专题05 电磁场与电磁波 能量转化【考点清单】（原卷版）-2024-2025学年高二物理上学期期中考点大串讲（鲁科版2019必修第三册）

专题05电磁场与电磁波能量转化清单01磁场磁感线一、磁场1.磁体、电流间的相互作用(1)间存在相互作用。(2)通电导线对磁体有作用力，磁体对通电导线也有作用力。(3)之间也有作用力。2.磁场(1)定义：磁体与磁体之间，磁体与通电导线之间，以及通电导线与通电导线之间的相互作用，是通过发生的，是磁体或周围一种看不见、摸不着的特殊物质。(2)磁场的存在形式：磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同，不是以微粒的形式存在，而是以场的形式存在。(3)磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针受力的方向，也就是小磁针静止时所指的方向，就是这一点的磁场方向。(4)磁场的基本性质：磁极与磁极之间，磁极与电流之间，电流与电流之间都是通过相互作用的，磁场的基本性质是对放入其中的或通电导线能产生力的作用。二、磁感线1.定义：磁感线是为了形象地描述磁场而人为的曲线，曲线上每一点的方向都跟该点的磁场方向相同。2.物理意义：用来形象地描述磁场的和，并不真正存在。3.描述方法：磁感线上每一点的方向表示该点的磁场方向，磁感线的表示磁场的强弱。三、安培定则1.直线电流的磁场安培定则：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与方向一致，弯曲的四指所指的方向就是，如图甲所示。2.环形电流的磁场安培定则：如图乙所示，让右手与环形电流的方向一致，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：右手握住螺线管，让弯曲的四指与的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是磁感线的方向，如图丙所示。清单02磁感应强度磁通量一、磁感应强度1.定义：一段通电直导线放在磁场中，所受的安培力与导线中的电流和导线长度的的比值，叫磁感应强度。2.定义式：B＝eq\f(F,Il)。3.单位：，简称，符号为T。4.意义：B反映了磁场的。5.方向：磁感应强度是矢量，小磁针的在磁场中某点的方向或小磁针静止时N极所指方向，就是这点磁感应强度的方向。6.说明(1)磁感应强度是反映磁场本身特性的物理量，是由磁场本身决定的，与磁场中是否引入电流无关，与引入的电流是否受力无关。(2)在定义式B＝eq\f(F,Il)中，通电导线必须垂直于磁场方向放置。因为磁场中某点通电导线受力的大小，除和磁场强弱有关以外，还和导线的方向有关，导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力也不相同。二、匀强磁场1.定义：如果磁场中各处的磁感应强度大小和方向都相同，则该磁场为匀强磁场。2.特点(1)、处处相同的磁场。(2)磁感线特点：的平行直线。三、磁通量1.定义：匀强磁场中和与磁场方向的平面面积S的乘积。2.单位：在国际单位制中是，简称韦，符号是Wb，1Wb＝。3.公式：Φ＝BS(B⊥S)。4.意义：表示穿过某一面积的磁感线净条数的多少。5.磁通量的三点提醒(1)磁通量有正、负，但磁通量不是矢量而是。(2)当有方向相反的磁场(磁感应强度分别为B和B′)穿过同一个平面时，磁通量的大小等于磁感线相抵消之后剩余的磁感线的条数，即。(3)线圈内磁通量的大小与线圈匝数。清单03电磁感应现象及应用一、磁通量的变化1.引起磁通量变化的原因(1)当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝B·ΔS。(2)当B变化，S不变时，ΔΦ＝ΔB·S。(3)B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1。但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS。2.磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的比较(1)Φ是状态量，是闭合回路在某时刻(某位置)穿过回路的磁感线的条数，当磁场与回路平面垂直时Φ＝BS。(2)ΔΦ是过程量，它表示回路从某一时刻到另一时刻磁通量的改变量，即ΔΦ＝Φ2－Φ1。二、产生感应电流的条件1.能够产生感应电流的三个典型的实验是(1)条形磁铁和线圈发生。(2)闭合电路中的部分导体。(3)改变原线圈中电流，在副线圈中产生。2.实验结论只要穿过电路的发生变化，电路中就会产生感应电流。清单04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，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。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。(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，即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：变化的电场和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电磁波在真空中传播。②电磁波的传播速度等于。③光在本质上是一种。即光是以波动形式传播的一种电磁振动。清单05光量子化1.定义：普朗克认为，振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的，当带电微粒辐射或吸收能量时，也是以这个最小能量值为单位地辐射或吸收的，这个不可再分的最小能量值ε叫作。2.能量子大小：ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为常量。h＝6.626×10－34J·s(一般取h＝6.63×10－34J·s)。3.能量的量子化：普朗克的假设认为微观粒子的能量是的，或者说微观粒子的能量是的。爱因斯坦把能量子假设进行了推广，认为电磁场本身就是不连续的，光本身就是由一个个不可分割的组成的，频率为ν的光的能量子为hν，h为普朗克常量。这些能量子后来被叫作。清单06能量转化1.能量守恒定律能量既不会凭空，也不会凭空，它只能从一种形式为其他形式，或者从一个物体到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量。2.能量守恒定律的意义(1)各种形式的能可以。(2)各种物理现象可以用联系在一起。3.能量的存在形式及相互转化各种运动形式都有对应的能：机械运动对应机械能，分子的热运动对应内能，还有诸如电磁能、化学能、原子能等。可见，在自然界中，不同的能量形式与不同的运动形式相对应。各种形式的能可以相互转化，例如：利用电炉取暖或烧水，电能转化为内能；煤燃烧，化学能转化为内能；列车刹车后，轮子温度升高，机械能转化为内能。4.能量守恒定律是没有条件的与某种运动形式对应的能是否守恒是的，例如，物体的机械能守恒，必须是在只有重力做功或系统内弹簧弹力做功的情况下；而能量守恒定律是的，它是一切自然现象都遵守的基本规律。5.能量耗散（1）自然界中集中度较高(即有序度较高)的能量，如机械能、电能、化学能，当它们变为环境的内能后，就成为更加分散的能量，没有办法把这些分散的内能重新变成品质高的能量加以利用，这样的现象叫作能量耗散。各种形式的能量向内能的转化，是能够发生、全额发生的，能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有。（2）熵就是某一系统中存在的一定单位的无效能量的总和。熵的增加就意味着无效能量的，有效能量的。因此，我们应节省有效的能量。无论是不可再生能源还是可再生能源，我们都应珍惜。1．关于磁场、磁感应强度和磁感线，下列说法中正确的是（）A．磁场中的磁感线有的不能相交，有的能相交B．磁感应强度是只有大小、没有方向的标量C．匀强磁场中沿磁感线方向，磁感应强度越来越小D．磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致2．关于电场强度和磁感应强度，下列说法正确的是（

）A．由电场强度的定义式知电场强度E与F成正比B．电场强度的方向与置于该处的正电荷受静电力方向相同C．由公式可知，一小段通电导线在某处若不受磁场力，则说明此处一定无磁场D．磁感应强度的方向与置于该处的通电导线所受的安培力方向相同3．小刘同学用铁钉与漆包线绕成电磁铁，当接通电路后，放在其上方的小磁针N极立即转向左侧，如图所示。则此时（）A．漆包线A端接电池负极 B．铁钉内磁场方向向右C．铁钉左端为电磁铁的N极 D．漆包线内电流由B流向A4．如图所示，和是以为直径的半圆弧上的三点，点为半圆弧的圆心，．在两点处各有一条长直导线垂直于纸面放置，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时点磁感应强度的大小为；若将点处的长直导线移至点处，则点的磁感应强度大小变为．则与之比为（）A． B． C． D．5．如图所示，a，b为两个同心放置且共面的金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环面垂直，比较通过两环的磁通量Φa，Φb，则（）A．Φa>Φb B．Φa=Φb C．Φa<Φb D．不能确定6．如图所示，空间内水平固定一条形磁体，有三个金属环a、b、c，则（）A．若金属环a由条形磁体的N极通过条形磁体移到S极，通过金属环a的磁通量先减小后增大B．若垂直于地面的金属环b从条形磁体的中央位置竖直下落，通过金属环b的磁通量变大C．若在条形磁体附近，环面平行于地面的金属环c从条形磁体右边的位置1下降到位置3，通过金属环c的磁通量先减小后增大D．若在条形磁体附近，金属环c从条形磁体右边的位置1，沿着水平方向移到磁体左边，通过金属环c的磁通量先增大后减小7．线圈在长直导线电流的磁场中做如图所示的运动：①向下平动；②绕轴转动；③垂直于纸面向纸面外平动；④向上平动（线圈有个缺口）。线圈中没有感应电流的是A．① B．② C．③和④ D．④8．关于电磁波，下列说法正确的是（）A．电磁波在任何介质中的传播速度都相同B．电磁波由真空进入某种介质传播时，频率将变大C．只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波D．实验中电磁打点计时器工作时周围存在磁场和电场9．关于能量子，下列说法正确的是（）A．能量子假设最早是由爱因斯坦提出B．电磁波的波长越长，其能量子越大C．能级是能量子连续的能量值体现D．微观粒子的能量只能是能量子的整数倍10．下列关于能量转化的说法中，错误的是（

）A．能量在转化过程中，有一部分能量转化为周围环境中的内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用B．各种形式的能量在转化时，总能量是不变的C．在能源的利用过程中，能量的总量并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成了不便于利用的D．各种能量在不转化时是守恒的，但在转化时是不守恒的1．（23-24高二上·浙江·期中）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，Ba＞BbB．由图可推断整个磁场的磁感线既不会相交也不会闭合C．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小D．a、b两处磁感应强度的方向可以通过放置小磁针来判断2．（22-23高二上·贵州铜仁·期中）如图，两根平行长直导线相距2L，通有大小相等、方向相同的恒定电流；a、b、c是导线所在平面内的三点，左侧导线与它们的距离分别为、L和3L。关于这三点处的磁感应强度，下列判断正确的是（）A．a处的磁感应强度大小比c处的小B．b、c两处的磁感应强度大小相等C．a、c两处的磁感应强度方向相同D．b处的磁感应强度为零3．（23-24高二上·江苏宿迁·期中）铁环上绕有对称的绝缘通电导线，电流方向如图所示，则关于铁环中心O点的磁场，以下说法正确的是（）A．O点磁感应强度方向竖直向上B．O点磁感应强度方向竖直向下C．O点磁感应强度大小为零D．O点磁感应强度方向垂直纸面向里4．（22-23高二上·河北石家庄·期末）关于磁感应强度，下列说法正确的是（  ）A．磁感应强度是用比值法定义的物理量，因此B不与F成正比，不与IL成反比B．电流元在某点所受安培力的方向就是该点的磁场方向C．若电流元在某点所受安培力为零，那么该点的磁感应强度也一定为零D．放置在匀强磁场中1m长的通电导线，通过1A的电流，受到的安培力为1N，则该位置的磁感应强度大小就是1T5．（23-24高二上·河南驻马店·期中）如图所示，正六边形abcdef的顶点a、c、e处固定有垂直纸面的长直导线，c处的直导线通入电流大小为2I，a、e处的直导线通入电流大小为I，电流方向均垂直纸面向外。已知电流为I的长直通电导线在距其r处产生的磁感应强度大小为，k为比例系数。若三根通电直导线在O点的合磁感应强度大小为，则f处的磁感应强度大小为（

）A．0 B． C． D．6．（23-24高二上·江苏盐城·期中）将面积为的圆面放入水平向右的匀强磁场中，圆面与磁感线之间的夹角为，如图所示，若穿过该圆面的磁通量为，则此匀强磁场的磁感应强度B应等于（）A． B． C． D．7．（23-24高二上·湖南衡阳·期中）如图所示，边长为2l的n匝正三角形线框abc内部有一边长为l的正三角形区域的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。下列有关的说法正确的是（

）

A．穿过线框abc的磁通量为B．穿过线框abc的磁通量为C．穿过线框abc的磁通量为D．穿过线框abc的磁通量为8．（23-24高三上·北京东城·期末）如图，线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。已知开关闭合瞬间，电流表指针向右偏转，则下列正确的是（）A．开关断开瞬间，电流表指针不偏转B．开关闭合瞬间，在A线圈中没有电磁感应现象发生C．开关闭合，向右移动滑动变阻器的滑片，电流表指针向右偏转D．开关闭合，向上拔出线圈A的过程中，线圈B将对线圈A产生排斥力9．（23-24高二上·河南焦作·期中）如图所示，一圆形线圈内通有顺时针方向的恒定电流I。在其正