同步课时精练（十五）4.2麦克斯韦电磁场理论（后附解析）

同步课时精练（十五）4.2 麦克斯韦电磁场理论（后附解析）
一、单选题
1．以下说法中不正确的是（　　）
A．变化的磁场一定产生电场；赫兹证实了电磁波的存在
B．光的偏振现象说明光是横波；放映立体电影时，左右镜头上的偏振片的透振方向是互相平行的
C．全息照相技术应用了光的干涉和衍射原理
D．泊松亮斑是光通过不透明的小圆盘发生衍射时形成的
2．19世纪60年代，麦克斯韦建立了电磁场理论，按照该理论，以下情形中不能产生磁场的是（　　）
A．交变电场
B．运动中的电荷
C．静止的电荷
D．恒定电流
3．电磁波与机械波具有的共同性质是（ ）
A．都能在真空中传播 B．都能传输能量
C．都有横波和纵波 D．都需要介质传播
4．2020年我国将全面进入万物互联的商用网络新时代，即5G时代。所谓5G是指第五代通信技术，采用3300~5000MHz（1M=106）频段的无线电波。现行的第四代移动通信技术4G，其频段范围是1880~2635MHz。未来5G网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达10Gbps（bps为bitspersecond的英文缩写，即比特率、比特/秒），是4G网络的50~100倍。下列说法正确的是（　　）
A．4G信号和5G信号都是纵波
B．4G信号更容易发生衍射现象
C．4G信号和5G信号相遇能产生稳定干涉现象
D．5G信号比4G信号在真空中的传播速度快
5．下列叙述中符合物理学史实的是( )
A．伽利略通过理想斜面实验，得出“力不是维持物体运动的原因”的结论
B．牛顿发现了万有引力定律，并通过实验测出了万有引力常量
C．法拉第经过十多年的实验，发现了电流磁效应
D．麦克斯韦发现了电磁感应现象，预言了电磁波的存在
6．在1886年，通过实验捕捉到了电磁波的物理学家是（　　）
A．麦克斯韦 B．欧姆 C．法拉第 D．赫兹
7．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．电磁波不具有能量
C．麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在
D．赫兹预言了电磁波的存在
8．关于物理学史，下列说法正确的是（　　）
A．楞次首先发现了电磁感应现象
B．安培发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕
C．法拉第总结出了法拉第电磁感应定律
D．麦克斯韦提出了电磁场理论，赫兹通过实验验证了电磁波的存在
9．下列说法正确的是（　　）
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．光需要介质才能传播
10．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是
A．任何电场都会产生磁场 B．任何磁场都会产生电场
C．麦克斯韦预言了电磁波的存在 D．电磁波是纵波，可以在真空中传播
11．太赫兹波是指频率在0.1THz～10THz（波长在0.03mm～3mm）的电磁波，介于微波与红外之间，太赫兹波技术被列为“改变未来世界的十大技术”之一、关于太赫兹波，下列判断正确的是（　　）
A．1THz=1014Hz
B．太赫兹波须靠介质传播
C．太赫兹波是由原子核跃迁产生的
D．太赫兹波比红外线更容易发生衍射现象
12．物理学基于观察与实验，建构物理模型，应用数学等工具，通过科学推理和论证，形成系统的研究方法和理论体系。下列说法正确的是（　　）
A．忽略带电体的形状和大小，用“点电荷”表示带电体的方法，是运用了类比法
B．牛顿运用理想实验法发现“力不是维持物体运动的原因”
C．伽利略应用逻辑推理与实验相结合的方法得出“重物与轻物下落同样快”的结论
D．法拉第用实验证明了电磁波的存在
二、多选题
13．对于光或电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．光的偏振现象说明光是横波
B．频率相同的两列波叠加后，一定会发生稳定的干涉现象
C．变化的磁场可以产生电场
D．同一种光在不同介质中的传播速度不同
E．其他条件不变，当单摆的摆长变短时，单摆的周期变长
14．关于电磁波，下列说法中正确的是（　　）
A．法拉第第一次通过实验验证了电磁波的存在
B．赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在
C．不同频率的电磁波在水中传播速度不相等
D．电磁波不可以在真空中传播
15．下列说法中正确的是（　　）
A．周期性变化的电场可以产生周期性变化的磁场
B．若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为0
C．麦克斯韦最早通过实验证实了电磁波的存在
D．磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量
三、解答题
16．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？
17．为了证实磁场的存在，常将小磁针放到磁体附近，可以观察到小磁针受到磁场力的作用其N极所指的方向发生了偏转。试设计一种简单可行的办法，以证实电磁波的存在。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
解析：A．变化的磁场一定产生电场；赫兹证实了电磁波的存在，故A正确；
B．光的偏振现象说明光是横波；放映立体电影时，两架放映机射出的光通过偏振片后形成偏振光，左右两架放映机前的偏振片的透振方向相互垂直，因而产生的两束偏振光的偏振方向也相互垂直，这两束偏振光投射到银幕上再反射到观众席时偏振方向不变，此时观众用通过佩戴透振方向相互垂直的偏振眼镜，使得左眼只看到左侧放映机放出的画面，右眼只看到右侧放映机放出的画面，从而产生立体感，故B错误；
C．全息照相技术包含记录和再现两个过程，分别应用了光的干涉和衍射原理，故C正确；
D．泊松亮斑是光通过不透明的小圆盘发生衍射时形成的，故D正确。
本题选错误的，答案：B。
2．C
解析：麦克斯韦的电磁场理论是变化的电场产生磁场，所以交变电场的变化产生磁场，恒定电流的流动也能产生磁场，电荷的运动形成电流也能产生磁场，不能形成磁场的只有静止的电荷。
答案：C。
3．B
解析：电磁波能在真空中传播，不需要介质，而机械波不能在真空中传播，故AD错误; 两种波都能传输能量，故B正确；电磁波是横波，机械波有横波，也有纵波，故C错误．所以B正确，ACD错误，
4．B
解析：A．电磁波均为横波，选项A错误；
B．因5G信号的频率更高，则波长小，故4G信号更容易发生明显的衍射现象，选项B正确；
C．两种不同频率的波不能发生干涉，选项C错误；
D．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，选项D错误。
答案：B。
5．A
解析：伽利略通过理想斜面实验，得出“力不是维持物体运动的原因”的结论，选项A正确；牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，选项B错误；法拉第经过十多年的实验，发现了电磁感应现象，奥斯特发现了电流磁效应，选项C错误；麦克斯韦发现了电磁理论，预言了电磁波的存在，选项D错误；答案：A.
6．D
解析：1886年，赫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。
答案：D。
7．A
解析：A．电磁波既可以在介质中传播，也可以在真空中传播，故A正确；
B．电磁波能够传播能量，说明电磁波具有能量，它是一种物质，故B错误；
CD．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹第一个在实验室证实了电磁波的存在，故C、D错误；
答案：A。
8．D
解析：A．法拉第首先发现了电磁感应现象,故A错误；
B．奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕，故B错误；
C．纽曼和韦伯总结出的法拉第电磁感应定律,为纪念法拉第而以他的名字命名，故C错误；
D．麦克斯韦提出了电磁场理论，赫兹通过实验验证了电磁波的存在，故D正确。答案：D。
9．A
解析：A．电磁波在真空中的传播速度等于光速，故A正确；
B．在空气中传播的声波是纵波，故B错误；
C．声波的传播需要介质，可以在空气、液体和固定中传播，故C错误；
D．光属于电磁波，其传播不需要介质，可以在真空中传播，故D错误。
答案：A。
【考点定位】考查了机械波和电磁波
【方法技巧】本题的关键是知道光是电磁波的一种，电磁波在真空中的传播速度与光在真空中的传播速度相同，机械波传播的是振动形式，其传播离不开介质，机械波在传播过程中波速由介质决定。
10．C
解析：A．变化的电场会产生磁场，这是麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点之一，故A错误；
B．变化的磁场会产生电场，这是麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点之一，故B错误；
C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹实验验证了电磁波的存在，故BC正确；
D．周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生，形成电磁波，电场与磁场相互垂直，所以电磁波是横波，可以在真空中传播，故D错误．
答案：C．
11．D
解析：A．单位间换算关系为
1THz=1012Hz
故A错误；
B．太赫兹波是电磁波，所以传播不需要介质，故B错误；
C．太赫兹波由原子的外层电子受到激发产生的，故C错误；
D．太赫兹波波长比红外线长，更容易发生衍射现象，故D正确。
答案：D。
12．C
解析：A．忽略带电体的形状和大小，用“点电荷”表示带电体的方法，是运用了理想模型法，故A错误；
B．伽利略运用理想实验法发现“力不是维持物体运动的原因”，故B错误；
C．伽利略应用逻辑推理与实验相结合的方法得出“重物与轻物下落同样快”的结论，故C正确；
D．赫兹用实验证明了电磁波的存在，故D错误。
答案：C。
13．ACD
解析：A．光的偏振现象说明光振动的方向与传播的方向垂直，是横波，故A正确；
B．波的干涉需要满足的条件是频率相同且相位差恒定，故B错误；
C．根据麦克斯韦电磁理论可知，变化的磁场可以产生电场，故C正确；
D．光的传播速度与介质的种类有关，同一种光在不同介质中的传播速度不同，故D正确；
E．由单摆周期公式
可知，其他条件不变，单摆的摆长变短时，单摆的周期变短，故E错误。
答案：ACD。
14．BC
解析：AB．麦克斯韦第一次预言了电磁波的存在，赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在，故A错误，B正确；
C．电磁波在真空中传播速度相同，但在水中不同频率的电磁波传播的速度是不同的，故C正确；
D．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，也能在介质中传播，故D错误。
答案：BC。
15．AD
解析：A．根据麦克斯韦电磁理论，周期性变化的电场可以产生周期性变化的磁场，选项A正确；
B．若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，可能是电流和磁场方向平行，该点的磁感应强度不一定为0，选项B错误；
C．赫兹最早通过实验证实了电磁波的存在，选项C错误；
D．磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量，选项D正确。
答案：AD。
16．见解析
解析：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。
17．见解析
解析：用导线让电池短路，并用导线在电池的任意一极不停摩擦，产生变化的电流；靠近打开的收音机，若出现杂音，则证明电磁波的存在。
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