物理人教版 (2019)2 电磁场与电磁波达标测试

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02
思维导图
03
知识梳理
课前研读课本，梳理基础知识：
一、电磁场
1．变化的磁场产生电场
(1)实验基础：如图所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生 ．
(2)麦克斯韦的见解：电路里能产生感应电流，是因为变化的 产生了电场，电场促使导体中的自由电荷做定向运动．
(3)实质：变化的 产生了电场．
2．变化的电场产生磁场
麦克斯韦假设，既然变化的磁场能产生电场，那么变化的电场也会在空间产生 ．
3．变化的电场和磁场总是 ，形成一个不可分割的统一的 ．
二、电磁波
1．电磁波的产生：变化的电场和磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成 ．
2．电磁波的特点
(1)电磁波在空间传播不需要 ．
(2)电磁波是横波：电磁波中的电场强度与磁感应强度 ，而且二者均与波的传播方向 ．
(3)电磁波能产生反射、 、干涉、偏振和 等现象．
3．电磁波具有能量
电磁场的转换就是 能量与 能量的转换，电磁波的发射过程是 能量的过程，传播过程是能量传播的过程．
04
题型精讲
【题型一】电磁场
对麦克斯韦电磁场理论的理解
(1)变化的磁场产生电场
①均匀变化的磁场产生恒定的电场．
②非均匀变化的磁场产生变化的电场．
③周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场．
(2)变化的电场产生磁场
①均匀变化的电场产生恒定的磁场．
②非均匀变化的电场产生变化的磁场．
③周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场．
【典型例题1】如图所示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的大小跟时间成正比，方向竖直向下。设小球在运动过程中所带电荷量不变，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大
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
【典型例题2】根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（ ）
A．均匀变化的电场周围一定产生变化的磁场
B．周期性变化的电场周围空间一定产生不变化的电场
C．有电场就一定能产生磁场，有磁场也一定能产生电场
D．在变化的电场周围一定产生磁场，在变化的磁场周围一定产生电场
【对点训练1】下列有关电磁场的说法正确的是（ ）
A．静止的电荷可以产生磁场
B．只有在闭合电路中，变化的磁场才产生电场
C．赫兹证实了麦克斯韦电磁场理论
D．电磁场不具有物质性
【对点训练2】根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（ ）
A．振荡的电场周围一定产生同频率变化的磁场
B．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
C．在电场周围一定产生磁场，在磁场周围一定产生电场
D．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场
【题型二】电磁波
电磁波的特点
(1)电磁波是横波，在传播方向上的任一点，E和B彼此垂直且均与传播方向垂直．如图所示．
(2)电磁波的传播不需要介质，在真空中电磁波的传播速度跟光速相同，即v真空＝c＝3.0×
108 m/s.
(3)电磁波具有波的共性，能产生干涉、衍射、反射、折射和偏振等现象，电磁波也是传播能量的一种形式．
(4)电磁波波速c、波长λ及频率f之间的关系为c＝λf.
【典型例题3】19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，精辟地揭示了电场与磁场之间的联系，预言了电磁波的存在。在闭合金属线圈中通入以下不同的电流，能产生电磁波的是（ ）
A．B．
C．D．
【典型例题4】麦克斯韦电磁场理论对应的两个模型：甲是变化的磁场产生电场，乙是变化的电场产生磁场，下列说法正确的是（ ）
A．对甲图，变化的磁场只能在其周围的闭合线圈中产生电场
B．对乙图，只有带电平行板间的变化电场才能在板间产生磁场
C．甲、乙两图一定能产生持续的电磁波
D．电磁波是横波，而且是一种真实存在的物质
【对点训练3】太赫兹通信作为实现6G（第六代通信技术）愿景的关键技术，已得到全球通信业认可，2023年4月，我国成功完成了太赫兹轨道角动量的实时无线传输通信实验，实现重大技术突破，为6G通信技术的发展提供了重要保障和支撑，该实验通信频率为1.1×105MHz，远远超出5G（第五代通信技术）信号频率，关于该实验信号与5G信号下列说法正确的是（ ）
A．该实验信号和5G信号都属于电磁波，且都可能是纵波
B．该实验信号和5G信号都一定具有偏振现象
C．该实验信号相比5G信号光子能量更小
D．该实验信号相比5G信号在真空中的传播速度更小
【对点训练4】体外冲击波治疗具有非侵入性、患者易于接受、对人体组织损伤少、治疗成功率高等优点，目前在临床医疗上得到广泛的应用。一种冲击波治疗仪的充电和瞬时放电电路如图甲所示。交流电经调压、整流后向电容器C充电储能。当触发器S导通时，电容器经置于水中的冲击波源W瞬时放电，高压强电场的巨大能量瞬间释放使水迅速汽化、膨胀而形成冲击波。如图乙所示，冲击波向四周传播，碰到反射体光滑的内表面而反射，波源发出的冲击波经反射后在F点聚焦，形成压力强大的冲击波焦区，当人体深处的病变处于该焦区时，就会得到治疗的作用。冲击波治疗对放电时间要求不超过1μs，电容器C的电容一般在0.3~1.0μF之间，充电电压大约10kV。下列说法正确的是（ ）
A．治疗仪产生的冲击波是电磁波
B．电容器放电电流不能达到104A数量级
C．若仅减小电路中电阻R的阻值，可减小电容器的充电时间
D．若仅增大电容器C的电容，放电时间仍符合冲击波的要求
0501
强化训练
【基础强化】
1．首先用实验证实电磁波存在、验证麦克斯韦电磁场理论正确的科学家是（ ）
A．法拉第B．麦克斯韦C．赫兹D．奥斯特
2．关于电磁场，下列说法正确的是（ ）
A．变化的磁场激发电场，变化的电场激发磁场
B．电磁波从真空进入水中，传播速度、频率、波长都会发生变化
C．红光的频率低于紫光的频率，在真空中红光的传播速度大于紫光的传播速度
D．电磁波本质是振动在介质中的传播
3．下列关于电磁场和电磁波的理解正确的是（ ）
A．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场
B．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场
C．周期性变化的电场和周期性变化的磁场互相激发，形成电磁波
D．电磁波不能在真空中传播
4．2023年10月26日11时14分，长征二号F遥十七运载火箭托举着神舟十七号载人飞船，送3名航天员奔赴“天宫”。神十六、神十七两个乘组“太空会师”，直播画面通过电磁波传送到地面。下列关于电磁波说法正确的是（ ）
A．电磁波可以在真空中传播
B．麦克斯韦首次通过实验验证了电磁波的存在
C．电磁波传播过程中，电场和磁场都是均匀变化的
D．太空中航天员讲话时画面与声音同步，说明电磁波与声波具有相同的传播速度
5．下列有关四幅图的说法正确的是（ ）
A．图甲中振荡电路正在放电
B．图乙中的发电机线圈若变为等面积的圆形，则电动势会增加
C．图丙中的双线绕法可减小绕线的漏磁现象，从而减小磁场能的损失
D．图丁中变化的磁场产生电场是一个普遍规律，与闭合电路是否存在无关
6．用麦克斯韦电磁场理论判断如图所示的四组电场产生的磁场（或磁场产生的电场）随时间的变化规律，其中错误的是（ ）
A．B．
C．D．
【素养提升】
7．关于科学家的贡献，下列说法中正确的是（ ）
A．奥斯特发现了感应电流产生的条件
B．赫兹提出了电磁场理论，并预言了电磁波的存在
C．泊松亮斑的发现，有力的证实了光具有波的特性
D．布朗观察悬浮在液体中的花粉颗粒在不停地做无规则运动，表明了液体分子在不停地做无规则运动
8．下列关于电磁波的叙述中，正确的是（ ）
A．电磁波是电磁场由发生区域向远处传播的
B．电磁波在任何介质中的传播速度均为
C．电磁波由真空进入介质传播时，波长变短
D．电磁波不能产生干涉现象
9．关于电磁波，下列说法中正确的是（ ）
A．变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场
B．电磁波既可以传递信息，又可以传递能量
C．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，法拉第最先用实验证实了电磁波的存在
D．各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同
10．第五代移动通信技术简称5G，5G网络的主要优势在于数据传输速率快，比4G网络快100倍，可以满足高清视频，虚拟现实等大数据量传输，所以越来越多的人选择使用5G手机。5G手机传递信息是通过电磁波来实现的。下列有关电磁波的说法正确的是（ ）
A．1886年，科学家麦克斯韦首先通过实验捕捉到了电磁波
B．电磁波和超声波、次声波一样，都可以在真空中传播
C．物体中存在着不停运动的带电微粒，带电微粒的振动会产生变化的电磁场，从而一切物体都在辐射电磁波
D．电磁波携带的信息，既可以有线传播，也可以无线传播
11．关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波的传播不需要借助任何介质
B．麦克斯韦用实验成功地证明了电磁波的存在
C．均匀变化的电场一定能形成电磁波
D．电磁波的传播过程是电磁场能的传播过程
12．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波是一种横波
B．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场
C．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
D．波长越短的电磁波衍射现象越明显，传播方向性越好
【能力培优】
11．如图所示，某空间出现一组闭合的电场线，这可能是（ ）
A．在中心点O处有一个点电荷B．沿轴线方向有稳定的电流
C．沿轴线PQ方向的磁场在迅速减弱D．沿轴线QP方向的磁场在迅速增强
14. 关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．5G信号4G信号都是电磁波，5G信号比4G信号在真空中传播得更快
B．麦克斯韦从理论上预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在
C．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波
D．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
课程标准
物理素养
1.知道电磁场的概念及产生的原理.
2. 了解麦克斯韦电磁场理论的基本观点以及在物理学发展史上的意义。
物理观念：知道电磁波的概念。初步了解电磁场是物质的一种形式。
科学思维：会从电磁场的物质性与能量传播的观点解释电磁波的发射与接收。
科学探究：领会在发现电磁波的过程中所蕴含的科学精神和科学研究方法，体会赫兹实验证明电磁波存在的重大意义。
科学态度与责任：了解发现电磁波的历史背景，知道麦克斯韦对电磁学的伟大贡献。领会物理实验对物理学发展的基础意义。