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第47页(共47页)2024-2025学年下学期高中物理教科版(2019)高二同步经典题精练之电磁波一.选择题(共7小题)1.(2024秋•保定期末)下列关于电磁波的叙述中,正确的是()A.电磁波的频率都相同 B.电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108m/s C.麦克斯韦证实了电磁波的存在 D.电磁波具有波的一切特征2.(2024秋•重庆期末)基于人类早期对电磁规律的研究,现代社会生活中有许多电磁应用场景。下列说法正确的是()A.磁场一定产生电场 B.电磁波不可以在真空中传播 C.变化的磁场一定产生电场 D.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在3.(2023秋•河源期末)下列关于电场和磁场的说法,正确的是()A.如图甲,毛皮摩擦过橡胶棒后,毛皮得到电荷而带正电 B.如图乙,汽车的尾部拖着接地条,是通过与地面摩擦产生电荷,中和汽车车体静电 C.如图丙,在北极附近,地磁场的方向相对于地面是倾斜向下的 D.如图丁,因为异名磁极相互吸引的原理,指南针的N极指向南方4.(2023秋•城厢区校级期末)下列说法不正确的是()A.无线电波、光波、X射线、γ射线都是电磁波 B.麦克斯韦通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”,并证实了电磁波的存在 C.奥斯特发现了电流的磁效应 D.LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量最大时,磁场能最小5.(2023秋•宣城期末)2023年9月21日,“天宫课堂”第四课正式开讲,这是中国航天员首次在梦天实验舱内进行授课(图甲)。宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载:“以磁石磨针锋,则能指南”。进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图乙所示。以下关于磁场的说法正确的是()A.图甲,从空间站向地面传输信息采用的电磁波是麦克斯韦预言并通过实验验证存在的 B.将中国古代的四大发明之一司南置于宣城,据乙图可知,磁勺尾(S极)静止时指向地理北方 C.环形导线通电方向如图丙所示,小磁针最后静止时N极指向为垂直于纸面向外 D.丁图中,放在通电螺线管内部的小磁针,静止时N极水平向左6.(2023秋•河南期末)“天官课堂第四课”于2023年9月21日15时45分开课。神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮面向全国青少年进行太空科普授课,信号的传递主要利用天线发射和接收电磁波。下列说法正确的是()A.麦克斯韦预言了电磁波的存在并通过实验成功验证 B.在电磁波传播过程中,电场和磁场随时间和空间做周期性变化 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.电磁波频率的高低不影响电磁波的发射7.(2023秋•青岛校级期末)下列说法不正确的是()A.听到迎面而来越来越尖锐的汽笛声,这是波的多普勒效应 B.变化的磁场能产生电场,变化的电场也能产生磁场 C.围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音,这是声音的衍射现象 D.在干涉图样中,振动加强区域的质点,其位移不一定始终保持最大二.多选题(共8小题)(多选)8.(2024秋•南宁期末)“中国天眼”通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。关于电磁波,下列说法正确的是()A.麦克斯韦从理论上预言了电磁波,并用实验证实了电磁波的存在 B.电磁波的传播不需要介质 C.电磁波看不见,不具有能量 D.不同电磁波在真空中传播速度大小相同(多选)9.(2024秋•辽阳期末)物理学是一门以实验为基础的学科,物理从生活中来又到生活中去。对于下列教材中所列的实验和生活用品,说法正确的是()A.图甲中,两根通电方向相反的长直导线相互排斥,是通过磁场实现的 B.图乙中,若在ab的两端接上稳恒直流电源,稳定后接在cd端的电流计示数始终为0 C.图丙中,生活中常用微波炉来加热食物,微波在空气中不能传播 D.奥斯特利用图丁中的实验装置发现了电流的磁效应(多选)10.(2023秋•泸州期末)下列对于图中的叙述,正确的是()A.图甲中,变压器中的铁芯用相互绝缘薄硅钢片叠合是为了利用涡流的热效应 B.图乙中,用实验证实电磁波的存在的科学家是赫兹 C.图丙中,食堂用的消毒灯主要利用的是X射线进行消毒 D.图丁中,器血中的硫酸铜溶液通电后旋转起来,因为通电液体受到磁场力的作用(多选)11.(2023秋•楚雄州期末)下列关于电磁波的叙述中,正确的是()A.电磁波是电磁场由发生区域向远处传播的 B.电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108m/s C.电磁波由真空进入介质传播时,波长变长 D.电磁波具有波的一切特征(多选)12.(2023秋•临洮县期末)关于磁场,下列说法正确的是()A.磁场不是真实存在的 B.小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁场方向 C.奥斯特首次揭示了电和磁的联系 D.磁感应强度越大,磁通量就越大(多选)13.(2023春•乌鲁木齐期末)如图所示为LC回路发生电磁振荡的某一过程,在这过程中()A.电容器正在充电 B.线圈中的自感电动势与振荡电流同向 C.回路中电场能正向磁场能转化 D.回路中的振荡电流正在增大(多选)14.(2022秋•喀什市校级期末)关于电磁波,下列说法正确的是()A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波 C.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直 D.电磁波可以由电磁振荡产生,若波源的电磁振荡停止,空间的电磁波随即消失(多选)15.(2023春•海淀区校级期中)关于电磁场和电磁波,下列叙述中正确的是()A.变化的电场能够产生磁场,变化的磁场也能够产生电场 B.电磁波和机械波都只能在介质中传播 C.电磁波在空间传播时,电磁能也随着一起传播 D.电磁波为横波

2024-2025学年下学期高中物理教科版(2019)高二同步经典题精练之电磁波参考答案与试题解析题号1234567答案DCCBCBC一.选择题(共7小题)1.(2024秋•保定期末)下列关于电磁波的叙述中,正确的是()A.电磁波的频率都相同 B.电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108m/s C.麦克斯韦证实了电磁波的存在 D.电磁波具有波的一切特征【考点】电磁波的特点和性质(自身属性);电磁波的发现.【专题】定性思想;推理法;电磁场理论和电磁波;理解能力.【答案】D【分析】电磁波是由变化的电场和磁场相互激发而形成的波,其频率、波长和速度在不同介质中会有所不同。麦克斯韦的理论预言了电磁波的存在,而赫兹通过实验首次证实了这一预言。电磁波具有波的一切特性,如干涉、衍射等。【解答】解:A、电磁波的频率可以非常广泛,从无线电波到伽马射线,频率范围极大,不同频率的电磁波具有不同的性质和用途,故A错误;B、电磁波只有在真空中传播时,其速度才为3×108m/s,故B错误;C、麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验证实了电磁波的存在,故C错误;D、因为电磁波也是一种波,故电磁波具有波的一切特征,故D正确。故选:D。【点评】本题的关键在于理解电磁波的基本性质和历史背景。麦克斯韦的理论预言了电磁波的存在,而赫兹的实验则证实了这一预言。电磁波的传播速度在不同介质中会有所不同,但其波的特性是不变的。2.(2024秋•重庆期末)基于人类早期对电磁规律的研究,现代社会生活中有许多电磁应用场景。下列说法正确的是()A.磁场一定产生电场 B.电磁波不可以在真空中传播 C.变化的磁场一定产生电场 D.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在【考点】麦克斯韦电磁场理论.【专题】定性思想;归纳法;电磁场理论和电磁波;理解能力.【答案】C【分析】根据麦克斯韦电磁场理论解答;电磁波传播不依赖于介质;根据物理学史判断。【解答】解:AC、根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场可产生磁场,变化的磁场可产生电场,均匀变化的电场可产生恒定的磁场,周期性变化的磁场可产生周期性变化的电场,恒定不变的电场(或磁场)不能产生磁场(或电场),故A错误,C正确;B、电磁波可以在真空中传播,不依赖于介质,故B错误;D、麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹通过实验证实了电磁波的存在,故D错误。故选:C。【点评】本题考查了麦克斯韦电磁场理论的内容,要求学生对这部分知识要重视课本,强化理解并记忆。3.(2023秋•河源期末)下列关于电场和磁场的说法,正确的是()A.如图甲,毛皮摩擦过橡胶棒后,毛皮得到电荷而带正电 B.如图乙,汽车的尾部拖着接地条,是通过与地面摩擦产生电荷,中和汽车车体静电 C.如图丙,在北极附近,地磁场的方向相对于地面是倾斜向下的 D.如图丁,因为异名磁极相互吸引的原理,指南针的N极指向南方【考点】麦克斯韦电磁场理论;摩擦起电;静电感应与感应起电.【专题】定性思想;推理法;磁场磁场对电流的作用;理解能力.【答案】C【分析】用毛皮摩擦橡胶棒后,毛皮带正电,摩擦起电的实质是电子发生了转移;汽车的尾部拖着接地条,是为了将静电导入地面;北极附近磁感应强度方向相对于地面是倾斜向下;指南针的N极指向北方。【解答】解:A.毛皮摩擦过橡胶棒后,毛皮带正电是因为失去电子,故A错误;B.汽车的尾部拖着接地条,这样做有利于使运输过程中因颠簸而产生的电荷迅速传到大地上,避免因静电放电而带来的灾难,故B错误;C.北极是地磁的S极,磁感线在地球外部从南极出发回到北极,因此在北极附近磁感应强度方向相对于地面是倾斜向下的,故C正确;D.指南针的N极指向北方,故D错误。故选:C。【点评】本题考查摩擦起电,地磁场的方向,磁极间的相互作用,考查内容较为简单。4.(2023秋•城厢区校级期末)下列说法不正确的是()A.无线电波、光波、X射线、γ射线都是电磁波 B.麦克斯韦通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”,并证实了电磁波的存在 C.奥斯特发现了电流的磁效应 D.LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量最大时,磁场能最小【考点】电磁波的产生;α、β、γ射线的本质及特点;麦克斯韦电磁场理论.【专题】定性思想;归纳法;电磁场理论和电磁波;理解能力.【答案】B【分析】根据麦克斯韦、赫兹和奥斯特的主要贡献分析BC;根据电磁波谱分析A;根据振荡电路的特点分析D。【解答】解:A、根据电磁波谱可以知道无线电波、光波、X射线、γ射线都是电磁波,故A正确;B、麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹通过实验证实了电磁波的存在,故B错误;C、奥斯特发现了电流的磁效应,故C正确;D、LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量最大时,表示充电完毕,磁场能全部转化为电场能,此时磁场能最小,故D正确。本题是选不正确的故选:B。【点评】对著名物理学家的重要发现要熟练记忆,这也是考试内容之一。5.(2023秋•宣城期末)2023年9月21日,“天宫课堂”第四课正式开讲,这是中国航天员首次在梦天实验舱内进行授课(图甲)。宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载:“以磁石磨针锋,则能指南”。进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图乙所示。以下关于磁场的说法正确的是()A.图甲,从空间站向地面传输信息采用的电磁波是麦克斯韦预言并通过实验验证存在的 B.将中国古代的四大发明之一司南置于宣城,据乙图可知,磁勺尾(S极)静止时指向地理北方 C.环形导线通电方向如图丙所示,小磁针最后静止时N极指向为垂直于纸面向外 D.丁图中,放在通电螺线管内部的小磁针,静止时N极水平向左【考点】麦克斯韦电磁场理论;地磁场;安培定则(右手螺旋定则).【专题】定性思想;推理法;磁场磁场对电流的作用;理解能力.【答案】C【分析】根据物理学史分析;根据有关地磁场的基础知识,确定磁勺尾(S极)静止时指向同时明确磁场的性质;根据安培定则确定磁场方向,再确定小磁针N极的指向。【解答】解:A.图甲,从空间站向地面传输信息采用的电磁波是麦克斯韦预言的,赫兹通过实验验证存在的,故A错误;B.地磁的南极在地理的北极附近,地磁的北极在地理的南极附近,赤道处的磁场应指向北方,所以将司南置于赤道,磁勺尾(S极)静止时指向地理南方,故B错误;C.环形导线通电方向如图丙所示,根据安培定则可知,小磁针最后静止时N极指向为垂直于纸面向外,故C正确;D.根据安培定则可知,螺线管外部的磁感线应指向左侧,螺线管内部的磁感线应指向右侧,所以放在通电螺线管内部的小磁针,静止时N极水平向右,故D错误。故选:C。【点评】本题考查了地磁场的性质以及磁感应强度方向等内容,要注意借助地磁场的磁场分布分析地磁场对应的性质。6.(2023秋•河南期末)“天官课堂第四课”于2023年9月21日15时45分开课。神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮面向全国青少年进行太空科普授课,信号的传递主要利用天线发射和接收电磁波。下列说法正确的是()A.麦克斯韦预言了电磁波的存在并通过实验成功验证 B.在电磁波传播过程中,电场和磁场随时间和空间做周期性变化 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.电磁波频率的高低不影响电磁波的发射【考点】电磁波的特点和性质(自身属性);麦克斯韦电磁场理论.【专题】定性思想;推理法;电磁场理论和电磁波;理解能力.【答案】B【分析】根据电磁波的发现历程分析;在电磁波中,电场和磁场随时间和空间做周期性变化;麦克斯韦的电磁场理论中变化的磁场一定产生电场,当中的变化有均匀变化与周期性变化之分;电磁波频率越高,电磁波越容易发射。【解答】解:A.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹通过实验捕捉到了电磁波,故A错误;B.根据麦克斯韦电磁场理论,在电磁波中,电场和磁场随时间和空间做周期性变化,故B正确;C.均匀变化的电场或磁场只能产生稳定的磁场或电场,不会产生电磁波,只有空间某处的电场或磁场发生周期性变化,才会在其周围产生电磁波,故C错误;D.电磁波频率越高,电磁波越容易发射,故D错误。故选:B。【点评】本题考查了有关电磁波的基础知识,知道电磁波的特点,掌握麦克斯韦电磁场理论。7.(2023秋•青岛校级期末)下列说法不正确的是()A.听到迎面而来越来越尖锐的汽笛声,这是波的多普勒效应 B.变化的磁场能产生电场,变化的电场也能产生磁场 C.围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音,这是声音的衍射现象 D.在干涉图样中,振动加强区域的质点,其位移不一定始终保持最大【考点】麦克斯韦电磁场理论;波的衍射现象实例;波的干涉的加强和减弱区域的特点及判断;多普勒效应及其应用.【专题】定性思想;推理法;电磁场理论和电磁波;理解能力.【答案】C【分析】听到迎面而来的尖锐汽笛声这是多普勒效应造成的;根据麦克斯韦理论分析判断;听到忽强忽弱的声音,是声音的干涉现象;根据波的干涉分析。【解答】解:A.听到迎面而来越来越尖锐的汽笛声,这是波的多普勒效应,故A正确;B.根据麦克斯韦电磁理论,变化的磁场能产生电场,变化的电场也能产生磁场,故B正确;C.围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音,这是声音的干涉现象,故C错误;D.在干涉图样中,振动加强区域的质点振幅较大,其位移不一定始终保持最大,故D正确。本题选择错误的,故选:C。【点评】本题考查了多普勒效应,电磁波、波的干涉现象的相关知识,知道多普勒效应、波的干涉现象与生活中相对应的例子,掌握干涉的特点、多普勒效应现象的特点。二.多选题(共8小题)(多选)8.(2024秋•南宁期末)“中国天眼”通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。关于电磁波,下列说法正确的是()A.麦克斯韦从理论上预言了电磁波,并用实验证实了电磁波的存在 B.电磁波的传播不需要介质 C.电磁波看不见,不具有能量 D.不同电磁波在真空中传播速度大小相同【考点】电磁波的特点和性质(自身属性).【专题】定性思想;推理法;电磁场理论和电磁波;推理论证能力.【答案】BD【分析】电磁波是由方向相同且互相垂直的电场与磁场在空间中以波动的形式传播的电磁场,电磁波的传播不需要借助任何载体,可以在真空中传播,不同电磁波在真空中传播速度大小相同。麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹证实了电磁波的存在。【解答】解:A.麦克斯韦预言了电磁波的存在,而赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在,故A错误;B.电磁波的传播不需要介质,故B正确;C.电磁波看不见,但具有能量,故C错误;D.不同电磁波在真空中传播速度大小相同,故D正确。故选:BD。【点评】题考查了电磁波的定义与性质,属于基础题。(多选)9.(2024秋•辽阳期末)物理学是一门以实验为基础的学科,物理从生活中来又到生活中去。对于下列教材中所列的实验和生活用品,说法正确的是()A.图甲中,两根通电方向相反的长直导线相互排斥,是通过磁场实现的 B.图乙中,若在ab的两端接上稳恒直流电源,稳定后接在cd端的电流计示数始终为0 C.图丙中,生活中常用微波炉来加热食物,微波在空气中不能传播 D.奥斯特利用图丁中的实验装置发现了电流的磁效应【考点】电磁波的特点和性质(自身属性);电流磁效应的发现;两根通电导线之间的作用力;感应电流的产生条件.【专题】定性思想;推理法;磁场磁场对电流的作用;推理论证能力.【答案】ABD【分析】甲图中,电流之间的作用是通过磁场来实现的;乙图中,对照感应电流产生条件分析;丙图中,从能量转化的角度,分析知道微波具有能量;奥斯特发现了电流的磁效应现象。【解答】解:A、甲图中,两根通电方向相反的长直导线产生的磁场方向相反,因此两导线相互排斥,相互排斥的作用是通过磁场实现的,故A正确;B、乙图中,若在ab的两端接上稳恒直流电源,则穿过线圈的磁场不变化,磁通量不变化,cd线圈中不产生感应电流,接在cd端的表头示数为0,故B正确;C、微波是一种电磁波,丙图中,生活中常用微波炉来加热食物,提供内能,说明微波具有能量,微波能在空气中传播,故C错误;D、奥斯特利用丁图实验装置发现了电流的磁效应,故D正确。故选:ABD。【点评】解答本题的关键要掌握电磁学的基础知识,关键要知道异向电流相互排斥,是通过磁场实现的。微波是一种电磁波,微波具有能量。(多选)10.(2023秋•泸州期末)下列对于图中的叙述,正确的是()A.图甲中,变压器中的铁芯用相互绝缘薄硅钢片叠合是为了利用涡流的热效应 B.图乙中,用实验证实电磁波的存在的科学家是赫兹 C.图丙中,食堂用的消毒灯主要利用的是X射线进行消毒 D.图丁中,器血中的硫酸铜溶液通电后旋转起来,因为通电液体受到磁场力的作用【考点】麦克斯韦电磁场理论;电磁波的发射和接收;紫外线的特点和应用;涡流的产生及原理.【专题】定性思想;推理法;磁场磁场对电流的作用;推理论证能力.【答案】BD【分析】根据赫兹、麦克斯韦等科学家的物理学成就,以及涡流原理、紫外线的特性和安培力知识进行解答。【解答】解:A.当变压器中的电流变化时,在其铁芯将产生涡流,使用相互绝缘的硅钢片叠合做成的铁芯可以尽可能减小涡流,而不是为了利用涡流的热效应,故A错误;B.用实验证实电磁波存在的科学家是赫兹,麦克斯韦建立了电磁场理论,预言了电磁波的存在,故B正确;C.食堂用的消毒灯主要利用的是紫外线进行消毒,故C错误;D.器血中的硫酸铜溶液通电后两个电极间形成电流,导电液体在磁场中受到安培力的作用旋转起来,故D正确。故选:BD。【点评】解答本题时,要理解并掌握涡流、安培力相关知识,了解红外线、紫外线的特性以及在生活、生产中的应用。(多选)11.(2023秋•楚雄州期末)下列关于电磁波的叙述中,正确的是()A.电磁波是电磁场由发生区域向远处传播的 B.电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108m/s C.电磁波由真空进入介质传播时,波长变长 D.电磁波具有波的一切特征【考点】电磁波的产生.【专题】定性思想;推理法;电磁场理论和电磁波;理解能力.【答案】AD【分析】根据电磁波的定义、传播速度与介质的关系、波长变化规律以及电磁波的波特性判断选项。【解答】解:A、电磁波的产生是由于变化的电场和磁场相互作用,形成电磁场的波动,这种波动从发生区域向远处传播,形成电磁波,故A正确;B、电磁波只有在真空中传播的速度为3×108m/s。故B错误;C、电磁波在传播过程中频率f不变,电磁波在介质中的传播速度比在真空中的传播速度小,由波速公式v=λf知波长变短,故C错误;D、电磁波是一种波,具有波的一切特性,能产生干涉、衍射等现象。故D正确。故选:AD。【点评】本题的关键在于理解电磁波的传播特性,特别是电磁波在不同介质中的传播速度变化以及波长变化规律。同时,要认识到电磁波的波特性,这有助于理解电磁波在实际应用中的行为。(多选)12.(2023秋•临洮县期末)关于磁场,下列说法正确的是()A.磁场不是真实存在的 B.小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁场方向 C.奥斯特首次揭示了电和磁的联系 D.磁感应强度越大,磁通量就越大【考点】麦克斯韦电磁场理论;磁感应强度的方向.【专题】定性思想;推理法;磁场磁场对电流的作用;理解能力.【答案】BC【分析】奥斯特发现电流的磁效应,首次揭示了电与磁的联系;小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁场方向;磁场是看不见摸不到的特殊物质,真实存在;磁通量为穿过线圈的磁感线的条数。【解答】解:A、磁场虽然看不到、摸不着,但是真实存在的,故A错误;B、规定小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向,故B正确;C、奥斯特发现电流的磁效应,首次揭示了电与磁的联系,故C正确;D、磁通量可以理解为穿过线圈的磁感线的条数,磁感应强度大,若线圈平面与磁场方向平行,穿过线圈的磁通量为0,故D错误。故选:BC。【点评】本题主要考查了磁场以及磁通量的认识,解题关键是掌握磁场是看不见摸不到的特殊物质,真实存在;磁通量为穿过线圈的磁感线的条数。(多选)13.(2023春•乌鲁木齐期末)如图所示为LC回路发生电磁振荡的某一过程,在这过程中()A.电容器正在充电 B.线圈中的自感电动势与振荡电流同向 C.回路中电场能正向磁场能转化 D.回路中的振荡电流正在增大【考点】电磁波的产生;电磁振荡及过程分析.【专题】定性思想;推理法;电容器专题;推理论证能力.【答案】AB【分析】根据安培定则分析电路中的电流方向,以此分析电容器是充电还是放电;根据线圈中的自感电动势对电流的阻碍作用分析;根据电容器是充电还是放电判定电流的变化,从而判定磁场能变化,根据能量守恒定律分析能量变化。【解答】解:ACD.图示时刻,由电场线方向可知,电容器上极板带正电;由安培定则可知,整个电路电流沿逆时针方向,电流流向电容器上极板,故说明电容器正在充电,电场能正在增大,此时电流正在减小,磁场能正在减小,由能量守恒定律知,磁场能正在转化为电场能,故A正确,CD错误;B.电流正在减小,线圈中的自感电动势阻碍电流减小,所以线圈中的自感电动势与振荡电流同向;故B正确。故选:AB。【点评】本题考查振荡电路的性质,明确电容器的充放电特征是解题的关键,注意各物理量周期性的变化是解题的核心,解决该题的关键是知道电路中充电电流以及放电电流的方向以及大小的变化情况。(多选)14.(2022秋•喀什市校级期末)关于电磁波,下列说法正确的是()A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波 C.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直 D.电磁波可以由电磁振荡产生,若波源的电磁振荡停止,空间的电磁波随即消失【考点】电磁波的产生;电磁波的发射和接收.【专题】应用题;定性思想;推理法;电磁场理论和电磁波;推理论证能力.【答案】ABC【分析】电磁波在真空中的传播速度都相同。变化的电场和磁场互相激发,形成由近及远传播的电磁波。电磁波是横波,传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直。当波源的电磁振荡停止时,只是不能产生新的电磁波,但已发出的电磁波不会立即消失。【解答】解:A、电磁波在真空中的传播速度均相同,与电磁波的频率无关,故A正确;B、根据麦克斯韦的电磁场理论可知,变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,相互激发,形成电磁波,故B正确;C、电磁波是横波,每一处的电场强度和磁场强度总是相互垂直的,且与波的传播方向垂直,故C正确;D、当电磁振荡停止了,只是不能产生新的电磁波,但已发出的电磁波不会消失,还要继续传播,故D错误。故选:ABC。【点评】此题考查了电磁波的发射、传播和接收,解决本题的关键知道电磁波的特点,以及知道电磁波产生的条件。(多选)15.(2023春•海淀区校级期中)关于电磁场和电磁波,下列叙述中正确的是()A.变化的电场能够产生磁场,变化的磁场也能够产生电场 B.电磁波和机械波都只能在介质中传播 C.电磁波在空间传播时,电磁能也随着一起传播 D.电磁波为横波【考点】电磁波的产生;麦克斯韦电磁场理论.【专题】定性思想;推理法;电磁场理论和电磁波;理解能力.【答案】ACD【分析】根据麦克斯韦电磁场理论知变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场;电磁波的传播不需要介质,机械波的传播需要介质;电磁波的传播过程,也是能量的传递过程;电磁波是横波。【解答】解:A.根据麦克斯韦电磁理论,可知变化的电场能够产生磁场,变化的磁场也能够产生电场,故A正确;B.机械波只能在介质中传播,电磁波的传播不需要介质,电磁波在介质中可以传播,也可以在真空中传播,故B错误;C.电磁波的传播过程,也是能量的传递过程,所以电磁波在空间传播时,电磁能也随着一起传播,故C正确;D.因为电磁波伴随的电场方向、磁场方向、传播方向三者互相垂直,因此电磁波是横波,故D正确。故选:ACD。【点评】解决本题的关键知道电磁波的特点,以及知道电磁波与机械波的区别,知道电磁波是横波。

考点卡片1.波的衍射现象实例【知识点的认识】本考点考查波的衍射在生活中的应用,或用波的衍射解释生活中的一些现象。比如生活中常说的未见其人、先闻其声,就是因为声波发生了衍射现象。【命题方向】一位学生在教室里朗读课文,一位在楼道里走动的人虽不见读书人,却听到了读书声,这是因为()A、教室的墙壁能传播声波B、教室的墙壁能反射声波C、发生了声波的衍射现象D、发生了声波的干涉现象分析:声波能绕过阻碍物,这是声音的衍射现象.解答:楼道里走动的人虽不见读书人,却听到了读书声,声波能绕过阻碍物继续传播,说明声音发生了衍射。若能发生声波的干涉现象,必须要有两列频率相同的声波相互叠加。当听到教室里说话的回音时,这才是声波的反射现象;故选:C。点评:声波波长较长容易发生衍射现象,同时干涉、反射与衍射均是波特有的现象.【解题思路点拨】波绕过障碍物继续传播的现象叫作衍射。2.波的干涉的加强和减弱区域的特点及判断【知识点的认识】振动加强点和减弱点的判断方法(1)条件判断法:频率相同,振动情况完全相同的两波源产生的波叠加时,加强、减弱条件如下:设点到两波源的距离差为△r,则当△r=kλ时为加强点,当△r=(2k+1)λ2会时为减弱点,其中k=0,1,2(2)现象判断法:①若某点总是波峰与波峰(或波谷与波谷)相遇,该点为加强点;若总是波峰与波谷相遇,则为减弱点。②若某点是平衡位置和平衡位置相遇,则让两列波再传播T,看该点是波峰和波峰(或波谷和波谷)相遇,还是波峰和波谷相遇,从而判断该点是加强点还是减弱点。(3)间隔法在波的干涉区域内,加强区与减弱区是相互间隔交替出现的,即两相邻加强点中间必是一减弱点,两相邻减弱点中间必是一加强点。有时可利用此规律来判定加强点或减弱点的位置。(4)速度合成法在两列波相遇时,若两列波分别引起某质点的振动方向总是相同,该质点是振动加强点,否则为振动减弱点。【命题方向】两个振动情况完全相同的波源,在同一介质中形成的两列波相遇后,某一时刻在它们的重叠区域形成如图所示的干涉图样,实线表示波峰,虚线表示波谷,图中P点恰好处于两条实线的交点上,Q点恰好处于实线和虚线的交点上,M是P、Q之间连线上的一点(图中未画出),下列说法正确的是()A、P点总是在最大位移处B、M点可能是振动加强点C、P、Q之间的距离一定等于半个波长D、若将波源S1向S2稍微靠近,P点的振幅一定不变分析:加强点的位移仍是在随时间做周期性变化;在相邻的振动加强点和振动减弱点的中间的质点既不是振动加强点,也不是振动减弱点;波长等于相邻的两个波峰或波谷之间的距离;根据路程差判断。解答:A、P点是振动加强点,但是其位移在随时间做周期性变化,不能总是在最大位移处,只是他的振幅变大了,故A错误;B、由图可知P点是振动加强点,而Q是振动减弱点,M是P、Q之间连线上的一点,则M点可能是振动加强点,也可能是振动减弱点,故B正确;C、P点在波峰位置,Q点在临近的波谷位置,PQ之间的距离一定是小于一个波长的,故C错误;D、P点在两个波源连线的垂直平分线上,到连个波源的距离差为零,所以是振动加强点,若将波源S1向S2稍微靠近,P点不在它们的连线上,所以P点的振幅一定变化,故D错误。故选:B。点评:要知道加强点的位移仍然随时间在做周期性变化,只是振幅变大了,不能一直在最大位移处。【解题思路点拨】易错振幅最大的点为加强点,振幅最小的点为减弱点,无论加强点还是成弱点,只要振幅不为零,都处在振动之中,位移均随时间发生变化,都有为零的时刻、故不能认为加强点的位移一定比减弱点的位移始终大。3.多普勒效应及其应用【知识点的认识】1.多普勒效应:当波源与观察者之间有相对运动时,观察者会感到波的频率发生了变化,这种现象叫多普勒效应.2.接收到的频率的变化情况:当波源与观察者相向运动时,观察者接收到的频率变大;当波源与观察者背向运动时,观察者接收到的频率变小.【命题方向】常考题型:在学校运动场上50m直跑道的两端,分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器.两个扬声器连续发出波长为5m的声波.一同学从该跑道的中点出发,向某一段点缓慢行进10m.在此过程中,他听到扬声器声音由强变弱的次数为()A.2B.4C.6D.8【分析】当同学到两个声源的间距为波长整数倍时,振动加强,听到声音是加强的;当同学到两个声源的间距为半波长的奇数倍时,振动减弱,听到声音是减弱的.【解答】解:当同学到两个声源的间距为波长整数倍时,振动加强,听到声音是加强的,故该同学从中间向一侧移动0m、2.5m、5.0m、7.5m、10m时,听到声音变大;当同学到两个声源的间距为半波长的奇数倍时,振动减弱,听到声音是减弱的,故该同学从中间向一侧移动1.25m、3.75m、6.25m、8.75m时,声音减弱;故该同学从中间向一侧移动过程听到扬声器声音由强变弱的次数为4次;故选B.【点评】本题关键明确振动加强和振动减弱的条件,然后可以结合图表分析,不难.【解题方法点拨】多普勒效应的成因分析(1)接收频率:观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数,当波以速度v通过观察者时,时间t内通过的完全波的个数为N=,因而单位时内通过观察者的完全波的个数,即接收频率.(2)当波源与观察者相互靠近时,观察者接收到的频率变大,当波源与观察者相互远离时,观察者接收到的频率变小.4.摩擦起电【知识点的认识】物体有三种起电方式(1)摩擦起电:当两种物质组成的物体互相摩擦时,一些受束缚较弱的电子会转移到另一个物体上。于是,原来电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体则带正。(2)静电感应:当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异种电荷,电荷,远离带电体的一端带带同种电荷。这种现象叫作静电感应。利用静电感应使金属导体带电的过程叫作感应起电。(3)接触起电:将带电体与导体接触,如果带电体带负电,则由于电子之间的相互排斥,会转移到导体上一部分,使导体带上负电;如果带电体带正电,则会吸引一部分导体的电子,使导体带上正电。3.三种起电方式的比较【命题方向】下列说法中正确的是()A、用丝绸摩擦玻璃棒可以创造正电荷,故玻璃棒带正电B、用丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒和丝绸带等量异种电荷C、用丝绸摩擦玻璃棒可使玻璃棒和丝绸都带正电D、不带电的物体不具有任何电荷分析:用丝绸摩擦玻璃棒带正电荷,是由于玻璃棒的电子转移到了丝绸上,从而使玻璃棒带了正电荷,丝绸带等了负电荷.解答:由电荷守恒定律可得,电荷不会产生也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。用丝绸摩擦玻璃棒带正电荷,是由于玻璃棒的电子转移到了丝绸上,从而使玻璃棒带了正电荷,丝绸带等了负电荷,并不是玻璃棒创造了正电荷,所以B正确。故选:B。点评:本题是基础的题目,考查的就是学生对电荷守恒定律的掌握的情况.【解题思路点拨】1.摩擦起电时一个物体失去电子,一个物体得到等量电子,所以两个物体一定带上等量异种电荷。2.摩擦起电的实质也是电子的转移,电子由一个物体转移到另一个物体,但这个过程中电荷的总量是不变的,即遵循电荷守恒定律。3.摩擦起电过程中能够得到电子的是对电子束缚能量比较强的物体,而物体对电子的束缚能力是相对的。例如,下列几种物质的原子核束缚核外电子的能力由小到大的排列顺序是“兽皮——玻璃——丝绸——胶水”,用兽皮与玻璃棒摩擦,玻璃棒带负电,用玻璃棒与丝绸摩擦,玻璃棒带正电,由此说明玻璃的原子核束缚核外电子的能力比兽皮强,比丝绸弱。5.静电感应与感应起电【知识点的认识】物体有三种起电方式(1)摩擦起电:当两种物质组成的物体互相摩擦时,一些受束缚较弱的电子会转移到另一个物体上。于是,原来电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体则带正。(2)静电感应:当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异种电荷,电荷,远离带电体的一端带带同种电荷。这种现象叫作静电感应。利用静电感应使金属导体带电的过程叫作感应起电。(3)接触起电:将带电体与导体接触,如果带电体带负电,则由于电子之间的相互排斥,会转移到导体上一部分,使导体带上负电;如果带电体带正电,则会吸引一部分导体的电子,使导体带上正电。3.三种起电方式的比较【命题方向】如图所示,将带电棒移近两个不带电的导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下述几种方法中能使两球都带电的是()A、先把两球分开,再移走棒B、先移走棒,再把两球分开C、棒的带电荷量不变,两导体球不能带电D、以上说法都不对分析:将棒移近两个不带电的导体球,靠感应起电使物体带电,带电的实质是电荷的移动,总电荷量保持不变.解答:A、先把两球分开,再移走棒,两球由于感应起电带上异种电荷。故A正确。B、先移走棒,此时甲乙两球中的电荷又发生中和,不再带电,再把球分开,同样不再带电。故B错误。C、两导体球在带电的过程中,是两球中的电荷发生了移动,棒的带电量是不变的。故C错误。故A正确,BCD错误。故选:A。点评:解决本题的关键知道摩擦起电、感应起电、接触带电的实质都是电荷的移动,电荷的总量保持不变.【解题思路点拨】1.感应起电时,同种电荷会被“排斥”到远端,异种电荷会被“吸引”到近端。如果移走外部带电体,电荷会重新中和。如果远端与大地相连,那大地就是远端。2.感应起电的实质也是电子的转移,电子由物体的一部分转移到另一部分,这样物体的两端就会呈现不同的电荷,在这个过程中遵循电荷守恒定律。6.地磁场【知识点的认识】地磁场①地磁场的N极在地球南极附近,S极在地球北极附近,磁感线分布如图所示.②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)则南北半球相反,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下.③在赤道平面上,距离地球表面高度相等的各点,磁场强弱相等,且方向水平向北.【命题方向】常考题型:对基本概念的考查地球是一个大磁体,它的存在对地球的影响是巨大的,下列有关地磁场的相关说法中,正确的是()A.在地面上放置一枚小磁针,在没有其他磁场的影响下静止的小磁针的南极指向地磁场的南极B.地磁场的北极在地理的南极附近C.北半球地磁场的方向相对地面总是垂直向下的D.地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的分析:地球是个巨大的磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近.地球周围存在着磁场.解答:A、在地面上放置一枚小磁针,在没有其他磁场的影响下静止的小磁针的南极指向地磁场的北极.故A错误;B、地理北极附近是地磁南极,地理南极附近是地磁北极.故B正确;C、D、地磁场的磁感线可分解成两个分量,水平分量指向地理北极附近,若在北半球,则竖直分量竖直向下;若是南半球,则是竖直向上.故CD都错误.故选:B.点评:(1)地球是个巨大的磁体,地球的周围存在着磁场,任一点的磁场方向是不变的.(2)地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近.(3)小磁针北极所指向即为磁场的方向.【解题思路点拨】地球本身是一个大磁体,它的N极位于地理南极附近,S极位于地理北极附近。在地磁两极,磁针竖直指向地面;在赤道上,磁针水平指示南北。磁针指示南北是一种近似的说法,小磁针的指向与地理正南正北方向之间的夹角称为磁偏角。对于地球磁性的成因,目前仍没有确定的说法,部分科学家认为是由地核中熔化了的金属(铁和镍)的环流引起的。地磁场对人类的生产生活都有重要意义。根据地磁场出现的异常情况,可发现未知的矿藏或者特殊的地质构造。地磁场能使来自太阳的高速带电粒子流偏转,成为地球生命的“保护伞”。7.电流磁效应的发现【知识点的认识】1.关于电与磁的联系的探索:自然界中的磁体总存在着两个磁极,自然界中同样存在着两种电荷。不仅如此,磁极之间的相互作用,与电荷之间的相互作用具有相似的特征:同名磁极或同种电荷相互排斥,异名磁极或异种电荷相互吸引。但是,直到19世纪初,库仑、英国物理学家杨和法国物理学家安培等都认为电与磁是互不相关的两回事。不过,在18世纪和19世纪之交,随着对摩擦生热及热机做功等现象认识的深化,自然界各种运动形式之间存在着相互联系并相互转化的思想,在哲学界和科学界逐渐形成。丹麦物理学家奥斯特相信,电和磁之间应该存在某种联系,并开始了不懈的探索。当时人们见到的力都沿着物体连线的方向。受这个观念的局限,奥斯特在寻找电和磁的联系时,总是把磁针放在通电导线的延长线上,结果实验均以失败告终。1820年4月,在一次讲课中,他偶然地把导线放置在一个指南针的上方,通电时磁针转动了。这个现象虽然没有引起听众的注意,但却是奥斯特盼望已久的,他连续进行了大量研究,同年7月发表论文,宣布发现了电流的磁效应,首次揭示了电与磁的联系。2.电流的磁效应:1820年丹麦物理学家奥斯特通过通电导线使小磁针偏转的实验发现了电流的磁效应。3.物理意义:首次揭示了电与磁的联系。4.奥斯特的实验装置如下:【命题方向】丹麦物理学家奥斯特在1820年通过实验发现电流磁效应现象,下列说法正确的是()A、奥斯特在实验中观察到电流磁效应,揭示了电磁感应定律B、将直导线沿东西方向水平放置,把小磁针放在导线的正下方,给导线通以足够大电流,小磁针一定会转动C、将直导线沿南北方向水平放置,把小磁针放在导线的正下方,给导线通以足够大电流,小磁针一定会转动D、将直导线沿南北方向水平放置,把铜针(用铜制成的指针)放在导线的正下方,给导线通以足够大电流,铜针一定会转动分析:对于电流的磁效应,根据安培定则进行分析.注意磁场及磁场的应用;明确地磁场的性质,根据小磁针受力方向即可正确求解.解答:A、奥斯特在实验中观察到了电流的磁效应,纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后得到了电磁感应定律;故A错误;B、将直导线沿东西方向水平放置,把小磁针放在导线的正下方时,小磁针所在位置的磁场方向可能与地磁场相同,故小磁针不一定会转动;故B错误;C、将直导线沿南北方向水平放置,把小磁针放在导线的正下方,给导线通以足够大电流,由于磁场沿东西方向,则小磁针一定会转动;故C正确;D、铜不具有磁性,故将导线放在上方不会受力的作用,故不会偏转;故D错误;故选:C。点评:本题考查电流的磁场的性质,要注意能明确电磁场方向的判断,并掌握小磁针受力方向为该点磁场的方向.【解题思路点拨】对奥斯特实验的理解:自然情况下,小磁针的N极总是指向地磁的南极,没有外力干扰时并不会偏转。当靠近通电导线时,小磁针发生了偏转,只能说明电流产生了磁场,并对小磁针产生了力作用。奥斯特就是以此实验充分的验证了电流周围磁场的存在。8.安培定则(右手螺旋定则)【知识点的认识】1.安培定则的内容分三种不同情况.(1)直线电流:右手握住导线,伸直的拇指的方向代表电流的方向,那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.(2)环形电流:右手握住环形导线,弯曲的四指所指的方向就是电流的方向,拇指所指的方向就是环形中心轴线上的磁感线的方向.(3)通电螺线管:右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线的方向.2.利用安培定则判断的几种常见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特点无磁极、非匀强,且距导线越远处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是N极和S极,且离圆环中心越远,磁场越弱安培定则本考点主要考查安培定则(右手螺旋定则)的内容。【命题方向】通电螺线管的电流方向跟它的磁感线方向之间的关系,也可用安培定则来判定:握住螺线管,让所指的方向跟一致,则的方向就是.分析:右手螺旋定则判断通电螺线管的电流方向与它的磁感线方向之间的关系:右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线的方向.解答:右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线的方向.故答案为:右手;弯曲的四指;电流的方向;拇指所指;螺线管内部的磁感线的方向。点评:本题考查右手螺旋定则,关键是理解其内容。属于基础简单题目。【解题思路点拨】1.电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系可以用安培定则(右手螺旋定则)来判断。各种电流的磁场磁感线判断方法如下:(1)直线电流:右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。(2)环形电流: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。(3)通电螺线管:右手握住螺线管,让弯曲的四指跟电流的方向一致,拇指所指的方向就是螺线管磁场的方向,或者说拇指所指的就是通电螺线管N极的方向。2.特别提醒(1)磁场是分布在立体空间的,(2)利用安培定则不仅可以判断磁场的方向,还可以根据磁场的方向判断电流的方向。(3)应用安培定则判定直线电流时,四指所指的方向是导线之外磁场的方向;判定环形电流和通电螺线管电流时,拇指的指向是线圈轴线上磁场的方向。(4)环形电流相当于小磁针,通电螺线管相当于条形磁铁,应用安培定则判断时,拇指所指的一端为它的N极。9.磁感应强度的方向【知识点的认识】磁感应强度B是一个矢量,某点磁感应强度的方向不是放在该处的通电导线的受力方向。它的方向可以有以下几种表述方式:(1)小磁针静止时N极所指的方向,或小磁针静止时S极所指的反方向。(2)小磁针N极受力的方向(不论小磁针是否静止),或S极受力的反方向。(3)磁感应强度的方向就是该点的磁场方向。(4)磁感应强度的方向就是该点磁感线的切线方向。【命题方向】磁感应强度是一个矢量,磁场中某点磁感应强度的方向是()A、正电荷在该点的受力方向B、在该点的小磁针静止时N极所指方向C、小磁针N极或S极在该点的受力方向D、沿磁感线由N极指向S极分析:磁场中某点磁感应强度的方向就是该点的磁场方向,与电荷所受洛伦兹力方向垂直,与在该点的小磁针静止时N极所指方向相同,是小磁针N极在该点的受力方向.与磁感线的切线方向相同.解答:A、磁场中某点磁感应强度的方向与正电荷在该点的受力方向垂直。故A错误。B、磁场中某点磁感应强度的方向是该点的磁场方向,与在该点的小磁针静止时N极所指方向相同。故B正确。C、磁场中某点磁感应强度的方向是小磁针N极在该点的受力方向,与S极在该点的受力方向相反。故C错误。D、磁感应强度的方向与磁感线的切线方向相同,在磁体外部,沿磁感线的切线由N极指向S极,在磁体内部,沿磁感线的切线由S极指向N极。故D错误。故选:B。点评:本题关键抓住磁感应强度的方向与磁场方向、小磁针N极受力方向、小磁针静止时N极所指方向、磁感线的切线方向相同,与洛伦兹力垂直.【解题思路点拨】磁感应强度的方向有很多种表述,易错点是认为磁感应强度的方向就是电流元的受力方向。要牢记并正确理解磁感应强度方向的各种表述。10.两根通电导线之间的作用力【知识点的认识】两根通电导线之间存在作用力,作用规律为同向电流相互排斥,异向电流相互吸引。证明:如图所示两根个导线中,通有同向电流根据安培定则可知左侧电流在右侧导线处产生的磁场垂直纸面向里,对右侧导线分析,根据左手定则,可知右侧电流受到的安培力水平向右,同理可得,右侧电流对左侧导线的作用力向左。同样的方法可以证明异向电流间的安培力指向彼此,即相互吸引。【命题方向】如图所示,两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同方向相反的电流,a受到的磁场力大小为F1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到的磁场力大小变为F2,则此时b受到的磁场力大小变为()A、F2B、F1﹣F2C、F1+F2D、2F1﹣F2分析:当两根通大小相同方向相反的电流时,a受到的一个F1磁场力,然后再加入一匀强磁场,则a受到F2磁场力.则此时b受到的磁场力大小与a相同,方向相反.解答:如图所示,两根长直线,电流大小相同,方向相反。则a受到b产生磁场的作用力向左大小为F1,那么b受到a产生磁场的作用力向右大小为F1′,这两个力大小相等,方向相反。当再加入匀强磁场时产生的磁场力大小为F0,则a受到作用力为F2=F1+F0,或F2=F1﹣F0而对于b由于电流方向与a相反,所以b受到作用力为F2′=F1+F0,或F2′=F1﹣F0,这两个力大小相等,方向相反。将F1=F2﹣F0,或F1=F2+F0代入F2′=F1+F0,或F2′=F1﹣F0,可得,F2′=F2;故A正确,BCD错误;故选:A。点评:当没有加入匀强磁场时,两根通电直导线的作用力是相互;当加入匀强磁场时,两根通电直导线的作用力仍是相互【解题思路点拨】可以通过安培定则与左手定则得出同向电流相互排斥,异向电流相互吸引的结论。11.感应电流的产生条件【知识点的认识】1.感应电流的产生条件:当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中就产生感应电流。2.一种特殊情况:对于如下图所示,导体棒切割磁场产生感应电流的情况,依然可以认为是CDEF所围的闭合回路的磁通量发生了变化,从而引起感应电流的产生。3.关键词:①闭合回路;②磁通量的变化。4.判断有无感应电流的基本步骤(1)明确所研究的电路是否为闭合电路。(2)分析最初状态穿过电路的磁通量情况。(3)根据相关量变化的情况分析穿过闭合电路的磁通量是否发生变化,常见的情况有以下几种:①磁感应强度B不变,线圈面积S发生变化,例如闭合电路的一部分导体切割磁感线时。②线圈面积S不变,磁感应强度B发生变化,例如线圈与磁体之间发生相对运动时或者磁场是由通电螺线管产生而螺线管中的电流变化时。③磁感应强度B和线圈面积S同时发生变化,此时可由△Φ=Φ1﹣Φ0。计算并判断磁通量是否发生变化。④线圈面积S不变,磁感应强度B也不变,但二者之间的夹角发生变化,例如线圈在磁场中转动时。【命题方向】关于产生感应电流的条件,下列说法正确的是()A、只要闭合电路在磁场中运动,闭合电路中就一定有感应电流B、只要闭合电路中有磁通量,闭合电路中就有感应电流C、只要导体做切割磁感线运动,就有感应电流产生D、只要穿过闭合电路的磁感线的条数发生变化,闭合电路中就有感应电流分析:产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化,或闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动.根据这个条件进行选择.解:A、闭合电路在磁场中运动,穿过闭合电路的磁通量不一定发生变化,所以闭合电路中不一定有感应电流。故A错误。B、闭合电路中有磁通量,如没有变化,闭合电路中就没有感应电流。故B错误。C、导体做切割磁感线运动,不一定有感应电流产生,只有当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时才有感应电流产生。故C错误。D、穿过闭合电路的磁感线的条数发生变化,磁通量一定发生变化,则闭合电路中就有感应电流。故D正确。故选:D。点评:感应电流产生的条件细分有两点:一是电路要闭合;二是穿过电路的磁通量发生变化,即穿过闭合电路的磁感线的条数发生变化.【解题思路点拨】判断产生感应电流的条件应注意的问题(1)磁通量有变化,但回路没闭合,不产生感应电流。(2)闭合回路切割磁感线,但磁通量没变化,不产生感应电流。(3)初、末位置磁通量相同,但过程中闭合回路磁通量有变化,产生感应电流。(4)线圈有正、反两面,磁感线穿过的方向不同,磁通量不同,产生感应电流。12.涡流的产生及原理【知识点的认识】一、涡流的定义与产生原理将一金属块放在变化的磁场中,穿过金属块的磁通量发生变化,金属块内部就会产生感应电流,这种电流在金属块内部形成闭合回路,就像漩涡一样,我们把这种感应电流称为涡电流,简称涡流。由于整块金属的电阻很小,所以涡电流常常很大.涡电流会引起铁心发热,这不仅损耗了大量的电能,而且还可能烧坏设备.二、涡流的两种效应及应用(1)涡流的热效应:利用涡流在回路中产生的热量冶炼金属的高频炉;家庭中使用的电磁灶.(2)涡流的磁效应:利用涡流所产生的磁场进行电磁阻尼和电磁驱动.三、涡流的本质在理解涡流时,要注意涡流的本质是由于电磁感应而产生的,它的产生仍然符合感应电流产生的条件(有磁通量的改变,具体形式是有磁场的变化或导体切割磁感线),特殊之处在于感应电流不是在线状回路中产生的,而是在块状金属中产生的.四、对涡流的理解要注意到涡流产生的特点,从而理解涡流的两种效应的应用.涡流是在金属块内部产生的,因而加热电路无需和被加热材料直接接触,起到感应加热的作用.另外金属的电阻率一般较低,故而涡电流的强度一般很大,因而热效应和磁效应很明显,所以在应用时要特别重视.【命题方向】如图所示,在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一装有水的小铁锅和一玻璃杯。给线圈通入电流,一段时间后,一个容器中水温升高,则通入的电流与水温升高的是()A、恒定直流、玻璃杯B、变化的电流、小铁锅C、变化的电流、玻璃杯D、恒定直流、小铁锅分析:根据变化的电流,产生磁通量的变化,金属器皿处于其中,则出现感应电动势,形成感应电流,从而产生内能。解答:由于容器中水温升高,则是电能转化成内能所致。因此只有变化的电流才能导致磁通量变化,且只有小铁锅处于变化的磁通量时,才能产生感应电动势,从而产生感应电流。导致电流发热。故只有B正确,ACD错误;故选:B。点评:考查产生感应电流的条件与磁通量的变化有关,同时要知道金属锅与玻璃锅的不同之处。【解题思路点拨】1.涡流的特点当电流在金属块内自成闭合回路(产生涡流)时,由于整块金属的电阻很小,涡流往往很强,根据公式P=I2R知,热功率的大小与电流的平方成正比,故金属块的发热功率很大。2.涡流中的能量转化涡流现象中,其他形式的能转化成电能,并最终在金属块中转化为内能。若金属块放在变化的磁场中,则磁场能转化为电能,最终转化为内能;若金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动,则由于克服安培力做功,金属块的机械能转化为电能,最终转化为内能。3.注意(1)涡流是整块导体发生的电磁感应现象,同样遵循法拉第电磁感应定律。(2)磁场变化越快(ΔBΔt越大)导体的横截面积S越大,导体材料的电阻率越小,形成13.电磁振荡及过程分析【知识点的认识】1.振荡电流与振荡电路大小和方向都做周期性迅速变化的电流,叫作振荡电流,产生振荡电流的电路叫作振荡电路。由电感线圈L和电容C组成的电路,就是最简单的振荡电路,称为LC振荡电路。2.电路图如下:3.电磁振荡过程在开关掷向线圈一侧的瞬间,也就是电容器刚要放电的瞬间(图a),电路里没有电流,电容器两极板上的电荷最多。电容器开始放电后,由于线圈的自感作用,放电电流不能立刻达到最大值,而是由0逐渐增大,同时电容器极板上的电荷逐渐减少。到放电完毕时(图b),放电电流达到最大值,电容器极板上没有电荷。电容器放电完毕时,由于线圈的自感作用,电流并不会立即减小为0,而要保持原来的方向继续流动,并逐渐减小。由于电流继续流动,电容器充电,电容器两极板带上与原来相反的电荷,并且电荷逐渐增多。充电完毕的瞬间,电流减小为0,电容器极板上的电荷最多(图c)。此后电容器再放电(图d)、再充电(图e)。这样不断地充电和放电,电路中就出现了大小、方向都在变化的电流,即出现了振荡电流。在整个过程中,电路中的电流i电容器极板上的电荷量q、电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B,都在周期性地变化着。这种现象就是电磁振荡。4.电磁振动中的能量变化从能量的观点来看,电容器刚要放电时,电容器里的电场最强,电路里的能量全部储存在电容器的电场中;电容器开始放电后,电容器里的电场逐渐减弱,线圈的磁场逐渐增强,电场能逐渐转化为磁场能;在放电完毕的瞬间,电场能全部转化为磁场能;之后,线圈的磁场逐渐减弱,电容器里的电场逐渐增强,磁场能逐渐转化为电场能;到反方向充电完毕的瞬间,磁场能全部转化为电场能。所以,在电磁振荡的过程中,电场能和磁场能会发生周期性的转化。如果没有能量损失,振荡可以永远持续下去,振荡电流的振幅保持不变。但是,任何电路都有电阻,电路中总会有一部分能量会转化为内能。另外,还会有一部分能量以电磁波的形式辐射出去。这样,振荡电路中的能量就会逐渐减少,振荡电流的振幅也就逐渐减小,直到最后停止振荡。如果能够适时地把能量补充到振荡电路中,以补偿能量损耗,就可以得到振幅不变的等幅振荡(下图)。实际电路中由电源通过电子器件为LC电路补充能量。【命题方向】LC振荡电路中,某时刻磁场方向如图所示,则下列说法错误的是()A、若磁场正在减弱,则电容器上极板带正电B、若电容器正在放电。则电容器上极板带负电C、若电容器上极板带正电,则线圈中电流正在增大D、若电容器正在放电,则自感电动势正在阻碍电流增大分析:图为LC振荡电路,当电容器充电后与线圈相连,电容器要放电,线圈对电流有阻碍作用,使得Q渐渐减少,而B慢慢增加,所以电场能转化为磁场能。解答:A、若磁场正在减弱,由楞次定律可得线圈上端为正极,则电容器上极带正电。故A正确,但不选;B、若电容器正在放电。由安培定则可得电容器上极带负电。故B正确,但不选;C、若电容器上极板带正电,则线圈中电流应该减小,才能有如图所示的磁感线,故C错误;D、若电容器正在放电,则线圈自感作用,阻碍电流的增大,故D正确,但不选;故选:C。点评:穿过线圈磁通量变化,从中产生感应电动势,相当于电源接着电容器。振荡电路产生的振荡电流频率平方与线圈L及电容器C成反比。【解题思路点拨】电磁振荡过程中,电荷量q、电场强度E、电流i、磁感应强度B及能量的对应关系为过程/项目电荷量q电场强度E电势差U电场能电流i磁感应强度B磁场能0~T4减小减小减小减小增大增大增加t=T0000最大最大最大T4~T增加增大增大增加减小减小减少t=T最大最大最大最大000T2~3减少减小减小减少增大增大增加t=30000最大最大最大3T4~增加增大增大增加减小减小减少14.麦克斯韦电磁场理论【知识点的认识】1.麦克思维电磁场理论(1)变化的磁场产生电场。(2)变化的电场产生磁场。2.电磁场变化的电场和磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一的电磁场。3.电磁波如果在空间某区域有周期性变化的电场,就会在周围引起变化的磁场,变化的电场和磁场又会在较远的空间引起新的变化的电场和磁场。这样变化的电场和磁场由近及远地向周围传播,形成了电磁波。【命题方向】下列说法正确的是()A、稳定的电场产生稳定的磁场B、均匀变化的电场产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场产生均匀变化的电场C、变化的电场产生的磁场一定是变化的D、不均匀变化的电场周围空间产生的磁场也是不均匀变化的分析:麦克斯韦提出变化的电场会产生磁场,变化的磁场会产生电场.电磁场由近及远的扰动的传播形成电磁波.解答:A、稳定的电场不会产生磁场,故A错误;B、均匀变化的电场产生恒定的磁场,均匀变化的磁场产生恒定的电场,故B错误;C、变化的电场产生的磁场不一定是变化的,当均匀变化时,则产生恒定的。当非均匀变化时,则产生非均匀变化的。故C错误;D、变化的电场产生的磁场不一定是变化的,当均匀变化时,则产生恒定的。当非均匀变化时,则产生非均匀变化的。故D正确;故选:D。点评:变化的形式有两种:均匀变化与非均匀变化.当均匀变化时,则产生恒定.若非均匀变化,则也会产生非均匀变化.例如电磁场产生的电磁波由近向远传播.【知识点的认识】1.麦克斯韦认为线圈只不过是用来显示电场的存在的,线圈不存在时,变化的磁场同样在周围空间产生电场,即这是一种普遍存在的现象,跟闭合电路是否存在无关。2.麦克斯韦电磁场理论的要点(1)恒定的磁场不会产生电场,同样,恒定的电场也不会产生磁场。(2)均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场,同样,均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场。(3)周期性变化的磁场在周围空间产生同周期变化的电场,同样,周期性变化的电场在周围空间产生同周期变化的磁场。15.电磁波的产生【知识点的认识】1.麦克斯韦从理论上预见,电磁波在真空中的传播速度等于光速,由此麦克斯韦语言了光是一种电磁波。2.电磁波的产生:如果在空间某区域有周期性变化的电场,就会在周围引起变化的磁场,变化的电场和磁场又会在较远的空间引起新的变化的电场和磁场。这样变化的电场和磁场由近及远地向周围传播,形成了电磁波。【命题方向】关于电磁波,下列说法正确的是()A、电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B、周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波C、电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D、电磁波可以由电磁振荡产生,若波源的电磁振荡停止,空间的电磁波随即消失分析:电磁波在真空中的传播速度都相同。变化的电场和磁场互相激发,形成由近及远传播的电磁波。电磁波是横波,传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直。当波源的电磁振荡停止时,只是不能产生新的电磁波,但已发出的电磁波不会立即消失。解答:A、电磁波在真空中的传播速度均相同,与电磁波的频率无关,故A正确;B、根据麦克斯韦的电磁场理论可知,变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,相互激发,形成电磁波,故B正确;C、电磁波是横波,每一处的电场强度和磁场强度总是相互垂直的,且与波的传播方向垂直,故C正确;D、当电磁振荡停止了,只是不能产生新的电磁波,但已发出的电磁波不会消失,还要继续传播,故D错误。故选:ABC。点评:此题考查了电磁波的发射、传播和接收,解决本题的关键知道电磁波的特点,以及知道电磁波产生的条件。【解题思路点拨】1.变化的电场和磁场由进及远地向周围传播,形成了电磁波。2.电磁振荡产生电磁波时,即使电磁振荡停止了,已经发出的电磁波是不会消失的。会继续传播下去。16.电磁波的发现【知识点的认识】1.赫兹的实验(1)赫兹的实验装置(2)试验现象当感应圈的两个金属球间有火花跳过时,导线环上的两个小球间也跳过火花.(3)现象分析:当感应圈使得与它相连的两个金属球间产生电火花时,周围空间出现了迅速变化的电磁场.这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间传播.当电磁波到达导线环时,它在导线环中激发出感应电动势,使得导线环的空隙中也产生了火花.(4)实验结论:赫兹证实了电磁波的存在.2.在以后的一系列实验中,赫兹观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象。他还测得电磁波在真空中的速度等于光速c,证明了电磁波与光的统一性。这样,赫兹证实了麦克斯韦的电磁场理论。人们从赫兹的实验结果中认识到物质存在两种形式,一种是由原子和分子构成的实物,另一种则是以电磁场为代表的场。【命题方向】下列有关电磁波的说法正确的是()A、伽利略预言了电磁波的存在B、牛顿首先证实了电磁波的存在C、手机利用电磁波传送信号D、电磁波在任何介质中的传播速度均相同分析:电磁波是麦克斯韦预言,而赫兹证实了电磁波,电磁波是由变化电磁场产生的,电磁波有:无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线.它们的波长越来越短,频率越来越高.解答:A、麦克斯韦预言了电磁波的存在,故A错误B、赫兹证实了电磁波,故B错误C、C、电磁波可能加载电信号来传播。因此手机利用电磁波来传送信号,故C正确;D、电磁波虽然传播不需要介质,但只有真空中,或空气传播速度才相同。故D错误;故选:C。点评:物理学史也是高考考查的内容之一,对于物理学上,著名的物理学家、经典实验、重要学说要记牢.【解题思路点拨】麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹通过实验证实了这一点。17.电磁波的特点和性质(自身属性)【知识点的认识】电磁波的性质:1.在电磁波中,电场强度E和磁感应强度B这两个物理量随时间和空间做周期性变化,电磁波在真空中传播时,它的电场强度E与磁感应强度B互相垂直,而且二者均与波的传播方向垂直。2.电磁波不需要任何介质,在真空中也能传播。3.电磁波在真空中的传播速度等于光速c,由此,麦克斯韦预言了光是电磁波。4.电磁波具有波的共性,满足v=λf的关系。能发生反射、折射、干涉、衍射、偏振、多普勒效应等现象。5.电磁场的转换就是电场能量和磁场能量的转换,因而电磁波的发射过程就是辐射能量的过程,传播过程就是能量传播的过程。能量是电磁场的物质性最有说服力的证据之一。【命题方向】麦克斯韦从理论上预见了电磁波的存在后,德国物理学家赫兹通过实验证实了他的预言.下列关于电磁波的叙述中,正确的是()A、电磁波就是电场和磁场B、电磁波的传播也是电磁能的传播C、电磁波的传播需要介质D、电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108m/s分析:电磁波是由变化电磁场产生的,变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,逐渐向外传播,形成电磁波.电磁波在真空中传播的速度等于光速,与频率无关.电磁波本身就是一种物质.解答:A、电磁波是变化电磁场产生的,变化的磁场产生变化的电场,变化的电场又产生变化的磁场,逐渐向外传播,形成电磁波,故A错误;B、电磁波的传播,也是电磁能的传播,故B正确;C、电磁波能在真空中传播,而机械波依赖于媒质传播,故C错误;D、电磁波在真空中的传播速度等于真空中的光速,故D错误。故选:B。点评:知道电磁波的产生、传播特点等是解决该题的关键,同时注意这里的变化必须是非均匀变化.【解题思路点拨】1.电磁波在空间的传播不需要介质,电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度c.2.电磁波的电场强度E与磁感应强度B相互垂直.3.电磁波是一种横波。18.电磁波的发射和接收【知识点的认识】电磁波的发射、传播和接收1.发射电磁波的条件(1)要有足够高的振荡频率;(2)电路必须开放,使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间.2.调制:有调幅和调频两种方式.3.无线电波的接收(1)当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时,激

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