物理人教版 (2019)4 电磁波谱习题

2　电磁场与电磁波

必备知识基础练

1.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

2.(多选)用麦克斯韦的电磁场理论判断,表示电场(或磁场)产生磁场(或电场)的正确图像是(　　)

3.(多选)根据麦克斯韦电磁场理论,变化的磁场可以产生电场,当产生的电场的电场线如图所示时,可能是(　　)

A.向上方向的磁场在增强

B.向上方向的磁场在减弱

C.向上方向的磁场先增强,然后反向减弱

D.向上方向的磁场先减弱,然后反向增强

4.下列关于电磁波的说法正确的是(　　)

A.电磁波必须依靠介质传播

B.电磁波可以发生衍射现象

C.电磁波不会发生偏振现象

D.电磁波与机械波本质上是一致的

5.(多选)下列关于电磁波的说法正确的是(　　)

A.只要电场或磁场发生变化,就能产生电磁波

B.电磁波传播需要介质

C.赫兹用实验证实了电磁波的存在

D.电磁波具有能量,电磁波的传播是伴随有能量向外传递的

关键能力提升练

6.(多选)磁场的磁感应强度B随时间t变化的四种情况,如图所示,其中能产生持续电磁波的有(　　)

7.(多选)如图所示,在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于环口径的带正电的小球,正以速度v0沿逆时针方向匀速转动。若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场,设运动过程中小球的电荷量不变,那么(　　)

A.小球受到玻璃环的弹力不断增大

B.小球受到的磁场力不断增大

C.小球先沿逆时针方向做减速运动,过一段时间后,沿顺时针方向做加速运动

D.磁场力对小球一直不做功

8.关于电磁波传播速度的表达式v=λf,下列说法正确的是(　　)

A.波长越长,传播速度越快

B.频率越高,传播速度越快

C.发射能量越大,传播速度越快

D.电磁波的传播速度与传播介质有关

答案：

1.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,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,故C错误。

2.BC　由法拉第电磁感应定律E=n=nS可知,感应电动势与磁感应强度的变化率成正比。同理,感应电场也与成正比,E与B的相位相差,故选项C正确。选项B中为定值,故选项B正确。

3.AC　向上方向的磁场增强时,感应电流的磁场阻碍原磁场的增强而方向向下,根据安培定则感应电流方向如图中E的方向所示,选项A正确,选项B错误。同理,当向下的磁场减弱时,也会得到如图中E的方向,选项C正确,选项D错误。

4.B　电磁波具有波动性,可以发生衍射、偏振现象,电磁波的传播不需要介质,与机械波的本质是不同的。

5.CD　如果电场(或磁场)是均匀变化的,产生的磁场(或电场)是稳定的,就不能再产生新的电场(或磁场),也就不能产生电磁波;电磁波不同于机械波,它的传播不需要介质;赫兹用实验证实了电磁波的存在;电磁波具有能量,它的传播是伴随有能量传递的。故选C、D。

6.BD　根据麦克斯韦的电磁理论可知,要产生电磁波就要由周期性变化的磁场产生周期性变化的电场,再由周期性变化的电场产生周期性变化的磁场,这样振荡产生的电磁场由发生区域向周围空间传播形成电磁波,故选项B、D正确。

7.CD　玻璃圆环所在处有均匀变化的磁场,在周围产生稳定的涡旋电场。由楞次定律可判断电场方向为顺时针方向,在电场力作用下,小球先沿逆时针方向做减速运动,后沿顺时针方向做加速运动,选项C正确;小球在水平面内沿轨迹半径方向受环施加的弹力和磁场施加的磁场力两个力作用,且这两个力的矢量和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以及磁场强弱的变化,弹力和磁场力不一定始终在增大,选项A、B错误;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,选项D正确。

8.D　在真空中传播时,各类电磁波的传播速度相同。在介质中传播时,传播速度与介质和频率有关。