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人教版 (2019)选择性必修 第二册2 电磁场与电磁波学案
展开课时分层作业(十四)
(建议用时:25分钟)
考点一 电磁场
1.关于电磁理论,下列描述正确的是( )
A.电磁场不是一种物质
B.静止的电荷能够在周围空间产生稳定的磁场
C.稳定的磁场能够在周围空间产生稳定的电场
D.变化的电场和变化的磁场互相激发,由近及远传播形成电磁波
D [变化的电场和变化的磁场互相激发,由近及远传播形成电磁波,电磁场是一种客观存在的物质,故A错误,D正确;静止的电荷周围不能激发磁场,故B错误;稳定的磁场不能产生电场,C错误。]
2.有关电磁场理论说法正确的是( )
A.法拉第预言了电磁波的存在,并揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性
B.变化的磁场一定产生变化的电场
C.均匀变化的电场产生均匀变化的磁场
D.赫兹通过一系列实验,证明了麦克斯韦关于光的电磁理论
D [麦可斯韦预言了电磁波的存在,赫兹通过一系列实验,证明了麦克斯韦关于光的电磁理论,并揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性,A错误,D正确;均匀变化的磁场产生恒定的电场,B错误;均匀变化的电场产生恒定不变的磁场,C错误。]
3.电磁波在传播过程中,始终不变的物理量有( )
A.频率 B.波长
C.波速 D.振幅
A [电磁波在传播过程中频率不变。]
4.(多选)根据麦克斯韦的电磁场理论,以下叙述中正确的是( )
A.教室中点亮的日光灯周围空间必有磁场和电场
B.工作中的打点计时器必产生磁场和电场
C.恒定的电场产生恒定的磁场,恒定的磁场产生恒定的电场
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
ABD [教室中点亮的日光灯、工作中的打点计时器用的都是振荡电流,在其周围产生振荡磁场和电场,故选项A、B正确;恒定的电场不会产生磁场,恒定的磁场也不会产生电场,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。]
5.有关电磁场和电磁波,下列说法中正确的是( )
A.麦克斯韦首先预言并证明了电磁波的存在
B.变化的电场一定产生变化的磁场
C.使用空间波来传播信息时主要是应用无线电波波长大、衍射现象明显,即可以绕过地面上的障碍物
D.频率为750 kHz的电磁波在真空中传播时,其波长为400 m
D [赫兹用实验证明了电磁波的存在,A错误;均匀变化的电场产生恒定的磁场,B错误;空间波沿直线传播,C错误;λ== m=400 m,D正确。]
考点二 电磁波与机械波的比较
6.(多选)关于电磁波与声波的比较,下列说法中正确的是( )
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,与频率无关
ABC [因电磁波可以在真空中传播,而声波属于机械波,它的传播需要介质,在真空中不能传播,故A正确;电磁波在空气中的传播速度大于在水中的传播速度,在真空中的传播速度最大;声波在气体、液体、固体中的传播速度依次增大,故B正确;无论是电磁波还是声波,从一种介质进入另一种介质时频率都不变,所以由波长λ=及它们在不同介质中的传播速度可知,由空气进入水中时,电磁波的波长变短,声波的波长变长,故C正确;电磁波在介质中的速度,与介质有关,也与频率有关,在同一种介质中,频率越大,波速越小,所以选项D错误。]
7.(多选)关于电磁波与机械波,下列说法正确的是( )
A.电磁波传播不需要介质,机械波传播需要介质
B.电磁波在任何介质中传播速率都相同,机械波在同一种介质中传播速率都相同
C.电磁波和机械波都不能发生干涉
D.电磁波和机械波都能发生衍射
AD [电磁波传播不需要介质,其波速与介质和频率都有关,而机械波传播需要介质,其传播速度只与介质有关,A正确,B错误;电磁波和机械波都具有波的一些特性,包括干涉和衍射,D正确,C错误。]
8.(多选)梳子在梳头后带上电荷,摇动这把梳子在空中产生电磁波。该电磁波( )
A.是横波
B.不能在真空中传播
C.只能沿着梳子摇动的方向传播
D.在空气中的传播速度约为3×108 m/s
AD [电磁波是横波,传播方向与振动方向垂直,既能在真空中传播,也能在介质中传播。电磁波在空气中的传播速度约为3×108 m/s,故选项A、D正确。]
9. (多选)以下关于机械波与电磁波的说法中,正确的是( )
A.机械波与电磁波本质上是一致的
B.机械波的波速只与介质有关,而电磁波在介质中的波速,不仅与介质有关,还与电磁波的频率有关
C.机械波可能是纵波,而电磁波必定是横波
D.它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
BCD [机械波由振动产生,电磁波由周期性变化的电场(或磁场)产生;机械波传播需要介质,波速由介质决定;电磁波的传播不需要介质,波速由介质和本身频率共同决定;机械波有横波,也有纵波,而电磁波一定是横波,故选项B、C、D正确。]
(建议用时:15分钟)
10.(多选)根据麦克斯韦电磁场理论,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.向上方向的磁场在减弱
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
AC [向上方向的磁场增强时,感应电流的磁场阻碍原磁场的增强而方向向下,根据安培定则知感应电场方向如题图中E的方向所示,选项A正确,B错误;同理,当磁场反向即向下的磁场减弱时,感应电场方向同样如题图中E的方向,选项C正确,D错误。]
11.有关电磁波和声波,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.由空气进入水中传播时,电磁波的传播速度变小,声波的传播速度变大
C.电磁波是横波,声波也是横波
D.由空气进入水中传播时,电磁波的波长变短,声波的波长变长
C [电磁波本身就是一种物质,它的传播不需要介质,而声波的传播需要介质,故选项A正确;电磁波由空气进入水中时,传播速度变小,但声波在水中的传播速度比其在空气中大,故选项B正确;电磁波的传播方向与电场、磁场的方向都垂直,是横波,而声波是纵波,故选项C错误;电磁波由空气进入水中传播时,波速变小,波长变短,而声波由空气进入水中传播时,波速变大,波长变长,故选项D正确。]
12.(多选)判断如图所示的电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图像(每个选项中的上图表示变化的场,下图表示变化的场产生的另外的场),其中正确的是( )
A B C D
BC [A图中的上图磁场是稳定的,由麦克斯韦的电磁场理论可知周围空间不会产生电场,所以下图错误;B图中的上图是均匀变化的电场,应该产生稳定的磁场,下图的磁场是稳定的,所以下图正确;C图中的上图是振荡的磁场,它能产生同频率的振荡电场,且相位相差,所以下图正确;D图的上图是振荡的电场,在其周围空间产生振荡的磁场,但是下图中的图像与上图相比较,相位相差应为而不是π,所以下图错误。综上所述,B、C正确,A、D错误。]
13.(多选)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
CD [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。]
高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册第四章 电磁振荡与电磁波1 电磁振荡学案: 这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册第四章 电磁振荡与电磁波1 电磁振荡学案,共7页。
高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册4 电能的输送导学案: 这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册4 电能的输送导学案,共8页。
高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册3 变压器导学案: 这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册3 变压器导学案,共9页。