【同步】高中物理教科版(2019)選擇性必修2：第4章2.電磁波分層作業(yè)習(xí)題

第四章分層作業(yè)24電磁波A級必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.空間磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化圖像如圖所示,在它周圍空間產(chǎn)生的電場中的某一點(diǎn)電場強(qiáng)度E應(yīng)()A.逐漸增強(qiáng)B.逐漸減弱C.不變 D.無法確定2.下列關(guān)于電磁波的說法正確的是()A.只要有電場和磁場,就能產(chǎn)生電磁波B.電場隨時(shí)間變化時(shí),一定產(chǎn)生電磁波C.做非勻變速運(yùn)動(dòng)的電荷可以產(chǎn)生電磁波D.麥克斯韋第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在3.關(guān)于電磁場理論,下列描述正確的是()A.電磁場不是一種物質(zhì)B.靜止的電荷能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場C.穩(wěn)定的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的電場D.變化的電場和變化的磁場互相激發(fā),由近及遠(yuǎn)傳播形成電磁波4.電磁波與機(jī)械波具有的共同性質(zhì)是()A.都是橫波 B.都能傳輸能量C.都能在真空中傳播 D.都具有恒定的波速5.(多選)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(shí),可能是()A.向上方向的磁場在增強(qiáng)B.向上方向的磁場在減弱C.向上方向的磁場先增強(qiáng),然后反向減弱D.向上方向的磁場先減弱,然后反向增強(qiáng)6.(多選)沿z軸方向傳播的電磁波的模型圖如圖所示,箭頭線段長度表示電場強(qiáng)度的大小,已知光速為c。下列關(guān)于電磁波的說法正確的有()A.電磁波傳播空間,一定存在均勻變化的電場B.電磁波傳播空間,一定存在均勻變化的磁場C.圖示電磁波若在真空中傳播則說明光頻率為cD.從圖示電磁波模型來看電磁波屬于橫波7.如圖所示,航天員太空授課的畫面通過電磁波傳輸?shù)降孛娼邮照?下列關(guān)于電磁波的說法正確的是()A.麥克斯韋證實(shí)了電磁波的存在B.電磁波可以在真空中傳播C.電磁波在各種介質(zhì)中傳播的速度都是3×108m/sD.電場周圍一定產(chǎn)生磁場,磁場周圍一定產(chǎn)生電場B級關(guān)鍵能力提升練8.(多選)如圖所示,我國500m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)可以接收來自宇宙深處的電磁波,探索宇宙。下列關(guān)于電磁波的說法正確的是()A.頻率越高的電磁波,波長越短B.電磁波在任何介質(zhì)中傳播速度均為3×108m/sC.赫茲通過實(shí)驗(yàn)捕捉到電磁波,證實(shí)了奧斯特的電磁理論D.變化的電場可能激發(fā)出變化的磁場,空間將可能產(chǎn)生電磁波9.分析下列生活中的各種現(xiàn)象是否會(huì)產(chǎn)生電磁波,并說明原因。(1)開燈的一瞬間;(2)燈泡正常發(fā)光時(shí);(3)關(guān)燈的一瞬間;(4)使用電吹風(fēng)時(shí);(5)電飯煲從加熱狀態(tài)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到保溫狀態(tài)時(shí)。10.科學(xué)技術(shù)是一把雙刃劍,電磁波的應(yīng)用也是這樣。它在使人類的生活發(fā)生日新月異變化的同時(shí)也存在副作用——電磁污染。頻率超過0.1MHz的電磁波的強(qiáng)度足夠大時(shí),就會(huì)對人體構(gòu)成威脅。按照有關(guān)規(guī)定,人體所受到的電磁輻射強(qiáng)度(即單位時(shí)間內(nèi)垂直通過單位面積的電磁波的能量)不得超過某一規(guī)定值Ie。已知某無線通信設(shè)備發(fā)射電磁波的功率為P,設(shè)該通信設(shè)備向四面八方均勻地發(fā)射電磁波,且電磁波在傳播過程中無能量損失。由數(shù)學(xué)知識(shí)可知,球面的面積S=4πr2(式中r為球半徑),球半徑與球面總是垂直的。根據(jù)上述資料,人體到該通信設(shè)備發(fā)射電磁波處的安全距離至少應(yīng)為多少時(shí),人體所受的電磁輻射強(qiáng)度才不會(huì)超過規(guī)定值?參考答案分層作業(yè)24電磁波1.C解析由題圖可知,磁場均勻增強(qiáng),根據(jù)麥克斯韋電磁場理論,均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場,即電場強(qiáng)度E不變,故選C。2.C解析只有變化的電場和磁場,才能激發(fā)電磁波,而穩(wěn)定的電場和磁場不能產(chǎn)生電磁波,A錯(cuò)誤;均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場,但是恒定的磁場不能產(chǎn)生電場,不能產(chǎn)生電磁波,B錯(cuò)誤;做非勻變速運(yùn)動(dòng)的電荷可以在空間產(chǎn)生變化的電磁場,形成電磁波,C正確;赫茲證實(shí)了電磁波的存在,D錯(cuò)誤。3.D解析變化的電場和變化的磁場互相激發(fā),由近及遠(yuǎn)傳播形成電磁波,電磁場是一種客觀存在的物質(zhì),故A錯(cuò)誤,D正確;靜止的電荷周圍不能激發(fā)磁場,故B錯(cuò)誤;穩(wěn)定的磁場不能產(chǎn)生電場,故C錯(cuò)誤。4.B解析電磁波是橫波,但機(jī)械波既有橫波也有縱波,A錯(cuò)誤;電磁波可以在真空中傳播,機(jī)械波的傳播需要介質(zhì),不能在真空中傳播,C錯(cuò)誤;電磁波在真空中速度是恒定的,在不同介質(zhì)中速度不同,機(jī)械波的波速受介質(zhì)的影響,在不同介質(zhì)中波速一般是不同的,D錯(cuò)誤;電磁波與機(jī)械波都能傳輸能量,B正確。5.AC解析向上方向的磁場增強(qiáng)時(shí),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)安培定則感應(yīng)電流方向如圖中E的方向所示,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。同理,當(dāng)向下的磁場減弱時(shí),也會(huì)得到如圖中E的方向,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6.CD解析根據(jù)麥克斯韋電磁理論可知,均勻變化的電場激發(fā)恒定磁場,均勻變化的磁場激發(fā)恒定電場,而恒定電場和恒定磁場不能激發(fā)磁場和電場,故電磁波傳播空間,一定存在非均勻變化的電場和磁場,故A、B錯(cuò)誤;電磁波若在真空中傳播則說明光頻率為f=vλ7.B解析麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,赫茲證實(shí)了電磁波的存在,A錯(cuò)誤;電磁波可以在真空中傳播,在真空中傳播的速度是3×108m/s,一般在不同的介質(zhì)中傳播的速度不同,B正確,C錯(cuò)誤;恒定的電場周圍不產(chǎn)生磁場,恒定的磁場周圍不產(chǎn)生電場,D錯(cuò)誤。8.AD解析根據(jù)公式c=λf可知,頻率越高的電磁波,波長越短,故A正確;電磁波在不同介質(zhì)中的傳播速度不一樣,電磁波在真空中傳播速度為3×108m/s,故B錯(cuò)誤;赫茲通過實(shí)驗(yàn)捕捉到電磁波,證實(shí)了麥克斯韋電磁理論,故C錯(cuò)誤;周期性變化的電場激發(fā)出周期性變化的磁場,空間將產(chǎn)生電磁波,故D正確。9.答案見解析解析變化的電流周圍存在著電磁波,因此當(dāng)電路中電流有變化時(shí),會(huì)在空間產(chǎn)生電磁波。(1)開燈的一瞬間,電路中電流從無到有,電流是變化的,故會(huì)產(chǎn)生電磁波;(2)生活中的燈泡正常發(fā)光時(shí),通過燈泡的電流(交變電流)方向是變化的,會(huì)產(chǎn)生電磁波;(3)關(guān)燈的一瞬間,電路中電流從有到無,電流是變化的,故會(huì)產(chǎn)生電磁波;(4)電吹風(fēng)使用的是交流電源,電流方向有變化,