物理选修1选修1-1第四章 电磁波及其应用一、电磁波的发现测试题

课时训练18　电磁波的发现

题组一　麦克斯韦电磁场理论

1.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.爱迪生

C.爱因斯坦 D.麦克斯韦

答案:D

2.关于麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是 (　　)

A.电场产生磁场,磁场产生电场

B.变化的电场产生变化的磁场

C.恒定电流周围不产生磁场

D.变化的磁场产生电场

解析:变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,所以选项A、B错误,选项D正确;恒定电流在周围产生稳定的磁场,所以选项C错误.

答案:D

3.某电场中电场强度随时间变化的图象如图所示,不能产生磁场的电场是(　　)

解析:变化的电场产生磁场,故A、B、C均能产生磁场,答案为D.

答案:D

4.(双选)关于电磁场的理论,下列说法正确的是 (　　)

A.变化的电场周围产生的磁场一定是变化的

B.变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的

C.均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的

D.振荡电场周围产生的磁场也是振荡的

解析:根据麦克斯韦电磁场理论,如果电场的变化是均匀的,产生的磁场就是稳定的,故A项错,B项对;均匀变化的磁场周围产生稳定的电场,振荡电场周围产生的磁场也是振荡的,即周期性变化的,而且变化频率相同,所以C项错,D项对.

答案:BD

题组二　电磁波

5.赫兹实验装置,如图所示.

(1)其实验目的是　. 

(2)当感应圈两个金属球间有火花跳过时,导线环两个小球间也跳过火花.当感应圈使得与它相连的两个金属球间产生电火花时,空间出现了迅速变化的　　　　.这种电磁场以　　　　的形式在空间传播.当电磁波到达导线环时,它在导线环中激发出　　　　,使得导线环的空隙中也产生了电火花. 

答案:(1)证实电磁波的存在

(2)电磁场　电磁波　感应电动势

6.真空中所有的电磁波都具有相同的(　　)

A.频率 B.波长 C.波速 D.能量

解析:真空中所有电磁波的传播速度都等于光速,即c=3.0×108 m/s.

答案:C

7.以下科学家在电磁学上都做出了卓越的贡献,其中表述不正确的是(　　)

A.麦克斯韦用实验证明了电流的磁效应

B.法拉第发现了电磁感应现象

C.赫兹通过实验证明电磁波在真空中的传播速度等于光速

D.安培对通电导体在磁场中的受力进行了深入研究

解析:电流的磁效应是奥斯特发现的.

答案:A

8.关于电磁波,下列说法正确的是(　　)

A.光不是电磁波

B.电磁波需要有介质才能传播

C.只要有电场和磁场,就可以产生电磁波

D.真空中,电磁波的传播速度与光速相同

解析:光是电磁波,电磁波可以在真空中传播,所以选项A、B错误;只有周期性变化的电场和磁场才能产生电磁波,所以选项C错误.

答案:D

9.在下述各种情况中,可以产生电磁波的是(　　)

A.空间有电场和磁场,它们重叠在一起就是电磁波

B.只要磁场发生变化在其周围空间就一定有电磁波

C.一匝线圈,里面通有变化的电流,在这个线圈周围一定会产生电磁波

D.如图,a、b、c、d为4根相同的铜管,G为感应圈,c、d间接有一氖灯,当G工作时,氖灯发光,这表示感应圈G产生了电磁波.

解析:均匀变化的磁场或电场激发稳定电场或磁场,不会产生电磁波,故选项A、B、C错误,D正确.

答案:D

10.(双选)以下是电磁领域的几项重大技术发明:

其中需要应用电磁波的有(　　)

A.电话 B.电视

C.电动机 D.发电机

解析:四个选项中电话与电视的信号都是利用电磁波来完成传递的,所以只有A、B项对.

答案:AB

(建议用时:30分钟)

1.电磁场理论预言了(　　)

A.变化的磁场能够在周围空间产生电场

B.变化的电场能够在周围产生磁场

C.电磁波的存在,电磁波在真空中的速度为光速

D.电能够产生磁,磁能够产生电

解析:麦克斯韦预言了电磁波的存在,并预言电磁波在真空中的速度为光速,所以选C项.

答案:C

2.(双选)下列说法中,哪些是正确的(　　)

A.法拉第曾经指点过麦克斯韦

B.“但是,你不应该停留在用数学来解释我的观点,你应该突破它!”是安培说的

C.《论法拉第力线》的作者是赫兹

D.麦克斯韦方程组深刻地指出了电场与磁场的密切联系

解析:法拉第曾经鼓励麦克斯韦:“你不应该停留在用数学来解释我的观点,你应该突破它!”所以A项正确,而B项错误.《论法拉第力线》是麦克斯韦的作品,故C项错误.

答案:AD

3.关于赫兹验证电磁波的实验,下列说法中不正确的是(　　)

A.它是电磁波是否存在的试金石

B.它是物理学史上起奠基作用的经典实验

C.它是理想化的实验,实际完不成

D.赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波

解析:赫兹的实验验证了麦克斯韦关于电磁波的预言,为无线电技术的发展起了奠基作用,故A、B、D正确,不符合题意;该实验是一个可以检验、重复的简单实验,在当时设计这个实验时还经历了很多困难,所以它不是理想实验,C项不正确,符合题意.

答案:C

4.(双选)关于电磁场和电磁波,下列叙述中正确的是(　　)

A.均匀变化的电场在它周围空间产生电磁波

B.电磁波必须依赖于介质传播

C.电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直,且与波的传播方向垂直

D.只要空间某个区域有振荡的电场或磁场,就能产生电磁波

解析:均匀变化的电场在它周围产生稳定的磁场,由电磁场理论知,稳定的磁场不再产生电场,所以不能形成电磁波,故A项错;电磁波是周期性变化的电场与磁场的交替激发由近及远传播,所以传播不需要介质,因此B项错.

答案:CD

5.下列哪种现象是由于所产生的电磁波所引起的 (　　)

A.用室内天线接收微弱信号时,人走过时电视画面会发生变化

B.在夜间用电高峰时,有部分地区白炽灯变暗发红,日光灯不容易启动

C.把半导体收音机放在开着的日光灯附近,会听到噪声

D.在边远地区,用手机或小灵通通话时,会发生信号中断的情况

解析:A中是人走动时影响了室内天线对电视信号的接收,并非由产生的电磁波所引起;B中是因用电功率过大,输电线上损失电压和功率大所致;C中日光灯用的是交变电流,由于镇流器不断产生自感现象,产生变化的磁场与电场而产生电磁波,收音机接收到这些电磁波后,会发出噪声;而D中是信号的问题.故只有C项符合.

答案:C

6.(双选)在电磁学的发展过程中,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;法拉第发现了电磁感应现象

B.麦克斯韦预言了电磁波;楞次用实验证实了电磁波的存在

C.库仑发现了点电荷的相互作用规律;密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值

D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律;洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律

解析:赫兹用实验证实了电磁波的存在,B错误;安培发现了磁场对电流的作用规律,洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律,D错误.

答案:AC

7.物理学可分为实验物理学和理论物理学,实验物理学是指用实验的方法研究物理规律,它是经典物理学的基础,也是现代物理学的基础.理论物理学是从各类物理现象的普遍规律出发,运用数学理论和方法,系统深入地阐述有关概念、现象及其应用.在电磁波的发现过程中,麦克斯韦和赫兹分别做了什么工作?他们是实验物理学家还是理论物理学家?

答案:麦克斯韦在前人成就的基础上,对整个电磁现象作了系统、全面的研究,凭借他高深的数学造诣和丰富的想象力,将电磁场理论用简洁、对称、完美的数学形式表示出来,经后人整理和改写,成为经典电动力学的主要基础——麦克斯韦方程组.据此,1865年他预言了电磁波的存在,并计算出了电磁波的传播速度等于光速,同时得出结论:光是电磁波的一种形式,揭示了光现象和电磁现象之间的联系.可以说他是一位理论物理学家.

赫兹在物理学上的主要贡献是通过实验证实了电磁波的存在,并做了一系列的关于电磁波和光波类比的实验,表明电磁波也具有折射、衍射、干涉、偏振等一系列物理现象,证明了电磁波具有光波的一切性质,为无线电、电视和雷达的发展找到了途径,可以说他是一位实验物理学家.

8.“为了您和他人的安全,请您不要在飞机上使用手机和手提电脑.”这句提醒警示语是乘过飞机的旅客都听过的,因为有些空难就是由于某些乘客在飞机的飞行中使用手机造成的.1999年广州白云机场某飞机降落时,机上有四位旅客同时使用手机,使飞机降落偏离了8度,险些造成事故.请问为什么在飞机上不能使用手机和手提电脑呢?

答案:因为地面控制系统对飞机的控制是通过电磁波进行的,而手机和手提电脑能够产生电磁波,会产生干扰,从而影响飞机的航行.