成电磁波。 (3)电磁波可以在真空中传播，因为电磁波本身就是一种物质——场 物质，所以传播时不再需要其他介质。 (4)任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于光在真空中的速 度，即 c＝3.0×108 m/s，电磁波传播虽然不需要介质，但在其他介质中 的速度都比在真空中的小。
2．赫兹的贡献：赫兹证实了 电磁波 的存在，证实了麦克斯 韦的电磁场理论。
三、电磁波谱 1．电磁波的波速 c 与波长 λ、频率 f 的关系：c＝ λf 。 2．电磁波在真空中的速度：c＝ 3×108 m/s 。 3．电磁波谱的概念：按电磁波的 波长 或 频率 大小的顺序把它 们排列起来，形成电磁波谱。
新教材必修三第十三章电磁感应与电磁波初步 知识网络构建
磁场的基本概念 基本特点： 疏密 表示磁场强弱、切线 方向为磁
磁感线 场方向、不相交、闭合 电流的磁场： 安培 定则
磁通量：穿过某一面积的磁感线的条数，公式：Φ＝ BS ， 磁场
单位：_韦__伯__
磁感应强度
意义：描述磁场的强弱和方向 F
定义式：B＝ Il (l⊥B)，单位：_特__斯__拉__
c＝__λ_f _
按波长由长到短： 无线电波 、红外线、
电磁波谱
可见光 、紫外线、 X射线 、γ射线
各种电磁波特点
能量Байду номын сангаас子化
能量子ε＝ hν ，h＝6.63×10－34 J·s 爱因斯坦光子说 原子能量的量子化——原子处于不同的_能__级__
本课结束
方向：磁场方向、小磁针N极受力方向
合成： 平行四边形 定则
电磁感 应现象
电磁波
概念： 由磁生电 的现象
产生感应电流的条件：穿过闭合导体回路的
磁通量 发生变化.
变化的磁场产生_电__场__ 电磁场理论
变化的电场产生_磁__场__
不需要_介__质__
电磁波 在真空中的传播速度等于光速，c＝ 3×108 m/s
新教材高中物理第13章电磁感应与电磁波初步1
[变式训练 1] (多选)如图所示，通电直导线处在蹄形磁铁两极间，受 到力 F 的作用发生摆动，以下说法正确的是( )
A．这个力 F 是通过磁场产生的 B．这个力 F 没有反作用力 C．这个力 F 的反作用力作用在通电导线上 D．这个力 F 的反作用力作用在蹄形磁铁上 解析 蹄形磁铁通过其产生的磁场对通电导线产生了力的作用，同时 通电导线也通过它产生的磁场对蹄形磁铁产生了力的作用。故 A、D 正确。
(2)三种电流和磁场的方向关系
安培定则
立体图
横截面图
纵截面图
直
线
电 流 磁感线为以导线上任意点为圆心且垂直于导线的多组同心圆，越向外
活动 4：讨论、交流、展示，得出结论。 (1)磁场的方向 小磁针静止时 N 极所指的方向为该点磁场的方向。 (2)磁感线 ①概念：在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲线上各点的切线方向 跟这点的磁感应强度方向一致。 ②几种常见磁场的磁感线分布如图所示。磁极附近的磁感线较密。
③磁感线特点 a．为形象描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在。 b．磁感线的疏密表示磁场的强弱，密集的地方磁场强，稀疏的地方磁 场弱。 c．磁感线的方向：磁体外部从 N 极指向 S 极，磁体内部从 S 极指向 N 极，形成一条闭合曲线。 d．磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断。 e．磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。
第十三章 电磁感应与电磁波初步
1．磁场 磁感线
1．了解电和磁的联系，了解电流的磁效应，了解奥斯特发现电流的磁 效应的重要意义。
2．知道磁场的概念，明确磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通 电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，认识磁场是客观存 在的物质。
3．掌握磁场的方向，知道磁感线的定义和特点，了解几种常见磁场的 磁感线分布。
高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步基础知识手册(带答案)
高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步基础知识手册单选题1、关于电磁波，下列说法中正确的是（）A．变化的电场一定在周围空间产生磁场B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，并且最先用实验证实了电磁波的存在C．电磁波和机械波都依赖于介质才能传播D．各种频率的电磁波在真空中以不同的速度来传播答案：AA．变化的电场一定在周围空间产生磁场，A正确；B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在，B错误；C．电磁波可以在真空中传播，C错误；D．各种频率的电磁波在真空中传播的速度相同等于光速，D错误。
故选A。
2、1895年，天才科学家特斯拉替美国尼亚加拉发电站制造发电机组，该发电站仍是世界著名水电站之一。
若用国际单位制中的基本单位表示磁感应强度单位特斯拉（T），正确的是（）A．N⋅A−1⋅m−1B．N⋅A⋅m−1C．kg⋅A−1⋅s−2D．kg⋅m−2⋅A−1⋅s−2答案：C由磁感应强度的定义式B=FIL可知1T=1NA⋅m=1kg⋅m/s2A⋅m=1kg⋅A−1⋅s−2故选C。
3、了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。
以下符合事实的是（）A．奥斯特发现了电流热效应的规律B．赫兹提出了“变化的磁场产生电场”这一假设C．麦克斯韦用实验证实了电磁场理论的正确性D．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系答案：DA．奥斯特发现了的电流磁效应，故A错误；B．麦克斯韦提出了“变化的磁场产生电场”这一假设，故B错误；C．赫兹用实验证实了电磁场理论的正确性，故C错误；D．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系，故D正确。
故选D。
4、已知真空中的电磁波波速是3×108 m/s.在真空中波长是5 m的无线电波，它的频率是（）A．6×107 HzB．1.5×109 HzC．8×108 HzD．1.7×108 Hz答案：A由c=λf带入数据得f=6×107HZ小提示：考查波速与波长和频率之间的关系。
【单元练】高中物理必修3第十三章【电磁感应与电磁波初步】知识点
一、选择题1．关于磁通量的概念，以下说法中正确的是（）A．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大B．磁感应强度越大，线圈面积越大，则穿过闭合回路的磁通量也越大C．磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的D．穿过线圈的磁通量为零，但磁感应强度不一定为零D解析：DA．当回路与磁场平行时，没有磁感线穿过回路，则回路的磁通量为零，这时磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量不一定越大，故A错误；B．根据ΦBSθ=cos磁感应强度越大，线圈正对磁场面积越大，则磁通量也越大，并不是线圈面积越大，磁通量越大，故B错误；C．磁通量发生变化，可能是线圈正对磁场面积发生变化，也可能是磁场发生变化，故C错误；D．磁通量为零时，可能回路与磁场平行，则磁感应强度不一定为零，故D正确。
故选D。
2．在闭合铁芯上绕有一组线圈，线圈与滑动变阻器、电源构成闭合电路，假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯内，a、b、c三个闭合金属圆环的位置如图所示．当滑动变阻器的滑片滑动时，能产生感应电流的圆环是()A．a、bB．b、cC．a、cD．a、b、c A解析：A当滑动变阻器的滑片滑动时，电路中电流发生变化，从而引起闭合铁芯中的磁场变化，穿过a、b两圆环的磁通量随之变化，有感应电流产生，而c环中有两股铁芯同时穿过，穿入和穿出c环的磁通量始终相等，合磁通量为零，所以c中不能产生感应电流。
故选A。
3．如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流. a、0、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等.关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（）A．O点处的磁感应强度为零B．a 、c两点处的磁感应强度的方向相同C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相反D．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反B解析：BA．由安培定则分别画出两直导线在a、b、c、d、O点的磁场方向，如下图所示由平行四边形定则可得，O点的磁感应强度不为零，选项A错误；B．a、c两点处磁感应强度的方向都竖直向下，选项B正确；C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向均竖直向下，选项C错误；D．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，选项D错误。
高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步总结(重点)超详细(带答案)
高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步总结(重点)超详细单选题1、在磁场中某区域的磁感线如图所示，则（）A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，且B a＞B bB．同一电流元放在a处受力一定比放在b处受力大C．电荷有可能仅在磁场作用下由a沿纸面运动到bD．某正电荷在磁场和其他外力作用下从a到b，磁场对电荷做负功答案：AA．磁感线的疏密表示磁场的强弱，故a、b两处的磁感应强度的大小不等，且B a＞B b，故A正确；B．电流元的受力与放置夹角有关，故无法比较电流元的受力情况，故B错误；C．a、b不在磁感线上，若沿直线运动，则速度方向与磁场存在夹角，则一定受洛伦兹力，故不可能沿纸面由a到b点，故C错误；D．磁场对电荷永不做功，故D错误。
故选A。
小提示：磁感线的疏密表示磁场的强弱；根据安培力的性质可明确安培力的大小情况；明确电荷在磁场中的受力情况，从而明确运动和做功情况。
2、磁感应强度的单位符号是T，如果用国际单位制基本单位的符号来表示，正确的是（）⁄B．A⋅s C．Wb/m2D．kg/(A⋅s2)A．N(A⋅m)答案：D由磁感应强度的定义式B=F IL可得1T=1N/(A⋅m)由牛顿第二定律可知，单位N可表示为kg⋅m/s2，联立可得，磁感应强度的单位T用基本单位可表示为kg/(A⋅s2)。
故选D。
3、如图所示，在yOz平面的环形金属线圈以坐标系原点O为中心，xOy平面为水平面，地球磁场指向+y方向。
位于原点O处的小磁针，可绕z轴在xOy平面内自由转动，环形线圈中的电流为16A时，磁针与+x轴的夹角为37°。
已知环形电流环心处的磁感应强度与环形电流强度成正比，则为使磁针与+x轴的夹角变为53°，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，环形线圈中的电流应该调整为（）A．3AB．9AC．12AD．16A答案：B根据题意可知B x1=B y cot37°B x2=B y cot53°解得B x2 B x1=9 16即I2 I1=9 16I2=9A故选B。
2024秋季人教版高中物理必修第三册第十三章电磁感应与电磁波初步《电磁波的发现及应用》
听课记录：2024秋季人教版高中物理必修第三册第十三章电磁感应与电磁波初步《电磁波的发现及应用》教学目标（核心素养）1.物理观念：理解电磁波的概念、性质及传播特点，掌握电磁波谱的构成。
2.科学思维：通过分析电磁波的产生、传播与应用实例，培养学生运用物理规律解决实际问题的能力。
3.科学探究：了解电磁波发现的历史过程，体会科学发现的艰辛与乐趣。
4.科学态度与责任：激发学生对电磁学领域的兴趣，培养其尊重科学、勇于探索的科学态度。
导入教师行为：•利用多媒体展示无线电广播、手机通信、卫星导航等现代科技产品，提问：“这些设备是如何实现远距离信息传输的？”•引导学生思考并猜测可能与某种特殊波的传播有关。
学生活动：•观察图片或视频，思考并回答教师的问题。
•提出自己的猜测，如“无线电波”、“电磁波”等。
过程点评：•导入环节通过贴近生活的实例，迅速吸引了学生的注意力，激发了他们的探究欲望。
•提问方式引导学生从实际应用出发，思考电磁波的存在和作用。
教学过程教师行为：1.电磁波的发现历史：•简述赫兹实验验证电磁波存在的历史过程，强调麦克斯韦电磁场理论对电磁波预测的先导作用。
•通过故事或视频片段，增加课堂的趣味性和生动性。
2.电磁波的性质与传播：•详细讲解电磁波的定义、性质（横波、无需介质传播等）及传播速度（光速）。
•利用示意图展示电磁波的传播过程，强调电场与磁场的交替变化。
3.电磁波谱：•介绍电磁波谱的构成，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
•分析不同波段电磁波的特点及应用领域。
4.电磁波的应用：•举例说明电磁波在通信（如无线电、手机、卫星通信）、医疗（如X光检查）、科研（如光谱分析）等领域的应用。
•引导学生思考电磁波在日常生活和科技发展中的重要作用。
学生活动：•认真听讲，记录电磁波发现的历史、性质、传播特点及应用实例。
•参与讨论，分享自己对电磁波应用的了解或疑问。
•通过小组合作，设计一个简单的电磁波应用案例。
部编版高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步基础知识点归纳总结
(名师选题)部编版高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步基础知识点归纳总结单选题1、一根横截面积为S的铜导线，通过的电流为I。
已经知道铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M，电子电荷量为e，阿伏加德罗常数为N A，设每个铜原子只提供一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动速率为（）A．MIρN A Se B．MN AρSeC．M AMρSeD．M A SeMρ答案：A设自由电子定向移动的速率为v，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，对铜导体研究：每个铜原子可提供一个自由电子，则铜原子数目与自由电子的总数相等，为n=ρSvtMN A，t时间内通过导体截面的电荷量为q=ne，则电流强度为I=qt=ρSveN AM解得v=MI ρSN A e故选A。
2、家用电子调光灯的调光功能是用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分来实现的，截去部分后通过调光灯的电流随时间的变化如图所示，则下列说法正确的是（）A．这也是一种交流电B．电流的变化周期是0.01 sC．电流的有效值是1 AD．电流通过100 Ω的电阻时，1 s内产生的热量为200 J答案：CA．交流电的特点是电流方向变化，而题图中电流不是交流电，故A错误；B．根据图像可得电流的变化周期是0.02s，故B错误；C．根据有效值的定义得(I√2)2R⋅T2=I2RT代入数据解得I=1A故C正确；D．电流通过100Ω的电阻时，1s内产生热量为Q=I2Rt=100J故D错误。
故选C。
3、某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：用多用电表的电阻“×100”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙，则该电阻的阻值约为___________Ω；（）A．2000B．2100C．2200D．2400答案：C欧姆表读数是表盘读数乘以挡位倍率，图中读数为22Ω×100=2200ΩABD错误，C正确。
故选C。
4、下列关于物理量和物理单位的说法，正确的是（）A．s、m、g是基本单位，也是国际制单位，全世界通用B．物理学中也有一些物理量没有单位C．电荷量的单位库仑（C）是电学中的基本单位D．只要科学界的科学权威们统一意见，可以设立更多的基本单位答案：BA．s、m、g是基本单位，g不是国际制单位，A错误；B．物理学中动摩擦因数是没有单位的，B正确；C．电学中的基本单位是电流的单位A（安培），C错误；D．基本单位的个数是由现有物理量之间的关系确定的，不会人为定的，不能多也不能少，D错误。
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第十三章电磁感应与电磁波初步
1.磁场磁感线
练习与应用
1. 音箱中的扬声器、电话、磁盘、磁卡等生活中的许多器具都利用了磁体的磁性。
请选择一个你最熟悉的器具，简述它是怎样利用磁体的磁性来工作的。
2. 日常生活中，磁的应用给我们带来方便。
例如：在柜门上安装“门吸”能方便地把柜门关紧；把螺丝刀做成磁性刀头，可以像手一样抓住需要安装的铁螺钉，还能把掉在狭缝中的铁螺钉取出来。
请你关注自己的生活，看看还有哪些地方如果应用磁性可以带来方便。
写出你的创意，并画出你设计的示意图。
3. 磁的应用非常广泛，不同的人对磁应用的分类也许有不同的方法。
请你对磁的应用分类，并每类举一个例子。
4. 通电直导线附近的小磁针如图13.1-13所示，标出导线中的电流方向。
5. 如图13.1-14，当导线环中沿逆时针方向通过电流时，说出小磁针最后静止时N 极的指向。
6. 通电螺线管内部与管口外相比，哪里的磁场比较强？你是根据什么判断的？
7. 为解释地球的磁性，19 世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I 引起的。
在图13.1-15 中，正确表示安培假设中环形电流方向的是哪一个？请简述理由。
2.磁感应强度磁通量
练习与应用
1. 有人根据B ＝IlF 提出：磁场中某点的磁感应强度B 与通电导线在磁场中所受的磁场力F 成正比，与电流I 和导线长度l 的乘积成反比。
这种说法有什么问题？
2. 在匀强磁场中，一根长0.4 m 的通电导线中的电流为20 A，这条导线与磁场方向垂直时，所受的磁场力为0.015 N，求磁感应强度的大小。
3. 如图13.2-8，匀强磁场的磁感应强度B为0.2 T，方向沿x轴的正方向，且线段MN、DC相等，长度为0.4 m，线段NC、EF、MD、NE、CF相等，长度为0.3 m，通过面积SMNCD、SNEFC、SMEFD的磁通量Φ1、Φ2、Φ3 各是多少？
4. 在磁场中放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直。
先后在导线中通入不同的电流，导线所受的力也不一样。
图13.2-9中的图像表现的是导线受力的大小F与通过导线的电流I 的关系。
A、B各代表一组F、I 的数据。
在甲、乙、丙、丁四幅图中，正确的是哪一幅或哪几幅？说明道理
3.电磁感应现象及应用
练习与应用
1. 图13.3-7 所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。
在下列几种情况下，线框中是否产生感应电流？（1）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动（图13.3-7 甲）。
（2）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动（图13.3-7 乙）。
（3）线框绕轴线转动（图13.3-7 丙）。
2. 磁场中有一个闭合的弹簧线圈。
先把线圈撑开（图1
3.3-8 甲），然后放手，让线圈收缩（图13.3-8 乙）。
线圈收缩时，其中是否有感应电流？为什么？
3. 如图13.3-9，垂直于纸面的匀强磁场局限在虚线框内，闭合线圈由位置1 穿过虚线框运动到位置2。
线圈在运动过程中什么时候有感应电流，什么时候没有感应电流？为什么？
4. 矩形线圈ABCD 位于通电长直导线附近（图13.3-10），线圈与导线在同一平面内，线圈的两个边与导线平行。
在这个平面内，线圈远离导线移动时，线圈中有没有感应电流？线圈和导线都不动，当导线中的电流I 逐渐增大或减小时，线圈中有没有感应电流？为什么？
注意：长直导线中电流越大，它产生的磁场越强；离长直导线越远，它的磁场越弱。
5. 把一个铜环放在匀强磁场中，使铜环的平面跟磁场方向垂直（图13.3-11 甲）。
如果使铜环沿着磁场的方向移动，其中是否有感应电流？为什么？如果磁场是不均匀的（图13.3-11乙），是否有感应电流？为什么？
6. 某实验装置如图13.3-12 所示，在铁芯P 上绕着两个线圈A 和B。
如果线圈A 中电流i 与时间t 的关系有图13.3-13 所示的甲、乙、丙、丁四种情况，那么在t1 t2 这段时间内，哪情况可以观察到线圈B 中有感应电流？
4.电磁波的发现及应用
练习与应用
1. 家用微波炉的微波频率为2 450 MHz，它的波长是多少？
2. 变化的磁场和变化的电场形成不可分割的统一体——电磁场，它会由近及远地向外传播，它的传播需要介质吗？它传播的速度是多少？
3. 中国航天员在天宫一号上成功进行了太空授课（图13.4-7）。
已知天宫一号空间实验室轨道半径为6 740 km，地球半径为6 400 km，试计算航天员讲课的实时画面从天宫一号空间实验室发至地面接收站，最少需要多少时间？
4. 电焊作业时，会产生对人体有害的电焊弧光。
焊接电弧温度在3 000 ℃时，辐射出大量频率为1.0×1015 Hz 的电磁波。
根据波长判断，它属于哪种电磁波？电焊工人作业时，需要佩戴专业的防护头盔（图13.4-8），这是为什么？
5.能量量子化
练习与应用
1. 对应于7.4×10-19 J 的能量子，其电磁辐射的频率和波长各是多少？
2. 氦氖激光器发射波长为632.8 nm 的单色光，这种光的一个光子的能量为多少？若该激光器的发光功率为18 mW，则每秒发射多少个光子？
3. 晴朗的夜空繁星闪烁（图13.5-3），有的恒星颜色偏红，有的恒星颜色偏蓝。
对于“红星”和“蓝星”，你能判断出哪种恒星的表面温度更高么？说出你的道理。
复习与提高
A 组
1. 奥斯特发现电流磁效应的实验示意图如图13-1 所示。
他将导线沿南北方向放置在小磁针的上方时，磁针转动了。
请简述磁针能够转动的原因。
2. 一个电子在平行于纸面的平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，在垂直于圆轨道所在平面并穿过圆心的直线上有一点A，试确定并绘图表示A 点的磁感应强度的方向。
3. 图13-2 是三根平行直导线的截面图，若它们的电流大小都相同，方向垂直纸面向里。
如果AB ＝AC ＝AD，则A 点的磁感应强度的方向怎样？
4. 下列有关磁感应强度的说法错在哪里？
（1）磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量；
（2）若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为0 ；
（3）若有一小段长为l、通以电流为I 的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是B ＝I lF 。
5. 匀强磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流是2.5 A，导线长1 cm，它受到的磁场力为5.0×10-2 N。
（1）求这个位置的磁感应强度；
（2）把通电导线中的电流增大到5 A 时，
这一位置的磁感应强度会发生变化吗？
6. 如图13-3，线圈面积为S，线圈平面与磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直，则穿过线圈的磁通量是多少？若线圈绕OO′转过60°角，则穿过线圈的磁通量是多少？若从初始位置转过90°角，则穿过线圈的磁通量是多少？
7. 如图13-4，边长为l 的n 匝正方形线框内部有一边长为2 l的正方形区域的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，则穿过线框的磁通量是多少？
B 组
1. 图13-5 是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。
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。
请回答以下问题：（1）当电流从电磁铁的接线柱A 流入时，发现吸引小磁体向下运动，则电磁铁的上端为________ 极，小磁体的下端为________ 极。
（2）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。
你认为这种铁芯应该用哪种材料制作？
2. 如图13-6，条形磁体竖直放置，一个水平圆环从条形磁体上方位置A 向下运动，先到达磁体上端位置B，然后到达磁体中部P，再到达磁体下端位置Q，最后到达下方L。
在运动过程中，穿过圆环的磁通量如何变化？
3. 如图13-7，线圈M 和线圈P 绕在同一个铁芯上。
（1）当合上开关S 的一瞬间，线圈P 里是否有感应电流？
（2）当断开开关S 的一瞬间，线圈P 里是否有感应电流？
4. 铁环上绕有绝缘的通电导线，电流方向如图13-8 所示，则铁环中心O 点的磁场方向如何？
5. 如图13-9，固定于水平面上的金属架CDEF 处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN 沿框架以速度v 向
右做匀速运动。
t ＝0 时，磁感应强度为B0，此时MN 到达的位置恰好使MDEN 构成一个边长为l 的正方形。
为使MN棒中不产生感应电流，从t ＝0 开始，磁感应强度B 应该怎样随时间t 变化？请推导出B 与t的关系式。