3.2电磁场和电磁波 达标作业（解析版)

3.2电磁场和电磁波
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．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（ ）
A．电磁波可以在真空中传播
B．电场随时间变化时一定产生电磁波
C．变化的磁场一定产生变化的电场
D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
5．关于电磁波在真空中传播速度，下列说法中正确的是（ ）
A．频率越高，传播速度越大
B．电磁波的能量越强，传播速度越大
C．波长越长，传播速度越大
D．频率、波长、强弱都不影响电磁波的传播速度
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．通常无线电视信号是通过电视塔发送的，电视塔天线发送的是
A．机械波 B．超声波
C．次声波 D．电磁波
9．关于物理定律的适用条件与应用，下列说法正确的是（　　）
A．伽利略通过实验直接证明了自由落体的物体做匀变速直线运动
B．牛顿将万有引力定律发表在《自然哲学的数学原理》中，并测得了引力常量
C．法拉第不仅提出了场的概念，而且用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场
D．麦克斯韦建立了经典的电磁场理论，预言并首先捕捉到了电磁波
10．许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献，下列说法中正确的是
A．汤姆孙发现质子，揭开了研究原子结构的序幕。
B．卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出了原子的核式结构模型
C．麦克斯韦提出了电磁场理论，并实验证明了电磁波的存在
D．赫兹从理论上预言了电磁波的存在
11．LC振荡电路电容器的电容为3×10－5μF，线圈的自感系数为3 mH，它与开放电路耦合后，求：
①发射出去的电磁波的频率是多大？
②发射出去的电磁波的波长是多大？
12．某防空雷达发射的电磁波频率为f＝3×103 MHz，屏幕上尖形波显示，从发射到接收经历时间Δt＝0.4 ms，求被监视的目标到雷达的距离和该雷达发出电磁波的波长.
13．（1）麦克斯韦电磁场理论的内容是：_______，_______；
（2）电磁波在传播过程中，每处的电场方向和磁场方向总是___的，并和该处电磁波的传播方向____，这就说明电磁波是___波；
（3）目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1000 MHz的范围内，请回答下列关于雷达和电磁波的有关问题：
①雷达发射电磁波的波长范围是____；
②能否根据雷达发出的电磁波确定雷达和目标间的距离_____。
14．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。
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】
电磁波本身就是物质，可以在真空中传播，也可以在空气等物质中传播，A正确；电场随时间均匀变化时，产生恒定的磁场，则不会产生电磁波；B错误；变化的磁场包括周期性变化和均匀变化等，若为均匀变化的磁场，则只能产生恒定制电场；C错误；麦克斯韦提出了电磁场理论，赫兹证实了电磁波的存在；D错误．故选A．
5．D
【解析】
【分析】
电磁波的传播不需介质，在真空中传播的速度等于光速。传播的速度与波长、频率无关，与传播的介质有关。
【详解】
电磁波传播的速度与频率、波长、电磁波的能量无关，与传播的介质有关，在真空中传播的速度等于光速。故ABC错误，D正确。
故选D。
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．D
【解析】
【详解】
电磁波可以传递声音、图象等信息，电视节目和广播节目都是通过电磁波传播的；电视塔上天线的作用是让载有音频、视频信号的高频电流产生电磁波并发射出去。
A．机械波，与分析不符，故A项错误；
B．超声波，与分析不符，故B项错误；
C．次声波，与分析不符，故C项错误；
D．电磁波，与分析相符，故D项正确。
9．C
【解析】
【详解】
A.伽利略并没有用物体的自由落体实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，而是运用小球在光滑斜面上的运动合理外推得到的，故选项A错误；
B.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测量出了引力常量，故选项B错误；
C.法拉第不仅提出了场的概念，而且用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场，故选项C正确；
D.麦克斯韦建立了经典的电磁场理论，预言了电磁波的存在，是赫兹首先捕捉到了电磁波，故选项D错误；
10．B
【解析】
【详解】
A、汤姆生发现了电子，A错误；
B、卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出了原子的核式结构模型，B正确；
C、麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，C错误；
D、赫兹通过实验实验证明了电磁波的存在，D错误。
11．① 530 kHz　② 566 m
【解析】
【详解】
①根据T＝2π得
f＝
代入数值得，f≈530 kHz.
②根据λ＝c/f
得λ＝566 m.
12．60 km　0.1 m
【解析】
【详解】
s＝cΔt＝3×108×0.4×10－3 m＝1.2×105 m＝120 km.
这是电磁波往返的路程，所以目标到雷达的距离为60 km.
由c＝λf，得λ＝＝0.1 m.
13．变化的磁场产生电场 变化的电场产生磁场 垂直 垂直 横 0.3 m～1.5 m 能
【解析】
【详解】
（1）［1］［2］麦克斯韦电磁场理论的内容是：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场；
（2）［3］［4］［5］电磁波在传播过程中，每处的电场方向和磁场方向总是垂直的，并和该处电磁波的传播方向垂直，这说明电磁波是横波；
（3）①［6］由v=f可知，发射的电磁波频率为f1=200 MHz时，电磁波的波长
1＝＝m＝1.5 m
发射的电磁波频率为f2=1000 MHz时，电磁波的波长
2＝＝m＝0.3 m
故雷达发射电磁波的波长范围是0.3 m～1.5 m；
②［7］电磁波测距的原理就是通过发射和接收的时间间隔来确定距离，所以能根据x＝vt确定雷达和目标间的距离。
14．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。