2021年高中物理人教版(新教材)必修第三册第十三章4 电磁波的发现及应用
1.(多选)在电磁学发展的过程中,许多科学家做出了贡献.下列说法正确的是( )
A.奥斯特发现了电流的磁效应
B.法拉第发现了电磁感应现象
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,楞次用实验证实了电磁波的存在
D.库仑发现了点电荷间的相互作用规律,密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
2.(多选)根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是( )
A.电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场
B.变化的电场周围一定产生磁场,变化的磁场周围一定产生电场
C.变化的电场周围一定产生变化的磁场
D.电磁波在真空中的传播速度为3.0×108
m/s
3.(多选)某电场中电场强度随时间变化的图像如选项图所示,能产生磁场的电场是(
)
4.(多选)关于光波和无线电波,下列说法正确的是( )
A.都是电磁波
B.都可以在真空中传播
C.在真空中的传播速度都是3×108
m/s
D.二者的波长、频率均相同
5.(多选)在电磁波谱中,下列说法正确的是( )
A.各种电磁波有明显的频率和波长区域界限
B.γ射线的频率一定大于X射线的频率
C.X射线的波长有可能等于紫外线波长
D.可见光波长一定比无线电波的短
6.以下关于电磁场理论和电磁波的说法正确的是( )
A.变化的电场周围一定产生电磁波
B.电磁波由真空中进入某种介质传播时,波长会变短
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,法拉第用实验验证了电磁波的存在
D.电磁波从一种介质进入另一种介质,频率会发生变化
7.关于电磁波的传播速度,下列说法正确的是( )
A.电磁波的频率越高,传播速度越大
B.电磁波的波长越长,传播速度越大
C.电磁波的能量越大,传播速度越大
D.所有电磁波在真空中的传播速度都相等
8.关于电磁波的特性和应用,下列说法正确的是( )
A.红外线和X射线都有很高的穿透本领,常用于医学上透视人体
B.过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康
C.电磁波中频率最大的是X射线
D.紫外线和X射线都可以使感光底片感光
9.关于生活中遇到的各种波,下列说法正确的是( )
A.电磁波可以传递信息,声波不能传递信息
B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波
C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同
D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同
10.频率为5×1014
Hz的红光,从10
m外的交通信号灯直接传到你的眼睛,大约需要多长时间?在这个距离中有多少个波长?
11.波长为50~100
m的无线电波可通过电离层的反射向远处传播,这些无线电波的频率范围是多大?若传到相隔1
500
km的远处至少需要多长时间?
参考答案及解析
1.答案:ABD
解析:由物理学史可知,奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现象,A、B正确;麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验证实了电磁波的存在,C错误;库仑发现了点电荷间的相互作用规律,密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值,D正确.
2.答案:BD
解析:根据麦克斯韦的电磁场理论,只有变化电场周围产生磁场,变化的磁场周围产生电场,但变化的电场周围不一定产生变化的磁场,如均匀变化的电场产生的是稳定的磁场,电磁波在真空中的传播速度为3×108
m/s.根据以上分析,选项B、D正确.
3.答案:ABC
解析:根据麦克斯韦电磁场理论可知变化的电场产生磁场,选项A、B、C正确.
4.答案:ABC
解析:光波和无线电波本质上都是电磁波,都可以在真空中传播,在真空中传播的速度都是3×108
m/s,A、B、C对;光波和无线电波波长、频率不同,D错.
5.答案:CD
解析:X射线和γ射线、X射线和紫外线有一部分频率重叠,界限不明显,故A、B错误,C正确;可见光波长一定比无线电波波长短,故D正确.
6.答案:B
解析:均匀变化的电场产生恒定的磁场,只有周期性变化的电场才能产生周期性变化的磁场,场逐渐向外传播形成电磁波,故A错误;电磁波由真空中进入某种介质传播时,波速变小,结合v=λf可知,波长将变短,故B正确;麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验证实了电磁波的存在,故C错误;在电磁波传播过程中,频率始终不变,故D错误.
7.答案:D
解析:电磁波的传播速度由频率和介质共同决定,故A、B错误;电磁波的速度与能量无关,C错误;所有电磁波在真空中的传播速度都等于光速,D正确.
8.答案:D
解析:X射线有很高的穿透本领,常用于医学透视人体,红外线没有穿透本领,A错误;过强的紫外线照射对人的皮肤有害,B错误;电磁波中频率最大的是γ射线,C错误;紫外线和X射线都具有明显的化学效应,可以使感光底片感光,故D正确.
9.答案:B
解析:无论是电磁波还是声波,都可以传递能量和信息,A项错误;手机通话时,打电话人的手机将声波转化成电磁波,接收者的手机再将电磁波转换成声波,B项正确;太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波的传播速度不相同,C项错误;遥控器发出的红外线频率和医院“CT”中的X射线频率不同,它们的波长也不相同,D项错误.
10.答案:3.3×10-8
s 1.7×107个
解析:传到眼睛需要的时间是t==
s≈3.3×10-8
s,由c=λf得,该红光的波长λ==
m=6×10-7
m.在这个距离中的波长数有n==≈1.7×107(个).
11.答案:3×106~6×106
Hz 5×10-3
s
解析:由c=λf得,f1==
Hz=6×106
Hz,
f2==
Hz=3×106
Hz,
所以频率范围为3×106~6×106
Hz
由x=ct可得t==
s=5×10-3
s.