四川省夹江中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-4：3.2电磁场和电磁波 达标作业（含解析）

3.2电磁场和电磁波
1．有关电磁波和声波，下列说法错误的是(　　)
A．电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质
B．由空气进入水中传播时，电磁波的传播速度变小，声波的传播速度变大
C．电磁波是横波，声波也是横波
D．由空气进入水中传播时，电磁波的波长变短，声波的波长变长
2．下列关于电磁场的说法正确的是(
)
A．电磁场的本质是电场
B．电磁场的本质是磁场
C．电磁场是电场和磁场的统称
D．电磁场是周期性变化的电场和磁场交替产生而形成的不可分离的统一体
3．关于下面四位杰出物理学家所做的贡献，表述正确的是
A．麦克斯韦在实验中证实了电磁波的存在
B．赫兹预言了电磁波的存在，并认为光是一种电磁波
C．法拉第发现了电流的磁效应
D．托马斯杨进行了双缝实验，发现了光的干涉性质
4．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．安培
C．爱因斯坦
D．麦克斯韦
5．电磁波在现代生活中有着广泛的应用，建立完整的电磁场理论并预言电磁波存在的科学家是
A．法拉第
B．麦克斯韦
C．奥斯特
D．爱因斯坦
6．关于电磁场理论的叙述正确的是（
）
A．变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关
B．周期性变化的磁场产生同频率变化的电场
C．变化的电场和变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场
D．电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场
7．下列关于机械波和电磁波的说法正确的是(　　)
A．机械波和电磁波必须依赖介质传播
B．机械波和电磁波均可以发生衍射现象
C．机械波和电磁波都能发生干涉现象
D．电磁波无法携带信息传播
8．关于机械波与电磁波，下列说法正确的是_________．
A．电磁波传递信号可以实现无线通信，但不能通过电缆、光缆传输
B．电磁波可以发生衍射现象和偏振现象
C．简谐机械波在给定的介质中传播时，振动的频率越高，则波传播速度越大
D．紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度
E.机械波不但能传递能量，而且能传递信息
9．关于电磁波，下列说法中正确的是（　　）
A．法拉第第一次通过实验验证了电磁波的存在
B．赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在
C．不同频率的电磁波在水中传播速度不相等
D．电磁波不可以在真空中传播
10．根据麦克斯韦电磁场理论，以下说法中正确的是
A．稳定的电场周围产生稳定的磁场，稳定的磁场周围产生稳定的电场
B．变化的电场周围产生磁场，变化磁场周围产生电场
C．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
D．振荡电场周围产生同频率的振荡磁场，振荡磁场周围产生同频率的振荡电场
11．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。
12．电磁波的传播速度等于____________,与光速相同。为此麦克斯韦认为光是一种_____________。电磁波的传播速度等于________________的乘积。
13．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________波直接传输信息，其载波频率为1.5×107Hz，载波的传播速度为3.0×108m/s，则该载波的波长为________m．
参考答案
1．C
【解析】
、电磁波表示是一种物质，其传播不需要介质；机械振动在介质中的传播是机械波，机械波的传播离不开介质，故A正确；真空中电磁波传播最快，故由空气进入水中传播时，电磁波的速度变小；声波在固体中传播最快，气体中传播最慢，故由空气进入水中传播时，声波的传播速度变大；故B正确；电磁波是横波，声波是纵波，故C错误；真空中电磁波传播最快，故由空气进入水中传播时，电磁波的速度变小；声波在固体中传播最快，气体中传播最慢，故由空气进入水中传播时，声波的传播速度变大；根据波速与波长关系公式，由空气进入水中传播时，电磁波的波长变小，声波的波长变大，故D正确；本题选错误的，故选C．
【点睛】解答本题需掌握：1、电磁波可以在真空中传播，2、声音不能在真空中传播．3、电磁波的波速和光速相同，但声速比光速小的多．
2．D
【解析】
电磁场是周期性变化的电场和磁场交替产生而形成的不可分离的统一体．
A．电磁场的本质是电场，与结论不相符，选项A错误；
B．电磁场的本质是磁场
，与结论不相符，选项B错误；
C．电磁场是电场和磁场的统称
，与结论不相符，选项C错误；
D．电磁场是周期性变化的电场和磁场交替产生而形成的不可分离的统一体，与结论相符，选项D正确；
故选D。
3．D
【解析】赫兹在实验中证实了电磁波的存在，选项A错误；麦克斯韦预言了电磁波的存在，并认为光是一种电磁波，选项B错误；奥斯特发现了电流的磁效应，选项C错误；托马斯杨进行了双缝实验，发现了光的干涉性质，选项D正确；故选D.
4．D
【解析】建立电磁场理论的科学家是麦克斯韦，故D项正确。
点睛：了解物理学家的主要成就，以及对应研究所采取的科学思维方法。
5．B
【解析】麦克斯韦是建立完整的电磁场理论并预言电磁波存在的科学家
6．ABC
【解析】
A、根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有无闭合电路是没有关系的，故A正确；
B、周期性变化的磁场产生电场的变化周期与周期性变化的磁场的周期是相同的，所以周期性变化的磁场会产生同频率的变化电场，故B正确；
C、由麦克斯韦电磁场理论可知变化的电场和变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，这个统一的场即为电磁场，故C正确；
D、电场周围是否存在磁场以及磁场周围是否存在电场是一个复杂的问题，但其中一种情况就是电场周围不一定存在磁场，磁场周围也不一定存在电场，故D错误；
故选ABC．
7．BC
【解析】
电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质，故A错误；机械波和电磁波都可以发生干涉和衍射现象，故BC正确；机械波和电磁波都能传递信息和能量，故D错误．所以BC正确，AD错误．
8．BDE
【解析】
A．光是一种电磁波，光可在光导纤维中传播，A错误；
B．衍射是一切波都具有的现象，电磁波是横波，只要是横波就能发生偏振现象，B正确；
C．简谐机械波的传播速度决定于介质与振动的频率无关，C错误；
D．对同一介质紫外线比红外线的折射率大，故紫外线比红外线在水中的传播速度小，D正确；
E．机械波能传递能量、信息等，E正确．
故选BDE.
9．BC
【解析】麦克斯韦第一次预言了电磁波的存在，赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在．故A错误，B正确；电磁波在真空中传播速度相同，但在水中不同频率的电磁波传播的速度是不同的．故C正确；电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播．也能在介质中传播；故D错误；故选BC.
10．BCD
【解析】
试题分析：根据麦克斯韦电磁理论知，稳定电场不能产生磁场，稳定磁场不能产生电场，故A错误；变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场，故B正确；均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场，故C正确；振荡电场周围产生振荡磁场，振荡磁场周围产生振荡电场，故D正确．所以选BCD．
考点：麦克斯韦电磁理论
11．
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。
12．
电磁波
波长与频率
【解析】
[1][2]电磁波的传播速度等于，即与光速相同，为此麦克斯韦认为光是一种电磁波，
[3]由波长、波速、频率间的关系可知，电磁波的传播速度等于波长与频率的乘积。
13．
电磁　
20
【解析】试题分析：根据英国物理学家麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的磁场能产生电场，从而形成电磁波．已知波速c，频率f，由波速公式求解波长．
英国物理学家麦克斯韦的电磁场理论告诉我们：变化的磁场能产生电场，从而产生电磁波．空气中电磁波的传播近似等于光速c，由波速公式
得波长，