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4.2 电磁场与电磁波
一、选择题
1.（单选）下列四个选项中的四种磁场变化情况,能产生如图所示电场的是( )
【答案】 B
【解析】 由麦克斯韦电磁场理论知均匀变化的磁场才能产生稳定的电场,选项B正确。
方法总结 均匀(非均匀)变化的磁场(电场)、恒定的磁场(电场)的比较
(1)变化的磁场产生的电场,叫作感应电场,它的电场线是闭合的。而静电荷周围产生的电场叫作静电
场,它的电场线由正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷,是不闭合的。
(2)恒定的电场不产生磁场,恒定的磁场不产生电场。
(3)均匀变化的磁场周围产生恒定的电场,均匀变化的电场周围产生恒定的磁场。
(4)不均匀变化的磁场产生变化的电场,不均匀变化的电场产生变化的磁场。
2．(单选)如图所示的四种变化电场,能发射电磁波的是( )
【答案】 D
【解析】 图A是稳定的电场,不能产生磁场;图B与图C是均匀变化的电场,产生恒定的磁场,也不
能形成电磁波;图D是周期性变化的电场,会产生同频率周期性变化的磁场,能形成电磁场,向外发射电
磁波,选项D正确,A、B、C错误。
3．（多选）甲、乙两种磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示,下列说法正确的是( )
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A.磁场甲能够产生电场
B.磁场甲能够产生电磁波
C.磁场乙的磁感应强度最大时产生的电场最强
D.磁场乙的磁感应强度为零时产生的电场最强
【答案】 AD
【解析】 根据麦克斯韦的电磁场理论,均匀变化的磁场甲能产生稳定的电场,不能产生电磁波,选项
A正确,B错误;周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场,磁场乙的磁感应强度最大时,产生的
电场最弱,磁场乙的磁感应强度为零时,产生的电场最强,选项C错误,D正确。
4.（单选）电磁波在传播时,不变的物理量是( )
A.振幅 B.频率 C.波速 D.波长
【答案】 B
【解析】离波源越远,振幅越小,电磁波在不同介质中的波速不一样,波长也不一样。频率是由发射电
磁波的波源决定的,与介质无关。
5.(单选)电磁场理论是以下哪位科学家提出的( )
A.法拉第 B.赫兹
C.麦克斯韦 D.安培
【答案】 C
【解析】 由图示电流方向知电容器在充电,振荡电流减小,电容器极板上的电荷量正在增强,极板间
的场强在增强,磁场能正在向电场能转化,选项C正确,A、B、D错误。
6．(单选）有关电磁波和声波,下列说法错误的是( )
A.电磁波的传播不需要介质,声波的传播需要介质
B.由空气进入水中传播时,电磁波的传播速度变小,声波的传播速度变大
C.电磁波是横波,声波也是横波
D.由空气进入水中传播时,电磁波的波长变短,声波的波长变长
【答案】 C
【解析】 电磁波本身就是一种物质,它的传播不需要介质,而声波的传播需要介质,故选项A正确;电
磁波由空气进入水中时,传播速度变小,但声波在水中的传播速度比其在空气中大,故选项B正确;电磁
波的传播方向与E、B两个振动矢量的方向都垂直,是横波,而声波是纵波,故选项C错误;电磁波由空
气进入水中传播时,波速变小,波长变短,而声波由空气进入水中传播时,波速变大,波长变长,故选项D
正确。
7.(单选)某电路中电场随时间变化的图象如图所示,能发射电磁波的电场是( )
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【答案】 D
【解析】 变化的电场可产生磁场,产生磁场的性质是由电场的变化情况决定的。均匀变化的电场
产生稳定的磁场,非均匀变化的电场产生变化的磁场,振荡的电场产生同频率的振荡磁场。图A电场
不随时间变化,不会产生磁场。图B和图C中电场都随时间做均匀变化,在周围空间产生稳定的磁场,
这个磁场不能再激发电场,所以不能产生电磁波。图D中是一振荡电场,它将在周围空间产生振荡的
磁场,振荡的磁场又产生振荡的电场,从而形成一个不可分割的统一体,即电磁场,它由近及远的传播即
为电磁波。故选项D正确。
8．应用麦克斯韦的电磁场理论判断如图所示的表示电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图像中
(每个选项中的上图是表示变化的场，下图是表示变化的场产生的另外的场)，正确的是 ( )
【答案】BC
【解析】 A图中的上图磁场是稳定的，由麦克斯韦的电磁场理论可知，其周围空间不会产生电场，
A图中的下图是错误的；B图中的上图是均匀变化的电场，应该产生稳定的磁场，下图的磁场是稳
定的，所以B图正确；C图中的上图是振荡的磁场，它能产生同频率的振荡电场，且相位相差，C
图是正确的；D图的上图是振荡的电场，在其周围空间产生振荡的磁场，但是下图中的图像与上图
相比较，相位相差π，故错误。所以只有B、C两图正确。
9．(单选)人们为了纪念德国科学家赫兹对人类的贡献,把频率的单位定为“赫兹”。赫兹对人类的
突出贡献是( )
A.通过实验证实了电磁波的存在
B.通过实验发现了磁场对通电导线有力的作用
C.通过实验发现了电荷之间相互作用力的规律
D.通过实验发现了电磁感应的规律
【答案】 A
【解析】 1886年,德国科学家赫兹通过实验捕捉到了电磁波,证实了电磁波的存在,人们为了纪念他,
把频率的单位定为赫兹,选项A正确。
10.（单选）关于电磁波在真空中的传播速度,下列说法中正确的是( )
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A.频率越高,传播速度越大
B.能量越大,传播速度越大
C.波长越长,传播速度越大
D.频率、波长、能量的强弱都不能影响电磁波的传播速度
【答案】D
【解析】:电磁波在真空中的传播速度等于光速,与频率、波长、能量大小均无关,D正确。
11.（单选）关于电磁波和机械波,下列说法正确的是( )
A.电磁波是纵波,而机械波既有横波又有纵波
B.机械波和电磁波在传播时都需要介质
C.机械波的能量由振幅决定,而电磁波的能量由频率决定
D.当机械波或电磁波从空气中进入水中时,频率不变,波长和波速都变小
【答案】C
【解析】电磁波是横波,选项A错误;电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,选项B错误;机械
波的能量由振幅决定,而电磁波的能量由频率决定,选项C正确;当电磁波从空气中进入水中时,频率不
变,而介质的折射率变大,所以波速变小,则波长也变小,而机械波从空气中进入水中时,频率不变,但波
速变大,所以波长也变大,选项D错误。
12.（单选）如图所示带电的平行板电容器C，当用绝缘工具缓缓拉大板间距离的过程中，在电容器
周围空间( )
A．会产生变化的磁场
B．会产生稳定的磁场
C．不产生磁场
D．会产生周期性变化的磁场
【答案】A
【解析】由于电容器始终跟电源相连，两极板间电压不变，根据E＝可知在d缓慢增大时，E是非
均匀变化的，因此在其周围产生变化的磁场．
13.(多选)某空间出现了如图3－2－5所示的一组闭合的电场线，这可能是( )
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A．沿AB方向磁场在迅速减弱
B．沿AB方向磁场在迅速增加
C．沿BA方向磁场在迅速增加
D．沿BA方向磁场在迅速减弱
【答案】AC
【解析】根据电磁感应，闭合回路中的磁通量变化时，使闭合回路中产生感应电流，该电流可用楞
次定律判断．根据麦克斯韦电磁理论，闭合回路中产生感应电流，是因为闭合回路中受到了电场力
的作用，而变化的磁场产生电场，与是否存在闭合回路没有关系，故空间内磁场变化产生的电场方
向，仍然可用楞次定律判断，四指环绕方向即为感应电场的方向，由此可知A、C正确．
14．（单选）如图所示是某一固定面的磁通量的变化图象，在它周围空间产生的电场中的某一点场
强E应是( )
A．逐渐增强
B．逐渐减弱
C．不变
D．无法确定
【答案】C
【解析】由图可知磁通量Φ随时间t均匀变化，而Φ＝BS，所以磁场是均匀变化的，根据麦克斯韦
电磁场理论可知C正确．
15.（单选）电磁波在传播时，不变的物理量是( )
A．振幅 B．频率
C．波速 D．波长
【答案】B
【解析】离波源越远，振幅越小．电磁波在不同介质中的波速不一样，波长也不一样．
二、非选择题
16. 雷达是一种无线电探测装置，除了军用方面外，人们还可以使用雷达测定人造卫星、宇宙飞船
等飞行物的速度和轨道。雷达测距是由雷达指示器直接显示出来的，当雷达向目标发射无线电波时，
在指示器荧光屏上出现一个尖形波；在收到反射回来的无线电波时，在荧光屏上呈现第二个尖形波。
如图所示，该图只记录了时间，每一小格表示 1.0×10－4s，那么根据此图，雷达与被测目标的距离
约为多少？
【答案】：1.2×105 m
【解析】：设雷达与被测目标的距离为s，来回的时间为t，则有2s＝c·t，
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂故s＝＝ m＝1.2×105 m。
17.“神州五号”载人飞船成功发射，如果你想通过同步卫星转发的无线电话与杨利伟通话，则在你
讲完话后，至少要等多长时间才能听到对方的回话？（已知地球的质量为 M=6.0×1024kg，地球半
径为R=6.4×106m，万有引力恒量G=6.67×10－11Nm2/kg2）
【解析】：同步卫星是相对于地面静止的，它的运动周期T=3600×24s，设卫星离地面距离为h，它
绕地球转动的向心力是它对地球的万有引力，即 ，代入，
h=3.59×107m。最短通信距离是发话人和听话人均在同步卫星的正下方，这时电磁波传播的最短距
离为s=2h，所以最短时间为t=2×2h/c=0.48s。
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