4.1 麦克斯韦的电磁场理论基础巩固 2021—2022 学年高中物理沪教版 （2019）选择性必修第二册 一、选择题（共 15 题） 1．从理论上预言光是一种电磁波的物理学家是（ A．爱因斯坦 B．麦克斯韦 C．安培 ）． D．卢瑟福 2．下列说法中正确的是 A．光波不是电磁波 B．电磁炉是利用涡流加热的 C．用陶瓷器皿盛放食品可直接在电磁炉上加热 D．DVD 光盘是利用磁粉记录信息的 3．电磁波和声波相比较，下列说法中错误的是(　　) A．电磁波是电磁场发生的区域向远处传播，声波是声源的振动向远处传播 B．电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质 C．由空气进入水中传播时，电磁波的传播速度要减小，声波的传播速度要增大 D．由空气进入水中传播时，电磁波的波长变大，声波的波长也变大 4．在磁感应强度 B 随时间 t 变化的以下四种磁场中，不能产生电场的是（　　） A． B． C． D． 5．关于电磁波，下列说法不正确的是（ ） A．电磁波可以脱离“波源”而独立存在 B．要想产生持续的电磁波，变化的电场(或磁场)产生的磁场(或电场)必须是均匀变化的 C．电磁波是物质波 D．电磁波可以使电荷移动 6．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是（ ） A．库仑发现了点电荷的相互作用规律并通过油滴实验测定了元电荷的数值 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．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象 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 7．下列说法正确的是（　　） A．“隔墙有耳”描述的是声音的干涉现象 B．工业生产中利用激光切割金属，主要应用的是激光平行度好的特点 C．站在站台上的乘客听到远处开来火车的鸣笛声频率升高 D．物理学家麦克斯韦通过实验证实了赫兹预言的电磁波的存在 8．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（　　） A．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场 B．只要空间某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波 C．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 D．电磁波的传播一定需要介质 9．已知穿过某一平面的磁通量随时间变化的规律，如图所示。则关于在该磁场周围的某位置产生的电场 的电场强度（ A．逐渐增强 ） B．逐渐减弱 C．不变 D．无法确定 10．根据麦克新书电磁场理论，下列说法中正确的是（　　） A．变化的磁场一定产生变化的电场 B．均匀变化的磁场一定产生均匀变化的电场 C．稳定的电场一定产生稳定的磁场 D．并不是只要空间有变化的电场或磁场，就一定能够产生电磁波 11．在磁场周围欲产生电磁波，则该磁场应按下图中的何种规律变化 A． B． C． D． 12．关于声波和电磁波，下列说法中正确的是 A．它们都能产生反射、折射、干涉、衍射等现象 B．它们都需要介质才能传播 C．由一种介质进入另一种介质时，它们的频率会改变 D．由空气进入另一种介质时，它们的波速和波长都变小 13．如图所示，氢原子中的电子绕核逆时针快速旋转，匀强磁场垂直于轨道平面向外，电子的运动轨道半 径 r 不变，若使磁场均匀增加，则电子的动能（ ） A．不变 B．增大 C．减小 D．无法判断 14．下列说法正确的是（　　） A．光需要介质才能传播 B．在空气中传播的声波是横波 C．电磁波在真空中以光速 c 传播 D．一束单色光从空气进入水中，折射角大于入射角 15．下列器物与电磁波的应用有关的是 A．无线电收音机 B．磁悬浮列车 C．电磁起重机 D．交流发电机 二、填空题（共 4 题） 16．赫兹的电火花∶ 如图所示，和高压感应线圈相连的抛光金属球间产生电火花时，空间出现了迅速变化的______，这种变化 的电磁场以电磁波的形式传到了导线环，导线环中激发出______________，使与导线环相连的金属球间也 产生了电火花。这个导线环实际上是电磁波的检测器。 结论∶赫兹实验证实了__________的存在，检验了麦克斯韦电磁场理论的正确性。 17．把声音、图像等信号加载到高频电磁波上的过程，称为____________,信号的调制方式有调幅信号和__ _____________两种方式． 18．电磁场 （1）变化的磁场产生电场 a.实验基础：如图所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生___________。 b.麦克斯韦的见解：电路里能产生感应电流，是因为变化的___________产生了电场，电场促使导体中的自 由电荷做定向运动。 c.实质：变化的___________产生了电场。 （2）变化的电场产生磁场 麦克斯韦假设，既然变化的磁场能产生电场，那么变化的电场也会在空间产生___________。 19．麦克斯韦电磁理论指出___________周围会产生电场；电磁波是__________（填“纵波”或“横波”）。 三、综合题（共 4 题） 20．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？ 21．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。 22．下列是一些磁场的磁感应强度 B 随时间 t 变化的图像、哪个（些）能在磁场周围产生稳定的电场？并 说明理由。 23．德国物理学家赫兹通过实验验证了电磁波的存在，简述这一实验的验证方法。 参考答案： 1．B 2．B 3．D 4．D 5．B 6．C 7．C 8．B 9．C 10．D 11．D 12．A 13．B 14．C 15．A 16． 电磁场 感应电动势 17． 调制 18． 感应电流 19． 变化的磁场 电磁波 调频信号 磁场 磁场 磁场 横波 8 20．不需要， 3.0 �10 m/s 21． 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。 22．乙， 由麦克斯韦电磁场理论知，变化的磁场产生电场故恒定的磁场周围不产生电场，均匀变化的磁场产生稳定 的电场，非均匀变化的磁场产生变化的电场。由图知，只有乙中磁场是均匀变化的，故乙能在磁场周围产 生稳定的电场。 23． 在 A、B 两球两端通电，使两根铜棒上的金属球靠近，便会看到有火花从一个球跳到另一个球。再 用一根两端带有铜球的铜丝弯成环状，当作谐振器，把这个谐振器放到离电磁波发生器 10 米远的 地方，当电磁波发生器通电后，观察谐振器铜丝圈两端的铜球上是否产生电火花。由于 A、B 两金 属球间产生电火花时就会产生变化的电磁场，这种变化的电磁场传播到谐振器时，在谐振器中激 发出感应电动势，使谐振器上两小球间也产生电火花，从而证实了电磁波的存在。