4.2电磁场与电磁波(Word版含答案)

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名称 4.2电磁场与电磁波(Word版含答案)
格式 docx
文件大小 212.8KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-04-20 06:02:51

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文档简介

人教版(2019)选择性必修二 4.2 电磁场与电磁波
一、单选题
1.电磁感应知识及其应用的下列说法错误的是(  )
A.手机既可以发射电磁波,又可以接收电磁波
B.磁电式电流表、电压表中线圈要绕在铝框上一个重要原因是利用电磁阻尼
C.在电磁炉上加热食品须使用金属器皿,是因金属在交变磁场中产生涡流发热
D.对于同一线圈,当电流变化越大时,线圈中产生的自感电动势一定越大
2.关于电磁场理论,下列叙述不正确的是(  )
A.变化的磁场周围一定存在着电场,与是否有闭合电路无关
B.周期性变化的磁场产生同频率变化的电场
C.变化的电场和变化的磁场相互关联,形成一个统一的场,即电磁场
D.电场周围一定存在磁场,磁场周围一定存在电场
3.关于电磁波,下列说法正确的是(  )
A.手机放在一个真空玻璃罩中不能接收到信号,我们隔着玻璃罩看不到来电显示,没法听到来电音乐
B.手机放在一个真空玻璃罩中能接收到信号,我们隔着玻璃罩只能看到来电显示,没法听到来电音乐
C.载有信号的电磁波只能在真空中传播
D.电磁振荡停止后,其发射到空间的电磁波随即消失
4.下列说法中正确的是(  )
A.电磁波在真空中以光速c传播
B.在空气中传播的声波是横波
C.声波只能在空气中传播
D.声波不会发生干涉现象
E.光需要介质才能传播
5.类比是一种有效的学习方法,通过类比,能较牢固地掌握新知识,提高学习效率。在类比过程中,既要找出共同之处,又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比,总结出下列内容,其中不正确的是(  )
A.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系,对电磁波也适用
B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象
C.机械波的传播依赖介质,而电磁波可以不依赖介质在真空中传播
D.机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波
6.下列几种波中不属于电磁波的是(  )
A.B超检查身体时发出的超声波 B.微波炉加热食物时发出的微波
C.电视发射塔发出的无线电波 D.互联网光缆中传播的激光
7.根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是(  )
A.有电场的空间一定存在磁场,有磁场的空间也一定能产生电场
B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场,在变化的磁场周围一定产生变化的电场
C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
D.周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场
8.了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要。以下不符合物理学历史的是(  )
A.库仑在前人工作的基础上通过扭秤实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律
B.法拉第不仅提出了场的概念,而且他用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,还揭示了电、磁、光现象的统一性,而且他通过实验进行了证实
D.惠更斯发现单摆做简谐运动的周期与摆长的二次方根成正比,与重力加速度的二次方根成反比
9.关于电磁波在真空中的传播速度,下列说法中正确的是(  )
A.频率越高,传播速度越大
B.能量越大,传播速度越大
C.波长越长,传播速度越大
D.频率、波长、能量的强弱都不能影响电磁波的传播速度
10.我们身处信息时代越来越离不开电磁波,对电磁波的说法中正确的是(  )
A.电磁波的传播需要介质
B.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
C.周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波
D.电磁波在传播过程中可以发生干涉、衍射,但不能发生反射和折射
11.如图所示是一水平放置的绝缘环形管,管内壁光滑,内有一直径略小于管内径的带正电的小球,开始时小球静止,有一变化的磁场竖直向下穿过管所包围的面积,磁感应强度大小随时间成正比增大,设小球的带电荷量不变,则(  )
A.顺着磁场方向看,小球受顺时针方向的力,沿顺时针方向运动
B.顺着磁场方向看,小球受逆时针方向的力,沿逆时针方向运动
C.顺着磁场方向看,小球受顺时针方向的力,沿逆时针方向运动
D.小球不受洛伦兹力,不运动
12.下列有关物理学史的说法符合事实的是(  )
A.奥斯特首先发现了电流的磁效应
B.法拉第定量得出了法拉第电磁感应定律
C.赫兹预言电磁波的存在,并测出电磁波的速度
D.楞次首先引入电场线和磁感线,提出了判定感应电流方向的方法即楞次定律
二、填空题
13.___________预言电磁波的存在,而___________证实了电磁波的存在。
14.1886年德国科学家赫兹用实验证实了电磁波的存在.不同频率的电磁波在真空中的传播速度________(填“不同”或“相同”).在机场等处常用________(填“红外线”或“x射线”)进行安全检查.
15.1820年,丹麦物理学家奥斯特通过实验发现电流的周围存在_______;1831年,英国物理学家_______发现由磁场形成电流的条件;英国物理学家麦克斯韦建立了统一的电磁理论,并预言了电磁波的存在,后来德国物理学家_______通过实验证实了电磁波的存在。
16.在电场中,将某正电荷由一点移动到另一点的过程中,电场力做正功,则该电荷的电势能________(选填“增加”或“减少”);如图所示,a为某导体的图像,则该导体的电阻R=________Ω;我国“北斗”卫星导航系统和地面接收站通过电磁波传递信息,最早预言电磁波存在的科学家是________(选填“赫兹”或“麦克斯韦”)。
17.电磁波具有能量
电磁场的转换就是_________能量与_________能量的转换,电磁波的发射过程是_________能量的过程,传播过程是能量传播的过程。
三、解答题
18.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?
19.麦克斯韦电磁场理论的基本思想是什么?
20.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。_______
21.如图所示,线圈L的自感系数为25 mH,电阻为零,电容器C的电容为40 μF,灯泡D的规格是“4 V、2 W”.开关S闭合后,灯泡正常发光,S断开后,LC中产生振荡电流.若从S断开开始计时,求:
(1)当t=×10–3 s时,电容器的右极板带何种电荷;
(2)当t=π×10–3 s时,LC回路中的电流.
22.在经典物理学发展史上,出现过四个里程碑式的人物.他们分别是伽利略、牛顿、法拉第和麦克斯韦。爱因斯坦认为他们同样伟大。说说你的观点。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】
A.手机在使用过程中,将要传递的信息用电磁波发射出去,另一方面又可以通过接收电磁波来获取他人传递给自己的信息,故A正确;
B.常常用铝框做骨架,起到电磁阻尼作用,是为了利用电磁感应,故B正确;
C.电磁炉是采用电磁感应原理,在金属锅上产生涡流,使锅体发热从而加热食物的,与微波炉工作原理不同,故C正确;
D.根据法拉第电磁感应定律,当电流变化越快时,磁通量变化越快,自感电动势越大,故D错误。
本题选说法错误项,故选D。
2.D
【详解】
A.根据麦克斯韦的电磁场理论,变化的磁场周围一定存在电场,与是否有闭合电路无关,故A正确,不符合题意;
B.周期性变化的磁场产生同频率变化的电场,故B正确,不符合题意;
C.由电磁场的定义可知C正确,不符合题意;
D.只有变化的电场周围才存在磁场,只有变化的磁场周围才存在电场,故D错误,符合题意。
故选D。
3.B
【详解】
AB.由于电磁波可以在真空中传播,声波的传播需要介质,不能在真空中传播,故手机放在一个真空玻璃罩中能接收到信号,隔着玻璃罩看得到来电显示,没法听到来电音乐,A错误,B正确;
C.载有信号的电磁波不仅能在真空中传播,也能在介质中传播,C错误;
D.电磁振荡停止后,其发射到空间的电磁波能继续传播,D错误。
故选B。
4.A
【详解】
A.电磁波在真空中以光速c传播,故A正确;
B.在空气中传播的声波是纵波,故B错误;
C.声波在气体、液体和固体均可以传播,故C错误;
D.声波可以发生干涉现象,故D错误;
E.光在真空和透明介质中均可以传播,故E错误。
故选A。
5.D
【详解】
A.波长、波速、频率的关系对任何波都是成立的,对电磁波当然成立,故A正确,不符合题意;
B.干涉和衍射是波的特性,机械波、电磁波都是波,这些特性都具有,故B正确,不符合题意;
C.机械波是机械振动在介质中传播形成的,所以机械波的传播需要介质而电磁波是交替变化的电场和磁场由近及远的传播形成的,所以电磁波传播不需要介质,故C正确,不符合题意;
D.机械波既有横波又有纵波,但是电磁波只能是横波,其证据就是电磁波能够发生偏振现象,而偏振现象是横波才有的,故D错误,符合题意。
故选D。
6.A
【详解】
微波炉加热食物时发出的微波、电视发射塔发出的无线电波、互联网光缆中传播的激光都属于电磁波;B超检查身体时发出的超声波是机械波,不属于电磁波。
故选A。
7.D
【详解】
根据麦克斯韦电磁场理论,只有变化的电场才能产生磁场,均匀变化的电场产生恒定的磁场,非均匀变化的电场产生变化的磁场,选项D正确ABC错误。
故选D。
8.C
【详解】
A.1769年英国苏格兰人罗宾逊设计了一个杠杆装置,他把实验结果用公式表述出来,即力与距离的n次方成反比,1784年至1785年库仑通过扭秤实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律,故A正确,不符合题意;
B.英国物理学家法拉第引入了“电场”和“磁场”的概念,并用画电场线和磁感线的方法来描述电场和磁场,为经典电磁学理论的建立奠定了基础,故B正确,不符合题意;
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,还揭示了电、磁、光现象的统一性,是德国科学性赫兹通过实验进行了证实,故C错误,符合题意;
D.惠更斯导出了单摆周期公式,故D正确,不符合题意。
故选C。
9.D
【详解】
电磁波在真空中的传播速度等于光速,与频率、波长、能量大小均无关,故选D。
10.C
【详解】
A.电磁波可以在真空中传播,不需要介质,故A错误;
B.电磁波在真空中的传播速度均为光速,与电磁波的频率无关,故B错误;
C.周期性变化的电场和磁场相互激发,从而形成电磁波,故C正确;
D.电磁波也是波的一种,具有波的一切特性,可以发生反射和折射,故D错误。
故选C。
11.B
【详解】
因为绝缘环形管面内有均匀增大的磁场,在其周围会产生稳定的涡旋电场,对带电小球做功,由楞次定律判断电场方向为逆时针方向。在电场力作用下,带正电小球沿逆时针方向运动,B正确;ACD错误;
故选B。
12.A
【详解】
A.根据物理学史可知,奥斯特首先发现了电流的磁效应,故A正确;
B.法拉第首先发现了电磁感应现象,纽曼和韦伯定量得出了法拉第电磁感应定律,故B错误;
C.麦克斯韦预言电磁波的存在,赫兹用实验证明了电磁波的存在,并测定电磁波的速度等于光速,故C错误;
D.法拉第首先引入电场线和磁感线,故D错误。
故选A。
13. 麦克斯韦 赫兹
【详解】
[1]麦克斯韦预言了电磁波的存在。
[2] 赫兹证实了电磁波的存在。
14. 相同 x射线
【详解】
试题分析:电磁波在真空中的传播速度恒为c,即光速,红外线具有透视能力,
考点:考查了电磁波的应用
15. 磁场 法拉第 赫兹
【详解】
[1]1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场;
[2]1831年,英国科学家法拉第发现由磁场形成电流的条件;
[3] 德国物理学家赫兹第一个用实验证实了电磁波的存在。
16. 减少 3 麦克斯韦
【详解】
[1] 将某正电荷由一点移动到另一点的过程中,电场力做正功,则该电荷的电势能减少;
[2]根据图像可得导体的电阻
[3]最早预言电磁波存在的科学00.510A家是麦克斯韦。
17. 电场 磁场 辐射

18.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】
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。
19.见解析
【详解】
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。
20.见解析
【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。
21.(1)正电荷 ;(2) 0.5 A
【详解】
(1)S断开后,LC中产生振荡电流,振动周期为
则t=×10-3 s=时,电容器充电完毕,右极板带正电荷
(2)开关S闭合后,灯泡正常发光时电路中的电流
当t=π×10-3 s=时,LC回路中的电流达到反向最大,即I=0.5A
22.见解析
【详解】
伽利略研究力和运动的关系,率先运用了科学实验与逻辑推理相结合的物理思想;
牛顿正确地指出了力与运动之间的关系,总结的三大定律成为力学的支柱;
法拉第通过实验发现了电磁感应现象,揭示了电磁之间相互转化规律;
麦克斯韦预言了电磁波的存在,同时建立了较为完整的电磁场理论;
以上四位人物,都在物理学的不同领域做出了里程碑式的贡献。
答案第1页,共2页
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