4.2 麦克斯韦电磁场理论基础巩固 2021—2022 学年高中物理粤教版 （2019）选择性必修第二册 一、选择题（共 15 题） 1．关于电磁波的下列说法，正确的是（ ） A．电磁波可以在真空中传播 B．电磁波不能在空气中传播 C．麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在 D．法拉第预言了电磁波的存在 2．关于电磁波在真空中的传播速度，下列说法正确的是（　　） A．频率越高，传播速度越大 B．波长越长，传播速度越大 C．电磁波的能量越大，传播速度越大 D．频率、波长、能量强弱都不影响电磁波的传播速度 3．下列说法正确的是（ ） A．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波 B．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变叫解调 C．所有波都能发生干涉、衍射和多普勒效应 D．麦克斯韦首先提出了电磁波理论，并用实验证实了电磁波的存在 4．有四个电路，其中的电场随时间变化的图像分别对应图中的一个，其中能发射电磁波的是（　　） A． B． C． D． 5．关于电磁波与声波的比较，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的，与其他因素无关 6．关于电磁场的理论，下列说法正确的是 A．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场 B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场 C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场 D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场 7．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是 （ ） A．周期性变化的电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波； B．在电场的周围总能产生磁场,在磁场的周围总能产生电场； 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． 8．许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献，下列说法中正确的是 A．汤姆孙发现质子，揭开了研究原子结构的序幕。 B．卢瑟福根据 α 粒子散射实验现象提出了原子的核式结构模型 C．麦克斯韦提出了电磁场理论，并实验证明了电磁波的存在 D．赫兹从理论上预言了电磁波的存在 9．关于电磁波，下列叙述中正确的是( ) A．电磁波在真空中的传播速度为 3×108m/s B．电磁波和机械波一样依赖于介质传播 C．电磁波中每一处电场强度方向和磁感应强度方向相互垂直，与波的传播方向平行 D．电磁波发射时需要经过解调，解调的方式有调幅和调频 10．某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，说法正确的是（ ） A．机械波和电磁波的传播都需要介质 B．机械波和电磁波都会产生干涉和衍射现象 C．机械波和电磁波都有横波和纵波 D．机械波和电磁波的传播速度都只与介质有关 11．下列说法中正确的是（　　） A．任何变化的磁场都要在周围空间产生变化的电场 B．现代通讯用的 5G 信号（3.3×109～6×109Hz 频段）和 4G 信号（1.88×109～2.64×109Hz 频段）都是横波， 二者叠加可以产生稳定的干涉现象 C．超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化可以用波的干涉原理解释 D．观看 3D 立体电影时，观众戴的眼镜是应用光的偏振原理制成的 12．下列关于电磁波说法不正确的是（　　） A．电磁波是一种物质 B．电磁波具有能量 C．电磁波不可以在真空中传播 D．公式 cf 适用于电磁波 13．下列说法正确的是（ ） A．奥斯特发现了电流的磁效应，并发现了电磁感应现象 B．法拉第在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起 感应电流的磁通量的变化 C．楞次发现了电流的磁效应，揭示了磁现象和电现象之间的联系 D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波 14．关于物理学史，下列说法错误的是（　　） A．赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦用实验证明了电磁波的存在 B．卢瑟福根据  粒子散射实验提出了原子核式结构模型 C．汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子 D．康普顿效应证明了光具有粒子性 15．类比是一种有效的学习方法，通过类比，能较牢固地掌握新知识，提高学习效率。在类比过程中，既 要找出共同之处，又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确 的是（　　） A．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用 B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象 C．机械波的传播依赖介质，而电磁波可以不依赖介质在真空中传播 D．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波 二、填空题（共 4 题） 16．电荷的________形成电流；1820 年，丹麦物理学家奥斯特通过实验发现，通电导线周围存在________； 英国物理学家________（选填“麦克斯韦”或“赫兹”）预言了电磁波的存在。 17．电磁波的产生:周期性变化的____周围会产生周期性变化的电场,周期性变化的____周围也会产生周期 性变化的磁场。变化的电场和变化的磁场相互联系在一起,就会在空间形成一个统一的、不可分割的____, 这种在空间交替变化的电磁场传播出去就形成了_______。 18．电磁场与电磁波 （1）麦克斯韦电磁场理论 a.变化的磁场产生电场 ① 在变化的磁场中放入一个闭合的电路，由于穿过电路的磁通量发生变化，电路中会产生____。这个现象 的实质是变化的磁场在空间产生了____。 ② 即使在变化的磁场中没有闭合电路，也同样要在空间产生___ 。 b 变化的电场产生磁场 变化的电场也相当于一种电流，也在空间产生___，即_____的电场在空间产生磁场。 （2）电磁场：变化的___ 和____所形成的不可分割的统一体。 （3）电磁波 a.电磁波的产生：____变化的电场和____变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成电磁波。 b.电磁波的特点 ① 电磁波____在真空中传播。 ② 电磁波的传播速度等于____。 ③ 光在本质上是一种电磁波。即光是以____形式传播的一种电磁振动。 c.电磁波的波速 ① 波速、波长、频率三者之间的关系：波速=___ ×_____。 电磁波的波速 c 与波长 λ、频率 f 的关系是 c=____。 ② 电磁波在真空中的传播速度 c=3×108 m/s。 19．麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点是：变化的磁场可以产生电场；变化的电场可以产生______ . 从 而预言了空间可能存在电磁波 . 电磁波按照波长由长到短排列依次是：无线电波、红外线、______ 、紫外 8 线、x 射线和  射线 . 已知电磁波在空气中的传播速度近似等于 3.0 �10 m / s ，南通人民广播电台的“经济、 生活”节目的频率是 1.03 �108 Hz ，该电磁波在空气中的波长为______ m.( 结果保留 2 位有效数字 ) 三、综合题（共 4 题） 20．麦克斯韦电磁场理论的基本思想是什么？ 21．一个电子向一个固定不动的质子运动的过程中，有可能发射电磁波吗？ 22．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？ 23．如图所示，在磁感应强度 B 随时间 t 变化的以下四种磁场中，哪些是能产生电场的？哪些是能产生电 磁波的？说明你判断的理由。 参考答案 1．A 2．D 3．C 4．D 5．D 6．D 7．A 8．B 9．A 10．B 11．D 12．C 13．D 14．A 15．D 磁场 16．定向移动 17．磁场 电场 18．感应电流 长 频率 麦克斯韦 电磁场 电场 电磁波 电场 生磁场 变化 电场 磁场 周期性 周期性 可以 光速 波动 波 λf 19．磁场； 可见光； 2.9 20． 麦克斯韦电磁场理论的基本思想是： 1、变化的磁场产生电场； 2、变化的电场产生磁场。 其核心思想是：变化的磁场可以激发涡旋电场，变化的电场可以激发涡旋磁场；电场和磁场不是彼此孤立 的，它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场。 21．有可能向外辐射电磁波 22．不需要， 3.0 �108 m/s 23． 根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以激发涡旋电场，变化的电场可以激发涡旋磁场，电场和磁场不 是彼此孤立的，它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场。可以判断出 该图的磁场是恒定的，不能产生电场，更不能产生电磁波。 该图的磁场是周期性变化的，可以产生周期性变化的电场，进而可以产生连续的电磁波。 该图的磁场是均匀变化的，可以产生恒定的电场，而恒定的电场不能产生磁场，因而不能产生连续的电磁 波。 该图的磁场是周期性变化的，可以产生周期性变化的电场，进而可以产生连续的电磁波。