4.2 電磁場與電磁波（原卷版）

4.2電磁場與電磁波模塊一學(xué)問把握學(xué)問點一電磁場【情境導(dǎo)入】如圖所示磁鐵相對閉合線圈上下運動時，閉合線圈中的自由電荷做定向移動，是受到什么力的作用？這能否說明變化的磁場產(chǎn)生了電場？假如沒有導(dǎo)體，狀況會怎樣？【學(xué)問梳理】1．變化的磁場產(chǎn)生電場(1)試驗基礎(chǔ)：如圖所示，在變化的磁場中放一個閉合電路，電路里就會產(chǎn)生．(2)麥克斯韋的見解：電路里能產(chǎn)生感應(yīng)電流，是由于變化的產(chǎn)生了電場，電場促使導(dǎo)體中的自由電荷做定向運動．(3)實質(zhì)：變化的產(chǎn)生了電場．2．變化的電場產(chǎn)生磁場麥克斯韋假設(shè)，既然變化的磁場能產(chǎn)生電場，那么變化的電場也會在空間產(chǎn)生．3．變化的電場和磁場總是，形成一個不行分割的統(tǒng)一的．【重難詮釋】對麥克斯韋電磁場理論的理解(1)變化的磁場產(chǎn)生電場①均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場．②非均勻變化的磁場產(chǎn)生變化的電場．③周期性變化的磁場產(chǎn)生同頻率的周期性變化的電場．(2)變化的電場產(chǎn)生磁場①均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場．②非均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場．③周期性變化的電場產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場．（2023春?海淀區(qū)校級期末）麥克斯韋在前人爭辯的基礎(chǔ)上，制造性地建立了經(jīng)典電磁場理論，進一步揭示了電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系。他大膽地假設(shè)：變化的電場就像導(dǎo)線中的電流一樣，會在空間產(chǎn)生磁場，即變化的電場產(chǎn)生磁場。以平行板電容器為例：圓形平行板電容器在充、放電的過程中，板間電場發(fā)生變化，產(chǎn)生的磁場相當(dāng)于一連接兩板的板間直導(dǎo)線通以充、放電電流時所產(chǎn)生的磁場。若某時刻連接電容器和電阻R的導(dǎo)線中電流i的方向如圖中所示，則下列說法正確的是（）A．兩平行板間的電場正在增加 B．該變化電場產(chǎn)生逆時針方向（俯視）的磁場 C．該變化電場產(chǎn)生的磁場越來越強 D．電路中的電流正比于板間的電場強度的大?。?023春?譙城區(qū)校級期末）依據(jù)麥克斯韋電磁場理論，下列說法正確的是（）A．有電場的空間肯定存在磁場，有磁場的空間也肯定能產(chǎn)生電場 B．在變化的電場四周肯定產(chǎn)生變化的磁場，在變化的磁場四周肯定產(chǎn)生變化的電場 C．均勻變化的電場四周肯定產(chǎn)生均勻變化的磁場 D．周期性變化的磁場四周空間肯定產(chǎn)生周期性變化的電場（2022?新羅區(qū)校級開學(xué)）如圖所示，L為電感線圈，C為電容器，R為定值電阻，線圈及導(dǎo)線電阻均不計。先閉合開關(guān)S，穩(wěn)定后，再將其斷開，并規(guī)定此時t＝0。當(dāng)t1＝0.03s時，LC回路中電容器左極板帶正電荷且電荷量第一次達到最大值。則當(dāng)t2＝0.13s時，下列推斷正確的是（）A．電容器中的電場能最大 B．線圈中的磁場能最大 C．電流沿順時針方向，電容器正在充電 D．電流沿逆時針方向，電容器正在放電學(xué)問點二電磁波【情境導(dǎo)入】如圖所示的試驗裝置，當(dāng)接在高壓感應(yīng)圈上的兩金屬球間有電火花時，導(dǎo)線環(huán)上兩小球間也會產(chǎn)生電火花，這是為什么？這個試驗證明白什么？【學(xué)問梳理】1．電磁波的產(chǎn)生：變化的電場和磁場交替產(chǎn)生，由近及遠地向四周傳播，形成．2．電磁波的特點(1)電磁波在空間傳播不需要．(2)電磁波是橫波：電磁波中的電場強度與磁感應(yīng)強度，而且二者均與波的傳播方向．(3)電磁波能產(chǎn)生反射、、干涉、偏振和等現(xiàn)象．3．電磁波具有能量電磁場的轉(zhuǎn)換就是能量與能量的轉(zhuǎn)換，電磁波的放射過程是能量的過程，傳播過程是能量傳播的過程．【重難詮釋】電磁波的特點(1)電磁波是橫波，在傳播方向上的任一點，E和B彼此垂直且均與傳播方向垂直．如圖所示．(2)電磁波的傳播不需要介質(zhì)，在真空中電磁波的傳播速度跟光速相同，即v真空＝c＝3.0×108m/s.(3)電磁波具有波的共性，能產(chǎn)生干涉、衍射、反射、折射和偏振等現(xiàn)象，電磁波也是傳播能量的一種形式．(4)電磁波波速c、波長λ及頻率f之間的關(guān)系為c＝λf.（2023春?天津期末）下列關(guān)于電磁場和電磁波的說法正確的是（）A．均勻變化的磁場能夠在空間產(chǎn)生電場 B．均勻變化的電場能夠在空間產(chǎn)生電磁波 C．只要有電場和磁場，就能產(chǎn)生電磁波 D．電磁波在真空和介質(zhì)中傳播速度相同（2023春?武昌區(qū)期末）有四種磁場，其磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是（）A．這四種磁場都能產(chǎn)生電場 B．除了圖甲中的磁場，其它三種磁場都可以產(chǎn)生電場 C．只有圖丙中的磁場可以產(chǎn)生電磁波 D．除了圖甲中的磁場，其它三種磁場都可以產(chǎn)生電磁波學(xué)問點三電磁波和機械波的比較【重難詮釋】名稱項目機械波電磁波爭辯對象力學(xué)現(xiàn)象電磁現(xiàn)象周期性位移隨時間和空間做周期性變化電場強度E和磁感應(yīng)強度B隨時間和空間做周期性變化傳播狀況傳播需要介質(zhì)，波速與介質(zhì)有關(guān)，與頻率無關(guān)傳播無須介質(zhì)，在真空中波速等于光速c，在介質(zhì)中傳播時，波速與介質(zhì)和頻率都有關(guān)產(chǎn)生氣理由質(zhì)點(波源)的振動產(chǎn)生由電磁振蕩激發(fā)波的特點橫波或縱波橫波干涉和衍射可以發(fā)生干涉和衍射模塊二鞏固提高（2023春?渝中區(qū)校級期中）關(guān)于電磁波的理論和應(yīng)用，下列說法正確的是（）A．有磁場必定有電場，有電場必定有磁場 B．麥克斯韋建立了電磁場理論，并成功地通過試驗證明白電磁波的存在 C．紫外線的頻率較可見光更大，可利用紫外線消毒殺菌 D．不同頻率的電磁波在真空中的傳播速度也不相同（2023春?蘇州期中）關(guān)于電磁波，下列說法中正確的是（）A．周期性變化的電場和磁場交替產(chǎn)生由近及遠的向四周傳播，形成了電磁波 B．電磁波在真空中的傳播速度比在水中小 C．電磁波能發(fā)生反射、折射、衍射和干涉現(xiàn)象，但不能發(fā)生偏振現(xiàn)象 D．不同電磁波具有不同的頻率，但在同一介質(zhì)中波速相同（2022秋?朝陽區(qū)期末）關(guān)于電磁波的發(fā)覺及其應(yīng)用，下列說法不正確的是（）A．麥克斯韋建立了經(jīng)典電磁場理論 B．赫茲通過試驗證明白電磁波的存在 C．電磁波可以傳遞能量和信息，但不能在真空中傳播 D．按電磁波的波長或頻率大小的挨次把它們排列起來，就是電磁波譜（2022秋?郴州期末）關(guān)于麥克斯韋的電磁場理論，下列說法正確的是（）A．電場肯定產(chǎn)生磁場 B．磁場肯定產(chǎn)生電場 C．均勻變化的磁場產(chǎn)生均勻變化的電場 D．變化的電場產(chǎn)生磁場（多選）（2022秋?阿勒泰地區(qū)期末）關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（）A．電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān) B．周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波 C．電磁波在真空中自由傳播時，其傳播方向與電場強度、磁感應(yīng)強度均垂直 D．電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波隨即消逝（2021秋?保定期末）如圖所示，2021年12月9日下午，神舟十三號乘組航天員在中國空間站成功進行了“天宮課堂”第一課。航天員太空授課的畫面通過電磁波傳輸?shù)降孛娼邮照荆铝嘘P(guān)于電磁波的說法正確的是（）A．麥克斯韋證明白電磁波的存在 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/s D．電場四周肯定產(chǎn)生磁場，磁場四周肯定產(chǎn)生電場（2022春?荔城區(qū)校級期中）麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，下列關(guān)于電磁波的說法正確的是（）A．麥克斯韋通過試驗裝置證明白電磁波的存在 B．電磁波的傳播需要具有彈性的介質(zhì) C．均勻變化的電場四周產(chǎn)生均勻變化的磁場 D．周期性變化的磁場四周產(chǎn)生周期性變化的電場（2022春?泗陽縣期中）關(guān)于電磁場理論，下列敘述不正確的是（）A．變化的磁場四周肯定存在著電場，與是否有閉合電路無關(guān) B．周期性變化的磁場產(chǎn)生同頻率變化的電場 C．變化的電場和變化的磁場相互關(guān)聯(lián)，形成一個統(tǒng)一的場，即電磁場