2024-2025學(xué)年高中物理第十四章1電磁波的發(fā)現(xiàn)練習(xí)含解析新人教版選修3-4

PAGEPAGE51.電磁波的發(fā)覺(jué)基礎(chǔ)鞏固1建立完整的電磁場(chǎng)理論并首先預(yù)言電磁波存在的科學(xué)家是()A.法拉第B.奧斯特 C.赫茲 D.麥克斯韋答案：D2通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波存在的科學(xué)家是()A.法拉第 B.奧斯特 C.赫茲 D.麥克斯韋解析：麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在,赫茲證明了預(yù)言的正確性。答案：C3類(lèi)比是一種有效的學(xué)習(xí)方法,通過(guò)歸類(lèi)和比較,有助于駕馭新學(xué)問(wèn),提高學(xué)習(xí)效率。在類(lèi)比過(guò)程中,既要找出共同之處,又要抓住不同之處。某同學(xué)對(duì)機(jī)械波和電磁波進(jìn)行類(lèi)比,總結(jié)出下列內(nèi)容,其中不正確的是()A.機(jī)械波的頻率、波長(zhǎng)和波速三者滿意的關(guān)系,對(duì)電磁波也適用B.機(jī)械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象C.機(jī)械波的傳播依靠于介質(zhì),而電磁波可以在真空中傳播D.機(jī)械波既有橫波又有縱波,而電磁波只有縱波答案：D4依據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論,以下敘述正確的是()A.教室中亮著的日光燈四周空間必有磁場(chǎng)和電場(chǎng)B.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作時(shí)四周必有磁場(chǎng)和電場(chǎng)C.穩(wěn)定的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng),穩(wěn)定的磁場(chǎng)激發(fā)穩(wěn)定的電場(chǎng)D.電磁波在傳播過(guò)程中,電場(chǎng)方向、磁場(chǎng)方向和傳播方向三者相互垂直答案：ABD5在空間某處存在一改變的磁場(chǎng),則()A.在磁場(chǎng)中放一閉合線圈,線圈中肯定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B.在磁場(chǎng)中放一閉合線圈,線圈中不肯定產(chǎn)生感應(yīng)電流C.在磁場(chǎng)中不放閉合線圈,在改變的磁場(chǎng)四周肯定不會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)D.在磁場(chǎng)中不放閉合線圈,在改變的磁場(chǎng)四周肯定會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)答案：BD6下列說(shuō)法正確的是()A.電磁波在真空中以光速c傳播B.在空氣中傳播的聲波是橫波C.聲波只能在空氣中傳播D.光須要介質(zhì)才能傳播解析：電磁波在真空中的傳播速度為光速c,A正確。聲波是縱波,可以在不同介質(zhì)中傳播,B、C錯(cuò)誤。光屬于電磁波,電磁波的傳播不須要介質(zhì),D錯(cuò)誤。答案：A7一個(gè)帶正電的粒子在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度勻稱(chēng)增大時(shí),此粒子的()A.動(dòng)能不變 B.動(dòng)能增大C.動(dòng)能減小 D.以上狀況都有可能解析：當(dāng)磁場(chǎng)勻稱(chēng)增加時(shí),依據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論,將激起穩(wěn)定的電場(chǎng),帶電粒子將受一個(gè)電場(chǎng)力作用,該力對(duì)帶電粒子做正功,所以粒子的動(dòng)能將增大,選項(xiàng)B正確。答案：B8磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t改變的四種狀況如圖所示,其中能產(chǎn)生電場(chǎng)的有,能產(chǎn)生持續(xù)電磁波的有。

解析：據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論,可以做如下推斷:題圖A中的磁場(chǎng)是恒定的,不能產(chǎn)生新的電場(chǎng),更不能產(chǎn)生電磁波;題圖B中的磁場(chǎng)是周期性改變的,可以產(chǎn)生周期性改變的電場(chǎng),因而可以產(chǎn)生持續(xù)的電磁波;題圖C中的磁場(chǎng)是勻稱(chēng)改變的,能產(chǎn)生恒定的電場(chǎng),而恒定的電場(chǎng)不能再產(chǎn)生磁場(chǎng),不能產(chǎn)生向外擴(kuò)展的電磁場(chǎng),因此不能產(chǎn)生持續(xù)的電磁波;題圖D所示磁場(chǎng)是周期性改變的,能產(chǎn)生周期性改變的電場(chǎng),能產(chǎn)生電磁波。答案：BCDBD實(shí)力提升1關(guān)于電磁波的特點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是()A.電磁波中的電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互垂直,電磁波向與二者垂直的方向傳播B.電磁波是橫波C.電磁波傳播不須要介質(zhì)D.電磁波不具有干涉和衍射現(xiàn)象解析：電磁波是橫波,其E、B、v三者相互垂直。電磁波也是一種波,它具有波的特性,因此選項(xiàng)A、B、C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案：ABC2關(guān)于電磁波傳播速度表達(dá)式v=λf,下列說(shuō)法正確的是()A.波長(zhǎng)越長(zhǎng),傳播速度越大B.頻率越高,傳播速度越快C.放射能量越大,傳播速度就越快D.電磁波的傳播速度與傳播介質(zhì)有關(guān)解析：在真空中傳播,電磁波的速度相同。在介質(zhì)中傳播,v=答案：D3在真空中傳播的電磁波,當(dāng)它的頻率增大時(shí),它的傳播速度及其波長(zhǎng)()A.速度不變,波長(zhǎng)減小 B.速度不變,波長(zhǎng)增大C.速度減小,波長(zhǎng)增大 D.速度增大,波長(zhǎng)不變解析：電磁波在真空中的傳播速度始終為3×108m/s,與頻率無(wú)關(guān);由c=λf,波速不變,頻率增大,波長(zhǎng)減小,故選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤而A正確。答案：A★4用麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論推斷,如圖中表示電場(chǎng)(或磁場(chǎng))產(chǎn)生磁場(chǎng)(或電場(chǎng))的正確圖象是()解析：由法拉第電磁感應(yīng)定律E=NΔΦΔt=NΔBΔtS可知,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁感應(yīng)強(qiáng)度的改變答案：BC★5如圖所示,在內(nèi)壁光滑、水平放置的玻璃圓環(huán)內(nèi),有始終徑略小于環(huán)口徑的帶正電的小球,正以速率v0沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩龠\(yùn)動(dòng)。若在此空間突然加上方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間成正比例增加的改變磁場(chǎng),設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球所帶的電荷不變,那么()A.小球?qū)ΣＡA環(huán)的壓力不斷增大B.小球受到的磁場(chǎng)力不斷增大C.小球先沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰷p速運(yùn)動(dòng),過(guò)一段時(shí)間后,沿順時(shí)針?lè)较蜃黾铀龠\(yùn)動(dòng)D.磁場(chǎng)力對(duì)小球始終不做功解析：因?yàn)椴ＡA環(huán)所在處有勻稱(chēng)改變的磁場(chǎng),在四周產(chǎn)生穩(wěn)定的渦旋電場(chǎng),對(duì)帶正電的小球做功。由楞次定律,推斷電場(chǎng)方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?。在電?chǎng)力的作用下,小球先沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰷p速運(yùn)動(dòng),后沿順時(shí)針?lè)较蜃黾铀龠\(yùn)動(dòng)。小球在水平面內(nèi)沿軌跡半徑方向受兩個(gè)力作用:環(huán)的彈力FN和磁場(chǎng)的洛倫茲力f=Bqv,而且兩個(gè)力的矢量和時(shí)刻等于小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力?？紤]到小球速度大小的改變和方向的改變以及磁場(chǎng)強(qiáng)弱的改變,彈力FN和洛倫茲力f不肯定始終在增大。磁場(chǎng)力始終與圓周運(yùn)動(dòng)的線速度方向垂直,所以磁場(chǎng)力對(duì)小球不做功。故選項(xiàng)C、D正確。答案：CD6如圖所示,赫茲試驗(yàn)的裝置,其試驗(yàn)?zāi)康氖恰?/p>

答案：驗(yàn)證電磁波的存在7依據(jù)有關(guān)規(guī)定,工作場(chǎng)所受到的電磁輻射強(qiáng)度(單位時(shí)間內(nèi)垂直通過(guò)單位面積的電磁輻射能量)不得超過(guò)0.50W/m2。若