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．关于电磁场和电磁波的说法中正确的是（　　） A．紫外线是一种波长比紫光更长的电磁波，能够灭菌 B．变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场 C．电磁波是与声波一样不可以在真空中传播 D．麦克斯韦第一次在实验室通过实验验证了电磁波的存在 2．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．安培发现了电流磁效应 B．法拉第发现了电磁感应现象 C．库仑预言了电磁波的存在 D．奥斯特发现磁场对运动电荷的作用规律 3．下列说法正确的是（　　） A．机械波和电磁波既有横波又有纵波 B．根据麦克斯韦的电磁理论，均匀变化的电场会产生变化的磁场 C．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，电路必须是闭合的 D．宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，但仍具有波粒二象性 4．根据麦克斯韦电磁理论可知 A．电场在其周围空间一定产生磁场 B．磁场在其周围空间一定产生电场 C．变化的电场在其周围空间一定产生磁场 D．变化的磁场在其周围空间一定产生变化的电场 5．下列认为光波和无线电波都是电磁波的理由中不正确的是（ ） A．它们在真空中传播速度相同 B．它们都能发生反射、折射、干涉、衍射等现象 C．它们的传播不依靠别的介质 D．它们都是由振荡电路中自由电子的运动产生的 6．关于电磁波，下列说法正确的是（ ） A．电磁波和机械波都需要通过介质传播 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．雷达发射的是直线性能好、反射性能强的超声波 D．根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波 7．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 8．在物理学史上，最先建立完整的电磁场理论并预言电磁波存在的科学家是（　　） A．库仑 B．钱学森 C．麦克斯韦 D．赫兹 9．物理学中最早提出利用电场线描述电场、发现电流的磁效应和用实验证实电磁场理论的依次是哪几位 物理学家（　　） A．法拉第、安培和麦克斯韦 B．奥斯特、安培和麦克斯韦 C．法拉第、奥斯特和赫兹 D．安培、奥斯特和赫兹 10．关于雷达，下列说法中正确的是（ ） A．雷达是早在发现电磁波之前就有的设备 B．雷达是利用电磁波能产生折射的特性工作的 C．雷达可用来发现飞机、舰艇，探测台风、雷雨 D．雷达在能见度低的黑夜将无法使用 11．下列说法正确的是(　　) A．电磁波必须依赖介质才能向远处传播； B．光由空气进入水中，频率不变，波长变短； C．光的干涉、衍射、偏振现象表明光的粒子性； D．介质折射率越大，光从介质射向真空时发生全反射的临界角越大． 12．下列说法中正确的是 ( 　　 ) A．雨后天空出现彩虹是光的衍射现象 B．变化的电场一定可以激发电磁波 C．一切物理规律在不同的惯性参考系中都是相同的 D．太阳光中的可见光和医院“B 超”中的超声波传播速度相同 13．下列说法正确的是（　　） A．在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小 B．在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比 C．声波传播过程中，介质中质点的运动速度等于声波的传播速度 D．电磁波和机械波都只能在介质中传播 14．关于电磁波，下列说法中正确的是（ ） A．电磁波可能是纵波，也可能是横波 B．在日常生活中所说的热辐射就是指红外线辐射 C．均匀变化的电场在周围空间产生均匀变化的磁场 D．紫外线的主要作用是穿透作用和荧光作用 15．关于电磁波，下列说法正确的是（） A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关 B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 C．电磁波在传播过程中可以发生干涉、衍射，但不能发生反射和折射 D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输 二、填空题（共 4 题） 16．首先发现电生磁的科学家是________，首先发现磁生电的科学家是___________。 17．2013 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． 18．（1）麦克斯韦提出的电磁波理论认为______（选填“变化”或“不变化”）的磁场能产生电场．现代通信 离不开电磁波，在真空中频率越小的电磁波，它的波长______（选填“越长”或“越短”） （2）电流在电热丝中做的功与电热丝产生的热量______（选填“相等”或“不相等”）．保持电热丝两端的电 压不变，增大电热丝的电阻，电热丝消耗的电功率将______（选填“增大”或“减小”）． 19．历史上，物理学家先预言了电磁波的存在，然后通过实验对比进行了证实，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”）．在真空中，电磁波的传播速度______（选填“大于”、 “等于”或“小于”）光速． 三、综合题（共 4 题） 20．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。 21．如图所示，赫兹实验所用的感应圈是一种利用电磁感应产生数千伏高电压的实验装置，当电火花在感 应圈两个金属球间跳动时，旁边导线环两个小球间也有电火花跳动，请你解释这种现象。 22．在经典物理学发展史上，出现过四个里程碑式的人物．他们分别是伽利略、牛顿、法拉第和麦克斯韦。 爱因斯坦认为他们同样伟大。说说你的观点。 23．赫兹在 1886 年做了一个有名的实验，证明了电磁波的存在。他把环状导线的两端各固定一个金属小球， 两小球之间有一很小间隙，他把这个装置放在一个距离正在放电发生电火花的感应圈不远的地方，令他振 奋的现象发生了。他当时看到了什么现象？为什么说这个现象让他捕捉到了电磁波？参考答案： 1．B 2．B 3．D 4．C 5．D 6．D 7．A 8．C 9．C 10．C 11．B 12．C 13．B 14．B 15．B 16． 奥斯特 法拉第 17． 电磁波 不能 18． 变化 19． 赫兹 越长 相等 减小 等于 20． 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。 21． 当火花在感应圈两个金属球间跳动时，必定建立一个快速变化的电磁场。这种变化的电磁场以电磁波的形 式在空间快速传播，当电磁波经过导线环时，迅速变化的电磁场在导线环中激发出感应电动势，使得导线 环的两个小球间也产生了火花。 22． 伽利略研究力和运动的关系，率先运用了科学实验与逻辑推理相结合的物理思想； 牛顿正确地指出了力与运动之间的关系，总结的三大定律成为力学的支柱； 法拉第通过实验发现了电磁感应现象，揭示了电磁之间相互转化规律； 麦克斯韦预言了电磁波的存在，同时建立了较为完整的电磁场理论； 以上四位人物，都在物理学的不同领域做出了里程碑式的贡献。 23． 他当时看到了：当与感应圈相连的两个金属球之间出现火花时，导线环两个小球之间也出现了火花。 当与感应圈相连的两个金属球之间产生电火花时，周围空间出现了迅速变化的电磁场。这种变化 的电磁场以电磁波的形式在空间传播。当电磁波到达导线环时，它在导线环中激发出感应电动势 ， 使得导线环两个小球之间也产生了火花，说明这个导线环接收到了电磁波。