高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册2 电磁场与电磁波优秀精练

4.2  电磁场与电磁波

【学习目标】

1．  了解电磁波发现的过程，领会人类认识世界的认知规律。

2．  初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想以及在物理学发展史上的意义。

3． 知道变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。知道变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播就形成电磁波。

4． 知道赫兹用实验证明了电磁波的存在，在人类历史上首先捕捉到了电磁波。

【开启新探索】

电磁振荡电路中的能量有一部分要以电磁波的形式辐射到周围空间中去，那么，这些电磁波是怎样产生的？

【质疑提升1】电磁场理论

1. 结合电磁感应规律我们知道：在变化的磁场中放一个闭合电路，由于变化的磁场产生感生电场，电路里就会产生感应电流。那么：

（1）如果用不导电的塑料线绕制线圈，线圈中还有电流、电场吗?

（2）线圈不存在时，线圈所处的空间还有电流、电场吗?

（3）若改成恒定的磁场，还有电场吗?

（4）由以上分析，你对感生电场的产生有怎样的认识？

2. 在麦克斯韦所处的时代，“变化的磁场产生电场”是通过实验获取的结论吗？

3. 变化的磁场可以产生电场，那么变化的电场可以产生磁场吗？有怎样的实例可以支持你的观点？

4. 根据麦克斯韦的电磁场观点，说说电磁波的成因。

【质疑提升2】理解电磁波

1.  阅读课本P75，了解麦克斯韦对电磁波的预见。说说你对电磁波又有了怎样的认识？

2. 阅读课本，说说赫兹在电磁波发展中有哪些贡献？

3.  电磁波客观存在吗？说说你对电磁波物质性的认识。

【学以致用】

1.  关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（   ）           

A. 在电场的周围空间总能产生磁场，在磁场的周围空间总能产生电场

B. 变化的电场和磁场交替产生，由近及远的传播形成电磁波

C. 电磁波是一种物质，只能在真空中传播

D. 电磁波在任何介质中的传播速度都是C

2.  19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在法拉第等人研究成果的基础上，进行总结，并加以发展，提出了系统的电磁理论并预言了电磁波的存在．以下有关电磁理论和电磁波的说法不正确的是（　　）           

A. 只要有磁场在变化，它的周围就一定会产生电场

B. 空间某区域有不均匀变化的电场，则一定会产生电磁波

C. 电磁波不同于机械波之处是电磁波能在真空中传播

D. 波长越短的电磁波，对目标的反射性能越强

3.  频率为f的电磁波在某介质中的传播速度为v，该电磁波的波长为（   ）

A. vf            B.       C.       D. f

4.  在真空中所有电磁波都具有相同的  　　            

A. 频率     B. 波长  C. 能量  D. 波速

5.  我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑，米波雷达发射无线电波的波长在1~10m范围内，则对该无线电波的判断正确的是（  ）

A. 米波的频率比厘米波频率高                                

B. 和机械波一样须靠介质传播

C. 同光波一样会发生反射现象                                

D. 不可能产生干涉和衍射现象

6． 如图所示为手机无线充电的原理示意图。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在受电线圈中感应出电流为手机电池充电。在充电过程中（　　）

A．手机和基座无需导线连接，这样传递能量没有损失

B．送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递

C．受电线圈中感应电流的大小不变

D．受电线圈中感应电流的方向不变

【核心素养提升】

1．关于电磁场理论，下列叙述不正确的是（　　）

A．变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关

B．周期性变化的磁场产生同频率变化的电场

C．变化的电场和变化的磁场相互关联，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．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（　　）

A．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场

B．只要空间某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波

C．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在

D．电磁波的传播一定需要介质

3．根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法中正确的是（　　）

A．变化的磁场会激发电场，这种电场与静电场相同，其电场线不是闭合曲线

B．变化的电场会激发磁场，这种磁场与电流的磁场不同，其磁感线不是闭合曲线

C．均匀变化的电场激发变化的磁场，空间将产生电磁波

D．振荡的电场激发同频率的振荡的磁场，空间将产生电磁波

4．以下对物理学知识的相关描述中，正确的是（　　）

A．交警通过发射超声波来测量车速是利用了波的多普勒效应

B．根据麦克斯韦电磁场理论变化的电场周围一定会产生变化的磁场

C．对于受迫振动的物体，当驱动力的频率越大，越容易发生共振现象

D．5G的数据传输速率比4G大幅提升，由于5G信号比4G信号在真空中的传播速度快

5． Wi-Fi（无线通信技术）是当今使用最广的一种无线网络传输技术，几乎所有智能手机、平板电脑和笔记本电脑都支持Wi-Fi上网，Wi-Fi信号的本质就是电磁波，波长约7~12厘米，通过无线路由器发射后将信号传递到设备上，使设备实现无线上网能力，下列对Wi-Fi信号的判断正确的是（　　）

A．其信号波是横波 

B．不能在真空中传播

C．波长比可见光短 

D．不能产生干涉和行射现象

6．已知穿过某一平面的磁通量随时间变化的规律，如图所示。则关于在该磁场周围的某位置产生的电场的电场强度（   ）

A．逐渐增强 

B．逐渐减弱 

C．不变 

D．无法确定

7．关于电磁波的传播速度，下列说法正确的是（   ）

A．电磁波的频率越高，传播速度越大 

B．电磁波的波长越长，传播速度越大

C．电磁波的能量越大，传播速度越大 

D．所有电磁波在真空中的传播速度都相等

8．下列图中所示的四种磁场变化情况，能产生如图所示的电场的是（C）

A．B．C．D．

9.  某空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，这可能是（　　）

① 沿AB方向磁场在迅速减弱

② 沿AB方向磁场在迅速增加

③ 沿BA方向磁场在迅速增加

④ 沿BA方向磁场在迅速减弱

A．①③  B．②④  C．①④   D．②③