4.2麦克斯韦电磁场理论 同步练习（Word版含解析）

粤教版（2019）选择性必修二 4.2 麦克斯韦电磁场理论
一、单选题
1．下列说法正确的是（　　）。
A．楞次在实验中观察到电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在联系
B．安培提出了分子电流假说
C．麦克斯韦预言了电磁波并用实验证实了电磁波的存在
D．法拉第提出了法拉第电磁感应定律
2．下列说法正确的是（　　）
A．在电场周围一定存在着磁场
B．任何变化的电场周围一定存在着变化的磁场
C．均匀变化的磁场周围一定存在着变化的电场
D．电磁波是一种物质
3．电磁波在传播时，不变的物理量是（　　）
A．振幅 B．频率 C．波速 D．波长
4．在物理学理论建立的过程中，有许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是（　　）
A．安培首先引入电场线和磁感线
B．库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷电量e的数值
C．法拉第提出了分子电流假说，并在磁场与电流的相互作用方面做出了杰出的贡献
D．麦克斯韦建立了经典电磁场理论
5．下列说法正确的是（　　）
A．麦克斯韦最早通过实验捕捉到电磁波
B．电流的磁效应是法拉第发现的
C．奥斯特在前人的实验基础上总结出电磁感应规律
D．元电荷e的数值是由物理学家密立根测定的
6．关于电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．光不是电磁波
B．电磁波需要有介质才能传播
C．只要有电场和磁场，就可以产生电磁波
D．真空中，电磁波的传播速度与光速相同
7．关于电磁波与声波的比较，下列说法错误的是（　　）
A．电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质
B．由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大
C．由空气进入水中时，电磁波波长变短，声波波长变长
D．电磁波和声波在介质中的传播速度都是由介质决定的，与其他因素无关
8．下列说法中正确的是（　　）
A．变化的磁场产生变化的电场 B．变化的电场产生变化的磁场
C．麦克斯韦证实了电磁波的存在 D．电磁波能在真空中传播
9．下列关于电磁波的说法，正确的是（　　）
A．只要有电场和磁场就能产生电磁波
B．电场随时间变化时一定能产生电磁波
C．要想产生持续的电磁波，变化的电场（或磁场）产生的磁场（或电场）必须是均匀变化的
D．振荡电流能在空间中产生电磁波
10．在物理学史上，最先建立完整的电磁场理论并预言电磁波存在的科学家是（　　）
A．库仑 B．钱学森 C．麦克斯韦 D．赫兹
11．下列说法不正确的是（　　）
A．普朗克提出能量子的概念
B．麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在
C．电磁波是一种物质，可以在真空中传播
D．变化的电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围一定产生电场
12．第一位通过实验证实电磁波存在的物理学家是（　　）
A．赫兹 B．麦克斯韦 C．法拉第 D．普朗克
13．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
14．关于波，下列说法正确的是（　　）
A．赫兹预言了电磁波的存在
B．海边的波涛总是沿着与海岸垂直的方向袭来
C．地震发生时，国际空间站上能够清晰地接收到地震波
D．我们说话发出的声波属于机械波，频率越高的声波在空气中传播速度越大
15．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
二、填空题
16．克斯韦电磁场理论的两个基本论点是：变化的磁场可以产生电场；变化的电场可以产生__________．从而预言了空间可能存在电磁波．电磁波按照波长由长到短排列依次是：无线电波、红外线、________、紫外线、x射线和γ射线．
17．如图所示是演示电磁波的发射与接收的实验，在这个实验中，要使氖灯发光，必须使A和B的金属滑动杆位置____________，并且是在A的振子a、b间____________时，氖灯会发光。这说明B的能量是A通过____________传播过来的。
18．把左边的人和右边与之相关的物理事件用线段连接起来________.
A．法拉第　 a.磁场对通电导线的作用力
B．安培 b.电流磁效应
C．奥斯特 c.点电荷间的相互作用力
D．库仑 d.电磁感应
E.赫兹 e.用实验成功验证了电磁波的存在
19．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。
三、解答题
20．如图所示，在磁感应强度B随时间t变化的以下四种磁场中，哪些是能产生电场的？哪些是能产生电磁波的？说明你判断的理由。
21．简述变化的磁场是如何产生涡旋电场和变化的电场产生涡旋磁场。_______
22．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。
23．（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
24．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
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在联系。故A错误；
B．安培提出了分子电流假说，故B正确；
C．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故C错误；
D．法拉第发现了电磁感应现象，但提出法拉第电磁感应定律是纽曼和韦伯，故D错误。
故选B。
2．D
【解析】
【分析】
【详解】
ABC．在变化的电场周围才存在磁场，周期性变化的电场（非均匀变化的）会产生同频率周期性变化的磁场，均匀变化的磁场周围存在着稳定的电场，选项ABC错误；
D．电磁波在空间存在，具有能量，是一种物质，选项D正确。
故选D。
3．B
【解析】
【分析】
【详解】
离波源越远，振幅越小，电磁波在不同介质中的波速不一样，波长也不一样。频率是由发射电磁波的波源决定的，与介质无关。
故选B。
4．D
【解析】
【详解】
A．法拉第首先引入电场线和磁感线，选项A错误；
B．库仑提出了库仑定律，密立根最早用实验测得元电荷电量e的数值，选项B错误；
C．安培提出了分子电流假说，并在磁场与电流的相互作用方面做出了杰出的贡献，选项C错误；
D．麦克斯韦建立了经典电磁场理论，选项D正确。
故选D。
5．D
【解析】
【详解】
A．赫兹最早通过实验捕捉到电磁波，故A错误；
B．电流的磁效应是奥斯特发现的，故B错误；
C．法拉第在前人的实验基础上总结出电磁感应规律，故C错误；
D．元电荷e的数值是由物理学家密立根通过油滴实验测定的，故D正确。
故选D。
6．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．光是电磁波，故A错误；
B．电磁波传播不需要有介质，故B错误；
C．均匀变化或恒定的电磁场不会产生电磁波，故C错误；
D．真空中，电磁波的传播速度与光速相同，故D正确。
故选D。
7．D
【解析】
【详解】
A．电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质，A正确，不符合题意；
BC．由空气进入水中时，电磁波速度变小，频率不变，波长变短；声波速度变大，频率不变，波长变长，BC正确，不符合题意；
D．电磁波在介质中的速度由介质和频率共同决定的，而声波的波速由介质的决定，D错误，符合题意。
故选D。
8．D
【解析】
【详解】
A．均匀变化的磁场产生稳定不变的电场，选项A错误；
B．均匀变化的电场产生稳定不变的磁场，选项B错误；
C．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹证实了电磁波的存在，选项C错误；
D．电磁波能在真空中传播，选项D正确。
故选D。
9．D
【解析】
【分析】
【详解】
ABC．要想产生持续的电磁波,变化的电场(或磁场)产生的磁场(或电场) 必须是非均匀变化的，故ABC错误；
D．振荡电流能在空间产生周期性变化的电场和磁场，则能产生电磁波，故D正确。
故选D。
10．C
【解析】
【详解】
赫兹用实验验证了电磁波的存在，麦克斯韦创立了完整的电磁理论并预言了电磁波的存在。
故选C。
11．B
【解析】
【详解】
A．普朗克提出能量子的概念，故A正确；
B．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B错误；
C．电磁波是一种物质，可以在真空中传播，故C正确；
D．变化的电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围一定产生电场，故D正确。
本题选错误的，故选B。
12．A
【解析】
【分析】
【详解】
1864年，英国青年物理学家麦克斯韦在研究了当时所发现的电磁现象的基础上，建立了麦克斯韦电磁理论，并预言了电磁波的存在；1888年，德国青年物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在。
故选A。
13．C
【解析】
【详解】
第二次工业革命的标志是电力的广泛应用。
故选C。
14．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．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A错误；
B．海边的波涛总是沿与海岸垂直的方向运动；故B正确；
C．地震波不能在真空中传播，无法传到空间站去；故C错误；
D．机械波的波速由介质决定，和频率无关；故D错误；
故选B。
15．C
【解析】
【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。
16． 磁场 可见光
【解析】
【详解】
麦克斯韦建立了电磁场理论：变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场；并预言了电磁波的存在，而赫兹用实验证实电磁波存在．电磁波中波长最长的是无线电波，波长最短的是γ射线，电磁波按波长由长到短的排列顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线．
17． 相同 放电产生火花 电磁波
【解析】
【分析】
【详解】
[1]演示电磁波的发射与接收的实验，在这个实验中，要使氖灯发光，必须使A和B的金属滑动杆位置相同。
[2]在A的振子a、b间放电产生火花时，氖灯会发光。
[3]说明B的能量是A通过电磁波传播过来的。
18．
【解析】
【详解】
1831年英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象．安培研究了磁场对通电导线的作用力规律．1820年丹麦的物理学家奥斯特发现了电流的磁效应．库仑研究了点电荷间的相互作用力，发现了库仑定律．赫兹用实验成功验证了电磁波的存在；所以人和物理事件用线段连接起来如下：
点睛：物理学史是高考考查内容之一，对于著名物理学家的重要理论、实验、重大发现、研究方法等等，要加强记忆，不能混淆．
19． 定向移动 磁场 麦克斯韦
【解析】
【分析】
【详解】
[1] [2] [3] 电荷的定向移动形成电流，奥斯特发现了电流的磁效应，揭开了人类对于电磁之间关系研究的序幕；英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在，而赫兹用实验证实了电磁波的存在。
20．见解析
【解析】
【详解】
根据麦克斯韦电磁场理论，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。可以判断出
该图的磁场是恒定的，不能产生电场，更不能产生电磁波。
该图的磁场是周期性变化的，可以产生周期性变化的电场，进而可以产生连续的电磁波。
该图的磁场是均匀变化的，可以产生恒定的电场，而恒定的电场不能产生磁场，因而不能产生连续的电磁波。
该图的磁场是周期性变化的，可以产生周期性变化的电场，进而可以产生连续的电磁波。
21．见解析
【解析】
【详解】
在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生感应电流。麦克斯韦从场的观点出发，认为电路里能产生感应电流，是因为变化的磁场产生了电场，正是这个电场促使导体中的自由电荷做定向运动，产生感应电流。他将这种用场描述电磁感应现象的观点，推广到不存在闭合电路的情形，即变化的磁场产生电场。这是一个普遍规律，跟闭合电路是否存在无关。
静止的电荷，它产生的是静电场，即空间各点的电场强度不随时间变化。当电荷从静止到运动时，电场就发生变化，即空间各点的电场强度将随时间变化。运动的电荷在空间要产生磁场。从场的观点出发，麦克斯韦假设：变化的电场就像运动的电荷，也会在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场。
22．见解析
【解析】
【详解】
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。
23．（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
【解析】
【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．
考点：本题考查了麦克斯韦的电磁理论、探究感应电流的产生
24．见解析
【解析】
【详解】
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。
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