物理选择性必修 第二册2 电磁波课后作业题

第四章分层作业24　电磁波

A级 必备知识基础练

1.空间磁感应强度B随时间t的变化图像如图所示,在它周围空间产生的电场中的某一点电场强度E应(　　)

A.逐渐增强　　　　　　B.逐渐减弱

C.不变 D.无法确定

2.下列关于电磁波的说法正确的是(　　)

A.只要有电场和磁场,就能产生电磁波

B.电场随时间变化时,一定产生电磁波

C.做非匀变速运动的电荷可以产生电磁波

D.麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在

3.关于电磁场理论,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

4.电磁波与机械波具有的共同性质是(　　)

A.都是横波 B.都能传输能量

C.都能在真空中传播 D.都具有恒定的波速

5.(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

6.(多选)沿z轴方向传播的电磁波的模型图如图所示,箭头线段长度表示电场强度的大小,已知光速为c。下列关于电磁波的说法正确的有(　　)

A.电磁波传播空间,一定存在均匀变化的电场

B.电磁波传播空间,一定存在均匀变化的磁场

C.图示电磁波若在真空中传播则说明光频率为

D.从图示电磁波模型来看电磁波属于横波

7.如图所示,航天员太空授课的画面通过电磁波传输到地面接收站,下列关于电磁波的说法正确的是(　　)

A.麦克斯韦证实了电磁波的存在

B.电磁波可以在真空中传播

C.电磁波在各种介质中传播的速度都是3×108 m/s

D.电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场

B级 关键能力提升练

8.(多选)如图所示,我国500 m口径球面射电望远镜(FAST)可以接收来自宇宙深处的电磁波,探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是(　　)

A.频率越高的电磁波,波长越短

B.电磁波在任何介质中传播速度均为3×108 m/s

C.赫兹通过实验捕捉到电磁波,证实了奥斯特的电磁理论

D.变化的电场可能激发出变化的磁场,空间将可能产生电磁波

9.分析下列生活中的各种现象是否会产生电磁波,并说明原因。

(1)开灯的一瞬间;

(2)灯泡正常发光时;

(3)关灯的一瞬间;

(4)使用电吹风时;

(5)电饭煲从加热状态自动跳转到保温状态时。

10.科学技术是一把双刃剑,电磁波的应用也是这样。它在使人类的生活发生日新月异变化的同时也存在副作用——电磁污染。频率超过0.1 MHz的电磁波的强度足够大时,就会对人体构成威胁。按照有关规定,人体所受到的电磁辐射强度(即单位时间内垂直通过单位面积的电磁波的能量)不得超过某一规定值Ie。已知某无线通信设备发射电磁波的功率为P,设该通信设备向四面八方均匀地发射电磁波,且电磁波在传播过程中无能量损失。由数学知识可知,球面的面积S=4πr2(式中r为球半径),球半径与球面总是垂直的。根据上述资料,人体到该通信设备发射电磁波处的安全距离至少应为多少时,人体所受的电磁辐射强度才不会超过规定值?

参考答案

分层作业24　电磁波

1.C　解析 由题图可知,磁场均匀增强,根据麦克斯韦电磁场理论,均匀变化的磁场产生恒定的电场,即电场强度E不变,故选C。

2.C　解析 只有变化的电场和磁场,才能激发电磁波,而稳定的电场和磁场不能产生电磁波,A错误;均匀变化的电场产生恒定的磁场,但是恒定的磁场不能产生电场,不能产生电磁波,B错误;做非匀变速运动的电荷可以在空间产生变化的电磁场,形成电磁波,C正确;赫兹证实了电磁波的存在,D错误。

3.D　解析 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,故C错误。

4.B　解析 电磁波是横波,但机械波既有横波也有纵波,A错误;电磁波可以在真空中传播,机械波的传播需要介质,不能在真空中传播,C错误;电磁波在真空中速度是恒定的,在不同介质中速度不同,机械波的波速受介质的影响,在不同介质中波速一般是不同的,D错误;电磁波与机械波都能传输能量,B正确。

5.AC　解析 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,根据安培定则感应电流方向如图中E的方向所示,选项A正确,选项B错误。同理,当向下的磁场减弱时,也会得到如图中E的方向,选项C正确,选项D错误。

6.CD　解析 根据麦克斯韦电磁理论可知,均匀变化的电场激发恒定磁场,均匀变化的磁场激发恒定电场,而恒定电场和恒定磁场不能激发磁场和电场,故电磁波传播空间,一定存在非均匀变化的电场和磁场,故A、B错误;电磁波若在真空中传播则说明光频率为f=,故C正确;所有电磁波都属于横波,故D正确。

7.B　解析 麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹证实了电磁波的存在,A错误;电磁波可以在真空中传播,在真空中传播的速度是3×108m/s,一般在不同的介质中传播的速度不同,B正确,C错误;恒定的电场周围不产生磁场,恒定的磁场周围不产生电场,D错误。

8.AD　解析 根据公式c=λf可知,频率越高的电磁波,波长越短,故A正确;电磁波在不同介质中的传播速度不一样,电磁波在真空中传播速度为3×108m/s,故B错误;赫兹通过实验捕捉到电磁波,证实了麦克斯韦电磁理论,故C错误;周期性变化的电场激发出周期性变化的磁场,空间将产生电磁波,故D正确。

9.答案 见解析

解析 变化的电流周围存在着电磁波,因此当电路中电流有变化时,会在空间产生电磁波。

(1)开灯的一瞬间,电路中电流从无到有,电流是变化的,故会产生电磁波;

(2)生活中的灯泡正常发光时,通过灯泡的电流(交变电流)方向是变化的,会产生电磁波;

(3)关灯的一瞬间,电路中电流从有到无,电流是变化的,故会产生电磁波;

(4)电吹风使用的是交流电源,电流方向有变化,故会产生电磁波;

(5)电饭煲从加热状态自动跳转到保温状态时电路中的电流是变化的,故会产生电磁波。

10.答案

解析 设人到发射电磁波处的距离为r,以发射电磁波处为球心,以r为半径作一球面,若球面上电磁波的辐射强度为Ie,则4πr2Ie=P,所以r=,即人离波源的安全距离至少为。