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13.4 电磁波的发现及其应用
1.了解麦克斯韦电磁场理论的主要观点,知道电磁波的概念及通过电磁波体会电磁场的物质性。
2.认识电磁波谱。
3.了解电磁波谱中各波段的波的特征及它们在科技、经济、社会发展中的作用。
4.知道电磁波是一种物质,具有能量。
知识点一 电磁场
1．麦克斯韦电磁场理论
(1)变化的磁场产生电场。
(2)变化的电场产生磁场。
【关键点拨】
1.麦克斯韦电磁场理论要点的理解
(1)变化的磁场产生电场
在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里会产生感应电流，其实质是变化的磁场在它周围产生了电场，电路中的自由电荷在电场力作用下做定向运动，形成了感应电流，即使在变化的磁场周围没有闭合电路同样也可以产生电场，如图所示。
(2)变化的电场产生磁场
既然变化的磁场能够产生电场，麦克斯韦确信自然规律的统一性与和谐性，相信电场与磁场的对称之美，大胆地假设：变化的电场会产生磁场。根据麦克斯韦电磁场理论，在给电容器充电的时候，不仅导体中的电流要产生磁场，而且在电容器两极板间变化着的电场周围也要产生磁场，如图所示。
2. 对麦克斯韦电磁场理论中“变化”的理解
如何变化 电场 磁场
恒定 恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生电场
均匀变化 均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场
非均匀变化 非均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场 非均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场
周期性变化 周期性变化的电场产生同频率周期性变化的磁场 周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场
2．电磁场：变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一的电磁场。
【温馨提示】 (1)电场和磁场在空间形成不可分割的统一体。
(2)电磁场具有运动质量、能量以及与其他物质相互作用的属性，电磁场具有物质性，是物质存在的基本形态之一。
(3)有单独存在的静电场，也有单独存在的静磁场，但不存在静止的电磁场。
知识点二 电磁波
1．电磁波的产生：周期性变化的磁场周围会产生周期性变化的电场，周期性变化的电场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、不可分割的电磁场，这种在空间交替变化的电磁场传播出去就形成了电磁波。
2．电磁波的传播：电磁波可以在真空中传播，电磁波的传播不需要介质。
3．光也是电磁波
(1)电磁波的传播速度恰好与真空中的光速相同。
(2)麦克斯韦指出：光是以波动形式传播的一种电磁振动。
4．科学研究：德国物理学家赫兹通过实验证实了电磁波的存在，从而证实了麦克斯韦电磁场理论，为无线电技术的发展开拓了道路。
知识点三 电磁波谱
1．电磁波的波速c与波长λ、频率f的关系：c＝λf。
2．电磁波在真空中的速度：c＝3×108 m/s。
3．电磁波谱：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来，形成电磁波谱。
电磁波谱组成
4. 电磁波的共性
(1)它们在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义。
(2)都遵守公式c＝λf，它们在真空中的传播速度都是c＝3.0×108 m/s。
(3)它们的传播都不需要介质。
5．不同电磁波的个性及其应用
特点 应用
无线电波 波动性强 通讯、广播、导航
红外线 热作用强 加热、遥测、遥感
可见光 感光性强 照明、照相等
紫外线 化学作用荧光效应 杀菌消毒、治疗皮肤病等
X射线 穿透力强 检查、探测、透视、治疗
γ射线 穿透力最强 探测、治疗
知识点四 电磁波的能量及电磁波通信
1．电磁波是一种物质，而且具有能量。
2．应用：生活中常用微波炉来加热食物，食物增加的能量是微波给它的。
3．人们可以通过接入互联网的手机看电影、聊天、购物等，这些信息都是通过电磁波来传递的。
4．电磁波的传输：可以通过有线传播，也可实现无线传播。
随着科技的发展，电磁技术在日常生活中的应用越来越广泛，关于对电磁波的理解，下列说法正确的是（ ）
A．无线通讯利用电磁波传递信息
B．恒定的磁场周围能产生电磁波
C．医院的CT检查利用的是红外线的遥感
D．遥控利用的是紫外线的传播能力较强
【解答】解：A、无线通讯通过电磁波来传输数据和信息的，电磁波的高频特性使其能够承载大量信息，实现远距离传输，故A正确；
B、恒定的磁场周围不能产生电场，因此恒定的磁场周围不能形成电磁波，故B错误；
C、医院的CT利用的是X射线的穿透能力，故C错误；
D、遥控利用的红外线的遥感现象，故D错误。
故选：A。
2022年10月12日，神舟十四号航天员面向广大青少年进行太空授课，此次太空授课是基于我国天链中继系统，通过电磁波实现了高速双向音、视频传输。下列有关电磁波说法中正确的是（ ）
A．变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场
B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在
C．电磁波不是物质，看不见也摸不着，且依赖于介质才能传播
D．各种频率的电磁波在真空中以不同的速度传播
【解答】解：A、根据麦克斯韦的电磁场理论可知，均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，周期性变化的电场周围产生同频率周期性变化的磁场，故A错误；
B、根据物理学史可知，麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故B正确；
C、电磁波是一种特殊的物质，传播不需要介质，可以在真空中传播，故C错误；
D、各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同，均为光速，故D错误。
故选：B。
关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（ ）
A．变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场
B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在
C．电磁波和机械波都依赖于介质才能传播
D．各种频率的电磁波在真空中以不同的速度来传播
【解答】解：A、根据麦克斯韦的电磁场理论可知，均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，周期性变化的电场周围产生同频率周期性变化的磁场，故A错误；
B、根据物理学史可知，麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故B正确；
C、电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，但是机械波传播需要介质，故C错误；
D、各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同，均为光速，故D错误。
故选：B。
根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法中正确的是（ ）
A．在电场周围一定存在磁场，在磁场周围一定存在电场
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．在均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场，在均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场
D．在振荡的电场周围一定产生同频率的振荡的磁场，在振荡的磁场周围一定产生同频率的振荡的电场
【解答】解：A、根据麦克斯韦的电磁场理论，在变化的电场周围一定产生磁场，在变化的磁场周围一定产生电场，如果稳定的电场不产生磁场，稳定的磁场也不产生电场。故A错误；
B、均匀变化的磁场一定产生稳定的电场，而非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场。则稳定的电场不会产生磁场，故B错误；
C、非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，而均匀变化的电场产生稳定的磁场。故C错误；
D、在振荡的电场周围一定产生同频率的振荡的磁场，在振荡的磁场周围一定产生同频率的振荡的电场，故D正确；
故选：D。
关于麦克斯韦电磁场理论，下列说法中不正确的是（ ）
A．变化的磁场能够在周围空间产生电场
B．电场一定能够在周围空间产生磁场
C．变化的电场能够在周围空间产生磁场
D．电磁场由发生区域向远处传播就形成电磁波
【解答】解：A、根据电磁场理论可知，变化的磁场周围能产生电场。故A正确；
BC、均匀变化的电场产生稳定的磁场，而非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，稳定的电场不会产生磁场。故B不正确，C正确；
D、根据电磁波的产生可知，电磁场由发生区域向远处传播就形成电磁波；故D正确；
本题选择错不正确的，故选：B
电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，电磁波谱如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．只有高温物体才辐射红外线
B．紫外线常用于杀菌消毒，长时间照射可能损害人体健康
C．无限电波的频率比γ射线的频率大
D．红光光子的能量比X射线大
【解答】解：A．一切物体都在不停地向外辐射红外线，故A错误；
B．紫外线常用于杀菌消毒，但是长时间照射可能损害人体健康，容易引发皮肤疾病，故B正确；
C．在电磁波谱中γ射线的频率最大，所以无线电波的频率比γ射线的频率小，故C错误；
D．根据 ＝hν可知，光子的能量与其频率成正比，红光的频率比X射线小，则红光光子的能量比X射线小，故D错误。
故选：B。
2023年10月26日11时14分，长征二号F遥十七运载火箭托举着神舟十七号载人飞船，在酒泉卫星发射中心点火升空，送汤洪波、唐胜杰、江新林3名航天员奔赴“天宫”。如图所示，神十六、神十七两个乘组“太空会师”，航天员能与地面工作人员保持实时联络，直播画面通过电磁波传送到地面。下列关于电磁波说法正确的是（ ）
A．电磁波传播过程中，电场和磁场是独立存在的，没有关联
B．电磁波可以在真空中传播
C．不能用实验验证电磁波的存在
D．太空中航天员讲话时画面与声音同步，说明电磁波与声波具有相同的传播速度
【解答】解：A、电磁波传播过程中，电场和磁场是相互关联，相互联系的，故A错误；
B、电磁波可以在真空中传播，这是电磁波的一个重要特性，也是其能够用于太空通信的基础，故B正确；
C、可以用实验验证电磁波的存在，故C错误；
D、太空中航天员讲话时画面与声音都是通过电磁波传播到地面的，所以画面和声音同步，但不能说明电磁波与声波具有相同的传播速度，故D错误。
故选：B。
2023年9月21日，“天宫课堂”第四课正式开讲，这是中国航天员首次在梦天实验舱内进行授课（图甲）。宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载：“以磁石磨针锋，则能指南”。进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图乙所示。以下关于磁场的说法正确的是（ ）
A．图甲，从空间站向地面传输信息采用的电磁波是麦克斯韦预言并通过实验验证存在的
B．将中国古代的四大发明之一司南置于宣城，据乙图可知，磁勺尾（S极）静止时指向地理北方
C．环形导线通电方向如图丙所示，小磁针最后静止时N极指向为垂直于纸面向外
D．丁图中，放在通电螺线管内部的小磁针，静止时N极水平向左
【解答】解：A．图甲，从空间站向地面传输信息采用的电磁波是麦克斯韦预言的，赫兹通过实验验证存在的，故A错误；
B．地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近，赤道处的磁场应指向北方，所以将司南置于赤道，磁勺尾（S极）静止时指向地理南方，故B错误；
C．环形导线通电方向如图丙所示，根据安培定则可知，小磁针最后静止时N极指向为垂直于纸面向外，故C正确；
D．根据安培定则可知，螺线管外部的磁感线应指向左侧，螺线管内部的磁感线应指向右侧，所以放在通电螺线管内部的小磁针，静止时N极水平向右，故D错误。
故选：C。
如图所示，位于贵州大山深处的“中国天眼”FAST，它是口径达500m的球面射电望远镜，是目前全世界最大的、性能最先进的射电望远镜，主要用于寻找暗物质、暗能量和收集宇宙中各种信号，揭示宇宙的奥秘。下列说法错误的是（ ）
A．射电望远镜用于接收宇宙中的射电信号，所收集的信号是电磁波
B．宇宙中的信号能传输到地球，说明电磁波的传播不需要介质
C．麦克斯韦认为变化的电场能产生磁场，并第一次用实验证实了电磁波的存在
D．电磁波是信息传播的载体，也是能量传输的方式
【解答】解：A．射电望远镜用于接收宇宙中的射电信号，所收集的信号是电磁波，故A正确；
B．宇宙中的信号能传输到地球，说明电磁波的传播不需要介质，故B正确；
C．麦克斯韦认为变化的电场能产生磁场，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故C错误；
D．电磁波是信息传播的载体，也是能量传输的方式，故D正确。
本题选错误的，故选：C。
使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．蓝牙通信的电磁波是可见光
B．在同种介质中，蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波波长短
C．两束蓝牙通信的电磁波在任何情况下都不会发生干涉
D．蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度小于光速
【解答】解：A．蓝牙通信的电磁波是无线电波，不是可见光，故A错误；
B．在同种介质中，蓝牙通信与手机通信的电磁波传播速度相等，但蓝牙通信的电磁波频率高于手机通信的电磁波频率，根据v＝λf可知，蓝牙通信的波长比手机通信的电磁波波长短，故B正确；
C．两束蓝牙通信的电磁波若频率相同，相位差恒定，就会发生干涉，故C错误；
D．电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s，蓝牙通信用的是电磁波，能在真空中传播，在真空中的传播速度为3×108m/s，所以蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度等于光速，故D错误。
故选：B。
我国研制的055新型防空驱逐舰采用“双波段（X波段和S波段）”雷达系统，雷达发射的X波段的频率为8GHz～12GHz，S波段的频率为2GHz～4GHz，下列说法正确的是（ ）
A．在空气中X波段的传播速度大于S波段的
B．在空气中S波段的波长比X波段的更短
C．S波段和X波段的频率都比紫外线的小
D．X波段能量子的能量比S波段能量子的能量小
【解答】解：A．X波段和S波段均为电磁波，根据可知，X波段的频率大于S波段的频率，即X波段的折射率大于S波段的折射率，所以X波段的传播速度小于S波段的速度，故A错误；
B．根据
v＝fλ
X波段的频率较大，可知在空气中S波段的波长比X波段的更长，故B错误；
C．根据电磁波谱可知，S波段和X波段的频率都比紫外线的小，故C正确；
D．根据 ＝hν可知，能量子的能量与其频率成正比，X波段能量子的能量大于S波段能量子的能量，故D错误。
故选C。
2024年1月10日，华为Mate60系列手机携带自研麒麟5G芯片回归。5G网络使用通信频率3.0GHz以上的超高频段和极高频段，4G网络使用通信频率在0.3GHz～3.0GHz间的特高频段。下列说法正确的是（ ）
A．在同一介质中，5G信号比4G信号波长更长
B．在同一介质中，5G信号比4G信号衍射本领更弱
C．在同一介质中，5G信号比4G信号的传播速度更大
D．在同一介质中，5G信号与4G信号会发生干涉
【解答】解：A.在同一介质中，5G信号频率高，则比4G信号波长短，故A错误；
B.在同一介质中，5G信号波长较短，则比4G信号衍射本领更弱，故B正确；
C.在同一介质中，5G信号与4G信号的传播速度相等，故C错误；
D.在同一介质中，5G信号与4G信号频率不同，不会发生干涉，故D错误。
故选：B。
电磁波为信息的传递插上了“翅膀”。广播、电视、移动通信等通信方式，使古代人“顺风耳、千里眼”的梦想变成了现实。关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波的传播需要介质
B．雷达是用γ射线来测定物体位置的设备
C．电磁波的波速c、波长λ、频率f的关系为c＝λf
D．遥控器发出的红外线和医院“CT”中的X射线的波长相同
【解答】解：A．电磁波本身就是一种客观存在的物质，电磁波传播不需要介质，而机械波传播需要介质，故A错误；
B．雷达是用微波，而不是γ射线来测定物体位置的设备，故B错误；
C．电磁波的波速c、波长λ、频率f的关系为c＝λf，故C正确；
D．遥控器发出的红外线的波长一般是波长是940nm，医院“CT”中的X射线的波长在0.001nm～0.1 nm之间，两者的波长不相同，故D错误。
故选：C。
下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在并实验证实了电磁波的存在
B．均匀变化的电场可以激发磁场，并向外传播形成电磁波
C．在真空中，频率越高的电磁波波长越小，传播速度越大
D．音频电流的频率比较低，不能直接用来发射电磁波
【解答】解：A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，而赫兹通过电火花实验证实了电磁波的存在，故A错误；
B．根据麦克斯韦的电磁场理论，均匀变化的电场产生的是稳定的磁场，而稳定不变的磁场就不能激发电场，故不能产生电磁波，故B错误；
C．在真空中，所有电磁波传播速度相同为光速，与电磁波的频率无关，故C错误；
D．有效发射电磁波，必须采用开放电路和高频发射，而音频电流的频率较低，所以不能直接用来发射电磁波，故D正确。
故选：D。
英国物理学家麦克斯韦系统地总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，再加上他本人的创造性工作，得出诸多关于电磁场和电磁波的科学结论。下列关于电磁场和电磁波的说法中不正确的是（ ）
A．变化的电场所在空间一定会产生磁场
B．电磁波和机械波一样，它们的传播离不开传播介质
C．电磁波传播的速度、波长和频率满足关系式c＝λf
D．红外线、可见光、紫外线都是电磁波
【解答】解：A、根据麦克斯韦电磁场理论可知变化的电场所在空间一定会产生磁场，故A正确；
B、电磁波的产生原理是变化磁场产生电场，变化的电场产生磁场，它的传播不需要传播介质，故B不正确；
C、电磁波传播的速度、波长和频率满足关系式c＝λf，故C正确；
D、红外线、可见光、紫外线都是电磁波，故D正确。
本题选择不正确的
故选：B。
（多选）物理学源于生活，又对人类的生产、生活产生深远的影响，以下关于物理学知识及其在生产、生活中的实际应用说法正确的是（ ）
A．超高压带电作业的工人所穿衣服的织物中掺入金属丝，这是利用了金属丝的静电屏蔽作用
B．在燃气灶和燃气热水器中，常安装电子点火器，点火器是利用尖端放电现象来点火的
C．电磁波谱中的红外线可用来加热理疗，紫外线可杀菌消毒，X射线片可用于诊断病情，γ射线可摧毁癌变的细胞
D．高速公路上严禁超速，是因为速度越大惯性越大
【解答】解：A、超高压带电作业的工人所穿衣服的织物中掺入金属丝，这是利用了金属丝的静电屏蔽作用，故A正确；
B、在燃气灶和燃气热水器中，常安装电子点火器，点火器是利用尖端放电现象来点火的，故B正确；
C、电磁波谱中的红外线可用来加热理疗，紫外线可杀菌消毒，X射线片可用于诊断病情，γ射线可摧毁癌变的细胞，故C正确；
D、惯性大小与速度无关，只与质量有关，故D错误；
故选：ABC。
2 / 2中小学教育资源及组卷应用平台
13.4 电磁波的发现及其应用
1.了解麦克斯韦电磁场理论的主要观点,知道电磁波的概念及通过电磁波体会电磁场的物质性。
2.认识电磁波谱。
3.了解电磁波谱中各波段的波的特征及它们在科技、经济、社会发展中的作用。
4.知道电磁波是一种物质,具有能量。
知识点一 电磁场
1．麦克斯韦电磁场理论
(1)变化的磁场产生电场。
(2)变化的电场产生磁场。
【关键点拨】
1.麦克斯韦电磁场理论要点的理解
(1)变化的磁场产生电场
在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里会产生感应电流，其实质是变化的磁场在它周围产生了电场，电路中的自由电荷在电场力作用下做定向运动，形成了感应电流，即使在变化的磁场周围没有闭合电路同样也可以产生电场，如图所示。
(2)变化的电场产生磁场
既然变化的磁场能够产生电场，麦克斯韦确信自然规律的统一性与和谐性，相信电场与磁场的对称之美，大胆地假设：变化的电场会产生磁场。根据麦克斯韦电磁场理论，在给电容器充电的时候，不仅导体中的电流要产生磁场，而且在电容器两极板间变化着的电场周围也要产生磁场，如图所示。
2. 对麦克斯韦电磁场理论中“变化”的理解
如何变化 电场 磁场
恒定 恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生电场
均匀变化 均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场
非均匀变化 非均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场 非均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场
周期性变化 周期性变化的电场产生同频率周期性变化的磁场 周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场
2．电磁场：变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一的电磁场。
【温馨提示】 (1)电场和磁场在空间形成不可分割的统一体。
(2)电磁场具有运动质量、能量以及与其他物质相互作用的属性，电磁场具有物质性，是物质存在的基本形态之一。
(3)有单独存在的静电场，也有单独存在的静磁场，但不存在静止的电磁场。
知识点二 电磁波
1．电磁波的产生：周期性变化的磁场周围会产生周期性变化的电场，周期性变化的电场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、不可分割的电磁场，这种在空间交替变化的电磁场传播出去就形成了电磁波。
2．电磁波的传播：电磁波可以在真空中传播，电磁波的传播不需要介质。
3．光也是电磁波
(1)电磁波的传播速度恰好与真空中的光速相同。
(2)麦克斯韦指出：光是以波动形式传播的一种电磁振动。
4．科学研究：德国物理学家赫兹通过实验证实了电磁波的存在，从而证实了麦克斯韦电磁场理论，为无线电技术的发展开拓了道路。
知识点三 电磁波谱
1．电磁波的波速c与波长λ、频率f的关系：c＝λf。
2．电磁波在真空中的速度：c＝3×108 m/s。
3．电磁波谱：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来，形成电磁波谱。
电磁波谱组成
4. 电磁波的共性
(1)它们在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义。
(2)都遵守公式c＝λf，它们在真空中的传播速度都是c＝3.0×108 m/s。
(3)它们的传播都不需要介质。
5．不同电磁波的个性及其应用
特点 应用
无线电波 波动性强 通讯、广播、导航
红外线 热作用强 加热、遥测、遥感
可见光 感光性强 照明、照相等
紫外线 化学作用荧光效应 杀菌消毒、治疗皮肤病等
X射线 穿透力强 检查、探测、透视、治疗
γ射线 穿透力最强 探测、治疗
知识点四 电磁波的能量及电磁波通信
1．电磁波是一种物质，而且具有能量。
2．应用：生活中常用微波炉来加热食物，食物增加的能量是微波给它的。
3．人们可以通过接入互联网的手机看电影、聊天、购物等，这些信息都是通过电磁波来传递的。
4．电磁波的传输：可以通过有线传播，也可实现无线传播。
随着科技的发展，电磁技术在日常生活中的应用越来越广泛，关于对电磁波的理解，下列说法正确的是（ ）
A．无线通讯利用电磁波传递信息
B．恒定的磁场周围能产生电磁波
C．医院的CT检查利用的是红外线的遥感
D．遥控利用的是紫外线的传播能力较强
2022年10月12日，神舟十四号航天员面向广大青少年进行太空授课，此次太空授课是基于我国天链中继系统，通过电磁波实现了高速双向音、视频传输。下列有关电磁波说法中正确的是（ ）
A．变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场
B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在
C．电磁波不是物质，看不见也摸不着，且依赖于介质才能传播
D．各种频率的电磁波在真空中以不同的速度传播
关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（ ）
A．变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场
B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在
C．电磁波和机械波都依赖于介质才能传播
D．各种频率的电磁波在真空中以不同的速度来传播
根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法中正确的是（ ）
A．在电场周围一定存在磁场，在磁场周围一定存在电场
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．在均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场，在均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场
D．在振荡的电场周围一定产生同频率的振荡的磁场，在振荡的磁场周围一定产生同频率的振荡的电场
关于麦克斯韦电磁场理论，下列说法中不正确的是（ ）
A．变化的磁场能够在周围空间产生电场
B．电场一定能够在周围空间产生磁场
C．变化的电场能够在周围空间产生磁场
D．电磁场由发生区域向远处传播就形成电磁波
电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，电磁波谱如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．只有高温物体才辐射红外线
B．紫外线常用于杀菌消毒，长时间照射可能损害人体健康
C．无限电波的频率比γ射线的频率大
D．红光光子的能量比X射线大
2023年10月26日11时14分，长征二号F遥十七运载火箭托举着神舟十七号载人飞船，在酒泉卫星发射中心点火升空，送汤洪波、唐胜杰、江新林3名航天员奔赴“天宫”。如图所示，神十六、神十七两个乘组“太空会师”，航天员能与地面工作人员保持实时联络，直播画面通过电磁波传送到地面。下列关于电磁波说法正确的是（ ）
A．电磁波传播过程中，电场和磁场是独立存在的，没有关联
B．电磁波可以在真空中传播
C．不能用实验验证电磁波的存在
D．太空中航天员讲话时画面与声音同步，说明电磁波与声波具有相同的传播速度
2023年9月21日，“天宫课堂”第四课正式开讲，这是中国航天员首次在梦天实验舱内进行授课（图甲）。宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载：“以磁石磨针锋，则能指南”。进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图乙所示。以下关于磁场的说法正确的是（ ）
A．图甲，从空间站向地面传输信息采用的电磁波是麦克斯韦预言并通过实验验证存在的
B．将中国古代的四大发明之一司南置于宣城，据乙图可知，磁勺尾（S极）静止时指向地理北方
C．环形导线通电方向如图丙所示，小磁针最后静止时N极指向为垂直于纸面向外
D．丁图中，放在通电螺线管内部的小磁针，静止时N极水平向左
如图所示，位于贵州大山深处的“中国天眼”FAST，它是口径达500m的球面射电望远镜，是目前全世界最大的、性能最先进的射电望远镜，主要用于寻找暗物质、暗能量和收集宇宙中各种信号，揭示宇宙的奥秘。下列说法错误的是（ ）
A．射电望远镜用于接收宇宙中的射电信号，所收集的信号是电磁波
B．宇宙中的信号能传输到地球，说明电磁波的传播不需要介质
C．麦克斯韦认为变化的电场能产生磁场，并第一次用实验证实了电磁波的存在
D．电磁波是信息传播的载体，也是能量传输的方式
使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．蓝牙通信的电磁波是可见光
B．在同种介质中，蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波波长短
C．两束蓝牙通信的电磁波在任何情况下都不会发生干涉
D．蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度小于光速
我国研制的055新型防空驱逐舰采用“双波段（X波段和S波段）”雷达系统，雷达发射的X波段的频率为8GHz～12GHz，S波段的频率为2GHz～4GHz，下列说法正确的是（ ）
A．在空气中X波段的传播速度大于S波段的
B．在空气中S波段的波长比X波段的更短
C．S波段和X波段的频率都比紫外线的小
D．X波段能量子的能量比S波段能量子的能量小
2024年1月10日，华为Mate60系列手机携带自研麒麟5G芯片回归。5G网络使用通信频率3.0GHz以上的超高频段和极高频段，4G网络使用通信频率在0.3GHz～3.0GHz间的特高频段。下列说法正确的是（ ）
A．在同一介质中，5G信号比4G信号波长更长
B．在同一介质中，5G信号比4G信号衍射本领更弱
C．在同一介质中，5G信号比4G信号的传播速度更大
D．在同一介质中，5G信号与4G信号会发生干涉
电磁波为信息的传递插上了“翅膀”。广播、电视、移动通信等通信方式，使古代人“顺风耳、千里眼”的梦想变成了现实。关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波的传播需要介质
B．雷达是用γ射线来测定物体位置的设备
C．电磁波的波速c、波长λ、频率f的关系为c＝λf
D．遥控器发出的红外线和医院“CT”中的X射线的波长相同
下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在并实验证实了电磁波的存在
B．均匀变化的电场可以激发磁场，并向外传播形成电磁波
C．在真空中，频率越高的电磁波波长越小，传播速度越大
D．音频电流的频率比较低，不能直接用来发射电磁波
英国物理学家麦克斯韦系统地总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，再加上他本人的创造性工作，得出诸多关于电磁场和电磁波的科学结论。下列关于电磁场和电磁波的说法中不正确的是（ ）
A．变化的电场所在空间一定会产生磁场
B．电磁波和机械波一样，它们的传播离不开传播介质
C．电磁波传播的速度、波长和频率满足关系式c＝λf
D．红外线、可见光、紫外线都是电磁波
（多选）物理学源于生活，又对人类的生产、生活产生深远的影响，以下关于物理学知识及其在生产、生活中的实际应用说法正确的是（ ）
A．超高压带电作业的工人所穿衣服的织物中掺入金属丝，这是利用了金属丝的静电屏蔽作用
B．在燃气灶和燃气热水器中，常安装电子点火器，点火器是利用尖端放电现象来点火的
C．电磁波谱中的红外线可用来加热理疗，紫外线可杀菌消毒，X射线片可用于诊断病情，γ射线可摧毁癌变的细胞
D．高速公路上严禁超速，是因为速度越大惯性越大
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