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1、
14.1電磁波的發(fā)現(xiàn)課時(shí)作業(yè)
1.根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論,下列說(shuō)法正確的是( )
A.在電場(chǎng)的周?chē)臻g,一定存在著和它聯(lián)系著的磁場(chǎng)
B.在變化的電場(chǎng)周?chē)臻g,一定存在著和它聯(lián)系著的磁場(chǎng)
C.恒定電流在其周?chē)划a(chǎn)生磁場(chǎng)
D.恒定電流周?chē)嬖谥€(wěn)定的磁場(chǎng)
解析:電場(chǎng)按其是否隨時(shí)間變化分為穩(wěn)定電場(chǎng)(靜電場(chǎng))和變化電場(chǎng)(如運(yùn)動(dòng)電荷形成的電場(chǎng)),穩(wěn)定電場(chǎng)不產(chǎn)生磁場(chǎng),只有變化的電場(chǎng)周?chē)臻g才存在對(duì)應(yīng)磁場(chǎng),故B對(duì),A錯(cuò);恒定電流周?chē)嬖诜€(wěn)定磁場(chǎng),磁場(chǎng)的方向可由安培定則判斷,D對(duì),C錯(cuò)。
答案:B、D
2.關(guān)于電磁波,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.電磁波是橫波
B.電磁波的傳播
2、需要介質(zhì)
C.電磁波能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象
D.電磁波中電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向處處相互垂直
解析:電磁場(chǎng)由近及遠(yuǎn)的傳播形成電磁波,電磁波在傳播過(guò)程中,電場(chǎng)、磁場(chǎng)以及傳播方向三者相互垂直,電磁波是一種波,它具有波的一切特征,它能發(fā)生反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象,電磁波在真空中的速度最大,它的傳播不需要介質(zhì)。
答案:A、C、D
3.關(guān)于對(duì)電磁場(chǎng)和電磁波的認(rèn)識(shí)中正確的是( )
A.均勻變化的電場(chǎng)在它周?chē)臻g產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)
B.電磁波和機(jī)械波一樣依賴(lài)于介質(zhì)傳播
C.只要空間某個(gè)區(qū)域有振蕩電場(chǎng)或振蕩磁場(chǎng)就能產(chǎn)生電磁波
D.電磁場(chǎng)由發(fā)生區(qū)域向外傳播就形成電磁波
解析:電磁波是一種物質(zhì),傳
3、播時(shí)不需要媒介,可以在真空中傳播。
答案:A、C、D
4.關(guān)于電磁波傳播速度表達(dá)式v=λf,下述結(jié)論中正確的是( )
A.波長(zhǎng)越長(zhǎng),傳播速度就越大
B.頻率越高,傳播速度就越小
C.發(fā)射能量越大,傳播速度就越大
D.電磁波的傳播速度與傳播介質(zhì)有關(guān)
解析:電磁波和機(jī)械波相同之處為頻率f由波源決定,卻能產(chǎn)生干涉,衍射都遵循公式v=λf,但不同的是電磁波傳播不需要介質(zhì),而機(jī)械波傳播必須要有介質(zhì),機(jī)械波波速有介質(zhì)決定,電磁波的波速由介質(zhì)和頻率共同決定。
答案:D
5.電磁波與機(jī)械波相比較( )
A.電磁波傳播不需要介質(zhì),機(jī)械波傳播需要介質(zhì)
B.電磁波在任何介質(zhì)中傳播速度都相同
4、,機(jī)械波的速度大小取決于介質(zhì)
C.機(jī)械波有橫波、縱波,而電磁波只有橫波
D.機(jī)械波和電磁波都具有一切波的特性
解析:由電磁波和機(jī)械波的異同點(diǎn)可知,A、C、D項(xiàng)正確。
答案:A、C、D
6.下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法正確的是( )
A.電磁波必須依賴(lài)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(wú)法攜帶信息傳播
解析:根據(jù)電磁波的產(chǎn)生機(jī)理及傳播特性可知,電磁波傳播不需要介質(zhì),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;干涉、衍射是電磁波和所有波都具有的共同特性,選項(xiàng)B正確;由于電磁波是橫波,故能發(fā)生偏振現(xiàn)象,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;電磁波能夠攜帶圖象、聲音等信息進(jìn)行傳播,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
答案:
5、B
7.某空間出現(xiàn)了如圖22-1所示的一組閉合的電場(chǎng)線,這可能是( )
圖22-1
A.沿AB方向磁場(chǎng)在迅速減弱
B.沿AB方向磁場(chǎng)在迅速增強(qiáng)
C.沿BA方向磁場(chǎng)在迅速增強(qiáng)
D.沿BA方向磁場(chǎng)在迅速減弱
解析:根據(jù)電磁感應(yīng)理論,閉合回路中磁通量變化時(shí),使閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,該電流可用楞次定律判斷,其中感應(yīng)電流的方向和電場(chǎng)線方向一致。
答案:B、D
8.聲波和電磁波均可傳遞信息,且都具有波的共同特征。下列說(shuō)法正確的是( )
A.聲波的傳播速度小于電磁波的傳播速度
B.聲波和電磁波都能引起鼓膜振動(dòng)
C.電磁波都能被人看見(jiàn),聲波都能被人聽(tīng)見(jiàn)
D.二胡演奏發(fā)出的是
6、聲波,而電子琴演奏發(fā)出的是電磁波
解析:聲波屬于機(jī)械波,其傳播需要介質(zhì),傳播速度小于電磁波的傳播速度;鼓膜的振動(dòng)是空氣的振動(dòng)帶動(dòng)的,人耳聽(tīng)不到電磁波;電磁波的傳播不需要介質(zhì),人耳聽(tīng)不到電磁波;二胡和電子琴發(fā)出的都是聲波。
答案:A
9.一個(gè)帶正電的粒子在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖22-2所示。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí),此粒子的( )
圖22-2
A.動(dòng)能不變
B.動(dòng)能增大
C.動(dòng)能減小
D.以上情況都可能
解析:當(dāng)磁場(chǎng)均勻增加時(shí),根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論,將激起穩(wěn)定的電場(chǎng),帶電粒子將受一個(gè)電場(chǎng)力作用,該力對(duì)帶電粒子做正功,所以粒子的動(dòng)能將增大,選項(xiàng)B正確。
7、
答案:B
10.目前雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率多在200 MHz至1 000 MHz的范圍內(nèi)。下列關(guān)于雷達(dá)和電磁波說(shuō)法正確的是( )
A.真空中上述雷達(dá)發(fā)射的電磁波的波長(zhǎng)范圍在0.3 m至1.5 m之間
B.電磁波是由恒定不變的電場(chǎng)或磁場(chǎng)產(chǎn)生的
C.測(cè)出從發(fā)射電磁波到接收反射波的時(shí)間間隔可以確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離
D.波長(zhǎng)越短的電磁波,反射性能越強(qiáng)
解析:由公式v=λf可得,λmin== m=0.3 m,λmax== m=1.5 m,A正確;電磁波是由周期性變化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)產(chǎn)生的,B錯(cuò)誤;由雷達(dá)的工作原理可知C正確;波長(zhǎng)越短的電磁波,傳播的直線性越好,反射性能越強(qiáng),D正確。
答案:
8、A、C、D
11.如圖22-3所示,閉合開(kāi)關(guān)S,待電容器充電結(jié)束后,再打開(kāi)開(kāi)關(guān)S,用絕緣工具使電容器兩極板距離稍稍拉開(kāi)一些,在電容器周?chē)臻g( )
圖22-3
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.不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)
D.會(huì)產(chǎn)生振蕩的磁場(chǎng)
解析:兩平行板電容器接入直流電源后兩極板間的電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì),斷開(kāi)電源后,電容器帶電量不變,由電容器定義式和平行板電容器公式可得兩板間場(chǎng)強(qiáng)E===,當(dāng)用絕緣工具將兩極板距離稍稍拉開(kāi)一些,電容器兩板間的電場(chǎng)不發(fā)生變化,所以不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),C正確。
答案:C
12.有一裝置如圖22-4所示,整個(gè)裝置處于真空中,從陰極K發(fā)射出的電子通
9、過(guò)第Ⅰ區(qū)域,從陽(yáng)極小孔B射出進(jìn)入由金屬管構(gòu)成的第Ⅱ區(qū)域,離開(kāi)金屬管后進(jìn)入有一均勻磁場(chǎng)的第Ⅲ區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,電子在哪個(gè)區(qū)域內(nèi)可能發(fā)射電磁波( )
圖22-4
A.只在第Ⅰ區(qū)域
B.只在第Ⅱ區(qū)域
C.只在第Ⅲ區(qū)域
D.只在第Ⅰ、Ⅱ區(qū)域
解析:在第Ⅰ區(qū)域電子處于加速狀態(tài),產(chǎn)生變化的電流,產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),才產(chǎn)生變化的電場(chǎng),能產(chǎn)生電磁波;在Ⅱ區(qū)域電子勻速運(yùn)動(dòng),形成穩(wěn)定的電流,產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng),不能產(chǎn)生電磁波;在Ⅲ區(qū)域電子做周期性的圓周運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生周期性變化的電流,產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng),能產(chǎn)生電磁場(chǎng)。
答案:D
13.如圖22-5所示,在內(nèi)壁光滑、水平放置的玻璃圓環(huán)內(nèi),有一
10、直徑略小于環(huán)口徑的帶正電的小球,正以速率v0沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)。若在此空間突然加上方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間成正比例增加的變化磁場(chǎng),設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球的帶電量不變,那么( )
圖22-5
A.小球?qū)ΣAП膲毫Σ粩嘣龃?
B.小球受到的磁場(chǎng)力不斷增大
C.小球先沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰷p速運(yùn)動(dòng),過(guò)一段時(shí)間后,沿順時(shí)針?lè)较蜃黾铀龠\(yùn)動(dòng)
D.磁場(chǎng)力對(duì)小球一直不做功
解析:因?yàn)椴AA環(huán)所在處有均勻變化的磁場(chǎng),在周?chē)a(chǎn)生穩(wěn)定的旋渦電場(chǎng),對(duì)帶正電的小球做功。由楞次定律,判斷電場(chǎng)方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?。在電?chǎng)力作用下,小球先沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰷p速運(yùn)動(dòng),后沿順時(shí)針?lè)较蜃黾铀龠\(yùn)動(dòng)。小球在水平面內(nèi)沿軌跡半徑方向
11、受兩個(gè)力作用:環(huán)的彈力FN和磁場(chǎng)的洛倫茲力F=Bqv,而且兩個(gè)力的矢量和時(shí)刻等于小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力??紤]到小球速度大小的變化和方向的變化以及磁場(chǎng)強(qiáng)弱的變化,彈力FN和洛倫茲力F不一定始終在增大。磁場(chǎng)力始終與圓周運(yùn)動(dòng)的線速度方向垂直,所以磁場(chǎng)力對(duì)小球不做功。
答案:C、D
14.磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的四種情況,如圖22-6所示,其中能產(chǎn)生電場(chǎng)的有________圖所示的磁場(chǎng),能產(chǎn)生持續(xù)電磁波的有________圖所示的磁場(chǎng)。
圖22-6
解析:據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論,可以作如下判斷:A圖的磁場(chǎng)是恒定的,不能產(chǎn)生新的電場(chǎng),更不能產(chǎn)生電磁波;B圖中的磁場(chǎng)是周期性變化的,可以
12、產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng),因而可以產(chǎn)生持續(xù)的電磁波;C圖中的磁場(chǎng)是均勻變化的,能產(chǎn)生恒定的電場(chǎng),而恒定的電場(chǎng)不能再產(chǎn)生磁場(chǎng),不能產(chǎn)生向外擴(kuò)展的電磁場(chǎng),因此不能產(chǎn)生持續(xù)的電磁波;D圖所示磁場(chǎng)是周期性變化的,能產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng),能產(chǎn)生電磁波。
答案:B、C、D B、D
15.如圖22-7所示,S閉合后一段時(shí)間內(nèi),電容器極板間能否產(chǎn)生磁場(chǎng)?什么情況下電容器極板間才能產(chǎn)生磁場(chǎng)?
圖22-7
解析:S閉合后一段時(shí)間內(nèi),電容器極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變,所以不能產(chǎn)生磁場(chǎng),只有在S閉合的瞬間,電容器極板間才能產(chǎn)生磁場(chǎng)。
答案:見(jiàn)解析
16.麥克斯韋在1865年發(fā)表的《電磁場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)理論》一文中揭示了
13、電、磁現(xiàn)象與光的內(nèi)在聯(lián)系及統(tǒng)一性,即光是電磁波。
圖22-8
(1)一單色光波在折射率為1.5的介質(zhì)中傳播,某時(shí)刻電場(chǎng)橫波圖象如圖22-8甲所示,求該光波的頻率。
(2)如圖22-8乙所示表示兩面平行玻璃磚的截面圖,一束平行于CD邊的單色光入射到AC界面上,a、b是其中的兩條平行光線。光線a在玻璃磚中的光路已給出。畫(huà)出光線b從玻璃磚中首次出射的光路圖,并標(biāo)出出射光線與界面法線夾角的度數(shù)。
解析:(1)設(shè)光在介質(zhì)中的傳播速度為v,波長(zhǎng)為λ,頻率為f,則
f=①
v=②
聯(lián)立①②式得f=③
從波形圖上讀出波長(zhǎng)λ=410-7 m,代入數(shù)據(jù)解得
f=51014 Hz
(2)見(jiàn)答案。
答案:(1)51014 Hz (2)光路圖如圖所示
5
用心 愛(ài)心 專(zhuān)心