2019_2020学年高中物理第2章电磁感应与电磁场第4节麦克斯韦电磁场理论课后提能训练粤教版选修1_1

第4节麦克斯韦电磁场理论
1．(2019年佛山学业模拟)电磁场理论的建立，开拓了广泛的现代技术应用空间，促进了现代社会的发展．建立电磁场理论的科学家是( )
A．牛顿B．爱迪生
C．爱因斯坦D．麦克斯韦
【答案】D
2．(多选)下列关于电磁波的说法中正确的是( )
A．只要电场和磁场发生变化，就能产生电磁波
B．电磁波的传播需要介质
C．停止发射电磁波，发射出去的电磁波仍能独立存在
D．电磁波具有能量，电磁波的传播是伴随着能量向外传递的
【答案】CD
【解析】要想产生持续的电磁波，变化的电场(或磁场)产生的磁场(或电场)必须是非均匀变化的，所以A选项错误；电磁波是物质波，电磁波可以不需要介质而在真空中传播，B 选项错误；电磁波可以脱离“波源”而独立存在，C选项正确；电磁波可以使电荷移动，说明电磁波具有能量，电磁波传播的过程，也就是能量的传播过程，所以D选项正确．3．(2019年厦门学业模拟)根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是( )
A．变化的电场一定产生变化的磁场
B．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场
C．恒定的电场产生恒定的磁场
D．振荡电场产生同频率的振荡磁场
【答案】D
【解析】根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场一定产生磁场，但不一定变化，故A 错误．变化的电场一定产生磁场，但是产生的磁场不一定是变化的，均匀变化的电场产生的是恒定的磁场，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，故B错误．恒定的电场不会产生磁场，恒定的磁场也不会产生电场，故C错误．由上分析可知，振荡电场会产生同频率的振荡磁场，D正确．
4．(2019年佛山名校联考)LC回路中电容器两端的电压u随时间t变化的关系如图所示，则( )
A ．在t 1时刻，电路中的电流最大
B ．在t 2时刻，电路中的磁场能最大
C ．在t 2至t 3时段，电路的电场能不断减小
D ．在t 3至t 4时段，电容器带的电荷量不断增大
【答案】B
【解析】t 1时电路中电容器两端的电压最大，故两极板之间的电场最强，电容器电荷变化率为0，故t 1时电路中的电流为0，A 错误．在t 2时刻电路中电容器两端的电压为0，两极板之间的电场强度为0，故电场能为0，根据能量守恒可知此时磁场能量最大，故B 正确．从t 2至t 3电容器两端的电压逐渐增大，故两极板之间的电场逐渐增强，则电路的电场能不断增大，故C 错误．从t 3至t 4，电容器两端的电压逐渐减小，根据Q ＝CU 可知电容器带的电荷量不断减小，故D 错误．
5．(多选)某电容器两极板间电场E 的变化规律如下图所示，能产生电磁波的是( )
【答案】CD
6．将如图所示的带电的平行板电容器C 的两个极板用绝缘工具缓缓拉大板间距离的过程中，在电容器周围空间( )
A ．会产生变化的磁场
B ．会产生稳定的磁场
C ．不产生磁场
D ．会产生周期性变化的磁场
【答案】A
【解析】根据麦克斯韦电磁场理论，电场周围是否会产生磁场，产生怎样的磁场，都取决于电场是否变化及变化情况．若电场不变化，周围不产生磁场；若均匀变化，则产生稳定的磁场；若非均匀变化，则产生变化的磁场；如果电场周期性变化，则产生的磁场也周期性变化．本题中由于电容器始终跟电源相连，两极板间电压不变，根据E ＝U d
可知在d 缓慢增
大的时候，E是非均匀变化的，因此在它周围产生变化的磁场，选项A正确．7．(多选)如图所示的是一水平放置的绝缘环形管，管内壁光滑，现将一直径略小于管内径的带负电小球以某种方式置于管内，并使小球以初速度v0在管内开始运动，与此同时，有一变化的磁场竖直向下穿过管所包围的空间，磁感应强度随时间成正比增大，设小球在运动过程中带电荷量不变，则( )
A．小球受到的电场力大小不变
B．小球受到的电场力大小增加
C．磁场力对小球不做功
D．小球受到的磁场力不断增加
【答案】AC
【解析】因为绝缘环形管所在处有均匀变化的磁场，在周围产生稳定的涡旋电场．
小球在水平面内沿轨迹半径方向受两个力作用：环的弹力N和磁场的洛伦兹力F＝Bqv，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N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．
8．(2019年徐州学业模拟)下列说法不正确的是( )
A．变化的电场一定产生变化的磁场
B．麦克斯韦预言电磁波的存在
C．赫兹用实验证明电磁波的存在
D．医学上使用的“CT”机用的是X射线
【答案】A
【解析】麦克斯韦预言电磁波的存在，其理论为变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，但均匀变化的电场只能产生恒定的磁场，故A错误，B正确；赫兹用实验证明电磁波的存在，故C正确；“CT”机是利用X射线从不同角度照射人体，计算机对其投影进行分析，给出人体组织照片，D正确．本题选错误的，故选A．
9．(多选)(2018年肇庆学业水平模拟)关于电磁场和电磁波，下列说法正确的有( ) A．电磁波不能在真空中传播
B．变化的电场一定能产生变化的磁场
C．电磁波在真空中传播的速度是3×108 m/s
D．变化的电场和磁场由近及远地向周围空间传播形成电磁波
【答案】CD
【解析】电磁波的传播不需要介质，能在真空中传播；均匀变化的电场产生恒定的磁场，C、D对．。