第四节 电磁波及其应用
[教材链接] 1.马可尼 电磁波 2.(1)磁场 (2)电场 3.变化的电场 变化的磁场 4.电磁场
例1 D [解析] 恒定的电场不产生磁场,恒定的磁场也不产生电场,故A错误;根据麦克斯韦的电磁场理论,均匀变化的电场周围一定产生稳定的磁场,均匀变化的磁场周围一定产生稳定的电场,故B、C错误;根据麦克斯韦的电磁场理论,周期性变化的磁场(振荡磁场)周围一定产生同频率的周期性变化的电场,故D正确.
变式1 B [解析] 根据麦克斯韦的电磁场理论,变化的电场产生磁场,故A不能产生磁场,C、D的电场均匀变化,能产生稳定的磁场,B的电场为周期性变化的电场,周期性变化的电场可以产生周期性变化的磁场,从而产生电磁波,故只有B可以产生电磁波,故A、C、D错误,B正确.
例2 D [解析] 根据c=λf可得,λ= m≈3.33 m,D正确.
[教材链接] 1.电磁波 2.电磁场 3.爱因斯坦 质能关系 电磁场 电磁场 4.电荷系统 动量守恒定律 各类性质 基本形态 电磁场
例3 AB [解析] 变化的磁场周围产生电场,当电场中有闭合回路时,回路中有电流,若无闭合回路,电场仍然存在,A正确;根据感应电流产生的条件,可知当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中就能够产生感应电流,故B正确;周期性变化的电场和变化的磁场相互关联,形成电磁场,C错误;只有变化的电场才能产生磁场,只有变化的磁场才能产生电场,D错误.
变式2 A [解析] 根据麦克斯韦理论可知,变化的电场可以产生磁场,变化的磁场也可以产生电场,故A正确;电磁场是真正的物质,电磁波可以在真空中传播,周期性变化的电场或磁场,能激发周期性的磁场或电场,它们在空间传播形成电磁波,故B、D错误;麦克斯韦提出了电磁场理论,赫兹通过实验捕捉到了电磁波,故C错误.
[教材链接] 1.(1)电磁波 (2)微波 (3)三颗 2.(2)发射机 接收机 显示器 微波 3.(1)电磁波 (2)发射台 收音机 4.无线电波 γ射线
例4 (1)电场和磁场 (2) C
[解析] (1)电磁波的本质是不断交替变化着的电场和磁场由近及远在空间的传播.
(2)卫星电视、电报、手机等都要利用电磁波来传递信息,而有线电视、公用电话,VCD播放机是通过电流来传递信息,故选C.
变式3 B [解析] 移动电话既能发射电磁波,也能接收电磁波,选项A正确,B错误;移动电话不仅能利用电磁波传递声音,也能传递图像,选项C正确;为安全起见,在加油站一般禁止利用移动电话打电话,选项D正确.
随堂巩固
1.B [解析] 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;封闭的金属盒对电磁波有屏蔽作用,B正确;电磁波的传播不需要介质,机械波传播需要介质,故C错误;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.
2.B [解析] 根据麦克斯韦的电磁场理论,恒定磁场周围不会产生的电场,所以图甲不会产生电场,故A错误;根据麦克斯韦的电磁场理论,变化的磁场产生电场,所以乙、丙、丁都可以产生电场,故B正确;均匀变化的磁场产生恒定的电场,故乙不能产生电磁波,周期性变化的磁场产生周期性变化的电场,从而产生电磁波,故丙、丁可以产生电磁波,故C、D错误.
3.C [解析] X射线不能使人的眼睛产生视觉效应,故A错误;X射线与可见光相比,波长更短,频率更高,具有更强的穿透本领,故B错误,C正确;X射线与可见光在真空中的传播速度一样大,故D错误.
4.D [解析] 声音的产生是由于声带的振动,A正确,不符合题意;音色由发声体本身决定,利用音色可以区分哪位航天员,B正确,不符合题意;声音的传播需要介质,太空中没有空气,所以航天员之间以及他们和地面的交流都需要通过电磁波传递信息,故C正确,不符合题意,D错误,符合题意.第四节 电磁波及其应用
学习任务一 电磁场与电磁波
[教材链接] 阅读教材,完成下列填空:
1.无线电通信的实现
1895年,意大利无线电工程师 利用 成功实现了无线电通信,揭开了人类通信史上的新篇章.
2.麦克斯韦电磁场理论
(1)变化的电场会产生 .
(2)变化的磁场会产生 .
3.电磁场
和 构成了一个不可分离的统一的场,我们把这个场称为电磁场;
4.电磁波
变化的 在空间中的传播形成了电磁波.
5.电磁波的特点
(1)在传播方向上,任意一点的E和B都随时间周期性变化,E和B相互垂直,且与电磁波的传播方向垂直.如图所示.
(2)只有周期性变化的电场和磁场相互激发才能形成电磁波.
(3)对于电磁波,用λ表示电磁波的波长、f表示频率、c表示波速,则有c=λf.
例1 [2024·佛山一中月考] 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
[反思感悟]
变式1 [2024·广州六中月考] 如图所示的四种电场中,能产生电磁波的是 ( )
A
B
C
D
例2 电磁波在真空中传播的速度c=3×108 m/s,有一个广播电台的频率f=90.0 MHz,这个电台发射的电磁波的波长λ为 ( )
A.2.70 m B.270 m
C.3.00 m D.3.33 m
学习任务二 电磁场的物质性
[教材链接] 阅读教材,完成下列填空:
1.电磁场具有能量
微波炉利用 来加热食物,这说明电磁场具有能量
2.电磁场具有与其他物质相互作用的属性
在天文现象中,彗星尾就是太阳光的光压压迫彗星尘埃物质形成的,这表明 具有与其他物质相互作用的属性.
3.电磁场具有运动质量
提出了质量与能量的关系,即 ,揭示出 因具有能量而具有运动质量.光压现象也说明 是有质量的,因为有质量的物质才能对其他物体表现出压力作用.
4.美国物理学家康普顿通过实验验证了电磁场和 相互作用时遵守 和能量守恒定律.
综上可知,电磁场具备物质的 ,是物质存在的 之一, 是一种物质.
例3 (多选)下列关于电磁场理论的叙述正确的是( )
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.当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中就能够产生感应电流
C.变化的电场和稳定的磁场相互关联,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
变式2 [2024·华师大附中月考] 以下关于电磁场和电磁波说法正确的是 ( )
A.变化的电场可以产生磁场,变化的磁场也可以产生电场
B.电磁场仅仅是一种描述方式,不是真正的物质存在
C.麦克斯韦提出了电磁场理论,并通过实验捕捉到了电磁波
D.只要电场或磁场发生变化,就能产生电磁波
学习任务二 电视广播、雷达、移动电话
[教材链接] 阅读教材,完成下列填空:
1.电视广播
(1)电视是通过 传输信号的
(2)电视广播使用 传送电视信号
(3)理论计算表明,只要 通信卫星就几乎可以覆盖整个地球的表面.
2.雷达
(1)雷达是利用电磁波进行测距、定位的仪器.
(2)雷达主要由 、 和 等部分组成.雷达工作时使用的是 .
3.移动电话
(1)无线电话、无线对讲机、移动电话均是通过 实现信号的发射与接收的.
(2)移动电话又称为手机.每台手机都是一个小型电磁波 ,它将用户的声音或数字信息转变为高频信号发射到空中;同时它又相当于一个 ,捕捉空中的电磁波,使用户接收到对方发射来的信息.
4.电磁波谱
电磁波根据频率值分成 、红外线、可见光、紫外线、X射线、 六个波段,物理学上把它称为电磁波谱.
例4 [2024·汕头金山中学月考] 电磁波在日常生活和生产中得到广泛应用.
(1)对照电磁波的形成过程示意图(如图)可知,电磁波的本质是不断交替变化着的 由近及远在空间的传播.
(2)在下列各电器中,属于利用电磁波传递信号的是 .
A.打印机 B.有线电话
C.手机 D.VCD播放机
[反思感悟]
变式3 [2024·湛江一中月考] 二十世纪中叶以后,移动电话得到了快速发展,到目前为止,我们可以通过移动电话机上网购物、玩游戏、查资料等等,给我们人类的生活带来了便捷与欢乐.有关移动电话的下列说法错误的是 ( )
A.移动电话既能发射电磁波,也能接收电磁波
B.移动电话只能发射电磁波,不能接收电磁波
C.移动电话不仅能利用电磁波传递声音,也能传递图像
D.在加油站一般禁止利用移动电话打电话
1.(电磁波)[2024·深圳中学月考] 关于电磁波,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.取一个铝饭盒,将正在清晰播音的收音机放入其中,盖紧饭盒盖子,听不到广播的声音,表明铝盒对电磁波产生了屏蔽
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
2.(电磁场与电磁波)[2024·佛山一中月考] 有四种磁场,其磁感应强度B随时间t变化的图像如图所示.下列说法正确的是 ( )
A.这四种磁场都能产生电场
B.除了图甲中的磁场,其他三种磁场都可以产生电场
C.只有图丙中的磁场可以产生电磁波
D.除了图甲中的磁场,其它三种磁场都可以产生电磁波
3.(电磁波谱)[2024·惠州一中月考] 正在建设中的高能同步辐射光源,是我国第四代同步加速器光源,它是一种提供高性能X射线的大科学装置,发射的同步光基本覆盖红外光、可见光、紫外线、X射线等波段.与可见光相比,下列关于X射线的说法中正确的是 ( )
A.同样能使人的眼睛产生视觉效应
B.在真空中的波长更长
C.具有更强的穿透本领
D.在真空中的传播速度更大
4.(电磁波的应用)[2024·江西九江一中月考] 2023年4月15日,神舟十五号航天员乘组进行了第四次出舱活动.在地面工作人员和舱内航天员邓清明的密切配合下,两名出舱航天员费俊龙、张陆圆满完成全部既定工作任务,安全返回问天实验舱.下列说法错误的是 ( )
A.地面工作人员发出指令的声音是由声带振动产生的
B.地面工作人员可以利用音色区分是哪位航天员
C.地面工作人员与舱内的航天员利用电磁波传递信息
D.舱外的两名航天员大声说话就能直接利用声波进行交流第四节 电磁波及其应用
1.B [解析] 恒定的磁场不能够在其周围空间产生电场,故A错误;根据麦克斯韦电磁场理论,均匀变化的磁场能够在空间产生恒定的电场,按正弦规律变化的磁场能够在其周围空间产生同样按正弦规律变化的电场,所以B正确,C、D错误.
2.A [解析] 电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播,故A正确;电磁波在真空中的传播速度为3.0×108 m/s,在其他介质中的传播速度小于3×108 m/s,故B错误;由v=λf可知从一种介质进入另一种介质,频率不变,但速度、波长会变化,电磁波只有在真空中的传播速度才是3.0×108 m/s,在其他介质中的传播速度小于3.0×108 m/s,所以电磁波由真空进入介质传播时,波长变短,故C错误;空间中有正余弦交变的电场和磁场才能产生电磁波,均匀变化的电场和均匀变磁场均无法产生电磁波,故D错误.
3.AD [解析] 北斗导航系统是利用电磁波工作的,A正确;微波炉能快速加热食物是因为食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧,温度升高,内能增加,不是利用红外线具有显著的热效应,B错误;常用的电视机遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机,C错误;测量体温的额温计中利用了红外线探测人体温度,D正确.
4.A [解析] Wi-Fi信号实质是一种电磁波,电磁波是振荡的电磁场由近向远传播,可以传递信息,具有能量,故A正确;均匀变化的电场周围产生恒定的磁场,可知变化的电场周围不一定产生变化的磁场,故B错误;电磁波和机械波都能传递信息,电磁波本身就是一种物质,电磁波不需要靠介质传播,机械波需要靠介质传播,故C错误;医院拍片的X光机是电磁波的应用,治疗咽喉炎的超声波是机械波,属于机械波的应用,故D错误.
5.C [解析] 手机用“WIFI”上网和铁骑交警利用随身携带的对讲机交流都是利用电磁波中的无线电波传递信息的,A、B正确;蝙蝠利用“回声”定位是利用超声波进行的,C错误;“天宫课堂”主要依靠中继卫星系统通过电磁波进行天地互动,D正确.
6.A [解析] 4G、5G信号都是电磁波,传播不需要介质,选项A正确;在真空中,5G信号的传播速度与4G信号传播速度相同,选项B错误;5G信号频率更高,则比4G信号的波长更短,选项C错误;相同时间内4G信号比5G信号传递的信息量更小,选项D错误.
7.BC [解析] 蓝牙通信的电磁波是无线电波,不是可见光,故A错误;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,所以蓝牙通信的波长比手机通信的电磁波波长短,故B正确;在同种介质中,手机通信的电磁波与可见光传播速度相等,但手机通信的电磁波频率低于可见光的频率,所以手机通信的波长比可见光的波长长,故C正确;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.
8.见解析
[解析] 雷达一般是指利用电磁波的反射来侦测目标的专用设备,因为普通的飞机能反射电磁波,所以很容易被雷达发现;为了达到“隐形”的目的,可把飞机的表面用能够吸收雷达电磁波的材料和涂料制作,它可以有效吸收大部分电磁波:另外,它的机身可设计为菱形,能使部分反射的电磁波偏离接收它的雷达,从而让飞机“隐形”.第四节 电磁波及其应用
◆ 知识点一 电磁场与电磁波
1.[2024·广雅中学月考] 下列关于磁场和电场的说法正确的是 ( )
A.恒定的磁场能够在其周围空间产生恒定的电场
B.均匀变化的磁场能够在其周围空间产生恒定的电场
C.均匀变化的磁场能够在其周围空间产生均匀变化的电场
D.按正弦规律变化的磁场能够在其周围空间产生恒定的电场
2.[2024·汕头期末] 下列关于电磁波的说法,正确的是 ( )
A.电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播
B.电磁波在任何介质中的传播速度均为3.0×108 m/s
C.电磁波由真空进入介质传播时,波长将变长
D.只要空间中某个区域有变化的电场或变化的磁场,就能产生电磁波
◆ 知识点二 电磁场的应用
3.(多选)[2024·广州六中月考] 下列说法中正确的是 ( )
A.北斗导航系统是利用电磁波进行定位和导航的
B.微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应
C.常用的电视机遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
D.测量体温的额温计中利用了红外线探测人体温度
4.[2024·深圳期末] 电磁波为信息的传递插上了翅膀.下列说法正确的是 ( )
A.Wi-Fi信号实质是一种电磁波,可以传递信息,具有能量
B.变化的电场周围一定产生变化的磁场
C.电磁波和机械波都能传递信息,都需要靠介质传播
D.医院拍片的X光机和治疗咽喉炎的超声波雾化器都是电磁波的应用
5.[2024·惠州一中月考] 电磁波携带的信息,既可以有线传播,也可以无线传播.下列事例中不是利用电磁波传递信息的是 ( )
A.手机用“WIFI”上网
B.铁骑交警利用随身携带的对讲机交流
C.蝙蝠利用“回声”定位
D.神舟十三号宇航员进行“天宫课堂”直播授课
6.[2024·浙江嘉兴期中] 5G移动网络正在悄悄改变着人们的生活.5G网络信号使用的通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段,4G网络使用的通信频率在0.3 GHz~3.0 GHz间的特高频段,5G网络比4G网络拥有更大的带宽和更快的传输效率.下列说法正确的是 ( )
A.4G、5G信号传播不需要介质
B.在真空中5G信号的传播速度比4G信号要大
C.5G信号比4G信号的波长更长
D.相同时间内4G信号比5G信号传递的信息量更大
7.(多选)[2024·华师大附中月考] 使用蓝牙耳机接听手机来电,信号传输示意图如图所示,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.在同种介质中,手机通信的电磁波波长比可见光的波长长
D.蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度小于光速
8.人们通过研究仿生学,并且应用最新的技术和材料,终于使庞大的飞机(如图所示)也实现了“隐形”,也就是让雷达无法侦察到飞机的存在.充分发挥想象力,并结合本章所学的电磁波的知识,设计出可能让飞机“隐形”的方案.(共55张PPT)
第四节 电磁波及其应用
学习任务一 电磁场与电磁波
学习任务二 电磁场的物质性
学习任务二 电视广播、雷达、移动电话
随堂巩固
◆
练习册
备用习题
学习任务一 电磁场与电磁波
［教材链接］ 阅读教材,完成下列填空：
1.无线电通信的实现
1895年，意大利无线电工程师________利用________成功实现了无线电通信，揭开了人类通信史上的新篇章.
马可尼
电磁波
2.麦克斯韦电磁场理论
(1) 变化的电场会产生______.
(2) 变化的磁场会产生______.
磁场
电场
3.电磁场
____________和____________构成了一个不可分离的统一的场，我们把这个场称为电磁场;
变化的电场
变化的磁场
4.电磁波
变化的________在空间中的传播形成了电磁波.
电磁场
5.电磁波的特点
(1)在传播方向上，任意一点的和都随时间周期性变化，和相互垂直，且与电磁波的传播方向垂直.如图所示.
(2)只有周期性变化的电场和磁场相互激发才能形成电磁波.
(3)对于电磁波，用 表示电磁波的波长、表示频率、表示波速，则有.
例1 [2024·佛山一中月考] 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
√
[解析] 恒定的电场不产生磁场，恒定的磁场也不产生电场，故A错误；根据麦克斯韦的电磁场理论，均匀变化的电场周围一定产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围一定产生稳定的电场，故B、C错误；根据麦克斯韦的电磁场理论，周期性变化的磁场(振荡磁场)周围一定产生同频率的周期性变化的电场，故D正确.
变式1 [2024·广州六中月考] 如图所示的四种电场中，能产生电磁波的是( )
A.&1& B.&2& C.&3& D.&4&
[解析] 根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场产生磁场，故A不能产生磁场，C、D的电场均匀变化，能产生稳定的磁场，B的电场为周期性变化的电场，周期性变化的电场可以产生周期性变化的磁场，从而产生电磁波，故只有B可以产生电磁波，故A、C、D错误，B正确.
√
例2 电磁波在真空中传播的速度，有一个广播电台的频率，这个电台发射的电磁波的波长 为( )
A. B. C. D.
[解析] 根据可得，，D正确.
√
学习任务二 电磁场的物质性
［教材链接］ 阅读教材,完成下列填空：
1.电磁场具有能量
微波炉利用________来加热食物，这说明电磁场具有能量
电磁波
2.电磁场具有与其他物质相互作用的属性
在天文现象中，彗星尾就是太阳光的光压压迫彗星尘埃物质形成的，这表明________具有与其他物质相互作用的属性.
电磁场
3.电磁场具有运动质量
__________提出了质量与能量的关系，即__________，揭示出_________因具有能量而具有运动质量.光压现象也说明________是有质量的，因为有质量的物质才能对其他物体表现出压力作用.
爱因斯坦
质能关系
电磁场
电磁场
4.美国物理学家康普顿通过实验验证了电磁场和__________相互作用时遵守______________和能量守恒定律.
综上可知，电磁场具备物质的__________，是物质存在的__________之一，________是一种物质.
电荷系统
动量守恒定律
各类性质
基本形态
电磁场
例3 (多选)下列关于电磁场理论的叙述正确的是( )
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.当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就能够产生感应电流
C.变化的电场和稳定的磁场相互关联，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
√
√
[解析] 变化的磁场周围产生电场，当电场中有闭合回路时，回路中有电流，若无闭合回路，电场仍然存在，A正确；根据感应电流产生的条件，可知当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就能够产生感应电流，故B正确；周期性变化的电场和变化的磁场相互关联，形成电磁场，C错误；只有变化的电场才能产生磁场，只有变化的磁场才能产生电场，D错误.
变式2 [2024·华师大附中月考] 以下关于电磁场和电磁波说法正确的是( )
A.变化的电场可以产生磁场，变化的磁场也可以产生电场
B.电磁场仅仅是一种描述方式，不是真正的物质存在
C.麦克斯韦提出了电磁场理论，并通过实验捕捉到了电磁波
D.只要电场或磁场发生变化，就能产生电磁波
√
[解析] 根据麦克斯韦理论可知，变化的电场可以产生磁场，变化的磁场也可以产生电场，故A正确；电磁场是真正的物质，电磁波可以在真空中传播，周期性变化的电场或磁场，能激发周期性的磁场或电场，它们在空间传播形成电磁波，故B、D错误；麦克斯韦提出了电磁场理论，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，故C错误.
学习任务二 电视广播、雷达、移动电话
［教材链接］ 阅读教材,完成下列填空：
1.电视广播
(1) 电视是通过________传输信号的
(2) 电视广播使用______传送电视信号
(3) 理论计算表明，只要______通信卫星就几乎可以覆盖整个地球的表面.
电磁波
微波
三颗
2.雷达
(1)雷达是利用电磁波进行测距、定位的仪器.
(2)雷达主要由________、________和________等部分组成.雷达工作时使用的是______.
发射机
接收机
显示器
微波
3.移动电话
(1) 无线电话、无线对讲机、移动电话均是通过________实现信号的发射与接收的.
电磁波
(2) 移动电话又称为手机.每台手机都是一个小型电磁波________，它将用户的声音或数字信息转变为高频信号发射到空中；同时它又相当于一个________，捕捉空中的电磁波，使用户接收到对方发射来的信息.
发射台
收音机
4.电磁波谱
电磁波根据频率值分成__________、红外线、可见光、紫外线、射线、________六个波段，物理学上把它称为电磁波谱.
无线电波
射线
例4 [2024·汕头金山中学月考] 电磁波在日常生活和生产中得到广泛应用.
(1) 对照电磁波的形成过程示意图(如图)可知，电磁波的本质是不断交替变化着的____________由近及远在空间的传播.
电场和磁场
[解析] 电磁波的本质是不断交替变化着的电场和磁场由近及远在空间的传播.
(2) 在下列各电器中，属于利用电磁波传递信号的是___.
A.打印机 B.有线电话 C.手机 D.播放机
[解析] 卫星电视、电报、手机等都要利用电磁波来传递信息，而有线电视、公用电话，播放机是通过电流来传递信息,故选C.
√
变式3 [2024·湛江一中月考] 二十世纪中叶以后，移动电话得到了快速发展，到目前为止，我们可以通过移动电话机上网购物、玩游戏、查资料等等，给我们人类的生活带来了便捷与欢乐.有关移动电话的下列说法错误的是( )
A.移动电话既能发射电磁波，也能接收电磁波
B.移动电话只能发射电磁波，不能接收电磁波
C.移动电话不仅能利用电磁波传递声音，也能传递图像
D.在加油站一般禁止利用移动电话打电话
√
[解析] 移动电话既能发射电磁波，也能接收电磁波，选项A正确，B错误；移动电话不仅能利用电磁波传递声音，也能传递图像，选项C正确；为安全起见，在加油站一般禁止利用移动电话打电话，选项D正确.
1. (多选)各磁场的磁感应强度B随时间t变化的情况如图所示,其中能产生持续电磁波的是( )
√
√
[解析] 根据麦克斯韦的电磁场理论,可知A图的磁场是恒定的,不能产生电场,更不能产生电磁波;B图的磁场是周期性变化的,可以产生周期性变化的电场,因而可以产生持续的电磁波;C图的磁场是均匀变化的,能产生恒定的电场,而恒定的电场不能再产生磁场,因此不能产生持续的电磁波;D图的磁场是周期性变化的,能产生周期性变化的电场,故能产生持续的电磁波.
2.手机A的号码为188****0001,手机B的号码为188****0002,手机A拨打手机B时,手机B发出响声并且来电显示A的号码为188****0001.若将手机A置于一透明真空罩中,再用手机B拨打手机A,则 ( )
A.发出响声,并显示B的号码188****0002
B.发出响声,但不显示B的号码
C.不发出响声,但显示B的号码188****0002
D.既不发出响声,也不显示号码
[解析] 手机之间通信靠电磁波,可以在真空中传播,但是在真空中声波不能传播,故不发出响声,但显示B的号码188****0002,C正确.
√
3.关于麦克斯韦电磁场理论,以下说法正确的是( )
A.在赫兹发现电磁波的实验基础上,麦克斯韦提出了完整的电磁场理论
B.麦克斯韦第一个预言了电磁波的存在,赫兹第一个用实验证实了电磁波的存在
C.变化的电场可以在周围的空间产生电磁波
D.变化的磁场在周围的空间一定产生变化的电场
√
[解析] 麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,而后赫兹用实验证实了电磁波的存在,故A错误,B正确;
均匀变化的电场在周围产生稳定的磁场,不产生电磁波,均匀变化的磁场在周围空间产生稳定的电场,故C、D错误.
4.交通信号灯由红灯、绿灯、黄灯组成,红灯表示禁止通行,绿灯表示准许通行,黄灯表示警示,红灯发出的红光频率为5×1014 Hz,从12 m外的交通信号灯传到你的眼睛,需要的时间为t,在这个距离中有n个波长,光速c=3×108 m/s,则( )
A.t=4×10-8 s,n=4×107
B.t=4×10-8 s,n=2×107
C.t=8×10-8 s,n=2×107
D.t=8×10-8 s,n=2×107
√
[解析] 该红光的波长为λ==6.0×10-7 m,传到眼睛需要的时间为t==4×10-8 s.在这个距离中的波长数为n==2×107(个),选B.
5.2022年6月5日,中央电视台对神舟十四号飞船与天和核心舱交会对接进行了直播,其间航天员与北京飞控中心保持通话联络,直播画面通过电磁波传送到地面接收站.下列关于电磁波和声波的说法正确的是( )
A.电磁波是一种物质,也具有能量
B.电磁波跟声波一样,不能在真空中传播
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,并通过实验捕捉
到了电磁波
D.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
√
[解析] 电磁波是一种物质,也具有能量,A正确;
电磁波的传播不依赖介质,可在真空中传播,声波是机械波,只能在介质中传播,B错误;
麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹通过实验捕捉到了电磁波,C错误;
航天员讲话时画面能与声音同步,那是因为画面与声音同时转化成电信号,通过电磁波传回到地面接收器再转化成画面和声音,电磁波在真空的速度为光速,声波在空气中的传播速度约为340 m/s,D错误.
6.为了消杀细菌,在防控重点场所使用一种人体感应紫外线灯.这种灯装有红外线感应开关,人来灯灭,人走灯亮,为人民的健康保驾护航.下列说法正确的是( )
A.红外线和紫外线都是电磁波
B.紫外线能消杀病毒是因为紫外线波长长
C.红外线的波长比无线电波长
D.只有热的物体才能辐射红外线
√
[解析] 根据电磁波谱可知,电磁波包括可见光波段和不可见光波段,红外线和紫外线都是不可见光,红外线和紫外线都是电磁波,A正确;
紫外线能消杀病毒是因为紫外线波长较短,频率较大,具有较高的能量,B错误;
根据电磁波谱可知,红外线的波长比无线电波短,C错误;
一切物体都在不停地辐射红外线,温度越高的物体辐射的红外线越多,D错误.
1.(电磁波)[2024·深圳中学月考] 关于电磁波，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.取一个铝饭盒，将正在清晰播音的收音机放入其中，盖紧饭盒盖子，听不到广播的声音，表明铝盒对电磁波产生了屏蔽
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
√
[解析] 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；封闭的金属盒对电磁波有屏蔽作用，B正确；电磁波的传播不需要介质，机械波传播需要介质，故C错误；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.
2.(电磁场与电磁波)[2024·佛山一中月考] 有四种磁场，其磁感应强度随时间变化的图像如图所示.下列说法正确的是( )
A.这四种磁场都能产生电场
B.除了图甲中的磁场，其他三种磁场都可以产生电场
C.只有图丙中的磁场可以产生电磁波
D.除了图甲中的磁场，其它三种磁场都可以产生电磁波
√
[解析] 根据麦克斯韦的电磁场理论，恒定磁场周围不会产生的电场，所以图甲不会产生电场，故A错误；根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场产生电场，所以乙、丙、丁都可以产生电场，故B正确；均匀变化的磁场产生恒定的电场，故乙不能产生电磁波，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，从而产生电磁波，故丙、丁可以产生电磁波，故C、D错误.
3.(电磁波谱)[2024·惠州一中月考] 正在建设中的高能同步辐射光源，是我国第四代同步加速器光源，它是一种提供高性能射线的大科学装置，发射的同步光基本覆盖红外光、可见光、紫外线、射线等波段.与可见光相比，下列关于射线的说法中正确的是( )
A.同样能使人的眼睛产生视觉效应
B.在真空中的波长更长
C.具有更强的穿透本领
D.在真空中的传播速度更大
√
[解析] 射线不能使人的眼睛产生视觉效应，故A错误；射线与可见光相比，波长更短，频率更高，具有更强的穿透本领,故B错误，C正确；射线与可见光在真空中的传播速度一样大，故D错误.
4.(电磁波的应用)[2024·江西九江一中月考] 2023年4月15日，神舟十五号航天员乘组进行了第四次出舱活动.在地面工作人员和舱内航天员邓清明的密切配合下，两名出舱航天员费俊龙、张陆圆满完成全部既定工作任务，安全返回问天实验舱.下列说法错误的是( )
A.地面工作人员发出指令的声音是由声带振动产生的
B.地面工作人员可以利用音色区分是哪位航天员
C.地面工作人员与舱内的航天员利用电磁波传递信息
D.舱外的两名航天员大声说话就能直接利用声波进行交流
√
[解析] 声音的产生是由于声带的振动，A正确，不符合题意；音色由发声体本身决定，利用音色可以区分哪位航天员，B正确，不符合题意；声音的传播需要介质，太空中没有空气，所以航天员之间以及他们和地面的交流都需要通过电磁波传递信息，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意.
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知识点一 电磁场与电磁波
1.[2024·广雅中学月考] 下列关于磁场和电场的说法正确的是( )
A.恒定的磁场能够在其周围空间产生恒定的电场
B.均匀变化的磁场能够在其周围空间产生恒定的电场
C.均匀变化的磁场能够在其周围空间产生均匀变化的电场
D.按正弦规律变化的磁场能够在其周围空间产生恒定的电场
√
[解析] 恒定的磁场不能够在其周围空间产生电场，故A错误；根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场能够在空间产生恒定的电场，按正弦规律变化的磁场能够在其周围空间产生同样按正弦规律变化的电场，所以B正确，C、D错误.
2.[2024·汕头期末] 下列关于电磁波的说法，正确的是( )
A.电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播
B.电磁波在任何介质中的传播速度均为
C.电磁波由真空进入介质传播时，波长将变长
D.只要空间中某个区域有变化的电场或变化的磁场，就能产生电磁波
√
[解析] 电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播，故A正确；电磁波在真空中的传播速度为，在其他介质中的传播速度小于，故B错误；由可知从一种介质进入另一种介质，频率不变，但速度、波长会变化，电磁波只有在真空中的传播速度才是，在其他介质中的传播速度小于，所以电磁波由真空进入介质传播时，波长变短，故C错误；空间中有正余弦交变的电场和磁场才能产生电磁波，均匀变化的电场和均匀变磁场均无法产生电磁波，故D错误.
知识点二 电磁场的应用
3.(多选)[2024·广州六中月考] 下列说法中正确的是( )
A.北斗导航系统是利用电磁波进行定位和导航的
B.微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应
C.常用的电视机遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
D.测量体温的额温计中利用了红外线探测人体温度
√
√
[解析] 北斗导航系统是利用电磁波工作的，A正确；微波炉能快速加热食物是因为食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧，温度升高，内能增加，不是利用红外线具有显著的热效应，B错误；常用的电视机遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，C错误；测量体温的额温计中利用了红外线探测人体温度，D正确.
4.[2024·深圳期末] 电磁波为信息的传递插上了翅膀.下列说法正确的是( )
A.信号实质是一种电磁波，可以传递信息，具有能量
B.变化的电场周围一定产生变化的磁场
C.电磁波和机械波都能传递信息，都需要靠介质传播
D.医院拍片的光机和治疗咽喉炎的超声波雾化器都是电磁波的应用
√
[解析] 信号实质是一种电磁波，电磁波是振荡的电磁场由近向远传播，可以传递信息，具有能量，故A正确；均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，可知变化的电场周围不一定产生变化的磁场，故B错误；电磁波和机械波都能传递信息，电磁波本身就是一种物质，电磁波不需要靠介质传播，机械波需要靠介质传播，故C错误；医院拍片的光机是电磁波的应用，治疗咽喉炎的超声波是机械波，属于机械波的应用，故D错误.
5.[2024·惠州一中月考] 电磁波携带的信息，既可以有线传播，也可以无线传播.下列事例中不是利用电磁波传递信息的是( )
A.手机用“”上网
B.铁骑交警利用随身携带的对讲机交流
C.蝙蝠利用“回声”定位
D.神舟十三号宇航员进行“天宫课堂”直播授课
√
[解析] 手机用“”上网和铁骑交警利用随身携带的对讲机交流都是利用电磁波中的无线电波传递信息的，A、B正确；蝙蝠利用“回声”定位是利用超声波进行的，C错误；“天宫课堂”主要依靠中继卫星系统通过电磁波进行天地互动，D正确.
6.[2024·浙江嘉兴期中] 移动网络正在悄悄改变着人们的生活.网络信号使用的通信频率在以上的超高频段和极高频段，网络使用的通信频率在间的特高频段，网络比网络拥有更大的带宽和更快的传输效率.下列说法正确的是( )
A.、信号传播不需要介质
B.在真空中信号的传播速度比信号要大
C.信号比信号的波长更长
D.相同时间内信号比信号传递的信息量更大
√
[解析] 、信号都是电磁波，传播不需要介质，选项A正确；在真空中，信号的传播速度与信号传播速度相同，选项B错误；信号频率更高，则比信号的波长更短，选项C错误；相同时间内信号比信号传递的信息量更小，选项D错误.
7.(多选)[2024·华师大附中月考] 使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意图如图所示，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.在同种介质中，手机通信的电磁波波长比可见光的波长长
D.蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度小于光速
√
√
[解析] 蓝牙通信的电磁波是无线电波，不是可见光，故A错误；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，所以蓝牙通信的波长比手机通信的电磁波波长短，故B正确；在同种介质中，手机通信的电磁波与可见光传播速度相等，但手机通信的电磁波频率低于可见光的频率，所以手机通信的波长比可见光的波长长，故C正确；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.
8.人们通过研究仿生学，并且应用最新的技术和材料，终于使庞大的飞机(如图所示)也实现了“隐形”，也就是让雷达无法侦察到飞机的存在.充分发挥想象力，并结合本章所学的电磁波的知识，设计出可能让飞机“隐形”的方案.
[答案] 见解析
[解析] 雷达一般是指利用电磁波的反射来侦测目标的专用设备，因为普通的飞机能反射电磁波，所以很容易被雷达发现；为了达到“隐形”的目的，可把飞机的表面用能够吸收雷达电磁波的材料和涂料制作，它可以有效吸收大部分电磁波：另外，它的机身可设计为菱形，能使部分反射的电磁波偏离接收它的雷达，从而让飞机“隐形”.
