高中物理新教材人教版必修第三册课时作业 13.4 电磁波的发现及应用 Word版含解析

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高中物理新教材人教版必修第三册课时作业 13.4 电磁波的发现及应用 Word版含解析

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◎考点一 对麦克斯韦电磁场理论的理解
1.(多选)根据麦克斯韦的电磁场理论判断下列表示电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图像中(每个选项中的上图是表示变化的场,下图是表示变化的场产生的另外的场),正确的是(  )
A    B    C   D
BC [A图中的上图磁场是稳定的,由麦克斯韦的电磁场理论可知,其周围空间不会产生电场,A图中的下图是与其不对应的;B图中的上图是均匀变化的电场,应该产生稳定的磁场,下图的磁场是稳定的,所以B图正确;C图中的上图是周期性变化的磁场,它能产生同频率周期性变化的电场,且相位相差,C图是正确的;D图的上图是周期性变化的电场,在其周围空间产生周期性变化的磁场,但是下图中的图像与上图相比较,相位相差π,故D图错误。B、C正确。]
2.关于电磁场理论,下列说法正确的是(  )
A.在电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场
B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场,变化的磁场周围一定产生变化的电场
C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
D.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场
D [根据麦克斯韦的电磁场理论,只有变化的电场周围才能产生磁场,故A错;而非均匀变化的电场产生变化的磁场,均匀变化的电场周围产生恒定的磁场,故B、C错;周期性变化的电场一定产生同周期变化的磁场,故D正确。]
◎考点二 对电磁波的理解
3.关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是(  )
A.电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波
B.在电场的周围总能产生磁场,在磁场的周围总能产生电场
C.电磁波是一种物质,只能在真空中传播
D.电磁波传播的速度是3.0×108 m/s
A [变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,场逐渐向外传播形成电磁波,A正确;根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,只要电场发生变化就可以产生磁场,只要磁场发生变化就可以产生电场,如果电场(磁场)不变化,则不能产生磁场(电场),B错误;电磁波的传播不依赖介质,可在真空中传播,也可在介质中传播,在真空中的传播速度才等于光速,C、D错误。]
4.手机A的号码为18888880001,手机B的号码为18888880002,手机A拨打手机B时,手机B发出响声并且来电显示A的号码为18888880001。若将手机A置于一透明真空罩中,再用手机B拨打手机A,则(  )
A.发出响声,并显示B的号码18888880002
B.发出响声,但不显示B的号码
C.不发出响声,但显示B的号码18888880002
D.即不发出响声,也不显示号码
C [手机之间通信靠电磁波,可以在真空中传播,但是在真空中声波不能传播,故不发出响声,但显示B的号码18888880002,C正确。]
5.某闭合电路的电流或电压随时间变化的规律如图所示,能发射电磁波的是(  )
A    B    C    D
C [非均匀变化的电场产生变化的磁场,非均匀变化的磁场再产生变化的电场,从而形成电磁场,电磁场由近及远地传播,形成电磁波,故要求电流或电压是变化的,但不能是均匀变化的,C正确。]
6.具有NFC(近距离无线通信技术)功能的两只手机在间距小于10 cm时可以通过________波直接传输信息,其载波频率为1.5×107 Hz,载波的传播速度为3.0×108 m/s,则该载波的波长为________ m。
[解析] 英国物理学家麦克斯韦的电磁场理论告诉我们:周期性变化的磁场能产生周期性变化的电场,从而产生电磁波。空气中电磁波的传播速度近似等于光速c,由波速公式c=λf得波长λ== m=20 m。
[答案] 电磁 20
◎考点三 对电磁波谱的理解
7.(多选)下列说法正确的是(  )
A.红外线易穿透云层,故广泛应用于遥感技术领域
B.医院用X光进行透视,是因为它是各种电磁波中穿透能力最强的
C.阳光可以晒黑皮肤,主要是阳光中红外线的作用
D.电取暖器利用了红外线的热作用
AD [红外线衍射明显,选项A正确;γ射线穿透能力最强,选项B错误;阳光晒黑皮肤是紫外线的作用,选项C错误;红外线有显著的热作用,选项D正确。]
8.(多选)关于电磁波谱,下列说法中正确的是(  )
A.在真空中各种电磁波的传播速度都相同
B.γ射线是波长最短的电磁波,它比X射线的频率还要高
C.紫外线比紫光的波长长
D.在电磁波谱中,波长最长的是γ射线
AB [各种电磁波在真空中的速度都为3×108m/s,故A正确;γ射线是波长最短的电磁波,它比X射线的频率还要高,故B正确;在电磁波谱中从无线电波到γ射线,波长逐渐减小,频率逐渐增大,紫光是可见光,比紫外线的波长长,故C、D错误。 ]
9.(多选)关于紫外线的作用和特性,下列说法正确的是(  )
A.一切物体都在不停地辐射紫外线
B.紫外线能杀菌消毒是因为紫外线具有较高的能量,可以穿透细胞膜
C.紫外线具有较强的穿透能力,可以穿透人的皮肤、破坏内脏器官
D.紫外线具有荧光作用
BD [一切物体都在不停地辐射红外线,A错误;紫外线具有较高的能量,能破坏细胞核中的物质,可以用来杀菌消毒,B正确;紫外线穿透能力不强,不会穿透人的皮肤破坏内脏器官,C错误;紫外线具有荧光效应,可用于设计防伪,D正确。]
10.微波炉的工作应用了一种电磁波——微波(微波的频率为2.45×109Hz)。食物中的水分子在微波的作用下加剧了热运动,内能增加,温度升高,食物增加的能量是微波给它的。下表是某微波炉的部分技术参数,问:
(1)该微波炉内磁控管产生的微波波长是多少?
(2)该微波炉在使用微波挡工作时的额定电流是多少?
(3)如果做一道菜,使用微波挡需要正常工作30 min,则做这道菜需消耗多少电能?
[解析] (1)微波炉的波长为
λ== m≈0.12 m。
(2)微波挡工作时的额定电流为
I== A=5 A
(3)消耗的电能ΔE=W=Pt=1 100×1 800 J=1.98×106 J。
[答案] (1)0.12 m (2)5 A (3)1.98×106 J

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