电磁波的产生课后练习（含答案）

4.1电磁波的产生

一、选择题（共15题）

1.有关电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（）

A.麦克斯韦首先预言并证明了电磁波的存在

B.变化的电场•定产生变化的磁场

C.使用空间波来传播信息时主要是应用了无线电波波长、衍射现象明显的特点

D.频率为750kHz的电磁波在真空中传播时，其波长为400m

2.一个LC振荡电路中，线圈的自感系数为L,电容器电容为C,一个振荡周期内电容器上电压能达到的

最大值为U,”，则从电容器上电压达到最大值开始计时（）

A.至少经过兀麻，磁场能达到最大

B.在］辰时间内，电路中的平均电流是乎

C.经过兀JZZ时间，线圈的自感电动势达到最大

D.在］辰时间内，电容器放电电荷量为。器

3.关于物理学家及其成就下列说法中正确的是（）

A.楞次发现了电磁感应定律B.麦克斯韦建立了电磁场理论

C.安培发现了电流的磁效应D.奥斯特发现了电磁感应现象

4.关于物理学史的知识，下列事迹的叙述中不符合事实的是（）

A.麦克斯韦认为，磁场变化时会在周围激发感生电场，处在其中的导体就会产生感应电动势

B.法拉第在对理论和实验资料进行严格分析后指出：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一闭合回

路的磁通量的变化量成正比，后人称之为法拉第电磁感应定律.

C.法拉第不仅提出场的概念，而且发明了人类历史上第一台发电机

D.焦耳测量了热与机械功间的当量关系——热功当量，为热力学第一定律和能量守恒的建立奠定了实验

基础.

5.根据麦克斯韦电磁场理论，下列叙述口正确的是（）

A.在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场

B.在变化的电场周围■定产生变化的磁场，变化的磁场周围,定产生变化的电场

C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场

D.周期性、非线性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场

6.在物理学发展史上有一些定律或规律的发现，首先是通过推理证明建立理论，然后再由实验加以验

证，以下叙述的内容，符合上述情况的有

A.牛顿发现的万有引力定律，经过一段时间后才由卡文迪许用实验方法测出万有引力常量的数值，从而

验证了万有引力定律

B.普朗克提出了光子说理论，后来由爱因斯坦用实验证实了光子的存在

C.汤姆孙提出了原子的核式结构学说，后来由卢瑟福用粒子散射实验给予验证

D.麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波的存在，后来用实验证实了电磁波的存在

7.关于物理学史，下列说法中正确的是（）

A.最早发现电和磁有密切联系的科学家是特斯拉

B.电磁感应现象是奥斯特发现的

C.建立完整电磁场理论的科学家是麦克斯韦

D.最早证明有电磁波存在的科学家是法拉第

8.下列说法中正确的是（）

A.能量在转化和转移的过程中有损失，故总能量减少

B.能量耗散表明，能量在利用过程中数量虽未减少，但在可利用的品质上降低了

C.电磁波是横波，本身不具有能量

D.微观粒子能量变化是连续的

9.如图所示，水平面内有一环形导线通以俯视为顺时针的恒定电流，环形导线内有一可在水平面内自由

转动的细杆，细杆带正电荷，若从某一时刻起，环形导线中电流逐渐减小，俯视细杆下列说法中正确的是

A.细杆仍然保持静止B.细杆将顺时针转动

C.细杆将逆时针转动D.无法确定细杆是否转动

10.如图所示是LC振荡电路及其中产生的振荡电流随时间变化的图像，电流的正方向规定为顺时针方

向，则在。到72时间内，电容器C的极板上所带电量及其变化情况是（<

A.上极板带正电，且电量逐渐增加，电场能逐渐增加

B.上极板带正电，且电量逐渐减小，电场能逐渐减小

C.下极板带正电，且电量逐渐增加，磁场能逐渐增加

D.下极板带正电，且电量逐渐减小，磁场能逐渐减小

11.如图所示，图。为LC振荡电路，通过尸点的电流如图b,规定通过尸点向左的电流方向为正方向，下

A.在A时刻，线圈中的磁场能最大

B.在与时刻，电容器的电场能最大

C.。到乙电容器正在充电，上极板带正电

D.乙到G电容器正在放电，上极板带负电

12.如图所示，某LC振荡电路中，L是电阻不计的电感线图，C是电容器。该振荡电路在某•时刻的电场

和磁场方向如图所示。不计电磁波的辐射损失，则下列说法正确的是（）

B.该时刻电路中电流正在减小

C.该时刻电场能正在向磁场能转化

D.该IC振荡电路磁场能量变化的周期为7=2万辰

13.下列说法正确的是（）

A.单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关

B.变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场

C.光纤通信的工作原理是全反射，光纤通信具有容量大、抗干扰性强等优点

D.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振

14.下列说法正确的是（）

A.变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场

B.全息照相的拍摄利用了光的干涉原理

C.光导纤维由内芯和外套两部分组成，且内芯的折射率小于外套的折射率

D.光的双缝干涉实验中,若仅将入射光从纤光改为紫光,则相邻亮条纹的间距一定变小

E.光的偏振现象说明光是横波

15.下列说法正确的是（）

A.爰克斯韦建立电磁场理论提出光是一种电磁波，并通过实验验证了电磁波的存在

B.白光通过三棱镜发生色散属于光的折射现象

C.通过细狭缝观察日光灯可看到彩色条纹属于光的衍射现象

D.杨氏双缝干涉实验中，增大光屏到双缝间距离，可观察到干涉条纹间距变小

E.当偏振光通过受力的塑料或玻璃时，偏振化方向会发生变化，这一现象可用来检测应力的分布情况

二、填空题

16.英国物理学家麦克斯韦认为：变化的磁场（填“能”或“不能”）产生电场.已知电磁波在空气

中的传播速度近似等于3.0X10&m/s,某广播电台的“经济、生活”节目的频率是1.03X108H"该电磁波在空

气中的波长为m.

17.（1）能吸收各种电磁波而不反射电磁波的物体叫黑体。（）

（2）温度越高，黑体辐射电磁波的强度越大。（）

（3）微观粒子的能量只能是能量子的整数倍。（）

（4）能量子的能量不是任意的，其大小与电磁波的频率成正比。（）

（5）光滑水平桌面上匀速运动的小球的动能也是量子化的。（）

（6）热辐射电磁波的强度按波长的分布只与物体的温度有关。（）

18.以下说法中不正确的有

A.作简谐运动的物体每次通过同一位置时都具有相同的加速度和速度

B.横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期

C.一束光由介质斜射向空气，界面上可能只发生反射现象而没有折射现象

D.水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象，这可以用光的波动理论来解释

E.在电场周围一定存在磁场，在磁场周围一定存在电场

19.（1）麦克斯韦提出的电磁波理论认为（选填“变化''或"不变化的磁场能产生电场.现代通信

离不开电磁波，在真空中频率越小的电磁波，它的波长（选填“越长”或“越短”）

（2）电流在电热丝中做的功与电热丝产生的热量______（选填“相等''或"不相等保持电热丝两端的电

压不变，增大电热丝的电阻，电热丝消耗的电功率将（选填“增大”或“减小

三、综合题

20.我们平时可能会有这样的经历：雷雨天在家收听广播节目时，我们会先听到收音机里发出“咔嚓、咔

嚓……”的声音，然后才听到雷声。

（1）打雷时收音机为什么会发出“咔嚓”的声音？

（2）为什么会先听到收音机里的“咔嚓”声，然后才听到雷声？

21.在某时刻的LC振荡电路中，电容器中的电场方向和线圈中的磁场方向如图所示。此时电容器在充电

还是放电？电路中电流在增大还是减小？为什么？

CL

22.在LC振荡电路中，如果C=100pF,要发出波长为30m的无线电波，应用多大电感的电感线圈？

23.飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以37.5kHz的频率自动发

出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置..那么黑匣子发出的电磁

波波长是多少？若接收电路是由LC电路组成的，其中该接收装置里的电感线圈L=4.0mH,此时产生电谐

振的电容多大？

参考答案:

1.D

【详解】

A.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证明了电磁波的存在，A错误；

B.均匀变化的电场产生恒定的磁场，B错误；

C.使用空间波来传播信息时主要是应用了微波波长短、频率高的特点，C错误；

D.根据公式％可得，频率为750kHz的电磁波在真空中传播时的波长为400m,D正确。

故选D。

2.C

【详解】

A.振荡电路的振荡周期

T=2TT4LC

电容器上电压达到最大值Um时，充电完毕，电场能最大，磁场能最小，至少要经过

磁场能达到最大，故A错误：

BD.电压最大时，电容器上的电荷量为

Q=CU„,

在、辰时间内，电容器放电量为CU””所以平均电流

1=Q=_c^=2^lc

RNLC"NL

2

故BD错误；

C.当电流为零时，自感电动势最大，根据振荡规律可知

nr

t=—=4LC

2

时，线圈的自感电动势达到最大，故C正确。

故选C。

3.B

【详解】

A.纽曼和韦伯发现了电磁感应定律，故A错误;

B.麦克斯韦建立了电磁场理论，故B正随；

C.奥斯特发现了电流的磁效应，故C错误；

D.法拉第发现了电磁感应现象，故D错误。

故选B。

4.B

【详解】

试题分析：麦克斯韦认为，磁场变化时会在周围激发感生电场，处在其中的导体就会产生感应电动势，选

项A正确：法拉第在对理论和实验资料进行严格分析后指出：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这

一闭合回路的磁通量的变化率成正比，后人称之为法拉第电磁感应定律，选项B错误；法拉第不仅提出场

的概念，而且发明了人类历史上第一台发电机，选项C正确；焦耳测量了热与机械功间的当量关系——热

功当量，为热力学第一定律和能量守恒的建立奠定了实验基础，选项D正确；故选B.

5.D

【详解】

试题分析：根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的磁场产生电场，变化的旦场产生磁场，如果电场不变

化，不会产生磁场，同理，磁场不变化，不会产生电场，故A错误；均匀变化的电场一定产生稳定的磁

场，均匀变化的磁场周围一定产生稳定的电场，故BC错误；周期性变化的电场一定产生同周期变化的磁

场，故D正确.

6.A

【详解】

牛顿发现了万有引力定律，一百多年后由卡文迪许用实验方法测出万有引力恒量的数值，从而验证了万有

引力定律，A正确：爱因斯坦受普朗克量于理论的后发，提出了光子说埋论，美国物理学家米立肯利用光

电效应实验证实了光子的存在，B错误；卢瑟福根据a粒子散射实验的结果，提出了原子的核式结构学

说，C错误；麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波的存在，后来赫兹用实验证实了电磁波的存在，D错

误.

7.C

【详解】

A.奥斯特发现电流的磁效应，他是最早发现电和磁有密切联系的科学家，A错误；

B.电磁感应现象是法拉第发现的，B错误：

C.英国科学家麦克斯韦建立完整电磁场理论，C正确；

D.最早证明有电磁波存在的科学家是赫兹，D错误。

故选c。

8.B

【详解】

A.能量在转化和转移的过程中有损失，可总能量是守恒的，A错误；

B.能量耗散表明，能量在利用过程中数量虽未减少，但在可利用的品质上降低了，B正确；

C.电磁波是由互相垂直的周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生，并由近及远向周围传播而产

生的，所以是横波，是电场能和磁场能相互转化的，因此是具有能量的，C错误；

D.微观粒子能量变化是量子化的，是分立的，D错误。

故选B。

9.B

【详解】

根据麦克斯韦电磁理论，当环形导线中电流逐渐减小时，环内将产生俯视为顺时针的感应电场，则细杆将

在此电场作用下顺时针转动。

故选Bo

10.B

【详解】

由于电流方向为逆时针并且电流逐渐增大，则电容器处于放电过程，上极板带正电，且电量逐渐减小，电

场能逐渐减小，磁场能逐渐增大，所以B正确；ACD错误；

故选B

11.D

【详解】

AC.0到4,电流为正，且正在减小，即电流为逆时针方向减小，说明电容器正在充电，电流方向为正电

荷的运动方向，所以上极板带负电。在乙时刻，电流最小，而线圈中的磁场能与电流同步变化，则在6时

刻，线圈中的磁场能最小，故AC错误；

BD.4到〃，电流为负，且正在增加，即电流为顺时针方向增加，说明电容器正在放电，电流方向为正电

荷的运动方向，所以上极板带负电。在，2时刻，电流最大，电流的变化率为零，电容器的带电荷量为零，

电容器电场能最小，故B错误，D正确。

故选D。

12.C

【详解】

ABC.根据螺线管中的电流产生磁场方向向上，根据右手定则可知，电路中电流沿逆时针方向；平行板内

电场方向可知，上极板带正电，下极板带负电，而电流方向沿逆时针方向，则说明电容器正在放电，电路

中电流在正在增大，电场能正在向磁场能转化，故A、B错误，C正确；

D.LC振荡电路的周期为

T=2TT4LC

电场能与磁场能相互转化的周期为g，即乃辰，D错误。

故选C。

13.AC

【详解】

A.单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关，只与策动力的周期有关，选项

A正确；

B.变化的电场一定产生磁场，但是均匀变化的电场产生稳定的磁场；变化的磁场一定产生电场，均匀变

化的磁场产生稳定的电场，选项B错误；

C.光纤通信的工作原理是全反射，光纤通信具有容量大、抗干扰性强等优点，选项C正确：

D.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉，选项D错误。

故选AC。

14.BDE

【详解】

A.均匀变化的电场产生稳恒的磁场，故A错误；

B.全息照相利用了光的干涉原理，故B正确；

C.光导纤维由内芯和外套两部分组成，且内芯的折射率大于外套的折射率使发生全反射，故C错误；

D.双缝干涉中，条纹间距小=)/1,由红光换成紫光后，波长变小，因此条纹间距变小，故D正确；

E.只有横波才有偏转现象，所以光的偏振现象说明光是横波，故E正确。

故选BDE。

15.BCE

【详解】

A.麦克斯韦建立电磁场理论提出光是一种电磁波，赫兹通过实验验证了电磁波的存在，A错误;

B.白光通过三棱镜发生色散，光通过不同的介质，属于光的折射现象，B正确；

C.通过细狭缝观察日光灯可看到彩色条纹属于光的衍射现象，c正确；

D.根据公式》=）儿可知增大光屏到双缝间距离L,可观察到干涉条纹间距增大，D错误；

E.因为偏振光只能让某一方向振动的光通过，所以当偏振光通过受力的塑料或玻璃时，偏振化方向会发

生变化，这一现象可用来检测应力的分布情况，E正确。

故选BCEo

16.能2.9

【详解】

麦克斯韦电磁场理论认为，变化的磁场能产生电场.

由c=代入已知数据，解得：

17.正确正确正确正确错误错误

【详解】

（1）根据定义可知，黑体是一个理想化7的物体，它能吸收各种电磁波而不反射电磁波的物体叫黑体，

故正确；

（2）根据黑体辐射电磁波的性质可知，黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，温度

越高，黑体辐射电磁波的强度越大，故正确；

（3）根据微观粒子的能量的特征可知，在微观世界中能量是量子化的，其能量只能是能量子的整数倍，

故正确；

（4）根据能量子的性质可知，能量子的能量是不连续的，而只能取一些分立的值，其大小与电磁波的频

率成正比，故正确；

（5）研究匀速运动的小球的动能是宏观层面考虑，大小为

E匚.——1mv~2

f2

因为小球的质量与速度可取任意实数，所以动能大小是连续的，不是量子化的，故错误；

（6）黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与物体的温度有关，故错误。

18.ABE

【详解】

简谐运动的物体每次通过同一位置时都具有相同的加速度和大小相同的速度，但是速度方向不一定相同，

选项A错误；横波在传播过程中，质点不随波迁移，选项B错误；一束光由介质斜射向空气，当入射角等

于临界角时，界面上发生反射现象而没有折射现象，选项C正确：水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现

象，这可以用光的波动理论来解释，选项D正确；在变化的电场周围一定存在磁场，在变化的磁场周围一

定存在电场，选项E错误；此题选择不正确的选项，故选ABE.

19.变化越长相等减小

【详解】

(1)英国物理学家麦克斯韦认为：变化的磁场能产生电场；

由公式c=可知，4=£,