邻水县第二中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-4：3.2电磁场和电磁波 巩固练习（含解析）

3.2电磁场和电磁波
1．所有的电磁波在真空中传播时具有相同的（
）
A．频率
B．波长
C．能量
D．波速
2．关于机械波和电磁波的说法，正确的是
A．机械波和电磁波都需要通过介质传播
B．机械波和电磁波在本质上是相同的，只是频率不同而已
C．电磁波和机械波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
D．机械波的传播速度只取决于介质，电磁波的传播速度与介质无关，只与频率有关
3．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
4．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
5．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
6．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是
A．奥斯特发现了电流的磁效应
B．麦克斯韦建立了完整的电磁场理论并首先验证了电磁波存在
C．赫兹发现了在磁场中产生电流的条件和规律
D．牛顿发现了电流在磁场中受到磁场力的作用规律
7．关于电磁理论，下列描述正确的是
(
)
A．电磁场不是一种物质
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．以下电场中能产生电磁波的是(　　)
A．E＝10
N/C
B．E＝5sin(4t＋1)
N/C
C．E＝(3t＋2)
N/C
D．E＝(4t2－2t)
N/C
9．关于电磁波的发现和对电磁波的理解，下列说法正确的是（
）
A．电磁波是一种假想的物质
B．电磁波是客观存在的物质
C．麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在
D．赫兹用实验证实了电磁波的存在
10．19世纪科学家对电与磁的研究使人类文明前进了一大步，法拉第就是这一时期的一位代表人物．下列关于法拉第研究成就的说法正确的是(　　)
A．首先发现了电流周围存在磁场，揭开了电与磁联系研究的序幕
B．揭示了电磁感应现象的条件和本质，开辟了人类获取电能的新方向
C．明确了制造发电机的科学依据，使电能在生产生活中大规模应用成为可能
D．找到了判断通电电流周围磁场方向的方法，为建立统一的电磁场理论奠定了基础
11．电磁波可以在真空中传播,向周围空间传播___________,在传播过程中,电磁波能发生_____________
12．具有NFC（近距离无线通讯技术）功能的两只手机在间距小于10cm时可以通过_____（选填“声波”或“电磁波”）直接传输信息，其载波频率为1.4×107Hz，电磁波在空气中的传播速度为3.0×108m/s，则该载波的波长为_____m（保留2位有效数字）．
13．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_________，从而预言了电磁波的存在．
参考答案
1．D
【解析】
所有的电磁波在真空中传播时具有相同的波速，均为3×108m/s；由于频率不同，根据E=hγ，则能量不同，由λ=v/f可知，波长不同；故选D.
2．C
【解析】
A．机械波的传播需要介质，不可以在真空中传播，电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播．故A错误；
B．它们在本质上是不同的，机械波不能在真空中传播，而电磁波自身就是一种物质，能在真空中传播，故B错误；
C．机械波和电磁波它们属于波，都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，故C正确；
D．机械波的传播速度只取决于介质，和频率无关；电磁波的传播速度不仅取决于介质，还和频率有关，故D错误．
故选C．
3．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，故AB错误，D正确；稳定的磁场周围没有电场产生，故C错误．
故选D。
4．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。
5．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。
6．A
【解析】
A、奥斯特发现了电流的磁效应,所以A选项是正确的?
B、麦克斯韦建立了完整的电磁场理论,赫兹首先验证了电磁波存在,故B错误?
C、法拉第经过数年的研究,发现了磁场产生电流的条件和规律,故C错误
D、安培发现了电流在磁场中受到磁场力的作用规律,故D错误
故选A
点睛：本题比较简单考查了学生对物理学史的了解情况,在物理学发展的历史上有很多科学家做出了重要贡献,大家熟悉的奥斯特、法拉第、麦克斯韦等,在学习过程中要了解、知道这些著名科学家的重要贡献,是解答类似问题的关键.
7．D
【解析】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，电磁场是一种客观存在的物质，故A错误；D正确；静止的电荷周围不能激发磁场，故B错误；稳定的磁场不能产生电场，C错误。
8．B
【解析】
A项：E＝10
N/C为怛定的电场，不能产生磁场，所以不能产生电磁波，故A错误；
B项：E＝5sin(4t＋1)
N/C是周期性变化的电场，能产生周期性变化的磁场，所以能产生电磁波，故B正确；
C项：E＝(3t＋2)
N/C是均匀变化的电场，能产生恒定的磁场，所以不能产生电磁波，故C错误；
D项：E＝(4t2－2t)
N/C虽然是非均匀变化的电场，但产生的磁场是均匀变化的，这个均匀变化的磁场再产生的电场是恒定的，此后不再产生磁场，即不能产生电磁波，故D错误．
9．BD
【解析】
变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，由近向远传播，形成电磁波，即电磁波是客观存在的物质，麦克斯韦预言电磁波的存在，而赫兹证明了电磁波的存在，故选项BD正确，选项AC错误．
点睛：本题考查了电磁波的相关知识，注意在平时学习过程中加强积累．
10．BC
【解析】
A．奥斯特的实验表明，电流周围存在磁场，但还没有意识到电跟磁之间的紧密联系，故A错误；
B．法拉第通过艰苦研究，最终找到了如何让磁生电，故B正确；
C．通过法拉第的磁生电的研究，制造出发电机，使电能在生活中大规模应用，故C正确；
D．建立统一的电磁场理论是麦克斯韦的贡献，故D错误．
故选BC．
11．电磁能
反射
【解析】
[1]电磁波是种能量形式，电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，向周围空间传播电磁能；
[2]电磁波也波，所以在传播过程中,电磁波能发生反射。
12．电磁波
21
【解析】
具有NFC(近距离无线通讯技术)功能的两只手机在间距小于10cm时可以通过电磁波直接传输信息．空气中电磁波的传播近似等于光速c，由波速公式c=λf得波长
13．电场；
磁场；
【解析】
麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点是：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，从而预言了电磁波的存在．