高二物理电磁波的发现同步检测
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第一节电磁波的发现
基础夯实
1.真空中所有的电磁波都具有相同的()
A.频率B.波长
C.波速D.能量
答案:C
2.某电路中电场随时间变化的图象如下图所示,能发射电磁波的电场是哪一种()
答案:D
解析:图A中电场不随时间变化,不会产生磁场。图B和C中电场都随时间作均匀的变化,只能在周围产生稳定的磁场,也不会产生和发射电磁波。
图D中电场随时间作不均匀的变化,能在周围空间产生变化的磁场。而这磁场的变化也是不均匀的,又能产生变化的电场,从而交织成一个不可分割的统一体,即形成电磁场,才能发射电磁波。
3.关于电磁场理论,下列说法中正确的是()
A.在电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场
B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场,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.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场
答案:D
解析:根据麦克斯韦的电磁场理论,只有变化的电场才产生磁场,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。
4.电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系,根据这一发现,发明了许多电器设备。下列用电器中,哪个没有利用电磁感应原理()
A.动圈式话筒B.白炽灯泡
C.磁带录音机D.日光灯镇流器
答案:B
解析:动圈式话筒里的音圈在永磁铁的磁场里振动,产生感应电流,磁带录音机录音时,声音使话筒中产生随声音而变化的感应电流,放音时,磁带上变化的磁场使放音磁头线圈中产生感应电流;日光灯镇流器在接通开关时,产生瞬时高电压。这三种都利用了电磁感应原理,而白炽灯泡没有用到电磁感应原理,所以选项B正确。
5.(哈尔滨高二检测)关于电磁波,下列说法中正确的是()
A.在真空中,频率越高的电磁波传播速度越大
B.在真空中,电磁波的能量越大,传播速度越大
C.电磁波由真空进入介质,速度变小,频率不变
D.只要发射电路的电磁振荡一停止,产生的电磁波立即消失
答案:C
6.收音机所接收到的无线电波由真空传入折射率为3的介质中,传播速度变为________。
答案:3×108m/s
解析:据v=c
n得v=3×10
8m/s
7.一列电磁波的波长为30km,该波从地球传到月球需1.3s,则
在这一距离可排满多少个波?
答案:1.3×104个
解析:波从地球到月球的传播速度看成光速,则地球到月球的距
离s=v t=ct=1.3×3×108m。波的个数n=s
λ=
1.3×3×108
3×104
个=
1.3×104个。
8.(1)空间某处有一静止的带正电的点电荷,其周围存在磁场吗?为什么?
(2)如果空间某处有一恒定电流,它周围有磁场吗?如果有,是什么样的磁场?
(3)在你看电视时若关灯或打手机,会出现什么情况?为什么?
答案:(1)静止点电荷周围存在静电场,由于电场稳定不变,因此在其周围没有磁场。(2)在其周围有一恒定的磁场。(3)会看到电视图像晃动,且听到声音中有杂音,因为在电路通断和接打手机时会发射电磁波,电视接收到以后对图像和声音信号有影响。
能力提升
1.根据麦克斯韦的电磁场理论,以下叙述中正确的是()
A.教室中开亮的日光灯周围空间必有磁场和电场
B.工作时打点计时器必有磁场和电场
C.稳定的电场产生稳定的磁场,稳定的磁场激发稳定的电场
D.电磁波在传播过程中,电场方向、磁场方向和传播方向三者互相垂直
答案:ABD
解析:教室中开亮的日光灯、工作时打点计时器用的振荡电流,在其周围产生振荡磁场和电场,故选项A、B正确;稳定的电场不会产生磁场,故选项C错误;电磁波是横波,电场方向、磁场方向和
传播方向相互垂直,故选项D 正确。
2.一雷达站探测敌机时荧光屏上出现的记录图象如下图,A 是发射时的雷达探索波的脉冲波形,B 是敌机反射回来的脉冲波形,则敌机距雷达站的距离是( )
A .9×105 m
B .4.5×105 m
C .3×105 m
D .无法确定
答案:B
解析:由题图知两波形相差3×10-3s ,即敌机与雷达站距离为s
=v t =3×108×12×3×10-3m =4.5×105m ,故B 正确。 3.(2012·东营模拟)如图所示,在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于环直径的带正电的小球,正以速率v 0沿逆时针方向匀速转动。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,设运动过程中小球的带电量不变,那么( )
A.小球对玻璃环的压力不断增大
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,在周围产生稳定的旋涡电场,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作用:环的弹力F N和磁场的洛仑兹力F=qB v,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F N和洛仑兹力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。
4.(2012·平度高二检测)应用麦克斯韦的电磁理论判断下列表示电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图象中(每个选项中的上图是表示变化的场,下图是表示变化的场产生的另外的场),正确的是()