第四章 电磁振荡与电磁波 2.电磁场与电磁波(课件+学案)高中物理 人教版(2019) 选择性必修 第二册

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第四章 电磁振荡与电磁波 2.电磁场与电磁波(课件+学案)高中物理 人教版(2019) 选择性必修 第二册

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物理 选择性必修 第二册 RJ
2.电磁场与电磁波
1.知道麦克斯韦电磁场理论及其在物理学发展史上的意义。2.了解电磁波的基本特点、发现过程及传播规律,知道电磁波与机械波的区别。
任务 电磁场
1.麦克斯韦的两个观点
(1)变化的磁场产生电场;
(2)变化的电场产生磁场。
2.电磁场
根据麦克斯韦的上述两个观点可以得出,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.电磁波的形成
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。
判一判
(1)变化的电场一定产生变化的磁场。(  )
(2)磁场一定可以产生电场,电场也一定可以产生磁场。(  )
(3)只要有电场和磁场,就能产生电磁波。(  )
提示:(1)× (2)× (3)×
对麦克斯韦电磁场理论的理解
(1)恒定的磁场不产生电场,恒定的电场不产生磁场。
(2)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。
(3)非均匀变化的磁场产生变化的电场,非均匀变化的电场产生变化的磁场。
(4)周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场,周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场。
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.在变化的电场周围一定产生变化的磁场,在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.在周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场
(1)在均匀变化的磁场(或电场)周围产生怎样的电场(或磁场)
提示:在均匀变化的磁场(或电场)周围产生恒定的电场(或磁场)。
(2)周期性变化的磁场(或电场)周围产生怎样的电场(或磁场)
提示:周期性变化的磁场(或电场)周围产生同频率周期性变化的电场(或磁场)。
[解析] 根据麦克斯韦电磁场理论,只有变化的电场才能产生磁场,均匀变化的电场产生恒定的磁场,非均匀变化的电场产生变化的磁场,周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场,只有D正确。
[答案] D
[跟进训练] 电磁场理论在现代生活中有着广泛应用,下面有关电磁场理论的说法正确的是(  )
A.法拉第首先提出电磁场理论
B.磁场周围一定有电场
C.变化的电场周围一定有磁场
D.变化的电场周围一定有变化的磁场
答案:C
解析:麦克斯韦首先提出电磁场理论,A错误;恒定的磁场周围没有电场,变化的磁场周围一定有电场,变化的电场周围一定有磁场,故B错误,C正确;均匀变化的电场产生恒定的磁场,故D错误。
任务 电磁波
1.电磁波的特点
(1)电磁波的传播不需要介质,在真空中也能传播,这是由电磁波的本性所决定的。
(2)电磁波在真空中的传播速度等于光速c,光的本质是电磁波。
(3)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.赫兹用实验证实麦克斯韦的电磁场理论
(1)证实电磁波的存在:如图所示,当感应圈两个金属球间有火花跳过时,导线环两个小球间也跳过了火花。说明电磁波从发射器到达了接收器。
(2)证实电磁波的性质: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。
3.麦克斯韦电磁场理论的意义
人们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。
判一判
(1)电磁波在真空和介质中传播速度相同。(  )
(2)电磁波在同种介质中只能沿直线传播。(  )
提示:(1)× (2)×
电磁波与机械波的异同点
(1)电磁波与机械波的相同点
①电磁波与机械波一样,能发生反射、折射、衍射、干涉等现象。
②电磁波与机械波一样,是传播能量的一种形式,能传递信息。
③电磁波的波长、频率、周期、波速关系与机械波一样满足v=λf,T=,且传播过程中频率不变。
(2)电磁波与机械波的不同点
①产生的机理不同:电磁波是变化的电场与磁场相互“感应”产生的,是变化的电磁场在空间的传播;机械波是机械运动产生的,是机械振动这一运动形式在介质中的传播。
②电磁波的传播不需要介质,机械波必须有介质才能传播。电磁场本身是一种物质,电磁波是物质传播的形式,是靠电和磁的相互“感应”而传播的,不是靠介质的机械传递,故在真空中也能传播。
③电磁波是横波,电场方向和磁场方向互相垂直且都与波的传播方向垂直;机械波有横波也有纵波。
④电磁波波速比机械波波速大得多,任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于光在真空中的速度,即c=3.0×108 m/s,电磁波传播虽然不需要介质,但其在其他介质中的传播速度都比在真空中的小。
“中国天眼”通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。关于电磁波,下列说法正确的是(  )
A.电磁波是横波
B.电磁波不能在水中传播
C.电磁波看不见,不具有能量
D.不同电磁波在真空中传播速度不同
[解析] 电磁波是横波,A正确;作为电磁波的光可以在水中传播,B错误;部分电磁波可以看见,且电磁波均具有能量,C错误;不同电磁波在真空中传播速度相同,D错误。
[答案] A
[跟进训练] (多选)以下关于机械波与电磁波的说法中,正确的是(  )
A.机械波与电磁波本质上是一致的
B.机械波的波速只与介质有关,而电磁波在介质中的波速,不仅与介质有关,而且与电磁波的频率有关
C.机械波可能是纵波,而电磁波必定是横波
D.它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
答案:BCD
解析:机械波由机械振动产生,电磁波由周期性变化的电场(或磁场)产生。机械波是质点振动的传播,传播需要介质,速度由介质决定;电磁波是物质波,传播不需要介质,电磁波的波速由介质和本身频率共同决定。机械波有横波,也有纵波,而电磁波一定是横波。机械波和电磁波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象。故B、C、D正确。
课后课时作业
知识点一 电磁场
1.关于下面四位杰出物理学家所做的贡献,表述正确的是(  )
A.赫兹建立了电磁场理论
B.法拉第发现了电流周围存在磁场
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,并认为光是一种电磁波
D.奥斯特发现了电磁感应现象
答案:C
解析:法拉第发现了电磁感应现象,奥斯特发现了电流周围存在磁场,B、D错误;麦克斯韦建立了电磁场理论,从理论上预言了电磁波的存在,并认为光是一种电磁波,赫兹用实验方法给予证实,A错误,C正确。
2.下列说法正确的是(  )
A.电磁波由赫兹预言提出,并指出光也属于电磁波
B.磁场一定能产生电场,电场也一定能产生磁场
C.变化的磁场能产生电场,所产生的这个电场一定能继续产生磁场
D.变化的电场能产生磁场,所产生的这个磁场不一定还能继续产生电场
答案:D
解析:电磁波由麦克斯韦预言提出,并指出光也属于电磁波,A错误;只有变化的磁场能产生电场,只有变化的电场能产生磁场,B错误;变化的磁场能产生电场,如果磁场均匀变化,则产生的这个电场是恒定不变的,这个电场就不能再继续产生磁场了,C错误;一个电场如果是均匀变化的,则其能产生恒定的磁场,但这个磁场就不能再产生电场了,一个电场如果是周期性变化的,则其能产生周期性变化的磁场,这个周期性变化的磁场还能产生周期性变化的电场,D正确。
3.电磁场理论预言了什么(  )
A.预言了变化的磁场能够在周围空间产生电场
B.预言了电磁波的存在,电磁波在真空中的速度为光速
C.预言了变化的电场能够在周围产生磁场
D.预言了电场能够产生磁场,磁场能够产生电场
答案:B
解析:变化的磁场能够在周围空间产生电场,变化的电场能够在周围产生磁场,这是麦克斯韦电磁场理论基本内容之一,并不是该理论的预言,故A、C、D错误;麦克斯韦根据电磁场理论预言了电磁波的存在,且电磁波在真空中的速度为光速,故B正确。
4.(多选)用麦克斯韦电磁场理论判断如图所示的四组电场产生的磁场(或磁场产生的电场)随时间t的变化规律,其中正确的是(  )
答案:BD
解析:恒定的电场不产生磁场,A错误;均匀变化的电场产生恒定的磁场,B正确;周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场,产生的电场的电场强度与磁场的磁感应强度的变化率成正比,对于为正弦曲线的B t图像,t=0时,磁场的磁感应强度的变化率最大,故产生的电场的电场强度最大,C错误,D正确。
知识点二 电磁波
5.下列关于电磁波的说法正确的是(  )
A.电磁波一定沿直线传播
B.电磁波可以发生衍射现象
C.电磁波不会发生偏振现象
D.电磁波无法携带信息传播
答案:B
解析:电磁波可能不沿直线传播,如光的折射,A错误;衍射是一切波所特有的现象,B正确;电磁波是横波,横波能发生偏振现象,C错误;所有波都能传递信息,D错误。
6.(多选)电磁波与机械波具有的共同性质是(  )
A.都是横波
B.都能传输能量
C.传播过程中频率都不变
D.都具有恒定的波速
答案:BC
解析:电磁波是横波,但机械波有横波也有纵波,A错误;都能传输能量是电磁波与机械波具有的共同性质,B正确;电磁波与机械波在传播过程中频率都不变,波速均随介质的变化而不同,C正确,D错误。
7.手机A的号码是133××××0002,手机B的号码是133××××0008。手机A呼叫手机B时,手机B发出响声且屏上显示手机A的号码“133××××0002”,若将手机A置于一透明真空玻璃罩中,用手机B呼叫手机A,则玻璃罩外面的人发现手机A(两手机功能和设置相同)(  )
A.发出响声,并显示手机B的号码“133××××0008”
B.不发出响声,但显示手机B的号码“133××××0008”
C.不发出响声,但显示手机A的号码“133××××0002”
D.既不发出响声,也不显示号码
答案:B
解析:声波为机械波,传播需要介质,在真空中不能传播,光波、手机发射的信号均为电磁波,传播不需要介质,可以在真空中传播,故用手机B呼叫手机A时,玻璃罩外面的人能看到手机A显示手机B的号码,但听不到声音,故B正确,A、C、D错误。
8.甲坐在人民大会堂台前60 m处听报告,乙坐在家里离电视机5 m处听电视转播,已知乙所在处与人民大会堂相距1000 km,不考虑其他因素,则(空气中声速为340 m/s)(  )
A.甲先听到声音 B.乙先听到声音
C.甲、乙同时听到声音 D.不能确定
答案:B
解析:声音传到甲所在处所需时间为t1= s=0.176 s,传到乙所在处所需时间为t2= s+ s=0.018 s,故乙先听到声音,B正确。
9.如图甲所示,在变化的磁场中放置一个闭合电路,电路中产生了感应电流;如图乙所示,空间存在变化的磁场,其周围产生感应电场,下列说法正确的是(  )
A.甲、乙两图一定能持续产生电磁波
B.对甲图,从上向下看,电子在回路中沿顺时针方向运动
C.闭合电路只是检验变化的磁场能产生电场,即使没有闭合电路空间仍能产生电场
D.变化的电场周围产生磁场,与闭合电路是否存在有关
答案:C
解析:若甲、乙两图的磁场均匀变化,就会产生稳定不变的电场,稳定不变的电场不会产生磁场,就不会持续产生电磁波,故A错误;对甲图,从上向下看,感应电流沿顺时针方向,电子在回路中沿逆时针方向运动,故B错误;变化的磁场周围产生电场是一种普遍存在的现象,与闭合电路是否存在无关,闭合电路只是检验变化的磁场能产生电场,即使没有闭合电路,变化的磁场周围仍能产生电场,故C正确;同理,变化的电场周围产生磁场也是一种普遍存在的现象,与闭合电路是否存在无关,D错误。
10.打开收音机的开关,转动选台旋钮,使收音机收不到电台的广播,然后开大音量。接着,按照如图所示的方式在收音机附近将电池盒的两引线反复碰触,你会听到收音机中发出“咔咔咔”的响声。为什么会产生这种现象?
答案:见解析
解析:电池盒的两根引线反复碰触时,电流迅速变化,产生的电场迅速变化,变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,形成电磁波向外传播,当电磁波遇到收音机时被接收到,从而发出“咔咔咔”的声响。
11.在电视节目中,我们经常看到主持人与派到热带地区的记者通过同步通信卫星通话,他们之间每一问一答总是迟“半拍”,这是为什么?如果有两个手持卫星电话的人通过同步卫星通话,一方讲话,另一方至少要等多长时间才能听到对方的讲话?(已知地球的质量为6.0×1024 kg,地球半径为6.4×106 m,引力常量为6.67×10-11 N·m2·kg-2,计算结果保留两位有效数字)
答案:利用电磁波传递信息需要时间 0.24 s
解析:主持人与记者之间通过同步通信卫星通话总是迟“半拍”,是因为电磁波是以有限的速度在空中传播的,利用电磁波传递信息是需要时间的。
设同步卫星距地面的高度为h,由万有引力提供卫星做圆周运动的向心力得
=m(R+h)
解得h=-R=3.59×107 m
则一方讲话另一方听到所需的最短时间是
t==0.24 s。
12.4G通信频率范围为1880~2635 MHz,数据传输速率100 Mbps~1 Gbps;5G通信频率范围有两个频段,分别为450~6000 MHz(Sub 6 GHz频段,广泛使用)和24250~52600 MHz(毫米波频段),数据传输速率10 Gbps以上。已知手机单端天线的长度为载波波长的时,其感应电动势在天线中将达到最大值。由于通信频率的提高,现代智能手机的天线已经可以做得非常小,金属外壳手机的绝缘塑料条就是为天线开的窗口。则4G手机单端天线的最小长度应设计为________ cm;支持毫米波频段的5G手机需要为毫米波频段另外设计一个天线,这个单端天线的长度应设计为________~________ mm。(均保留三位有效数字)
答案:2.85 1.43 3.09
解析:根据题意可知,手机单端天线的长度应为l=,而λ=,则l=。当4G手机的通信频率为f1max=2635 MHz时,4G手机的单端天线的长度最小,为l1min==2.85 cm。当5G手机毫米波频段的通信频率为f2max=52600 MHz时,支持毫米波频段的5G手机的单端天线的长度最小,为l2min==1.43 mm;当5G手机毫米波频段的通信频率为f2min=24250 MHz时,支持毫米波频段的5G手机的单端天线的长度最大,为l2max==3.09 mm。
9(共43张PPT)
第四章 电磁振荡与电磁波
2.电磁场与电磁波
1.知道麦克斯韦电磁场理论及其在物理学发展史上的意义。2.了解电磁波的基本特点、发现过程及传播规律,知道电磁波与机械波的区别。
目录
1
课后课时作业
任务
2
任务
任务   电磁场
1.麦克斯韦的两个观点
(1)变化的磁场产生____场;
(2)变化的电场产生____场。
2.电磁场
根据麦克斯韦的上述两个观点可以得出,变化的电场和磁场总是________的,形成一个不可分割的统一的电磁场。
电
磁
相互联系
3.电磁波的形成
如果在空间某区域有____________的电场,就会在周围引起______的磁场,变化的电场和磁场又会在较远的空间引起新的______的电场和磁场。这样______的电场和磁场由近及远地向周围传播,形成了电磁波。
周期性变化
变化
变化
变化
判一判
(1)变化的电场一定产生变化的磁场。(  )
(2)磁场一定可以产生电场,电场也一定可以产生磁场。(  )
(3)只要有电场和磁场,就能产生电磁波。(  )
提示:(1)× (2)× (3)×
对麦克斯韦电磁场理论的理解
(1)恒定的磁场不产生电场,恒定的电场不产生磁场。
(2)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。
(3)非均匀变化的磁场产生变化的电场,非均匀变化的电场产生变化的磁场。
(4)周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场,周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场。
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.在变化的电场周围一定产生变化的磁场,在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.在周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场
(1)在均匀变化的磁场(或电场)周围产生怎样的电场(或磁场)
(2)周期性变化的磁场(或电场)周围产生怎样的电场(或磁场)
提示:在均匀变化的磁场(或电场)周围产生恒定的电场(或磁场)。
提示:周期性变化的磁场(或电场)周围产生同频率周期性变化的电场(或磁场)。
解析 根据麦克斯韦电磁场理论,只有变化的电场才能产生磁场,均匀变化的电场产生恒定的磁场,非均匀变化的电场产生变化的磁场,周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场,只有D正确。
[跟进训练] 电磁场理论在现代生活中有着广泛应用,下面有关电磁场理论的说法正确的是(  )
A.法拉第首先提出电磁场理论
B.磁场周围一定有电场
C.变化的电场周围一定有磁场
D.变化的电场周围一定有变化的磁场
解析:麦克斯韦首先提出电磁场理论,A错误;恒定的磁场周围没有电场,变化的磁场周围一定有电场,变化的电场周围一定有磁场,故B错误,C正确;均匀变化的电场产生恒定的磁场,故D错误。
任务  电磁波
1.电磁波的特点
(1)电磁波的传播________介质,在真空中_____传播,这是由电磁波的_____所决定的。
(2)电磁波在真空中的传播速度等于_____,光的本质是________。
(3)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_____,而且二者均与波的传播方向_____。
不需要
也能
本性
光速c
电磁波
垂直
垂直
2.赫兹用实验证实麦克斯韦的电磁场理论
(1)证实电磁波的存在:如图所示,当感应圈两个金属球间有火花跳过时,导线环两个小球间也跳过了火花。说明电磁波从发射器到达了接收器。
(2)证实电磁波的性质: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、_____和衍射等现象。他还测得电磁波在真空中的速度_____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。
3.麦克斯韦电磁场理论的意义
人们认识到物质存在两种形式,一种是由原子和分子构成的_____,另一种则是以________为代表的场。
偏振
等于
实物
电磁场
判一判
(1)电磁波在真空和介质中传播速度相同。(  )
(2)电磁波在同种介质中只能沿直线传播。(  )
提示: (1)× (2)×
(2)电磁波与机械波的不同点
①产生的机理不同:电磁波是变化的电场与磁场相互“感应”产生的,是变化的电磁场在空间的传播;机械波是机械运动产生的,是机械振动这一运动形式在介质中的传播。
②电磁波的传播不需要介质,机械波必须有介质才能传播。电磁场本身是一种物质,电磁波是物质传播的形式,是靠电和磁的相互“感应”而传播的,不是靠介质的机械传递,故在真空中也能传播。
③电磁波是横波,电场方向和磁场方向互相垂直且都与波的传播方向垂直;机械波有横波也有纵波。
④电磁波波速比机械波波速大得多,任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于光在真空中的速度,即c=3.0×108 m/s,电磁波传播虽然不需要介质,但其在其他介质中的传播速度都比在真空中的小。
“中国天眼”通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。关于电磁波,下列说法正确的是(  )
A.电磁波是横波
B.电磁波不能在水中传播
C.电磁波看不见,不具有能量
D.不同电磁波在真空中传播速度不同
解析 电磁波是横波,A正确;作为电磁波的光可以在水中传播,B错误;部分电磁波可以看见,且电磁波均具有能量,C错误;不同电磁波在真空中传播速度相同,D错误。
[跟进训练] (多选)以下关于机械波与电磁波的说法中,正确的是(  )
A.机械波与电磁波本质上是一致的
B.机械波的波速只与介质有关,而电磁波在介质中的波速,不仅与介质有关,而且与电磁波的频率有关
C.机械波可能是纵波,而电磁波必定是横波
D.它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
解析:机械波由机械振动产生,电磁波由周期性变化的电场(或磁场)产生。机械波是质点振动的传播,传播需要介质,速度由介质决定;电磁波是物质波,传播不需要介质,电磁波的波速由介质和本身频率共同决定。机械波有横波,也有纵波,而电磁波一定是横波。机械波和电磁波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象。故B、C、D正确。
课后课时作业
知识点一 电磁场
1.关于下面四位杰出物理学家所做的贡献,表述正确的是(  )
A.赫兹建立了电磁场理论
B.法拉第发现了电流周围存在磁场
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,并认为光是一种电磁波
D.奥斯特发现了电磁感应现象
解析:法拉第发现了电磁感应现象,奥斯特发现了电流周围存在磁场,B、D错误;麦克斯韦建立了电磁场理论,从理论上预言了电磁波的存在,并认为光是一种电磁波,赫兹用实验方法给予证实,A错误,C正确。
2.下列说法正确的是(  )
A.电磁波由赫兹预言提出,并指出光也属于电磁波
B.磁场一定能产生电场,电场也一定能产生磁场
C.变化的磁场能产生电场,所产生的这个电场一定能继续产生磁场
D.变化的电场能产生磁场,所产生的这个磁场不一定还能继续产生电场
解析:电磁波由麦克斯韦预言提出,并指出光也属于电磁波,A错误;只有变化的磁场能产生电场,只有变化的电场能产生磁场,B错误;变化的磁场能产生电场,如果磁场均匀变化,则产生的这个电场是恒定不变的,这个电场就不能再继续产生磁场了,C错误;一个电场如果是均匀变化的,则其能产生恒定的磁场,但这个磁场就不能再产生电场了,一个电场如果是周期性变化的,则其能产生周期性变化的磁场,这个周期性变化的磁场还能产生周期性变化的电场,D正确。
3.电磁场理论预言了什么(  )
A.预言了变化的磁场能够在周围空间产生电场
B.预言了电磁波的存在,电磁波在真空中的速度为光速
C.预言了变化的电场能够在周围产生磁场
D.预言了电场能够产生磁场,磁场能够产生电场
解析:变化的磁场能够在周围空间产生电场,变化的电场能够在周围产生磁场,这是麦克斯韦电磁场理论基本内容之一,并不是该理论的预言,故A、C、D错误;麦克斯韦根据电磁场理论预言了电磁波的存在,且电磁波在真空中的速度为光速,故B正确。
4.(多选)用麦克斯韦电磁场理论判断如图所示的四组电场产生的磁场(或磁场产生的电场)随时间t的变化规律,其中正确的是(  )
解析:恒定的电场不产生磁场,A错误;均匀变化的电场产生恒定的磁场,B正确;周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场,产生的电场的电场强度与磁场的磁感应强度的变化率成正比,对于为正弦曲线的B t图像,t=0时,磁场的磁感应强度的变化率最大,故产生的电场的电场强度最大,C错误,D正确。
知识点二 电磁波
5.下列关于电磁波的说法正确的是(  )
A.电磁波一定沿直线传播
B.电磁波可以发生衍射现象
C.电磁波不会发生偏振现象
D.电磁波无法携带信息传播
解析:电磁波可能不沿直线传播,如光的折射,A错误;衍射是一切波所特有的现象,B正确;电磁波是横波,横波能发生偏振现象,C错误;所有波都能传递信息,D错误。
6.(多选)电磁波与机械波具有的共同性质是(  )
A.都是横波
B.都能传输能量
C.传播过程中频率都不变
D.都具有恒定的波速
解析:电磁波是横波,但机械波有横波也有纵波,A错误;都能传输能量是电磁波与机械波具有的共同性质,B正确;电磁波与机械波在传播过程中频率都不变,波速均随介质的变化而不同,C正确,D错误。
7.手机A的号码是133××××0002,手机B的号码是133××××0008。手机A呼叫手机B时,手机B发出响声且屏上显示手机A的号码“133××××0002”,若将手机A置于一透明真空玻璃罩中,用手机B呼叫手机A,则玻璃罩外面的人发现手机A(两手机功能和设置相同)(  )
A.发出响声,并显示手机B的号码“133××××0008”
B.不发出响声,但显示手机B的号码“133××××0008”
C.不发出响声,但显示手机A的号码“133××××0002”
D.既不发出响声,也不显示号码
解析:声波为机械波,传播需要介质,在真空中不能传播,光波、手机发射的信号均为电磁波,传播不需要介质,可以在真空中传播,故用手机B呼叫手机A时,玻璃罩外面的人能看到手机A显示手机B的号码,但听不到声音,故B正确,A、C、D错误。
8.甲坐在人民大会堂台前60 m处听报告,乙坐在家里离电视机5 m处听电视转播,已知乙所在处与人民大会堂相距1000 km,不考虑其他因素,则(空气中声速为340 m/s)(  )
A.甲先听到声音 B.乙先听到声音
C.甲、乙同时听到声音 D.不能确定
9.如图甲所示,在变化的磁场中放置一个闭合电路,电路中产生了感应电流;如图乙所示,空间存在变化的磁场,其周围产生感应电场,下列说法正确的是(  )
A.甲、乙两图一定能持续产生电磁波
B.对甲图,从上向下看,电子在回路
中沿顺时针方向运动
C.闭合电路只是检验变化的磁场能产
生电场,即使没有闭合电路空间仍能产生电场
D.变化的电场周围产生磁场,与闭合电路是否存在有关
解析:若甲、乙两图的磁场均匀变化,就会产生稳定不变的电场,稳定不变的电场不会产生磁场,就不会持续产生电磁波,故A错误;对甲图,从上向下看,感应电流沿顺时针方向,电子在回路中沿逆时针方向运动,故B错误;变化的磁场周围产生电场是一种普遍存在的现象,与闭合电路是否存在无关,闭合电路只是检验变化的磁场能产生电场,即使没有闭合电路,变化的磁场周围仍能产生电场,故C正确;同理,变化的电场周围产生磁场也是一种普遍存在的现象,与闭合电路是否存在无关,D错误。
10.打开收音机的开关,转动选台旋钮,使收音机收不到电台的广播,然后开大音量。接着,按照如图所示的方式在收音机附近将电池盒的两引线反复碰触,你会听到收音机中发出“咔咔咔”的响声。为什么会产生这种现象?
答案:见解析
解析:电池盒的两根引线反复碰触时,电流迅速变化,产生的电场迅速变化,变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,形成电磁波向外传播,当电磁波遇到收音机时被接收到,从而发出“咔咔咔”的声响。
11.在电视节目中,我们经常看到主持人与派到热带地区的记者通过同步通信卫星通话,他们之间每一问一答总是迟“半拍”,这是为什么?如果有两个手持卫星电话的人通过同步卫星通话,一方讲话,另一方至少要等多长时间才能听到对方的讲话?(已知地球的质量为6.0×1024 kg,地球半径为6.4×106 m,引力常量为6.67×10-11 N·m2·kg-2,计算结果保留两位有效数字)
答案:利用电磁波传递信息需要时间 0.24 s
2.85
1.43
3.09

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