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第二节　麦克斯韦电磁场理论
第三节　电磁波的发射、传播和接收
课时作业(二十六)　麦克斯韦电磁场理论　
电磁波的发射、传播和接收
(分值:90分)
(选择题每题6分)
知识点一　麦克斯韦电磁场理论
1.(2025·广东梅州高二联考期末)2022年10月12日,神舟十四号飞行乘组航天员陈冬、
刘洋、蔡旭哲在太空通过电磁波给地面的学生授课,下列关于电磁波的说法正确的是(　　)
[A] 只要有磁场就能产生电磁波
[B] 电磁波不能在真空中传播
[C] 麦克斯韦预言了电磁波的存在
[D] 法拉第用实验证实了电磁波的存在
2.关于电磁波和声波,下列说法正确的是(　　)
[A] 电磁波和声波的传播都需要借助于介质
[B] 电磁波在任何介质中的传播速度都相同,而声波的波速大小与介质密切相关
[C] 电磁波和声波都能发生干涉和衍射现象
[D] 电磁波是一种波,声波也是一种波,理论上它们是同种性质的波
3.根据麦克斯韦的电磁场理论,如图所示四种电场(磁场)随时间变化的图像中,能产生恒定的磁场(电场)的是(　　)
　 　 　
[A] [B] [C] [D]
4.(多选)我国500 m口径球面射电望远镜(FAST)如图所示,它可以通过接收来自宇宙深处的电磁波,探索宇宙.下列关于电磁波的说法正确的是(　　)
[A] 真空中的电磁波频率越高,波长越短
[B] 电磁波在任何介质中传播速度均为3×108 m/s　
[C] 赫兹通过实验捕捉到电磁波,证实了麦克斯韦的电磁场理论
[D] 均匀变化的电场激发变化的磁场,空间将产生电磁波
5.(多选)要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领,应该采取的措施是(　　)
[A] 增加辐射波的波长
[B] 增加辐射波的频率
[C] 使振荡电容器的正对面积足够小
[D] 使振荡电容器两极板的间距减小
6.(多选)关于电视信号的发射,下列说法正确的是(　　)
[A] 摄像管输出的电信号可以直接通过天线向外发射
[B] 摄像管输出的电信号必须“加载”在高频振荡电流上,才能向外发射
[C] 声音信号和图像信号是同步向外发射的
[D] 电视台发射的是带有信号的高频电磁波
7.(多选)关于无线电波的接收,下列说法正确的是(　　)
[A] 当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波频率相同时,该电磁波在接收电路中激起的振荡电流最强
[B] 使接收电路产生最强的振荡电流的过程叫作调谐
[C] 收音机的接收电路是LC振荡电路
[D] 从接收到的高频振荡电流中“检”出所携带的信号,叫作调制
8.使用蓝牙耳机接听手机来电,手机与基地台及耳机的信号传输如图所示.若基地台与
手机、手机与蓝牙耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波,则(　　)
[A] 甲波的波长比乙波的短
[B] 真空中甲波的传播速度比乙波的小
[C] 甲波与乙波有可能发生干涉现象
[D] 甲波、乙波都是横波,都能在真空中传播
9.“小蜜蜂”是老师上课常用的扩音设备,随着无线电技术的应用,很多老师用上了蓝牙“小蜜蜂”(蓝牙属于电磁波),麦克风与扩音器不用导线连接,老师拿着麦克风在教室中间说话,放在讲台上的扩音器也能工作.下列说法正确的是(　　)
[A] “小蜜蜂”只能接收到来自麦克风的信号
[B] 麦克风中只要有变化的电场,就一定能发出蓝牙信号
[C] “小蜜蜂”接收电磁波时,通过调谐来使接收电路中出现最大振荡电流
[D] 麦克风回路可通过增大发射电磁波的波长来提高LC振荡电路发射电磁波的本领
10.(多选)如图所示,万米深潜器“奋斗者号”深潜至地球的最深处——马里亚纳海沟进行科研工作时借助无线电波、激光等传输信号,实现深潜器舱内和海底作业的电视直播.下列说法正确的是(　　)
[A] 在海水中,无线电波传播时能量损耗大,所以要借助激光传输信号
[B] 无线电波、激光都是横波
[C] 信号传输到电视台实现直播的过程中无时间延迟
[D] 麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在,带来了通信技术的快速发展
11.(多选)如图所示,在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于环口径的带正电的小球,正以速率v0沿逆时针方向匀速运动.若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场,设运动过程中小球所带的电荷量不变,那么(　　)
[A] 小球对玻璃圆环的压力不断增大
[B] 小球受到的磁场力不断增大
[C] 小球先沿逆时针方向做减速运动,过一段时间后,沿顺时针方向做加速运动
[D] 磁场力对小球一直不做功
12.(12分)有波长分别为290 m、397 m、566 m的无线电波同时传向收音机的接收天线,当把收音机的调谐电路的频率调到756 kHz时,则:
(1)(6分)哪种波长的无线电波在收音机中产生的振荡电流最大
(2)(6分)调节调谐电路中可变电容器的动片可以改变两极板的正对面积,旋进则正对面积增大,旋出则正对面积减小.如果想接收到波长为290 m的无线电波,应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一些还是旋出一些 第二节　麦克斯韦电磁场理论
第三节　电磁波的发射、传播和接收
课时作业(二十六)　麦克斯韦电磁场理论　
电磁波的发射、传播和接收
(分值:90分)
(选择题每题6分)
知识点一　麦克斯韦电磁场理论
1.(2025·广东梅州高二联考期末)2022年10月12日,神舟十四号飞行乘组航天员陈冬、
刘洋、蔡旭哲在太空通过电磁波给地面的学生授课,下列关于电磁波的说法正确的是(　　)
[A] 只要有磁场就能产生电磁波
[B] 电磁波不能在真空中传播
[C] 麦克斯韦预言了电磁波的存在
[D] 法拉第用实验证实了电磁波的存在
【答案】 C
【解析】 如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么它就在空间引起周期性变化的磁场;于是变化的电场和变化的磁场交替产生,由近及远地向周围传播,就形成电磁波,故只要有磁场就能产生电磁波的说法错误,A错误;电磁波可以在真空中传播,B错误;麦克斯韦预言了电磁波的存在,C正确;赫兹用实验证实了电磁波的存在,D错误.故选C.
2.关于电磁波和声波,下列说法正确的是(　　)
[A] 电磁波和声波的传播都需要借助于介质
[B] 电磁波在任何介质中的传播速度都相同,而声波的波速大小与介质密切相关
[C] 电磁波和声波都能发生干涉和衍射现象
[D] 电磁波是一种波,声波也是一种波,理论上它们是同种性质的波
【答案】 C
【解析】 电磁波的传播不需要借助于介质,声波的传播需要借助于介质,故A错误;电磁波和声波在介质中的传播速度都与介质有关,故B错误;电磁波是一种波,声波也是一种波,它们具有波的共性,所以都能发生干涉和衍射现象,但前者是电磁场在空间的传播,后者是机械振动在介质中的传播,不是同种性质的波,故C正确,D错误.
3.根据麦克斯韦的电磁场理论,如图所示四种电场(磁场)随时间变化的图像中,能产生恒定的磁场(电场)的是(　　)
　 　 　
[A] [B] [C] [D]
【答案】 B
【解析】 恒定的电场不会产生磁场,故A错误;均匀变化的电场能产生恒定的磁场,故B正确;随时间周期性变化的磁场(电场)会产生周期性变化的电场(磁场),故C、D错误.
4.(多选)我国500 m口径球面射电望远镜(FAST)如图所示,它可以通过接收来自宇宙深处的电磁波,探索宇宙.下列关于电磁波的说法正确的是(　　)
[A] 真空中的电磁波频率越高,波长越短
[B] 电磁波在任何介质中传播速度均为3×108 m/s　
[C] 赫兹通过实验捕捉到电磁波,证实了麦克斯韦的电磁场理论
[D] 均匀变化的电场激发变化的磁场,空间将产生电磁波
【答案】 AC
【解析】 根据公式c=λf可知,真空中的电磁波频率越高,波长越短,故A正确;电磁波在真空中传播速度为3×108 m/s,故B错误;赫兹通过实验捕捉到电磁波,证实了麦克斯韦的电磁场理论,故C正确;均匀变化的电场激发恒定的磁场,恒定的磁场不会激发电场,故空间不会产生电磁波,故D错误.
5.(多选)要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领,应该采取的措施是(　　)
[A] 增加辐射波的波长
[B] 增加辐射波的频率
[C] 使振荡电容器的正对面积足够小
[D] 使振荡电容器两极板的间距减小
【答案】 BC
【解析】 提高电磁波的发射本领(功率)应增大f,使电场和磁场应尽可能扩散到周围空间,形成开放电路.由f=,C=可知,要使f增大,应减小L或C,故易知B、C正确.
知识点二　电磁波的发射、传播和接收
6.(多选)关于电视信号的发射,下列说法正确的是(　　)
[A] 摄像管输出的电信号可以直接通过天线向外发射
[B] 摄像管输出的电信号必须“加载”在高频振荡电流上,才能向外发射
[C] 声音信号和图像信号是同步向外发射的
[D] 电视台发射的是带有信号的高频电磁波
【答案】 BCD
【解析】 电视台发射的是高频电磁波,摄像管输出的电信号是低频的电流,不能直接发射,必须将其“加载”在高频振荡电流上才能向外发射,故A错误,B正确;摄像机和话筒把图像和声音转化为电信号“加载”在频率很高的振荡电流上,同步向外发射,故C正确;电视台发射的电磁波携带了声音信号和图像信号,能用来传递声音和图像,发射的是无线电波,故D正确.
7.(多选)关于无线电波的接收,下列说法正确的是(　　)
[A] 当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波频率相同时,该电磁波在接收电路中激起的振荡电流最强
[B] 使接收电路产生最强的振荡电流的过程叫作调谐
[C] 收音机的接收电路是LC振荡电路
[D] 从接收到的高频振荡电流中“检”出所携带的信号,叫作调制
【答案】 ABC
【解析】 当接收电路的固有频率等于接收到的电磁波的频率时,该电磁波在接收电路中激起的振荡电流最强,这一过程叫作调谐,故A、B正确;收音机的接收电路是LC振荡电路,故C正确;从高频振荡电流中“检”出所携带的低频信号电流的过程叫作检波,也叫解调,故D错误.
(选择题每题9分)
8.使用蓝牙耳机接听手机来电,手机与基地台及耳机的信号传输如图所示.若基地台与
手机、手机与蓝牙耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波,则(　　)
[A] 甲波的波长比乙波的短
[B] 真空中甲波的传播速度比乙波的小
[C] 甲波与乙波有可能发生干涉现象
[D] 甲波、乙波都是横波,都能在真空中传播
【答案】 D
【解析】 由题图可知甲波的频率小于乙波的频率,则甲波的波长比乙波的长,A错误;所有频率的电磁波在真空中的传播速度都为3×108 m/s,B错误;甲波与乙波的频率不同,不能发生稳定的干涉,C错误;所有频率的电磁波都是横波,且都能在真空中传播,D正确.
9.“小蜜蜂”是老师上课常用的扩音设备,随着无线电技术的应用,很多老师用上了蓝牙“小蜜蜂”(蓝牙属于电磁波),麦克风与扩音器不用导线连接,老师拿着麦克风在教室中间说话,放在讲台上的扩音器也能工作.下列说法正确的是(　　)
[A] “小蜜蜂”只能接收到来自麦克风的信号
[B] 麦克风中只要有变化的电场,就一定能发出蓝牙信号
[C] “小蜜蜂”接收电磁波时,通过调谐来使接收电路中出现最大振荡电流
[D] 麦克风回路可通过增大发射电磁波的波长来提高LC振荡电路发射电磁波的本领
【答案】 C
【解析】 因为蓝牙信号属于电磁波,周围空间存在其他电磁波信号,所以“小蜜蜂”不只接收到了来自麦克风的信号,A错误;均匀变化的电场产生恒定的磁场,不能产生电磁波信号,
B错误;“小蜜蜂”接收电磁波时,需要接收电磁波的LC振荡电路的固有频率与电磁波的频率相同,从而出现最大振荡电流,这个过程叫作调谐,C正确;减小发射电磁波的波长,则会提高频率,可以提高LC振荡电路发射电磁波的本领,D错误.故选C.
10.(多选)如图所示,万米深潜器“奋斗者号”深潜至地球的最深处——马里亚纳海沟进行科研工作时借助无线电波、激光等传输信号,实现深潜器舱内和海底作业的电视直播.下列说法正确的是(　　)
[A] 在海水中,无线电波传播时能量损耗大,所以要借助激光传输信号
[B] 无线电波、激光都是横波
[C] 信号传输到电视台实现直播的过程中无时间延迟
[D] 麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在,带来了通信技术的快速发展
【答案】 AB
【解析】 “奋斗者号”上的舱内摄像头拍摄的画面编码后经激光脉冲信号传送信息,沧海号上接收到激光脉冲信号后,经调制转换成数字画面,再由微细光缆传送给海面的探索二号,再经卫星天线传送到通信卫星,再到电视台转播,不用无线电波是因为在海水中,无线电波传播时能量损耗大,A正确;无线电波和激光都是电磁波,电磁波是横波,B正确;信号传输是经由通信卫星传到电视台实现直播的,信号都有一定的传输速度,所以传输中有时间延迟,C错误;麦克斯韦预言了电磁波的存在,而赫兹通过实验证实了电磁波的存在,D错误.
11.(多选)如图所示,在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于环口径的带正电的小球,正以速率v0沿逆时针方向匀速运动.若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场,设运动过程中小球所带的电荷量不变,那么(　　)
[A] 小球对玻璃圆环的压力不断增大
[B] 小球受到的磁场力不断增大
[C] 小球先沿逆时针方向做减速运动,过一段时间后,沿顺时针方向做加速运动
[D] 磁场力对小球一直不做功
【答案】 CD
【解析】 因为玻璃圆环所在处有均匀变化的磁场,在周围产生稳定的涡旋电场,对带正电的小球做功.由楞次定律可判断电场方向为顺时针方向.在电场力的作用下,小球先沿逆时针方向做减速运动,后沿顺时针方向做加速运动.小球在水平面内沿轨迹半径方向受两个力的作用:环的弹力FN和磁场的洛伦兹力f=qvB.而且两个力的矢量和时刻等于小球做圆周运动的向心力.考虑到小球速度大小的变化和方向的变化以及磁场强弱的变化,弹力FN和洛伦兹力f不一定始终在增大.磁场力始终与圆周运动的线速度方向垂直,所以磁场力对小球不做功.故选项C、D正确.
12.(12分)有波长分别为290 m、397 m、566 m的无线电波同时传向收音机的接收天线,当把收音机的调谐电路的频率调到756 kHz时,则:
(1)(6分)哪种波长的无线电波在收音机中产生的振荡电流最大
(2)(6分)调节调谐电路中可变电容器的动片可以改变两极板的正对面积,旋进则正对面积增大,旋出则正对面积减小.如果想接收到波长为290 m的无线电波,应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一些还是旋出一些
【答案】 (1)波长为397 m的无线电波　(2)旋出一些
【解析】 (1)设波长分别为290 m、397 m、566 m的无线电波的频率分别为f1、f2、f3,
根据f=,有
f1== Hz≈1 034 kHz,
f2== Hz≈756 kHz,
f3== Hz≈530 kHz,
所以波长为397 m的无线电波在收音机中产生的振荡电流最大.
(2)要接收波长为290 m的无线电波,应增大调谐电路的固有频率,由f=可知,应使电容C减小,由C=可知,应减小两极板的正对面积,因此应把调谐电路中可变电容器的动片旋出一些.

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