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14.1 新提升·课时作业
基础达标 1．真空中所有的电磁波都具有相同的( ) A．频率 B．波长 C．波速 D．能量 【答案】 C
2．(多选)在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献．下列说法正确的是( ) A．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象 B．麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在
C．库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值 D．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律
【解析】 由物理学史可知，奥斯特发现了电流磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，A正确；麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，B错误；库仑发现了点电荷的相互作用规律，密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，C正确；洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，安培发现了磁场对电流的作用规律，D错误．
【答案】 AC
3．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
【解析】 根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场周围一定存在电场，与是否有闭合电路无关，A正确；周期性变化的磁场产生同频率变化的电场，B正确；由电磁场的定义可知C也正确；只有变化的电场周围存在磁场，变化的磁场周围存在电场，故D错误．
【答案】 D
4．关于电磁波的传播速度，以下说法正确的是( ) 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传播速度都相等
【解析】 电磁波的传播速度由频率和介质共同决定，A、B描述比较片面，错误；电磁波的速度与能量无关，C错；所有电磁波在真空中传播速度都等于光速，D对．
【答案】 D
5．关于机械波和电磁波，下列说法中错误的是( ) A．机械波和电磁波都能在真空中传播 B．机械波和电磁波都可以传递能量
C．波长、频率和波速间的关系，即v＝λf，对机械波和电磁波都适用 D．机械波和电磁波都能发生衍射和干涉现象
【解析】 本题考查机械波与电磁波的区别，机械波的传播需要介质，而电磁波的传播不需要介质，所以A不正确；干涉、衍射是波特有的现象，D正确；公式v＝λf，对一切波都适用，故B、C都正确．
【答案】 A
6．(多选)根据麦克斯韦电磁场理论，判断下列说法正确的是( ) A．电场周围一定产生磁场，磁场周围也一定产生电场
B．变化的电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围也一定产生电场 C．变化的电场周围一定产生变化的磁场
D．电磁波在真空中的传播速度为3.0×108 m/s
【解析】 根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化的电场周围才能产生磁场，变化的磁场周围方能产生电场，但变化的电场周围不一定产生变化的磁场，如均匀变化的电场产生的是稳定的磁场．
【答案】 BD
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7．声呐(水声测位仪)向水中发出的超声波遇到障碍物(如鱼群、潜水艇、礁石等)后被反射，测出从发出超声波到接收到反射波的时间及方向，即可测算出障碍物的方位；雷达则向空中发射电磁波，遇到障碍物后被反射，同样根据发射电磁波到接收到反射波的时间及方向，即可测算出障碍物的方位．超声波与电磁波相比较，下列说法正确的有( ) A．超声波与电磁波传播时，都向外传递了能量 B．这两种波都既可以在介质中传播，也可以在真空中传播 C．在空气中传播的速度与在其他介质中传播的速度相比较，这两种波在空气中传播时均具有较大的传播速度 D．这两种波传播时，在一个周期内均向前传播了两个波长 【解析】 声呐发出的超声波是机械波，不可以在真空中传播，机械波在空气中传播时速度小，在其他介质中传播时速度大，而电磁波正好相反，故只有A项正确． 【答案】 A 8．下列说法中正确的是( ) A．任何变化的磁场都要在周围空间产生变化的电场，振荡磁场在周围空间产生同频率的振荡电场 B．任何电场都要在周围空间产生磁场，振荡电场在周围空间产生同频率的振荡磁场 C．任何变化的电场都要在周围空间产生磁场，振荡电场在周围空间产生同频率的振荡磁场 D．电场和磁场总是相互联系形成一个不可分离的统一体 【解析】 变化的电场(或磁场)在周围空间产生磁场(或电场)；均匀变化的电场(或磁场)在周围空间产生恒定的磁场(或电场)；振荡电场(或磁场)在周围空间产生同频率的振荡磁场(或电场)． 【答案】 C 9．(多选)电磁波与机械波相比较( ) A．电磁波传播不需介质，机械波需要介质 B．电磁波在任何介质中传播速率都相同，机械波在同一介质中传播速度相同 C．电磁波和机械波都不能产生干涉 D．电磁波和机械波都能产生衍射 【解析】 电磁波的传播不需要介质，而机械波的传播需要介质，在同种介质中，不同频率的电磁波传播速度不同．电磁波和机械波有波的特性，故能发生干涉和衍射现象，故A、D项正确． 【答案】 AD 10．一雷达站探测敌机时荧光屏上出现的记录图象如下图，A是发射时的雷达探索波的脉冲波形，B是敌机反射回来的脉冲波形，则敌机距雷达站的距离是( ) A．9×105 m C．3×105 m D．无法确定 B．4.5×105 m 1－【解析】 由题图知两波形相差3×103 s，即敌机与雷达站距离为s＝vt＝3×108×2－3×3×10 m＝4.5×105 m，故B正确． 【答案】 B 能力提升 1. 如图所示，带电的平行板电容器C，当用绝缘工具缓缓拉大板间距离的过程中，在电容 匠心办公文档系列
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器周围空间( ) A．会产生变化的磁场 B．会产生稳定的磁场 C．不产生磁场 D．会产生周期性变化的磁场 U【解析】 由于电容器始终跟电源相连，两极板间电压不变，根据E＝可知在d缓慢d增大时，E是非均匀变化的，因此在其周围产生变化的磁场． 【答案】 A 2．(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 【解析】 在电磁感应现象的规律中，当一个闭合回路中由于通过它的磁通量发生变化时，回路中就有感应电流产生，回路中并没有电源，电流的产生是由于磁场的变化造成的．麦克斯韦把以上的观点推广到不存在闭合电路的情况，即变化的磁场产生电场．判断电场与磁场变化的关系仍可利用楞次定律，只不过是用电场线方向代替了电流方向．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、B错误．同理，当磁场反向即向下的磁场减弱时，也会得到图中E的方向，选项C正确、D错误． 【答案】 AC 3．手机A的号码为12345670002，手机B的号码为12345670008，用手机A拨打手机B时，手机B发出响声并且显示屏上显示手机A的号码为12345670002.若将手机A置于一透明真空罩中，用手机B拨打手机A，则手机A( ) A．发出响声，并显示B的号码为12345670008 B．不发出响声，但显示B的号码为12345670008 C．不发出响声，但显示B的号码为12345670002 D．既不发出响声，也不显示号码 【解析】 电磁波可以在真空中传播，而声波的传播则需要介质，当手机B拨打手机A时(A置于一透明真空罩中)，A能显示B的号码，不能发出响声，即选项B正确． 【答案】 B 4．(多选)各磁场的磁感应强度B随时间t变化的情况如图所示，其中能产生持续电磁波的是( ) 【解析】 根据麦克斯韦的电磁场理论，可以作如下判断：A图的磁场是恒定的，不能产生新的电场，更不能产生电磁波；B图中的磁场是周期性变化的，可以产生周期性变化的 匠心办公文档系列
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电场，因而可以产生持续的电磁波；C图中的磁场是均匀变化的，能产生恒定的电场，而恒定的电场不能再产生磁场，不能产生向外扩展的电磁场，因此不能产生持续的电磁波；D图所示磁场是周期性变化的，能产生周期性变化的电场，能产生持续的电磁波．
【答案】 BD
5．(多选)如图所示，在内壁光滑、水平放置的玻璃圆管内，有一直径略小于管内径的带正电的小球，正以速度v0沿逆时针方向匀速运动(俯视)．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，设运动过程中小球的带电荷量不变，那么( )
A．小球对玻璃管的压力不断增大 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
【解析】 因为玻璃圆管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(俯视)．在电场力作用下，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；管内壁的弹力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．
【答案】 CD
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高中物理新课标选修3-4习题：14.1电磁波的发现 Word版含答案
