资源简介

第四章第2节 电磁波
题型1 麦克斯韦电磁场理论 题型2 电磁波的产生
题型3 电磁波的发现 题型4 电磁波的特点和性质（自身属性）
▉题型1 麦克斯韦电磁场理论
【知识点的认识】
1.麦克思维电磁场理论
（1）变化的磁场产生电场。（2）变化的电场产生磁场。
2.电磁场
变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一的电磁场。
3.电磁波
如果在空间某区域有周期性变化的电场，就会在周围引起变化的磁场，变化的电场和磁场又会在较远的空间引起新的变化的电场和磁场。这样变化的电场和磁场由近及远地向周围传播，形成了电磁波。
1．首先用实验证实电磁波存在、验证麦克斯韦电磁场理论正确的科学家是（　　）
A．法拉第 B．麦克斯韦 C．赫兹 D．奥斯特
2．根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（　　）
A．有电场的空间一定存在磁场，有磁场的空间也一定能产生电场
B．稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场产生稳定的电场
C．周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场
D．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
3．下列说法正确的是（　　）
A．牛顿提出了万有引力定律，并用实验测出了万有引力常量
B．楞次发现电磁感应现象，并认为穿过线圈的磁通量越大，感应电动势就越大
C．爱因斯坦提出了狭义相对论，认为真空中的光速在所有惯性参考系中都是恒定的
D．麦克斯韦提出了电磁场理论，认为电磁波和机械波一样，它们的传播需要介质
▉题型2 电磁波的产生
【知识点的认识】
1.麦克斯韦从理论上预见，电磁波在真空中的传播速度等于光速，由此麦克斯韦语言了光是一种电磁波。
2.电磁波的产生：如果在空间某区域有周期性变化的电场，就会在周围引起变化的磁场，变化的电场和磁场又会在较远的空间引起新的变化的电场和磁场。这样变化的电场和磁场由近及远地向周围传播，形成了电磁波。
4．下列有关电与磁的四幅情景图像，说法正确的是（　　）
A．图甲：条形磁铁从左向右靠近铝环，铝环中有感应电流产生
B．对乙：恒定的电场和恒定的磁场互相激发交替产生，就形成电磁波
C．对丙：用等长的绝缘细线悬挂的带电小球静止时，电荷量大的小球受到的库仑力大
D．图丁：工作人员在超高压下带电作业时，穿金属丝编制的工作服比绝缘橡胶服更安全
5．现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘，你认为下列陈述中符合事实的是（　　）
A．麦克斯韦从理论上预言了电磁波，并通过实验证实了电磁波的存在
B．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
C．空间有变化的电场（或磁场）存在，一定能形成电磁波
D．将手机放在真空玻璃盒中，拨打该手机号码，手机会响铃（或振动）
6．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．赫兹首先预言了电磁波的存在
B．电磁波的传播需要介质
C．电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
D．各种电磁波在真空中的传播速度都是3×108m/s2
（多选）7．下列关于电磁波的叙述中，正确的是（　　）
A．电磁波是电磁场由发生区域向远处传播的
B．电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108m/s
C．电磁波由真空进入介质传播时，波长变长
D．电磁波具有波的一切特征
▉题型3 电磁波的发现
【知识点的认识】
1.赫兹的实验
（1）赫兹的实验装置
（2）试验现象
当感应圈的两个金属球间有火花跳过时，导线环上的两个小球间也跳过火花.
（3）现象分析：当感应圈使得与它相连的两个金属球间产生电火花时，周围空间出现了迅速变化的电磁场．这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间传播．当电磁波到达导线环时，它在导线环中激发出感应电动势，使得导线环的空隙中也产生了火花.
（4）实验结论：赫兹证实了电磁波的存在.
2.在以后的一系列实验中，赫兹观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象。他还测得电磁波在真空中的速度等于光速c，证明了电磁波与光的统一性。这样，赫兹证实了麦克斯韦的电磁场理论。
人们从赫兹的实验结果中认识到物质存在两种形式，一种是由原子和分子构成的实物，另一种则是以电磁场为代表的场。
8．第一次通过实验捕捉到电磁波，证明了麦克斯韦电磁场理论正确性的科学家是（　　）
A．法拉第 B．安培 C．奥斯特 D．赫兹
▉题型4 电磁波的特点和性质（自身属性）
【知识点的认识】
电磁波的性质：
1.在电磁波中，电场强度E和磁感应强度B这两个物理量随时间和空间做周期性变化，电磁波在真空中传播时，它的电场强度E与磁感应强度B互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直。
2.电磁波不需要任何介质，在真空中也能传播。
3.电磁波在真空中的传播速度等于光速c，由此，麦克斯韦预言了光是电磁波。
4.电磁波具有波的共性，满足v＝λf的关系。能发生反射、折射、干涉、衍射、偏振、多普勒效应等现象。
5.电磁场的转换就是电场能量和磁场能量的转换，因而电磁波的发射过程就是辐射能量的过程，传播过程就是能量传播的过程。能量是电磁场的物质性最有说服力的证据之一。
9．有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。下列关于电磁波的说法正确的是（　　）
A．电磁波在真空中也能传播
B．电磁波能传播信息，不能传播能量
C．X射线的波长比红外线的波长更长
D．麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在
10．2022年11月29日，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F遥十五运载火箭将“神舟十五号”载人飞船成功发射，如图所示，下列有关说法正确的是（　　）
A．飞船与火箭分离前，以火箭为参照物，飞船是运动的
B．宇航员在太空中是利用电磁波来传递信息的
C．飞船加速上升时受到的重力和推力是一对平衡力
D．科学实验柜由地球运到太空，质量变小第四章第2节 电磁波
题型1 麦克斯韦电磁场理论 题型2 电磁波的产生
题型3 电磁波的发现 题型4 电磁波的特点和性质（自身属性）
▉题型1 麦克斯韦电磁场理论
【知识点的认识】
1.麦克思维电磁场理论
（1）变化的磁场产生电场。（2）变化的电场产生磁场。
2.电磁场
变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一的电磁场。
3.电磁波
如果在空间某区域有周期性变化的电场，就会在周围引起变化的磁场，变化的电场和磁场又会在较远的空间引起新的变化的电场和磁场。这样变化的电场和磁场由近及远地向周围传播，形成了电磁波。
1．首先用实验证实电磁波存在、验证麦克斯韦电磁场理论正确的科学家是（　　）
A．法拉第 B．麦克斯韦 C．赫兹 D．奥斯特
【答案】C
【解答】解：由物理史实可知首先用实验证实电磁波存在、验证麦克斯韦电磁场理论正确的科学家是赫兹，故ABD错误，C正确。
故选：C。
2．根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（　　）
A．有电场的空间一定存在磁场，有磁场的空间也一定能产生电场
B．稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场产生稳定的电场
C．周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场
D．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
【答案】C
【解答】解：A.根据麦克斯韦电磁场理论，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，故A错误；
B.稳定的电场不会产生磁场，稳定的磁场不会产生电场，故B错误；
C.周期性变化的磁场周围一定产生周期性变化的电场，故C正确；
D.在均匀变化的电场周围一定产生稳定的磁场，故D错误。
故选：C。
3．下列说法正确的是（　　）
A．牛顿提出了万有引力定律，并用实验测出了万有引力常量
B．楞次发现电磁感应现象，并认为穿过线圈的磁通量越大，感应电动势就越大
C．爱因斯坦提出了狭义相对论，认为真空中的光速在所有惯性参考系中都是恒定的
D．麦克斯韦提出了电磁场理论，认为电磁波和机械波一样，它们的传播需要介质
【答案】C
【解答】解：A.牛顿于1687年提出万有引力定律，但万有引力常量是由卡文迪许在1798年通过扭秤实验测出的，故A错误。
B.电磁感应现象由法拉第于1831年发现，楞次提出的是楞次定律，由法拉第电磁感应定律，感应电动势大小取决于磁通量变化率，而非磁通量大小本身。故B错误。
C.爱因斯坦于1905年提出狭义相对论，其基本假设之一为光速不变，即真空中的光速在所有惯性参考系中恒定，故C正确。
D.麦克斯韦于1860年代提出电磁场理论并预言电磁波，但电磁波传播无需介质，而机械波需介质。故D错误。
故选：C。
▉题型2 电磁波的产生
【知识点的认识】
1.麦克斯韦从理论上预见，电磁波在真空中的传播速度等于光速，由此麦克斯韦语言了光是一种电磁波。
2.电磁波的产生：如果在空间某区域有周期性变化的电场，就会在周围引起变化的磁场，变化的电场和磁场又会在较远的空间引起新的变化的电场和磁场。这样变化的电场和磁场由近及远地向周围传播，形成了电磁波。
4．下列有关电与磁的四幅情景图像，说法正确的是（　　）
A．图甲：条形磁铁从左向右靠近铝环，铝环中有感应电流产生
B．对乙：恒定的电场和恒定的磁场互相激发交替产生，就形成电磁波
C．对丙：用等长的绝缘细线悬挂的带电小球静止时，电荷量大的小球受到的库仑力大
D．图丁：工作人员在超高压下带电作业时，穿金属丝编制的工作服比绝缘橡胶服更安全
【答案】D
【解答】解：A.当闭合回路中的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电流，甲图中铝环没有闭合，条形磁铁靠近时铝环中无感应电流。故A错误；
B.电磁波的产生需要变化的电场和变化的磁场交替激发，故B错误；
C.带电小球间的库仑力是相互作用力，两球受力大小相等，故C错误；
D.在超高压带电作业中，由金属丝编制而成的工作服借助静电屏蔽原理，能够有效屏蔽外部电场，从而避免作业人员触电，其安全性优于绝缘服，故D正确。
故选：D。
5．现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘，你认为下列陈述中符合事实的是（　　）
A．麦克斯韦从理论上预言了电磁波，并通过实验证实了电磁波的存在
B．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
C．空间有变化的电场（或磁场）存在，一定能形成电磁波
D．将手机放在真空玻璃盒中，拨打该手机号码，手机会响铃（或振动）
【答案】D
【解答】解：A、麦克斯韦从理论上预言了电磁波，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故A错误；
B、常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，故B错误；
C、若是均匀变化的磁场产生恒定的电场，则不能形成电磁波；同样均匀变化的电场产生恒定的磁场，不能形成电磁波，故C错误；
D、电磁波可以在真空中传播，将手机放在真空玻璃盒中，拨打该手机号码，手机能接收到信号，故D正确；
故选：D。
6．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．赫兹首先预言了电磁波的存在
B．电磁波的传播需要介质
C．电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
D．各种电磁波在真空中的传播速度都是3×108m/s2
【答案】D
【解答】解：A、麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，故A错误；
B、电磁波的传播不需要介质，故B错误；
C、根据麦克斯韦电磁场理论，电场周围不一定产生磁场，磁场周围不一定产生电场，故C错误；
D、根据麦克斯韦电磁场理论可知，各种电磁波在真空中的传播速度都是3×108m/s2，故D正确。
故选：D。
（多选）7．下列关于电磁波的叙述中，正确的是（　　）
A．电磁波是电磁场由发生区域向远处传播的
B．电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108m/s
C．电磁波由真空进入介质传播时，波长变长
D．电磁波具有波的一切特征
【答案】AD
【解答】解：A、电磁波的产生是由于变化的电场和磁场相互作用，形成电磁场的波动，这种波动从发生区域向远处传播，形成电磁波，故A正确；
B、电磁波只有在真空中传播的速度为3×108m/s。故B错误；
C、电磁波在传播过程中频率f不变，电磁波在介质中的传播速度比在真空中的传播速度小，由波速公式
v＝λf
知波长变短，故C错误；
D、电磁波是一种波，具有波的一切特性，能产生干涉、衍射等现象。故D正确。
故选：AD。
▉题型3 电磁波的发现
【知识点的认识】
1.赫兹的实验
（1）赫兹的实验装置
（2）试验现象
当感应圈的两个金属球间有火花跳过时，导线环上的两个小球间也跳过火花.
（3）现象分析：当感应圈使得与它相连的两个金属球间产生电火花时，周围空间出现了迅速变化的电磁场．这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间传播．当电磁波到达导线环时，它在导线环中激发出感应电动势，使得导线环的空隙中也产生了火花.
（4）实验结论：赫兹证实了电磁波的存在.
2.在以后的一系列实验中，赫兹观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象。他还测得电磁波在真空中的速度等于光速c，证明了电磁波与光的统一性。这样，赫兹证实了麦克斯韦的电磁场理论。
人们从赫兹的实验结果中认识到物质存在两种形式，一种是由原子和分子构成的实物，另一种则是以电磁场为代表的场。
8．第一次通过实验捕捉到电磁波，证明了麦克斯韦电磁场理论正确性的科学家是（　　）
A．法拉第 B．安培 C．奥斯特 D．赫兹
【答案】D
【解答】解：
A、法拉第首先发现了电磁感应现象及其规律。故A错误。
B、安培研究了电流之间的作用力。故B错误。
C、奥斯特首先发现了电流的磁效应。故C错误。
D、赫兹是最早用实验证实电磁波存在、证明麦克斯韦电磁场理论的科学家。故D正确。
故选：D。
▉题型4 电磁波的特点和性质（自身属性）
【知识点的认识】
电磁波的性质：
1.在电磁波中，电场强度E和磁感应强度B这两个物理量随时间和空间做周期性变化，电磁波在真空中传播时，它的电场强度E与磁感应强度B互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直。
2.电磁波不需要任何介质，在真空中也能传播。
3.电磁波在真空中的传播速度等于光速c，由此，麦克斯韦预言了光是电磁波。
4.电磁波具有波的共性，满足v＝λf的关系。能发生反射、折射、干涉、衍射、偏振、多普勒效应等现象。
5.电磁场的转换就是电场能量和磁场能量的转换，因而电磁波的发射过程就是辐射能量的过程，传播过程就是能量传播的过程。能量是电磁场的物质性最有说服力的证据之一。
9．有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。下列关于电磁波的说法正确的是（　　）
A．电磁波在真空中也能传播
B．电磁波能传播信息，不能传播能量
C．X射线的波长比红外线的波长更长
D．麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在
【答案】A
【解答】解：A.电磁波的传播不需要介质，在真空中也能传播，故A正确；
B.电磁波不仅能传播信息，也可以传播能量，故B错误；
C.由电磁波谱可知，红外线的波长比X射线的波长，故C错误；
D.麦克斯韦提出了电磁场理论，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故D错误。
故选：A。
10．2022年11月29日，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F遥十五运载火箭将“神舟十五号”载人飞船成功发射，如图所示，下列有关说法正确的是（　　）
A．飞船与火箭分离前，以火箭为参照物，飞船是运动的
B．宇航员在太空中是利用电磁波来传递信息的
C．飞船加速上升时受到的重力和推力是一对平衡力
D．科学实验柜由地球运到太空，质量变小
【答案】B
【解答】解：A．火箭和飞船分离前，火箭和飞船的相对位置没有发生变化，故以火箭为参照物，飞船是静止的，故A错误；
B．电磁波能传递信息，宇航员在太空中是利用电磁波来传递信息的，故B正确；
C．飞船加速上升时具有向上的加速度，处于非平衡状态，所受的推力大于重力，二力不属于平衡力，故C错误；
D．质量是物体的属性，不随物体的物态、形状、温度和位置的改变而改变；科学实验柜由地球运到太空，位置变了，所含物质的多少没有改变，其质量不会改变，故D错误。
故选：B。

展开更多......

收起↑