2024年新教材高中物理第4章電磁振蕩與電磁波第2節(jié)麥克斯韋電磁場理論課后提升訓練粵教版選擇性必修第二冊

第四章其次節(jié)A組·基礎達標1．(多選)下列說法正確的是()A．光由一種介質進入另一種介質時頻率不變B．機械波在介質中傳播的速度與波的頻率有關C．電磁波和機械波都須要通過介質傳播D．依據麥克斯韋電磁場理論，電磁波中的電場和磁場相互垂直，電磁波是橫波【答案】AD【解析】光由一種介質進入另一種介質時頻率不變，故A正確；機械波在介質中傳播的速度與波的頻率無關，故B錯誤；電磁波不須要通過介質傳播，故C錯誤；依據麥克斯韋電磁場理論，電磁波中的電場和磁場相互垂直，電磁波是橫波，故D正確．2．(多選)關于電磁場的理論，下列說法中正確的是()A．改變的電場四周產生的磁場肯定是改變的B．改變的電場四周產生的磁場不肯定是改變的C．勻稱改變的磁場四周產生的電場也是勻稱改變的D．振蕩電場在四周空間產生同樣頻率的振蕩磁場【答案】BD【解析】麥克斯韋電磁場理論指出，假如場的改變是勻稱的，產生新的場是穩(wěn)定的，假如場的改變是不勻稱的，產生新的場也是改變的，振蕩電場按正弦(或余弦)規(guī)律改變，由它感應產生的磁場也按正弦(或余弦)規(guī)律改變．故B、D正確．3．電磁波由真空進入介質中時，其波速變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒t波長變?yōu)樵瓉淼?)A．一半 B．兩倍C．不變 D．無法推斷【答案】A【解析】電磁波在不同介質中傳播時，頻率不變．由v＝λf知v減半，則λ減半．故A正確．4．(多選)依據麥克斯韋的電磁場理論，以下敘述中正確的是()A．教室中開亮的日光燈四周空間必有磁場和電場B．工作時打點計時器四周必有磁場和電場C．穩(wěn)定的電場產生穩(wěn)定的磁場，穩(wěn)定的磁場激發(fā)穩(wěn)定的電場D．電磁波在傳播過程中，電場方向、磁場方向和傳播方向三者相互垂直【答案】ABD【解析】教室中開亮的日光燈、工作時打點計時器用的振蕩電流，在其四周產生振蕩磁場和電場，故A、B正確；穩(wěn)定的電場不會產生磁場，故C錯誤；電磁波是橫波，電場方向、磁場方向和傳播方向相互垂直，故D正確．5．下列關于電磁波的說法正確的是()A．電磁波必需依靠介質傳播B．電磁波可以發(fā)生衍射現(xiàn)象C．電磁波不會發(fā)生偏振現(xiàn)象D．電磁波無法攜帶信息傳播【答案】B【解析】電磁波具有波的共性，可以發(fā)生衍射現(xiàn)象，故B正確．電磁波是橫波，能發(fā)生偏振現(xiàn)象，故C錯誤．電磁波能攜帶信息傳播，且傳播不依靠介質，在真空中也可以傳播，故A、D錯誤．6．(多選)如圖所示的是一水平放置的絕緣環(huán)形管，管內壁光滑，現(xiàn)將始終徑略小于管內徑的帶負電的小球以某種方式置于管內，并使小球以初速度v0在管內起先運動，與此同時，有一改變的磁場豎直向下穿過管所包圍的空間，磁感應強度隨時間成正比增大，設小球在運動過程中帶電荷量不變，則()A．小球受到的電場力大小不變B．小球受到的電場力大小增加C．磁場力對小球不做功D．小球受到的磁場力不斷增加【答案】ACD【解析】改變的磁場四周產生電場，由于磁場勻稱改變，故在電荷所在空間形成穩(wěn)定的電場，電場線環(huán)繞方向(俯視)為逆時針，故A正確；小球所受電場力方向與初速度方向同向，小球不斷加速，由F洛＝qvB知，所受洛倫茲力增加，洛倫茲力始終不做功，C、D正確．7．(多選)下列關于電磁波的敘述中，正確的是()A．電磁波是電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠處的傳播B．電磁波在任何介質中的傳播速度均為3×108m/sC．電磁波由真空進入介質傳播時，波長將變短D．電磁波不能產生干涉、衍射現(xiàn)象【答案】AC【解析】電磁波在真空中傳播速度為光速c＝3×108m/s，且c＝λf，從一種介質進入另一種介質，頻率不發(fā)生改變，波長、波速改變．另外，電磁波仍具有波的特性．電磁波只有在真空中的傳播速度才為3×108m/s，在其他介質中傳播速度均小于3×108m/s.電磁波與其他波一樣具有干涉、衍射等波的特性．當電磁波由真空進入介質傳播時，頻率不變，因為c>v，所以λ>λ′，波長變短，波速變小，故A、C正確．8．(多選)以下關于機械波與電磁波的說法中，正確的是()A．機械波與電磁波，本質上是一樣的B．機械波的波速只與介質有關，而電磁波在介質中的波速，不僅與介質有關，而且與電磁波的頻率有關C．機械波可能是縱波，而電磁波必定是橫波D．它們都可發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象【答案】BCD【解析】機械波是機械振動在介質中的傳播產生的，而電磁波是電磁振蕩產生的，產生的本質不同，A錯誤．不同頻率的機械波在同一介質中傳播速度是相同的，在不同介質中傳播速度不同，不同頻率的電磁波在同一介質中傳播速度不同，B正確．機械波有橫波和縱波之分，而電磁波只有橫波這一種形式，C正確．機械波和電磁波雖然本質不同，但有波的共同特征，都能發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象，D正確．綜上所述，正確為B、C、D．9．某電路中電場隨時間改變的圖像如圖所示，能放射電磁波的電場是()ABCD【答案】D【解析】圖A中電場不隨時間改變，不會產生磁場；圖B和C中電場都隨時間做勻稱的改變，只能在四周產生穩(wěn)定的磁場，也不會產生和放射電磁波；圖D中電場隨時間做周期性改變，能在四周空間產生周期性改變的磁場，D正確．B組·實力提升10．(多選)關于機械波與電磁波，下列說法中正確的是()A．機械波在介質中傳播時，介質中后振動的質點總是重復先振動的相鄰的質點的振動，是受迫振動B．彈簧振子在四分之一個周期里運動的路程肯定等于一個振幅C．有閱歷的戰(zhàn)士可以依據炮彈飛行的“尖叫聲”推斷炮彈是接近還是遠去D．電磁波衍射實力由強到弱的依次是無線電波、可見光、紅外線、γ射線【答案】AC【解析】機械波在介質中傳播時，介質中后振動的質點總是重復先振動的相鄰的質點的振動，是受迫振動，A正確；彈簧振子只有從平衡位置或者離平衡位置最遠處起先振動計時，在四分之一個周期里運動的路程才等于一個振幅，B錯誤；有閱歷的戰(zhàn)士可以依據炮彈飛行的尖叫聲推斷炮彈是接近還是遠去，這是依據多普勒效應，C正確；波長越大的衍射實力越強，則電磁波衍射實力由強到弱的依次是無線電波、紅外線、可見光、γ射線，D錯誤．11．雷達是一種利用電磁波來測定物體位置和速度的設備，某防空雷達發(fā)覺一架飛機正在以水平速度朝雷達正上方勻速飛來，已知該電磁波速度為3×108m/s，某時刻在雷達監(jiān)視屏上顯示的波形如圖甲所示，經過t＝173s后雷達向正上方放射和接收到的波形如圖乙所示，已知雷達屏上相鄰刻度線間表示的時間間隔為1×10－4s，則該飛機的飛行速度大小約為多少？(結果保留整數(shù)部分)解：已知雷達監(jiān)視屏上相鄰刻度線間表示的時間間隔為1×10－4s，從甲圖中可以看出兩次時間間隔為4個刻度線，即t＝4×10－4s，利用公式可得剛起先相距s1＝0.5vt＝0.5×3×108m/s×4×10－4s＝6×104m，同理173s后相距s2＝0.5vt′＝0.5×3×108m/s×2×10－4s＝3×104m.結合幾何關系，故移動的距離為Δs＝eq\r(s\o\al(2,1)－s\o\al(2,2))＝eq\r(6×1042－3×1042)m≈5.2×104m，移動速度v＝eq\f(Δs,Δt)＝eq\f(5.2×104,173)m/s≈301m/s.12．在電視節(jié)目中，我們常?？吹街鞒秩伺c派到熱帶地區(qū)的記者通過同步通信衛(wèi)星通話，他們之間每一問一答總是遲“半拍”，這是為什么？假如有兩個手持衛(wèi)星電話的人通過同步衛(wèi)星通話，一方講話，另一方至少要等多長時間才能聽到對方的講話？(已知地球的質量取6.0×1024kg，地球半徑取6.4×106m，引力常量取6.67×10－11N·m2·kg－2，光速c取3.0×108m/s，計算結果保留2位有效數(shù)字)解：主持人與記者之間通話的“不合拍”是因為電磁波是以有