2024年新教材高中物理第4章電磁振蕩與電磁波第2節(jié)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論課后提升訓(xùn)練粵教版選擇性必修第二冊(cè)

第四章其次節(jié)A組·基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1．(多選)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(shí)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)械波都須要通過介質(zhì)傳播D．依據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，電磁波中的電場(chǎng)和磁場(chǎng)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(shí)頻率不變，故A正確；機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度與波的頻率無關(guān)，故B錯(cuò)誤；電磁波不須要通過介質(zhì)傳播，故C錯(cuò)誤；依據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，電磁波中的電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互垂直，電磁波是橫波，故D正確．2．(多選)關(guān)于電磁場(chǎng)的理論，下列說法中正確的是()A．改變的電場(chǎng)四周產(chǎn)生的磁場(chǎng)肯定是改變的B．改變的電場(chǎng)四周產(chǎn)生的磁場(chǎng)不肯定是改變的C．勻稱改變的磁場(chǎng)四周產(chǎn)生的電場(chǎng)也是勻稱改變的D．振蕩電場(chǎng)在四周空間產(chǎn)生同樣頻率的振蕩磁場(chǎng)【答案】BD【解析】麥克斯韋電磁場(chǎng)理論指出，假如場(chǎng)的改變是勻稱的，產(chǎn)生新的場(chǎng)是穩(wěn)定的，假如場(chǎng)的改變是不勻稱的，產(chǎn)生新的場(chǎng)也是改變的，振蕩電場(chǎng)按正弦(或余弦)規(guī)律改變，由它感應(yīng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)也按正弦(或余弦)規(guī)律改變．故B、D正確．3．電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì)中時(shí)，其波速變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒t波長(zhǎng)變?yōu)樵瓉淼?)A．一半 B．兩倍C．不變 D．無法推斷【答案】A【解析】電磁波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率不變．由v＝λf知v減半，則λ減半．故A正確．4．(多選)依據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，以下敘述中正確的是()A．教室中開亮的日光燈四周空間必有磁場(chǎng)和電場(chǎng)B．工作時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器四周必有磁場(chǎng)和電場(chǎng)C．穩(wěn)定的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，穩(wěn)定的磁場(chǎng)激發(fā)穩(wěn)定的電場(chǎng)D．電磁波在傳播過程中，電場(chǎng)方向、磁場(chǎng)方向和傳播方向三者相互垂直【答案】ABD【解析】教室中開亮的日光燈、工作時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用的振蕩電流，在其四周產(chǎn)生振蕩磁場(chǎng)和電場(chǎng)，故A、B正確；穩(wěn)定的電場(chǎng)不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，故C錯(cuò)誤；電磁波是橫波，電場(chǎng)方向、磁場(chǎng)方向和傳播方向相互垂直，故D正確．5．下列關(guān)于電磁波的說法正確的是()A．電磁波必需依靠介質(zhì)傳播B．電磁波可以發(fā)生衍射現(xiàn)象C．電磁波不會(huì)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B正確．電磁波是橫波，能發(fā)生偏振現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤．電磁波能攜帶信息傳播，且傳播不依靠介質(zhì)，在真空中也可以傳播，故A、D錯(cuò)誤．6．(多選)如圖所示的是一水平放置的絕緣環(huán)形管，管內(nèi)壁光滑，現(xiàn)將始終徑略小于管內(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在管內(nèi)起先運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，有一改變的磁場(chǎng)豎直向下穿過管所包圍的空間，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間成正比增大，設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過程中帶電荷量不變，則()A．小球受到的電場(chǎng)力大小不變B．小球受到的電場(chǎng)力大小增加C．磁場(chǎng)力對(duì)小球不做功D．小球受到的磁場(chǎng)力不斷增加【答案】ACD【解析】改變的磁場(chǎng)四周產(chǎn)生電場(chǎng)，由于磁場(chǎng)勻稱改變，故在電荷所在空間形成穩(wěn)定的電場(chǎng)，電場(chǎng)線環(huán)繞方向(俯視)為逆時(shí)針，故A正確；小球所受電場(chǎng)力方向與初速度方向同向，小球不斷加速，由F洛＝qvB知，所受洛倫茲力增加，洛倫茲力始終不做功，C、D正確．7．(多選)下列關(guān)于電磁波的敘述中，正確的是()A．電磁波是電磁場(chǎng)由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播B．電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度均為3×108m/sC．電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì)傳播時(shí)，波長(zhǎng)將變短D．電磁波不能產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象【答案】AC【解析】電磁波在真空中傳播速度為光速c＝3×108m/s，且c＝λf，從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，頻率不發(fā)生改變，波長(zhǎng)、波速改變．另外，電磁波仍具有波的特性．電磁波只有在真空中的傳播速度才為3×108m/s，在其他介質(zhì)中傳播速度均小于3×108m/s.電磁波與其他波一樣具有干涉、衍射等波的特性．當(dāng)電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì)傳播時(shí)，頻率不變，因?yàn)閏>v，所以λ>λ′，波長(zhǎng)變短，波速變小，故A、C正確．8．(多選)以下關(guān)于機(jī)械波與電磁波的說法中，正確的是()A．機(jī)械波與電磁波，本質(zhì)上是一樣的B．機(jī)械波的波速只與介質(zhì)有關(guān)，而電磁波在介質(zhì)中的波速，不僅與介質(zhì)有關(guān)，而且與電磁波的頻率有關(guān)C．機(jī)械波可能是縱波，而電磁波必定是橫波D．它們都可發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象【答案】BCD【解析】機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播產(chǎn)生的，而電磁波是電磁振蕩產(chǎn)生的，產(chǎn)生的本質(zhì)不同，A錯(cuò)誤．不同頻率的機(jī)械波在同一介質(zhì)中傳播速度是相同的，在不同介質(zhì)中傳播速度不同，不同頻率的電磁波在同一介質(zhì)中傳播速度不同，B正確．機(jī)械波有橫波和縱波之分，而電磁波只有橫波這一種形式，C正確．機(jī)械波和電磁波雖然本質(zhì)不同，但有波的共同特征，都能發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象，D正確．綜上所述，正確為B、C、D．9．某電路中電場(chǎng)隨時(shí)間改變的圖像如圖所示，能放射電磁波的電場(chǎng)是()ABCD【答案】D【解析】圖A中電場(chǎng)不隨時(shí)間改變，不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)；圖B和C中電場(chǎng)都隨時(shí)間做勻稱的改變，只能在四周產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，也不會(huì)產(chǎn)生和放射電磁波；圖D中電場(chǎng)隨時(shí)間做周期性改變，能在四周空間產(chǎn)生周期性改變的磁場(chǎng)，D正確．B組·實(shí)力提升10．(多選)關(guān)于機(jī)械波與電磁波，下列說法中正確的是()A．機(jī)械波在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)中后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)總是重復(fù)先振動(dòng)的相鄰的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，是受迫振動(dòng)B．彈簧振子在四分之一個(gè)周期里運(yùn)動(dòng)的路程肯定等于一個(gè)振幅C．有閱歷的戰(zhàn)士可以依據(jù)炮彈飛行的“尖叫聲”推斷炮彈是接近還是遠(yuǎn)去D．電磁波衍射實(shí)力由強(qiáng)到弱的依次是無線電波、可見光、紅外線、γ射線【答案】AC【解析】機(jī)械波在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)中后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)總是重復(fù)先振動(dòng)的相鄰的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，是受迫振動(dòng)，A正確；彈簧振子只有從平衡位置或者離平衡位置最遠(yuǎn)處起先振動(dòng)計(jì)時(shí)，在四分之一個(gè)周期里運(yùn)動(dòng)的路程才等于一個(gè)振幅，B錯(cuò)誤；有閱歷的戰(zhàn)士可以依據(jù)炮彈飛行的尖叫聲推斷炮彈是接近還是遠(yuǎn)去，這是依據(jù)多普勒效應(yīng)，C正確；波長(zhǎng)越大的衍射實(shí)力越強(qiáng)，則電磁波衍射實(shí)力由強(qiáng)到弱的依次是無線電波、紅外線、可見光、γ射線，D錯(cuò)誤．11．雷達(dá)是一種利用電磁波來測(cè)定物體位置和速度的設(shè)備，某防空雷達(dá)發(fā)覺一架飛機(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3×108m/s，某時(shí)刻在雷達(dá)監(jiān)視屏上顯示的波形如圖甲所示，經(jīng)過t＝173s后雷達(dá)向正上方放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(shí)間間隔為1×10－4s，則該飛機(jī)的飛行速度大小約為多少？(結(jié)果保留整數(shù)部分)解：已知雷達(dá)監(jiān)視屏上相鄰刻度線間表示的時(shí)間間隔為1×10－4s，從甲圖中可以看出兩次時(shí)間間隔為4個(gè)刻度線，即t＝4×10－4s，利用公式可得剛起先相距s1＝0.5vt＝0.5×3×108m/s×4×10－4s＝6×104m，同理173s后相距s2＝0.5vt′＝0.5×3×108m/s×2×10－4s＝3×104m.結(jié)合幾何關(guān)系，故移動(dòng)的距離為Δs＝eq\r(s\o\al(2,1)－s\o\al(2,2))＝eq\r(6×1042－3×1042)m≈5.2×104m，移動(dòng)速度v＝eq\f(Δs,Δt)＝eq\f(5.2×104,173)m/s≈301m/s.12．在電視節(jié)目中，我們常?？吹街鞒秩伺c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？假如有兩個(gè)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(zhǎng)時(shí)間才能聽到對(duì)方的講話？(已知地球的質(zhì)量取6.0×1024kg，地球半徑取6.4×106m，引力常量取6.67×10－11N·m2·kg－2，光速c取3.0×108m/s，計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)解：主持人與記者之間通話的“不合拍”是因?yàn)殡姶挪ㄊ且杂?/p>