电磁场+答案xs

电磁场

一、概念和规律

1. 麦克斯韦电磁场理论

（1）电磁场理论：变化的磁场能够产生电场；变化的电场能够产生磁场.

①均匀变化的磁场(B是t的一次函数)产生恒定的电场；均匀变化的电场产生恒定的磁场.而恒定的磁场不能产生电场，恒定的电场也不能产生磁场.

②非均匀变化的磁场产生变化的电场，振荡(按正弦规律变化)的磁场产生同频率振荡的电场；反之亦然.

（2）电磁波：周期性变化的电场和磁场相互联系，形成一个不可分割的统一体，即为电磁场，电磁场由近及远地传播就形成电磁波.

① 电磁波的波速：在真空中，任何频率的电磁波的传播速度均相同，都等于光速c＝3.00×108 m／s.波速、波长、周期、频率间的关系为：c

Tf.

② 麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，赫兹用实验成功地证实了电磁波的存在。 ③ 在电磁波中，电场强度和磁感应强度是互相垂直的，且都和电磁波的传播方向垂直，所以电磁波为横波。

④电磁波的传播过程，也是电磁场能量的传播过程。电磁波与物质相互作用时，能发生反射、吸收、折射等现象.

2. 电磁波谱

无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线结合起来，构成了范围广泛的电磁波谱.按上列顺序应是频率由低到高(波长由长到短)排列.上述各种光本质上都是相同的，都是电磁波，只是产生的机理不同.无线电波是振荡电路中自由电子的周期性振动产生的，红外线、可见光、紫外线是原子外层电子受激发产生的，X射线是原子内层电子受激发产生的，γ射线是原子核受激发产生的.

机械波的传播需要介质，但电磁波的传播不需要介质

二、练习题

（一）麦克斯韦电磁场理沦

1.（单选题）根据麦克斯韦电磁场理沦,下列说法中正确的是( )

A. 在电场周围一定存在磁场,在磁场周围一定存在电场

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. 在均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场,在均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场

D. 在振荡的电场周围一定产生同频率的振荡的磁场,在振荡的磁场周围一定产生同频率的振荡的电场

2. （多选题）按照麦克斯韦电磁场理论，以下说法中正确的是 ( )

A.恒定的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场

B.变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场

C.均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场

D.均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场

（二）电磁波的传播

3. （多选题）关于电磁波,下列说法中正确的是( )

A. 电磁波是电磁场由发生区向远处的传播 B. 电磁波必须依靠介质来传播

C. 电磁波会发生反射、折射、干涉和衍射 D. 电磁波具有能量

4. （单选题）下列说法中正确的是( )

A. 电磁场的本质是电场

B. 电磁场的本质是磁场

C. 电磁场是电场和磁场的统称

D. 电磁场是周期性变化的电场和磁场交替产生而形成的不可分离的统一体

5. （单选题）关于电磁波在真空中的传播速度,下列说法中正确的是( )

A. 频率越高,传播速度越大 B. 波长越长,传播速度越大

C. 电磁波能量越大,传播速度越大

D. 频率、波长、能量都不影响电磁波在真空中的传播速度

6. （单选题）(2009·天津)下列关于电磁波的说法正确的是 ( )

A.电磁波必须依赖介质传播 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

7. （多选题）下列关于电磁波的叙述中，正确的是 ( )

A.电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播

B.电磁波在任何介质中的传播速度均为3.00×108 m／s

C.电磁波由真空进入介质传播时，波长变短

D.电磁波不能产生干涉、衍射现象

8.（单选题）关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是 ( )

A.电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波

B.电场和磁场总是相互联系着，统称为电磁场

C.电磁波是一种物质，只能在真空中传播

D.电磁波传播的速度总是3.0×108m／s

9.（多选题）关于电磁波的传播，下列叙述正确的 ( )

A.电磁波频率越高，越易沿地面传播

B.电磁波频率越高，越易沿直线传播

C.电磁波在各种媒质中传播波长恒定

D.只要有三颗同步卫星在赤道上空传递微波，就可把信号传遍全世界

10.（单选题）（2010年高考天津卷）下列关于电磁波的说法正确的是（ ）

A．均匀变化的磁场能够在空间产生电场 B．电磁波在真空和介质中传播速度相同

C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波 D．电磁波在同种介质中只能沿直线传播

（三）电磁波和机械波比较

11.（单选题）类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学

习效率.在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处.某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确的是 ( )

A.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用

B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象

C.机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播

D.机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波

12.（多选题）比较机械波和电磁波,下列结论正中确的是( )

A. 它们都可发生反射、折射、干涉和衍射现象

B. 它们在本质上是相同的,只是频率不同而已

C. 机械波的传播速度取决于介质,电磁波的传播速度取决于频率

D. 机械波的传播需要介质,电磁波可以在真空中传播

13.（多选题）电磁波和机械波相比较，下列说法中正确的是 ( )

A.电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质

B.电磁波在真空中传播速度都相同，机械波波速大小决定于介质

C.电磁波、机械波都会产生衍射

D.电磁波和机械波都不会产生干涉

14.（多选题）关于电磁波，下列说法中正确的是 ( )

A.电磁波是横波

B.电磁波的传播速度和光速相同

C.电磁波和机械波一样，必须在介质中才能传播

D.电磁波和机械波一样，也能发生反射、折射、干涉和衍射

（四）电磁波的应用

15.（多选题）在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.对

以下几位物理学家所做的科学贡献的叙述中，正解的说法是 ( )

A.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在

B.卡文迪许巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室里测出了万有引力常量的数值

C.安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式

D.库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律

16.（多选题）如图所示，雷达向目标发射无线电波时，在指示器的荧光屏上呈现出的二个

尖形波，下列说法中正确的是 ( )

A.显示的尖型波说明物体离雷达太远

B.二个尖形波分别为雷达向目标发射和收反射回来的无线电波时呈现的

波形

C.根据两个波的距离，可直接从荧光屏上的刻度读出障碍物的距离

D.这是两个物体给雷达的信号，可直接从荧光屏上的刻度读出这两个障碍物的距离

17.（多选题）许多物理现象在科学技术领域得到应用，以下说法不正确的是（ ）

A.利用红外线进行遥感、遥控，主要是因为红外线的波长长，不容易发生衍射

B.照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的全反射现象

C.医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒

D.α射线、β射线、γ射线本质上都是电磁波

18.（多选题）关于电磁波，下列说法错误的是 ( )

A.电磁波是电磁场由产生的区域向远处传播形成的

B.在真空中电磁波的传播速度小于真空中的光速

C.空间有变化的电场(或磁场)存在，一定能形成电磁波

D.把手机放在抽成真空的玻璃盒中，手机接收不到电磁波的信号，所以拨打该手机号码，手机不会响铃(或振动)

19．（单选题）气象卫星向地面发送的云图，是由卫星上的红外线感应器接收云层发出的红

外线而形成的图象，云图上的黑白程度由云层的温度高低决定，这是利用了红外线的（ ）

Ａ. 化学作用 Ｂ.热作用 Ｃ. 穿透性 Ｄ.衍射性

20．（单选题）下列电磁波中波长最长的波是（ ）

A. X光 B. 可见光 C. 红外线 D. γ射线

21. （单选题）在电磁波谱中，可见光、无线电波、X射线和γ射线中受原子核激发而产生

的电磁波是（ ）

A. 可见光 B. 无线电波 C. X射线 D. γ射线

22．（单选题）关于声波和电磁波，下列说法中正确的是 ( )

A．它们都能产生反射、折射、干涉、衍射等现象

B

．它们都要在弹性介质中才能传播

C．由一种介质进入另一种介质时，它们的频率改变

D．由空气进入另一种介质时，它们的波速和波长都变小

23．（多选题）太赫兹辐射（1THz=1012Hz）是指频率从0.3THz到10THz、波长介于无线电

波中的毫米波与红外线之间的电磁辐射区域。最近，科学家终于研制出首台可产生

－4.4THz的T射线激光器。已知普朗克常数h=6.63×1034J·s，关于4.4THz的T射线，下

列说法中正确的是（ ）

A．它在真空中的速度为3.0×108m/s B．它是某种原子核衰变时产生的

C．它的波长比可见光短 D．它的波长比可见光长

24. （单选题）关于电磁波，下列说法正确的是 （ ）

A.雷达是用X光来测定物体位置的设备

B.使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调

C.用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光

D.变化的电场可以产生变化的磁场

25．（单选题电磁波包含了射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺

序是（ ）

A. 无线电波、红外线、紫外线、射线

C. 射线、红外线、紫外线、无线电波

26.某雷达工作时，发射电磁波的波长λ＝20cm，每秒脉冲数n＝5 000，每个脉冲持续的时间为t＝0.02μs，问电磁波的振荡频率为多少?最大的侦察距离是多少?

B. 红外线、无线电波、射线、紫外线 D. 紫外线、无线电波、射线、红外线

电磁场

1．D 2. BD 3. ACD 4. D 5. D 6. B 7. AC 8. A 9. BD 10. A

12. AD 13. ABC 14. ABD 15. BD 16. BC 17. ABD 18. BCD 19. B

21. D 22. A 23. AD 24 D. 25. A 11. D 20.C 26. 解析： 电磁波在空气中的传播速度可认为等于真空中的光速c，由波速、波长和频率三者的关系可求得频率.根据雷达荧光屏上发射波形和反射波形间的时间间隔，即可求得侦察距离，为此反射波必须在后一个发射波发出前到达雷达接收器.可见，雷达的最大侦察距离应等于电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播距离的一半.

3108

Hz1.5109Hz. 由c＝v，可得电磁波的振荡频率：f22010c

电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播的距离：

11sctct31080.02106m6104m n5000

故雷达的最大侦察距离：s

s3104m30km 2