高二物理同步练习第3章电磁场合电磁波31麦克斯韦的电磁理论(含解析)(沪科版选修3-4)

3.1麦克斯韦的电磁理论同步测控1.关于电磁理论，以下说法正确的选项是( )．在电场周围必然会产生磁场．任何变化的电场周围空间必然会产生变化的磁场C．均匀变化的电场会产生变化的磁场．周期性变化的电场会产生周期性变化的磁场剖析：选D.变化的电场周围必然产生磁场，但若电场不发生变化，则不能够在周围空间产生磁场，因此A错；均匀变化的电场在周围空间产生磁场是不变的，只有不均匀变化的电场才能在周围空间产生变化的磁场，B错；均匀变化的电场只幸亏周围空间产生牢固的磁场，C错；周期性变化的电场(或磁场)在周围空间产生周期性变化的磁场(或电场)，因此选项D正确．2.以下关于电磁波的表达中，正确的选项是( )．电磁波是电磁场由发生地域向远处的流传B．电磁波在任何介质中的流传速度均为3.00×108m/sC．电磁波由真空进入介质流传时，波长将变短D．电磁波不能够产生干涉、衍射现象剖析：选

AC.搞清电磁波的产活力理，以及电磁波在真空中流传速度为光速

c＝3×108m/s，且c＝λf，从一种介质进入另一种介质，频率不发生变化，波长、波速变化．别的电磁波仍拥有波的特色．电磁波只有在真空中的流传速度才为

3.00×108m/s，而在其他介质中流传速度均小于3.00×108m/s.电磁波与其他波相同拥有干涉、衍射等波的特色．当电磁波由真空进入介质流传时，频率不变，那么c＝λf，v＝λ′f.因为c>v，因此λ>λ′波长变短，波速变小，应选A、C.3.机械波和电磁波的比较，以下说法正确的选项是( )．它们都能够发生反射、折射、干涉、衍射现象．机械波和电磁波实质上相同，可是频率不相同而已C．机械波的流传速度只取决于介质，和频率没关；电磁波的流传速度不但取决于介质，还和频率有关．机械波的流传必然要有介质，电磁波没有介质也能够流传剖析：选ACD.机械波和电磁波都拥有波的特色，能够发生反射、折射、干涉、衍射等现象．机械波流传的是运动的形式——振动．电磁波流传的是电磁场，它们实质上不相同．电磁波能够在真空中流传，在介质中流传时，频率不相同的电磁波在同一介质中流传速度不相同，机械波的波速则由介质决定．4.以下列图，在直导线

PQ周围出现了一组闭合的电场线，则可判断

(

)A．Q→P的电流迅速增强B．Q→P的电流迅速减弱C．P→Q的磁场迅速增强D．P→Q

的磁场迅速减弱剖析：选D.Q→P的电流迅速增强(或减弱)，则产生的是从上自下看顺时针(或逆时针)的闭合磁场，因此A、B错；P→Q的磁场迅速增强将产生从上向下看逆时针的电场，P→Q的磁场迅速减弱将产生图示的电场，判断方向的方法近似于判断感觉电流或电动势方向的方法，因此答案为D.课时作业一、选择题1.在物理学史上，最先建立完满的电磁场理论并预知电磁波存在的科学家是( )A．赫兹B．爱因斯坦C．麦克斯韦D．法拉第剖析：选C.英国物理学家麦克斯韦在库仑、安培、法拉第等人对电磁学研究的基础上提出了电磁场理论并预知了电磁波的存在．2.依照麦克斯韦电磁场理论，以下说法正确的选项是( )．在电场的周围空间，必然存在着和它联系着的磁场．在变化的电场周围空间，必然存在着和它联系着的磁场C．恒定电流在其周围不产生磁场．恒定电流周围存在着牢固的磁场剖析：选

BD.电场按其可否随时间变化分为牢固电场

(静电场)和变化电场

(如运动电荷形成的电场)，牢固电场不产生磁场，只有变化的电场周围空间才存在对应磁场，故

B正确，A

错误；恒定电流周围存在牢固磁场，磁场的方向可由安培定则判断，

C错误，D

正确．3.关于变化的磁场产生的电场，以下说法正确的选项是( )．只有在垂直于磁场的平面内存在闭合回路时，才可在闭合回路中产生电场．不论可否存在闭合回路，只要磁场发生了变化，就会产生电场C．变化的磁场产生的电场的电场线是不闭合的曲线．变化的磁场产生的电场的电场线是闭合曲线剖析：选BD.变化的磁场产生的电场是客观存在的，与可否存在闭合回路没关．产生的电场的电场线是闭合曲线，B、D正确．4.以下关于电磁波的说法正确的选项是( )．均匀变化的磁场能够在空间产生电场．电磁波在真空和介质中流传速度相同C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波．电磁波在同种介质中只能沿直线流传剖析：选A.变化的磁场就能产生电场，A正确．若只有电场和磁场，而电场和磁场都牢固或电场、磁场仅均匀变化都不能够产生电磁波，C错．光也是电磁波，在真空和介质中流传的速度不相同，可判断B错．D选项中没重申是“均匀”介质，若介质密度不均匀会发生折射，故错．5.以下是空间电场随时间变化的图像，以下列图，能产生周期性变化的电磁场的有( )剖析：选CD.依照麦克斯韦的电磁场理论：周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，这样下去，形成的电磁场向远处流传，因此本题四种电场变化方式中，选项C和选项D的变化电场能产生周期性变化的电磁场，因此正确选项为C、D.6.以下关于变化的磁场产生电场的说法中，正确的选项是( )．在变化的磁场中放一段导体，导体中的自由电荷不会定向搬动．在变化的磁场中放一闭合电路，电路中将会产生感觉电流C．变化的磁场产生电场，这个电场的电场线是闭合的．变化的磁场产生电场，这个电场与静电场相同剖析：选C.依照麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场周围产生电场，电场线是闭合的，因此选项C正确，选项D错误；变化的磁场周围诚然产生了电场，若是电路平面与电场线垂直，则电路中不会产生感觉电流，因此选项B错误；在电场力的作用下，导体中的自由电荷移动，选项A错误；综上所述，本题的正确选项为C.7.以下关于机械波与电磁波的说法中，正确的选项是( )．机械波与电磁波，实质上是一致的．机械波的波速只与介质有关，而电磁波在介质中的波速，不但与介质有关，而且与电磁波的频率有关．它们都可发生干涉、衍射现象剖析：选BCD.机械波与电磁波产生的根源不相同．是由不相同的运动形成的，产生的实质不相同，错误，B、C、D正确．8.以下说法正确的选项是( )．声波从空气进入水中时，其波速增大，波长变长．纵波流传过程中各质点的运动方向与波的流传方向总是相同的．均匀变化的磁场产生变化的电场，均匀变化的电场产生变化的磁场剖析：选AC.本题观察机械波、电磁波、相对论的有关看法．声波从空气进入水中时，频率不变，波速变大，波长变长，A项正确；纵波是质点的振动方向与波的流传方向一致的波，其实不是两个方向相同，B项错误；均匀变化的电场产生恒定的磁场，D项错误．9.以下列图，氢原子中的电子绕核逆时针迅速旋转，匀强磁场垂直于轨道平面向外，电子的运动轨道半径r不变，若使磁场均匀增加，则电子的动能( )A．不变B．增大C．减小D．无法判断剖析：选B.磁场均匀增强，周围空间产生的电场是牢固的，由楞次定律判断可知，周围空间产生的电场在电子轨道平面内沿顺时针方向，电子碰到的电场力沿逆时针方向，使电子加速，B项正确．10.以下列图，在内壁圆滑、水平放置的玻璃圆环内，有素来径略小于环口径的带正电的小球，正以速率v0沿逆时针方向匀速转动．若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感觉强度B随时间成正比率增加的变化磁场，设运动过程中小球的带电量不变，那么( )．小球对玻璃环的压力不断增大．小球碰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．磁场力对小球素来不做功剖析：选CD.因为玻璃圆环所在处有均匀变化的磁场，在周围产生牢固的旋涡电场，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．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：环的弹力N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N和洛伦兹力F不用然向来在增大．磁场力向来与圆周运动的线速度方向垂直，因此磁场力对小球不做功．二、非选择题11.磁场的磁感觉强度B随时间t变化的四种情况，以下列图，其中能产生电场的有________图所示的磁场，能产生连续电磁波的有________图所示的磁场．剖析：依照麦克斯韦的电磁场理论，能够作以下判断：A图的磁场是恒定的，不能够产生新的电场，更不能够产生电磁波；B图中的磁场是周期性变化的，能够产生周期性变化的电场，因而能够产生连续的电磁波；C图中的磁场是均匀变化的，能产生恒定的电场，而恒定的电场不能够再产生磁场，不能够产生向外扩展的电磁场，因此不能够产生连续的电磁波；D图所示磁场是周期性变化的，能产生周期性变化的电场，能产生电磁波．答案：BCDBD12.雷达是利用电磁波来测定物体的地址和速度的设备，它能够向必然方向发射不连续的电磁波，当碰到阻挡物时要发生反射．雷达在发射和接收电磁波时，在荧光屏上分别表现出一个尖形波．某型号防空雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为5×10－4s．现在雷达正在追踪一个匀速搬动的目标，某时刻在雷达监察屏上显示的雷达波形如图甲所示，30s后在同一方向上监察屏显示的雷达波形如图乙所示．已知雷达监察屏上相邻刻线间表示的时间间隔