四川省合江中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-4：3.2电磁场和电磁波 同步练习（含解析）

3.2电磁场和电磁波
1．电磁波和机械波的相同之处是　　
A．都可以在真空中传播
B．都可以发生干涉和衍射现象
C．它们在同一介质中传播速度相同
D．都有纵波和横波
2．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是　　
A．在电场的周围空间总能产生磁场，在磁场的周围空间总能产生电场
B．变化的电场和磁场交替产生，由近及远的传播形成电磁波
C．电磁波是一种物质，只能在真空中传播
D．电磁波在任何介质中的传播速度都是
3．“风云”二号卫星发送回地面的红外云图是由卫星上设置的可以接收云层辐射的红外线的感应器完成的，云图上的黑白程度是由辐射红外线的云层的温度高低决定的，这是利用了红外线的
A．穿透性
B．热效应
C．可见性
D．化学效应
4．关于机械波和电磁波，下列说法中正确的是（
）
A．机械波和电磁波都能在真空中传播
B．机械波和电磁波都可以传递能量
C．波长、频率和波速间的关系，即v＝λf对机械波和电磁波都适用
D．机械波和电磁波都能发生衍射和干涉现象
E.电磁波的波速与介质无关
5．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献.下列说法正确的是(　　)
A．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象
B．麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在
C．库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
D．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律
E.赫兹用实验证明了麦克斯韦预言的正确性
6．按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是(　　)
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
E.周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场周围产生周期性变化的电场
7．关于电磁场和电磁波的正确说法是
A．电场和磁场总是相互联系的，它们统称为电磁场
B．电磁场由发生的区域向远处的传播就是电磁波
C．电磁波传播速度总是3×108m/s
D．电磁波是一种物质，可以在真空中传播
8．关于对机械波和电磁波的认识，以下说法正确的是　　
A．机械波和电磁波的传播都需要介质
B．机械波和电磁波在同一种介质中传播的速度是相同的
C．机械波和电磁波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，都具有波的特性
D．机械波可能是横波也可能是纵波，而电磁波都是横波
9．认为光波和无线电波都是电磁波的理由有以下几方面，正确的理由是
A．真空中传播速度相同
B．都能传递信息
C．传播都不依靠别的介质
D．都是由振荡电路中自由电子的运动产生的
10．关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是
A．恒定的电场能产生电磁波
B．电磁波的传播需要介质
C．电磁波从一种介质进入另一种介质，频率不变
D．电磁波的传播过程也传递了能量
11．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。
12．___________预言电磁波的存在，而___________证实了电磁波的存在。
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_____。
参考答案
1．B
【解析】
机械波不能在真空中传播，A错误；机械波和电磁波都能发生干涉和衍射现象，B正确；电磁波在真空中传播的速度等于光速，机械波比如声波在空气中的传播速度等于，C错误；电磁波是横波，机械波有横波也有纵波，D错误．
2．B
【解析】
变化的电场和变化的磁场是相互联系的，它们统称为电磁场，前提是有变化的电场或磁场，故A错误；变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，逐渐向外传播，形成电磁波故B正确；电磁场本身就是一种物质，可以不依赖物质传播，电磁波在真空中传播速度是，在介质中的速度小于3×108
m/s，故CD错误；故选B.
3．B
【解析】
C、红外线是不可见光，人眼无法觉察到，所以C错误．
A、它的波长长，频率低，穿透能力较弱，A错误．
B、D、它的主要作用是热效应，物体温度越高，向外辐射的红外线越强，正是利用这一性质得到大气层遥感图的，故B正确，D错误．
故选B
【点睛】
掌握红外线、紫外线在生活中的应用．红外线和紫外线是看不见的光．
4．BCD
【解析】
A．机械波的传播需要介质，而电磁波的传播不需要介质，所以选项A不正确．
BC．波能传递能量，v＝λf，对波都适用，故选项B、C都正确．
D．干涉、衍射是波特有的现象，选项D正确．
E．电磁波在不同介质中，传播速度一般不同，E错误；
故选BCD．
5．ACE
【解析】
由物理学史知识可知，电流的磁效应是奥斯特发现的，电磁感应现象是法拉第发现的，赫兹证实了电磁波的存在，安培发现了磁场对电流的作用，洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用，赫兹用实验证明了麦克斯韦预言的正确性，ACE正确，BD错误；故选ACE.
6．BDE
【解析】
麦克斯韦电磁场理论的核心内容是：变化的电场产生磁场；变化的磁场产生电场.对此理论全面正确理解为：不变化的电场周围不产生磁场；变化的电场可以产生变化的磁场，也可产生不变化的磁场；均匀变化的电场产生稳定的磁场；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上相似.由此可知，选项BDE正确，AC错误；故选BDE.
7．BD
【解析】
试题分析：电磁波是由变化电磁场产生的，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，逐渐向外传播，形成电磁波．电磁波在真空中传播的速度等于光速，与频率无关．电磁波本身就是一种物质．
变化的电场和变化的磁场是相互联系的，它们统称为电磁场．故A错误；
变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，逐渐向外传播，形成电磁波．故B正确；
电磁波在真空中传播速度是3×108m/s，在不同的介质中传播速度不同，故C错误；
电磁场本身就是一种物质，可以不依赖物质传播．故D正确
故答案选BD
考点：电磁波的产生
电磁波的传播速度、波长、频率之间的关系
点评：解决本题的关键知道电磁波的产生原理，以及知道电磁波谱所包含：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．对于这些基本知识要熟练掌握并能正确应用，属于基础题，应该熟练掌握．
8．CD
【解析】
机械波传播时需要介质，而电磁波的传播不需要介质，A错误；机械波和电磁波在同一种介质中传播的速度是不相同的，B错误；机械波和电磁波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，都具有波的特性，C正确；机械波可能是横波也可能是纵波，而电磁波都是横波，D正确．
9．AC
【解析】
光波和无线电波在真空中传播速度相同，均为3×108
m/s，故A正确；机械波亦能传递信息，故不能根据传递信息来判断是不是电磁波；故B错误；光波和无线电波都可以在真空中传播，传播都不依靠别的介质，故C正确；无线电波是由振荡电路中自由电子的运动产生的，而光波是原子的外层电子受激发产生的；故D错误；故选AC．
10．CD
【解析】
变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，若恒定的电场不会产生磁场，故A错误．电磁波可以在真空中传播，传播可以不需要介质，故B错误．电磁波从一种介质进入另一种介质，频率不变，传播速度与波长发生变化，故C正确．电磁波的传播过程，也是能量的传递，故D正确．故选CD．
11．电场
磁场
电磁波
【解析】
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。
12．麦克斯韦
赫兹
【解析】
[1]麦克斯韦预言了电磁波的存在。
[2]
赫兹证实了电磁波的存在。
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】
（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。