專(zhuān)題十一 電磁場(chǎng)

1、專(zhuān)題十一 電磁場(chǎng)、電磁波和相對(duì)論 教案一 專(zhuān)題要點(diǎn)1理解麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論（1）恒定的磁場(chǎng)不能產(chǎn)生電場(chǎng)，恒定的電場(chǎng)也不能產(chǎn)生磁場(chǎng)。（2）均勻變化的磁場(chǎng)（B是t的一次函數(shù)）只能產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)，均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)。（3）非均勻變化的磁場(chǎng)才能產(chǎn)生變化的電場(chǎng)，非均勻變化的電場(chǎng)才能產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)。 （4）振蕩（按正弦規(guī)律變化）的磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率振蕩的電場(chǎng)，反之也然。2電磁波的特性電磁波在空間傳播時(shí)，在任一位置（或時(shí)刻），E、B和V三者兩兩垂直，且E和B這兩個(gè)物理量隨時(shí)間和空間做周期性的變化；電磁波在空間傳播不需要介質(zhì)，可以在真空中傳播；在真空中，電磁波傳播的速度為光速C=3.0108m/s 3

2、.電磁波譜的比較4.狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)（1）狹義相對(duì)性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理定律總是相同的（2）光速不變?cè)恚赫婵罩械墓馑僭诓煌膽T性參考系中都是相同的5時(shí)間和空間的相對(duì)性（1）“同時(shí)”的相對(duì)性：兩個(gè)事件是否同時(shí)發(fā)生，與參考系的選擇有關(guān)（2）長(zhǎng)度的相對(duì)性（尺縮效應(yīng)）（3）時(shí)間間隔的相對(duì)性（鐘慢效應(yīng)）（4）相對(duì)論的時(shí)空觀：相對(duì)論認(rèn)為空間和時(shí)間與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)6質(zhì)能方程：二 考綱要求考點(diǎn)要求考點(diǎn)解讀麥克斯韋電磁場(chǎng)理論、電磁波及其傳播本專(zhuān)題考查題型以選擇題為主電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射和接收電磁波譜狹義相對(duì)論的基本假設(shè)狹義相對(duì)論的幾個(gè)重要結(jié)論三 教法指引此專(zhuān)題復(fù)習(xí)時(shí)，可以先讓學(xué)生完成

3、相應(yīng)的習(xí)題，在精心批閱之后以題目帶動(dòng)知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)行適當(dāng)提煉講解。要求學(xué)生強(qiáng)加記憶。這一專(zhuān)題的知識(shí)點(diǎn)高考要求不是很高，但是比較雜亂，學(xué)生易于掌握每個(gè)知識(shí)點(diǎn)，但是不易掌握全面，二輪復(fù)習(xí)時(shí)還是要穩(wěn)扎穩(wěn)打，從基本知識(shí)出發(fā)。四 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 五 典例精析題型1.（麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論）根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ）A變化的電場(chǎng)可產(chǎn)生磁場(chǎng) B均勻變化的電場(chǎng)可產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)C振蕩電場(chǎng)能夠產(chǎn)生振蕩磁場(chǎng) D振蕩磁場(chǎng)能夠產(chǎn)生振蕩電場(chǎng)解析：（1）恒定的磁場(chǎng)不能產(chǎn)生電場(chǎng)，恒定的電場(chǎng)也不能產(chǎn)生磁場(chǎng)。（2）均勻變化的磁場(chǎng)（B是t的一次函數(shù)）只能產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)，均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)。（3）非均勻變

4、化的磁場(chǎng)才能產(chǎn)生變化的電場(chǎng)，非均勻變化的電場(chǎng)才能產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)。 （4）振蕩（按正弦規(guī)律變化）的磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率振蕩的電場(chǎng)，反之也然。所以此題B選項(xiàng)正確 題型2.（電磁波的波長(zhǎng)、頻率、速度的關(guān)系）關(guān)于電磁波在真空中傳播速度，下列說(shuō)法中不正確的是 （ ）A頻率越高，傳播速度越大 B電磁波的能量越強(qiáng)，傳播速度越大C波長(zhǎng)越長(zhǎng)，傳播速度越大 D頻率、波長(zhǎng)、強(qiáng)弱都不影響電磁波的傳播速度解析：頻率由波源決定，能量由頻率決定，傳播速度由介質(zhì)決定，波長(zhǎng)由頻率和波源共同決定。此題選項(xiàng)為ABC題型3.（變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)）如圖所示的是一個(gè)水平放置的玻璃環(huán)形小槽，槽內(nèi)光滑、槽的寬度和深度處處相同現(xiàn)將一直徑略小于槽寬的

5、帶正電的小球放入槽內(nèi)，讓小球獲一初速度v0在槽內(nèi)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，有一變化的磁場(chǎng)豎直向下穿過(guò)小槽外徑所包圍的面積，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間成正比增大，設(shè)小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中帶電量不變，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增加C磁場(chǎng)力對(duì)小球做功D小球受到的磁場(chǎng)力不斷增加解析：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng)對(duì)帶正電的小球加速，速度增加，向心力增加，小球的洛倫茲力增加，所以此題選BD。題型4.（電磁波的產(chǎn)生）某電路中電場(chǎng)隨時(shí)間變化的圖象如下圖所示，能發(fā)射電磁波的電場(chǎng)是哪一種？ （ ）解析：周期性變化的電磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生周期性變化的磁電場(chǎng)，進(jìn)而在介質(zhì)中形成電磁場(chǎng)。這樣電磁場(chǎng)傳播出去形成電磁波所以此題選

6、D。題型5. （LC回路中如何產(chǎn)生磁場(chǎng)）將下圖所示的帶電的平行板電容器C的兩個(gè)極板用絕緣工具緩緩拉大板間距離的過(guò)程中，在電容器周?chē)臻g （ ）A會(huì)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)B會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)C不產(chǎn)生磁場(chǎng)D會(huì)產(chǎn)生振蕩的磁場(chǎng)解析：變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，此題選A。題型6.（LC回路的周期）電子鐘是利用LC振蕩電路來(lái)工作計(jì)時(shí)的，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電子鐘每天要慢30s，造成這一現(xiàn)象的原因可能是 （ ）A電池用久了 B振蕩電路中電容器的電容大了C振蕩電路中線(xiàn)圈的電感大了 D振蕩電路中電容器的電容小了解析：LC回路的周期，由此公式可知電子鐘的周期由電感和電容共同決定，與其它因素?zé)o關(guān)。此題選BC。題型7. （電磁波譜的應(yīng)用）在下列說(shuō)法

7、中符合實(shí)際的是 （ ）A醫(yī)院里常用X射線(xiàn)對(duì)病房和手術(shù)室消毒 B醫(yī)院里常用紫外線(xiàn)對(duì)病房和手術(shù)室消毒C在人造衛(wèi)星上對(duì)地球進(jìn)行拍攝是利用紫外線(xiàn)有較好的分辨能力D在人造衛(wèi)星上對(duì)地球進(jìn)行拍攝是利用紅外線(xiàn)有較好的穿透云霧煙塵的能力解析：對(duì)照各種電磁波的特性、用途，此題選BD。題型8.（LC回路中電容器、線(xiàn)圈、電流等變化規(guī)律）如圖所示，為理想LC振蕩回路，此時(shí)刻電容器極板間的場(chǎng)強(qiáng)方向和線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)方向如圖。下列哪些說(shuō)法正確（ ）C LA、如圖所示的時(shí)刻電容器正在放電B、電路中的磁場(chǎng)能在增加C、電容器兩端的電壓在增加D、把電容器的兩極板間距離拉大，振蕩電流的頻率增大解析：由電場(chǎng)方向可知電容器上極板帶正電，由線(xiàn)

8、圈中的電流方向可知電路中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，結(jié)合以上兩點(diǎn)可知電容器在充電，電容器電壓在增加。C對(duì)。由LC回路的周期公式可得D選項(xiàng)對(duì)。所以此題選CD。題型9. （物理學(xué)史）建立完整的電磁場(chǎng)理論并首先預(yù)言電磁波存在的科學(xué)家是 （ ） A法拉第 B奧斯特 C赫茲 D麥克斯韋解：此題選D。l題型10.（電磁波譜的波長(zhǎng)比較）根據(jù)電磁波譜從下列選項(xiàng)中選出電磁波的范圍相互交錯(cuò)重疊、且頻率順序由高到低排列的情況（ ） A倫琴射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光B 倫琴射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、紅外線(xiàn)C紫外線(xiàn)、紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光D無(wú)線(xiàn)電波、紅外線(xiàn)、紫外線(xiàn)解析：認(rèn)真看書(shū)可得正確選項(xiàng)為A。題型11.（電視問(wèn)題）下列說(shuō)法中正確的是 （ ） A攝像機(jī)實(shí)

9、際上是一種將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的裝置B電磁波中電場(chǎng)能量最大時(shí)，磁場(chǎng)能量為零；磁場(chǎng)能量最大時(shí)，電場(chǎng)能量為零C攝像機(jī)在1s內(nèi)要傳送25幅畫(huà)面 D電視機(jī)實(shí)際上是一種將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)的裝置解析：看書(shū)。選ACD。題型11.（電視問(wèn)題）關(guān)于雷達(dá)的特點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是 （ ） A.雷達(dá)所用無(wú)線(xiàn)電波的波長(zhǎng)比短波更短 B.雷達(dá)只有連續(xù)發(fā)射無(wú)線(xiàn)電波，才能發(fā)現(xiàn)目標(biāo)C.達(dá)的顯示屏上可以直接讀出障礙物的距離 D.雷達(dá)在能見(jiàn)度低的黑夜將無(wú)法使用解析：雷達(dá)是利用無(wú)線(xiàn)電波中的波長(zhǎng)短, 衍射現(xiàn)象不明顯, 傳播的直線(xiàn)性好遇到障礙物要發(fā)生反射的微波來(lái)測(cè)定物體位置的無(wú)線(xiàn)電設(shè)備。選AC。題型12.（光速不變?cè)恚┰O(shè)某人在以速度為

10、0.5c的飛船上，打開(kāi)一個(gè)光源，則下列說(shuō)法正確的是 （ ）A.飛船正前方地面上的觀察者看到這一光速為1.5cB.飛船正后方地面上的觀察者看到這一光速為0.5cC.在垂直飛船前進(jìn)方向地面上的觀察者看到這一光速是cD.在地面上任何地方的觀察者看到的光速都是c解析：由愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論可得在真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的。所以此題選CD。題型13.（長(zhǎng)度的相對(duì)性）甲在接近光速的火車(chē)上看乙手中沿火車(chē)前進(jìn)方向放置的尺子，同時(shí)乙在地面上看甲手中沿火車(chē)前進(jìn)方向放置的尺子，則下列說(shuō)法正確的是 （ ）A甲看到乙手中的尺子長(zhǎng)度比乙看到自己手中的尺子長(zhǎng)度大B甲看到乙手中的尺子長(zhǎng)度比乙看到自己手中的尺子長(zhǎng)度小C乙看到甲手中的尺子長(zhǎng)度比甲看到自己手中尺子長(zhǎng)度大D乙看到甲手中的尺子長(zhǎng)度比甲看到自己手中尺子長(zhǎng)度小解析：長(zhǎng)度的相對(duì)性：一條沿自身長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)的桿，其長(zhǎng)度總比靜止時(shí)的長(zhǎng)度小。即（公式），式中各符號(hào)的意義：l0：相對(duì)靜止的參考系中所測(cè)，l：相對(duì)運(yùn)動(dòng) 的參考系中所測(cè)。此題選BD。題型14.（質(zhì)能方程）用著名的公式E=mc2(c是光速)，可以計(jì)算核反應(yīng)堆中為了產(chǎn)生一定的能量所需消耗的質(zhì)量下面的哪種說(shuō)法是正確的？ （ ）A同樣的公式E=mc2