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課時訓練10　麥克斯韋電磁場理論 基礎(chǔ)夯實 1.下列物理學家都為電磁學的發(fā)展作出了重要貢獻,其中建立經(jīng)典電磁學理論的科學家是(　　) A.法拉第 B.奧斯特 C.赫茲 D.麥克斯韋 解析奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng);法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng);麥克斯韋建立經(jīng)典電磁學理論;赫茲用實驗驗證電磁波存在. 答案D 2.下列應(yīng)用沒有利用電磁波技術(shù)的是(　　) A.無線電廣播 B.移動電話 C.雷達 D.白熾燈 解析白熾燈是利用電流的熱效應(yīng)工作的,與電磁波無關(guān),選D. 答案D 3.(多選)有關(guān)電磁場和電磁波,下列說法不正確的是 (　　) A.麥克斯韋首先預言了電磁波的存在 B.變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場 C.電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠處的傳播就是電磁波 D.頻率為750 kHz的電磁波在真空中傳播時,其波長為0.4103 m 解析麥克斯韋首先預言了電磁波的存在,A對;均勻變化的電場可以產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,B錯;電磁場由近及遠向周圍空間傳播,形成電磁波,C對;λ=cf=31087.5105 m=0.4103 m,D對. 答案ACD 4.下列過程中,沒有直接利用電磁波的是(　　) A.電冰箱冷凍食物 B.用手機通話 C.微波爐加熱食物 D.用收音機收聽廣播 解析電冰箱工作原理與電磁波沒有直接關(guān)系. 答案A 5.關(guān)于電磁場理論,下列說法正確的是(　　) A.在電場周圍一定產(chǎn)生磁場,磁場周圍一定產(chǎn)生電場 B.在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場,變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場 C.均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場 D.周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場 解析根據(jù)麥克斯韋電磁場理論,只有變化的電場能產(chǎn)生磁場,均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,非均勻變化的電場才產(chǎn)生變化的磁場. 答案D 6.(多選)根據(jù)麥克斯韋電磁場理論,下列說法正確的是 (　　) A.在電場的周圍空間,一定存在著和它聯(lián)系著的磁場 B.在變化的電場周圍空間,一定存在著和它聯(lián)系著的磁場 C.恒定電流在其周圍不產(chǎn)生磁場 D.恒定電流周圍存在著穩(wěn)定的磁場 解析電場按其是否隨時間變化分為穩(wěn)定電場(靜電場)和變化電場(如運動電荷形成的電場),穩(wěn)定電場不產(chǎn)生磁場,只有變化的電場周圍空間才存在對應(yīng)磁場,故B對,A錯.恒定電流周圍存在穩(wěn)定磁場,磁場的方向可由安培定則判斷,D對,C錯. 答案BD 7.電磁波在真空中的傳播速度(　　) A.等于3108 m/s B.大于3108 m/s C.小于3108 m/s D.以上三種都有可能 解析電磁波在真空中的傳播速度與光在真空中的傳播速度相同,都等于3108 m/s,選項A正確. 答案A 8.(多選)下列關(guān)于麥克斯韋電磁場理論的說法正確的是(　　) A.均勻變化的電場將產(chǎn)生均勻變化的磁場,均勻變化的磁場將產(chǎn)生均勻變化的電場 B.均勻變化的電場將產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,均勻變化的磁場將產(chǎn)生穩(wěn)定的電場 C.周期性變化的電場將產(chǎn)生同頻率周期性變化的磁場,周期性變化的磁場將產(chǎn)生同頻率周期性變化的電場 D.均勻變化的電場和磁場互相激發(fā),將產(chǎn)生由近及遠傳播的電磁波 解析均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場,選項A錯誤、選項B正確.周期性變化的電場將產(chǎn)生同頻率周期性變化的磁場,周期性變化的磁場將產(chǎn)生同頻率周期性變化的電場,選項C正確.周期性變化的電場和磁場相互激發(fā),將產(chǎn)生由近及遠傳播的電磁波,選項D錯誤. 答案BC 9.關(guān)于電磁波的下列說法,正確的是(　　) A.法拉第第一次通過實驗驗證了電磁波的存在 B.電磁波不能在空氣中傳播 C.麥克斯韋第一次通過實驗驗證了電磁波的存在 D.電磁波可以在真空中傳播 解析赫茲通過實驗驗證了電磁波的存在,A、C錯;電磁波是一種物質(zhì),可以在空氣、水、玻璃等透明的介質(zhì)中傳播,B錯. 答案D 10.關(guān)于電磁場和電磁波,下列說法不正確的是(　　) A.變化的電場能夠產(chǎn)生磁場,變化的磁場能夠產(chǎn)生電場 B.無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線都是電磁波 C.只有光在真空中的傳播速度為3108 m/s D.電磁波的頻率、強弱都不影響電磁波的傳播速度 解析各種頻率的電磁波在真空中的速度都為3108 m/s,C選項的說法不正確. 答案C 11.下列關(guān)于電磁場理論的說法,正確的是(　　) A.電磁場理論是由麥克斯韋提出的 B.電磁場理論認為,穩(wěn)定的電場會產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,穩(wěn)定的磁場會產(chǎn)生穩(wěn)定的電場 C.安培利用實驗驗證了電磁場理論 D.電磁場就是空間內(nèi)既有電場,也有磁場 解析電磁場理論是由麥克斯韋提出的,A對;穩(wěn)定的電場不會產(chǎn)生磁場,穩(wěn)定的磁場不會產(chǎn)生電場,B錯;赫茲利用實驗驗證了電磁場理論,C錯;如果空間內(nèi)既有穩(wěn)定電場,也有穩(wěn)定的磁場,這種情況不是電磁場,D錯. 答案A 12.赫茲實驗裝置如圖所示,當感應(yīng)圈兩個金屬球間有火花跳過時,導線環(huán)兩個小球間也跳過火花.當感應(yīng)圈使得與它相連的兩個金屬球間產(chǎn)生電火花時,空間出現(xiàn)了迅速變化的　　　　　　,這種電磁場以　　　　　　　的形式在空間傳播.當電磁波到達導線環(huán)時,它在導線環(huán)中激發(fā)出　　　　　　　　　　,使得導線環(huán)的空隙中也產(chǎn)生了火花. 赫茲實驗 答案電磁場　電磁波　感應(yīng)電動勢 13.磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的四種情況,如圖所示,其中能產(chǎn)生電場的有　　　　　　圖示的磁場,能產(chǎn)生持續(xù)電磁波的有　　　　　　圖示的磁場. 解析根據(jù)麥克斯韋電磁場理論,可以有如下判斷:A圖的磁場是恒定的,不能產(chǎn)生新的電場,更不能產(chǎn)生電磁波;B圖中的磁場是周期性變化的,可以產(chǎn)生周期性變化的電場,因而可以產(chǎn)生持續(xù)的電磁波;C圖中的磁場是均勻變化的,能產(chǎn)生恒定的電場,而恒定的電場不能再產(chǎn)生磁場,不能產(chǎn)生向外擴展的連續(xù)的電磁場,因此不能產(chǎn)生持續(xù)的電磁波;D圖所示磁場是周期性變化的,能產(chǎn)生周期性變化的電場,能產(chǎn)生電磁波. 答案B、C、D　B、D 能力提升 14.關(guān)于電磁場和電磁波,下列說法正確的是(　　) A.把電場和磁場放在一起,就會在周圍空間產(chǎn)生電磁場 B.收音機和手機所接收的信號都屬于電磁波 C.電磁波頻率越高,傳播速度越大 D.透視用的X射線是X光,不是電磁波 解析交變的電場或磁場,才會在周圍空間產(chǎn)生電磁場,A錯;電磁波的速度與頻率無關(guān),C錯;光也是電磁波,D錯. 答案B 15.某電場中電場強度隨時間變化的圖象如圖所示,能產(chǎn)生磁場的電場是(　　) 解析根據(jù)麥克斯韋的理論,變化的電場會激發(fā)出磁場,所以A、B、C對. 答案ABC 16.舉例說明電磁場是有能量的. 簡答你或許早就注意到,電站的開關(guān)一經(jīng)接通,甚至遠在千里之外電路中的電燈便立即發(fā)光,電動機會立即轉(zhuǎn)動,蓄電池將立即充電.我們知道,電燈發(fā)光、電動機轉(zhuǎn)動、蓄電池充電都需要電能.那么,電廠中生產(chǎn)的電能怎么會如此迅速地傳送到用戶呢?這顯然不可能依靠電子的動能通過“接力賽跑”的方式而達到,因為在通電導體中自由電子的定向遷移速率通常每秒只有幾毫米. 輸電線上迅速有效而默默無聞地擔負著電能傳輸任務(wù)的是存在于導線及其周圍空間的電磁場,而電磁場的運動速度為每秒30萬千米.我們可以設(shè)想即使地球北極處有一發(fā)電站,它所生產(chǎn)的電能如果通過鋪設(shè)在地面上的輸電線傳送到位于南極的用戶所花費的時間也不到0.07秒! 電磁場能夠傳送電能這個事實表明,電磁場本身就具有能量.