高中物理人教版 (2019)必修 第三册4 电磁波的发现及应用精品课后作业题

13.4电磁波的发现及应用

一、选择题

1．比较下列各类传递信息的方法，在相同时间内传递信息最多的是（　　）

A．电话 B．电报 C．书信 D．可视电话

2．首先发现电流磁效应的科学家是(  )

A．安培 B．麦克斯韦 C．库仑 D．奥斯特

3．关于电磁场理论，有下列说法，其中正确的是（    ）

①变化的电场可以在周围空间产生磁场，变化的磁场也可以在周围空间产生电场

②电荷周围存在着电场，运动电荷周围存在着磁场

③在电场的周围一定会产生磁场

④在磁场的周围一定会产生电场。

A．①② B．③④ C．②③ D．①④

4．下列有关物理学史或物理理论的说法中，不正确的是（ ）

A．牛顿第一定律涉及了两个重要的物理概念：力和惯性

B．“如果电场线与等势面不垂直，那么电场强度沿着等势面方向就有一个分量，在等势面上移动电荷时静电力就要做功”，用的是归纳法

C．电场和磁场是一种客观存在的物质，是相互联系的，统称为电磁场，它具有能量和动量，以有限速度--光速在空间中传播

D．伽利略通过实验和合理的推理提出质量并不是影响落体运动快慢的原因

5．据报道：截止2020年12月我国5G基站建设累积71.8万个，已建成全球最大5G网络，中国将进入全面5C时代，开启了万物互联时代：车联网、物联网，智慧城市、无人机网络、自动驾驶技术等将一一变为现实。5G，即第五代移动通信技术，采用3300-5000MHz频段，相比于现有的4G（即第四代移动通信技术，1880-2635MHz频段）技术而言，具有极大的带宽、极大的容量和极低的时延。5G信号与4G信号相比下列说法正确的是（　　）

A．4G信号比5G信号更容易发生衍射

B．5G信号是横波，4G信号是纵波

C．5G信号频率增大，不再发生衍射现象和偏振现象时

D．5G信号在真空中的传播速度更快

6．下列说法中正确的是 （     ）

A．在电场周围一定存在磁场

B．静止电荷能够在周围空间产生稳定的磁场

C．变化的电场和磁场互相激发，形成由近及远传播形成电磁波

D．以上说法都不对

7．中国已正式进入5G时代，6G处在研究阶段。5G所使用电磁波频率一般在24GHz到100GHz（1G=109）之间，6G电磁波的频率在100GHz以上，与5G使用的电磁波相比，6G使用的电磁波（　　）

A．光子动量较大

B．在真空中传播速度更大

C．光子能量较小

D．两者都能使同一金属板发生光电效应，6G照射过的金属粒子初动能较小

8．关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是(  )

A．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息

B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波

C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同

D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同

9．关于电磁辐射，以下说法中正确的是（　　）

A．电子设备不论是否使用，都向外辐射电磁波

B．长期、过量的电磁辐射会对人体产生较大的伤害

C．电磁辐射对电器设备的影响不大

D．由于电磁辐射会影响人的健康，因此人们不应使用微波炉、电磁炉等家用电器

10．微波炉中放一个鸡蛋，先被加热的是（　　）

A．炉内空气 B．蛋壳 C．蛋黄 D．同时被加热

11．关于电磁波，下列说法正确的是（　　）

A．变化的电场产生变化的磁场

B．电磁波必须依赖介质才能传播

C．电磁波在真空中和介质中的传播速度相同

D．电磁波可以发生衍射现象

12．关于电磁场和电磁波，下列叙述正确的是（　　）

A．客户通话时，手机将声音信号转变成电信号，再经过调谐后，把信号发送到基站中转

B．如果空间某区域有振荡的电场或振荡的磁场，就能产生电磁波

C．电磁波是纵波，不能产生偏振现象

D．电磁波和机械波都不能在真空中传播

13．用实验证实了电磁波的存在，并测定了电磁波的传播速度的物理学家是（　　）

A．库仑 B．赫兹

C．法拉第 D．麦克斯韦

14．以下关于电磁波的说法正确的是 （　　）

A．可见光不是电磁波

B．无线电通信是利用电磁波传输信号的

C．电磁波不能在真空中传播

D．电磁波不具有能量

二、综合题

15．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。

16．波长为 的红光，其频率为______已知光速

17．在物理学中，人们把整个电磁波谱划分成了若干个波段，如图中所标出的就是各波段的大致位置。图中已经标注出部分电磁波波段的名称，请你根据所学知识，把未标注的波段名称填在相应的空格内。

（1）A波段：________；（2）B波段：_______；（3）C波段：________。

18．卫星电视传播是指电视台把无线电信号传送到高空的通信卫星上，卫星再把信号传送至地面上的其他地区.因此，我们看到卫星电视信号显示的整点时间要比本地有线电视的要晚一些

（1）解释产生这种延迟的原因.

（2）若通信卫星高度约为36000km，无线电信号传播速度为，估算这一时间差。

19．可见光也是一种电磁波，某种可见光的波长为，则它的频率为是多少？已知光从真空中进入水中频率不变，但波长变短，若这种可见光进入水的波长变为，那么此光在水中的传播速度将变为多少？

20．振荡电路中电容器电容为C， 振荡电流．

（1）求此电路中线圈的自感系数L；

（2）设此电路发射的电磁波在某介质中的波长为λ， 求此电磁波在此介质中传播速度v．

参考答案

1．D

【详解】

可视电话可以同时传递声音及视频信息，所以它比电话、电报和书信单位时间内传递信息都要多，故D正确。

故选D。

2．D

【详解】

A．安培发现了分子电流假说，故A错误，不符合题意；

B．麦克斯韦发现了电磁理论，故B错误，不符合题意；

C．库伦发现了库仑定律，故C错误，不符合题意；

D．奥斯特发现了电流的磁效应，故D正确，符合题意。

故选D。

3．A

【详解】

①变化的电场才能产生磁场，变化的磁场才能产生电场，故①正确；

②电荷的周围存在电场，运动电荷可以形成电流，则可以形成磁场；故②正确；

③只有变化的电场才能形成磁场，恒定的电场不能产生磁场；故③错误；

④只有变化的磁场才能产生电场；故④错误；

A. ①②。故A正确；

B. ③④。故B错误；

C. ②③。故C错误；

D. ①④。故D错误。

4．B

【详解】

A．牛顿第一定律的内容：一切物体在没有受到任何力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，牛顿第一定律揭示了力和运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，阐明了惯性的概念：物体具有的保持原来运动状态的性质，所以牛顿第一定律又称惯性定律．故A正确．

B．“如果电场线与等势面不垂直，那么电场强度沿着等势面方向就有一个分量，在等势面上移动电荷时静电力就要做功”．采用的是假设法，故B错误．

C．根据麦克斯韦电磁场理论得知电场和磁场是一种客观存在的物质，是相互联系的，统称为电磁场．它们都具有能量和动量，在真空中传播速度等于光速，故C正确．

D．伽利略通过实验和合理的推理提出物体下落的快慢与物体的轻重没有关系，即质量并不影响落体运动快慢．故D正确．

本题选不正确的，故选B．

5．A

【详解】

A．4G信号频率小，波长长，更容易发生衍射，故Ａ正确：

B．5G信号和4G信号都是电磁波，电磁波为横波，都B错误：

C．只要是波，都能发生衍射现象和偏振现象，故C错误：

D．5G信号和4G信号都是电磁波，电磁波在真空中的传播速度都一样，故D错误。

故选A。

6．C

【详解】

试题分析：只有变化的电场才能产生磁场，A错；静止电荷不能形成磁场，B错；变化的电场和磁场互相激发，形成由近及远传播形成电磁波，C对；D错；

7．A

【详解】

A．由于6G使用的电磁波比5G使用的电磁波频率高，根据

可得：6G使用的电磁波波长较短；

由

可得：6G使用的电磁波光子动量较大，A正确；

B．所有电磁波在真空中传播的速度都相等，B错误；

C．由于6G使用的电磁波比5G使用的电磁波频率高，根据

可得：由于6G使用的电磁波比5G使用的电磁波光子能量大，C错误；

D．两者都能使同一金属板发生光电效应，由于6G使用的电磁波比5G使用的电磁波光子能量大，同一金属的逸出功不变，根据光电方程

可得6G照射过的金属粒子初动能较大，D错误；

故选A。

8．B

【详解】

试题分析：电磁波可以传递信息，声波也能传递信息，故选项A错误；手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波，故选项B正确；太阳光中的可见光的传播速度是光速，医院“B超”中的超声波传播速度是声速，二者的大小不相同，故选项C错误；遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长不相同，故选项D错误．

9．B

【详解】

A．电子设备不使用，不会有变化电磁场，也不会产生电磁波，故A错误；

B．长期、过量的电磁辐射会对人体产生较大的伤害，会出现病变，故B正确；

C．电磁辐射，对电器设备的影响也较大，故C错误；

D．电磁辐射会影响人的健康，但人们使用微波炉、电磁炉等家用电器，有很少量的漏出，故D错误；

故选B。

10．C

【详解】

微波炉是通过微波带动食物内部分子剧烈振动而使食物温度升高的，是一种共振原理，微波的频率与水分子振动频率接近，蛋黄中水较多，所以先被加热的是蛋黄。

故选C。

11．D

【详解】

A．变化的电场能够在周围空间产生磁场。若电场随时间均匀变化，则产生稳定的磁场；若电场随时间不均匀变化，则产生变化的磁场，A错误；

BC．电磁波既可以在真空中传播，又可以在介质中传播，故电磁波不需要介质也能传播。电磁波在真空中以光速传播，而在其它介质中的传播速度总小于在真空中的传播速度，故电磁波在真空中和介质中的传播速度不同，BC错误；

D．电磁波具有波的性质，能产生反射、折射、干涉、衍射等现象，D正确。

故选D。

12．B

【详解】

A．客户通话时，手机将声音信号转变成电信号，经过调制后，把信号发送到基站，A错误；

B．振荡的电场或振荡的磁场会在周围空间产生振荡的电磁场，就能产生电磁波，B正确；

C．电磁波是横波，C错误；

D．电磁波可以在真空中传播，D错误。

故选B。

13．B

【详解】

A．库仑发现两点电荷间的相互作用即库仑定律，故A错误；

B．赫兹（德国）用实验证实了电磁波的存在并测定了电磁波的传播速度等于光速，故B正确；

C．法拉第第一个提出“场”的概念且发现电磁感应现象的科学家，故C错误；

D．麦克斯韦提出了电磁场理论，预言了电磁波的存在，故D错误。

故选B。

14．B

【详解】

A．无线电波，红外线，可见光，紫外线都是电磁波，A错误；

B．无线电通信是利用电磁波传输信号的，B正确；

C．电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播，C错误；

D．电磁波具有能量，D错误。

故选B。

15．电磁场    感应电动势    电磁波   

16．

【详解】

[1]根据公式得

17．X射线    紫外线    红外线   

【详解】

（1）A波段：X射线；

（2）B波段：紫外线；

（3）C波段：红外线。

18．（1）卫星电视信号传播距离长，所用时间长，所以晚一些（2）0.24s

【详解】

（1）电视台发出的无线电信号由电视台传到卫星，然后再由卫星传到电视台，需要一定的时间，所以卫星传来的画面上，人物动作的变化总比电缆传来的画面上相应的变化发生得晚一些。
（2）无线电信号的路程s=2h，则画面延迟的时间

19．；；

【详解】

根据波长、波速和频率的关系可知，所以

频率不变，波长变成；则波速：

；

20．（1）    （2）

【详解】

（1）根据瞬时电流的表达式：i=Imsinωt，又ω=2πf，可得：，代入公式．

（2）此电路发射的电磁波在介质中的波长为λ，此电磁波在此介质中传播速度：v＝λf＝