高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册2 电磁场与电磁波课后复习题

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册2 电磁场与电磁波课后复习题，共4页。试卷主要包含了下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
基础巩固
选择题(第1~3题为单选题,第4~6题为多选题)
1.电磁波由真空进入介质中时,其波速变为原来的一半,则波长变为原来的( )
A.一半B.两倍
C.不变D.无法判断
答案A
解析电磁波在不同介质中传播时,频率不变。由v=λf知v减半,则λ减半。
2.在真空中传播的电磁波,当它的频率增大时,它的传播速度及其波长的变化情况是( )
A.速度不变,波长减小B.速度不变,波长增大
C.速度减小,波长变大D.速度增大,波长不变
答案A
解析电磁波在真空中的传播速度始终为3×108m/s,与频率无关;由c=λf,波速不变,频率增大,波长减小,故选项A正确,B、C、D错误。
3.2022年10月12日,神舟十四号航天员面向广大青少年进行太空授课,此次太空授课是基于我国天链中继系统,通过电磁波实现了高速双向音视频传输。下列有关电磁波的说法正确的是( )
A.可见光不属于电磁波
B.电磁波的传播需要介质
C.电磁波不是物质,看不见也摸不着
D.电磁波本质是在空间中传播的变化的电磁场
答案D
解析可见光属于电磁波,选项A错误;电磁波的传播不需要介质,选项B错误;电磁波看不见也摸不着,但电磁波是物质,选项C错误;电磁波本质是在空间中传播的变化的电磁场,选项D正确。
4.下列说法正确的是( )
A.电荷的周围一定有电场,也一定有磁场
B.均匀变化的电场在其周围空间一定产生磁场
C.任何变化的电场在其周围空间一定产生变化的磁场
D.正弦交变的电场在其周围空间一定产生同频率交变的磁场
答案BD
解析静止的电荷周围有恒定的电场,不产生磁场,运动的电荷周围的电场是变化的,所以产生磁场,选项A错误。由麦克斯韦理论判断选项B、D正确,C错误。
5.按照麦克斯韦的电磁场理论,以下说法正确的是( )
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
答案BD
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B、D正确。
6.如图所示的装置是一水平放置的绝缘环形管,管内壁光滑。现将一直径略小于管内径的带负电的小球以某种方式置于管内,并使小球以初速度v0按如图所示方向在管内开始运动。与此同时,有一变化的磁场竖直向下穿过管所包围的空间,磁感应强度随时间成正比增大。设小球在运动过程中的电荷量不变,则( )
A.小球受到的电场力大小不变
B.小球受到的电场力大小增加
C.磁场力对小球不做功
D.小球受到的磁场力不断增加
答案ACD
解析变化的磁场周围产生电场,由于磁场均匀变化,故形成稳定的电场,电场线环绕方向(俯视)为逆时针,故选项A正确,B错误。小球所受电场力方向与初速度方向同向,不断加速,由F洛=Bqv知,所受洛伦兹力增加,选项D正确。洛伦兹力始终与速度垂直,不做功,故选项C正确。
能力提升
选择题(第1~3题为单选题,第4~6题为多选题)
1.手机A的号码是133××××0002,手机B的号码是133××××0008。手机A呼叫手机B时,手机B发出响声且屏上显示手机A的号码“133××××0002”。若将手机A置于一透明真空玻璃罩中,用手机B呼叫手机A,则玻璃罩外面的人发现手机A( )
A.发出响声,并显示手机B的号码“133××××0008”
B.不发出响声,但显示手机B的号码“133××××0008”
C.不发出响声,但显示手机A的号码“133××××0002”
D.既不发出响声,也不显示号码
答案B
解析声波为机械波,传播需要介质,在真空中不能传播;光波、手机发射的信号均为电磁波,传播不需要介质,可以在真空中传播。故用手机B呼叫手机A时,玻璃罩外的人能看到手机A显示手机B的号码,但听不到声音,故选项B正确,A、C、D错误。
2.某电路中电场随时间变化的图像如图所示,能发射电磁波的电场是( )
答案D
解析选项A中电场不随时间变化,不会产生磁场。选项B和C中电场都随时间做均匀的变化,只能在周围产生稳定的磁场,不会产生和发射电磁波。选项D中电场随时间做不均匀的变化,能在周围空间产生变化的磁场,而磁场的变化也是不均匀的,又能产生变化的电场,从而交织成一个不可分割的统一体,即形成电磁场,发射电磁波。
3.下图是一个水平放置的圆环形玻璃小槽,槽内光滑,槽宽度和深度处处相同。现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中,让它受绝缘棒打击后获得一初速度v0。与此同时,有一变化的磁场垂直穿过圆环形玻璃小槽外径所对应的圆面积,磁感应强度B的大小增大,与时间成正比,方向竖直向下。设小球在运动过程中电荷量不变,那么( )
A.小球受到的向心力大小不变
B.小球受到的向心力大小不断增加
C.洛伦兹力对小球做了功
D.小球受到的洛伦兹力大小与时间成正比
答案B
解析根据麦克斯韦电磁场理论可知,磁感应强度随时间线性增大时将产生稳定的感应电场,根据楞次定律可知感应电场的方向与小球初速度方向相同,因小球带正电,故电场力对小球做正功,其速率增大,向心力的大小m随之增大,选项A错误,B正确。带电小球所受的洛伦兹力F=qBv,因为速率v随时间逐渐增大,且B∝t,故选项D错误。因洛伦兹力对运动电荷不做功,故选项C错误。
4.关于机械波与电磁波,下列说法正确的是( )
A.机械波在介质中传播时,介质中后振动的质点总是重复先振动的相邻的质点的振动,是受迫振动
B.弹簧振子在个周期里运动的路程一定等于一个振幅
C.有经验的战士可以根据炮弹飞行的尖叫声判断炮弹是接近还是远去
D.在真空中传播的电磁波频率不同,传播的速度相同
答案ACD
解析机械波在介质中传播时,介质中后振动的质点总是重复先振动的相邻的质点的振动,是受迫振动,选项A正确。弹簧振子只有从平衡位置或者离平衡位置最远处开始振动计时,在个周期里运动的路程才等于一个振幅,选项B错误。有经验的战士可以根据炮弹飞行的尖叫声判断炮弹是接近还是远去,这是根据多普勒效应,选项C正确。在真空中传播的电磁波频率不同,传播的速度相同,选项D正确。
5.下列说法正确的是( )
A.光由一种介质进入另一种介质时频率不变
B.机械波在介质中传播的速度与波的频率有关
C.电磁波和机械波都需要通过介质传播
D.根据麦克斯韦电磁场理论,电磁波中的电场和磁场相互垂直,电磁波是横波
答案AD
解析光由一种介质进入另一种介质时频率不变,故选项A正确。机械波在介质中传播的速度与波的频率无关,故选项B错误。电磁波不需要通过介质传播,故选项C错误。根据麦克斯韦电磁场理论,电磁波中的电场和磁场相互垂直,电磁波是横波,故选项D正确。
6.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.方向向上的磁场在增强
B.方向向上的磁场在减弱
C.方向向上的磁场先增强,然后反向减弱
D.方向向上的磁场先减弱,然后反向增强
答案AC
解析判断电场与磁场变化的关系仍可利用楞次定律,只不过是用电场线方向代替了电流方向。方向向上的磁场增强时,感应电流的磁场阻碍原磁场的增强而方向向下,根据安培定则知感应电流方向如题图中电场线的方向所示,选项A正确,B错误。同理,当磁场反向即向下减弱时,也会得到如题图所示方向的电场,选项C正确,D错误。