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物理　必修 第三册 RJ
4．电磁波的发现及应用
1．了解麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。2.了解电磁波是怎样形成的；了解电磁波的传播，以及与光的联系；知道赫兹证实了麦克斯韦的电磁场理论。3.知道波长、频率与波速的关系，了解电磁波谱及各种电磁波的应用。4.知道电磁波具有能量，电磁波是一种物质，了解电磁波在通信中的应用。
任务1　电磁场
1．麦克斯韦电磁场理论的两个基础论点
(1)变化的磁场产生电场
在变化的磁场中放入一个闭合电路，电路中会产生感应电流，一定是有了电场，它促使导体中的自由电荷做定向运动；即使在变化的磁场中没有闭合电路，同样会在空间产生电场。即电磁感应现象的实质是变化的磁场产生了电场。
(2)变化的电场产生磁场
麦克斯韦确信自然规律的统一性与和谐性，相信电场与磁场的对称之美。他大胆地假设：变化的电场产生磁场。
温馨提示：变化的磁场产生的电场的电场线是闭合的，这与前面章节学过的静电场不同，如图所示。
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。
例1　下列关于电磁场理论的说法，正确的是(　　)
A．磁场会产生电场，电场会产生磁场
B．稳定的磁场会产生稳定的电场，稳定的电场会产生稳定的磁场
C．变化的磁场会产生变化的电场，变化的电场会产生变化的磁场
D．电磁场中的电场和磁场是一个不可分割的整体
[解析]　只有变化的磁场才会产生电场，只有
变化的电场才会产生磁场，A、B错误；变化的磁场会产生电场，但不一定产生变化的电场，变化的电场会产生磁场，但不一定产生变化的磁场，C错误；根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场和磁场相互联系，形成不可分割的电磁场，D正确。
[答案]　D
(1)电磁场是变化的电场和变化的磁场形成的不可分割的统一场，而不是静电场和静磁场简单的复合。 (2)深化理解 ①恒定的磁场不产生电场，恒定的电场不产生磁场。 ②变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。 ③均匀变化的磁场产生恒定的电场，均匀变化的电场产生恒定的磁场。 ④周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场，周期性变化的电场产生同频率周期性变化的磁场。
任务2　电磁波
1．麦克斯韦对电磁波的预言
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；这个变化的磁场又引起新的变化的电场。于是，变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成了电磁波。
2．电磁波的传播：电磁波可以在真空中传播，电磁波的速度等于光速。
深化理解：声波和水波的传播都需要空气、水等介质，而电磁波的传播不需要介质，这是因为电磁波的传播靠的是电场和磁场的相互“激发”。
拓展：电磁波不仅能够在真空中传播，也能在空气、水、玻璃等介质中传播，且速度比在真空中的小。电磁波只有在真空中传播时，速度才等于光速(在空气中的传播速度近似等于光速)。
3．光的电磁理论：光是以波动形式传播的一种电磁振动。
4．电磁场理论的证实：1886年，德国科学家赫兹通过实验捕捉到了电磁波。后来他又做了大量的实验，证实了麦克斯韦的电磁场理论，为无线电技术的发展开拓了道路。
5．波长、频率、波速
(1)波长：在一列水波中，凸起的最高处叫作波峰；凹下的最低处叫作波谷。邻近的两个波峰(或波谷)的距离叫作波长。
(2)频率：在1 s内波峰(或波谷)通过的次数。
(3)波速：用来描述波传播快慢的物理量。
(4)波速、波长、频率的关系：波速＝波长×频率。如果用λ表示电磁波的波长，f表示它的频率，那么，电磁波的波速c与λ、f的关系是c＝λf。电磁波在真空中的速度c＝3×108 m/s。
判一判
(1)电场或磁场能够在空间产生电磁波。(　　)
(2)麦克斯韦预言了电磁波的存在。(　　)
(3)电磁波的传播不需要介质，水波、声波的传播也不需要介质。(　　)
(4)电磁波在真空中的传播速度与光速相同，其值为3.0×108 m/s。(　　)
(5)赫兹证实了麦克斯韦的电磁场理论。(　　)
提示：(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√
例2　手机A的号码为12345670001，手机B的号码为12345670002，手机A拨打手机B时，手机B发出响声并且显示屏上显示A的手机号码12345670001，设手机A、B的功能和设置相同，若将手机A置于一透明真空罩中，用手机B拨打A，则发现手机A(　　)
A．发出响声，并显示B的号码12345670002
B．不发出响声，但显示B的号码12345670002
C．不发出响声，但显示A的号码12345670001
D．既不发出响声，也不显示号码
[解析]　电磁波可以在真空中传播，而声波的传播需要介质。当用手机B拨打手机A时(A置于一透明真空罩中)，A能显示B的号码，但不能发出响声，故B正确。
[答案]　B
例3　如图所示是中国天眼FAST 500 m口径球面射电望远镜，其主要工作波长在分米到米的范围，则天眼接收的电磁波的频率区间为(　　)
A．106 Hz～107 Hz
B．108 Hz～109 Hz
C．1010 Hz～1011 Hz
D．1012 Hz～1013 Hz
[解析]　根据f＝，因工作波长在分米到米的范围，即0.1 m～1 m范围，而c＝3×108 m/s，则天眼接收电磁波的频率区间为108 Hz～109 Hz。故选B。
[答案]　B
任务3　电磁波谱、电磁波的能量、电磁波通信
1．电磁波谱
按电磁波的波长或频率大小的顺序把各种电磁波排列起来，就是电磁波谱。按波长从长到短依次排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
2．电磁波的特性及应用
不同电磁波由于具有不同的波长(或频率)，因此具有不同的特性。利用这些特性，电磁波在生产、生活中有广泛的应用。
电磁波 应用
无线电波 长波、中 波、短波 广播及其他信号的传输
微波 卫星通信、电视等的信号传输
红外线 加热理疗、遥感、遥控
可见光 通信
紫外线 消毒、鉴别钞票真伪(荧光效应)
X射线 诊断病情(人体透视)
γ射线 摧毁病变细胞(治疗癌症)
3.电磁波具有能量，电磁波是一种物质。
4．负责通话的电信网、广播电视网和互联网中的信息都是通过电磁波来传递的。电磁波携带的信息，既可以有线传播，也可以无线传播。
1．判一判
(1)可利用红外线的荧光效应判别人民币的真伪。(　　)
(2)电磁波的一个重要应用是无线电通信。(　　)
提示：(1)×　(2)√
2．想一想
各种电磁波按照频率从大到小如何排列？
提示：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波。
例4　关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是(　　)
A．红外线和X射线都常用于医学上透视人体
B．过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康
C．电磁波谱中频率最小的为γ射线
D．无线电波的波长比可见光长
[解析]　X射线常用于医学上透视人体，红外线无法用于透视人体，A错误；过强的紫外线照射对人的皮肤有害，B错误；电磁波谱中频率最高的是γ射线，波长最长的是无线电波，C错误，D正确。
[答案]　D
课后课时作业
知识点一　电磁场
1．(多选)根据麦克斯韦的电磁场理论，下列说法正确的是(　　)
A．变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关
B．周期性变化的电场产生周期性变化的磁场
C．不均匀变化的电场或磁场才可能产生电磁波
D．电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场
答案：ABC
解析：变化的磁场周围一定存在电场，当电场中存在闭合电路时，电路中就会产生电流，若无闭合电路，电场仍然存在，故A正确；周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，B正确；不均匀变化的电场或磁场才能激发出变化的磁场或电场，从而可能形成电磁波，C正确；恒定的电场不产生磁场，恒定的磁场也不产生电场，D错误。
知识点二　电磁波
2．下列关于电磁波和电磁场的说法，正确的是(　　)
A．只要有电场和磁场，就能产生电磁波
B．电磁场不是一种物质
C．周期性变化的电流会产生电磁波
D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
答案：C
解析：只有周期性变化的电场和磁场，才可能激发电磁波，而恒定的电场和磁场不能产生电磁波，A错误；电磁场是一种客观存在的物质，B错误；恒定不变的电流周围会产生恒定的磁场，周期性变化的电流周围会产生周期性变化的磁场，进而形成周期性变化的电场，从而产生电磁波，C正确；赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，D错误。
3．对于声波和电磁波的比较，下面说法中正确的是(　　)
A．它们在同一介质中的传播速度相同
B．它们都是由变化的电磁场产生的
C．光是一种电磁波，B超利用的是声波
D．它们都能在真空中传播
答案：C
解析：常温下声波在空气中的传播速度远小于电磁波在空气中的传播速度，A错误；声波是由物体振动产生的，电磁波是由变化的电磁场产生的，故B错误；光是一种电磁波，B超利用的是超声波，故C正确；电磁波既能在介质中传播又能在真空中传播，而声波只能在介质中传播，故D错误。
4．真空中所有电磁波都具有相同的(　　)
A．频率 B．波长
C．波速 D．以上都不同
答案：C
解析：在真空中，电磁波的传播速度相同，而电磁波的频率、波长不一定相同，C正确。
5．有一个广播电台的频率f＝90.0 MHz，这个电台发射的电磁波的波长λ为(　　)
A．2.70 m B．270 m
C．3.00 m D．3.33 m
答案：D
解析：这个电台发射的电磁波的波长λ＝＝ m≈3.33 m，故选D。
6. 华为mate60系列手机是全球第一款能实现双卫星通信的民用手机。卫星通信是通过电磁波的传输来实现的。下列相关说法正确的是(　　)
A．只有通过真空才能传播电磁波
B．电磁波是与实物粒子相同的一种物质
C．电磁波既可以传递信息，也能传输能量
D．电磁波是可在真空中传播的恒定的电磁场
答案：C
解析：电磁波可以在真空中传播，也可以在介质中传播，故A错误；电磁波是与实物粒子不同的物质，是物质存在的另一种形式，故B错误；电磁波既可以传递信息，也能传输能量，故C正确；电磁波是由周期性变化的电场和磁场交替产生形成的电磁场的传播形成的，则电磁波中的电磁场不是恒定的，故D错误。
知识点三　电磁波谱
7．下列波中不属于电磁波的是(　　)
A．消毒用的紫外线
B．透视用的X射线
C．教室里的读书声
D．遥控器发出的红外线
答案：C
解析：紫外线、红外线以及X射线都是电磁波；教室里的读书声属于机械波。故选C。
8．下列各组电磁波，按频率由高到低的正确排列顺序是(　　)
A．无线电波、红外线、可见光、X射线
B．X射线、红外线、可见光、无线电波
C．X射线、可见光、红外线、无线电波
D．无线电波、可见光、红外线、X射线
答案：C
解析：由c＝fλ，得电磁波的波长越长，频率越低。根据电磁波按波长排列顺序，可得按频率由高到低排列的顺序是X射线、可见光、红外线、无线电波，C正确。
9．关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是(　　)
A．卫星通信用的是γ射线
B．电磁波只能无线传播
C．电磁波中频率最大的是X射线
D．紫外线和X射线都可以使感光底片感光
答案：D
解析：卫星通信用的是微波，A错误；电磁波既可以无线传播，也可以有线传播，B错误；电磁波中频率最大的是γ射线，C错误；紫外线和X射线的化学作用强，可以使感光底片感光，故D正确。
10．某广播电台发射“中波”段某套节目的信号、家用微波炉中的微波、夜视监控镜头捕捉到的光线、人体透视的X光，都是电磁波，它们的频率分别是f1、f2、f3、f4，则(　　)
A．f1>f2>f3>f4 B．f1C．f1答案：B
解析：夜视监控镜头捕捉到的是红外线，故f111．(多选)太赫兹(THZ)波是指频率在0.1～10 THZ(波长为3000～30 μm)范围内的电磁波，利用该频段可以加深和拓展人类对物理学、化学、天文学、信息学和生命科学中一些基本科学问题的认识，通过和电磁波谱对比，下列说法正确的是(　　)
A．太赫兹波比红光波长更长
B．太赫兹波比短波频率更小
C．太赫兹波可以用于传输信息
D．太赫兹波可以用于工业探伤
答案：AC
解析：太赫兹波的波长范围为3000～30 μm，即3×10－3～3×10－5 m，和电磁波谱对比，太赫兹波比红光波长更长，比短波波长更短，故太赫兹波比短波频率更高，A正确，B错误；由上述分析可知，太赫兹波属于无线电波，故可以用来传递信息，C正确；工业探伤用的是频率很高的γ射线，D错误。
12．磁场的磁感应强度B随时间t变化的四种情况如图所示，其中能产生电场的磁场和能产生持续电磁波的磁场分别为(　　)
A．②③④、③④ B．①③④、③④
C．②③④、②④ D．①③④、②④
答案：C
解析：根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场产生电场，故②③④都可以产生电场；周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，从而产生电磁波，故只有②④可以产生电磁波，故C正确。
13. 电磁辐射是一种复合的电磁波，以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量。人体生命活动包含一系列的生物电活动，这些生物电对环境的电磁波非常敏感，因此，电磁辐射可以对人体造成影响和损害。《环境电磁波卫生标准》等法规规定：当电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不超过0.1 W/m2时，对人体没有任何影响。某办公区域内采用如图所示的无线路由器，若它的电磁辐射功率是5.0 W，已知半径为r的球面表面积S＝4πr2。则人体与该装置的安全距离至少为(　　)
A．1.5 m B．2.0 m
C．2.5 m D．3.0 m
答案：B
解析：设人体与该装置的安全距离至少为x，根据题意有＝0.1 W/m2，解得x＝2.0 m，故选B。
14．波长为50～100 m的无线电波可通过电离层的反射向远处传播，这些无线电波的频率范围是多大？若传到相隔1500 km的远处至少需要多长时间？
答案：3×106～6×106 Hz　5×10－3 s
解析：由c＝λf得，
f1＝＝ Hz＝6×106 Hz，
f2＝＝ Hz＝3×106 Hz，
所以这些无线电波的频率范围为3×106～6×106 Hz；
由x＝ct可得t＝＝ s＝5×10－3 s。
15．某地的雷达正在跟踪一架向雷达匀速飞来的飞机。设某一时刻从雷达发出电磁波后到再接收到反射波历时200 μs；经4 s后又发出一个电磁波，雷达从发出电磁波到再接收到反射波历时186 μs，则该飞机的飞行速度多大？
答案：525 m/s
解析：由电磁波发射到接收到反射波历时t1＝200 μs，可算出此时飞机距雷达的距离为
L1＝＝ m＝3.0×104 m
经4 s后，飞机距雷达的距离为
L2＝＝ m＝2.79×104 m
故该飞机飞行的速度大小为
v＝＝ m/s＝525 m/s。
11(共35张PPT)
第十三章　电磁感应与
电磁波初步
4.电磁波的发现及应用
1．了解麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。2.了解电磁波是怎样形成的；了解电磁波的传播，以及与光的联系；知道赫兹证实了麦克斯韦的电磁场理论。3.知道波长、频率与波速的关系，了解电磁波谱及各种电磁波的应用。4.知道电磁波具有能量，电磁波是一种物质，了解电磁波在通信中的应用。
目录
1
3
课后课时作业
任务
2
任务
1．麦克斯韦电磁场理论的两个基础论点
(1)变化的磁场产生电场
在变化的磁场中放入一个闭合电路，电路中会产生 ，一定是有了______，它促使导体中的自由电荷做_____运动；即使在变化的磁场中没有 ，同样会在空间产生 。即电磁感应现象的实质是变化的磁场产生了 。
(2)变化的电场产生磁场
麦克斯韦确信自然规律的统一性与和谐性，相信电场与磁场的 之美。他大胆地假设：变化的电场产生 。
感应电流
电场
任务1　电磁场
定向
闭合电路
电场
对称
磁场
电场
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
温馨提示：变化的磁场产生的电场的电场线是闭合的，这与前面章节学过的静电场不同，如图所示。
例1　下列关于电磁场理论的说法，正确的是(　　)
A．磁场会产生电场，电场会产生磁场
B．稳定的磁场会产生稳定的电场，稳定的电场会产生稳定的磁场
C．变化的磁场会产生变化的电场，变化的电场会产生变化的磁场
D．电磁场中的电场和磁场是一个不可分割的整体
解析　只有变化的磁场才会产生电场，只有变化的电场才会产生磁场，A、B错误；变化的磁场会产生电场，但不一定产生变化的电场，变化的电场会产生磁场，但不一定产生变化的磁场，C错误；根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场和磁场相互联系，形成不可分割的电磁场，D正确。
(1)电磁场是变化的电场和变化的磁场形成的不可分割的统一场，而不是静电场和静磁场简单的复合。
(2)深化理解
①恒定的磁场不产生电场，恒定的电场不产生磁场。
②变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。
③均匀变化的磁场产生恒定的电场，均匀变化的电场产生恒定的磁场。
④周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场，周期性变化的电场产生同频率周期性变化的磁场。
1．麦克斯韦对电磁波的预言
如果在空间某区域中有 变化的电场，那么它就在空间引起 变化的磁场；这个 的磁场又引起新的 的电场。于是，变化的 和变化的 交替产生，由近及远向周围传播，形成了 。
2．电磁波的传播：电磁波可以在 中传播，电磁波的速度等于 。
周期性
周期性
任务2　电磁波
变化
变化
电场
磁场
电磁波
真空
光速
深化理解：声波和水波的传播都需要空气、水等介质，而电磁波的传播不需要介质，这是因为电磁波的传播靠的是电场和磁场的相互“激发”。
拓展：电磁波不仅能够在真空中传播，也能在空气、水、玻璃等介质中传播，且速度比在真空中的小。电磁波只有在真空中传播时，速度才等于光速(在空气中的传播速度近似等于光速)。
3．光的电磁理论：光是以波动形式传播的一种 。
4．电磁场理论的证实：1886年，德国科学家______通过实验捕捉到了电磁波。后来他又做了大量的实验，证实了麦克斯韦的电磁场理论，为 技术的发展开拓了道路。
电磁振动
无线电
赫兹
5．波长、频率、波速
(1)波长：在一列水波中，凸起的最高处叫作 ；凹下的最低处叫作 。邻近的两个 的距离叫作__________。
(2)频率：在1 s内波峰(或波谷)通过的 。
(3)波速：用来描述波 的物理量。
(4)波速、波长、频率的关系： 。如果用λ表示电磁波的波长，f表示它的频率，那么，电磁波的波速c与λ、f的关系是c＝ 。电磁波在真空中的速度c＝ m/s。
波峰
波谷
波峰(或波谷)
次数
传播快慢
波速＝波长×频率
λf
3×108
波长
(1)电场或磁场能够在空间产生电磁波。(　　)
(2)麦克斯韦预言了电磁波的存在。(　　)
(3)电磁波的传播不需要介质，水波、声波的传播也不需要介质。(　　)
(4)电磁波在真空中的传播速度与光速相同，其值为3.0×108 m/s。(　　)
(5)赫兹证实了麦克斯韦的电磁场理论。(　　)
提示： (1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√
例2　手机A的号码为12345670001，手机B的号码为12345670002，手机A拨打手机B时，手机B发出响声并且显示屏上显示A的手机号码12345670001，设手机A、B的功能和设置相同，若将手机A置于一透明真空罩中，用手机B拨打A，则发现手机A(　　)
A．发出响声，并显示B的号码12345670002
B．不发出响声，但显示B的号码12345670002
C．不发出响声，但显示A的号码12345670001
D．既不发出响声，也不显示号码
解析　电磁波可以在真空中传播，而声波的传播需要介质。当用手机B拨打手机A时(A置于一透明真空罩中)，A能显示B的号码，但不能发出响声，故B正确。
例3　如图所示是中国天眼FAST 500 m口径球面射电望远镜，其主要工作波长在分米到米的范围，则天眼接收的电磁波的频率区间为(　　)
A．106 Hz～107 Hz
B．108 Hz～109 Hz
C．1010 Hz～1011 Hz
D．1012 Hz～1013 Hz
1．电磁波谱
按电磁波的 或 大小的顺序把各种电磁波排列起来，就是电磁波谱。按波长从长到短依次排列为：无线电波、 、可见光、 、X射线、 。
2．电磁波的特性及应用
不同电磁波由于具有不同的 ，因此具有不同的特性。利用这些特性，电磁波在生产、生活中有广泛的应用。
波长
频率
任务3　电磁波谱、电磁波的能量、电磁波通信
红外线
紫外线
γ射线
波长(或频率)
电磁波 应用
无线 电波 长波、中 波、短波 _________及 的传输
微波 _________、 等的信号传输
_________ 加热理疗、遥感、遥控
可见光 通信
_________ 消毒、鉴别钞票真伪(荧光效应)
_________ 诊断病情(人体透视)
_________ 摧毁病变细胞(治疗癌症)
广播
其他信号
卫星通信
电视
红外线
紫外线
X射线
γ射线
3.电磁波具有 ，电磁波是一种 。
4．负责通话的电信网、广播电视网和互联网中的信息都是通过 来传递的。电磁波携带的信息，既可以有线传播，也可以 传播。
能量
物质
电磁波
无线
1．判一判
(1)可利用红外线的荧光效应判别人民币的真伪。(　　)
(2)电磁波的一个重要应用是无线电通信。(　　)
2．想一想
各种电磁波按照频率从大到小如何排列？
提示：(1)×　(2)√
提示：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波。
例4　关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是(　　)
A．红外线和X射线都常用于医学上透视人体
B．过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康
C．电磁波谱中频率最小的为γ射线
D．无线电波的波长比可见光长
解析　X射线常用于医学上透视人体，红外线无法用于透视人体，A错误；过强的紫外线照射对人的皮肤有害，B错误；电磁波谱中频率最高的是γ射线，波长最长的是无线电波，C错误，D正确。
课后课时作业
知识点一　电磁场
1．(多选)根据麦克斯韦的电磁场理论，下列说法正确的是(　　)
A．变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关
B．周期性变化的电场产生周期性变化的磁场
C．不均匀变化的电场或磁场才可能产生电磁波
D．电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场
解析：变化的磁场周围一定存在电场，当电场中存在闭合电路时，电路中就会产生电流，若无闭合电路，电场仍然存在，故A正确；周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，B正确；不均匀变化的电场或磁场才能激发出变化的磁场或电场，从而可能形成电磁波，C正确；恒定的电场不产生磁场，恒定的磁场也不产生电场，D错误。　
知识点二　电磁波
2．下列关于电磁波和电磁场的说法，正确的是(　　)
A．只要有电场和磁场，就能产生电磁波
B．电磁场不是一种物质
C．周期性变化的电流会产生电磁波
D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
解析：只有周期性变化的电场和磁场，才可能激发电磁波，而恒定的电场和磁场不能产生电磁波，A错误；电磁场是一种客观存在的物质，B错误；恒定不变的电流周围会产生恒定的磁场，周期性变化的电流周围会产生周期性变化的磁场，进而形成周期性变化的电场，从而产生电磁波，C正确；赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，D错误。　
3．对于声波和电磁波的比较，下面说法中正确的是(　　)
A．它们在同一介质中的传播速度相同
B．它们都是由变化的电磁场产生的
C．光是一种电磁波，B超利用的是声波
D．它们都能在真空中传播
解析：常温下声波在空气中的传播速度远小于电磁波在空气中的传播速度，A错误；声波是由物体振动产生的，电磁波是由变化的电磁场产生的，故B错误；光是一种电磁波，B超利用的是超声波，故C正确；电磁波既能在介质中传播又能在真空中传播，而声波只能在介质中传播，故D错误。　
4．真空中所有电磁波都具有相同的(　　)
A．频率 B．波长
C．波速 D．以上都不同
解析：在真空中，电磁波的传播速度相同，而电磁波的频率、波长不一定相同，C正确。　
5．有一个广播电台的频率f＝90.0 MHz，这个电台发射的电磁波的波长λ为(　　)
A．2.70 m B．270 m
C．3.00 m D．3.33 m
解析：电磁波可以在真空中传播，也可以在介质中传播，故A错误；电磁波是与实物粒子不同的物质，是物质存在的另一种形式，故B错误；电磁波既可以传递信息，也能传输能量，故C正确；电磁波是由周期性变化的电场和磁场交替产生形成的电磁场的传播形成的，则电磁波中的电磁场不是恒定的，故D错误。　
6. 华为mate60系列手机是全球第一款能实现双卫星通信的民用手机。卫星通信是通过电磁波的传输来实现的。下列相关说法正确的是(　　)
A．只有通过真空才能传播电磁波
B．电磁波是与实物粒子相同的一种物质
C．电磁波既可以传递信息，也能传输能量
D．电磁波是可在真空中传播的恒定的电磁场
知识点三　电磁波谱
7．下列波中不属于电磁波的是(　　)
A．消毒用的紫外线
B．透视用的X射线
C．教室里的读书声
D．遥控器发出的红外线
解析：紫外线、红外线以及X射线都是电磁波；教室里的读书声属于机械波。故选C。　
解析：由c＝fλ，得电磁波的波长越长，频率越低。根据电磁波按波长排列顺序，可得按频率由高到低排列的顺序是X射线、可见光、红外线、无线电波，C正确。　
8．下列各组电磁波，按频率由高到低的正确排列顺序是(　　)
A．无线电波、红外线、可见光、X射线
B．X射线、红外线、可见光、无线电波
C．X射线、可见光、红外线、无线电波
D．无线电波、可见光、红外线、X射线
9．关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是(　　)
A．卫星通信用的是γ射线
B．电磁波只能无线传播
C．电磁波中频率最大的是X射线
D．紫外线和X射线都可以使感光底片感光
解析：卫星通信用的是微波，A错误；电磁波既可以无线传播，也可以有线传播，B错误；电磁波中频率最大的是γ射线，C错误；紫外线和X射线的化学作用强，可以使感光底片感光，故D正确。　
10．某广播电台发射“中波”段某套节目的信号、家用微波炉中的微波、夜视监控镜头捕捉到的光线、人体透视的X光，都是电磁波，它们的频率分别是f1、f2、f3、f4，则(　　)
A．f1>f2>f3>f4 B．f1C．f1解析：夜视监控镜头捕捉到的是红外线，故f111．(多选)太赫兹(THZ)波是指频率在0.1～10 THZ(波长为3000～30 μm)范围内的电磁波，利用该频段可以加深和拓展人类对物理学、化学、天文学、信息学和生命科学中一些基本科学问题的认识，通过和电磁波谱对比，下列说法正确的是(　　)
A．太赫兹波比红光波长更长
B．太赫兹波比短波频率更小
C．太赫兹波可以用于传输信息
D．太赫兹波可以用于工业探伤
解析：太赫兹波的波长范围为3000～30 μm，即3×10－3～3×10－5 m，和电磁波谱对比，太赫兹波比红光波长更长，比短波波长更短，故太赫兹波比短波频率更高，A正确，B错误；由上述分析可知，太赫兹波属于无线电波，故可以用来传递信息，C正确；工业探伤用的是频率很高的γ射线，D错误。　
12．磁场的磁感应强度B随时间t变化的四种情况如图所示，其中能产生电场的磁场和能产生持续电磁波的磁场分别为(　　)
A．②③④、③④ B．①③④、③④
C．②③④、②④ D．①③④、②④
解析：根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场产生电场，故②③④都可以产生电场；周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，从而产生电磁波，故只有②④可以产生电磁波，故C正确。　
13. 电磁辐射是一种复合的电磁波，以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量。人体生命活动包含一系列的生物电活动，这些生物电对环境的电磁波非常敏感，因此，电磁辐射可以对人体造成影响和损害。《环境电磁波卫生标准》等法规规定：当电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不超过0.1 W/m2时，对人体没有任何影响。某办公区域内采用如图所示的无线路由器，若它的电磁辐射功率是5.0 W，已知半径为r的球面表面积S＝4πr2。则人体与该装置的安全距离至少为(　　)
A．1.5 m B．2.0 m
C．2.5 m D．3.0 m
14．波长为50～100 m的无线电波可通过电离层的反射向远处传播，这些无线电波的频率范围是多大？若传到相隔1500 km的远处至少需要多长时间？
答案：3×106～6×106 Hz　5×10－3 s　
15．某地的雷达正在跟踪一架向雷达匀速飞来的飞机。设某一时刻从雷达发出电磁波后到再接收到反射波历时200 μs；经4 s后又发出一个电磁波，雷达从发出电磁波到再接收到反射波历时186 μs，则该飞机的飞行速度多大？
答案：525 m/s　

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