电场均匀变化产生稳定磁场

1.麦克斯韦的电磁场理论(1)变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场.(2)随时间均匀变化的磁场产生稳定电场.随时间不均匀变化的磁场产生变化的电场.随时间均匀变化的电场产生稳定磁场，随时间不均匀变化的电场产生变化的磁场.(3)变化的电场和变化的磁场总是相互关系着，形成一个不可分割的统一体，这就是电磁场.2.电磁波(1)周期性变化的电场和磁场总是互相转化，互相激励，交替产生，由发生区域向周围空间传播，形成电磁波. (2)电磁波是横波(3)电磁波可以在真空中传播，电磁波从一种介质进入另一介质，频率不变、波速和波长均发生变化，电磁波传播速度v等于波长λ和频率f的乘积，即v=λf，任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于真空中的光速c=3.00×10 8 m/s.下面为大家介绍的是2012年高考物理知识点总结电磁感应，希望对大家会有所帮助。

1. 电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流.(1)产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化，即ΔΦ≠0.(2)产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线路中就有感应电动势.产生感应电动势的那部分导体相当于电源.(2)电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则有感应电流，回路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流.2.磁通量(1)定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量，定义式:Φ=BS.如果面积S与B不垂直，应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S′，即Φ=BS′，国际单位:Wb求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数.任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时，穿过该面的磁通量为正.反之，磁通量为负.所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和.3. 楞次定律(1)楞次定律:感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便.(2)对楞次定律的理解①谁阻碍谁———感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量.②阻碍什么———阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身.③如何阻碍———原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即“增反减同”.④阻碍的结果———阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少.(3)楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍产生它的那个原因，表现形式有三种:①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍原电流的变化(自感).4.法拉第电磁感应定律电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比.表达式E=nΔΦ/Δt当导体做切割磁感线运动时，其感应电动势的计算公式为E=BLvsinθ.当B、L、v三者两两垂直时，感应电动势E=BLv.(1)两个公式的选用方法E=nΔΦ/Δt 计算的是在Δt时间内的平均电动势，只有当磁通量的变化率是恒定不变时，它算出的才是瞬时电动势.E=BLvsinθ中的v若为瞬时速度，则算出的就是瞬时电动势:若v为平均速度，算出的就是平均电动势.(2)公式的变形①当线圈垂直磁场方向放置，线圈的面积S保持不变，只是磁场的磁感强度均匀变化时，感应电动势:E=nSΔB/Δt .②如果磁感强度不变，而线圈面积均匀变化时，感应电动势E=Nbδs/Δt .5.自感现象(1)自感现象:由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象.(2)自感电动势:在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势.自感电动势的大小取决于线圈自感系数和本身电流变化的快慢，自感电动势方向总是阻碍电流的变化.6.日光灯工作原理(1)起动器的作用:利用动触片和静触片的接通与断开起一个自动开关的作用，起动的关键就在于断开的瞬间.(2)镇流器的作用:日光灯点燃时，利用自感现象产生瞬时高压;日光灯正常发光时，利用自感现象，对灯管起到降压限流作用.7.电磁感应中的电路问题在电磁感应中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相当于电源，将它们接上电容器，便可使电容器充电;将它们接上电阻等用电器，便可对用电器供电，在回路中形成电流.因此，电磁感应问题往往与电路问题联系在一起.解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是:(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向. (2)画等效电路.(3)运用全电路欧姆定律，串并联电路性质，电功率等公式联立求解.8.电磁感应现象中的力学问题(1)通过导体的感应电流在磁场中将受到安培力作用，电磁感应问题往往和力学问题联系在一起，基本方法是:①用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向.②求回路中电流强度.③分析研究导体受力情况(包含安培力，用左手定则确定其方向).④列动力学方程或平衡方程求解.(2)电磁感应力学问题中，要抓好受力情况，运动情况的动态分析，导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→周而复始地循环，循环结束时，加速度等于零，导体达稳定运动状态，抓住a=0时，速度v达最大值的特点.9.电磁感应中能量转化问题导体切割磁感线或闭合回路中磁通量发生变化，在回路中产生感应电流，机械能或其他形式能量便转化为电能，具有感应电流的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发热，又可使电能转化为机械能或电阻的内能，因此，电磁感应过程总是伴随着能量转化，用能量转化观点研究电磁感应问题常是导体的稳定运动(匀速直线运动或匀速转动)，对应的受力特点是合外力为零，能量转化过程常常是机械能转化为内能，解决这类问题的基本方法是:(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向.(2)画出等效电路，求出回路中电阻消耗电功率表达式.(3)分析导体机械能的变化，用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程.10.电磁感应中图像问题电磁感应现象中图像问题的分析，要抓住磁通量的变化是否均匀，从而推知感应电动势(电流)大小是否恒定.用楞次定律判断出感应电动势(或电流)的方向，从而确定其正负，以及在坐标中的范围.另外，要正确解决图像问题，必须能根据图像的意义把图像反映的规律对应到实际过程中去，又能根据实际过程的抽象规律对应到图像中去，最终根据实际过程的物理规律进行判断.1.电场力：电荷在电场中受到的力F=qE-----q研究对象的电荷量，E--电荷q所在处的场强与电荷的运动状态无关，运动与不用动，只要在电场中就受到电场力2，库仑力：两个真空中的点电荷之间的作用力F=Kq1q2/r²K：静电力常量，q1q2，两个点电荷的电荷量，r：两点电荷之间的距离3.安培力：通电导线在磁场中受到的作用力，高中阶段值考虑三垂直的特殊情况F=BILB：通电导线所在位置的磁感应强度，I：通电导线中的电流强度。

第四节电磁波及其应用[学习目标] 1.了解麦克斯韦电磁场理论，知道电磁场、电磁波的概念.2.知道电磁场的物质性和电磁波的特点.3.了解无线电波的应用．一、电磁场与电磁波1．麦克斯韦电磁场理论(1)______的电场产生磁场．(2)______的磁场产生电场2．电磁场：变化的______和变化的______构成了一个不可分离的统一的场．3．电磁波变化的电磁场在空间中的传播形成电磁波．二、电磁场的物质性1．微波炉利用电磁波加热食物，说明电磁场具有______．2．彗星尾是太阳光的光压压迫彗星尘埃物质形成的，表明电磁场具有与其他物质__________的属性．3．电磁场具有能量、具有运动________．光压现象说明电磁场具有质量．4．电磁场和电荷系统相互作用时遵守________守恒定律和________守恒定律．5．电磁场具有质量、能量，物质间可以相互作用，遵守动量守恒定律和能量守恒定律，所以电磁场是一种________．三、电视广播、雷达、移动电话1．电视信号(1)电视图像和声音信号是通过电磁波传播的．(2)电视广播使用________传送电视信号．2．雷达(1)雷达是利用电磁波进行____距、______的仪器．雷达主要由______机、______机和显示器组成．(2)雷达工作时使用的是______．3．移动电话无线电话、无线对讲机、移动电话均是通过________实现信号的发射与接收的．判断下列说法的正误．(1)变化的磁场可以产生电场，但变化的电场不能产生磁场．()(2)电磁场是一种物质，具有能量、质量．()(3)电视广播是利用电磁波传递图像信号和声音信号的．()(4)无线电通信是利用声波实现信号的发射和接收的．()一、麦克斯韦电磁场理论1．对麦克斯韦电磁场理论的理解恒定的磁场不产生电场恒定的电场不产生磁场均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场2.电磁场的产生如果在空间某处有周期性的电场，那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场，这个变化的磁场又在它周围空间产生变化的电场——变化的电场和变化的磁场是相互联系着的，形成不可分割的统一体，这就是电磁场．例1(多选)关于电磁场理论的叙述正确的是()A．变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关B．周期性变化的磁场产生同频率变化的电场C．变化的电场和稳定的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场D．电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场针对训练关于电磁场理论，下列说法正确的是()A．在电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围一定产生电场B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场例2(多选)某电场中电场强度随时间变化的图像如选项图所示，能产生磁场的电场是()二、电磁波电磁场的物质性1．电磁波的形成周期性变化的电场和磁场交替产生，形成电磁场，电磁场由近及远传播，形成电磁波．2．电磁波的特点(1)在传播方向上，任意一点的E和B都随时间周期性变化，E和B相互垂直，且与电磁波的传播方向垂直．如图．(2)电磁波可以在真空中传播．在真空中传播速度等于光速c＝3×108 m/s.(3)电磁场储存电磁能，电磁波的发射过程就是辐射能量的过程．(4)只有周期性变化的电场和磁场相互激发才能形成电磁波．(5)电磁波是电磁场在空间中的传播，电磁场是一种客观存在的物质——场物质．3．电磁波的波速对于电磁波，用λ表示电磁波的波长、f表示频率、c表示波速，则有c＝λf.例3(多选)下列关于电磁波的说法中正确的是()A．只要电场和磁场发生变化，就能产生电磁波B．电磁波的传播需要介质C．停止发射电磁波，发射出去的电磁波仍能独立存在D．电磁波具有能量，电磁波的传播是伴随着能量向外传递的例4电磁波在真空中传播的速度c＝3×108 m/s，有一个广播电台的频率f＝90.0 MHz，这个电台发射的电磁波的波长λ为()A．2.70 m B．270 m C．3.00 m D．3.33 m三、电视广播、雷达、移动电话、电磁波谱1．电视广播是通过电磁波传递图像信号和声音信号的，电视广播通常是利用微波传送信号的．2．雷达是利用电磁波中的微波进行测距、定位的仪器．3．移动通话是通过手机中的发射装置将用户的声音或数字信息转变为高频信号发射到空中，通过手机中的接收装置接收对方发射来的信息．4．电磁波谱(1)电磁波谱：电磁波按频率由小到大顺序为无线电波、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)不同频率的电磁波的比较名称特性无线电波红外线可见光紫外线X射线γ射线主要应用通信、广播红外探测器、红外体温计引起视觉灭菌、消毒、防伪医学透视、安检治疗疾病、金属探伤真空中的速度c＝3×108 m/s频率小→大例5雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间是1 μs，两次发射的时间间隔为100 μs，在指示器的荧光屏上呈现出的尖形波如图所示，已知图中ab＝bc，则障碍物与雷达之间的距离是多大？第四节电磁波及其应用探究重点提升素养例1AB[变化的磁场周围产生电场，当电场中有闭合回路时，回路中有电流，若无闭合回路，电场仍然存在，A正确；周期性变化的磁场产生的电场一定也是周期性变化的，且频率相同，B正确；若形成电磁场必须有周期性变化的电场和磁场，C错误；只有变化的电场才能产生磁场，只有变化的磁场才能产生电场，D错误．]针对训练D[根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化的电场能产生磁场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，非均匀变化的电场才产生变化的磁场，A、B、C错误，D正确．]例2ABC[根据麦克斯韦电磁场理论可知变化的电场产生磁场，选项A、B、C正确．]例3 CD [要想产生持续的电磁波，变化的电场(或磁场)产生的磁场(或电场)必须是周期性变化的，A 错误；电磁波是物质波，电磁波的传播不需要介质，B 错误；电磁波可以脱离“波源”而独立存在，C 正确；电磁波具有能量，电磁波传播的过程，也就是能量的传播过程，D 正确．]例4 D [根据c ＝λf 可得，λ＝3×10890.0×106 m ≈3.33 m ．]例5 7.5×103 m解析 题图中a 和c 处的尖形波是雷达向目标发射无线电波时出现的，b 处的尖形波是雷达收到障碍物反射回来的无线电波时出现的，由ab ＝bc 可知，无线电波由发射到返回所用时间为t ＝50 μs.设障碍物与雷达之间的距离为s ，由2s ＝ct ，得s ＝ct 2＝3×108×50×10－62m ＝7.5×103 m.。

高中物理选修3-4知识点总结1．波的特征量及其关系（1）波长：波动过程中，对平衡位置的位移总相等的两相邻质点的距离叫波长；（2）频率：波的频率由波源的振动频率决定，在任何介质中，频率保持不变；（3）机械振动在介质中的传播的距离和所用时间的比值叫波速，波速由介质本身的性质所决定（若光还和光的频率有关），在不同介质中波速是不同的。

（v =λ/T ）2．介质中质点运动的特征：（1）每个质点都在自己平衡位置附近作振动，并不随波迁移；（2）后振动的质点振动情况总是落后于相邻的先振动的质点的振动3．波动图象（1）规定用横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置，纵坐标y表示某一时刻各个质．．．点．偏离平衡位置的位移，连结各质点位移量末端得到的曲线叫做该时刻波的图象(2)用“同侧法”判断波动图像中质点的速度方向，用作切线判断振动图像中质点的速度方向（3）在一个周期内质点沿y轴振动通过路程4A，1/4个周期不一定是A；波沿x轴匀速传播λ，1/4个周期一定是λ/44、波长、波速和频率（周期）的关系：v =△x/△t=λf=λ/ T。

5、波绕过障碍物的现象叫做波的衍射，能够发生明显的衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸比波．．长小．．，或者跟波长相差不多。

d≤λ(超声波（它是机械波非电磁波）定位原理：频率大，波长小不易衍射，直线传播性好)6、产生干涉的必要条件是：两列波源的频率必须相同，干涉区域内某点是振动最强点还是振动最弱点的充要条件：（1）最强：该点到两个波源的路程之差是波长的整数倍，即δ=nλ；（2）最弱：该点到两个波源的路程之差是半波长的奇数倍δ= ；，即。

根据以上分析，在稳定的干涉区域内，振动加强点始终加强．．．．。

(振动加强的点还是做简谐运动，某．．．．；振动减弱点始终减弱时刻位移可能为零)7、声波是纵波，能在空气、液体、固体中传播．声波在固体中波速大于液体大于气体．现象叫多普勒效应。

当波源与观察者相互靠近．．．．。

高二物理交流电试题答案及解析1.图是一正弦交变式电流的电压图象。

则此正弦交变式电流的频率和电压的有效值分别为A．50Hz，220V B．50Hz，220V C．0.5Hz，220V D．0.5Hz，220V【答案】A【解析】由波形图可知周期为0.02s，频率为1/T=50Hz，峰值为220，有效值为220V，A 对；2.在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个面积为S的矩形线圈匀速转动时所产生的交流电电压随时间变化的波形如图所示，线圈与一阻值R＝9 Ω的电阻串联在一起，线圈的电阻为1 Ω.则() A．通过电阻R的电流瞬时值表达式为i＝10sin 200πt(A)B．电阻R两端的电压有效值为90 VC．1 s内电阻R上产生的热量为450 JD．图中t＝1×10-2 s时，线圈位于中性面【答案】CD【解析】由电压瞬时值表达式公式可知，电压峰值为100V，周期为0.02s，角速度为100πrad/s，电压瞬时值表达式为100sin100πt，电流表达式为10 sin100πt ，A错；电流有效值为A，电阻R两端的电压有效值为V，B错；由焦耳热功率公式可知C对；图中t＝1×10-2 s时，电动势最小，磁通量最大，线圈位于中性面，D对；3.两只相同的电阻，分别通以正弦形的交流电和方波形的交流电。

两种交流电流的最大值相等，如图所示。

在正弦形交流电的一个周期内，正弦形的交流电在电阻上产生的焦耳热Q1与方波形交流电在电阻上产生的焦耳热Q2之比Q1/Q2等于()A．3∶1B．1∶2C．2∶1D．4∶3【答案】B【解析】本题考查的是正弦波与方波的区别，由图正弦波有效值为，而方波的有效值为I，在电阻上产生的焦耳热之比Q1/Q2等于1:2；B正确；4.矩形线框在匀强磁场内绕垂直于磁场的轴匀速转动的过程中，线框输出的交流电电压随时间变化的图象如图所示，由图可知( )A ．当t ＝2s 时，线圈平面与中性面垂直B ．该交流电的频率为25HzC ．该交流电的电压的有效值为100VD ．若将该交流电压加在阻值R ＝100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50W【答案】BD【解析】本题考查的是交流电的问题，由图当t ＝2s 时，电压为零，线圈平面与中性面平行；周期为0.04s ，频率为25Hz ，该交流电的电压的有效值为V; 若将该交流电压加在阻值R ＝100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50W,B 、D 正确；5. 如图所示，在匀强磁场中有一个矩形单匝线圈ABCD ，AB 边与磁场垂直，MN 边始终与金属滑环K 相连，PQ 边始终与金属滑环L 相连．金属滑环L 、交流电流表A 、定值电阻R 、金属滑环K 通过导线串联．使矩形线圈以恒定角速度绕过BC 、AD 中点的轴旋转．下列说法中正确的是( )A ．交流电流表A 的示数随时间按余弦规律变化B ．线圈转动的角速度越大，交流电流表A 的示数越小C ．线圈平面与磁场平行时，流经定值电阻R 的电流瞬时值最大D ．线圈转动的角速度增加为原来的两倍，则流经定值电阻R 的电流的有效值也变为原来的两倍 【答案】CD【解析】交流电流表的示数为交流电的有效值，所以A 错误。

3-4，3-5读书材料一、电磁波1．电磁波的发现（1）麦克斯韦的电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。

均匀变化的磁场产生稳定的电场．均匀变化的电场产生稳定的磁场．（2）电磁波：①电磁波是横波。

在电磁波传播方向上的任一点，场强E 和磁感应强度B 均与传播方向垂直且随时间变化。

②电磁波的传播不需要介质：a.同一电磁波在不同介质中传播时，频率不变(频率由波源决定)，波速、波长发生改变，在介质中的速度都比在真空中的速度小．b.不同电磁波在同一介质中传播时，传播速度不同，频率高则波速小。

c.在真空中传播时，不同频率的电磁波的速度都相同，即等于光速．注意：麦克斯韦根据他提出的电磁场理论预言了电磁波的存在以及在真空中波速等于光速c ，后由赫兹用实验证实了电磁波的存在。

电磁波和机械波有本质的不同。

2．电磁振荡 LC T π2= LC f π21= 注意：（1）LC 回路的T 、f 只与电路本身性质L 、C 有关；（2）电磁振荡的周期很小，频率很高，这是振荡电流与普通交变电流的区别。

3．电磁波的发射①调制：使电磁波随各种信号而改变②调幅和调频无线电波的接收①电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫做电谐振。

②调谐：使接收电路产生电谐振的过程。

通过改变电容器电容来改变调谐电路的频率。

③检波：从接收到的高频振荡中“检”出所携带的信号。

4．电磁波谱：电磁波由大到小，波长由大到小（即频率由小到大）依次为无限电波，红外线、可见光、紫外线、X 射线（伦琴射线）γ射线；二、光学部分考点1．雨后的彩虹、三棱镜的色散、湖底看起来比实际浅都属于光的折射现象。

2．可见光分为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，从红光到紫光，频率增大，波长变短，在同一种介质里面，红光的折射率最小，紫光的折射率最大。

3．海市蜃楼、炎热夏天中午的柏油路面有时候看起来像水淋过的、海水看起来是白色的、玻璃中的气泡（裂缝）看起来特别亮、自行车尾部的反光灯，都是属于光的全反射现象。