第十一章电磁感应(合格考复习)

1第十一章电磁感应电磁波一、复习要求内容要求电磁感应现象知道电磁感应现象的发现过程，能解释日常生活中的电磁感应问题感应电流产生的条件理解感应电流产生的条件，会用实验探究电磁感应现象右手定则知道闭合回路中部分导体切割磁感线时有感应电流产生，会用右手定则判别闭合回路中部分导体做切割磁感线运动时感应电流的方向，了解电磁感应在现代技术中的应用电磁场知道麦克斯韦电磁场理论的基本思想，知道变化的电场将产生磁场，变化的磁场将产生电场电磁波及其应用知道电磁波是变化的电场和磁场在空间的传播，知道红外线、紫外线、X射线的产生和作用法拉第和麦克斯韦的科学贡献了解法拉第发现的电磁感应现象和麦克斯韦建立的电磁场理论在物理学发展史上的意义法拉第电磁感应定律及其应用超出基础课程要求用DIS研究回路中感应电动势的大小与磁通量变化快慢的关系二、复习指导1、疑难解析⑴磁通量变化当穿过闭合线圈的磁通量发生变化时，闭合电路中就有感应电流产生。由于磁通量Φ与磁感应强度B、线圈平面的面积S有关，当线圈平面跟磁场方向垂直时，对匀强磁场来说Φ＝BS，因而在B、S中只要有一个量发生变化，磁通量Φ就会发生变化。例如，磁感应强度B尽管没有变化，线圈面积S的改变也会使磁通量发生变化，从而产生感应电流。⑵左手定则判断导休切割磁感线产生的感应电流方向与右手定则的比较研究导休通电后在磁场中所受到的磁场力问题用左手定则来判断，即“因电而力”用左手定则来判断；研究导体在磁场中做切割磁感线运动所产生的感观应电流问题用右手定则来判断，即“因动而电”用右手定则来判断。左、右手定则都可表示导体中电流方向、运动方向和磁场方向之间的关系，那么，究竟如何选择用左手定则还是用右手定则呢？这需要根据题意情景：通电导体在磁场中会受到磁场对它的作用，磁场力方向用左手定则判定；原来不通电的导体，在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，其方向就用右手定则来判定。⑶麦克斯韦的电磁场理论变化着的磁场产生电场，变化着的电场产生磁场。如果电场（或磁场）的变化是均匀的（即电场强度或磁感应强度的变化率是恒定的），则所产生的磁场（或电场）是稳定的（即不随时间而变化）。如果电场（或磁场）的变化是不均匀的，它所产生的磁场（或电场）就是变化的。变化的电场和变化的磁场总是相互依存、紧密联系组成一个统一体叫做电磁场。⑷电磁波波长、波速和频率的关系各种电磁波在真空中的传播速度相同，c=3.0×108m/s，在介质中电磁波的速度V比在真空中要小。如果电磁波的波长为λ，频率为f，则有v=λ/T＝λf。电磁波从一种介质进2入到另一种介质，它的频率不变。⑸电磁波的特性和应用电磁波按频率逐渐增大（波长逐渐减小）的顺序排列构成电磁波谱。从无线电波到γ射线，都是本质相同的电磁波，其具体特性和应用见下表。电磁波种类无线电波红外线可见光紫外线X射线γ射线特性波动性强热效应强引起视觉杀菌穿透作用强化学作用、荧光效应、杀伤作用、穿透作用最强应用通信、广播、导航加热、烘干、遥测、遥感、医辽、导向照明、照相、加热日光灯、消毒、治疗皮肤病等透视、探伤作为“手术刀”切除肿瘤方法指导⑴从能量转换角度判断感应电流所受磁场力方向直导线做切割磁感线运动时，感应电流方向用右手定则判定。如果是圆弧形导线，或者是不规则开关的导线做切割磁感线运动时，用右手定则不易判定电流方向，我们可以从能量角度去考虑：机械能转变成闭合电路中的电能，运动导体必定克服阻力（磁场力）做功，因此磁场力跟运动方向一定相反。这也蕴含了能量守恒的思想方法。⑵电磁波和机械波的区别电磁淑静与机械波本质上不同，前者是电磁现象，后者是力学现象。机械波要靠介质来传播，电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。但二者具有波动的共性，都有反射、折射、衍射和干涉等现象。我们可以通过比较方法来学习这两种波。解题示例例1、如图所示，稳定匀强磁场中一金属圆环垂直于磁场放置，一个小电键S可控制其开合，判断以下各情况中环中有感应电流的是（）A．S闭合瞬间B．S闭合后，磁场变强C．S闭合，然后断开瞬间D．S闭合后，环在磁场内平移例2、如图所示，两金属棒ab和cd连成一回路，分别放在两个方向相反的匀强磁场中，如图所示。现要使cd受到磁场力向右运动，那么cd中电流方向___________，ab应向_______运动。例3、以下有关在真空中传播的电磁波的说法中，正确的是（）A．频率越大，传播的速度越大B．频率不同，传播的速度相同C．频率越大，其波长越大D．频率越大，传播的速度越小××××××××××××S××××××××××××××××××··················3一、选择题1．下列关于感应电流的说法中，正确的是（）A．只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流B．只要闭合电路的导体做切割磁感线运动，导体中就一定有感应电流C．闭合电路的一部分导体若不做切割磁感线运动，闭合电路中就一定没有感应电流D．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就一定有感应电流2．关于红外线的作用来来源，下列说法中不正确的是（）A．一切物体都在不停地辐射红外线B、红外线有很强的荧光效应C．红外线最显著的作用是热作用D、红外线容易穿过云雾烟尘3．以下论述中正确的是（）A、在磁场周围一定会有电场B、在变化的磁场周围一定能产生电场C、稳定的电场一定产生稳定的磁场D、均匀变化的电场或磁场可以产生电磁波4．关于电磁波谱，下列说法中不正确的是（）A．微波炉利用了微波的热效应B．家用电器的遥控器采用红外线遥控的原理，它有一个有效使用的角度范围C．电磁波从空气中进入水中，频率不发生变化D．我们看到的电视直播节目，声音和画面基本同步，表明声波和光波传播速度十分接近5．目前，很多汽车的驾驶室里都有一个叫做GPS（全球卫星定位系统）接收器的装置。GPS接收器通过接收卫星发射的导航信号，实现对车辆的精确定位并导航。卫星向GPS接收器发送的是（）A．无线电波B、红外线C、紫外线D、X射线6．如图所示，一金属正方形闭合线圈在一个很大的匀强磁场中，下列变化中能产生感应电流的是（）A．线框向右匀速运动B．线框绕经过a点且垂直线圈平面的轴转动C．线框向左加速运动D．将线框由正方形拉成圆形7．相互绝缘的长直导线与矩形线圈abcd在同一平面内，长直导线电流方向如图所示，向右匀速平移线圈，在线圈右边刚好与直导线重合到左边刚好与直导线重合的过程中，以下说法正确的是（）A．线圈磁通量一直变大B．线圈磁通量先变小后变大C．线圈磁通量一直变小D．线圈中始终没有感应电流8．下列关于电磁场和电磁波的说法中正确的是（）A．电场周围总有磁场，磁场周围总有电场B．电磁波是机械波，传播需要介质C．电磁波的传播速度是3×108m/sD．电磁波不是机械波，可以在介质中传播9．下列关于电场和磁场的叙述中正确的是（）A．导线周围一定有磁场B．变化的电场周围一定有磁场B．蹄形磁铁两极间一定有电场D．变化的电场一定产生变化的磁场10．电视机、空调机等许多家用电器都配有遥控器，用它产生的光能方便地控制用电器的使用。验钞机发出的光能使钞票上的荧光物质发光。关于它们发出的光线，下列说法中正确的是（）A．遥控器、验钞机发出的光都是红外线B．遥控器、验钞机发出的光都是紫外线C．验钞机发出的光都是红外线，遥控器发出的光都是紫外线D．验钞机发出的光都是紫外线，遥控器发出的光都是红外线abcdIadbc411．电磁场理论的建立，促进了现代社会的发展。下列应用中，用时使用了电磁波接收和发射技术的是（）A．微波炉B、收音机C、电视机D、手机12．恒定的足够大的匀强磁场中有一圆形闭合导体线圈，线圈平面垂直于磁场方向。下列措施中能使线圈中产生感应电流的是（）A．线圈在自身所在的平面内做匀速运动B．线圈在自身所在的平面内做加速运动C．线圈绕任一条直径做匀速转动D．线圈绕垂直线圈的轴匀速转动13．麦克斯韦预言了电磁波的存在，通过实验验证电磁波存在的科学家是（）A．贝尔B、赫兹C、西门子D、爱迪生14．如图所示，竖直放置的直导线通以向上的恒定电流，旁边有一水平放置的导体环，环的圆心与导线在同一平面，O1轴过圆心且竖直，O2轴过圆心且水平，下列情况中能使线圈产生感应电流的是（）A．线圈向左平移B．线圈向上平移C．线圈绕O1轴转动D．线圈绕O2轴转动二、填空题15．产生感应电流的条件可以概括为：只要穿过________电路的__________发生______，就会产生感应电流。16．________射线对不同密度的物质有不同的穿透力，在医学上常用作医疗检查。在飞机场安全检查中，也常用它对行李进行透视检查，________射线是一种能量很大的光子流，在医疗上常用它作为“手术刀”来切除肿瘤。17．手机是一部可移动的________收发设备。列举不宜使用手机的两个场合；_________；___________。微波炉是利用微波的_______效应进行工作的装置。18．如图所示，一个边长为a的正方形金属框，置于磁感应强度为B的匀强磁场中。在沿对角线方向用力将它拉扁成一条直线的过程中，导体里______（选填“有”或“无”）感应电流，拉扁以后导体中_____（选填“有”或“无”）感应电流。19．把电磁波按频率从低到高排列，依次为________、红外线、__________、紫外线、_______、γ射线。20．把一个铜环放在匀强磁场中，如图(a)所示，使环平面与磁场方向垂直。如果环沿磁场方向移动，因为铜环中________，所以___________（选填“会”或“不会”）产生感应电流。如果磁场是不均匀的，如图（b）所示，铜环中（选填“会”或“不会”）产生感应电流。21．如图所示，一闭合金属环在条形磁铁的正上方水平自由下落，圆环经过图中A、B、C三个位置，其中经过_________位置时产生感应电流，经过___________位置时不产生感应电流。22．如图，匀强磁场区域宽为10cm，一正方形金属线框abcd的边长为30cm，线框平面与磁场垂直，bc边与磁场区域边界平行。线框以垂直于磁场边界的速度匀速通过磁场区域，速度大小为0.1m/s，则线框进入磁场时产生的感应电流的方向是_______方向（选填“顺时针”或“逆时针”）；从进入磁场区域到完全离开的整个运动过程中，线框中有感应电流的时间为_______s。IO2O1××××××××××××××××××××××××××××××××第9题(a)(b)LdabvdcACBNS