2024-2025学年高中物理第三章电磁振荡电磁波2电磁场和电磁波课时评价含解析教科版选修3-4

PAGE5-电磁场和电磁波(40分钟100分)一、选择题(本题共7小题,每题6分,共42分)1.某电场中电场强度随时间改变的图像如图所示,不能产生磁场的电场是 ()【解析】选D。依据麦克斯韦的电磁场理论,恒定的电场四周不产生磁场,改变的电场四周才产生磁场,故选项D不产生磁场,选项A、B、C都能产生磁场。故选D。2.如图所示是一固定面的磁通量的改变图像,在它四周空间产生的电场中的某一点场强E应是 ()A.渐渐增加 B.渐渐减弱C.不变 D.无法推断【解析】选C。由Φ=BS可知,某一固定面的磁通量匀称增加,说明磁感应强度B是匀称增加的,由麦克斯韦的电磁场理论知,它四周产生的感应电场应是恒定不变的,故A、B、D均错误,C正确。3.(2024·攀枝花高二检测)电磁波在传播时,不变的物理量是 ()A.振幅B.频率C.波速D.波长【解析】选B。离波源越远,振幅越小,电磁波在不同介质中的波速不一样,波长也不一样。频率是由放射电磁波的波源确定的,与介质无关。4.(多选)依据麦克斯韦电磁场理论,改变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.方向向上的磁场在增加B.方向向上的磁场在减弱C.方向向下的磁场在减弱D.方向向上的磁场先减弱,然后反向增加【解析】选A、C。在电磁感应现象的规律中,当一个闭合回路中的磁通量发生改变时,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改变造成的。麦克斯韦把以上的观点推广到不存在闭合电路的状况,即改变的磁场产生电场。推断电场与磁场改变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。方向向上的磁场增加时,感应电流的磁场阻碍原磁场的增加而方向向下,依据右手螺旋定则可推断感应电流方向如题图中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,也会得到如题图中E的方向,选项C正确、D错误。5.(多选)如图所示的是一个水平放置的玻璃环形小槽,槽内光滑,槽的宽度和深度相同。现将始终径略小于槽宽的带正电的小球放入槽内,让小球获一初速度v0在槽内起先运动,与此同时,有一改变的磁场竖直向下穿过小槽外径所包围的面积,磁感应强度的大小随时间成正比增大,设小球运动过程中带电量不变,那么 ()A.小球受到的向心力大小不变B.小球受到的向心力大小增加C.磁场力对小球做功D.小球受到的磁场力不断增加【解析】选B、D。依据麦克斯韦理论,匀称改变的磁场在它的四周空间产生稳定的电场。对本题来说,其电场线和磁感线的关系如图所示,电场线正好和圆形玻璃槽重合,电场力对槽中带正电的小球做正功,使小球不断加速。由F向=m,可知小球所需的向心力也不断增加。因为速度在不断增加,依据F=Bvq可知小球受到的磁场力也在不断增加。6.关于电磁波,下列说法正确的是 ()A.只要有电场和磁场,就能产生电磁波B.电磁波在真空和介质中传播速度相同C.匀称改变的磁场能够在空间形成电磁波D.赫兹证明白电磁波的存在【解析】选D。若只有电场和磁场,而电场和磁场都稳定或电场、磁场仅匀称改变都不能产生电磁波,A、C错;光也是电磁波,在真空和介质中传播的速度不同,可推断B错;赫兹证明白电磁波的存在,D项正确。7.(多选)雷达是应用电磁波来工作的,它放射的电磁波频率多在300MHz至1000MHz的范围内,已知真空中光速c=3×108mA.电磁波可由恒定不变的电场和磁场产生B.电磁波可由周期性改变的电场和磁场产生C.雷达放射的电磁波在真空中的波长范围多在0.3m至D.雷达与目标之间的距离可由电磁波从放射到接收的时间间隔确定【解析】选B、C、D。恒定的电场不能产生磁场,A错误;周期性改变的电场可以产生周期性改变的磁场,周期性改变的磁场也可以产生周期性改变的电场,这样的电场和磁场形成的统一体就是电磁波,B正确;雷达放射的电磁波频率多在300MHz至1000MHz的范围内,它在真空中的波长可由λ=求得,则其波长范围为0.3m至1m,C正确;雷达与目标之间的距离可由电磁波从放射到接收的时间间隔确定,等于,D正确。故选B、C、二、非选择题(18分,要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位。)8.一雷达站探测敌机时荧光屏上出现的记录图像如图,A是放射时的雷达探究波的脉冲波形,B是敌机反射回来的脉冲波形,则敌机距雷达站的距离是多少?【解析】由题图知两波形相差3×10-3s,即敌机与雷达站距离为s=vt=3×108××3×10-3m=4.5×10答案:4.5×109.(7分)(多选)声波和电磁波均可传递信息,且都具有波的共同特征。下列说法正确的是 ()A.声波的传播速度小于电磁波的传播速度B.电磁波不能被人听见,声波能被人听见C.二胡演奏发出的是声波,而电子琴演奏发出的是电磁波D.电磁波可以发生衍射现象【解析】选A、B、D。声波属于机械波,其传播须要介质,传播速度小于电磁波的传播速度,选项A对;鼓膜的振动是空气的振动带动的,电磁波不能引起鼓膜振动,人耳听不到电磁波,选项B正确;二胡和电子琴发出的都是声波,选项C错误;电磁波可以发生衍射现象,D正确。10.(7分)(多选)依据麦克斯韦电磁场理论,以下说法正确的是 ()A.磁场肯定能产生电场B.改变的电场产生磁场C.周期性改变的磁场产生周期性改变的电场D.改变的磁场不肯定产生改变的电场【解析】选B、C、D。稳定的磁场不产生电场,故选项A错误;改变的电场产生磁场,故选项B正确;周期性改变的电场产生周期性改变的磁场,周期性改变的磁场产生周期性改变的电场,选项C正确;改变的磁场(电场)有可能产生改变的电场(磁场),然后相互激发产生电磁波,故选项D正确。11.(13分)在LC振荡电路中,电容器C的带电量随时间改变图像如图所示,在1×10-6s到2×10-6s内,求该电容器产生的电磁波波长是多少?【解析】由图可知T=4×10-6s,λ=CT=3×108×4×10-6m=1答案:120012.(13分)在一个LC振荡电