4.2、电磁场与电磁波 一、选择题（共 16 题） 1．关于电磁波，下列说法中正确的是（ ） A．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的 B．超声波属于电磁波 C．光属于电磁波 D．电磁波不能在真空中传播 2．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 3．日常生活中，当你打开或者关闭电灯时，你会从旁边工作着的电视机屏幕上看到一条水平亮线，或者 从旁边开着的收音机中听到“喀喀”的杂音，出现这一现象的原因是（ ） A．电路通断时发出的电磁波被收音机、电视机接收到而产生的 B．电路通断时交流电通过家庭电路的导线对收音机或电视机的影响 C．电路通断时开关中金属碰撞声的影响 D．以上说法都不对 4．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 5．下列说法中正确的是（　　） A．变化的磁场产生变化的电场 B．变化的电场产生变化的磁场 C．麦克斯韦证实了电磁波的存在 D．电磁波能在真空中传播 6．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是( A．变化的电场周围产生磁场 B．稳定的磁场周围产生电场 C．稳定的电场周围产生磁场 D．电磁场就是电场与磁场的简单叠加 ) 7．对于电磁波的发现过程，下列说法正确的是 A．麦克斯韦通过实验发现，变化的电场产生磁场 B．麦克斯韦预言了电磁波的存在 C．赫兹根据自然规律的统一性，提出变化的电场产生磁场 D．电磁波在任何介质中的传播速度均为 3×108m/s 8．根据麦克斯韦的电磁场理论，以下叙述中不正确的是（ ） A．教室中开亮的日光灯周围空间必有磁场和电场 B．工作时打点计时器必有磁场和电场 C．稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场激发稳定的电场 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 9．麦克斯韦预言了电磁波的存在，通过实验验证电磁波存在的科学家是（ ） A．贝尔 B．赫兹 10．下列说法正确的是（ C．西门子 D．爱迪生 ） A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关 B．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失 C．声波从空气进入水中时，其波速增大，波长变长 D．均匀变化的磁场产生变化的电场，均匀变化的电场产生变化的磁场 E．当波源与观察者相向运动时，波源自身的频率变大 11．根据麦克斯韦电磁理论，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．向下方向的磁场在减弱 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 12．下列说法中正确的是（　　） A．只要有电场和磁场，就能产生电磁波 B．在闭合回路的内、外电路中，沿着电流方向电势都一定降低 C．实物和场是物质存在的不同形式，都是客观存在的 D．麦克斯韦根据电磁场理论，预言并证实了电磁波的存在 13．关于机械波与电磁波，以下说法正确的是（　　） A．公路上的超声波测速仪向迎面驶来的汽车发射一个已知频率的超声波，根据测速仪接收到的反射波频 率变化的多少，就可知汽车运动的速度大小，其原理是波的多普勒效应 B．赫兹从理论上预言了电磁波的存在，麦克斯韦观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现 象，麦克斯韦还测得电磁波在真空中具有与光相同的传播速度 C．机械波与电磁波的传播都需要介质 D．无论是机械波还是电磁波，只有当障碍物或孔的尺寸跟波的波长相等时，才能发生衍射 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．在以下各种说法中，正确的是________ A．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 B．相对论认为：真空中的光速大小在不同惯性参照系中都是相同的 C．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期 D．机械波和电磁波本质上不相同，但它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象 E．如果测量到来自遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发出的光波波长长，这 说明该星系正在远离我们而去 16．下列情形能产生磁场的有（　　） A．电流 B．变化的电场 C．静止的电荷 D．定向移动的电荷 二、填空题 17．判断下列说法的正误。 （1）在电场周围，一定存在和它联系着的磁场。_________ （2）在变化的磁场周围一定会产生变化的电场。_________ （3）电磁波不能在真空中传播。_________ （4）电磁波是横波。_________ （5）电磁波在真空和介质中传播速度相同。_________ （6）只要有电场和磁场，就能产生电磁波。_________ 18．如图所示是演示电磁波的发射与接收的实验，在这个实验中，要使氖灯发光，必须使 A 和 B 的金属滑 动杆位置____________，并且是在 A 的振子 a、b 间____________时，氖灯会发光。这说明 B 的能量是 A 通过____________传播过来的。 19．___________预言电磁波的存在，而___________证实了电磁波的存在。 20．1864 年，麦克斯韦提出电磁场的基本方程组(后称麦克斯韦方程组)，并推断电磁波的存在，预测光是 一种____，为光的电磁理论奠定了基础． 三、综合题 21．麦克斯韦在建立电磁场理论的过程中，提出了什么假设？运用了哪些物理思想？它们对建立电磁场理 论有什么意义？ 22．如图所示的实验装置，当接在高压感应圈上的两金属球间有电火花时，导线环上两小球间也会产生电 火花，这是为什么？这个实验证实了什么问题？ 23．麦克斯韦在 1865 年发表的《电磁场的动力学理论》一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一 性，即光是电磁波。一单色光在折射率为 1.5 的介质中传播，某时刻电场横波图象如图所示，求该光波的 频率。 参考答案： 1．C 【详解】 电磁波是由周期性变化的电场或磁场产生的，选项 A 错误；超声波不属于电磁波，选项 B 错误；光属于电 磁波，选项 C 正确；电磁波能在真空中传播，选项 D 错误；故选 C. 2．A 【详解】 A、B 项：电磁波可以在真空中传播，也可以在空气中传播，故 A 正确，B 错误； C、D 项：麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在，故 C、D 错误． 3．A 【详解】 电视机屏幕上出现一条水平亮线，收音机发到“喀喀”声，说明有节目以外的电磁波信号干扰。电磁波是由 大小和方向变化很快的电流产生的。电路通断时电流的大小从无到有，从有到无，变化迅速，向四周发射 电磁波。 故选 A。 4．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 D 正确。 故选 D。 5．D 【详解】 A．均匀变化的磁场产生稳定不变的电场，选项 A 错误； B．均匀变化的电场产生稳定不变的磁场，选项 B 错误； C．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹证实了电磁波的存在，选项 C 错误； D．电磁波能在真空中传播，选项 D 正确。 故选 D。 6．A 【详解】 A、C、变化的电场可以产生磁场，恒定的电场不会产生磁场，故 A 正确，C 错误．B、变化的磁场可以产 生电场，而稳定的磁场不会产生电场，故 B 错误．D、根据麦克斯韦的电磁波理论，变化磁场周围不一定 存在变化电场，只有非均匀变化的磁场才能一定存在变化的电场，电磁场不是电场与磁场的简单叠加；故 D 错误．故选 A． 7．B 【详解】 A 项：在麦克斯韦提出了完整的电磁场基础上，赫兹发现电磁波的实验，故 A 错误； B、C 项：麦克斯韦提出了完整的电磁场：变化的磁场周围空间产生电场，变化的电场周围空间产生磁 场，故 B 正确，C 错误； D 项：电磁波在真空中的传播速度是 3×108m/s，故 D 错误． 8．C 【详解】 试题分析：教室中开亮的日光灯、工作时打点计时器用的振荡电流，在其周围产生振荡磁场和电场，故选 项 A、B 正确；稳定的电场不会产生磁场，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． 9．B 【详解】 最先用实验验证电磁波存在的科学家是赫兹。 故选 B。 10．C 【详解】 A. 电磁波在真空中的传播速度都是光速，与电磁波的频率无关，故 A 错误； B.若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波继续传播，故 B 错误； C.声波从空气进入水中时，频率不变，波速变大，波长变长，故 C 正确； D. 均匀变化的磁场产生恒定的电场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，故 D 错误； E. 当波源与观察者相向运动时，波源自身的频率不变，而观察者接收到的频率发生变化，故 E 错误。 11．D 【详解】 AB．当一个闭合电路中的磁通量发生变化时，回路中就有感应电流产生，回路中并没有电源，电流的产生 是由磁场的变化造成的。麦克斯韦把以上的观点推广到不存在闭合电路的情况，即变化的磁场产生电场， 向上的磁场增强、向下的磁场减弱时，感应电流的磁场方向向下，阻碍原磁场的增强，根据安培定则可判 断出感应电流方向与题图中 E 的方向相反，故 A、B 错误； CD．同理，当磁场向上减弱或磁场向下增强即反向增强时，感应电流的磁场方向向上，阻碍原磁场的减 弱，根据安培定则可判断出感应电流方向与题图中 E 的方向相同；当磁场向上方向的磁场减弱或向下增强 时，与题图中 E 的方向相反，C 错误，D 正确。 故选 D。 12．C 【详解】 A．根据麦克斯韦电磁电磁场理论，变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，如果电场和磁场不变 化，则不能产生电场和磁场，故 A 错误； B．在外电路：沿着电流的方向,电势降低，在内电路：沿着电流的方向，电势升高，故 B 错误； C．实物和场是物质存在的不同形式，都是客观存在的，故 C 正确； D．麦克斯韦建立了电磁场理论，预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实电磁波存在，故 D 错误。 故选 C。 13．A 【详解】 A．公路上的超声波测速仪向迎面驶来的汽车发射一个已知频率的超声波，根据测速仪接收到的反射波频 率变化的多少，就可知汽车运动的速度大小，其原理是波的多普勒效应，所以