2020版高中物理（新教材）人教必修第3冊：第13章 章末復(fù)習(xí)課

[體系構(gòu)建][核心速填]1．磁場(1)發(fā)現(xiàn)：奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)。(2)性質(zhì)：對放入磁場的磁體或電流有力的作用。(3)磁感線：為形象描述磁場引入的假想線，可以描述磁場的強(qiáng)弱和方向。(4)可以用安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁場方向。(5)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式：B＝eq\f(F,Il)。(6)磁通量：Φ＝B·S。2．電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用(1)法拉第探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象。(2)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：閉合電路的磁通量發(fā)生變化。3．電磁波及其應(yīng)用(1)麥克斯韋的電磁場理論：變化的電場產(chǎn)生磁場，變化的磁場產(chǎn)生電場。(2)麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲用實驗證實了電磁波的存在。(3)電磁波在真空中的傳播速度c＝3.0×108m/s。4．能量量子化(1)熱輻射：一切物體都在輻射電磁波。(2)熱輻射規(guī)律：溫度越高，熱輻射中波長較短的成分越強(qiáng)。(3)普朗克能量子假設(shè)：ε＝hν。(4)能級：原子處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在最低能級最穩(wěn)定，由高能級向低能級躍遷時放出光子。電場線與磁感線的比較1．相似之處(1)電場線和磁感線都是為了形象地描述場而引入的假想的曲線，實際上并不存在。(2)電場線和磁感線都是用來描述場的強(qiáng)弱和方向的，電場線和磁感線切線方向分別表示了電場和磁場的方向。(3)電場線和磁感線都不能相交。因為如果相交，在相交點(diǎn)就會出現(xiàn)兩個切線方向，與電場和磁場中某一確定點(diǎn)的場的方向是唯一的相矛盾。2．電場線和磁感線的顯著區(qū)別：電場線起始于正電荷或無窮遠(yuǎn)，終止于無窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷，是非閉合的曲線，而磁感線是閉合的曲線?！纠?】(多選)關(guān)于電場線和磁感線的概念，以下說法正確的是()A．電場線和磁感線都是不封閉的曲線B．沿著磁感線的方向，磁場越來越弱C．任意兩條電場線或磁感線都不能相交D．電場線和磁感線的疏密都表示場的強(qiáng)弱CD[電場線和磁感線都是為了形象描述場而引入的模型，由于曲線的切線方向表示場的方向，所以不可能相交，其疏密都反映場的強(qiáng)弱，所以B錯誤，C、D正確；電場線不閉合，而磁感線是閉合的，在條形磁鐵外部，磁感線由N極到S極；在條形磁鐵內(nèi)部由S極到N極，故A錯誤．]1．磁場中某區(qū)域的磁感線，如圖所示，則()A．a(chǎn)、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，Ba＞BbB．a(chǎn)、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，Ba<BbC．同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力大D．同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力小B[根據(jù)磁感線的疏密程度可以判斷出a、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，Ba＜Bb，即B正確；同一通電導(dǎo)線放在a、b處時的位置(即放入時與磁感線的方向)不確定，則其受安培力的大小就不一定。]安培定則的應(yīng)用——電流磁場的判斷應(yīng)用安培定則時要分清是直線電流還是環(huán)形電流。(1)判斷直線電流周圍的磁場：伸直的大拇指方向——電流方向四指彎曲方向——周圍磁感線環(huán)繞方向。(2)判斷環(huán)形電流周圍的磁場：四指彎曲方向——電流方向伸直的大拇指方向——環(huán)形電流中心磁場方向。(3)判斷載流螺線管的磁場：四指彎曲方向——電流方向伸直的大拇指方向——載流螺線管中心磁場方向?！纠?】如圖為電流產(chǎn)生磁場的分布圖，正確的分布圖是()A．①③B．②③C．①④D．②④C[電流產(chǎn)生磁場的磁感線方向可以用安培定則來判定。對直線電流：手握導(dǎo)線，大拇指指向電流方向，四指指向磁感線的環(huán)繞方向，據(jù)此判定知①對，②錯；對環(huán)形電流：四指指電流方向，大拇指指向中心軸線的磁感線方向，所以③錯，④對。判斷時注意立體圖形的俯視方向，所以選項C正確。]2．如圖所示，帶負(fù)電的金屬環(huán)繞軸OO′以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，在環(huán)左側(cè)軸線上原小磁針最后平衡的位置是()A．N極豎直向上 B．N極豎直向下C．N極沿軸線向左 D．N極沿軸線向右D[金屬環(huán)勻速旋轉(zhuǎn)時，形成的電流方向與旋轉(zhuǎn)方向相反，由安培定則可以判斷軸線上磁場的方向向右，則小磁針N極靜止時的指向向右。]對磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解1．通過實驗歸納得出，電流方向跟磁場垂直時，電流受到的安培力最大為F＝BIl，平行放置時安培力為零。一般情況下，電流受到的安培力介于零和最大值之間，所以F＝BIl只適用于電流與磁場方向垂直的情況。2．磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場本身決定，跟在該位置放入的導(dǎo)體長度l、電流I的大小及受到磁場的作用力均無關(guān)，與放不放通電導(dǎo)體也無關(guān)。3．不能根據(jù)公式B＝eq\f(F,Il)說B與F成正比，與Il成反比。4．由公式B＝eq\f(F,Il)計算B時，通電直導(dǎo)線必須垂直于磁場放入，如果小段通電導(dǎo)線平行放入磁場，其所受安培力F為零，但不能說該處磁感應(yīng)強(qiáng)度B為零?！纠?】關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說法正確的是()A．勻強(qiáng)磁場中的磁感應(yīng)強(qiáng)度可以這樣測定：測出一段通電導(dǎo)線放在磁場中受到的安培力F，及該導(dǎo)線的長度l、通過的電流I，則B＝eq\f(F,Il)B．通電導(dǎo)線在某處不受安培力的作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C．B＝eq\f(F,Il)只是定義式，磁感應(yīng)強(qiáng)度是磁場本身的屬性，與放不放通電導(dǎo)線無關(guān)D．通電導(dǎo)線所受安培力的方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向思路點(diǎn)撥：①公式B＝eq\f(F,Il)是磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式，而不是決定式。②磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)小磁針N極受力方向。C[根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義，通電導(dǎo)線應(yīng)為“在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線”，只有在這個方向上導(dǎo)線所受的安培力才最大，故A錯誤；當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場方向平行時，不受安培力作用，故B錯誤；在磁場源穩(wěn)定的情況下，磁場內(nèi)每一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是唯一確定的，與放入該處的檢驗電流無關(guān)，C正確；由左手定則可確定，安培力的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直，故D錯誤。]3．關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說法正確的是()A．由B＝eq\f(F,Il)可知，B與F成正比，與Il成反比B．通電導(dǎo)線放在磁場中的某點(diǎn)，該點(diǎn)就有磁感應(yīng)強(qiáng)度，如果將通電導(dǎo)線拿走，該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度就為零C．通電導(dǎo)線受安培力不為零的地方一定存在磁場，通電導(dǎo)線不受安培力的地方一定不存在磁場(即B＝0)D．磁場中某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場本身決定，其大小和方向是唯一確定的，與通電導(dǎo)線無關(guān)D[磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝eq\f(F,Il)是定義式，用來量度某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，但磁感應(yīng)強(qiáng)度是由磁場本身的性質(zhì)決定的，與放入的通電導(dǎo)線無關(guān)；當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場方向平行時受磁場力為零，但不能說明B＝0，故選項A、B、C均錯，只有選項D正確。]麥克斯韋的電磁場理論1．麥克斯韋總結(jié)了人們對電磁規(guī)律的研究成果，大膽預(yù)言了電磁場的存在，完整建立了電磁場理論。其理論的根本：變化的磁場(電場)產(chǎn)生電場(磁場)；均勻變化的磁場(電場)產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(磁場)；周期性變化的磁場(電場)產(chǎn)生周期性變化的電場(磁場)。赫茲的實驗驗證了麥克斯韋的電磁場理論。2．周期性變化的電場和磁場從產(chǎn)生的區(qū)域由近及遠(yuǎn)地向周圍空間傳播開去，就形成了電磁波?！纠?】(多選)應(yīng)用麥克斯韋的電磁場理論判斷如圖所示的表示電場產(chǎn)生磁場(或磁場產(chǎn)生電場)的關(guān)系圖像中(每個選項的上圖是表示變化的場，下圖是表示變化的場產(chǎn)生的另外的場)，正確的是()ABCDBCD[A圖中的上圖磁場是恒定的，由麥克斯韋的電磁場理論可知周圍空間不會產(chǎn)生電場，A是錯誤的；B圖中的上圖是均勻變化的電場，應(yīng)該產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，下圖中的磁場是穩(wěn)定的，所以B正確；C圖中的上圖是振蕩的磁場，它能產(chǎn)生同頻率的振蕩電場，C圖是正確的；D圖中的上圖是振蕩的電場，在其周圍空間產(chǎn)生振蕩的磁場，故D正確。][一語通關(guān)](1)變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生電場，變化的電場在周圍空間產(chǎn)生磁場。(2)周期性變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生同頻率變化的電場，周期性變化的電場在周圍空間產(chǎn)生同頻率變化的磁場。4．下列有關(guān)電磁場理論的說法正確的是()A．任何磁場都能在空間產(chǎn)生電場B．變化的磁場一定能產(chǎn)生變化的電場C．非