人教版 (2019)选择性必修 第二册2 电磁场与电磁波学案

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课时分层作业(十四)(建议用时：25分钟)考点一　电磁场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，C错误。]2．有关电磁场理论说法正确的是(　　)A．法拉第预言了电磁波的存在，并揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性B．变化的磁场一定产生变化的电场C．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场D．赫兹通过一系列实验，证明了麦克斯韦关于光的电磁理论D　[麦可斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过一系列实验，证明了麦克斯韦关于光的电磁理论，并揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性，A错误，D正确；均匀变化的磁场产生恒定的电场，B错误；均匀变化的电场产生恒定不变的磁场，C错误。]3．电磁波在传播过程中，始终不变的物理量有(　　)A．频率　　　　　　　　 B．波长C．波速   D．振幅A　[电磁波在传播过程中频率不变。]4．(多选)根据麦克斯韦的电磁场理论，以下叙述中正确的是(　　)A．教室中点亮的日光灯周围空间必有磁场和电场B．工作中的打点计时器必产生磁场和电场C．恒定的电场产生恒定的磁场，恒定的磁场产生恒定的电场D．电磁波在传播过程中，电场方向、磁场方向和传播方向三者互相垂直ABD　[教室中点亮的日光灯、工作中的打点计时器用的都是振荡电流，在其周围产生振荡磁场和电场，故选项A、B正确；恒定的电场不会产生磁场，恒定的磁场也不会产生电场，故选项C错误；电磁波是横波，电场方向、磁场方向和传播方向相互垂直，故选项D正确。]5．有关电磁场和电磁波，下列说法中正确的是(　　)A．麦克斯韦首先预言并证明了电磁波的存在B．变化的电场一定产生变化的磁场C．使用空间波来传播信息时主要是应用无线电波波长大、衍射现象明显，即可以绕过地面上的障碍物D．频率为750 kHz的电磁波在真空中传播时，其波长为400 mD　 [赫兹用实验证明了电磁波的存在，A错误；均匀变化的电场产生恒定的磁场，B错误；空间波沿直线传播，C错误；λ＝＝ m＝400 m，D正确。]考点二　电磁波与机械波的比较6．(多选)关于电磁波与声波的比较，下列说法中正确的是(　　)A．电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质B．由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大C．由空气进入水中时，电磁波波长变短，声波波长变长D．电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质决定，与频率无关ABC　[因电磁波可以在真空中传播，而声波属于机械波，它的传播需要介质，在真空中不能传播，故A正确；电磁波在空气中的传播速度大于在水中的传播速度，在真空中的传播速度最大；声波在气体、液体、固体中的传播速度依次增大，故B正确；无论是电磁波还是声波，从一种介质进入另一种介质时频率都不变，所以由波长λ＝及它们在不同介质中的传播速度可知，由空气进入水中时，电磁波的波长变短，声波的波长变长，故C正确；电磁波在介质中的速度，与介质有关，也与频率有关，在同一种介质中，频率越大，波速越小，所以选项D错误。]7．(多选)关于电磁波与机械波，下列说法正确的是(　　)A．电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质B．电磁波在任何介质中传播速率都相同，机械波在同一种介质中传播速率都相同C．电磁波和机械波都不能发生干涉D．电磁波和机械波都能发生衍射AD　[电磁波传播不需要介质，其波速与介质和频率都有关，而机械波传播需要介质，其传播速度只与介质有关，A正确，B错误；电磁波和机械波都具有波的一些特性，包括干涉和衍射，D正确，C错误。]8．(多选)梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波。该电磁波(　　)A．是横波B．不能在真空中传播C．只能沿着梳子摇动的方向传播D．在空气中的传播速度约为3×108 m/sAD　[电磁波是横波，传播方向与振动方向垂直，既能在真空中传播，也能在介质中传播。电磁波在空气中的传播速度约为3×108 m/s，故选项A、D正确。]9. (多选)以下关于机械波与电磁波的说法中，正确的是(　　)A．机械波与电磁波本质上是一致的B．机械波的波速只与介质有关，而电磁波在介质中的波速，不仅与介质有关，还与电磁波的频率有关C．机械波可能是纵波，而电磁波必定是横波D．它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象BCD　[机械波由振动产生，电磁波由周期性变化的电场(或磁场)产生；机械波传播需要介质，波速由介质决定；电磁波的传播不需要介质，波速由介质和本身频率共同决定；机械波有横波，也有纵波，而电磁波一定是横波，故选项B、C、D正确。](建议用时：15分钟)10．(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，根据安培定则知感应电场方向如题图中E的方向所示，选项A正确，B错误；同理，当磁场反向即向下的磁场减弱时，感应电场方向同样如题图中E的方向，选项C正确，D错误。]11．有关电磁波和声波，下列说法错误的是(　　)A．电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质B．由空气进入水中传播时，电磁波的传播速度变小，声波的传播速度变大C．电磁波是横波，声波也是横波D．由空气进入水中传播时，电磁波的波长变短，声波的波长变长C　[电磁波本身就是一种物质，它的传播不需要介质，而声波的传播需要介质，故选项A正确；电磁波由空气进入水中时，传播速度变小，但声波在水中的传播速度比其在空气中大，故选项B正确；电磁波的传播方向与电场、磁场的方向都垂直，是横波，而声波是纵波，故选项C错误；电磁波由空气进入水中传播时，波速变小，波长变短，而声波由空气进入水中传播时，波速变大，波长变长，故选项D正确。]12．(多选)判断如图所示的电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图像(每个选项中的上图表示变化的场，下图表示变化的场产生的另外的场)，其中正确的是(　　)A　　　B　　　　C　　　　DBC　[A图中的上图磁场是稳定的，由麦克斯韦的电磁场理论可知周围空间不会产生电场，所以下图错误；B图中的上图是均匀变化的电场，应该产生稳定的磁场，下图的磁场是稳定的，所以下图正确；C图中的上图是振荡的磁场，它能产生同频率的振荡电场，且相位相差，所以下图正确；D图的上图是振荡的电场，在其周围空间产生振荡的磁场，但是下图中的图像与上图相比较，相位相差应为而不是π，所以下图错误。综上所述，B、C正确，A、D错误。]13．(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，正以速率v0沿逆时针方向匀速运动。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，设运动过程中小球所带的电荷不变，那么(　　)A．小球对玻璃圆环的压力不断增大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CD　[因为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，对带正电的小球做功。由楞次定律，判断电场方向为顺时针方向。在电场力的作用下，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。小球在水平面内沿轨迹半径方向受两个力作用：环的弹力FN和磁场的洛伦兹力f＝Bqv，而且两个力的矢量和时刻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和方向的变化以及磁场强弱的变化，弹力FN和洛伦兹力f不一定始终在增大。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。故选项C、D正确。]