4.2麦克斯韦电磁场理论 同步训练（word版含答案）

4.2麦克斯韦电磁场理论
一、选择题（共15题）
1．首先用实验证实电磁波存在、验证麦克斯韦电磁场理论正确的科学家是（　　）
A．法拉第 B．赫兹 C．安培 D．奥斯特
2．最先从理论上预言光是一种电磁波的科学家是（　　）
A．法拉第 B．爱因斯坦 C．赫兹 D．麦克斯韦
3．物理学的发展推动了社会的进步，物理学的发展史成为人类宝贵的财富．下列关于物理学史的说法符合史实的是（　　）
A．伽利略由理想斜面实验，得出了力是维持物体运动状态的原因
B．法拉第发现了电磁感应现象，并总结出了楞次定律
C．牛顿总结出了物体运动三定律，并发现了万有引力定律
D．麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，并创立了量子论和相对论
4．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是（ ）
A．安培发现了电流磁效应
B．法拉第发现了电磁感应现象
C．库仑预言了电磁波的存在
D．奥斯特发现磁场对运动电荷的作用规律
5．下列说法正确的是
A．、β、γ射线都属于电磁波
B．变化的磁场一定产生变化的电场
C．5G信号与4G信号相比，5G信号在真空中传播速度大
D．LC振荡电路中，电容器充电完毕时，回路中电流最小
6．关于电磁波和麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（　　）
A．电磁波是一种物质，可以在真空中传播
B．电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
C．变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场
D．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场
7．关于物理定律的适用条件与应用，下列说法正确的是（　　）
A．伽利略通过实验直接证明了自由落体的物体做匀变速直线运动
B．牛顿将万有引力定律发表在《自然哲学的数学原理》中，并测得了引力常量
C．法拉第不仅提出了场的概念，而且用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场
D．麦克斯韦建立了经典的电磁场理论，预言并首先捕捉到了电磁波
8．下列叙述中符合物理学史的有（　　）
A．玻尔通过研究阴极射线实验，发现了电子存在
B．汤姆孙通过α粒子散射现象，提出了原子核式结构模型
C．卢瑟福发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构
D．赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦有关光的电磁理论
9．下列关于电磁波的说法正确的是
A．不同频率的电磁波在同种介质中的传播速率相同
B．电磁波可以发生干涉现象
C．电磁波不会发生偏转现象
D．在真空中，电磁波的能量越高，传播速度越大
10．下列关于电磁波的说法正确的是（　　）
A．均匀变化的磁场能够在空间产生电磁波
B．电磁波在真空和介质中传播速度不同
C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波
D．电磁波在同种介质中只能沿直线传播
11．现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘，你认为下列陈述中符合事实的足（　　）
A．麦克斯韦首先预言用实验证实了电磁波的存在
B．在真空中电磁波的传播速度小于真空中的光速
C．空间有变化的电场（或磁场）存在，不一定能形成电磁波
D．把手机放在抽成真空的玻璃盒中，手机接收不到电磁波的信号，拨打该手机号码，手机不会响铃（或振动）
12．下列选项符合物理学史的是（　　）
A．奥斯特提出了分子电流假说，能成功解释一些磁现象
B．库仑最早用实验测得元电荷的数值
C．纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，先后指出，闭合电路中感应电动势的大小跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比，后人称之为法拉第电磁感应定律
D．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，并用实验证实了电磁波的存在
13．在下面括号内列举的科学家中，对发现和完善万有引力定律有贡献的是（）．
A．安培
B．牛顿
C．焦耳
D．第谷
E．卡文迪许
F．麦克斯韦
G．开普勒
H．法拉第
14．以下说法其中正确的是（ ）
A．在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中，为减小偶然误差，应测出单摆作n次全振动的时间t，利用求出单摆的周期
B．如果质点所受的合外力总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动
C．变化的磁场一定会产生变化的电场
D．图中振荡电路中的电容器正处于放电状态
15．下列说法正确的是( )
A．富兰克林发明了避雷针
B．奥斯特发现了电荷之间的相互作用规律
C．库伦发现了电磁感应定律
D．麦克斯韦预言了电磁波的存在
二、填空题
16．判断下列说法的正误。
（1）在电场周围，一定存在和它联系着的磁场。_________
（2）在变化的磁场周围一定会产生变化的电场。_________
（3）电磁波不能在真空中传播。_________
（4）电磁波是横波。_________
（5）电磁波在真空和介质中传播速度相同。_________
（6）只要有电场和磁场，就能产生电磁波。_________
17．英国物理学家麦克斯韦认为：变化的磁场_____（选填“能”或“不能”）产生电场，电磁波按照波长由长到短排列依次是：无线电波、红外线、可见光、_____、x射线和γ射线．
18．具有NFC（近距离无线通讯技术）功能的两只手机在间距小于10cm时可以通过_____（选填“声波”或“电磁波”）直接传输信息，其载波频率为1.4×107Hz，电磁波在空气中的传播速度为3.0×108m/s，则该载波的波长为_____m（保留2位有效数字）。
19．（1）麦克斯韦提出的电磁波理论认为______（选填“变化”或“不变化”）的磁场能产生电场．现代通信离不开电磁波，在真空中频率越小的电磁波，它的波长______（选填“越长”或“越短”）
（2）电流在电热丝中做的功与电热丝产生的热量______（选填“相等”或“不相等”）．保持电热丝两端的电压不变，增大电热丝的电阻，电热丝消耗的电功率将______（选填“增大”或“减小”）．
三、综合题
20．麦克斯韦电磁场理论的基本思想是什么？
21．（1）麦克斯韦的电磁理论主要有两个基本观点是
（2）在探究磁场产生电流的条件时，做了下面实验：由线圈，电流表构成的闭合回路．磁场提供：条形磁铁．请填写观察到现象
22．赫兹在1886年做了一个有名的实验，证明了电磁波的存在。他把环状导线的两端各固定一个金属小球，两小球之间有一很小间隙，他把这个装置放在一个距离正在放电发生电火花的感应圈不远的地方，令他振奋的现象发生了。他当时看到了什么现象？为什么说这个现象让他捕捉到了电磁波？
23．分析下列生活中的各种现象是否会产生电磁波，并说明原因。
（1）开灯的一瞬间；
（2）灯泡正常发光时；
（3）关灯的一瞬间；
（4）使用电吹风时；
（5）电饭煲从加热状态自动跳转到保温状态时。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
由物理史实可知首先用实验证实电磁波存在、验证麦克斯韦电磁场理论正确的科学家是赫兹，故选B。
2．D
【详解】
建立完整电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦，而赫兹证实了电磁波的存在，对于法拉第首次提出场的概念，并发现电磁感应现象，爱因斯坦的相对论。故ABC错误，D正确。
故选D。
3．C
【详解】
A、亚里士多德认为力是维持物体速度的原因，而伽利略由理想斜面实验证明了力是改变物体运动状态的原因．故A错误；
B、法拉第发现了电磁感应定律，但没有总结出楞次定律．故B错误；
C、牛顿总结出了物体运动三定律，并发现了万有引力定律．故C正确；
D、麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，但没有创立量子论和相对论．故D错误；
故选C．
4．B
【详解】
奥斯特发现了电流磁效应，选项A错误； 法拉第发现了电磁感应现象，选项B正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，选项C错误；洛伦兹发现磁场对运动电荷的作用规律，选项D错误；故选B.
5．D
【详解】
A．射线是氦核流，射线是电子流，二者都不是电磁波，只有γ射线是电磁波，故A错误；
B．均匀变化的磁场产生恒定的电场，故变化的磁场不一定产生变化的电场，故B错误；
C．5G信号与4G信号都是电磁波，在真空中的速度都是光速，一样大，故C错误；
D．LC振荡电路中，电容器充电完毕时，电容器的容抗最大，回路中电流最小，故D正确。
故选D。
6．A
【详解】
A．电磁波是一种物质，可以在真空中传播，故A正确；
B．变化电场周围才一定产生磁场，变化磁场周围才一定产生电场，故B错误；
CD．均匀变化的电场周围将产生恒定的磁场，均匀变化的磁场周围将产生恒定的电场，故CD错误。
故选A。
7．C
【详解】
A.伽利略并没有用物体的自由落体实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，而是运用小球在光滑斜面上的运动合理外推得到的，故选项A错误；
B.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测量出了引力常量，故选项B错误；
C.法拉第不仅提出了场的概念，而且用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场，故选项C正确；
D.麦克斯韦建立了经典的电磁场理论，预言了电磁波的存在，是赫兹首先捕捉到了电磁波，故选项D错误；
8．D
【详解】
A．汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子存在，故A错误；
B．卢瑟福通过α粒子散射现象，提出了原子核式结构模型，故B错误；
C．贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构，故C错误；
D．1886年，德国科学家赫兹做了《赫兹的电火花》等一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，故D正确。
故选D。
9．B
【详解】
试题分析：根据公式，不同频率的电磁波在同种介质中的折射率不同，传播速度不同，A错误；电磁波也属于波，即会发生干涉现象，偏转现象，B正确C错误；在真空中，所有电磁波的传播速度相同，D错误；
10．B
【详解】
周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，这样一环套一环由近及远的传播就形成电磁波。
A．均匀变化的磁场能够在周围形成恒定的电场，不会形成电磁波，A错误；
B．电磁波在真空中传播速度比介质中传播速度快，B正确；
C．恒定的电场或磁场不能形成电磁波，只有周期性变化的电场或磁场，才能形成电磁波，C错误；
D．电磁波在同种均匀介质中沿直线传播，在不均匀介质中可以发生折射，传播方向发生变化，D错误。
故选B。
11．C
【详解】
A．麦克斯韦首先预言电磁波，而赫兹用实验证实了电磁波的存在，A错误；
B．在真空中电磁波的传播速度等于真空中的光速，B错误；
C．只有周期性变化的电场才能形成电磁波，均匀变化的电场只能产生恒定的磁场，将不能再产生电磁波，C正确；
D．电磁波在真空中也能传播，把手机放在抽成真空的玻璃盒中，手机能接收到电磁波的信号，D错误。
故选C。
12．C
【详解】
A．安培提出了分子电流假说，能成功解释一些磁现象，故A错误；
B．密立根最早用实验测得元电荷的数值，故B错误；
C．纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，先后指出，闭合电路中感应电动势的大小跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比，后人称之为法拉第电磁感应定律，故C正确；
D．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故D错误；
故选C。
13．BDGE
【详解】
分析：本题强调对万有引力定律的发现和完善有贡献的科学家，第谷是观测家，从而为开普勒得出三定律奠定基础．牛顿在前人的基础之上发现万有引力定律．最后卡文迪许测出引力常量，从而完善了定律．
解答：解：对发现和完善万有引力定律有贡献的是：第谷、开普勒、牛顿、卡文迪许
故答案为第谷、开普勒、牛顿、卡文迪许
14．AD
【详解】
A．在“探究单摆的周期和摆长的关系”实验中，为减小偶然误差，应测出单摆做n次全振动的时间，利用
求单摆的周期，选项A正确；
B．当物体所受的回复力始终指向平衡位置，且满足关系公式
这样的运动称为简谐运动，选项B错误；
C．变化的磁场一定会产生电场，均匀变化的磁场产生恒定的电场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，选项C错误；
D．螺线管内的磁场方向表明电流流入电容器下极板，故而知电容器正处于放电状态，选项D正确。
故选AD。
15．AD
【详解】
试题分析：富兰克林发明了避雷针，A正确；奥斯特发现了电流的磁效应，B错误；库伦发现了库伦定律，C错误；麦克斯韦预言了电磁波的存在，D正确
16． 错误 错误 错误 正确 错误 错误
17． 能， 紫外线．
【详解】
英国物理学家麦克斯韦认为：变化的磁场能产生电场．电磁波按照波长由长到短排列依次是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线.
18． 电磁波 21
【详解】
具有NFC(近距离无线通讯技术)功能的两只手机在间距小于10cm时可以通过电磁波直接传输信息；
空气中电磁波的传播近似等于光速c，由波速公式
c=λf
得波长
19． 变化 越长 相等 减小
【详解】
(1)英国物理学家麦克斯韦认为：变化的磁场能产生电场；
由公式可知，，频率越小，波长越大；
(2)由于电热丝为纯电阻电路，即电流所做的功全部转化为内能，所以电流在电热丝中做的功与电热丝产生的热量相等，
由公式可知，电压不变，电阻增大，电功率减小．
20．麦克斯韦电磁场理论的基本思想是：
1、变化的磁场产生电场；
2、变化的电场产生磁场。
其核心思想是：变化的磁场可以激发涡旋电场，变化的电场可以激发涡旋磁场；电场和磁场不是彼此孤立的，它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场。
21．（1）变化的磁场产生电场；变化的电场产生磁场 （2）偏转 不偏转 偏转
【详解】
试题分析：（1）麦克斯韦电磁场理论的核心思想是:变化的磁场可以激发涡旋电场，变化的电场可以激发涡旋磁场;电场和磁场不是彼此孤立的，它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场．（2）条形磁铁插入线圈过程有磁通量的变化会产生感应电流，电流表偏转；条形磁铁静止在线圈中无磁通量的变化不会产生感应电流，电流表不偏转；条形磁铁从线圈中抽出过程有磁通量的变化会产生感应电流，电流表偏转．
22．他当时看到了：当与感应圈相连的两个金属球之间出现火花时，导线环两个小球之间也出现了火花。
当与感应圈相连的两个金属球之间产生电火花时，周围空间出现了迅速变化的电磁场。这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间传播。当电磁波到达导线环时，它在导线环中激发出感应电动势，使得导线环两个小球之间也产生了火花，说明这个导线环接收到了电磁波。
23．变化的电流周围存在着电磁波，因此当电路中电流有变化时，会在空间产生电磁波。
（1）开灯的一瞬间，电路中电流从无到有，电流是变化的，故会产生电磁波；
（2）生活中的灯泡正常发光时，通过灯泡的电流（交流）方向是变化的，会产生电磁波；
（3）关灯的一瞬间，电路中电流从有到无，电流是变化的，故会产生电磁波；
（4）电吹风使用的是交流电源，电流方向有变化，故会产生电磁波；
（5）电饭煲从加热状态自动跳转到保温状态时电路中的电流是变化的，故会产生电磁波。
答案第1页，共2页