4.2、电磁场与电磁波 一、选择题（共 16 题） 1．下列说法正确的是（　　） A．开普勒经过数十年的天文观测，并潜心研究，发现了行星运动的三大定律 B．牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量 C．安培提出了“分子电流假说”，提示了磁现象的电本质 D．赫兹建立了统一的电磁场理论，并预言了电磁波的存在 2．首次用实验方法证明电磁波的存在，这位物理学家是（　　） A．赫兹 B．法拉第 C．奥斯特 D．麦克斯韦 3．下列对电磁学发展历史的描述，不正确的是（　　） A．安培发现了通电导线之间的相互作用规律 B．库仑发现了电流的磁效应 C．赫兹验证了电磁波的存在 D．法拉第总结出了电磁感应定律 4．下列说法中正确的是（　　） A．电磁波在真空中以光速 c 传播 B．在空气中传播的声波是横波 C．声波只能在空气中传播 D．声波不会发生干涉现象 E．光需要介质才能传播 5．下列关于电磁波的说法，正确的是（　　） A．无线电波和光波都是横波 B．电磁波只能在真空中传播 C．电场随时间变化时一定产生电磁波 D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 6．下列说法正确的是（　　） A．交流发电机是利用电磁感应的原理来工作的 B．电视机铭牌上所标的“额定电压 220V”指的是交流电压的峰值 C．在远距离输电中，采用高压输电的目的是为了增大输电线路中的电流 D．电磁波在真空中不能传播 7．下列叙述与历史相符的是 A．奥斯特指出变化的磁场可以使闭合电路中产生电流 B．楞次从理论上运用数学推导的方法得出了楞次定律 C．麦克斯韦认为变化的磁场能产生电场 D．布朗通过电子显微镜观察花粉在水中的运动之后得出分子做无规则运动的结论 8．光波具有的下列性质中，与声波不同的是 A．能传递能量 B．频率由波源决定 C．能产生衍射现象 D．能在真空中传播 9．下列关于磁场、电场及电磁波的说法中正确的是（　　） A．赫兹提出电磁场理论，并通过实验证实了电磁波的存在 B．只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波 C．不同电磁波具有不同的波长，红外线的波长大于可见光的波长。 D．普朗克认为光本身是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为 ν 的光的能量子为 hv 10．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是 A．在电场的周围总能产生磁场,在磁场的周围总能产生电场； B．交变的电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波； C．电磁波是一种物质，只能在真空中传播； D．电磁波传播的速度总是 3．0×108m/s． 11．下列有关物理学史说法正确的是（　　） A．牛顿推导出了摆角很小时单摆的周期公式 B．惠更斯通过观察研究提出了多普勒效应 C．赫兹通过实验发现了电磁波 D．麦克斯韦的电磁场理论指出变化的磁场产生变化的电场 12．关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．只要有电场就能产生电磁波 B．电磁波不能在真空中传播 C．红外线不属于电磁波 D．电磁波可携带信息且具有能量 13．下列说法正确的是(　　) A．法拉第通过实验研究，总结出了电磁感应的规律 B．赫兹预言了电磁波的存在 C．牛顿通过扭秤实验，较准确地测出了万有引力常量 D．安培通过实验，首先发现了电流周围存在磁场 14．关于电磁场和电磁波，正确说法是（　　） A．电磁波传播速度总是 3×108m/s B．电磁波是一种物质，可以在真空中传播 C．电场和磁场总是相互联系，它们统称为电磁场 D．光是一种电磁波 15．下列说法一定正确的是（　　） A．电荷在周围空间产生电场 B．电流在周围空间产生磁场 C．磁场在周围空间产生电场 D．电磁波可以在真空中传播 16．关于电磁波，下列说法正确的有 ( ) A．电磁波的传播需要介质 B．各种颜色的可见光都是电磁波 C．电磁波在真空中的传播速度大小都相等 D．频率越高的电磁波，在真空中传播速度越大 二、填空题 17．（1）历史上，物理学家先预言了电磁波的存在，然后通过实验对此进行了证实．最早用实验证实电 磁波存在的物理学家是_____（选填“赫兹”或“麦克斯韦”） （2）在真空中，电磁波的传播速度_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）光速． 18．电磁波在真空中的传播速度是_____m/s．有一按正弦规律变化的交变电流 u=200 2 sin100πt（V）， 其电压的最大值是______V，电压的有效值是_____V。 19．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 a.电磁波在空间传播不需要___________。 b.电磁波是横波：电磁波中的电场强度与磁感应强度互相垂直，而且二者均与波的传播方向___________。 c.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。 20．2013 年 6 月 11 日，神州十号航天员聂海胜、张晓光和王亚平在“天宫一号”首次为青少年进行太空授 课，开辟了我国太空教育的新篇章．中国人民大学附属中学报告厅作为“地面课堂”，利用__________（选 填“电磁波”或“超声波”）与神十航天员“天地连线”，从而传递信息．授课中，指令长聂海胜竟能盘起腿漂浮 在空中，玩起了“悬空打坐”，此时______（选填“能”或“不能”）用普通的体重计测量航天员的质量． 三、综合题 21．你能否用生活中的例子说明电磁波的存在？ 22．若某种电磁波在真空中的频率为 1.5 �1015 Hz ，试回答下列问题： 8 (1)该电磁波的波长为多少？（电磁波在真空中的传播速度为 c  3 �10 m / s ） (2)该电磁波属于哪个波段？（红外线波长范围为 0.75 ~ 1000 m ，紫外线的波长范围为 5~370nm） (3)现代科技可以使电磁波在特定介质中的传播速度大大减小。当频率为 速度传播时，电磁波的波长变为多少？ 1.5 �1015 Hz 的电磁波以 900m/s 的 23．变化的磁场和变化的电场形成不可分割的统一体——电磁场，它会由近及远地向外传播，它的传播需 要介质吗？它传播的速度是多少？参考答案： 1．C 【详解】 A．开普勒经过研究第谷的数十年的天文观测资料，发现了行星运动的三大定律。故 A 错误； B．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量，故 B 错误 C．安培提出了“分子电流假说”，提示了磁现象的电本质，故 C 正确； D．麦克斯韦建立了统一的电磁场理论，并预言了电磁波的存在，赫兹证明电磁波的存在，故 D 错误； 故选 C。 2．A 【详解】 1864 年，英国青年物理学家麦克斯韦在研究了当时所发现的电磁现象的基础上建立了麦克斯韦电磁理论， 并预言了电磁波的存在；1888 年德国青年物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在. A．描述与分析相符，故 A 正确. B．描述与分析不符，故 B 错误. C．描述与分析不符，故 C 错误. D．描述与分析不符，故 D 错误. 3．B 【详解】 安培发现了通电导线之间的相互作用规律，故 A 说法正确；库仑发现了点电荷的相互作用规律，奥斯特发 现了电流的磁效应，故 B 说法错误；赫兹验证了电磁波的存在，故 C 说法正确；法拉第总结出了电磁感应 定律，故 D 说法正确． 4．A 【详解】 A．电磁波在真空中以光速 c 传播，故 A 正确； B．在空气中传播的声波是纵波，故 B 错误； C．声波在气体、液体和固体均可以传播，故 C 错误； D．声波可以发生干涉现象，故 D 错误； E．光在真空和透明介质中均可以传播，故 E 错误。 故选 A。 5．A 【详解】 A．无线电波和光波都是横波。A 正确； B．电磁波既能在真空中传播又能在空气等透明介质中传播。B 错误； C．随时间不均匀变化的电场才会产生电磁波。C 错误； D．赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在。D 错误。 故选 A。 6．A 【详解】 A．交流发电机是利用电磁感应的原理来工作的，即导体切割磁感线产生感应电动势，A 正确； B．电视机铭牌上所标的“额定电压 220V”指的是交流电压的有效值，B 错误； C．在远距离输电中，采用高压输电的目的是为了增大输电线路中的电压，减小输电线上的电流，减小损 耗，C 错误； D．电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在真空中传播，D 错误。 故选 A。 7．C 【详解】 试题分析：丹麦物理学家奥斯特发现通电导线的电流的磁效应，故选项 A 错误；楞次根据实验和理论分析 得出楞次定律，故选项 B 错误；麦克斯韦认为变化的磁场能产生电场，变化的电场产生磁场，这是麦克斯 韦电磁场理论的两大主要支柱，故选项 C 正确；布朗通过显微镜观察花粉在水中的运动，应该是光学显微 镜，在布朗那个时代还没有电子显微镜，故选项 D 错误．本题正确选项为 C． 8．D 【详解】 光波具有的下列性质中，与声波不同的是，声波只能在介质中传播，而光波不但能在介质中传播，还能在 真空中传播；故选 D. 9．C 【详解】 A．麦克斯韦提出电磁场理论，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，选项 A 错误； B．只要空间某处有周期性变化的电场或磁场，才会在其周围产生电磁波，选项 B 错误； C．不同电磁波具有不同的波长，红外线的波长大于可见光的波长，选项 C 正确； D．爱因斯坦认为光本身是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为 ν 的光的能量子为 hv ，选项 D 错 误。 故选 C。 10．B 【详解】 试题分析：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，逐渐向外传播，形成电磁波，故 A 错误 B 正确； 电磁场本身就是一种物质，可以不依赖物质传播，故 C 错误；电磁波在真空中传播速度是 3×108m/s，在其 他介质中的传播速度要小，故 D 错误； 11．C 【详解】 A．伽利略首先发现了单摆的等时性原理，惠更斯首先推导出了单摆的周期公式，选项 A 错误； B．多普勒通过观察研究提出了多普勒效应，选项 B 错误； C．赫兹通过实验发现了电磁波，选项 C 正确； D．麦克斯韦的电磁场理论指出周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，均匀变化的磁场产生稳定的电 场，选项 D 错误。 故选 C。 12．D 【详解】 A．若只有电场，而电场是稳定的或电场仅均匀变化都不能产生电磁波，故 A 错误； B．电磁波本身就是一种物质，电磁波可以在真空中传播，在空气中也能传播，故 B 错误； C．红外线属于电磁波，故 C 错误； D．电磁波能传播信息，又能传播能量，故