2019-2020学年鲁科版选修3-4 3.1电磁波的产生 达标作业（解析版)

3.1电磁波的产生
达标作业（解析版)
1．关于声波和光波，下列说法正确的是（　　）
A．它们都是机械波
B．它们都能在真空中传播
C．它们都能发生干涉和衍射
D．它们的传播速度都与介质无关
2．下列说法中正确的是　　
A．变化的磁场不能产生电场 B．变化的电场不能产生磁场
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
3．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．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，法拉第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的传播速率都相同
4．如图所示表示LC振荡电路某时刻的情况，以下说法错误的是( )
A．电容器正在充电 B．电感线圈中的电流正在增加
C．电感线圈中的磁场能正在增加 D．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大
5．根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法中正确的是( )
A．周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场
B．变化的电场一定产生变化的磁场
C．稳定的电场一定产生稳定的磁场
D．均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场
6．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．赫兹 B．麦克斯韦 C．法拉第 D．爱因斯坦
7．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列说法中错误的是
A．1820年，奥斯特发现了电流的磁效应
B．库伦发现了电磁感应现象
C．安培提出了分子电流假说
D．麦克斯韦最终建立了经典电磁场理论
8．下列说法正确的是:
A．β,γ射线都是电磁波
B．原子核中所有核子单独存在时，质量总和大于该原子核的总质量，
C．在LC振荡电路中，电容器刚放电时电容器极板上电量最多，回路电流最小
D．处于n=4激发态的氢原子，共能辐射出四种不同频率的光子
9．下列说法中，正确的是
A．电磁波不能在真空中传播
B．无线电通信是利用电磁波传输信号的
C．电磁波在真空中的传播速度与频率无关
D．无线电广播与无线电视传播信号的原理毫无相似之处
10．关于机械波电磁波的下列说法中正确的是 ( )
A．机械波和电磁波在介质中的传播速度仅由介质决定
B．简谐机械波传播时单位时间内经过介质中某点的完全波的个数就是这列波的频率
C．用光导纤维束传播图象信息利用了光的全反射
D．在真空中传播的两列电磁波，频率大的波长短
11．某LC振荡电路中，振荡电流变化规律i=0.14sin（1000t）A，已知电路中线圈的自感系数L=50mH，求：
（1）该振荡电流的周期为多少；
（2）电容器的电容C．
12．麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点是：变化的磁场产生________，变化的电场产生_________，从而预言了__________的存在。
13．在LC振荡电路中，t1时刻和t2时刻电感线圈中的磁感线和电容器中极板的带电情况分别如图所示，则在t1时刻电容器正在_______，t2时刻电容器正在_______。（填“充电”或“放电”）
14．根据麦克斯韦电磁场理论，如果在空间某区域有周期性变化的电场，这个变化的电场就会在周围产生_____；第一个用实验证实电磁波存在的物理学家是_____。
15．电磁波在真空中传播的速度是_____________m/s，有一个广播电台的频率为100.0MHz，这个电台发射的电磁波的波长为______________m（选填“3”或“3×106”）。
参考答案
1．C
【解析】
【分析】
声波是纵波，无线电波和光波是横波，机械波的传播需要介质，电磁波的传播不需要介质．衍射、干涉是波所特有的现象
【详解】
声波是机械波，而光波为电磁波；故A错误；声波的传播需要介质，光波的传播不需要介质，可以在真空中传播．故B错误．干涉和衍射是波的共性，光波能发生干涉和衍射，声波也能发生干涉和衍射，故C正确．光波从空气射入水中时，根据c=nv，介质的折射率变大，所以速度小；而声波从气体到液体，则速度是变大；故D错误．故选C．
【点睛】
解决本题的关键知道电磁波和机械波的区别，知道两种波从一种介质进入另一介质后，速度、波长是如何变化．
2．D
【解析】
【详解】
变化的磁场周围会产生电场，故A错误；变化的电场周围会产生磁场；故B错误；麦克斯韦预言了电磁波的存在；但赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在；故C错误；电磁波可以在真空、固体、液体、气体中传播；故D正确；故选D．
3．D
【解析】
【详解】
A．均匀变化的电场能够产生稳定的磁场，故A错误；
B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证明了电磁波的存在，故B错误；
C．电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质，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正确。
故选D。
4．A
【解析】
【详解】
图示时刻，电容器上极板带正电；由右手定则可知，此时电流正在增大；故可知电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电容器两极板间的电压正在减小，电场能转化为磁场能，线圈中的感应电动势总是阻碍电流的增大。
A．电容器正在充电，与结论不相符，选项A错误，符合题意；
B．电感线圈中的电流正在增加，与结论相符，选项B正确，不符合题意；
C．电感线圈中的磁场能正在增加，与结论相符，选项C正确，不符合题意；
D．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大，与结论相符，选项D正确，不符合题意；
故选A。
5．A
【解析】
【分析】
麦克斯韦的电磁场理论中变化的磁场一定产生电场，当中的变化有均匀变化与周期性变化之分；均匀变化的电场只能产生恒定的磁场，周期性变化的电场才能产生同频率的磁场．
【详解】
周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场，A正确；均匀变化的电场产生恒定的磁场，B错误；稳定的电场不会产生磁场，C错误；均匀变化的电场一定产生恒定不变的磁场，D错误．
【点睛】
本题考查麦克斯韦的电磁场理论中变化的分类：均匀变化与非均匀（或周期性）变化．要注意准确把握．
6．B
【解析】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麦克斯韦，故选B.
7．B
【解析】
【详解】
A．1820年，奥斯特发现了电流的磁效应，选项A正确，不符合题意；
B．法拉第发现了电磁感应现象，选项B错误，符合题意；
C．安培提出了分子电流假说，选项C正确，不符合题意；
D．麦克斯韦最终建立了经典电磁场理论，选项D正确，不符合题意。
8．BC
【解析】
【详解】
β射线是高速移动的电子流.属于实物波.不属于电磁波.故A错误，
在核子结合成原子核过程中需要释放出结合能.根据质能方程 ,所以结合原子核过程中存在质量损失. 所以B正确，
LC振荡电路中放电之前属于充电过程，电场能逐渐增大.磁场能逐渐减小，回路电流逐渐减小 .刚刚开始放电时正好是电场能最大，磁场能最小的时刻.所以回路电流此时最小，故C对；
处于n=4激发态的氢原子能释放出C42=6频率的光子，故D错；
综上所述本题答案是：BC
9．BC
【解析】
【详解】
电磁波的传播不需要介质，A错误，无线电通信是利用电磁波传输信号的，B正确，电磁波在真空中的传播速度为光速，与频率无关，C正确，无线电广播域无线电视传播信号都是利用电磁波的传输信号的，D错误．
10．BCD
【解析】
【详解】
A．机械波在介质中的传播速度由介质决定，与波的频率无关；电磁波在介质中的传播速度与介质和波的频率均有关，故A错误；
B．简谐机械波传播时单位时间内经过介质中某点的完全波的个数就是这列波的频率，选项B正确；
C．用光导纤维束传播图象信息利用了光的全反射，选项C正确；
D．在真空中传播的两列电磁波，波速相同，根据可知，频率大的波长短，选项D正确。
11．（1）（2）
【解析】
【详解】
(1)根据振荡电路的周期性变化的规律，得
(2)因震荡周期，得
【点睛】
本题关键运用LC振荡电路的电谐振周期公式.
12．电场 磁场 电磁波
【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。
13．放电 充电
【解析】
【详解】
由题图t1时刻电感线圈中的磁感线方向，根据右手螺旋定则可以判断电流的方向为顺时针，故此时电容器正在放电；
而由t2时刻电感线圈中的磁感线方向，根据右手螺旋定则可以判断电流的方向为顺时针，故此时电容器正在充电。
14．周期性变化的磁场 赫兹
【解析】
【详解】
如果在空间某区域有周期性变化的电场，这个变化的电场就会在周围产生周期性变化的磁场；第一个用实验证实电磁波存在的物理学家是赫兹。
15．3×108 3
【解析】
电磁波的传播速度是光速3×108m/s，频率波长速度的关系是c=λf，所以