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1.电磁波的发现
基础巩固
1 建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是( )
A.法拉第 B.奥斯特 C.赫兹 D.麦克斯韦
答案：D
2 通过实验验证了电磁波存在的科学家是( )
A.法拉第 B.奥斯特 C.赫兹 D.麦克斯韦
解析：麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹证实了预言的正确性。
答案：C
3 类比是一种有效的学习方法,通过归类和比较,有助于掌握新知识,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.机械波的传播依赖于介质,而电磁波可以在真空中传播
D.机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波
答案：D
4 根据麦克斯韦电磁场理论,以下叙述正确的是( )
A.教室中亮着的日光灯周围空间必有磁场和电场
B.打点计时器工作时周围必有磁场和电场
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2
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
答案：ABD
5 在空间某处存在一变化的磁场,则( )
A.在磁场中放一闭合线圈,线圈中一定会产生感应电流
B.在磁场中放一闭合线圈,线圈中不一定产生感应电流
C.在磁场中不放闭合线圈,在变化的磁场周围一定不会产生电场
D.在磁场中不放闭合线圈,在变化的磁场周围一定会产生电场
答案：BD
6 下列说法正确的是( )
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.光需要介质才能传播
解析：电磁波在真空中的传播速度为光速 c,A 正确。声波是纵波,可以在不同介质中传播,B、C 错
误。光属于电磁波,电磁波的传播不需要介质,D 错误。
答案：A
7 一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动,如图所示,当磁感应强度均匀
增大时,此粒子的( )
A.动能不变 B.动能增大
C.动能减小 D.以上情况都有可能3
解析：当磁场均匀增加时,根据麦克斯韦电磁场理论,将激起稳定的电场,带电粒子将受一个电场力
作用,该力对带电粒子做正功,所以粒子的动能将增大,选项 B 正确。
答案：B
8 磁场的磁感应强度 B 随时间 t 变化的四种情况如图所示,其中能产生电场的有 ,能产
生持续电磁波的有 。
解析：据麦克斯韦的电磁场理论,可以做如下判断:题图 A 中的磁场是恒定的,不能产生新的电场,
更不能产生电磁波;题图 B 中的磁场是周期性变化的,可以产生周期性变化的电场,因而可以产生持
续的电磁波;题图 C 中的磁场是均匀变化的,能产生恒定的电场,而恒定的电场不能再产生磁场,不
能产生向外扩展的电磁场,因此不能产生持续的电磁波;题图 D 所示磁场是周期性变化的,能产生周
期性变化的电场,能产生电磁波。
答案：BCD BD
能力提升
1 关于电磁波的特点,下列说法正确的是( )
A.电磁波中的电场和磁场互相垂直,电磁波向与二者垂直的方向传播
B.电磁波是横波
C.电磁波传播不需要介质
D.电磁波不具有干涉和衍射现象
解析：电磁波是横波,其 E、B、v 三者互相垂直。电磁波也是一种波,它具有波的特性,因此选项 A、
B、C 正确,选项 D 错误。
答案：ABC
2 关于电磁波传播速度表达式 v=λf,下列说法正确的是 ( )4
A.波长越长,传播速度越大
B.频率越高,传播速度越快
C.发射能量越大,传播速度就越快
D.电磁波的传播速度与传播介质有关
解析：在真空中传播,电磁波的速度相同。在介质中传播,v = c
n,传播速度与介质和波的频率有关。
答案：D
3 在真空中传播的电磁波,当它的频率增大时,它的传播速度及其波长( )
A.速度不变,波长减小 B.速度不变,波长增大
C.速度减小,波长增大 D.速度增大,波长不变
解析：电磁波在真空中的传播速度始终为 3×108m/s,与频率无关;由 c=λf,波速不变,频率增大,波
长减小,故选项 B、C、D 错误而 A 正确。
答案：A
★ 4 用麦克斯韦的电磁场理论判断,如图中表示电场(或磁场)产生磁场(或电场)的正确图象是
( )
解析：由法拉第电磁感应定律 E=NΔΦ
Δt = NΔB
ΔtS可知,感应电动势与磁感应强度的变化率成正比。类
似地,感应电场也与ΔB
Δt成正比,E 与 B 的相位相差π
2 ,故选项C 正确。选项 B中ΔE
Δt为定值,故选项 B 也
正确。5
答案：BC
★ 5 如图所示,在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于环口径的带正电的小球,正
以速率 v0 沿逆时针方向匀速运动。若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度 B 随时间成正
比例增加的变化磁场,设运动过程中小球所带的电荷不变,那么( )
A.小球对玻璃圆环的压力不断增大
B.小球受到的磁场力不断增大
C.小球先沿逆时针方向做减速运动,过一段时间后,沿顺时针方向做加速运动
D.磁场力对小球一直不做功
解析：因为玻璃圆环所在处有均匀变化的磁场,在周围产生稳定的涡旋电场,对带正电的小球做功。
由楞次定律,判断电场方向为顺时针方向。在电场力的作用下,小球先沿逆时针方向做减速运动,后
沿顺时针方向做加速运动。
小球在水平面内沿轨迹半径方向受两个力作用:环的弹力 FN 和磁场的洛伦兹力 f=Bqv,而且两个力
的矢量和时刻等于小球做圆周运动的向心力。考虑到小球速度大小的变化和方向的变化以及磁场
强弱的变化,弹力 FN 和洛伦兹力 f 不一定始终在增大。磁场力始终与圆周运动的线速度方向垂直,
所以磁场力对小球不做功。故选项 C、D 正确。
答案：CD
6 如图所示,赫兹实验的装置,其实验目的是 。
答案：验证电磁波的存在6
7 按照有关规定,工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)
不得超过 0.50 W/m2。若某小型无线通信装置的电磁辐射功率是 1 W,那么在距离该通信装置
以外是符合规定的安全区域(已知球面面积为 S=4πR2)。
解析：t 时间内辐射的能量 W=Pt,这些能量分布在半径 R=ct 的整个球面上
由 Pt
t·4πR2 = 0.50W/m2,解得 R=0.4m。
答案：0.4 m
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