第四章　電磁振蕩與電磁波2  電磁場與電磁波【基礎(chǔ)鞏固】1.最先提出經(jīng)典電磁場理論的科學(xué)家和最早捕捉到電磁波的科學(xué)家分別是 (　　)A.法拉第　安培        B.麥克斯韋　法拉第C.奧斯特　赫茲        D.麥克斯韋　赫茲解析:最先提出經(jīng)典電磁場理論的科學(xué)家是麥克斯韋,最早捕捉到電磁波的科學(xué)家是赫茲.答案:D2.(多選)要在磁場周圍產(chǎn)生一個不隨時間變化的電場區(qū)域,該磁場應(yīng)按圖中的何種規(guī)律變化 (　　)         A             B             C             D解析:當(dāng)磁場做均勻(線性)變化時能產(chǎn)生不隨時間變化的電場.答案:BC3.(多選)關(guān)于電磁場理論的敘述,正確的是 (　　)A.變化的磁場周圍一定存在著電場,與是否有閉合電路無關(guān)B.周期性變化的磁場產(chǎn)生同頻率變化的電場C.變化的電場和變化的磁場相互關(guān)聯(lián),形成一個統(tǒng)一的場,即電磁場D.電場周圍一定存在磁場解析:變化的磁場產(chǎn)生電場,與閉合電路是否存在無關(guān),電路只是顯示電流存在,選項A正確.周期性變化的磁場產(chǎn)生的電場一定也是周期性變化的,且頻率相同,選項B正確.變化的電場和磁場相互關(guān)聯(lián),形成不可分割的統(tǒng)一體,即電磁場,選項C正確.只有變化的電場才能產(chǎn)生磁場,只有變化的磁場才能產(chǎn)生電場,選項D錯誤.答案:ABC4.(多選)某同學(xué)對機械波和電磁波進行類比,總結(jié)出下列內(nèi)容,其中正確的是 (　　)A.機械波的頻率、波長和波速三者滿足的關(guān)系,對電磁波也適用B.機械波和電磁波都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象C.機械波的傳播需要介質(zhì),而電磁波可以在真空中傳播D.機械波只有橫波,電磁波只有縱波解析:機械波和電磁波有相同之處,也有本質(zhì)區(qū)別,但v=λf都適用,選項A說法正確.機械波和電磁波都可以發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象,選項B說法正確.機械波的傳播需要介質(zhì),電磁波可以在真空中傳播,選項C說法正確.機械波有橫波和縱波,而電磁波是橫波,選項D說法錯誤.答案:ABC5.19世紀(jì)60年代,麥克斯韋建立了電磁場理論,按照該理論,下列情形中不能產(chǎn)生磁場的是 (　　)A.交變電場B.運動中的電荷C.靜止的電荷D.恒定電流解析:麥克斯韋的電磁場理論是變化的電場產(chǎn)生磁場,所以交變電場產(chǎn)生磁場,恒定電流也能產(chǎn)生磁場,電荷的運動形成電流也能產(chǎn)生磁場,不能產(chǎn)生磁場的只有靜止的電荷.故選項C正確.答案:C 6.(多選)關(guān)于電磁波,下列說法正確的是 (　　)A.只要有電場和磁場,就能產(chǎn)生電磁波B.電磁波在真空和介質(zhì)中傳播速度不相同C.均勻變化的磁場能夠在空間形成電磁波D.電磁波在真空中具有與光相同的速度解析:若只有電場和磁場,而電場和磁場都穩(wěn)定或電場、磁場都均勻變化,則不能產(chǎn)生電磁波,選項A、C錯誤.電磁波在真空中的速度等于光速,電磁波在真空和介質(zhì)中傳播的速度不同,選項B、D正確.答案:BD7.電磁波在真空中的傳播速度為　　　　m/s,某電臺發(fā)射的電磁波的頻率為300 kHz,它的波長為　　　　m. 解析:電磁波在真空中的傳播速度為c=3×108 m/s,根據(jù)c=λf,有λ== m=1 000 m.答案:3×108　1 000【拓展提高】8.下圖是一個水平放置的玻璃圓環(huán)形小槽,槽內(nèi)光滑,槽寬度和深度處處相同.現(xiàn)將一直徑略小于槽寬的帶正電小球放在槽中,讓它獲得一初速度v0,同時,有一變化的磁場垂直穿過玻璃圓環(huán)形小槽外徑所在的區(qū)域,磁感應(yīng)強度的大小與時間成正比例增大,方向豎直向下.設(shè)小球在運動過程中電荷量不變,則(　　)A.小球需要的向心力大小不變B.小球需要的向心力不斷增大C.洛倫茲力對小球做了功D.小球受到的洛倫茲力大小與時間成正比解析:由麥克斯韋電磁場理論可知,磁感應(yīng)強度隨時間均勻增大時,將產(chǎn)生一個恒定的感應(yīng)電場,由楞次定律可知,此電場方向與小球運動方向相同,由于小球帶正電,電場力對小球做正功,小球的速度逐漸增大,向心力也隨著增大,故選項A錯誤,選項B正確;洛倫茲力對運動小球不做功,故選項C錯誤;帶電小球所受的洛倫茲力隨速度的增大而增大,同時磁感應(yīng)強度的大小與時間成正比,則小球受到的洛倫茲力大小與時間不成正比,故選項D錯誤.答案:B9.關(guān)于電磁場和電磁波,下列說法不正確的是 (　　)A.變化的電場能夠產(chǎn)生磁場,變化的磁場能夠產(chǎn)生電場B.麥克斯韋第一次通過實驗驗證了電磁波的存在C.無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線都是電磁波D.紫外線是一種波長比紫光更短的電磁波,能夠滅菌、消毒解析:變化的電場能產(chǎn)生磁場,變化的磁場能產(chǎn)生電場.所以電場和磁場總是相互聯(lián)系的,故選項A正確;麥克斯韋只是預(yù)言了電磁波的存在,是赫茲第一次通過實驗驗證了電磁波的存在,故選項B錯誤;電磁波包括無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線等,故選項C正確;紫外線的波長比紫光的短,它可以滅菌、消毒,故選項D正確.答案:B10.(多選)用麥克斯韋的電磁場理論判斷,表示電場(或磁場)產(chǎn)生的磁場(或電場)的圖像正確的是????????????? (　　)        A                         B        C                        D解析:A選項中左圖描述的磁場是穩(wěn)定的,由麥克斯韋的電磁場理論可知,其周圍空間不會產(chǎn)生電場,選項A錯誤.B選項中左圖描述的是均勻變化的電場,應(yīng)該產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,右圖的磁場是穩(wěn)定的,選項B正確.C選項中左圖是振蕩的磁場,它能產(chǎn)生同頻率的振蕩電場,且相位相差,選項C正確.同理,選項D錯誤.答案:BC11.(多選)如圖所示,在內(nèi)壁光滑、水平放置的玻璃圓環(huán)內(nèi),有一直徑略小于環(huán)口徑的帶正電的小球,正以速率v0沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動.若在此空間突然加上方向豎直向上、磁感應(yīng)強度B隨時間成正比例增強的變化磁場,假設(shè)運動過程中小球的電荷量不變,則????????????? (　　)A.小球?qū)ΣＡЛh(huán)的壓力不斷增大B.小球受到的洛倫茲力不斷增大C.小球先沿逆時針方向做減速運動,過一段時間后,沿順時針方向做加速  運動D.洛倫茲力對小球一直不做功解析:因為玻璃圓環(huán)所在處有均勻變化的磁場,磁場在周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的旋渦電場,該電場對帶正電的小球做功.由楞次定律可知,產(chǎn)生的電場方向為順時針方向.在電場力作用下,小球先沿逆時針方向做減速運動,后沿順時針方向做加速運動.小球在水平面內(nèi)沿軌跡半徑方向受兩個力作用:環(huán)對小球的彈力FN和磁場對小球的洛倫茲力F=Bqv,而且兩個力的矢量和等于小球做圓周運動的向心力.考慮到小球速度大小的變化、方向的變化以及磁場強弱的變化,彈力FN和洛倫茲力F不一定始終在增大.洛倫茲力始終與小球做圓周運動的線速度方向垂直,所以洛倫茲力對小球不做功.答案:CD【挑戰(zhàn)創(chuàng)新】12.手機信號屏蔽器在工作過程中以一定的速度由低端頻率向高端頻率掃描.該掃描速度可以在手機接收報文信號時形成亂碼干擾,手機不能檢測從基站發(fā)出的正常數(shù)據(jù),不能與基站建立連接,達到屏蔽手機信號的目的,手機表現(xiàn)為搜索網(wǎng)絡(luò)、無信號、無服務(wù)系統(tǒng)等現(xiàn)象.由以上信息可知????????????? (　　)A.由于手機信號屏蔽器的作用,考場內(nèi)沒有電磁波了B.電磁波必須在介質(zhì)中才能傳播C.手機信號屏蔽器工作時基站發(fā)出的電磁波不能傳播到考場內(nèi)D.手機信號屏蔽器是通過發(fā)射電磁波干擾手機工作來達到目的的解析:電磁波在空間中存在,不會因為手機信號屏蔽器而消失,選項A錯誤.電磁波可以在真空中傳播,選項B錯誤.由題意知手機信號屏蔽器工作過程中以一定的速度由低端頻率向高端頻率掃描,干擾由基站發(fā)出的電磁波信號,使手機不能正常工作,選項C錯誤,選項D正確.答案:D

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2 電磁場與電磁波

版本： 人教版 (2019)

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