2019-2020学年粤教版选修3-4 3.2电磁场与电磁波 达标作业（解析版)

3.2电磁场与电磁波
达标作业（解析版)
1．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是( )
A．变化的电场周围产生磁场
B．稳定的磁场周围产生电场
C．稳定的电场周围产生磁场
D．电磁场就是电场与磁场的简单叠加
2．物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展，下列说法符合事实的是（ ）
A．库仑通过一系列实验证实了麦克斯韦关于光的电磁理论
B．查德威克用α粒子轰击获得反冲核，发现了中子
C．贝克勒尔发现的天然放射性向下，说明原子核有复杂结构
D．波尔利用氢原子能级量子化解释了氢原子光谱，从而创建了量子力学
3．振荡电路的振荡周期为时刻电流方向如图所示,此时电容器不带电。下列图象正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
4．下列关于麦克斯韦的电磁场理论说法正确的是(　　)
A．变化的磁场产生的电场一定是变化的
B．不均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生不均匀变化的电场
C．稳定的磁场产生不稳定的电场
D．振荡的磁场在周围空间产生的电场也是振荡的
5．人们对“光的本性”的认识，经历了漫长的发展过程．下列符合物理学史实的是（　　）
A．牛顿提出光是一种高速粒子流，并能解释一切光的现象
B．惠更斯认为光是机械波，并能解释一切光的现象
C．为了解释光电效应，爱因斯坦提出了光子说
D．为了说明光的本性，麦克斯韦提出了光的波粒二象性
6．如图所示的振荡电路中，某时刻电流的方向为顺时针，则以下判断正确的是
A．若板带正电，则电流在增大
B．若电容器在放电，则电流在减小
C．若电流减小，则线圈两端电压减小
D．若只减小电容，则振荡电流周期变小
7．关于电磁场理论，下列描述正确的是( )
A．变化的电场能够在周围空间产生变化的磁场
B．静止的电荷能够在周围空间产生稳定的磁场
C．稳定的磁场能够在周围空间产生稳定的电场
D．变化的电场和变化的磁场互相激发，由近及远传播形成电磁波
8．现代通信技术是电磁波最辉煌的应用成果之一，从理论上预言电磁波的存在以及第一次从实验上验证电磁波存在的科学家分别是 ( )
A．法拉第和爱迪生 B．麦克斯韦和赫兹
C．奥斯特和贝尔 D．法拉第和赫兹
9．关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．均匀变化的磁场能够在空间产生均匀变化的电场
B．电磁波在真空和介质中传播速度相同
C．只要有电场和磁场就能产生电磁波
D．电磁波的传播不依赖于介质，在真空中也能传播
10．在回路中电容器两端的电压随时刻变化的关系如图所示，则（ ）
A．在时刻，电路中的电流最大
B．在时刻，电路中的磁场能最大
C．从时刻至，电路中的电场能不断减小
D．从时刻至，电容器的带电荷量不断增大
11．振荡电路中的电容为30~390 pF，电感为88.6×10–3 H，振荡电路中产生的振荡电流的周期在什么范围内？如果电容器的电容为C1时，电路中的最大电流为I1，保持电容器的最大带电荷量不变，突然将C1减小到C2，电路中的最大电流为I2，试比较I1与I2。
12．在双缝干涉实验中，双缝到光屏上点P的距离之差为0.6 μm，若分别用频率为f1＝5.0×1014Hz和f2＝7.5×1014Hz的单色光垂直照射双缝，试分析判断点P应出现亮条纹还是暗条纹？分别为第几条亮条纹或暗条纹？
13．历史上，科学家______(选填“麦 克斯韦”或“赫兹"）首先证实了电磁波的存在。江苏交通广播电台的广播频率为.该电磁波在真空中的波长为_____
14．麦克斯韦电磁场理论：_______的磁场能够在周围空间产生电场，______的电场能够在周围空间产生磁场 。均匀变化的电场产生______的磁场，周期性变化的磁场产生同频率的______________的电场。
参考答案
1．A
【解析】A、C、变化的电场可以产生磁场，恒定的电场不会产生磁场，故A正确，C错误。B、变化的磁场可以产生电场，而稳定的磁场不会产生电场，故B错误。D、根据麦克斯韦的电磁波理论，变化磁场周围不一定存在变化电场，只有非均匀变化的磁场才能一定存在变化的电场，电磁场不是电场与磁场的简单叠加；故D错误。故选A。
【点睛】麦克斯韦电磁场理论的核心思想是：变化的磁场可以激发涡旋电场，变化的电场可以激发涡旋磁场；电场和磁场不是彼此孤立的，它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场．麦克斯韦进一步将电场和磁场的所有规律综合起来，建立了完整的电磁场理论体系．
2．C
【解析】赫兹通过一系列实猃，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，A错误；查德威克用α粒子轰击铍核，产生中子和碳12原子核，B错误；贝克勒尔发现天然放射性现象，说明原子核有复杂结构，C正确；玻尔把量子概念成功地应用于氢原子系统，并根据卢瑟福的核型原子模型创立了玻尔原子理论，但不是波尔创建了量子力学，D错误；
3．D
【解析】根据题意，t=0时刻，极板上电荷量为零，电场强度为零，电场能为零；磁场能最强，振荡电流最大，电容器即将进行反向充电。由于能量是标量，所以线圈中磁场能的图象应该在横轴上方。
故本题选D
4．D
【解析】A. 根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的磁场周围才能产生电场，但是电场不一定是变化的，故A错误；
B. 不均匀变化的电场产生变化的磁场，磁场不一定均匀变化；均匀变化的磁场周围产生稳定的电场，故B错误；
C．稳定的磁场其周围不产生电场，故C错误；
D．振荡的电场在周围空间产生的磁场是振荡的，振荡的磁场在周围空间产生的电场也是振荡的，故D正确。
故选：D.
5．C
【解析】牛顿认为光是一种粒子流，他的观点支持了光的微粒说，能解释光的直线传播与反射现象，不能解释一切现象。故A错误。惠更斯认为光是一种机械波，并能解释光的反射、折射和衍射，但不能解释光的直线传播和光电效应等现象，故B错误。为了解释光电效应爱因斯坦提出光子说，认为光的发射、传播和吸收不是连续的而是一份一份的，每一份就是一个光子，故C正确。麦克斯韦提出了光的电磁波说，认为光是一种电磁波。康普顿效应证明光具有波粒二象性，故D错误。
故选：C。
【点睛】对于光是什么，最早的观点认为光是一种粒子，即光的微粒说，而与牛顿同时代的惠更斯提出了光的波动说，由于惠更斯认为光是纵波，偏振现象否定了光的波动说，而泊松亮斑推动了波动说的发展，双缝干涉实验和单缝衍射证明光是一种波，麦克斯韦认为光是一种电磁波，为解释光电效应爱因斯坦提出了光子说，康普顿效应证明光具有波粒二象性．
6．D
【解析】通过图示电流方向，知电容器在充电，则电容器上极板A带正电，下极B板带负电，振荡电流正在减小，电容器上的电荷量正在增加，由U=Q/C知AB两板间的电压在增加，线圈两端电压增加。故ABC错误。根据可知，若只减小电容，则振荡电流周期变小，选项D正确；故选D。
点睛：解决本题的关键知道在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能；当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能．
7．D
【解析】根据麦克斯韦电磁理论可知，均匀变化的电场，产生稳定的磁场，非均匀变化的电场，产生变化的磁场，变化的电场和变化的磁场互相激发，由近及远传播形成电磁波，而静止的电荷周围的电场是稳定的，故不产生磁场，AB错误D正确；稳定的磁场周围没有电场产生，C错误．
8．B
【解析】麦克斯韦预言电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，所以B正确；ACD错误。
9．D
【解析】A．均匀变化的磁场产生恒定的电场，故A错误；
B．电磁波在真空中以光速传播，而在介质的传播速度小于光速，故B错误；
C．恒定的电场不能产生磁场，恒定的磁场不能产生电场，所以不能产生电磁波，故C错误；
D．电磁波是种能量形式；其传播不依赖于介质，在真空中不能传播，故D正确；
故选D。
10．B
【解析】由题图可知， 时刻电容器两端电压最高时，电路中振荡电流为零； 时刻电容器两端电压为零，电路中振荡电流最强，磁场能最大，A错误B正确；在至的过程中，电容器两板电压增加，必有电场能增加，C错误；而在至过程中，电容器两板电压减小，带电荷量同时减少，D错误．
11．1.0×10–6~3.69×10–6 s I2>I1
【解析】T=2π
T1=2π=2×3.14×=1.0×10–6 s
T2=2π=2×3.14×=3.69×10–6 s
则其周期的范围为：1.0×10–6~3.69×10–6 s。
当电容器的电容突然减小时，放电速度加快，则周期变小，而一个周期通过电路的电荷量总量不变，所以电流会增大，则I2>I1。
12．用频率为f1的单色光照射时，点P出现亮条纹，且为第一条亮条纹；用频率为f2的单色光照射时，点P出现暗条纹，且为第二条暗条纹
【解析】
【详解】
如图所示，双缝S1、S2到光屏上任一点P的路程差Δr＝S2S2′，当Δr等于单色光波长的整数倍时，S2和S1同时到达波峰或波谷，由S1和S2发出的光在点P互相加强，点P出现亮条纹；当Δr等于单色光半个波长的奇数倍时，若S2到达波峰(波谷)，则S1到达波谷(波峰)，这样由S1和S2发出的光在点P互相抵消，点P出现暗条纹．
频率为f1的单色光波长
λ1＝＝＝0.6×10－6m＝0.6μm
频率为f2的单色光波长
λ2＝＝＝0.4×10－6 m＝0.4μm
可见
Δr＝λ1，Δr＝λ2
可见，用频率为f1的单色光照射时，点P出现亮条纹，且为第一条亮条纹；用频率为f2的单色光照射时，点P出现暗条纹，且为第二条暗条纹．
13． 赫兹 3.0
【解析】德国物理学家赫兹用实验成功证实了电磁波的存在；由可得： .
14． 变化 变化 稳定 周期性变化
【解析】按照麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的的电场能够在周围空间产生磁场 。均匀变化的电场产生稳定的磁场，周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场。