物理選修3-4滬科版3.2電磁波的發(fā)現(xiàn)同步練習

1、電磁波的發(fā)現(xiàn)21收音機所接收到的無線電波由真空傳入折射率為的介質(zhì)中，傳播速度變?yōu)開答案：×108m/s據(jù)v得v×108m/s2一列電磁波的波長為30km，該波從地球傳到月球需1.3s，則在這一距離可排滿多少個波？×104個解析：波從地球到月球的傳播速度看成光速，則地球到月球的距離svtct×3×108n×104個3(1)空間某處有一靜止的帶正電的點電荷，其周圍存在磁場嗎？為什么？(2)如果空間某處有一恒定電流，它周圍有磁場嗎？如果有，是什么樣的磁場？(3)在你看電視時若關燈或打手機，會出現(xiàn)什么情況？為什么？答案：(1)靜止點電荷周圍存

2、在靜電場，由于電場穩(wěn)定不變，因此在其周圍沒有磁場(2)在其周圍有一恒定的磁場(3)會看到電視圖像晃動，且聽到聲音中有雜音，因為在電路通斷和接打手機時會發(fā)射電磁波，電視接收到以后對圖像和聲音信號有影響4關于電磁場理論，下列說法中正確的是()×108m/sB在任何電場的周圍空間一定存在磁場C導線中通入電流后，導線周圍存在磁場，但不存在電場D電磁波是一種物質(zhì)，它具有能量，可以在真空中傳播答案：D5日光燈在啟動時，會在小范圍內(nèi)產(chǎn)生電磁波嗎？有什么簡單的辦法可以證明你的判斷？答案：日光燈啟動時，電路中啟動器動、靜片之間可產(chǎn)生變化的電場，所以能激發(fā)出電磁波日光燈啟動時，收音機會發(fā)出“喀、喀”的聲

3、音，說明這時候日光燈會激發(fā)出電磁波.6甲坐在人民大會堂臺前60 m處聽報告，乙坐在家里離電視機5 m處聽電視轉播，已知乙所在處與人民大會堂相距1 000 km，不考慮其他因素，則(空氣中聲速為340 m/s)()A甲先聽到聲音 B乙先聽到聲音 C甲、乙同時聽到 D不能確定答案：B解析：聲音傳到甲所需時間為t10.176s，傳到乙所需時間為t20.018s.7關于電磁波，下列說法中正確的是( )A在真空中，頻率越高的電磁波傳播速度越大B在真空中，電磁波的能量越大，傳播速度越大C電磁波由真空進入介質(zhì)，速度變小，頻率不變D只要發(fā)射電路的電磁振蕩一停止，產(chǎn)生的電磁波立即消失答案：C8電磁感應現(xiàn)象揭示了

4、電和磁之間的內(nèi)在聯(lián)系，根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，發(fā)明了許多電器設備下列用電器中，哪個沒有利用電磁感應原理()A動圈式話筒B白熾燈泡 C磁帶錄音機 D日光燈鎮(zhèn)流器答案：B解析：動圈式話筒里的音圈在永磁鐵的磁場里振動，產(chǎn)生感應電流，磁帶錄音機錄音時，聲音使話筒中產(chǎn)生隨聲音而變化的感應電流，放音時，磁帶上變化的磁場使放音磁頭線圈中產(chǎn)生感應電流；日光燈鎮(zhèn)流器在接通開關時，產(chǎn)生瞬時高電壓這三種都利用了電磁感應原理，而白熾燈泡沒有用到電磁感應原理.9按照麥克斯韋的電磁場理論，以下說法中錯誤的是()A恒定的電場周圍產(chǎn)生恒定的磁場，恒定的磁場周圍產(chǎn)生恒定的電場B變化的電場周圍產(chǎn)生磁場，變化的磁場周圍產(chǎn)生電場C均勻變化的電

5、場周圍產(chǎn)生均勻變化的磁場，均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生均勻的電場D均勻變化的電場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的電場答案：AC麥克斯韋：英國物理學家。主要貢獻：建立了分子運動速度的概率分布理論和電磁場理論。建立了著名的卡文迪許實驗室。麥克斯韋系統(tǒng)總結看前人的研究成果，相繼發(fā)表了論物理力線和電磁場動力學理論，以一組麥克斯韋方程組的電磁場方程，宣告完整電磁場理論的建立。麥克斯韋認為：這個現(xiàn)象的實質(zhì)是變化的磁場在空間中產(chǎn)生了電場。如果在這有一個閉合電路，那么電路中的自由電荷就在這個電場作用下做定向運動，形成電流；即使變化的磁場中沒有電路，也同樣要在空間產(chǎn)生電場。赫茲是德國物理學家，1857

6、年2月22日出生于漢堡。在求學時代，他就被光學和力學實驗所吸引。1878年轉入柏林大學，1879年在物理競賽中成績出眾，獲金質(zhì)獎章，第二年獲博士學位，當了亥姆霍茲的助手。1885年任卡爾斯魯高等工業(yè)學院物理學教授，1889年接替克勞修斯任波恩大學理論物理學教授，同年當選為柏林科學院通訊院士。赫茲在物理學上最主要的貢獻是用實驗成功地證明了電磁波的存在，并且完善了麥克斯韋的電磁場理論。麥克斯韋在電磁場理論方面的工作深受法拉第的影響.他信服法拉第的思想，決心為法拉第的場的概念提供數(shù)學方法的基礎。尤其是他在倫敦皇家學院任教期間，有機會拜訪了法拉第以后，更加強了他的這種信念.年輕的麥克斯韋以他卓越的數(shù)學

7、才能和嚴密的邏輯推理，對法拉第的直觀形象的電磁場理論加以高度概括，并總結了當時電磁學的研究成果，建立了電磁場方程，確立了電磁場理論。麥克斯韋（James Clark Mexwell，18311879）是英國的理論物理學家、數(shù)學家。1831年6月13日生于英國愛丁堡。他的父親是一個科學家，他從小就受到科學的熏陶，15歲時向英國皇家學會遞交數(shù)學論文，發(fā)表在愛丁堡皇家學會學報上，第一次顯露出他出眾的才華。1847年，考入愛丁堡大學學習數(shù)學和物理學。1850年轉入劍橋大學，1854年畢業(yè)后留校工作，18561865年，他先后在阿丁見大學和倫敦皇家學院任教。1871年，麥克斯韋任劍橋物理實驗室主任，18

8、74年，他主持建立的卡文迪許實驗室竣工，任該實驗室首任主任。1879年11月5日，麥克斯韋在劍橋逝世。之后，赫茲又設計實驗，利用一塊鋅板反射電磁波，并利用入射波和反射波疊加后產(chǎn)生的駐波波長和發(fā)生器振蕩頻率計算出電磁波的波速。最后的計算結果與麥克斯韋預料的完全相同等于光速。赫茲還通過實驗確認電磁波是橫波，具有光波的一切特征：能產(chǎn)生反射、折射、衍射、干涉和有偏振性，從而全面驗證了光的電磁理論的正確性。1890年以后，赫茲整理了麥克斯韋的理論，進一步完善了麥克斯韋方程組，使其更加優(yōu)美、對稱，成為麥克斯韋方程組的現(xiàn)代形式。赫茲還首先發(fā)現(xiàn)了光電效應現(xiàn)象，這一發(fā)現(xiàn)后來成為愛因斯坦建立光量子理論的實驗基礎。

9、C的兩個電極上各接一根30 cm長的銅棒A、B，每根銅棒一頭各接一個黃銅小球，另一頭接邊長為40 cm的正方形黃銅板，讓兩個黃銅小球相對著，組成發(fā)生器。當通電時，發(fā)生器的銅球間產(chǎn)生高頻振蕩火花。另外，他用一段導線彎成環(huán)狀，兩端各接一個銅球作為檢波器（如上圖），檢波器距離電磁波發(fā)生器10 m. 發(fā)生器的兩個銅球間產(chǎn)生電火花時，他在檢波器的兩個銅球間隙也看到了電火花。赫茲用這樣簡單的儀器成功地證明了電磁波的存在。赫茲的實驗報告轟動了科學界?！安湃A橫溢、性格堅毅，用自己短暫的一生解決了一個世紀以來許多科學家所沒有解決的一系列重要的問題”。赫茲的實驗為無線電技術的發(fā)展開辟了新的道路，他被譽為無線電通訊

10、的先軀。后人為了紀念他，用他的名字命名頻率的單位。( ) 答案:CA.頻率 B.波長 C.波速2.關于電磁波的特點,下列說法中不正確的是( )A.電磁波中電場和磁場互相垂直,電磁波沿二者垂直的方向傳播C.電磁波傳播不需要介質(zhì),而是電場和磁場之間的相互感應答案:D關于電磁理論,下列說法正確的是( )A.在電場的周圍一定產(chǎn)生磁場,磁場周圍一定產(chǎn)生電場B.在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場,變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場解析：根據(jù)麥克斯韋電磁理論,只有變化的電場才能產(chǎn)生磁場,均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,周期性變化的電場周圍才能產(chǎn)生周期性變化的磁場。答案:D對于電磁波和機械波,下列說法正確的是(

11、)B.由空氣進入水中傳播時,電磁波的傳播速度變小,聲波的傳播速度變大C.電磁波是橫波,機械波可以是縱波D.機械波的傳播速度由介質(zhì)決定,而電磁波在介質(zhì)中的傳播速度,不僅與介質(zhì)有關,而且與電磁波的頻率有關解析：電磁波是橫波,而機械波中有些波可以是縱波,機械波的傳播速度由介質(zhì)決定,而電磁波在介質(zhì)中的傳播速度不僅與介質(zhì)有關,還與電磁波的頻率有關. 答案:BCD關于電磁波和機械波,下列說法正確的是()A.電磁波是由發(fā)生區(qū)域向遠處傳播,機械波是振源的振動向遠處傳播B.電磁波的傳播不需要介質(zhì),機械波傳播需要介質(zhì)折射干涉和衍射現(xiàn)象解析：機械波是由振動產(chǎn)生,傳播需要介質(zhì),電磁波是由周期性變化的電場(或磁場)產(chǎn)生

12、,傳播不要介質(zhì),電磁波和機械波的本質(zhì)是不同的,但它們都有波的特性。答案:ABD(2)赫茲觀察到:當感應圈兩個金屬球間有火花跳過時,導線環(huán)兩個小球間也跳過火花.據(jù)此實驗,赫茲在人類歷史上首先捕捉到了電磁波.(3)在以后的實驗中,赫茲觀察到了電磁波的反射折射干涉偏振和衍射,并通過測量證明電磁波在真空中速度為c.這樣赫茲證實了麥克斯韋的電磁理論.(4)赫茲的實驗為無線電技術的發(fā)展開拓了道路,后人為紀念他,把頻率的單位定為赫茲. 三赫茲實驗麥克斯韋預言了電磁波的存在,但他沒有看到科學實驗對電磁波理論的證明.把天才的預言變成世人公認的真理,是德國的科學家赫茲的功勞.(1)赫茲實驗裝置×108

13、m/s.電磁波具有波的共性,能產(chǎn)生干涉衍射等現(xiàn)象,電磁波與物質(zhì)相互作用時,能發(fā)生反射吸收折射等現(xiàn)象.電磁波在真空中的傳播速度滿足波速公式c=f.同一種電磁波在不同介質(zhì)中傳播時,頻率不變(頻率由波源決定),波速波長發(fā)生改變.在介質(zhì)中傳播速度都比真空中小.不同頻率的電磁波在同一種介質(zhì)中傳播時,傳播速度不同,頻率越高波速越小,頻率越低波速越大.如果在空間某區(qū)域中有周期性變化的電場,那么這個周期性變化的電場就在它的周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場;這個周期性變化的磁場又在它的周圍空間產(chǎn)生新的周期性變化的電場.變化的電場和變化的磁場都是相互聯(lián)系著的,形成一個不可分割的統(tǒng)一體,這就是電磁場.變化的電場和變化的磁場總是交