物理必修 第三册4 电磁波的发现及应用导学案及答案

第十三章　电磁感应与电磁波初步

4　电磁波的发现及应用

基础过关练

题组一　电磁场与电磁波

1.(2023湖北黄冈月考)下列关于电磁场理论的叙述正确的是 (　　)

A.变化的磁场周围是否存在电场取决于是否有闭合电路

B.周期性变化的磁场产生同频率变化的电场

C.变化的电场和稳定的磁场相互关联,形成一个统一的场,即电磁场

D.电场周围一定存在磁场,磁场周围一定存在电场

2.(2022江苏苏州吴江中学月考)现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘,你认为下列陈述中符合事实的是              (　　)

A.麦克斯韦首先用实验证实了电磁波的存在

B.在真空中电磁波的传播速度小于光速

C.空间有变化的电场(或磁场)存在,不一定能形成电磁波

D.把手机放在抽成真空的玻璃盒中,手机接收不到电磁波信号,拨打该手机号码,手机不会响铃(或振动)

3.(2022河北唐山期中)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,下列判断正确的是              (　　)

甲乙丙丁

A.甲图能产生电场,不能产生电磁波

B.乙图能产生电场,不能产生电磁波

C.丙图能产生电场,不能产生电磁波

D.丁图能产生电场,也能产生电磁波

题组二　电磁波谱

4.(2022浙江温州月考)如图所示是中国天眼FAST——500 m口径球面射电望远镜,其主要工作波长在分米到米的范围,则天眼接收的电磁波的频率区间为              (　　)

A.106~107 Hz　　　

B.108~109 Hz

C.1010~1011 Hz　　　

D.1012~1013 Hz

5.红外线、无线电波、γ射线、可见光等都属于电磁波,则下列选项中,按照波长由大到小顺序排列正确的是              (　　)

A.红外线、无线电波、γ射线、可见光

B.红外线、可见光、γ射线、无线电波

C.无线电波、红外线、可见光、γ射线

D.γ射线、可见光、红外线、无线电波

6.(2021辽宁五校协作体联考)关于电磁波的应用,下列说法不正确的是              (　　)

A.医院里常用X射线对病房和手术室消毒

B.工业上利用γ射线检查金属部件内部有无裂缝

C.微波炉利用微波来加热食物

D.卫星利用红外遥感技术拍摄云图照片

7.(2022广东东莞期末)使用蓝牙耳机接听手机来电,其信号传输的示意图如图所示,已知可见光的频率范围是4.2×1014~7.8×1014 Hz,则蓝牙通信的电磁波              (　　)

A.是蓝光

B.波长比手机通信的电磁波波长短

C.在真空中的传播速度大小为340 m/s

D.在真空中的传播速度比可见光传播的速度小

答案与分层梯度式解析

第十三章　电磁感应与电磁波初步

4　电磁波的发现及应用

基础过关练

1.B　变化的磁场产生电场,当变化的磁场中有闭合回路时,回路中有感应电流,若无闭合回路,电场仍然存在,与电路是否闭合无关,A错误;周期性变化的磁场产生的电场一定也是周期性变化的,且频率相同,B正确;若形成电磁场必须有周期性变化的电场和磁场,C错误;变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,而恒定的电场不能产生磁场,恒定的磁场不能产生电场,D错误。

易错警示　根据麦克斯韦电磁场理论可知:恒定的电场周围不能产生磁场,恒定的磁场周围也不能产生电场;变化的电场周围产生磁场,变化的磁场周围产生电场;均匀变化的磁场周围产生稳定的电场,均匀变化的电场周围产生稳定的磁场,非均匀变化的电场产生变化的磁场。

2.C　赫兹首先用实验证实了电磁波的存在,选项A错误;在真空中电磁波的传播速度等于真空中的光速,选项B错误;周期性变化的电场(或磁场)能形成电磁波,而均匀变化的电场产生恒定的磁场,均匀变化的磁场产生恒定的电场,将不能产生电磁波,选项C正确;电磁波在真空中也能传播,选项D错误。

3.BD　根据麦克斯韦的电磁场理论,变化的磁场在周围空间产生电场,故乙、丙、丁都可以产生电场;均匀变化的磁场产生恒定的电场,不能产生电磁波,故乙不能产生电磁波;周期性变化的磁场产生周期性变化的电场,从而产生电磁波,故丙、丁可以产生电磁波,B、D正确。

4.B　根据f=,因工作波长在分米到米的范围,即0.1~1 m范围,而c=3×108 m/s,则接收电磁波的频率区间为108~109 Hz,B正确。

5.C　电磁波按照波长由大到小的顺序排列为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线,选项C正确,A、B、D错误。

6.A　医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒,选项A说法错误;γ射线具有较强的穿透性,故工业上利用γ射线检查金属部件内部有无裂缝,选项B说法正确;用微波炉加热食物时,食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧,内能增加,温度升高,选项C说法正确;因为红外线的波长较长,衍射能力较强,所以卫星利用红外遥感技术拍摄云图照片,选项D说法正确。

7.B　由题意可得,蓝牙通信的电磁波频率小于可见光的频率,故不可能是蓝光,A错误;由图可知,蓝牙通信的电磁波频率比手机通信的电磁波频率大,由c=λf可知,频率越大,波长越短,故蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波波长短,B正确;蓝牙通信的电磁波和可见光在真空中的传播速度大小均为c=3×108 m/s,C、D错误。