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文檔簡介
2025新課改-高中物理-選修第2冊(16講)13A電磁場與電磁波基礎(chǔ)版電磁場與電磁波知識點:電磁場與電磁波一、電磁場1.變化的磁場產(chǎn)生電場(1)實驗基礎(chǔ):如圖所示,在變化的磁場中放一個閉合電路,電路里就會產(chǎn)生感應(yīng)電流.(2)麥克斯韋的見解:電路里能產(chǎn)生感應(yīng)電流,是因為變化的磁場產(chǎn)生了電場,電場促使導(dǎo)體中的自由電荷做定向運動.(3)實質(zhì):變化的磁場產(chǎn)生了電場.2.變化的電場產(chǎn)生磁場麥克斯韋假設(shè),既然變化的磁場能產(chǎn)生電場,那么變化的電場也會在空間產(chǎn)生磁場.二、電磁波1.電磁波的產(chǎn)生:變化的電場和磁場交替產(chǎn)生,由近及遠向周圍傳播,形成電磁波.2.電磁波的特點:(1)電磁波在空間傳播不需要介質(zhì);(2)電磁波是橫波:電磁波中的電場強度與磁感應(yīng)強度互相垂直,而且二者均與波的傳播方向垂直,因此電磁波是橫波.(3)電磁波的波長、頻率、波速的關(guān)系:v=λf,在真空中,電磁波的速度c=3.0×108m/s.(4)電磁波能產(chǎn)生反射、折射、干涉、偏振和衍射等現(xiàn)象.3.電磁波具有能量電磁場的轉(zhuǎn)換就是電場能量與磁場能量的轉(zhuǎn)換,電磁波的發(fā)射過程是輻射能量的過程,傳播過程是能量傳播的過程.技巧點撥一、電磁場對麥克斯韋電磁場理論的理解(1)變化的磁場產(chǎn)生電場①均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場.②非均勻變化的磁場產(chǎn)生變化的電場.③周期性變化的磁場產(chǎn)生同頻率的周期性變化的電場.(2)變化的電場產(chǎn)生磁場①均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場.②非均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場.③周期性變化的電場產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場.二、電磁波與機械波的比較名稱項目機械波電磁波研究對象力學(xué)現(xiàn)象電磁現(xiàn)象周期性位移隨時間和空間做周期性變化電場強度E和磁感應(yīng)強度B隨時間和空間做周期性變化傳播情況傳播需要介質(zhì),波速與介質(zhì)有關(guān),與頻率無關(guān)傳播無需介質(zhì),在真空中波速等于光速c,在介質(zhì)中傳播時,波速與介質(zhì)和頻率都有關(guān)產(chǎn)生機理由質(zhì)點(波源)的振動產(chǎn)生由電磁振蕩激發(fā)波的特點橫波或縱波橫波干涉和衍射可以發(fā)生干涉和衍射例題精練1.(2021春?成都期末)關(guān)于電磁波,下列說法正確的是()A.變化的電場產(chǎn)生變化的磁場 B.電磁波必須依賴介質(zhì)才能傳播 C.電磁波在真空中和介質(zhì)中的傳播速度相同 D.電磁波可以發(fā)生衍射現(xiàn)象【分析】明確麥克斯韋電磁場理論,知道在分析電磁波的產(chǎn)生時應(yīng)注意區(qū)分均勻變化和周期性變化;明確電磁波可以傳播不需要介質(zhì),知道電磁波在不同介質(zhì)中傳播速度不同;明確電磁波具有波的干涉和衍射等現(xiàn)象。【解答】解:A、依據(jù)麥克斯韋電磁場理論,可知周期性變化的電場產(chǎn)生周期性變化的磁場,均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場,故A錯誤;B、電磁波是種能量形式,可以在真空中傳播,不是必須依賴介質(zhì)才能傳播的,故B錯誤;C、根據(jù)光速可知,不同波長的電磁波,在真空中的傳播速度是等于光速c=3.0×108m/s,在介質(zhì)中傳播速度小于光速,故C錯誤;D、電磁波具有波的一切性質(zhì),可以產(chǎn)生衍射現(xiàn)象,故D正確。故選:D。【點評】本題考查了電磁場及電磁波的相關(guān)知識,要求學(xué)生明確電磁波與機械波的區(qū)別,并能夠強化理解并記憶。2.(2021春?南陽期中)下列說法中正確的是()A.紫光的波長比紅光的波長大 B.頻率越高的電磁波在真空中傳播速度越快 C.光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波 D.光纖通信及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都利用了光的全反射原理【分析】頻率越大的光波波長越?。凰须姶挪ㄔ谡婵諅鞑サ乃俣榷枷嗤?;光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波;根據(jù)全反射原理判斷?!窘獯稹拷猓篈、從紅光到紫光,頻率逐漸增大,波長逐漸減小,故紫光波長比紅光小,故A錯誤;B、所有電磁波在真空傳播的速度都相同,故B錯誤;C、光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波,故C錯誤;D、光纖通信及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都利用了光的全反射原理,故D正確。故選:D?!军c評】本題考查電磁波及光的相關(guān)知識,考查知識點有針對性,較為基礎(chǔ),充分考查了學(xué)生掌握知識與應(yīng)用知識的能力。隨堂練習(xí)1.(2021春?邯鄲期中)下列關(guān)于磁場和電場的說法正確的是()A.恒定的磁場能夠在其周圍空間產(chǎn)生恒定的電場 B.均勻變化的磁場能夠在其周圍空間產(chǎn)生恒定的電場 C.均勻變化的磁場能夠在其周圍空間產(chǎn)生均勻變化的電場 D.按正弦規(guī)律變化的磁場能夠在其周圍空間產(chǎn)生恒定的電場【分析】均勻變化的磁場能夠在空間產(chǎn)生恒定的電場,按正弦規(guī)律變化的磁場能夠在其周圍空間產(chǎn)生同樣按正弦規(guī)律變化的電場?!窘獯稹拷猓篈.恒定的磁場不能夠在其周圍空間產(chǎn)生電場,故A錯誤;BCD.根據(jù)麥克斯韋電磁場理論,均勻變化的磁場能夠在空間產(chǎn)生恒定的電場,按正弦規(guī)律變化的磁場能夠在其周圍空間產(chǎn)生同樣按正弦規(guī)律變化的電場,所以B正確;CD錯誤;故選:B。【點評】本題考查電磁場的產(chǎn)生,比較簡單,平時要注重課本,強化記憶。2.(2020秋?金臺區(qū)期末)下列關(guān)于電磁波說法中正確的是()A.電磁波在真空中以光速c傳播 B.電磁波是縱波 C.電磁波不能在空氣中傳播 D.光需要介質(zhì)才能傳播【分析】電磁波在真空中的傳播速度與光在真空中的傳播速度相同;電磁波為橫波;電磁波是種能量形式,可以在真空中傳播?!窘獯稹拷猓篈、電磁波在真空中的傳播速度等于光速c,故A正確;B、電磁波為橫波,故B錯誤;C、電磁波可以在真空中傳播,也可以在空氣中傳播,故C錯誤;D、光是一種電磁波,可以在真空中傳播,不需要介質(zhì),故D錯誤。故選:A。【點評】本題考查了電磁波的傳播條件、傳播速度等基本內(nèi)容,注意和機械波對比記憶。3.(2020秋?煙臺期末)電磁波和機械波具有的共同性質(zhì)是()A.都是橫波 B.都能夠傳輸能量 C.傳播都需要介質(zhì) D.在介質(zhì)中的傳播速度都與波的頻率有關(guān)【分析】電磁波是橫波,機械波有橫波,也有縱波。電磁波的傳播不需要介質(zhì),機械波的傳播需要介質(zhì),衍射、干涉是波所特有的現(xiàn)象。【解答】解:A、電磁波都是橫波,但機械波不一定,比如聲波是縱波,故A錯誤;B、兩種波都能傳輸能量,故B正確;C、電磁波能在真空中傳播,不需要介質(zhì),而機械波不能在真空中傳播,傳播需要介質(zhì),故C錯誤;D、電磁波的傳播速度與介質(zhì)有關(guān),還跟頻率有關(guān),不同頻率的電磁波在同一介質(zhì)中傳播速度并不相同;但機械波在介質(zhì)中的傳播和波的頻率無關(guān),故D錯誤。故選:B?!军c評】解決本題的關(guān)鍵知道電磁波和機械波的區(qū)別,注意明確兩種波的相同點和不同點,明確電磁波的傳播不需要介質(zhì),而機械波只能在介質(zhì)中傳播。綜合練習(xí)一.選擇題(共20小題)1.(2020秋?濰坊期末)下列有關(guān)電磁波的說法正確的是()A.麥克斯韋最早通過實驗證實了電磁波的存在 B.周期性變化的電場可以產(chǎn)生周期性變化的磁場 C.電磁波在所有介質(zhì)中的傳播速度均為3×108m/s D.微波爐主要利用電磁波中的紅光加熱食物【分析】赫茲用實驗證實了電磁波的存在;根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論分析;電磁波在真空中的傳播速度是3×108m/s;微波爐是利用電磁波中的微波來加熱食物的?!窘獯稹拷猓篈、麥克斯韋首先從理論上預(yù)言了電磁波,但赫茲用實驗證實了電磁波的存在,故A錯誤;B、根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知,周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場,故B正確;C、電磁波在真空中的傳播速度是3×108m/s,在其他介質(zhì)中傳播的速度與折射率有關(guān),故C錯誤;D、微波爐是利用電磁波中的微波來加熱食物的,可以向外輻射電磁波,故D錯誤。故選:B?!军c評】本題考查了麥克斯韋電磁場理論、電磁波的存在、電磁波傳播速度以及微波的應(yīng)用,要求學(xué)生最這部分知識要強化記憶,在平時的學(xué)習(xí)中要學(xué)會積累和總結(jié)。2.(2020秋?臨沂期末)據(jù)報道:截止2020年12月我國5G基站建設(shè)累積71.8萬個,已建成全球最大5G網(wǎng)絡(luò),中國將進入全面5C時代,開啟了萬物互聯(lián)時代:車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng),智慧城市、無人機網(wǎng)絡(luò)、自動駕駛技術(shù)等將一一變?yōu)楝F(xiàn)實。5G,即第五代移動通信技術(shù),采用3300~5000MHz頻段,相比于現(xiàn)有的4G(即第四代移動通信技術(shù),1880﹣2635MHz頻段)技術(shù)而言,具有極大的帶寬、極大的容量和極低的時延。5G信號與4G信號相比,下列說法正確的是()A.4G信號比5G信號更容易發(fā)生衍射 B.5G信號是橫波,4G信號是縱波 C.5G信號頻率增大,不再發(fā)生衍射現(xiàn)象和偏振現(xiàn)象時 D.5G信號在真空中的傳播速度更快【分析】明確電磁波的性質(zhì),知道電磁波在真空中傳播速度均為光速,并且電磁波為橫波,都能夠發(fā)生偏振現(xiàn)象;根據(jù)明顯衍射的條件判斷?!窘獯稹拷猓篈、4G信號的頻率更低,波長更長,故4G信號比5G信號更容易發(fā)生衍射,故A正確;B、電磁波均為橫波,故5G和4G信號均為橫波,故B錯誤;C、5G信號的頻率更大,5G信號為電磁波,可以發(fā)衍射現(xiàn)象,由于電磁波為橫波,可以發(fā)生偏振現(xiàn)象,故C錯誤;D、任何電磁波在真空中的傳播速度均為光速,故傳播速度相同,故D錯誤。故選:A?!军c評】本題以截止2020年12月我國5G基站建設(shè)累積71.8萬個為情景載體,考查電磁波的傳播和接收規(guī)律,知道5G信號的頻率更大,但在真空中傳播的速度相同,故5G信號的波長更短。3.(2020秋?臨沂期末)下列判斷正確的是()A.機械波既有橫波又有縱波,而電磁波只有縱波 B.機械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象 C.電磁波和機械波傳播都需要介質(zhì) D.在雙縫干涉實驗中,若僅將入射光由綠光改為紅光,則相鄰干涉條紋間距變窄【分析】機械波既有橫波又有縱波,而電磁波只有橫波;干涉和衍射是波的特有性質(zhì);機械波在傳播過程中需要介質(zhì);電磁波的傳播不需要介質(zhì);依據(jù)干涉條紋的間距公式△x=求解?!窘獯稹拷猓篈、機械波既有橫波又有縱波,而電磁波只有橫波,故A錯誤;B、干涉和衍射是波的特有性質(zhì),所以機械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象,故B正確;C、機械波在傳播過程中需要介質(zhì);電磁波的傳播不需要介質(zhì),故C錯誤;D、光的干涉條紋間距為:△x=,若僅將入射光由綠光改為紅光,由于波長變大,故條紋間距變大,故D錯誤。故選:B?!军c評】本題考查對描述波的基本物理量的理解,要明確機械波與電磁波的異同點,要求學(xué)生會根據(jù)光的干涉條紋間距為△x=分析。4.(2020秋?合肥期末)關(guān)于電磁波下列說法正確的是()A.麥克斯韋通過實驗驗證了“變化的電場產(chǎn)生磁場”和“變化的磁場產(chǎn)生電場”,并證實了電磁波的存在 B.醫(yī)院里常用X射線照射病房和手術(shù)室進行消毒 C.一切物體都在輻射電磁波,這種輻射與物體的溫度有關(guān) D.電磁波的傳播需要介質(zhì),其在介質(zhì)中的傳播速度等于光速【分析】赫茲證實了電磁波的存在;醫(yī)院里常用紫外線照射病房和手術(shù)室進行消毒;一切物體都在輻射電磁波,這種輻射與物體的溫度有關(guān);電磁波在真空也能傳播。【解答】解:A、麥克斯韋提出了電磁場理論,赫茲通過實驗驗證了“變化的電場產(chǎn)生磁場”和“變化的磁場產(chǎn)生電場”,并證實了電磁波的存在,故A錯誤;B、醫(yī)院里常用紫外線照射病房和手術(shù)室進行消毒,故B錯誤;C、一切物體都在輻射紅外線,紅外線屬于電磁波,這種輻射與物體的溫度有關(guān),故C正確;D、電磁波的傳播不需要介質(zhì),電磁波在真空也能傳播,其在介質(zhì)中的傳播速度小于光速,故D錯誤。故選:C?!军c評】解決本題時,要掌握有關(guān)電磁波的相關(guān)知識,熟記物理學(xué)史。要注意電磁波與機械能特性的區(qū)別。5.(2020?上海模擬)以下關(guān)于電磁場和電磁波的說法中正確的是()A.電場和磁場總是同時存在的,統(tǒng)稱為電磁場 B.電磁波是機械波,傳播需要介質(zhì) C.電磁波的傳播速度是3×108m/s D.電磁波是一種物質(zhì),可在真空中傳播【分析】變化的電場和變化的磁場相互聯(lián)系,成為電磁場;電磁波傳播不需要介質(zhì),電磁波不是機械波;電磁波在真空中的傳播速度是3×108m/s;【解答】解:A、周期性變化的電場和周期性變化的磁場相互聯(lián)系,他們統(tǒng)稱為電磁場,故A錯誤;B、變化的電場產(chǎn)生磁場,變化的磁場產(chǎn)生電場,他們相互影響并向外傳播,形成電磁波,電磁波傳播不需要介質(zhì),電磁波不是機械波,故B錯誤;C、電磁波在真空中的傳播速度是3×108m/s,在其它介質(zhì)中傳播,其速度會小于光速,故C錯誤;D、電磁場本身就是一種物質(zhì),可以不依賴物質(zhì)傳播,故D正確。故選:D?!军c評】本題主要考查了電磁場的產(chǎn)生、傳播以及電磁波的性質(zhì)與機械波的區(qū)別,屬于基礎(chǔ)題。6.(2020秋?棗莊期中)電磁波在真空中的速度c=3×108m/s,滕州廣播電臺的頻率f=99.8MHz,則該電臺所發(fā)射電磁波的波長λ約為()A.3m B.3×103m C.33.3m D.0.333m【分析】明確光速、頻率、波長之間關(guān)系,根據(jù)公式即可求得電磁波的波長。【解答】解:根據(jù)光速、頻率、波長之間關(guān)系有:c=λf,解得波長λ==m=3m,故A正確BCD錯誤。故選:A?!军c評】本題考查波長、波速和周期公式的應(yīng)用,要熟練應(yīng)用公式v=λf進行有關(guān)運算,可以將電磁波與機械波進行比較學(xué)習(xí)。7.(2020春?三明期末)如圖所示,今年兩會期間,新華社首次推出了“5G+全息異地同屏訪談”,這是世界上新聞媒體首次應(yīng)用5G和全息成像技術(shù)。5G(傳輸速率10Gbps以上、頻率范圍3300~5000MHz)相比于4G(傳輸速率100Mbps~1Gbps、頻率范圍1880~2635MHz),以下說法正確的是()A.5G信號波動性更顯著 B.4G和5G信號都是縱波 C.5G信號傳輸速率是4G的10倍以上 D.5G信號在真空中的傳播速度更快【分析】明確電磁波的性質(zhì),知道電磁波在真空中傳播速度均為光速,并且電磁波為橫波;明確光的光粒二象性,知道頻率越大粒子性越明顯;波長越大,波動性越明顯。【解答】解:A、因5G信號的頻率更高,則波長小,故5G信號波動性比4G信號波動性差,故A錯誤;B、電磁波均為橫波,故B錯誤;C、根據(jù)題意可知5G傳輸速率10Gbps以上,4G傳輸速率100Mbps~1Gbps,所以5G信號傳輸速率是4G的10倍以上,故C正確;D、任何電磁波在真空中的傳播速度均為光速,故傳播速度相同,故D錯誤。故選:C?!军c評】本題以5G+全息異地同屏訪談考查電磁波的性質(zhì)以及應(yīng)用,要注意明確電磁波在真空中的速度相同,頻率越小的電磁波其波長越長。8.(2020春?朝陽區(qū)期末)關(guān)于電磁場、電磁波、電磁波譜,下列說法中正確的是()A.電磁波是縱波 B.變化的電場能夠產(chǎn)生磁場,變化的磁場也能夠產(chǎn)生電場 C.X射線比無線電波更容易發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象 D.紫外線有顯著的熱效應(yīng),可用其測溫【分析】電磁波是由變化電磁場產(chǎn)生的,變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場,逐漸向外傳播,形成電磁波;電磁波本身就是一種物質(zhì),且是橫波;X射線比無線電波的波長短,衍射現(xiàn)象不明顯;紫外線的顯著作用是化學(xué)作用?!窘獯稹拷猓篈、電磁波是橫波,變化的電場與變化磁場相互垂直,故A錯誤;B、根據(jù)麥克斯韋電磁場理論,可知變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場,而變化有均勻變化與非均勻變化,故B正確;C、X射線比無線電波的波長短,則衍射現(xiàn)象不明顯,故C錯誤;D、紫外線的顯著作用是化學(xué)作用,紅外線的顯著作用是熱作用,故D錯誤。故選:B。【點評】解決本題的關(guān)鍵知道電磁波的產(chǎn)生原理,以及知道電磁波的類型;對于這些基本知識要熟練掌握并能正確應(yīng)用。9.(2020春?泰州期末)關(guān)于電磁場、電磁波下列說法正確的是()A.變化的磁場一定能產(chǎn)生變化的電場 B.紅外線測溫儀根據(jù)人體發(fā)射的紅外線強弱判斷體溫的高低 C.觀察者接近頻率恒定的波源時,接收到波的頻率比波源的頻率小 D.黑體會吸收任何射向它的電磁波,而不向外輻射電磁波【分析】電磁波是由變化電磁場產(chǎn)生的,變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場,逐漸向外傳播,形成電磁波;根據(jù)紅外線的產(chǎn)生原理分析;根據(jù)多普勒效應(yīng)判斷;黑體會吸收任何射向它的電磁波,而不向外反射電磁波?!窘獯稹拷猓篈、變化的磁場不一定產(chǎn)生變化的電場,比如均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場,故A錯誤;B、根據(jù)紅外線的產(chǎn)生原理可知,紅外測溫儀根據(jù)人體發(fā)射紅外線的強弱來判斷體溫高低,故B正確;C、根據(jù)多普勒效應(yīng),可知當(dāng)波源與觀察者有相對運動時,如果二者相互接近,間距變小,觀察者接收的頻率增大,如果二者遠離,間距變大,觀察者接收的頻率減小,故C錯誤;D、黑體會吸收任何射向它的電磁波,而不向外反射電磁波,但會輻射電磁波,故D錯誤。故選:B?!军c評】解決本題的關(guān)鍵知道電磁波的特點,以及知道電磁波的運用,要求學(xué)生能夠重視課本,強化記憶。10.(2020春?平邑縣期中)關(guān)于電磁波,下列說法中正確的是()A.變化的電場一定在周圍空間產(chǎn)生變化的磁場 B.麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在,赫茲最先用實驗證實了電磁波的存在 C.電磁波和機械波都依賴于介質(zhì)才能傳播 D.各種頻率的電磁波在真空中以不同的速度來傳播【分析】變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場;麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在,赫茲通過電火花實驗證實了電磁波的存在;電磁波的傳播不需要介質(zhì);電磁波在真空中傳播速率相等。【解答】解:A、根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知,均勻變化的電場周圍產(chǎn)生恒定的磁場,周期性變化的電場周圍產(chǎn)生同頻率周期性變化的磁場,故A錯誤;B、麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在,赫茲通過電火花實驗證實了電磁波的存在,故B正確;C、電磁波的傳播不需要介質(zhì),機械波傳播需要介質(zhì),故C錯誤;D、各種頻率的電磁波在真空中的傳播速率都相同,均為光速,故D錯誤。故選:B。【點評】本題考查了電磁波的產(chǎn)生、傳播規(guī)律,解題的關(guān)鍵是要明確麥克斯韋的電磁場理論,即變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場。11.(2020春?新市區(qū)校級期中)梳子在梳頭后帶上電荷,搖動這把梳子在空中產(chǎn)生電磁波。該電磁波()A.一定是橫波 B.不能在真空中傳播 C.只能沿著梳子搖動的方向傳播 D.在空氣中的傳播速度約為3×107m/s【分析】電磁波是橫波,它的傳播不需要介質(zhì);電磁波中電場和磁場的方向相互垂直,電磁波傳播的速度在真空中為光速。【解答】解:A、根據(jù)電磁波的特點可知,電磁波為橫波,是由于電荷運動產(chǎn)生的,故A正確;B、電磁波的傳播不需要介質(zhì),可以在真空中傳播,故B錯誤;C、電磁波產(chǎn)生后,可以在任意方向傳播,故C錯誤;D、電磁波傳播的速度在真空中等于光速,在空氣中的傳播速度約為3×108m/s,故D錯誤。故選:A?!军c評】本題考查了有關(guān)電磁場和電磁波的基本知識,對于這些基本知識要熟練掌握并能正確應(yīng)用。12.(2020春?徐州期中)關(guān)于電磁波,下列說法中正確的是()A.變化的電場周圍空間一定產(chǎn)生變化的磁場 B.電磁波和機械波都依賴于介質(zhì)才能傳播 C.各種頻率的電磁波在真空中的傳播速率都相同 D.麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在,法拉第最先用實驗證實了電磁波的存在【分析】變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場。麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在,赫茲通過電火花實驗證實了電磁波的存在。電磁波的傳播不需要介質(zhì)。電磁波在真空中傳播速率相等?!窘獯稹拷猓篈、根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知,均勻變化的電場周圍產(chǎn)生恒定的磁場,不一定是變化的磁場,周期性變化的電場周圍產(chǎn)生同頻率周期性變化的磁場,故A錯誤;B、電磁波的傳播不需要介質(zhì),機械波傳播需要介質(zhì),故B錯誤;C、各種頻率的電磁波在真空中的傳播速率都相同,均為光速,故C正確。D、麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在,赫茲通過電火花實驗證實了電磁波的存在,故D錯誤。故選:C?!军c評】本題考查了電磁波的產(chǎn)生、傳播規(guī)律,解題的關(guān)鍵是明確麥克斯韋的電磁場理論,即變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場。13.(2020春?浦東新區(qū)校級月考)電磁波和機械波相比較,下列說法正確的是()A.電磁波、機械波傳播均需要介質(zhì) B.機械波、電磁波都會傳遞能量和信息 C.機械波會產(chǎn)生折射反射,電磁波不會產(chǎn)生折射反射 D.電磁波在任何介質(zhì)中傳播速度均相同,機械波波速大小決定于介質(zhì)【分析】電磁波的傳播不需要介質(zhì),機械波的傳播需要介質(zhì);波都可以傳播能量和信息;機械波和電磁波都可以發(fā)生折射反射現(xiàn)象;電磁波在不同的物質(zhì)中傳播速度不相同,機械波波速大小決定于介質(zhì)?!窘獯稹拷猓篈、電磁波是周期性變化的電磁場在空間中的傳播,而電磁場本身就是物質(zhì),所以電磁波傳播時不需要介質(zhì),而機械波的傳播需要介質(zhì),故A錯誤;B、機械波、電磁波都會傳遞能量和信息,故B正確;C、機械波和電磁波都可以發(fā)生折射反射現(xiàn)象,故C錯誤;D、電磁波在不同的物質(zhì)中傳播速度不相同,機械波波速大小決定于介質(zhì),故D錯誤。故選:B。【點評】解決本題的關(guān)鍵是知道電磁波和機械波的特點,以及知道它們的區(qū)別。14.(2020?威海一模)2020年我國將全面進入萬物互聯(lián)的商用網(wǎng)絡(luò)新時代,即5G時代。所謂5G是指第五代通信技術(shù),采用3300~5000MHz(1M=106)頻段的無線電波?,F(xiàn)行的第四代移動通信技術(shù)4G,其頻段范圍是1880~2635MHz.未來5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率(指單位時間傳送的數(shù)據(jù)量大?。┛蛇_10Gbps(bps為bitspersecond的英文縮寫,即比特率、比特/秒),是4G網(wǎng)絡(luò)的50~100倍。下列說法正確的是()A.4G信號和5G信號都是縱波 B.4G信號更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象 C.4G信號和5G信號相遇能產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象 D.5G信號比4G信號在真空中的傳播速度快【分析】明確電磁波的性質(zhì),知道電磁波在真空中傳播速度均為光速,并且電磁波為橫波;明確光的光粒二象性,知道頻率越大粒子性越明顯;波長越大,波動性越明顯?!窘獯稹拷猓篈、電磁波均為橫波,故A錯誤;B、因5G信號的頻率更高,則波長小,故4G信號更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,故B正確;C、4G和5G信號的頻率不同,兩種不同頻率的波不能發(fā)生干涉,故C錯誤;D、任何電磁波在真空中的傳播速度均為光速,故傳播速度相同,故D錯誤。故選:B?!军c評】本題電磁波的性質(zhì)以及干涉和衍射現(xiàn)象,要注意明確電磁波在真空中的速度相同,頻率越小的電磁波其波長越長,越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象。15.(2020春?浦東新區(qū)校級月考)真空中傳播的電磁波()A.頻率越大,波速越大 B.頻率越大,波速越小 C.頻率越大,波長越長 D.頻率越大,波長越短【分析】電磁波是由于電流的迅速變化而產(chǎn)生的,對于不同頻率的電磁波,在真空中的波速與光速相同,且在真空中最快,由公式v=λf可知,波長與頻率成反比,即頻率大的電磁波的波長短。【解答】解:AB、電磁波在真空中傳播速度是c=3×108m/s確定不變的,與頻率無關(guān),故AB錯誤;CD、電磁波在真空中傳播速度是c=3×108m/s確定不變的,由于c=fλ,因此頻率越大,其波長越短;故C錯誤,D正確。故選:D?!军c評】光是一種電磁波,各種電磁波在真空中的傳播速度是相同的,真空中的速度均為c=3×108m/s;當(dāng)頻率變大時,波速是不變的,根據(jù)波速公式c=λf,分析波長的變化。16.(2020春?淄川區(qū)校級期中)關(guān)于電磁場理論,下列說法正確的是()A.變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場一定是變化的 B.變化的磁場周圍產(chǎn)生的電場一定是不變化的 C.均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生的電場也是均勻變化的 D.振蕩電場周圍產(chǎn)生的磁場也是振蕩的【分析】麥克斯韋的電磁場理論中變化的磁場一定產(chǎn)生電場,要注意電磁場的變化有均勻變化與周期性變化之分;要注意區(qū)分.【解答】解:A、均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,而非均勻變化的電場產(chǎn)生非均勻變化的磁場,恒定的電場不會產(chǎn)生磁場,故ABC錯誤;D、振蕩電場周圍產(chǎn)生的磁場也是同頻率振蕩的;故D正確;故選:D。【點評】本題考查麥克斯韋的電磁場理論中變化的分類:均勻變化與非均勻(或周期性)變化.要明確只有周期性變化的電場才能產(chǎn)生同周期變化的磁場.17.(2020春?黃岡期末)關(guān)于麥克斯韋電磁場理論,下列說法正確的是()A.在電場周圍空間一定存在著磁場 B.任何變化的電場周圍一定存在著變化的磁場 C.均勻變化的磁場周圍一定存在著變化的電場 D.交變電場在它的周圍空間一定產(chǎn)生同頻率的交變磁場【分析】麥克斯韋的電磁場理論中變化的磁場一定產(chǎn)生電場,其中的變化有均勻變化與周期性變化之分.【解答】解:A、均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,而非均勻變化的電場產(chǎn)生非均勻變化的磁場,恒定的電場不會產(chǎn)生磁場,故A錯誤;BC、均勻變化的磁場一定產(chǎn)生穩(wěn)定的電場,而非均勻變化的磁場將產(chǎn)生非均勻變化的電場,恒定的磁場不會產(chǎn)生電場,故BC錯誤;D、電磁波是由變化的電磁場產(chǎn)生的,交變電場在它的周圍空間一定產(chǎn)生同頻率的交變磁場,故D正確;故選:D?!军c評】考查麥克斯韋的電磁場理論中變化的分類:均勻變化與非均勻(或周期性)變化.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,而赫茲證實了電磁波的存在.18.(2020?江蘇四模)以下說法中正確的是()A.水面上的油膜在陽光照射下會呈現(xiàn)彩色,這是光的干涉現(xiàn)象 B.麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在,并通過實驗加以證實 C.某種介質(zhì)中振源振動的越快,機械波傳播得就越快 D.運動物體速度可以大于真空中的光速【分析】水面上的油膜在陽光照射下會呈現(xiàn)彩色,是光的干涉現(xiàn)象;麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,赫茲證實了電磁波的存在.形成穩(wěn)定干涉圖樣的條件是兩列波的頻率相等;運動物體的速度小于光速【解答】解:A、水面上的油膜在陽光照射下會呈現(xiàn)彩色,是因為光在油膜的上下表面的反射光疊加形成干涉。故A正確。B、麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,赫茲證實了電磁波的存在。故B錯誤。C、波的傳播速度與振源的振動無關(guān),取決于介質(zhì)的性質(zhì);故C錯誤;D、運動的物體速度不可能大于光速,應(yīng)該小于光速。故D錯誤;故選:A?!军c評】解決本題的關(guān)鍵掌握物理學(xué)史,并牢記物理學(xué)家所做的貢獻.知道光的干涉形成的原因.19.(2020春?廣饒縣校級月考)下列說法正確的是()A.根據(jù)麥克斯韋電磁理論可知變化的電場周圍存在變化的磁場 B.紅外線遙感技術(shù)是利用紅外線的化學(xué)作用 C.在醫(yī)院里常用紫外線對病房和手術(shù)室消毒,是因為紫外線比紅外線的熱效應(yīng)顯著 D.工業(yè)上的金屬探傷是利用γ射線具有較強的穿透能力【分析】根據(jù)麥克斯韋電磁理論可知,變化中有均勻變化與非均勻變化;紅外線遙感技術(shù)是一切物體發(fā)出紅外線;紫外線有消毒作用,紅外線有顯著熱效應(yīng);γ射線具有較強的穿透能力.【解答】解:A、根據(jù)麥克斯韋電磁理論可知,均勻變化的電場周圍存在穩(wěn)定的磁場,而非均勻變化電場周圍產(chǎn)生非均勻變化的磁場,故A錯誤;B、一切物體均發(fā)出紅外線,且紅外線有熱作用,故B錯誤;C、醫(yī)院里常用紫外線對病房和手術(shù)室消毒,是因為紫外線有消毒作用,紅外線有顯著熱效應(yīng),故C錯誤;D、工業(yè)上的金屬探傷,是利用γ射線具有較強的穿透能力,故D正確;故選:D?!军c評】考查變化中均勻變化與非均勻變化的區(qū)別,掌握紅外線與紫外線的不同,理解各種電磁波的特點是解題的關(guān)鍵.20.(2020春?菏澤期末)關(guān)于電磁波下列說法正確的是()A.麥克斯韋通過實驗驗證了“變化的電場產(chǎn)生磁場”和“變化的磁場產(chǎn)生電場”,并預(yù)言了電磁波的存在 B.無線電波、光波、陰極射線、X射線、γ射線都是電磁波 C.赫茲通過測量證明在真空中,電磁波具有與光相同的速度 D.太陽光中含有不同頻率的各種電磁波,且能量均分在各個波段【分析】利用麥克斯韋和赫茲的物理常識、電磁波譜和太陽發(fā)出的光分析即可.【解答】解:AC、麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,赫茲用實驗證明了電磁波的存在且測得了波速,故A錯誤,C正確;BD、據(jù)電磁波譜可知,陰極射線不屬于電磁波譜;太陽光中含有紅外線、可見光和紫外線,并不是含有不同不同頻率的各種電磁波,能量均分在各個波段,故BD錯誤。故選:C?!军c評】明確麥克斯韋和赫茲的貢獻、電磁波譜和太陽發(fā)出的光是解題關(guān)鍵,屬于基礎(chǔ)題.二.多選題(共8小題)21.(2021?香坊區(qū)校級四模)關(guān)于電磁波和電磁振蕩,下列說法正確的是()A.LC振蕩電路中,當(dāng)電流最大時,線圈L中的磁通量變化率最大 B.電磁波的頻率等于激起電磁波的振蕩電流的頻率 C.根據(jù)麥克斯韋電磁場理論,電磁波中的電場和磁場方向互相垂直,電磁波是橫波 D.電磁波從發(fā)射電路向空間傳播時,電磁振蕩一旦停止,產(chǎn)生的電磁波就立即消失 E.雷達是利用波長較長的無線電波來測定物體位置的無線電裝置【分析】LC振蕩電路中,當(dāng)電流最大時,線圈L中的磁通量變化率為0;根據(jù)電磁波的產(chǎn)生機理判斷;根據(jù)麥克斯韋電磁場理論判斷;發(fā)射電路的電磁振蕩一停止,產(chǎn)生的電磁波仍會傳播一會兒;波長較短的微波可用來測定物體位置的無線電裝置?!窘獯稹拷猓篈、電容器放電的過程,電場能轉(zhuǎn)化為磁場能,電流在增大,線圈中電流產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度增大;當(dāng)放電完畢時,電流強度最大,線圈L中的磁通量變化率為0,故A錯誤;B、根據(jù)電磁波的產(chǎn)生機理,可知電磁波的頻率等于激起電磁波的振蕩電流的頻率,故B正確;C、根據(jù)麥克斯韋電磁場理論,電磁波中的電場和磁場互相垂直,電磁波的傳播方向與電場強度、磁感應(yīng)強度均垂直,故電磁波是橫波,故C正確;D、電磁波從發(fā)射電路向空間傳播時,發(fā)射電路的電磁振蕩一停止,產(chǎn)生的電磁波仍會傳播一會兒,故D錯誤;E、雷達是利用波長較短的微波來測定物體位置的無線電裝置,故E錯誤。故選:BC。【點評】本題考查了LC振蕩電路、電磁波、麥克斯韋電磁場理論、雷達等基礎(chǔ)知識,要求學(xué)生對這部分知識要重視課本,強化記憶。22.(2020秋?海南期末)關(guān)于電磁波,下列說法正確的是()A.變化的電場和變化的磁場由近及遠向外傳播,形成電磁波 B.電磁波是一種物質(zhì),不能在真空中傳播 C.紅外線的波長比X射線的波長短 D.電磁波不僅能傳播信息,而且能傳播能量【分析】電磁波是由變化電磁場產(chǎn)生的,變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場,逐漸向外傳播,形成電磁波;電磁波本身就是一種物質(zhì);紅外線的波長比X射線的波長長;電磁波既能傳播信息,又能傳播能量。【解答】解:A、根據(jù)麥克斯韋電磁場理論,可知變化的電場和變化的磁場由近及遠向外傳播,形成電磁波,故A正確;B、電磁波是一種物質(zhì),可以在真空中傳播,故B錯誤;C、紅外線的波長比X射線的波長長,可利用它從高空對地面進行遙感攝影,故C錯誤;D、電磁波的傳播過程既是能量傳播的過程,同時可以向外傳遞信息,故D正確。故選:AD。【點評】解決本題的關(guān)鍵知道電磁波的產(chǎn)生機理,以及知道電磁波的特點。23.(2020春?三元區(qū)校級期中)關(guān)于電磁場和電磁波,下列說法正確的是()A.電磁波是橫波 B.電磁波的傳播需要介質(zhì) C.電磁波能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象 D.紅外線的頻率比紫外線的頻率更高【分析】明確電磁波是橫波,知道電磁波的傳播不需要介質(zhì),電磁波具有波的一切性質(zhì),同時明確電磁波譜的基本內(nèi)容?!窘獯稹拷猓篈、電磁場從發(fā)生區(qū)域由近及遠的傳播稱為電磁波,其傳播方向與電矢量、磁矢量均是垂直的關(guān)系,故電磁波是橫波,故A正確;B、電磁波傳播不需要介質(zhì),可以在真空中傳播,故B錯誤;C、電磁波是一種波,它具有波的一切特征,它能發(fā)生反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象,故C正確;D、根據(jù)電磁波譜,紅外線的頻率小于紫外線的頻率,故D錯誤。故選:AC?!军c評】本題考查電磁波的基本內(nèi)容,明確電磁波的性質(zhì),知道電磁波是種能量形式,可以在真空中傳播。24.(2020秋?龍海市校級月考)關(guān)于電磁波和機械波的說法中不正確的是()A.電磁波和機械波在真空中都能進行傳播 B.電磁波和機械波在傳播中:速度=波長×周期 C.電磁波和機械波都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象 D.電磁波和機械波都能夠傳遞能量和信息【分析】明確電磁波和機械波的性質(zhì),知道機械波的傳播需要介質(zhì),而電磁波不需要介質(zhì);電磁波和機械波在傳播中都符合的關(guān)系為:速度=波長×頻率;電磁波和機械波均能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象;電磁波和機械波都能夠傳遞能量和信息?!窘獯稹拷猓篈、電磁波的傳播不需要介質(zhì),可以在真空中傳播,而機械波的傳播需要介質(zhì),故A錯誤;B、電磁波是交變電磁場在空間的傳播,機械波是機械振動在介質(zhì)中的傳播,本質(zhì)不同,但是波長、頻率和波速間的關(guān)系都符合:速度=波長×頻率,故B錯誤;C、干涉和衍射現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象,所以電磁波與機械能波都能發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象,故C正確;D、波向外傳播的是振動的形式和能量以及信息,電磁波和機械波的傳播過程中能量都隨波向外傳播,故D正確。本題選擇不正確的,故選:AB。【點評】本題關(guān)鍵是明確電磁波的產(chǎn)生原理、特性;同時注意電磁波與機械波的區(qū)別和聯(lián)系是關(guān)鍵。25.(2020春?沭陽縣期中)下列關(guān)于磁場、電場及電磁波的說法中正確的是()A.均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生均勻變化的電場 B.只要空間某處的電場或磁場發(fā)生變化,就會在其周圍產(chǎn)生電磁波 C.赫茲通過實驗證實了電磁波的存在 D.只有空間某個區(qū)域有振蕩變化的電場或磁場,才能產(chǎn)生電磁波【分析】赫茲通過實驗證實了電磁波的存在;電磁波是由變化電磁場產(chǎn)生的,變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場,逐漸向外傳播,形成電磁波;只要空間在某個區(qū)域有周期性變化的電場或磁場,就能產(chǎn)生電磁波。電磁波中電場和磁場的方向處處相互垂直?!窘獯稹拷猓篈、根據(jù)麥克斯韋電磁場理論,均勻變化的磁場在它的周圍空間產(chǎn)生恒定不變的電場,故A錯誤;BD、變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場,電磁波就是變化的電磁場,只要空間在某個區(qū)域有周期性變化的電場或磁場,就能產(chǎn)生電磁波,均勻變化的磁場或電場的周圍不能產(chǎn)生電磁波,故B錯誤,D正確;C、麥克斯韋發(fā)表電磁場理論后,赫茲通過實驗證實了電磁波的存在,故C正確。故選:CD?!军c評】解決本題的關(guān)鍵知道電磁波的產(chǎn)生機理,以及知道電磁波的特點,掌握麥克斯韋電磁場理論是關(guān)鍵。26.(2020春?路南區(qū)校級期中)下列說法正確的是()A.變化的磁場激發(fā)電場,變化的電場激發(fā)磁場 B.電磁波和機械波都能傳遞能量和信息 C.紅光的頻率低于紫光的頻率,在真空中紅光的傳播速度大于紫光的傳播速度 D.若在地球上接收到來自某遙遠星球的光波的頻率變低,則可判斷該星球正在離我們遠去【分析】根據(jù)麥克斯韋電磁理論,變化的磁場激發(fā)電場,變化的電場激發(fā)磁場;電磁波和機械波都能傳遞能量和信息;紅光的頻率低于紫光的頻率,在真空中紅光的傳播速度等于紫光的傳播速度;根據(jù)多普勒效應(yīng),若在地球上接收到來自某遙遠星球的光波的頻率變低,則可判斷該星球正在離我們遠去?!窘獯稹拷猓篈、根據(jù)麥克斯韋電磁理論,變化的磁場激發(fā)電場,變化的電場激發(fā)磁場,故A正確;B、機械波和電磁波都是波,都能傳遞能量和信息,但機械波不能在真空中傳播,故B正確;C、紅光的頻率低于紫光的頻率,在真空中紅光的傳播速度等于紫光的傳播速度,都等于光速,故C錯誤;D、根據(jù)多普勒效應(yīng),若在地球上接收到來自某遙遠星球的光波的頻率變低,則可判斷該星球正在離我們遠去,故D正確。故選:ABD?!军c評】本題考查了電磁波的發(fā)射、傳播和接收、多普勒效應(yīng)等知識點,這種題型屬于基礎(chǔ)題,要求同學(xué)們善于積累,強化記憶,難度不大。27.(2019春?武侯區(qū)校級期中)下列說法中正確的是()A.LC振蕩電流的周期只與電容器的電容大小有關(guān) B.只有按正弦或余弦規(guī)律變化的電場才能在空間產(chǎn)生磁場 C.不管閉合回路是否存在,變化的磁場都會在其周圍空間產(chǎn)生電場 D.麥克斯韋從理論上預(yù)見了電磁波的存在,但并未用實驗證實電磁波的存在【分析】LC振蕩電路的周期取決與線圈的自感L和電容器的電容C;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;麥克斯韋從理論上預(yù)見了電磁波的存在后,德國物理學(xué)家赫茲通過實驗證實了他的預(yù)言。【解答】解:A、根據(jù)LC振蕩電路的周期公式為T=2π,可知周期取決與線圈的自感L和電容器的電容C,故A錯誤;B、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。由此可知并非只有按正弦或余弦規(guī)律變化的電場才能在空間產(chǎn)生磁場。故B錯誤;C、根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論,不管閉合回路是否存在,變化的磁場都會在其周圍空間產(chǎn)生電場,故C正確;D、麥克斯韋從理論上預(yù)見了電磁波的存在后,德國物理學(xué)家赫茲通過實驗證實了他的預(yù)言。故D正確。故選:CD?!军c評】本題考查了麥克斯韋的電磁場理論。這種題型屬于基礎(chǔ)題,只要善于積累,難度不大。28.(2018春?天津期末)關(guān)于電磁波的以下說法正確的是()A.只要有電場或磁場就一定能產(chǎn)生電磁波 B.電磁波是運動中的電磁場,是一種物質(zhì) C.電磁波是橫波,不能發(fā)生偏振現(xiàn)象 D.紅外線、可見光、紫外線都屬于電磁波【分析】變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系的,它們統(tǒng)稱為電磁場,由近及遠向外傳播,形成電磁波;電磁波是運動中的電磁場,是一種物質(zhì);電磁波是橫波,能夠發(fā)生偏振現(xiàn)象;紅外線、可見光、紫外線都屬于電磁波?!窘獯稹拷猓篈、變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系的,它們統(tǒng)稱為電磁場,由近及遠向外傳播,形成電磁波。如果電場和磁場不是變化的,那么就不會產(chǎn)生電磁波。故A錯誤;B、電磁波是運動中的電磁場,是一種物質(zhì)。故B正確;C、電磁波是橫波,能夠發(fā)生偏振現(xiàn)象。故C錯誤;D、紅外線、可見光、紫外線都屬于電磁波。故D正確。故選:BD?!军c評】本題考查了電磁波的產(chǎn)生和傳播、光的偏振等知識點。這種題型屬于基礎(chǔ)題,只要善于積累,難度不大。三.填空題(共2小題)29.(2020秋?金臺區(qū)期末)麥克斯韋電磁場理論的兩大支柱是:變化的電場產(chǎn)生磁場、變化的磁場產(chǎn)生電場?!痉治觥棵鞔_麥克斯韋電磁場理論的基本內(nèi)容,知道其兩大支柱。【解答】解:根據(jù)麥克斯韋電磁場理論可知,其兩大支柱為:變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場。故答案為:變化的電場產(chǎn)生磁場;變化的磁場產(chǎn)生電場?!军c評】麥克斯韋的電磁場理論中變化的磁場一定產(chǎn)生電場,當(dāng)中的變化有均勻變化與周期性變化之分,電磁波自身是一種物質(zhì),傳播不需要介質(zhì),麥克斯韋提出電磁理論并預(yù)言了電磁波的存在,30.(2020秋?長安區(qū)校級期中)麥克斯韋電磁場理論的兩個基本論點是:變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場,從而預(yù)言了電磁波的存在?!痉治觥葵溈怂鬼f建立了電磁場理論,預(yù)言了電磁波的存在,明確電磁波理論的兩個基本論點。【解答】解:麥克斯韋電磁場理論的兩個基本論點是:變化的磁場可以產(chǎn)生電場;變化的電場可以產(chǎn)生磁場,從而預(yù)言了電磁波的存在。故答案為:電場;磁場?!军c評】本題考查物理學(xué)史,對于著名物理學(xué)家、經(jīng)典實驗和重要學(xué)說要記牢。電磁場與電磁波知識點:電磁場與電磁波一、電磁場1.變化的磁場產(chǎn)生電場(1)實驗基礎(chǔ):如圖所示,在變化的磁場中放一個閉合電路,電路里就會產(chǎn)生感應(yīng)電流.(2)麥克斯韋的見解:電路里能產(chǎn)生感應(yīng)電流,是因為變化的磁場產(chǎn)生了電場,電場促使導(dǎo)體中的自由電荷做定向運動.(3)實質(zhì):變化的磁場產(chǎn)生了電場.2.變化的電場產(chǎn)生磁場麥克斯韋假設(shè),既然變化的磁場能產(chǎn)生電場,那么變化的電場也會在空間產(chǎn)生磁場.二、電磁波1.電磁波的產(chǎn)生:變化的電場和磁場交替產(chǎn)生,由近及遠向周圍傳播,形成電磁波.2.電磁波的特點:(1)電磁波在空間傳播不需要介質(zhì);(2)電磁波是橫波:電磁波中的電場強度與磁感應(yīng)強度互相垂直,而且二者均與波的傳播方向垂直,因此電磁波是橫波.(3)電磁波的波長、頻率、波速的關(guān)系:v=λf,在真空中,電磁波的速度c=3.0×108m/s.(4)電磁波能產(chǎn)生反射、折射、干涉、偏振和衍射等現(xiàn)象.3.電磁波具有能量電磁場的轉(zhuǎn)換就是電場能量與磁場能量的轉(zhuǎn)換,電磁波的發(fā)射過程是輻射能量的過程,傳播過程是能量傳播的過程.技巧點撥一、電磁場對麥克斯韋電磁場理論的理解(1)變化的磁場產(chǎn)生電場①均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場.②非均勻變化的磁場產(chǎn)生變化的電場.③周期性變化的磁場產(chǎn)生同頻率的周期性變化的電場.(2)變化的電場產(chǎn)生磁場①均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場.②非均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場.③周期性變化的電場產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場.二、電磁波與機械波的比較名稱項目機械波電磁波研究對象力學(xué)現(xiàn)象電磁現(xiàn)象周期性位移隨時間和空間做周期性變化電場強度E和磁感應(yīng)強度B隨時間和空間做周期性變化傳播情況傳播需要介質(zhì),波速與介質(zhì)有關(guān),與頻率無關(guān)傳播無需介質(zhì),在真空中波速等于光速c,在介質(zhì)中傳播時,波速與介質(zhì)和頻率都有關(guān)產(chǎn)生機理由質(zhì)點(波源)的振動產(chǎn)生由電磁振蕩激發(fā)波的特點橫波或縱波橫波干涉和衍射可以發(fā)生干涉和衍射例題精練1.(2021春?寧波期末)有一個如圖所示的LC回路,其中,L=H,C=F,t=0時刻,電容器的帶電量最大,則()A.振蕩周期T=2s B.經(jīng)過時間t=0.5s,電路中電流最小 C.經(jīng)過時間t=1s,磁場能達到最大 D.放電過程中,電量有所損耗,振蕩周期變小【分析】在LC振蕩電路中,當(dāng)電容器在放電過程:電場能在減少,磁場能在增加,回路中電流在增加,電容器上的電量在減少。從能量看:電場能在向磁場能轉(zhuǎn)化;當(dāng)電容器在充電過程:電場能在增加,磁場能在減小,回路中電流在減小,電容器上電量在增加。從能量看:磁場能在向電場能轉(zhuǎn)化。在一個周期內(nèi),電容器充電兩次,放電兩次。震蕩周期T=2π【解答】解:A.由T=2π代入數(shù)據(jù)可解得,振蕩周期為T=2s,故A正確;B.經(jīng)過時間t=0.5s,即,剛好完成放電,故電路中電流最大,故B錯誤;C.經(jīng)過時間t=1s,即,電容反向充電完成,電場能達到最大,磁場能達到最小,故C錯誤;D.振蕩周期由L、C決定,與電量多少無關(guān),故保持不變,故D錯誤。故選:A?!军c評】明確電磁振蕩過程,知道電容器充電完畢(放電開始):電場能達到最大,磁場能為零,回路中感應(yīng)電流i=0;放電完畢(充電開始):電場能為零,磁場能達到最大,回路中感應(yīng)電流達到最大。2.(2020秋?金臺區(qū)期末)以下電場中能產(chǎn)生電磁波的是()A.E=10N/C B.E=5sin(4t+1)N/C C.E=(3t+2)N/C D.E=(4t2﹣2t)N/C【分析】根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論,變化的電場產(chǎn)生磁場。周期性變化的電場產(chǎn)生周期性變化的磁場,從而產(chǎn)生電磁波。【解答】解:A、E=10N/C為怛定的電場,不能產(chǎn)生磁場,所以不能產(chǎn)生電磁波,故A錯誤;B、E=5sin(4t+1)N/C是周期性變化的電場,能產(chǎn)生周期性變化的磁場,所以能產(chǎn)生電磁波,故B正確;C、E=(3t+2)N/C產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,不會產(chǎn)生電磁波,故C錯誤。D、E=(4t2﹣2t)N/C產(chǎn)生的磁場是均勻變化的,這個均勻變化的磁場再產(chǎn)生的電場是恒定的,此后不再產(chǎn)生磁場,即不能產(chǎn)生電磁波,故D錯誤。故選:B?!军c評】本題考查學(xué)生對電磁波的產(chǎn)生的了解和掌握,把握住變化的周期性變化的電場或磁場才能產(chǎn)生電磁波。隨堂練習(xí)1.(2020?浙江模擬)如圖為LC振蕩電路中電流隨時間變化的圖象,則()A.0﹣t1時間內(nèi),磁場能在增加 B.t1﹣t2時間內(nèi),電容器處于放電狀態(tài) C.t2﹣t3時間內(nèi),電容器兩板間電壓在減小 D.t3﹣t4時間內(nèi),線圈中電流變化率在增大【分析】電路中由L與C構(gòu)成的振蕩電路,在電容器充放電過程就是電場能與磁場能相化過程。q體現(xiàn)電場能,i體現(xiàn)磁場能。根據(jù)i﹣t圖象中電流的變化進行判斷即可。圖象的斜率表示線圈中電流的變化率?!窘獯稹拷猓篈、0﹣t1時間內(nèi)電路中的電流不斷減小,說明電容器在不斷充電,則磁場能向電場能轉(zhuǎn)化,磁場能在減小,故A錯誤;B、在t1到t2時刻電路中的i不斷增大,說明電容器在不斷放電,故B正確;C、在t2到t3時刻,電路中的i不斷減小,說明電容器在不斷充電,則電容器兩板間電壓在增大,故C錯誤;D、電流變化率就是i﹣t圖象的斜率,由圖可知,在t3﹣t4時間內(nèi),圖象的斜率在變小,因此線圈中電流變化率在減小,故D錯誤;故選:B?!军c評】解決本題的關(guān)鍵知道在LC振蕩電路中,當(dāng)電路中的電流不斷減小時,電容器充電時,電流在減小,電容器上的電荷量增大,磁場能轉(zhuǎn)化為電場能;當(dāng)電路中的電流不斷增大時,電容器放電時,電流在增大,電容器上的電荷量減小,電場能轉(zhuǎn)化為磁場能2.(2020春?蘭陵縣期中)關(guān)于電磁場和電磁波,下列說法正確的是()A.電磁波是運動中的電磁場,可以傳遞能量 B.麥克斯韋第一次通過實驗驗證了電磁波的存在 C.變化的電場可能會產(chǎn)生磁場,也可能不產(chǎn)生磁場 D.LC振蕩電路中當(dāng)電流最大時電場能也最大【分析】電磁波是運動的電磁場,既可以傳遞信息,可以傳遞能量;麥克斯韋建立了電磁場理論,預(yù)言了電磁波的存在,赫茲通過實驗證實了電磁波的存在;麥克斯韋電磁理論的兩大支柱:變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場,變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場。【解答】解:A、電磁波是運動的電磁場,是橫波,既可以傳遞信息,又可以傳遞能量,故A正確;B、麥克斯韋提出了完整的電磁場理論的假說,而赫茲通過實驗證實了電磁波的存在,故B錯誤。C、變化的電場在周圍的空間一定產(chǎn)生磁場,但如果是均勻變化的電場,只能產(chǎn)生恒定的磁場,故C錯誤;D、LC振蕩電路中,放電完畢時,回路中電流最大,磁場能最大,電場能最小,故D錯誤。故選:A?!军c評】本題考查了麥克斯韋電磁場理論的兩條基本假設(shè),同時注意電磁波既可以傳遞信息,又可以傳遞能量。3.(2020春?青羊區(qū)校級期中)下列說法中正確的是()A.機械波的傳播需要振源和介質(zhì),所以一旦波源停止振動波就立刻消失 B.機械波的頻率取決于波源,而頻率不同的機械波在同種介質(zhì)中傳播速度也不相同,比如在空氣中超聲波的傳播速度比次聲波更快 C.變化的磁場可以產(chǎn)生電場 D.用紅外線進行遙控是因為紅外線的頻率很大,能量很高,所以穿透力很強【分析】波源停止振動時,振動這種能量形式可以繼續(xù)傳播;機械波的傳播速度取決與介質(zhì);電磁場理論:變化的電場產(chǎn)生磁場,而變化的磁場會產(chǎn)生電場;根據(jù)紅外線的特點判斷?!窘獯稹拷猓篈、由于機械波依據(jù)介質(zhì)傳播,如果振源停止振動,在介質(zhì)中傳播的振動不會立即停止。故A錯誤。B、機械波的頻率取決于波源,頻率不同的機械波在同種介質(zhì)中傳播速度是相同的,故B錯誤;C、克斯韋關(guān)于電磁場的兩個基本觀點是:變化的電場產(chǎn)生磁場和變化的磁場產(chǎn)生電場,但均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場,故C正確;D、利用紅外線進行遙感、遙控,主要是因為紅外線的波長長,容易發(fā)生衍射現(xiàn)象,故D錯誤。故選:C?!军c評】考查機械波與電磁波的區(qū)別,掌握電磁場理論,理解機械波需要在介質(zhì)中傳播,而電磁波的傳播不需要介質(zhì)。綜合練習(xí)一.選擇題(共20小題)1.(2021春?朝陽區(qū)校級期中)下列關(guān)于機械波和電磁波的說法中,正確的是()A.電磁波和機械波都能產(chǎn)生干涉、衍射和多普勒效應(yīng)現(xiàn)象 B.波源停止振動,機械波立即停止傳播,電磁波能繼續(xù)傳播 C.機械波和電磁波由一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)傳播時,波速保持不變 D.機械波和電磁波由一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)傳播時,波長保持不變【分析】干涉現(xiàn)象、衍射現(xiàn)象和多普勒效應(yīng)是波特有的,波長隨波速的變化而變化?!窘獯稹拷猓篈、當(dāng)兩列波頻率相等時可以發(fā)生干涉現(xiàn)象,當(dāng)障礙物或孔的尺寸跟波長相差不多時產(chǎn)生衍射現(xiàn)象,多普勒效應(yīng)是波動過程共有的特征,無論是機械波、電磁波還是光波都會發(fā)生多普勒效應(yīng),機械波和機械波都能產(chǎn)生干涉、衍射和多普勒效應(yīng)現(xiàn)象,故A正確;B、波源停止振動,機械波繼續(xù)傳播,電磁波也繼續(xù)傳播,故B錯誤;CD、機械波和電磁波由一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)傳播時頻率保持不變,波速發(fā)生變化,由v=λf知波長也發(fā)生改變,故D錯誤。故選:A。【點評】本題考查了波的一些特有的現(xiàn)象,涉及到的知識點較多,平時要通過看書多積累。2.(2021春?藍田縣期末)關(guān)于電磁波及電磁振蕩,下列說法中不正確的是()A.無線電波中,微波比長波更容易發(fā)生衍射 B.周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā),形成電磁波 C.電磁波在真空中自由傳播時,其傳播方向與電場強度、磁感應(yīng)強度均垂直 D.LC振蕩電路放電過程中,電場能轉(zhuǎn)化為磁場能【分析】波長越長越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象;變化的電場和磁場互相激發(fā),形成由近及遠傳播的電磁波;電磁波是橫波,傳播方向與電場強度、磁感應(yīng)強度均垂直。在LC振蕩電路中,當(dāng)電容器充電時,電流在減小,電容器上的電荷量增大,磁場能轉(zhuǎn)化為電場能;當(dāng)電容器放電時,電流在增大,電容器上的電荷量減小,電場能轉(zhuǎn)化為磁場能?!窘獯稹拷猓篈、波長越長越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象,因此長波比微波更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象,故A不正確;B、根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知,變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場,相互激發(fā),形成電磁波,故B正確;C、電磁波是橫波,每一處的電場強度和磁場強度總是相互垂直的,且與波的傳播方向垂直,故C正確;D、在LC振蕩電路中,當(dāng)電容器放電時,電流在增大,電容器上的電荷量減小,電場能轉(zhuǎn)化為磁場能,故D正確。本題選不正確的,故選:A?!军c評】此題考查了電磁波的衍射、傳播和LC振蕩電路的知識,解決本題的關(guān)鍵知道電磁波的特點,以及知道LC振蕩電路的原理。3.(2021春?南陽期中)下列說法中正確的是()A.變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場 B.電磁波按波長從長到短順序排列依次是:γ射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線、無線電波 C.X射線的穿透本領(lǐng)比γ射線更強 D.電磁波在真空中的傳播速度等于光速【分析】均勻變化的電場只能產(chǎn)生恒定的磁場;依照波長從長到短順序依次是:無線電波,紅外線,可見光,紫外線,X射線,γ射線;γ射線的穿透本領(lǐng)比X射線更強;電磁波在真空中的傳播速度等于光速。【解答】解:A、變化的電(磁)場可以產(chǎn)生磁(電)場;但如果是均勻變化的電場只能產(chǎn)生恒定的磁場,故A錯誤;B、依照波長從長到短順序排列依次是:無線電波,紅外線,可見光,紫外線,X射線,γ射線,故B錯誤;C、γ射線的穿透本領(lǐng)比X射線更強,故C錯誤;D、電磁波是一種物質(zhì),可在真空中傳播,電磁波在真空中的傳播速度總是3×108m/s,等于光速,故D正確。故選:D。【點評】本題關(guān)鍵是明確電磁波的產(chǎn)生原理、發(fā)現(xiàn)過程和電磁波譜的情況,記住基礎(chǔ)知識即可,基礎(chǔ)題目。4.(2020?松江區(qū)校級模擬)電磁波由真空進入介質(zhì)后,發(fā)生變化的物理量有()A.波長和頻率 B.波速和頻率 C.波長和波速 D.頻率和振幅【分析】電磁波從真空進入介質(zhì),頻率不變,波速變化,根據(jù)λ=知波長變短;根據(jù)E=h判斷能量的變化、振幅的變化?!窘獯稹拷猓侯l率由波本身性質(zhì)決定,與介質(zhì)無關(guān),所以電磁波從真空中進入介質(zhì)后,頻率不變;根據(jù)v=可知波速減?。桓鶕?jù)λ=知波長變短;根據(jù)E=h知,能量不變,則振幅不變,故C正確,ABD錯誤。故選:C?!军c評】本題關(guān)鍵抓住電磁波特性:電磁波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時,頻率不變,波速改變。5.(2020?青浦區(qū)二模)新冠病毒疫情已被我國有效控制。為了戰(zhàn)勝疫情,我們的志愿者在社區(qū)、機場等公共場所不顧個人安危,為行人量體溫、查信息,嚴防死守,確保一方平安。志愿者使用的體溫探檢器通過非接觸的方法感應(yīng)人體的體溫以此來排查新型冠狀病毒的疑似感染病例。請問這種體溫探檢器是利用了哪種電磁波的特性()A.紅外線 B.紫外線 C.X射線 D.γ射線【分析】本題以新冠病毒疫為背景,分析非接觸的體溫探檢器工作原理。紅外測溫儀的測溫原理是黑體輻射定律?!窘獯稹拷猓杭t外測溫儀的測溫原理是黑體輻射定律,自然界中一切高于絕對零度的物體都在不停向外輻射能量,物體向外輻射能量的大小及其按波長的分布與它的表面溫度有著十分密切的聯(lián)系,物體的溫度越高,所發(fā)出的紅外輻射能力越強,故A正確,BCD錯誤;故選:A?!军c評】本題考查了學(xué)生讀題提取有效信息的能力;考查了學(xué)生對黑體輻射的基本認識和解釋日?,F(xiàn)象的及應(yīng)用。6.(2021春?如皋市校級月考)下列說法正確的是()A.機械波和電磁波既有橫波又有縱波 B.根據(jù)麥克斯韋的電磁理論,均勻變化的電場會產(chǎn)生變化的磁場 C.為了使振蕩電路有效地向空間輻射能量,電路必須是閉合的 D.宏觀物體的德布羅意波的波長太小,實際很難觀察到波動性,但仍具有波粒二象性【分析】機械波既有橫波,也有縱波,但電磁波只有橫波;均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場;振蕩電路要有效地向外輻射能量,電路必須是開放的;一切物質(zhì)都有波粒二象性。【解答】解:A、機械波既有橫波又有縱波,但是電磁波只能是橫波,故A錯誤;B、根據(jù)麥克斯韋的電磁理論,均勻變化電場產(chǎn)生恒定的磁場,故B錯誤;C、為了使振蕩電路有效地向空間輻射能量,電路必須是開放的,故C錯誤;D、一切物質(zhì)都具有波粒二象性,所以宏觀物體的德布羅意波的波長太小,實際很難觀察到波動性,但仍具有波粒二象性,故D正確。故選:D?!军c評】該題考查了物理當(dāng)中的一些基本理論和現(xiàn)象,題目簡單、基礎(chǔ),在平常的學(xué)習(xí)中多加對概念性的東西理解記憶即可。7.(2021春?椒江區(qū)校級月考)關(guān)于電磁場和電磁波,下列說法正確的是()A.變化的電場能產(chǎn)生變化的磁場,變化的磁場能產(chǎn)生變化的電場 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.電磁波是縱波【分析】麥克斯韋電磁場理論的內(nèi)容是:變化的磁場產(chǎn)生電場、變化的電場產(chǎn)生磁場。赫茲第一次通過實驗驗證了電磁波的存在,α、β、γ射線分別是α粒子流,電子流和高頻電磁波,電磁波的振動方向和傳播方向垂直,是橫波?!窘獯稹拷猓篈、麥克斯韋電磁場理論的內(nèi)容是:變化的磁場產(chǎn)生電場、變化的電場產(chǎn)生磁場,但產(chǎn)生的不一定是變化的電場或磁場,故A錯誤;B、1887年赫茲第一次通過實驗驗證了電磁波的存在,故B錯誤;C、γ射線是核反應(yīng)過程產(chǎn)生的高頻電磁波,其余的是不同頻率的電磁波,故C正確;D、電磁波的振動方向和傳播方向垂直,是橫波,故D錯誤。故選:C。【點評】解決本題要知道麥克斯韋電磁場理論的主要內(nèi)容。知道電磁波研究歷史進程,知道赫茲第一次通過實驗驗證了電磁波的存在,知道α、β、γ射線分別是α粒子流,電子流和高頻電磁波,知道橫波和縱波區(qū)別。8.(2021春?棗強縣校級月考)關(guān)于電磁波,下列說法不正確的是()A.電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān) B.周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā),形成電磁波 C.電磁波在真空中自由傳播時,其傳播方向與電場強度、磁感應(yīng)強度均垂直 D.電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生,若波源的電磁振蕩停止,空間的電磁波隨即消失【分析】電磁波在真空中的傳播速度均相同,等于光速c。周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā),形成電磁波。電磁波是橫波。電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生,若波源的電磁振蕩停止,空間的電磁波還會繼續(xù)傳播?!窘獯稹拷猓篈、電磁波在真空中的傳播速度都相等,等于光速c,與電磁波的頻率無關(guān),故A正確;B、周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā),形成電磁場,電磁場由發(fā)生的區(qū)域向遠處傳播,形成電磁波,故B正確;C、電磁場本身就是一種物質(zhì),電磁波可以在真空中自由傳播。電磁波是橫波,其傳播方向與電場強度、磁感應(yīng)強度均垂直,故C正確;D、電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生,當(dāng)電磁振蕩停止時,不能產(chǎn)生新的電磁波,但已發(fā)出的電磁波不會消失,還要繼續(xù)傳播,故D錯誤。本題選不正確的,故選:D?!军c評】本題考查了電磁波的發(fā)射、傳播和接收,解決本題的關(guān)鍵要知道電磁波的特點,以及知道電磁波產(chǎn)生的條件。9.(2021春?房山區(qū)期末)按照麥克斯韋的電磁場理論,以下說法中正確的是()A.恒定的電場周圍產(chǎn)生恒定的磁場 B.恒定的磁場周圍產(chǎn)生恒定的電場 C.均勻變化的電場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場 D.均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生均勻變化的電場【分析】本題應(yīng)根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論分析答題.麥克斯韋電磁場理論主要內(nèi)容為:變化的電場周圍產(chǎn)生磁場,變化的磁場周圍產(chǎn)生電場;均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場;非均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場,非均勻變化的磁場產(chǎn)生變化的電場;變化的電場與變化的磁場交替產(chǎn)生,形成一個統(tǒng)一體﹣﹣稱為電磁場.【解答】解:A、根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知,恒定的電場其周圍不產(chǎn)生磁場,恒定的磁場其周圍也不產(chǎn)生電場。變化的電場周圍才能產(chǎn)生磁場,變化的磁場周圍才能產(chǎn)生電場,故AB錯誤;C、均勻變化的電場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的電場,只有非均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場。故C正確,D錯誤;故選:C?!军c評】本題關(guān)鍵要理解并掌握麥克斯韋電磁場理論,理解要準(zhǔn)確,關(guān)鍵詞不能搞錯.要熟練掌握基礎(chǔ)知識,靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識即可正確解題.10.(2020?溫州學(xué)業(yè)考試)下列對電場和磁場的認識,正確的是()A.磁場和電場都是假想的,不是客觀存在的 B.處在電場中的電荷一定受到電場力 C.處在磁場中的電荷一定受到磁場力 D.在磁場中運動的電荷一定受到磁場力【分析】電場的基本性質(zhì)是對放入的電荷有力的作用,而通電導(dǎo)線放入磁場中不一定有磁場力的作用;電場與磁場都是客觀存在的特殊物質(zhì);電勢是描述電場性質(zhì)的一種物理量,與電場強度沒有直接關(guān)系?!窘獯稹拷猓篈、磁場和電場一樣,都是客觀存在的真實的物質(zhì),是一種特殊的物質(zhì)形態(tài),故A錯誤;B、電場的基本性質(zhì)是對放入的電荷有力的作用,處在電場中的電荷一定受到電場力。故B正確;C、磁場對靜止的電荷沒有力的作用。故C錯誤;D、在磁場中運動的電荷并一定有磁場力存在,當(dāng)運動方向與磁場方向平行時,沒有磁場力作用,故D錯誤;故選:B?!军c評】考查電場與磁場的基本知識,通過相互比較來加強理解。注意電荷在磁場中受洛倫茲力是“有條件”的即運動電荷和磁場方向有夾角,若是平行或電荷與磁場相對靜止則不受洛倫茲力作用,而電荷在電場中受電場力是“無條件”的即電場力與電荷的運動狀態(tài)無關(guān)。是一道基礎(chǔ)題,同時也是易錯題。11.(2020?廣東學(xué)業(yè)考試)關(guān)于電磁波,下列說法中正確的是()A.均勻變化的磁場能夠在空間產(chǎn)生均勻變化的電場 B.電磁波在真空和介質(zhì)中傳播速度相同 C.只要有電場和磁場就能產(chǎn)生電磁波 D.電磁波的傳播不依賴于介質(zhì),在真空中也能傳播【分析】變化的電場可以產(chǎn)生磁場;變化的磁場可以產(chǎn)生電場;均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場;均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場.電場和磁場交替產(chǎn)生,向外傳播,形成電磁波.電磁波可以在介質(zhì)中傳播,也可以在真空中傳播,可以反射,也可以折射,只有在同一均勻介質(zhì)中才能沿直線勻速傳播.【解答】解:A、均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場,故A錯誤;B、電磁波在真空中以光速C傳播,而在介質(zhì)的傳播速度小于光速。故B錯誤。C、恒定的電場不能產(chǎn)生磁場,恒定的磁場不能產(chǎn)生電場,所以不能產(chǎn)生電磁波,故C錯誤。D、電磁波是種能量形式;其傳播不依賴于介質(zhì),在真空中也能傳播。故D正確。故選:D?!军c評】本題考查麥克斯韋電磁理論,難度不高,只要熟讀概念就能順利解答;注意電磁場的變化分為均勻變化和周期性變化.12.(2020?廣東學(xué)業(yè)考試)對于電磁波的發(fā)現(xiàn)過程,下列說法正確的是()A.麥克斯韋通過實驗發(fā)現(xiàn),變化的電場產(chǎn)生磁場 B.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在 C.赫茲根據(jù)自然規(guī)律的統(tǒng)一性,提出變化的電場產(chǎn)生磁場 D.電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度均為3×108m/s【分析】根據(jù)麥克斯韋電磁理論和赫茲的貢獻可解答案;任何電磁波只有在真空中傳播速度為光速?!窘獯稹拷猓篈B、麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,赫茲用實驗證明了電磁波的存在且測得了波速。故A錯誤、B正確;C、麥克斯韋確信自然規(guī)律的統(tǒng)一性,和諧性,他大膽設(shè)想既然變化的磁場能夠產(chǎn)生電場,那么變化的電場也會產(chǎn)生磁場。故C錯誤;D、電磁波只有在真空中傳播速度才等于3×108m/s。故D錯誤。故選:B?!军c評】本題考查的知識點是:麥克斯韋電場理論和赫茲在物理學(xué)中的貢獻,是一道簡單試題,關(guān)鍵是在平時的學(xué)習(xí)中要學(xué)會積累和總結(jié)。13.(2020秋?金臺區(qū)期末)關(guān)于電磁波,下列敘述中正確的是()A.電磁波在真空中的傳播速度為3×108m/s B.電磁波和機械波一樣依賴于介質(zhì)傳播 C.電磁波中每一處電場強度方向和磁感應(yīng)強度方向相互垂直,與波的傳播方向平行 D.電磁波發(fā)射時需要經(jīng)過解調(diào),解調(diào)的方式有調(diào)幅和調(diào)頻【分析】電磁波在真空中的傳播速度等于光速;電磁波的傳播不需要介質(zhì),機械波的傳播需要介質(zhì);橫波的特點是振動方向與傳播方向垂直;調(diào)制分為調(diào)頻與調(diào)幅?!窘獯稹拷猓篈、電磁波在真空中的傳播速度等于真空中的光速。故A正確;B、電磁波能在真空中傳播,可以不依賴于介質(zhì),而機械波必須依賴于介質(zhì)傳播。故B錯誤;C、電磁波是橫波,因此變化電場與變化磁場方向相互垂直,與波的傳播方向也垂直。故C錯誤;D、電磁波發(fā)射時需要經(jīng)過調(diào)制,調(diào)制分為調(diào)頻與調(diào)幅。故D錯誤。故選:A?!军c評】本題考查的知識點是:電磁波的傳播速度、電磁波與機械波的區(qū)別、橫波的特點和調(diào)制的分類等,要求在平時學(xué)習(xí)時多加積累,善于總結(jié)。14.(2020秋?益陽期末)關(guān)于電磁場和電磁波,下列說法中正確的是()A.電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠處的傳播就是電磁波 B.在電場的周圍總能產(chǎn)生磁場,在磁場的周圍總能產(chǎn)生電場 C.電磁波是一種物質(zhì),只能在真空中傳播 D.電磁波不會產(chǎn)生污染【分析】電磁波是由變化電磁場產(chǎn)生的,變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場,逐漸向外傳播,形成電磁波。電磁波在真空中傳播的速度等于光速,與頻率無關(guān)。電磁波本身就是一種物質(zhì)?!窘獯稹拷猓篈、變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場,逐漸向外傳播,形成電磁波,故A正確;B、變化的電場會產(chǎn)生磁場,變化的磁場會產(chǎn)生電場,若恒定的電場不會產(chǎn)生磁場,恒定的磁場也不會產(chǎn)生電場。故B錯誤;C、電磁場本身就是一種物質(zhì),可以不依賴物質(zhì)傳播,故C錯誤;D、電磁污染是指天然和人為的各種電磁波的干擾及有害的電磁輻射;由于廣播、電視、微波技術(shù)的發(fā)展,射頻設(shè)備功率成倍增加,地面上的電磁輻射大幅度增加,已達到直接威脅人體健康的程度;電場和磁場的交互變化產(chǎn)生電磁波;電磁波向空中發(fā)射或匯汛的現(xiàn)象,叫電磁輻射;過量的電磁輻射就造成了電磁污染。故D錯誤;故選:A?!军c評】解決本題的關(guān)鍵知道電磁波的產(chǎn)生原理,知道麥克斯韋電磁場理論是關(guān)鍵。15.(2020?貴州學(xué)業(yè)考試)用實驗證實了電磁波的存在,為無線電技術(shù)的發(fā)展開拓了道路,被譽為無線電通信的先驅(qū)的德國物理學(xué)家是()A.安培 B.麥克斯韋 C.韋伯 D.赫茲【分析】麥克斯韋建立了電磁場理論,預(yù)言了電磁波的存在.赫茲用實驗證實電磁波存在.【解答】解:1864年,英國青年物理學(xué)家麥克斯韋在研究了當(dāng)時所發(fā)現(xiàn)的電磁現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,建立了麥克斯韋電磁理論,并預(yù)言了電磁波的存在;1888年,德國青年物理學(xué)家赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在,為無線電技術(shù)的發(fā)展開拓了道路,被譽為無線電通信的先驅(qū)。故D正確,ABC錯誤。故選:D?!军c評】題考查物理學(xué)史,對于著名物理學(xué)家、經(jīng)典實驗和重要學(xué)說要記牢,不能張冠李戴.16.(2020?贛榆區(qū)校級學(xué)業(yè)考試)下列關(guān)于電磁場和電磁波的敘述正確的是()A.變化的磁場一定能產(chǎn)生變化的電場 B.電磁波由真空進入玻璃后頻率變小 C.廣播電臺、電視臺發(fā)射無線電波時需要進行解調(diào) D.電磁波是一種物質(zhì)【分析】電磁波是由變化電磁場產(chǎn)生的,變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場,逐漸向外傳播,形成電磁波.電磁波在真空中傳播的速度等于光速,與頻率無關(guān).電磁波本身就是一種物質(zhì).【解答】解:A、變化的磁場不一定產(chǎn)生變化的電場,比如均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場。故A錯誤。B、電磁波由真空進入介質(zhì),頻率不變。故B錯誤。C、廣播電臺、電視臺發(fā)射無線電波時需要進行調(diào)制。故C錯誤。D、電磁波是一種物質(zhì)。故D正確。故選:D。【點評】解決本題的關(guān)鍵知道電磁波的特點,以及知道電磁波的運用,尤其知道什么是調(diào)制,什么是解調(diào)..17.(2020?浙江二模)下列說法正確的是()A.運動的電荷會在空間產(chǎn)生電磁波 B.機械波與電磁波一樣,都是橫波 C.γ射線本質(zhì)上也是一種波 D.實物粒子也有波動性,其本質(zhì)就是電磁波【分析】根據(jù)電磁波產(chǎn)生的條件分析;機械波有橫波,也有縱波;γ射線是一種電磁波;根據(jù)波粒二象性分析?!窘獯稹拷猓篈、運動的電荷若在空間產(chǎn)生的磁場是不變的,則不能產(chǎn)生電磁波。故A錯誤;B、電磁波是橫波,但機械波有橫波,也有縱波,如聲波是縱波。故B錯誤;C、γ射線是一種電磁波。故C正確;D、根據(jù)實物粒子的波粒二象性可知,實物粒子也有波動性,其本質(zhì)就是物質(zhì)波。故D錯誤故選:C?!军c評】該題考查對電磁波以及對物質(zhì)波的理解,是一些記憶性的知識點,在平時的學(xué)習(xí)中多加積累即可。18.(2020秋?徐州期中)關(guān)于電磁波,下列說法中錯誤的是()A.首先預(yù)言電磁波存在的物理學(xué)家是麥克斯韋 B.赫茲通過實驗證實了電磁波的存在 C.電磁波不能在真空中傳播 D.在真空中頻率越大的電磁波,其波長越小【分析】明確電磁波的發(fā)現(xiàn)歷程,知道電磁波可以在真空中傳播,根據(jù)C=λf可明確波長與頻率之間的關(guān)系.【解答】解:A、首先預(yù)言電磁波存在的物理學(xué)家是麥克斯韋,赫茲通過實驗證實了電磁波的存在;故A正確,B正確;C、電磁波是種能量形式,它可以在真空中傳播;故C錯誤;D、由C=λf可知,在空氣中頻率越大的電磁波,其波長越?。还蔇正確;本題選擇錯誤的,故選:C【點評】本題考查電磁波的產(chǎn)生及其傳播規(guī)律等,要注意明確電磁波本身是種能量,可以在真空中傳播.19.(2020秋?安慶期末)下列有關(guān)電磁波的說法不正確的是()A.變化的磁場產(chǎn)生電場 B.變化的電場產(chǎn)生磁場 C.電磁波是由麥克斯韋預(yù)言并實驗證明 D.電磁波在真空中傳播的速度與光速相同【分析】電磁波是由變化電磁場產(chǎn)生的,變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場,逐漸向外傳播,形成電磁波.電磁波在真空中傳播的速度等于光速,與頻率無關(guān).電磁波本身就是一種物質(zhì).【解答】解:AB、電磁波是變化電磁場產(chǎn)生的,變化的磁場產(chǎn)生變化的電場,變化的電場又產(chǎn)生變化的磁場,逐漸向外傳播,形成電磁波,故AB正確;C、電磁波是由麥克斯韋預(yù)言,而由赫茲用實驗證明,故C錯誤;D、電磁波在真空中的
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