第二章 第四节
1．(2019年佛山学业模拟)电磁场理论的建立，开拓了广泛的现代技术应用空间，促进了现代社会的发展．建立电磁场理论的科学家是( )
A．牛顿 B．爱迪生
C．爱因斯坦 D．麦克斯韦
【答案】D
2．(多选)下列关于电磁波的说法中正确的是( )
A．只要电场和磁场发生变化，就能产生电磁波
B．电磁波的传播需要介质
C．停止发射电磁波，发射出去的电磁波仍能独立存在
D．电磁波具有能量，电磁波的传播是伴随着能量向外传递的
【答案】CD
【解析】要想产生持续的电磁波，变化的电场(或磁场)产生的磁场(或电场)必须是非均匀变化的，所以A选项错误；电磁波是物质波，电磁波可以不需要介质而在真空中传播，B选项错误；电磁波可以脱离“波源”而独立存在，C选项正确；电磁波可以使电荷移动，说明电磁波具有能量，电磁波传播的过程，也就是能量的传播过程，所以D选项正确．
3．(2019年厦门学业模拟)根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是( )
A．变化的电场一定产生变化的磁场
B．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场
C．恒定的电场产生恒定的磁场
D．振荡电场产生同频率的振荡磁场
【答案】D
【解析】根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场一定产生磁场，但不一定变化，故A错误．变化的电场一定产生磁场，但是产生的磁场不一定是变化的，均匀变化的电场产生的是恒定的磁场，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，故B错误．恒定的电场不会产生磁场，恒定的磁场也不会产生电场，故C错误．由上分析可知，振荡电场会产生同频率的振荡磁场，D正确．
4．(2019年佛山名校联考)LC回路中电容器两端的电压u随时间t变化的关系如图所示，则( )
A．在t1时刻，电路中的电流最大
B．在t2时刻，电路中的磁场能最大
C．在t2至t3时段，电路的电场能不断减小
D．在t3至t4时段，电容器带的电荷量不断增大
【答案】B
【解析】t1时电路中电容器两端的电压最大，故两极板之间的电场最强，电容器电荷变化率为0，故t1时电路中的电流为0，A错误．在t2时刻电路中电容器两端的电压为0，两极板之间的电场强度为0，故电场能为0，根据能量守恒可知此时磁场能量最大，故B正确．从t2至t3电容器两端的电压逐渐增大，故两极板之间的电场逐渐增强，则电路的电场能不断增大，故C错误．从t3至t4，电容器两端的电压逐渐减小，根据Q＝CU可知电容器带的电荷量不断减小，故D错误．
5．(多选)某电容器两极板间电场E的变化规律如下图所示，能产生电磁波的是( )
【答案】CD
6．将如图所示的带电的平行板电容器C的两个极板用绝缘工具缓缓拉大板间距离的过程中，在电容器周围空间( )
A．会产生变化的磁场
B．会产生稳定的磁场
C．不产生磁场
D．会产生周期性变化的磁场
【答案】A
【解析】根据麦克斯韦电磁场理论，电场周围是否会产生磁场，产生怎样的磁场，都取决于电场是否变化及变化情况．若电场不变化，周围不产生磁场；若均匀变化，则产生稳定的磁场；若非均匀变化，则产生变化的磁场；如果电场周期性变化，则产生的磁场也周期性变化．本题中由于电容器始终跟电源相连，两极板间电压不变，根据E＝可知在d缓慢增大的时候，E是非均匀变化的，因此在它周围产生变化的磁场，选项A正确．
7．(多选)如图所示的是一水平放置的绝缘环形管，管内壁光滑，现将一直径略小于管内径的带负电小球以某种方式置于管内，并使小球以初速度v0在管内开始运动，与此同时，有一变化的磁场竖直向下穿过管所包围的空间，磁感应强度随时间成正比增大，设小球在运动过程中带电荷量不变，则( )
A．小球受到的电场力大小不变
B．小球受到的电场力大小增加
C．磁场力对小球不做功
D．小球受到的磁场力不断增加
【答案】AC
【解析】因为绝缘环形管所在处有均匀变化的磁场，在周围产生稳定的涡旋电场．
小球在水平面内沿轨迹半径方向受两个力作用：环的弹力N和磁场的洛伦兹力F＝Bqv，而且两个力的矢量和时刻等于小球做圆周运动的向心力．考虑到小球速度大小的变化和方向的变化以及磁场强弱的变化，弹力N和洛伦兹力F不一定始终在增大．
磁场力始终与圆周运动的线速度方向垂直，所以磁场力对小球不做功．
8．(2019年徐州学业模拟)下列说法不正确的是( )
A．变化的电场一定产生变化的磁场
B．麦克斯韦预言电磁波的存在
C．赫兹用实验证明电磁波的存在
D．医学上使用的“CT”机用的是X射线
【答案】A
【解析】麦克斯韦预言电磁波的存在，其理论为变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，但均匀变化的电场只能产生恒定的磁场，故A错误，B正确；赫兹用实验证明电磁波的存在，故C正确；“CT”机是利用X射线从不同角度照射人体，计算机对其投影进行分析，给出人体组织照片，D正确．本题选错误的，故选A．
9．(多选)(2018年肇庆学业水平模拟)关于电磁场和电磁波，下列说法正确的有( )
A．电磁波不能在真空中传播
B．变化的电场一定能产生变化的磁场
C．电磁波在真空中传播的速度是3×108 m/s
D．变化的电场和磁场由近及远地向周围空间传播形成电磁波
【答案】CD
【解析】电磁波的传播不需要介质，能在真空中传播；均匀变化的电场产生恒定的磁场，C、D对．
课件18张PPT。第四节 麦克斯韦电磁场理论1．知道麦克斯韦的电磁场理论的基本内容．
2．了解电磁波的概念及主要特点，认识电磁场的物质性．
3．了解赫兹实验的现象及意义．
4．体会麦克斯韦理论对科学和社会发展的重要意义．一、电磁场理论的建立及验证
1．变化的磁场产生_______，变化的电场产生________．
2．电磁场：变化的电场和变化的磁场__________，形成了一个不可分割的统一体——电磁场．
3．电磁波：变化的电场和磁场由近及远地向周围空间________就形成了电磁波．
4．电磁波传播的速度与________相等，光是一种电磁波．
5．____________用实验证实了电磁波的存在．电场磁场相互联系传播光速赫兹二、电磁场的物质性
1．电磁场具有能量，具有物质性，是一种客观存在的______．
2．电磁场理论有着非常广泛的________，电磁波就是现代信息的一种基本载体．物质应用1．麦克斯韦从什么现象认识到变化的磁场能产生电场？关于“变化的电场能够产生磁场”的观点，他是在什么情况下提出的
麦克斯韦从法拉第电磁感应现象认识到变化的磁场能够产生电场．
麦克斯韦确信自然界规律的统一与和谐，相信电场与磁场有对称之美．他认为：既然变化的磁场能够在空间产生电场，那么变化的电场也能够在空间产生磁场．2．光和我们平时所说的电磁波是同一物质
光也是一种电磁波，即在空间传播的电磁场，这一点是已被大量实验证实的事实．也就是说光与我们平时所说的电磁波本质上是一样的．但电磁波由于频率不同，性质差别很大．光的频率很大，我们日常生活中用来传递信息的电磁波频率较小，因此它们在许多特性上有很大的不同．3．在捕捉电磁波的实验中，为什么要让发射天线和接收天线的形状大小尽量相同
发射出的电磁波的频率和发射装置的性质有关．每个接收装置都有自己的固有频率，当接收到的电磁波频率与自己的固有频率相同时，在导体内激发起的感应电动势最强．所以实验中发射装置与接收装置要尽量相同．对麦克斯韦电磁场理论的理解 按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法正确的是( )
A．恒定的电场周围产生恒定的磁场，恒定的磁场周围产生恒定的电场
B．变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场
C．均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场
D．均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场解析 麦克斯韦的电磁场理论的核心内容是：变化的电场周围产生磁场；变化的磁场周围产生电场．对此理论全面正确的理解为：不变化的电场周围不产生磁场；变化的电场周围可以产生变化的磁场，也可以产生不变化的磁场；均匀变化的电场周围产生稳定的磁场；周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场，由变化的磁场产生电场的规律与以上类似，故正确答案为B、D.
答案 BD 下列说法不正确的是( )
A．电磁波即电磁场在空间的传播
B．麦克斯韦依据光速和电磁波速度相同而预言光是一种电磁波
C．赫兹不仅证实了电磁波的存在，还证实了光和电磁波具有相同的性质
D．电磁波和机械波最大的相同点是其传播都需要介质
答案 D对电磁波的理解 应用麦克斯韦的电磁场理论判断，下列所示的电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图象中(每个选项中的上图是表示变化的场，下图是表示变化的场产生的另外的场)，正确的是( )对电磁场的理解答案 BC伟大的实验物理学家——赫兹
赫兹是一位基督徒，在1857年2月22日生于德国的汉堡，父亲是犹太人．他一生对电磁波在物理学的发展作出了不少重要的贡献，可惜身体一向很差，不幸于1894年1月1日因血中毒在德国的波恩去世．后人为了纪念这位伟大的科学家，将频率单位命名为“赫兹”．赫兹立志要成为一位出色的工程师，所以中学毕业后他一边工作，一边自学，并在1877年考入慕尼黑工业学院读书．后来他发现自己对自然科学有相当浓厚的兴趣，在父亲的支持下，他转到柏林大学深造物理学和数学，开始了他辉煌灿烂的科学生涯．在大学里赫兹勤奋学习，得到那里的教授亥姆霍兹的赏识．在他的指导下，赫兹开始进行一些科学研究，并于1879年获得大学金质奖章，一年后更以卓越的成绩获得博士学位．毕业后他留校担任助教，并进行了很多电学的研究．在短短的三年时间内一共发表了15篇文章，显示出他在科研工作中的杰出才能.1887年他提出了制造电磁振荡器的方法，并展示在电磁振荡作用下介电极化像传导电流一样发生电磁作用．后来他又在实验上观察了电磁波的反射、折射、干涉和偏振，证实了麦克斯韦的理论：电磁波确实能在空气中传播，而它的传播速度和光速的实验值相当接近．赫兹在力学上也作出不少贡献，临终前他把研究的心得写成一本书，这对玻耳兹曼、埃伦菲斯和爱因斯坦的科学思想，都产生了重要的影响．
