高中物理選擇性必修-第2冊-第4章-2電磁場與電磁波

第四章2電磁場與電磁波A組·基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1．(多選)(2020年荊門月考)下列說法正確的是()A．光由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時頻率不變B．機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度與波的頻率有關(guān)C．電磁波和機(jī)械波都需要通過介質(zhì)傳播D．根據(jù)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(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時頻率不變，故A正確；機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度與波的頻率無關(guān)，故B錯誤；電磁波不需要通過介質(zhì)傳播，故C錯誤；根據(jù)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)(2021年南通檢測)關(guān)于電磁場的理論，下列說法中正確的是()A．變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場一定是變化的B．變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場不一定是變化的C．均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生的電場也是均勻變化的D．振蕩電場在周圍空間產(chǎn)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，如果場的變化是均勻的，產(chǎn)生新的場是穩(wěn)定的，如果場的變化是不均勻的，產(chǎn)生新的場也是變化的，振蕩電場按正弦(或余弦)規(guī)律變化，由它感應(yīng)產(chǎn)生的磁場也按正弦(或余弦)規(guī)律變化，故B、D正確．3．電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì)中時，其波速變?yōu)樵瓉淼囊话?，則波長變?yōu)樵瓉淼?)A．一半 B．兩倍C．不變 D．無法判斷【答案】A【解析】電磁波在不同介質(zhì)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)根據(jù)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周圍空間必有磁場和電場B．工作時打點(diǎn)計(jì)時器周圍必有磁場和電場C．穩(wěn)定的電場產(chǎn)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互相垂直【答案】ABD【解析】教室中開亮的日光燈、工作時打點(diǎn)計(jì)時器用的都是振蕩電流，在其周圍產(chǎn)生振蕩磁場和電場，故A、B正確；穩(wěn)定的電場不會產(chǎn)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(guān)于電磁波的說法正確的是()A．電磁波必須依賴介質(zhì)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，且傳播不依賴介質(zhì)，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(nèi)壁光滑，現(xiàn)將一直徑略小于管內(nèi)徑的帶負(fù)電的小球以某種方式置于管內(nèi)，并使小球以初速度v0在管內(nèi)開始運(yùn)動，與此同時，有一變化的磁場豎直向下穿過管所包圍的空間，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間成正比增大，設(shè)小球在運(yùn)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】變化的磁場周圍產(chǎn)生電場，由于磁場均勻變化，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，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(guān)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(yuǎn)處的傳播B．電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度均為3×108C．電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì)傳播時，波長將變短D．電磁波不能產(chǎn)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(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，頻率不發(fā)生變化，波長、波速變化．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(zhì)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(dāng)電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì)傳播時，頻率不變，因?yàn)閏8．(多選)以下關(guān)于機(jī)械波與電磁波的說法中，正確的是()A．機(jī)械波與電磁波，本質(zhì)上是一致的B．機(jī)械波的波速只與介質(zhì)有關(guān)，而電磁波在介質(zhì)中的波速，不僅與介質(zhì)有關(guān)，而且與電磁波的頻率有關(guān)C．機(jī)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(jī)械波是機(jī)械振動在介質(zhì)中的傳播產(chǎn)生的，而電磁波是電磁振蕩產(chǎn)生的，產(chǎn)生的本質(zhì)不同，A錯誤．不同頻率的機(jī)械波在同一介質(zhì)中傳播速度是相同的，在不同介質(zhì)中傳播速度不同，不同頻率的電磁波在同一介質(zhì)中傳播速度不同，B正確．機(jī)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(jī)械波和電磁波雖然本質(zhì)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，正確答案為BCD.9．某電路中電場隨時間變化的圖像如圖所示，能發(fā)射電磁波的電場是()ABCD【答案】D【解析】圖A中電場不隨時間變化，不會產(chǎn)生磁場；圖B和C中電場都隨時間做均勻的變化，只能在周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，也不會產(chǎn)生和發(fā)射電磁波；圖D中電場隨時間做周期性變化，能在周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場，D正確．B組·能力提升10．(多選)(2021年華中師大附中月考)關(guān)于機(jī)械波與電磁波，下列說法中正確的是()A．機(jī)械波在介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)中后振動的質(zhì)點(diǎn)總是重復(fù)先振動的相鄰的質(zhì)點(diǎn)的振動，是受迫振動B．彈簧振子在四分之一個周期里運(yùn)動的路程一定等于一個振幅C．有經(jīng)驗(yàn)的戰(zhàn)士可以根據(jù)炮彈飛行的尖叫聲判斷炮彈是接近還是遠(yuǎn)去D．電磁波衍射能力由強(qiáng)到弱的順序是無線電波、可見光、紅外線、γ射線【答案】AC【解析】機(jī)械波在介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)中后振動的質(zhì)點(diǎn)總是重復(fù)先振動的相鄰的質(zhì)點(diǎn)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(yuǎn)處開始振動計(jì)時，在四分之一個周期里運(yùn)動的路程才等于一個振幅，B錯誤；有經(jīng)驗(yàn)的戰(zhàn)士可以根據(jù)炮彈飛行的尖叫聲判斷炮彈是接近還是遠(yuǎn)去，這是根據(jù)多普勒效應(yīng)，C正確；波長越大的衍射能力越強(qiáng)，則電磁波衍射能力由強(qiáng)到弱的順序是無線電波、紅外線、可見光、γ射線，D錯誤．11．雷達(dá)是一種利用電磁波來測定物體位置和速度的設(shè)備，某防空雷達(dá)發(fā)現(xiàn)一架飛機(jī)正在以水平速度朝雷達(dá)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(dá)監(jiān)視屏上顯示的波形如圖甲所示，經(jīng)過t＝173s后雷達(dá)向正上方發(fā)射和接收到的波形如圖乙所示，已知雷達(dá)屏上相鄰刻度線間表示的時間間隔為1×10－4s解：已知雷達(dá)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，利用公式可得剛開始相距s1＝0.5vt＝0.5×3×108m/s×4×10－4s＝6同理173s后相距s2＝0.5vt′＝0.5×3×108m/s×2×10－4s＝3結(jié)合幾何關(guān)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≈300m/s.12．在電視節(jié)目中，我們經(jīng)?？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？如果有兩個手持衛(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(zhì)量為6.0×1024kg，地球半徑為6.4×106m，引力常量為6.67×10－11N·m解：主持人與記者之間通話的不合拍是因?yàn)殡姶挪ㄊ且杂邢薜乃俣?/p>