高二物理电磁波的发现试题

高二物理电磁波的发现试题
1.根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是()
A．在电场的周围空间，一定存在着和它联系着的磁场
B．在变化的电场周围空间，一定存在着和它联系着的磁场
C．恒定电流在其周围不产生磁场
D．恒定电流周围存在着稳定的磁场
【答案】B、D
【解析】电场按其是否随时间变化分为稳定电场(静电场)和变化电场(如运动电荷形成的电场)，稳
定电场不产生磁场，只有变化的电场周围空间才存在对应磁场，故B对，A错；恒定电流周围存
在稳定磁场，磁场的方向可由安培定则判断，D对，C错。

思路分析：电场按其是否随时间变化分为稳定电场(静电场)和变化电场(如运动电荷形成的电场)，
稳定电场不产生磁场，只有变化的电场周围空间才存在对应磁场,恒定电流周围存在稳定磁场，磁
场的方向可由安培定则判断，
试题点评：本题对考查了麦克斯韦理论的认识
2.关于电磁波，下列说法中正确的是()
A．电磁波是横波
B．电磁波的传播需要介质
C．电磁波能产生干涉和衍射现象
D．电磁波中电场和磁场的方向处处相互垂直
【答案】ACD
【解析】电磁场由近及远的传播形成电磁波，电磁波在传播过程中，电场、磁场以及传播方向三
者相互垂直，电磁波是一种波，它具有波的一切特征，它能发生反射、折射、干涉、衍射等现象，电磁波在真空中的速度最大，它的传播不需要介质。

思路分析：电磁波在传播过程中，电场、磁场以及传播方向三者相互垂直，电磁波是一种波，它
具有波的一切特征，它能发生反射、折射、干涉、衍射等现象，电磁波在真空中的速度最大，它
的传播不需要介质。

试题点评:本题考查了对电磁波的认识
3.关于对电磁场和电磁波的认识中正确的是()
A．均匀变化的电场在它周围空间产生均匀变化的磁场
B．电磁波和机械波一样依赖于介质传播
C．只要空间某个区域有振荡电场或振荡磁场就能产生电磁波
D．电磁场由发生区域向外传播就形成电磁波
【答案】ACD
【解析】电磁波是一种物质，传播时不需要媒介，可以在真空中传播。

思路分析：均匀变化的电场在它周围空间产生均匀变化的磁场，电磁波是一种物质，传播时不需
要媒介，可以在真空中传播。

只要空间某个区域有振荡电场或振荡磁场就能产生电磁波，电磁场
由发生区域向外传播就形成电磁波
试题点评：本题考查了对电磁场和电磁波的认识
4.关于电磁波传播速度表达式v＝λf，下述结论中正确的是()
A．波长越长，传播速度就越大
B．频率越高，传播速度就越小
C．发射能量越大，传播速度就越大
D．电磁波的传播速度与传播介质有关
【答案】D
【解析】电磁波和机械波相同之处为频率f由波源决定，却能产生干涉，衍射都遵循公式v＝λf，
但不同的是电磁波传播不需要介质，而机械波传播必须要有介质，机械波波速有介质决定，电磁
波的波速由介质和频率共同决定。

所以D正确
思路分析：电磁波和机械波相同之处为频率f由波源决定，却能产生干涉，衍射都遵循公式v＝λf，但不同的是电磁波传播不需要介质，而机械波传播必须要有介质，机械波波速有介质决定，电磁
波的波速由介质和频率共同决定。

试题点评：本题考查了对电磁波传播速度表达式v＝λf的认识
5.电磁波与机械波相比较()
A．电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质
B．电磁波在任何介质中传播速度都相同，机械波的速度大小取决于介质
C．机械波有横波、纵波，而电磁波只有横波
D．机械波和电磁波都具有一切波的特性
【答案】ACD
【解析】由电磁波和机械波的异同点可知，A、C、D项正确。

思路分析：磁波是横波，而机械波有横波，也有纵波．只有横波才能发生波的偏振现象．当波从
空气传入水中时，频率不变，根据波速的变化一确定波长的变化．干涉和衍射现象是波的特有现象，一切波都能发生干涉和衍射现象，波长越长，干涉和衍射现象越明显．波速由介质决定
试题点评：本题考查对机械波和电磁波特性的理解能力，既要抓住共性，更要抓住区别．机械波
在介质中传播速度大，而电磁波在真空中传播速度最大．
6.一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动，如图22－2所示。

当磁感应强
度均匀增大时，此粒子的()
图22－2
A．动能不变
B．动能增大
C．动能减小
D．以上情况都可能
【答案】B
【解析】当磁场均匀增加时，根据麦克斯韦电磁场理论，将激起稳定的电场，带电粒子将受一个
电场力作用，该力对带电粒子做正功，所以粒子的动能将增大，选项B正确。

思路分析：当磁场均匀增加时，根据麦克斯韦电磁场理论，将激起稳定的电场，带电粒子将受一
个电场力作用，该力对带电粒子做正功，所以粒子的动能将增大，
试题点评：本题考查了麦克斯韦电磁理论
7.有一装置如图22－4所示，整个装置处于真空中，从阴极K发射出的电子通过第Ⅰ区域，从阳
极小孔B射出进入由金属管构成的第Ⅱ区域，离开金属管后进入有一均匀磁场的第Ⅲ区域，磁场
方向垂直于纸面向里，电子在哪个区域内可能发射电磁波()
图22－4
A．只在第Ⅰ区域
B．只在第Ⅱ区域
C．只在第Ⅲ区域
D．只在第Ⅰ、Ⅱ区域
【答案】D
【解析】在第Ⅰ区域电子处于加速状态，产生变化的电流，产生变化的磁场，才产生变化的电场，能产生电磁波；在Ⅱ区域电子匀速运动，形成稳定的电流，产生稳定的磁场，不能产生电磁波；
在Ⅲ区域电子做周期性的圆周运动，产生周期性变化的电流，产生周期性变化的磁场，能产生电
磁场。

思路分析：根据麦克斯韦电磁理论分析
试题点评：本题考查了对麦克斯韦电磁理论的练习
8.磁场的磁感应强度B随时间t变化的四种情况，如图22－6所示，其中能产生电场的有
________图所示的磁场，能产生持续电磁波的有________图所示的磁场。

图22－6
【答案】BCD BD
【解析】据麦克斯韦的电磁场理论，可以作如下判断：A图的磁场是恒定的，不能产生新的电场，更不能产生电磁波；B图中的磁场是周期性变化的，可以产生周期性变化的电场，因而可以产生
持续的电磁波；C图中的磁场是均匀变化的，能产生恒定的电场，而恒定的电场不能再产生磁场，不能产生向外扩展的电磁场，因此不能产生持续的电磁波；D图所示磁场是周期性变化的，能产
生周期性变化的电场，能产生电磁波。

思路分析：据麦克斯韦的电磁场理论分析
试题点评：本题考查了麦克斯韦电磁理论
9.如图22－7所示，S闭合后一段时间内，电容器极板间能否产生磁场？什么情况下电容器极板
间才能产生磁场？
图22－7
【答案】见解析
【解析】S闭合后一段时间内，电容器极板间电场强度不变，所以不能产生磁场，只有在S闭合
的瞬间，电容器极板间才能产生磁场。

思路分析：S闭合后一段时间内，电容器极板间电场强度不变，所以不能产生磁场，只有在S闭合的瞬间，电容器极板间才能产生磁场。

试题点评：本题结合电容器考查了麦克斯韦电磁理论
10.麦克斯韦在1865年发表的《电磁场的动力学理论》一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一性，即光是电磁波。

图22－8
(1)一单色光波在折射率为1.5的介质中传播，某时刻电场横波图象如图22－8甲所示，求该光波的频率。

(2)如图22－8乙所示表示两面平行玻璃砖的截面图，一束平行于CD边的单色光入射到AC界面上，a、b是其中的两条平行光线。

光线a在玻璃砖中的光路已给出。

画出光线b从玻璃砖中首次出射的光路图，并标出出射光线与界面法线夹角的度数。

【答案】(1)5×1014 Hz(2)光路图如图所示
【解析】(1)设光在介质中的传播速度为v，波长为λ，频率为f，则
①
②
联立①②式得③
从波形图上读出波长λ＝4×10－7 m，代入数据解得
f＝5×1014 Hz
(2)如图所示。

思路分析：根据公式，分析
试题点评：本题是一道光学和电磁学相结合的综合性题目，熟练应用公式可方便解题。