2021-2022学年粤教版(2019)选择性必修第二册
4.2麦克斯韦电磁电磁场理论 课时作业(解析版)
1.关于电磁波下列说法不正确的是( )
A.麦克斯韦预言了电磁波的存在
B.赫兹证实了电磁波的存在
C.电磁波的传播需要介质
D.真空中电磁波的波长λ、波速c、频率f之间满足关系式:c=λf
2.关于电磁波,下列叙述中正确的是( )
A.电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s
B.电磁波和机械波一样依赖于介质传播
C.电磁波中每一处电场强度方向和磁感应强度方向相互垂直,与波的传播方向平行
D.电磁波发射时需要经过解调,解调的方式有调幅和调频
3.关于电磁场和电磁波,下列叙述正确的是( )
A.客户通话时,手机将声音信号转变成电信号,再经过调谐后,把信号发送到基站中转
B.如果空间某区域有振荡的电场或振荡的磁场,就能产生电磁波
C.电磁波是纵波,不能产生偏振现象
D.电磁波和机械波都不能在真空中传播
4.关于电磁波,下列说法中正确的是
A.变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场
B.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,法拉第最先用实验证实了电磁波的存在
C.电磁波和机械波都依赖于介质才能传播
D.各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同
5.关于电磁波,下列说法中正确的是( )
A.变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场
B.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹最先用实验证实了电磁波的存在
C.电磁波和机械波都依赖于介质才能传播
D.各种频率的电磁波在真空中以不同的速度来传播
6.下列图中所示的四种磁场变化情况,能产生如图所示的电场的是( )
A. B. C.D.
7.5G技术即第五代移动通信技术,采用3300~5000MHz频段,相比于现有的4G(通信频段为1880~2635MHz)技术而言,具有更大的带宽。关于5G信号,下列说法正确的是( )
A.5G信号是利用纵波传播的
B.5G信号传播中通过不同介质时频率不变
C.5G信号比4G信号在真空中传播速度更快
D.5G信号比4G信号更容易越过障碍物发生明显衍射现象
8.下列说法不正确的是( )
A.红色和蓝色的激光在不同介质中传播时波长可能相同
B.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直
C.拍摄玻璃橱窗内的物品时,在镜头前加一个偏振片是为了增强玻璃表面的反射光
D.光的偏振现象说明光具有波动性
9.关于电磁波和机械波,下列说法正确的是( )
A.电磁波和机械波的传播都需要借助于介质
B.电磁波在任何介质中传播的速度都相同,而机械波的波速大小与介质密切相关
C.电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象
D.机械波和电磁波都可以是横波,也可以是纵波
10.法拉第是一位伟大的实验物理学家,他在电磁学方面做出了基础而重要的贡献,被称为“电学之父”和“交流电之父”.关于法拉第的成就,以下说法正确的是
A.发现了电磁感应定律和楞次定律
B.发现了电流的磁效应
C.验证了麦克斯韦关于电磁波的预言
D.提出场的概念,认为电场对电荷有力的作用
11.根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是( )
A.电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场
B.变化的电场周围一定产生变化的磁场
C.变化的磁场周围一定产生恒定的电场
D.电磁波是电场和磁场相互激发而形成的
12.Wi-Fi(无线通信技术)是当今使用最广的一种无线网络传输技术,几乎所有智能手机、平板电脑和笔记本电脑都支持Wi-Fi上网,Wi-Fi信号的本质就是电磁波,波长约7~12厘米,通过无线路由器发射后将信号传递到设备上,使设备实现无线上网能力,下列对Wi-Fi信号的判断正确的是( )
A.其信号波是横波 B.不能在真空中传播
C.波长比可见光短 D.不能产生干涉和行射现象
13.关于电磁场和电磁波,正确说法是( )
A.电磁波传播速度总是 3×108m/s
B.电磁波是一种物质,可以在真空中传播
C.电场和磁场总是相互联系,它们统称为电磁场
D.光是一种电磁波
14.下列说法中正确的是
A.军队士兵过桥时使用便步,是为了防止桥发生共振现象
B.机械波和电磁波在介质中的传播速度都仅由介质决定
C.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃反射光的影响
D.水中的气泡看起来特别明亮,是因为光线从气泡中射向水中时,一部分光在界面上发生了全反射
E.赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在
15.(下列说法正确的是 ( )
A.质点做简谐运动的图象就是质点运动的轨迹
B.介质中质点的振动方向和波的传播方向垂直的波就是横波
C.均匀变化的磁场能够在周围空间产生变化的电场
D.光的偏振现象证实了光波是横波
E.光在真空中运动的速度在任何惯性系中测得的数值都是相同的
16.变化的磁场和变化的电场形成不可分割的统一体——电磁场,它会由近及远地向外传播,它的传播需要介质吗?它传播的速度是多少?
17.如图所示的实验装置,当接在高压感应圈上的两金属球间有电火花时,导线环上两小球间也会产生电火花,这是为什么?这个实验证实了什么问题?
参考答案
1.C
【详解】
AB.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹证实了电磁波的存在,故AB正确,不符合题意;
C.电磁波本身就是物质,能在真空中传播,而机械波依赖于媒质传播,故C错误,符合题意;
D.真空中电磁波的波长λ、波速c、频率f之间满足关系式:c=λf,故D正确,不符合题意。
故选C。
2.A
【解析】
电磁波在真空中的传播速度等于真空中的光速,A正确;电磁波能在真空中传播,而机械波依赖于媒质传播,B错误;电磁波中每一处电场强度方向和磁感应强度方向相互垂直,并且与波的传播方向也垂直,C错误;把声音、图象等信号加载到高频电磁波上的过程,称为调制;分为调频与调幅,D错误.
3.B
【详解】
A.客户通话时,手机将声音信号转变成电信号,经过调制后,把信号发送到基站,A错误;
B.振荡的电场或振荡的磁场会在周围空间产生振荡的电磁场,就能产生电磁波,B正确;
C.电磁波是横波,C错误;
D.电磁波可以在真空中传播,D错误。
故选B。
4.D
【详解】
A.均匀变化的电场能够产生稳定的磁场,故A错误;
B.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹最先用实验证明了电磁波的存在,故B错误;
C.电磁波的传播不需要介质,机械波的传播需要介质,故C错误;
D.各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同,均为光速,故D正确。
故选D。
5.B
【详解】
A.变化的电场一定在周围空间产生磁场,周期性变化的电场才会在周围空间产生变化的磁场,选项A错误;
B.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹最先用实验证实了电磁波的存在,选项B正确;
C.电磁波可以在真空中传播,选项C错误;
D.各种频率的电磁波在真空中传播的速度相同等于光速,选项D错误。
故选B。
6.C
【详解】
由图可知,产生的电场为匀强电场,根据麦克斯韦的电磁场理论可知,只有磁场随着时间均匀变化,才会产生恒定的电场,故C正确,A、B、D错误。
故选C。
7.B
【详解】
A.电磁波为横波,则G信号是利用横波传播的,故A错误;
B.波的频率取决于波源,则5G信号传播中通过不同介质时频率不变,故B正确;
C.任何电磁波在真空中的传播速度均为光速,故传播速度相同,故C错误;
D.5G信号的频率更高,波长更短,故相比4G信号不易发生衍射现象,故D错误。
故选B。
8.C
【详解】
A.光速和介质有关,红色和蓝色的激光的频率不同,在同种介质中的波长是不同的,而在不同的介质中传播时波长可能相同,故A正确,不符合题意;
B.根据电磁波的特点可知,电磁波是横波,在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直,故B正确,不符合题意;
C.反射光属于偏振光,拍摄玻璃橱窗内的物品时,在镜头前加一个偏振片是为了减弱玻璃表面的反射光,提高拍摄的效果,故C错误,符合题意;
D.偏振是横波特有的现象,光的偏振现象说明光具有波动性,故D正确,不符合题意。
故选C。
9.C
【详解】
A.电磁波传播不需要介质。故A错误。
B.电磁波在真空中的传播速度最快,在不同的介质中传播的速度不同,机械波的波速与介质有关。故B错误。
C.干涉、衍射是波所特有的现象,电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象。故C正确。
D.电磁波是横波,电磁波中电场和磁场的方向处处相互垂直;故D错误。
故选C。
10.D
【解析】
【详解】
法拉第发现了电磁感应定律,楞次发现楞次定律,选项A错误;奥斯特发现了电流的磁效应,选项B错误;赫兹验证了麦克斯韦关于电磁波的预言,选项C错误;法拉第提出场的概念,认为电场对电荷有力的作用,选项D正确;故选D.
11.D
【详解】
A.变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,A错误;
B.均匀变化的电场周围产生恒定的磁场,B错误;
C.均匀变化的磁场周围产生恒定的电场,C错误;
D.电磁波是电场和磁场相互激发而形成的,D正确。
故选D。
12.A
【详解】
A.电磁波均为横波,A正确;
B.电磁波的传播不需要介质,故电磁波可以在真空中传播,B错误;
C.根据电磁波波普可知无线电波波长比可见光更长,C错误;
D.折射和反射,干涉和衍射均为波的属性,D错误。
故选A。
13.BD
【详解】
A.电磁波只有在真空中传播速度才是3×108m/s,故A错误;
B.电磁场本身就是一种物质,可以不依赖物质传播。故B正确;
C.变化的电场和变化的磁场是相互联系的,它们统称为电磁场。故C错误;
D.光是一种电磁波。故 D正确。
故选BD。
14.ACE
【详解】
军队士兵过桥时使用便步,防止行走的频率与桥的频率相同,桥发生共振现象,故A正确;机械波在介质中的传播速度由介质决定,与波的频率无关,电磁波在介质中的传播速度与介质和波的频率均有关,故B错误;加偏振片的作用是减弱反射光的强度,从而增大透射光的强度;故C正确; D项中应该是光从水中射向气泡;故D错误; 麦克斯韦预言了电磁波的存在,而赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在,故E正确; 故选ACE.
15.BDE
【详解】
振动图象反映质点的位移随时间的变化情况,不是质点的运动轨迹,A错误;介质中质点的振动方向和波的传播方向垂直的波就是横波,B正确;均匀变化的磁场能够在周围空间产生稳定的磁场,C错误;只有横波才能产生偏振,D正确;光速不变原理认为:在不同的惯性参考系中,真空中的光速是相同的,E正确.
16.不需要,
【详解】
依据电磁波的产生原理可以知道,变化的电场和变化的磁场交替产生形成不可分割的统一体,称为电磁场,它会由近及远地向外传播,它的传播不需要介质,它传播的速度与光速相同即为。
17.当A、B两金属球间产生电火花时就会产生变化的电磁场,这种变化的电磁场传播到导线环时,在导线环中激发出感应电动势,使导线环上两小球间也产生电火花。这个实验证实了电磁波的存在
【详解】
略