4.2 电磁场与电磁波（原卷版）

4.2电磁场与电磁波模块一学问把握学问点一电磁场【情境导入】如图所示磁铁相对闭合线圈上下运动时，闭合线圈中的自由电荷做定向移动，是受到什么力的作用？这能否说明变化的磁场产生了电场？假如没有导体，状况会怎样？【学问梳理】1．变化的磁场产生电场(1)试验基础：如图所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生．(2)麦克斯韦的见解：电路里能产生感应电流，是由于变化的产生了电场，电场促使导体中的自由电荷做定向运动．(3)实质：变化的产生了电场．2．变化的电场产生磁场麦克斯韦假设，既然变化的磁场能产生电场，那么变化的电场也会在空间产生．3．变化的电场和磁场总是，形成一个不行分割的统一的．【重难诠释】对麦克斯韦电磁场理论的理解(1)变化的磁场产生电场①均匀变化的磁场产生恒定的电场．②非均匀变化的磁场产生变化的电场．③周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场．(2)变化的电场产生磁场①均匀变化的电场产生恒定的磁场．②非均匀变化的电场产生变化的磁场．③周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场．（2023春•海淀区校级期末）麦克斯韦在前人争辩的基础上，制造性地建立了经典电磁场理论，进一步揭示了电现象与磁现象之间的联系。他大胆地假设：变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场。以平行板电容器为例：圆形平行板电容器在充、放电的过程中，板间电场发生变化，产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以充、放电电流时所产生的磁场。若某时刻连接电容器和电阻R的导线中电流i的方向如图中所示，则下列说法正确的是（）A．两平行板间的电场正在增加 B．该变化电场产生逆时针方向（俯视）的磁场 C．该变化电场产生的磁场越来越强 D．电路中的电流正比于板间的电场强度的大小（2023春•谯城区校级期末）依据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（）A．有电场的空间肯定存在磁场，有磁场的空间也肯定能产生电场 B．在变化的电场四周肯定产生变化的磁场，在变化的磁场四周肯定产生变化的电场 C．均匀变化的电场四周肯定产生均匀变化的磁场 D．周期性变化的磁场四周空间肯定产生周期性变化的电场（2022•新罗区校级开学）如图所示，L为电感线圈，C为电容器，R为定值电阻，线圈及导线电阻均不计。先闭合开关S，稳定后，再将其断开，并规定此时t＝0。当t1＝0.03s时，LC回路中电容器左极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则当t2＝0.13s时，下列推断正确的是（）A．电容器中的电场能最大 B．线圈中的磁场能最大 C．电流沿顺时针方向，电容器正在充电 D．电流沿逆时针方向，电容器正在放电学问点二电磁波【情境导入】如图所示的试验装置，当接在高压感应圈上的两金属球间有电火花时，导线环上两小球间也会产生电火花，这是为什么？这个试验证明白什么？【学问梳理】1．电磁波的产生：变化的电场和磁场交替产生，由近及远地向四周传播，形成．2．电磁波的特点(1)电磁波在空间传播不需要．(2)电磁波是横波：电磁波中的电场强度与磁感应强度，而且二者均与波的传播方向．(3)电磁波能产生反射、、干涉、偏振和等现象．3．电磁波具有能量电磁场的转换就是能量与能量的转换，电磁波的放射过程是能量的过程，传播过程是能量传播的过程．【重难诠释】电磁波的特点(1)电磁波是横波，在传播方向上的任一点，E和B彼此垂直且均与传播方向垂直．如图所示．(2)电磁波的传播不需要介质，在真空中电磁波的传播速度跟光速相同，即v真空＝c＝3.0×108m/s.(3)电磁波具有波的共性，能产生干涉、衍射、反射、折射和偏振等现象，电磁波也是传播能量的一种形式．(4)电磁波波速c、波长λ及频率f之间的关系为c＝λf.（2023春•天津期末）下列关于电磁场和电磁波的说法正确的是（）A．均匀变化的磁场能够在空间产生电场 B．均匀变化的电场能够在空间产生电磁波 C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波 D．电磁波在真空和介质中传播速度相同（2023春•武昌区期末）有四种磁场，其磁感应强度B随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是（）A．这四种磁场都能产生电场 B．除了图甲中的磁场，其它三种磁场都可以产生电场 C．只有图丙中的磁场可以产生电磁波 D．除了图甲中的磁场，其它三种磁场都可以产生电磁波学问点三电磁波和机械波的比较【重难诠释】名称项目机械波电磁波争辩对象力学现象电磁现象周期性位移随时间和空间做周期性变化电场强度E和磁感应强度B随时间和空间做周期性变化传播状况传播需要介质，波速与介质有关，与频率无关传播无须介质，在真空中波速等于光速c，在介质中传播时，波速与介质和频率都有关产生气理由质点(波源)的振动产生由电磁振荡激发波的特点横波或纵波横波干涉和衍射可以发生干涉和衍射模块二巩固提高（2023春•渝中区校级期中）关于电磁波的理论和应用，下列说法正确的是（）A．有磁场必定有电场，有电场必定有磁场 B．麦克斯韦建立了电磁场理论，并成功地通过试验证明白电磁波的存在 C．紫外线的频率较可见光更大，可利用紫外线消毒杀菌 D．不同频率的电磁波在真空中的传播速度也不相同（2023春•苏州期中）关于电磁波，下列说法中正确的是（）A．周期性变化的电场和磁场交替产生由近及远的向四周传播，形成了电磁波 B．电磁波在真空中的传播速度比在水中小 C．电磁波能发生反射、折射、衍射和干涉现象，但不能发生偏振现象 D．不同电磁波具有不同的频率，但在同一介质中波速相同（2022秋•朝阳区期末）关于电磁波的发觉及其应用，下列说法不正确的是（）A．麦克斯韦建立了经典电磁场理论 B．赫兹通过试验证明白电磁波的存在 C．电磁波可以传递能量和信息，但不能在真空中传播 D．按电磁波的波长或频率大小的挨次把它们排列起来，就是电磁波谱（2022秋•郴州期末）关于麦克斯韦的电磁场理论，下列说法正确的是（）A．电场肯定产生磁场 B．磁场肯定产生电场 C．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场 D．变化的电场产生磁场（多选）（2022秋•阿勒泰地区期末）关于电磁波，下列说法正确的是（）A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直 D．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消逝（2021秋•保定期末）如图所示，2021年12月9日下午，神舟十三号乘组航天员在中国空间站成功进行了“天宫课堂”第一课。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．麦克斯韦证明白电磁波的存在 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3×108m/s D．电场四周肯定产生磁场，磁场四周肯定产生电场（2022春•荔城区校级期中）麦克斯韦预言了电磁波的存在，下列关于电磁波的说法正确的是（）A．麦克斯韦通过试验装置证明白电磁波的存在 B．电磁波的传播需要具有弹性的介质 C．均匀变化的电场四周产生均匀变化的磁场 D．周期性变化的磁场四周产生周期性变化的电场（2022春•泗阳县期中）关于电磁场理论，下列叙述不正确的是（）A．变化的磁场四周肯定存在着电场，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