4.2麦克斯韦电磁场理论 同步练习（Word版含答案）

4.2麦克斯韦电磁场理论同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第二册
一、选择题（共15题）
1．关于电磁波的下列说法，正确的是
A．电磁波可以在真空中传播
B．电磁波不能在空气中传播
C．麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在
D．法拉第第一次通过实验验证了电磁波的存在
2．下列关于电磁波的说法中正确的是（ ）
A．电磁波是沿某一特定方向在空间传播的
B．电磁波的传播需要介质
C．宇航员在月球上面对面交谈时是靠移动无线电话来实现的
D．水波、声波是自然现象，而电磁波是人工制造出来的现象
3．第二次工业革命的标志是（　　）
A．发明了电磁波 B．发明了热机
C．发明了发电机 D．发明了互联网
4．关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．所有电磁波的频率相同
B．电磁波只能在真空中传播
C．电磁波在任何介质中的传播速度相同
D．电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s
5．验证电磁波存在的科学家是
A．法拉第 B．奥斯特 C．赫兹 D．麦克斯韦
6．关于电磁波，下列说法中正确的是（ ）
A．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
B．超声波属于电磁波
C．光属于电磁波
D．电磁波不能在真空中传播
7．下列关于电磁波说法中正确的是（　　）
试卷第1页，共3页
A．电磁波在真空中以光速c传播
B．电磁波是纵波
C．电磁波不能在空气中传播
D．光需要介质才能传播
8．关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是（　　）
A．均匀变化的电场周围可产生电磁波 B．电磁波可能是横波，也可能是纵波
C．正交的电场和磁场叠加，形成了电磁场 D．一切电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s
9．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
10．以下电场中能产生电磁波的是(　　)
A．E＝10 N/C B．E＝5sin(4t＋1) N/C C．E＝(3t＋2) N/C D．E＝(4t2－2t) N/C
11．下列关于光和无线电波的说法中正确的是(　 　)
A．光和无线电波在任何介质中的传播速度都是相同的
B．光不是电磁波，无线电波是电磁波
C．光可以反射，无线电波不会反射
D．光和无线电波在真空中的传播速度相同
12．下列叙述中符合历史史实的是 （ ）
A．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构
B．玻尔理论成功地解释了各种原子的发光现象
C．爱因斯坦成功地解释了光电效应现象
D．赫兹从理论上预言了电磁波的存在
13．关于物理学史实，下列说法正确的是（ ）
A．伽利略用理想实验方法研究得到，自由落体运动是一种匀加速直线运动
B．奥斯特首先发现了电流的磁效应，打开了研究电与磁联系的大门
C．牛顿发现了万有引力定律，并用实验得到了万有引力常数G
D．法拉第发现了电磁感应现象，并预言了电磁波的存在
14．如图，为生活中遇到的各种波，以下关于波的说法正确的是（　　）
A．声波可以发生多普勒效应
B．wifi信号的传播需要介质
C．丙图是泊松亮斑图样
D．月全食时的红月亮是因为红光在月球表面发生干涉所致
15．许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献，下列有关物理学家的贡献，错误的是（　　）
A．安培提出了分子电流假说，能够解释一些磁现象
B．奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电现象和磁现象间的某种联系
C．法拉第发现电磁感应现象，使人们对电与磁内在联系的认识更加完善
D．洛仑兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论
二、填空题（共4题）
16．电荷的________形成电流；1820年，丹麦物理学家奥斯特通过实验发现，通电导线周围存在________；英国物理学家________（选填“麦克斯韦”或“赫兹”）预言了电磁波的存在。
17．电磁波的产生:周期性变化的____周围会产生周期性变化的电场,周期性变化的____周围也会产生周期性变化的磁场。变化的电场和变化的磁场相互联系在一起,就会在空间形成一个统一的、不可分割的____,这种在空间交替变化的电磁场传播出去就形成了_______。
18．把声音、图像等信号加载到高频电磁波上的过程，称为____________,信号的调制方式有调幅信号和_______________两种方式．
19．赫兹的电火花∶
如图所示，和高压感应线圈相连的抛光金属球间产生电火花时，空间出现了迅速变化的______，这种变化的电磁场以电磁波的形式传到了导线环，导线环中激发出______________，使与导线环相连的金属球间也产生了电火花。这个导线环实际上是电磁波的检测器。
结论∶赫兹实验证实了__________的存在，检验了麦克斯韦电磁场理论的正确性。
三、综合题（共4题）
20．麦克斯韦预言了电磁波的存在，但电磁波是否确实存在？这个问题困扰了物理学界几十年。请你谈一谈赫兹实验的意义。
21．离我们最近的一颗恒星是比邻星，它距离我们是10m，从地球向比邻星发射的电磁波，要经过多长时间才能到达比邻星？(电磁波的速度3.00×108m/s)
22．德国物理学家赫兹通过实验验证了电磁波的存在，简述这一实验的验证方法。
23．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？
参考答案：
1．A
2．C
3．C
4．D
5．C
6．C
7．A
8．D
9．C
10．B
11．D
12．C
13．B
14．A
15．D
16． 定向移动 磁场 麦克斯韦
17． 磁场 电场 电磁场 电磁波
18． 调制 调频信号
19． 电磁场 感应电动势 电磁波
20．
赫兹不仅首先用实验证实了电磁波的存在，还运用自己精湛的实验技术，观察到电磁波的反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象，证实了电磁波在真空中的传播速度就是光速，从而证实了麦克斯韦的伟大语言，为麦克斯韦的电磁场理论奠定了坚实的实验基础。赫兹的实验也为无线电技术的发展开辟了道路。
21．解：电磁波到达比邻星所需要的时间为：
22．
在A、B两球两端通电，使两根铜棒上的金属球靠近，便会看到有火花从一个球跳到另一个球。再用一根两端带有铜球的铜丝弯成环状，当作谐振器，把这个谐振器放到离电磁波发生器10米远的地方，当电磁波发生器通电后，观察谐振器铜丝圈两端的铜球上是否产生电火花。由于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谐振器时，在谐振器中激发出感应电动势，使谐振器上两小球间也产生电火花，从而证实了电磁波的存在。
23．
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。
答案第1页，共2页