廣西專版新教材高中物理第4章電磁振蕩與電磁波2電磁場與電磁波課后習(xí)題新人教版選擇性必修第二冊

1、PAGE 6PAGE 2電磁場與電磁波課后訓(xùn)練提升基礎(chǔ)鞏固一、選擇題(第13題為單選題,第46題為多選題)1.電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì)中時,其波速變?yōu)樵瓉淼囊话?則波長變?yōu)樵瓉淼?)A.一半B.兩倍C.不變D.無法判斷答案:A解析:電磁波在不同介質(zhì)中傳播時,頻率不變。由v=f知v減半,則減半。2.在真空中傳播的電磁波,當(dāng)它的頻率增大時,它的傳播速度及其波長的變化情況是()A.速度不變,波長減小B.速度不變,波長增大C.速度減小,波長變大D.速度增大,波長不變答案:A解析:電磁波在真空中的傳播速度始終為3108m/s,與頻率無關(guān);由c=f,波速不變,頻率增大,波長減小,故選項A正確,B、C、D錯誤。

2、3.下列關(guān)于電磁波的說法正確的是()A.電磁波必須依賴介質(zhì)傳播B.電磁波可以發(fā)生衍射現(xiàn)象C.電磁波不會發(fā)生偏振現(xiàn)象D.電磁波無法攜帶信息傳播答案:B解析:電磁波具有波的共性,可以發(fā)生衍射現(xiàn)象,故選項B正確。電磁波是橫波,能發(fā)生偏振現(xiàn)象,故選項C錯誤。電磁波能攜帶信息傳播,且傳播不依賴介質(zhì),在真空中也可以傳播,故選項A、D錯誤。4.下列說法正確的是()A.電荷的周圍一定有電場,也一定有磁場B.均勻變化的電場在其周圍空間一定產(chǎn)生磁場C.任何變化的電場在其周圍空間一定產(chǎn)生變化的磁場D.正弦交變的電場在其周圍空間一定產(chǎn)生同頻率交變的磁場答案:BD解析:靜止的電荷周圍有恒定的電場,不產(chǎn)生磁場,運動的電荷

3、周圍的電場是變化的,所以產(chǎn)生磁場,選項A錯誤。由麥克斯韋理論判斷選項B、D正確,C錯誤。5.按照麥克斯韋的電磁場理論,以下說法正確的是()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)生均勻變化的電場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:BD解析:麥克斯韋電磁場理論的核心內(nèi)容是:變化的電場產(chǎn)生磁場,變化的磁場產(chǎn)生電場。對此理論全面正確理解為:不變化的電場周圍不產(chǎn)生磁場;變化的電場可以產(chǎn)生變化的磁場,也可產(chǎn)生不變化的磁場;均勻變化的

4、電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場;周期性變化的電場產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場。由變化的磁場產(chǎn)生電場的規(guī)律與上相似。由此可知,選項B、D正確。6.如圖所示的裝置是一水平放置的絕緣環(huán)形管,管內(nèi)壁光滑?，F(xiàn)將一直徑略小于管內(nèi)徑的帶負(fù)電的小球以某種方式置于管內(nèi),并使小球以初速度v0按如圖所示方向在管內(nèi)開始運動。與此同時,有一變化的磁場豎直向下穿過管所包圍的空間,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間成正比增大。設(shè)小球在運動過程中的電荷量不變,則()A.小球受到的電場力大小不變B.小球受到的電場力大小增加C.磁場力對小球不做功D.小球受到的磁場力不斷增加答案:ACD解析:變化的磁場周圍產(chǎn)生電場,由于磁場均勻變化,故形成穩(wěn)定的電場,電場線環(huán)

5、繞方向(俯視)為逆時針,故選項A正確,B錯誤。小球所受電場力方向與初速度方向同向,不斷加速,由F洛=Bqv知,所受洛倫茲力增加,選項D正確。洛倫茲力始終與速度垂直,不做功,故選項C正確。二、非選擇題7.傍晚你在家中聽收音機(jī)時,若用拉線開關(guān)打開家中的白熾燈,會聽到收音機(jī)中有“吱啦”的聲音,試分析原因。答案:當(dāng)開關(guān)閉合時,電路中有了電流,空間的磁場發(fā)生變化,產(chǎn)生電磁波,電磁波被收音機(jī)接收到從而發(fā)出短暫的響聲。8.我國嫦娥四號探測器在進(jìn)行首次軟著陸和自動巡視勘察時,地面工作人員通過電磁波實現(xiàn)對月球車的控制。已知由地面發(fā)射器發(fā)射的電磁波的波長為=30 km,地面上的工作人員通過測量發(fā)現(xiàn)該電磁波由發(fā)射到

6、被月球車接收所用的時間為t=1.3 s,電磁波的速度為c=3108 m/s。則在發(fā)射器與月球車之間的距離相當(dāng)于多少個波長?答案:1.3104解析:發(fā)射器與月球車之間的距離x=ct=3.9108m相當(dāng)于電磁波波長的個數(shù)n=x=3.910831能力提升一、選擇題(第13題為單選題,第46題為多選題)1.手機(jī)A的號碼是1330002,手機(jī)B的號碼是1330008。手機(jī)A呼叫手機(jī)B時,手機(jī)B發(fā)出響聲且屏上顯示手機(jī)A的號碼“1330002”。若將手機(jī)A置于一透明真空玻璃罩中,用手機(jī)B呼叫手機(jī)A,則玻璃罩外面的人發(fā)現(xiàn)手機(jī)A()A.發(fā)出響聲,并顯示手機(jī)B的號碼“1330008”B.不發(fā)出響聲,但顯示手機(jī)B的

7、號碼“1330008”C.不發(fā)出響聲,但顯示手機(jī)A的號碼“1330002”D.既不發(fā)出響聲,也不顯示號碼答案:B解析:聲波為機(jī)械波,傳播需要介質(zhì),在真空中不能傳播;光波、手機(jī)發(fā)射的信號均為電磁波,傳播不需要介質(zhì),可以在真空中傳播。故用手機(jī)B呼叫手機(jī)A時,玻璃罩外的人能看到手機(jī)A顯示手機(jī)B的號碼,但聽不到聲音,故選項B正確,A、C、D錯誤。2.某電路中電場隨時間變化的圖像如圖所示,能發(fā)射電磁波的電場是()答案:D解析:選項A中電場不隨時間變化,不會產(chǎn)生磁場。選項B和C中電場都隨時間做均勻的變化,只能在周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,不會產(chǎn)生和發(fā)射電磁波。選項D中電場隨時間做不均勻的變化,能在周圍空間產(chǎn)生變化

8、的磁場,而磁場的變化也是不均勻的,又能產(chǎn)生變化的電場,從而交織成一個不可分割的統(tǒng)一體,即形成電磁場,發(fā)射電磁波。3.右圖是一個水平放置的圓環(huán)形玻璃小槽,槽內(nèi)光滑,槽寬度和深度處處相同。現(xiàn)將一直徑略小于槽寬的帶正電小球放在槽中,讓它受絕緣棒打擊后獲得一初速度v0。與此同時,有一變化的磁場垂直穿過圓環(huán)形玻璃小槽外徑所對應(yīng)的圓面積,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小增大,與時間成正比,方向豎直向下。設(shè)小球在運動過程中電荷量不變,那么()A.小球受到的向心力大小不變B.小球受到的向心力大小不斷增加C.洛倫茲力對小球做了功D.小球受到的洛倫茲力大小與時間成正比答案:B解析:根據(jù)麥克斯韋電磁場理論可知,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間線

9、性增大時將產(chǎn)生穩(wěn)定的感應(yīng)電場,根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電場的方向與小球初速度方向相同,因小球帶正電,故電場力對小球做正功,其速率增大,向心力的大小mv2r隨之增大,選項A錯誤,B正確。帶電小球所受的洛倫茲力F=qBv,因為速率v隨時間逐漸增大,且Bt,故選項D錯誤。因洛倫茲力對運動電荷不做功,故選項4.關(guān)于機(jī)械波與電磁波,下列說法正確的是()A.機(jī)械波在介質(zhì)中傳播時,介質(zhì)中后振動的質(zhì)點總是重復(fù)先振動的相鄰的質(zhì)點的振動,是受迫振動B.彈簧振子在14C.有經(jīng)驗的戰(zhàn)士可以根據(jù)炮彈飛行的尖叫聲判斷炮彈是接近還是遠(yuǎn)去D.在真空中傳播的電磁波頻率不同,傳播的速度相同答案:ACD解析:機(jī)械波在介質(zhì)中傳播時,介質(zhì)

10、中后振動的質(zhì)點總是重復(fù)先振動的相鄰的質(zhì)點的振動,是受迫振動,選項A正確。彈簧振子只有從平衡位置或者離平衡位置最遠(yuǎn)處開始振動計時,在14個周期里運動的路程才等于一個振幅,選項B錯誤。有經(jīng)驗的戰(zhàn)士可以根據(jù)炮彈飛行的尖叫聲判斷炮彈是接近還是遠(yuǎn)去,這是根據(jù)多普勒效應(yīng),選項C正確。在真空中傳播的電磁波頻率不同,傳播的速度相同,選項D5.下列說法正確的是()A.光由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時頻率不變B.機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度與波的頻率有關(guān)C.電磁波和機(jī)械波都需要通過介質(zhì)傳播D.根據(jù)麥克斯韋電磁場理論,電磁波中的電場和磁場相互垂直,電磁波是橫波答案:AD解析:光由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時頻率不變,故選項A正

11、確。機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度與波的頻率無關(guān),故選項B錯誤。電磁波不需要通過介質(zhì)傳播,故選項C錯誤。根據(jù)麥克斯韋電磁場理論,電磁波中的電場和磁場相互垂直,電磁波是橫波,故選項D正確。6.根據(jù)麥克斯韋電磁場理論,變化的磁場可以產(chǎn)生電場。當(dāng)產(chǎn)生的電場的電場線如圖所示時,可能是()A.方向向上的磁場在增強(qiáng)B.方向向上的磁場在減弱C.方向向上的磁場先增強(qiáng),然后反向減弱D.方向向上的磁場先減弱,然后反向增強(qiáng)答案:AC解析:判斷電場與磁場變化的關(guān)系仍可利用楞次定律,只不過是用電場線方向代替了電流方向。方向向上的磁場增強(qiáng)時,感應(yīng)電流的磁場阻礙原磁場的增強(qiáng)而方向向下,根據(jù)安培定則知感應(yīng)電流方向如題圖中電場線的方

12、向所示,選項A正確,B錯誤。同理,當(dāng)磁場反向即向下減弱時,也會得到如題圖所示方向的電場,選項C正確,D錯誤。二、非選擇題7.雷達(dá)是一種利用電磁波來測定物體位置和速度的設(shè)備,某防空雷達(dá)發(fā)現(xiàn)一架飛機(jī)正在以水平速度朝雷達(dá)正上方勻速飛來,已知該電磁波速度為3108 m/s。某時刻在雷達(dá)監(jiān)視屏上顯示的波形如圖甲所示,經(jīng)過t=173 s后雷達(dá)向正上方發(fā)射和接收到的波形如圖乙所示。已知雷達(dá)屏上相鄰刻度線間表示的時間間隔為110-4 s,則該飛機(jī)的飛行速度大小約為多大?答案:3.0102 m/s解析:已知雷達(dá)監(jiān)視屏上相鄰刻度線間表示的時間間隔為110-4s,從題圖甲中可以看出兩次時間間隔為4個刻度線,即t=410-4s利用公式可得剛開始相距s1=0.5vt=0.53108m/s410-4s=6104m同理,173s后相距s2=0.5vt=0.53108m/s210-4s=3104m結(jié)合幾何關(guān)系,故移動的距離為s=s12-s22=(移動速度v=st=331041738.在電視節(jié)目中,我們經(jīng)常看到主持人與派到熱帶地區(qū)的記者通過同步通信衛(wèi)星通話,他們之間每一問一答總是遲“半拍”,這是為什么?如果有兩個手持衛(wèi)星電話的人通過同步衛(wèi)星通話,一方講話,另一方至少要等多長時間才能聽到對方的講話?(已知地球的質(zhì)量為