2020高中物理 第十四章 電磁波 第1節(jié) 電磁波的發(fā)現(xiàn)學(xué)案 新人教版選修3-4

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1、第1節(jié)　電磁波的發(fā)現(xiàn) 1．知道麥克斯韋電磁場(chǎng)理認(rèn)及其在物理學(xué)發(fā)展史上的意義。 2．了解電磁波的基本特點(diǎn)、發(fā)現(xiàn)過(guò)程及傳播規(guī)律，知道電磁波與機(jī)械波的區(qū)別。 一、偉大的預(yù)言 1．變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng) (1)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)：如圖所示，在變化的磁場(chǎng)中放一個(gè)閉合電路，電路里將會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。 (2)麥克斯韋對(duì)現(xiàn)象的分析：回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，一定是變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生了電場(chǎng)，自由電荷在電場(chǎng)力作用下產(chǎn)生了定向移動(dòng)。 (3)麥克斯韋第一條假設(shè)：即使在變化的磁場(chǎng)周?chē)鷽](méi)有閉合電路，同樣要產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)是一個(gè)普遍規(guī)律。 2．變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng) 麥克斯韋確信自然規(guī)律的統(tǒng)一性、和諧性，相信

2、電場(chǎng)和磁場(chǎng)的對(duì)稱(chēng)之美。他大膽地假設(shè)，既然變化的磁場(chǎng)能產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)也會(huì)在空間產(chǎn)生磁場(chǎng)。 3．麥克斯韋對(duì)電磁波的預(yù)言 如果在空間某區(qū)域內(nèi)有周期性變化的電場(chǎng)，那么這個(gè)變化的電場(chǎng)就在空間引起周期性變化的磁場(chǎng)；這個(gè)變化的磁場(chǎng)又引起新的變化的電場(chǎng)……于是，變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)向周?chē)鷤鞑?，形成了電磁波? 二、電磁波 1．電磁波中的電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度互相垂直，而且二者均與波的傳播方向垂直，因此電磁波是橫波。 2．電磁波的速度等于光速c，光的本質(zhì)是電磁波。 三、赫茲的實(shí)驗(yàn) 1．赫茲利用如圖的實(shí)驗(yàn)裝置，證實(shí)了電磁波的存在。 2．赫茲的其他實(shí)驗(yàn)成果：赫茲通過(guò)一系列的

3、實(shí)驗(yàn)，觀察到了電磁波的反射、折射、干涉、衍射和偏振現(xiàn)象，并通過(guò)測(cè)量證明，電磁波在真空中具有與光相同的速度，證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論。 判一判 (1)變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)。(　　) (2)磁場(chǎng)一定可以產(chǎn)生電場(chǎng)，電場(chǎng)也一定可以產(chǎn)生磁場(chǎng)。(　　) (3)電磁波在真空和介質(zhì)中傳播速度相同。(　　) (4)只要有電場(chǎng)和磁場(chǎng)，就能產(chǎn)生電磁波。(　　) (5)電磁波在同種介質(zhì)中只能沿直線傳播。(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× 想一想 (1)麥克斯韋根據(jù)什么認(rèn)為“變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)”？ 提示：麥克斯韋是在法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上提出“變化的磁

4、場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)”的假設(shè)。 (2)關(guān)于“變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)”的觀點(diǎn)，他是在什么情況下提出的？ 提示：“變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)”是他相信自然規(guī)律和諧統(tǒng)一而假設(shè)的，他相信磁場(chǎng)和電場(chǎng)有對(duì)稱(chēng)之美。他認(rèn)為：既然變化的磁場(chǎng)能夠在空間產(chǎn)生電場(chǎng)，那么變化的電場(chǎng)也能夠在空間產(chǎn)生磁場(chǎng)。 課堂任務(wù)　麥克斯韋電磁場(chǎng)理論及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 一、電磁場(chǎng)理論 1．麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論 (1)電磁場(chǎng)理論的核心之一：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng) 如圖所示，在變化的磁場(chǎng)中放一個(gè)閉合電路，電路里會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，其實(shí)質(zhì)是變化的磁場(chǎng)在它周?chē)a(chǎn)生了電場(chǎng)，電路中的自由電荷在電場(chǎng)力作用下做定向運(yùn)動(dòng)，形成了感應(yīng)電流，即使在變化的磁場(chǎng)周?chē)鷽](méi)有閉合

5、電路同樣可以產(chǎn)生電場(chǎng)。 (2)電磁場(chǎng)理論的核心之二：變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng) 麥克斯韋認(rèn)為：由電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的相似性和變化的磁場(chǎng)能產(chǎn)生電場(chǎng)的觀點(diǎn)猜想變化的電場(chǎng)就像導(dǎo)線中的電流一樣，會(huì)在空間產(chǎn)生磁場(chǎng)。 根據(jù)麥克斯韋理論，在給電容器充電的時(shí)候，不僅導(dǎo)體中的電流要產(chǎn)生磁場(chǎng)，而且在電容器兩極板間變化著的電場(chǎng)周?chē)惨a(chǎn)生磁場(chǎng)。(如圖所示) 2．對(duì)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解 (1)恒定的電場(chǎng)不產(chǎn)生磁場(chǎng)。 (2)恒定的磁場(chǎng)不產(chǎn)生電場(chǎng)。 (3)均勻變化的磁場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)。 (4)均勻變化的電場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)。 (5)周期性變化的電場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場(chǎng)。 (6)周

6、期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的周期性變化的電場(chǎng)。 二、電磁波 1．理論預(yù)言 如果在空間某區(qū)域中有周期性變化的電場(chǎng)，那么這個(gè)變化的電場(chǎng)就在它周?chē)臻g產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)；這個(gè)變化的磁場(chǎng)又在它周?chē)臻g產(chǎn)生新的周期性變化的電場(chǎng)…… 變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)是相互聯(lián)系著的，形成不可分割的統(tǒng)一體，這就是電磁波。 2．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 電磁波的實(shí)驗(yàn)證明：1886年，赫茲用實(shí)驗(yàn)證明了麥克斯韋預(yù)言的正確性，第一次發(fā)現(xiàn)了電磁波。 (1)赫茲的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示。 (2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：當(dāng)感應(yīng)圈兩個(gè)金屬球間有火花跳過(guò)時(shí)，導(dǎo)線環(huán)兩個(gè)小球間也跳過(guò)火花。 (3)現(xiàn)象分析：當(dāng)感應(yīng)圈使得與它相連的兩個(gè)金屬球間產(chǎn)生電火花時(shí)

7、，空間出現(xiàn)了迅速變化的電磁場(chǎng)。這種電磁場(chǎng)以電磁波的形式在空間傳播。當(dāng)電磁波到達(dá)導(dǎo)線環(huán)時(shí)，它在導(dǎo)線環(huán)中激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，使得導(dǎo)線環(huán)的空隙中也產(chǎn)生了火花。 例1　根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．有電場(chǎng)的空間一定存在磁場(chǎng)，有磁場(chǎng)的空間也一定能產(chǎn)生電場(chǎng) B．在變化的電場(chǎng)周?chē)欢óa(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，在變化的磁場(chǎng)周?chē)欢óa(chǎn)生變化的電場(chǎng) C．均勻變化的電場(chǎng)周?chē)欢óa(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng) D．周期性變化的磁場(chǎng)周?chē)臻g一定產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng) (1)均勻變化的磁場(chǎng)(或電場(chǎng))產(chǎn)生怎樣的電場(chǎng)(或磁場(chǎng))? 提示：均勻變化的磁場(chǎng)(或電場(chǎng))產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)(或磁場(chǎng))。 (2)周期性振蕩

8、的磁場(chǎng)(或電場(chǎng))產(chǎn)生怎樣的電場(chǎng)(或磁場(chǎng))? 提示：周期性變化的磁場(chǎng)(或電場(chǎng))產(chǎn)生同頻率周期性變化的電場(chǎng)(或磁場(chǎng))。 [規(guī)范解答]　根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，只有變化的電場(chǎng)才能產(chǎn)生磁場(chǎng)，均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，非均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，只有D正確。 [完美答案]　D 對(duì)“變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)”的理解 (1)①恒定的磁場(chǎng)不產(chǎn)生電場(chǎng)。 ②均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)。 ③非均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生變化的電場(chǎng)。 ④周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的周期性變化的電場(chǎng)。 　下列關(guān)于電場(chǎng)與磁場(chǎng)的產(chǎn)生的理解正確的是(　　) 答案　C 解析　題中A、B選項(xiàng)所描述的磁場(chǎng)是

9、穩(wěn)定的，由麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知其周?chē)臻g不會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；題中C選項(xiàng)描述的是周期性變化的磁場(chǎng)，它能產(chǎn)生同頻率周期性變化的電場(chǎng)，且磁通量的變化率最大時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)，其相位差為，C正確；題中D所描述的是周期性變化的電場(chǎng)，在其周?chē)臻g產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)，其相位差為π，D錯(cuò)誤。 課堂任務(wù)　電磁波 1．電磁波的產(chǎn)生 變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)總是交替產(chǎn)生，并且由發(fā)生的區(qū)域向周?chē)臻g傳播，電磁場(chǎng)由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播就是電磁波。 2．電磁波的特點(diǎn) (1)電磁波是橫波，即E與B彼此垂直且與傳播方向垂直。 (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c＝3.

10、0×108 m/s。 (3)電磁波具有波的共性，能產(chǎn)生干涉、衍射等現(xiàn)象。電磁波與物質(zhì)相互作用時(shí)，能發(fā)生反射、吸收、折射等現(xiàn)象。 3．電磁波的波速、波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系 c＝λf。 4．電磁波與機(jī)械波的異同點(diǎn) (1)電磁波與機(jī)械波的相同點(diǎn) ①電磁波與機(jī)械波一樣，能發(fā)生反射、折射、衍射、干涉等現(xiàn)象。 ②電磁波與機(jī)械波一樣，是傳播能量的一種形式，能傳遞信息。 ③電磁波的波長(zhǎng)、頻率、周期、波速關(guān)系與機(jī)械波一樣滿(mǎn)足v＝λf，T＝，且傳播過(guò)程中頻率不變。 (2)電磁波與機(jī)械波的不同點(diǎn) ①產(chǎn)生的機(jī)理不同：電磁波是電磁運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，是變化的電磁場(chǎng)在空間的傳播；機(jī)械波是機(jī)械運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，是機(jī)械振動(dòng)這

11、一運(yùn)動(dòng)形式在介質(zhì)中的傳播。 ②電磁波傳播不需要介質(zhì)，機(jī)械波必須有介質(zhì)才能傳播。 電磁場(chǎng)本身是一種物質(zhì)，電磁波是物質(zhì)傳播的形式，是靠電和磁的相互“感應(yīng)”而傳播的，可以脫離電荷而獨(dú)立存在，故它的傳播不需要介質(zhì)，真空中也能傳播。 ③電磁波是橫波，電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向互相垂直且都與波的傳播方向垂直；機(jī)械波有橫波也有縱波。 ④電磁波波速比機(jī)械波波速大得多，任何頻率的電磁波在真空中的傳播速度都等于光在真空中的速度，即c＝3.0×108 m/s，電磁波傳播雖然不需要介質(zhì)，但在其他介質(zhì)中的速度都比在真空中的小。 例2　(多選)關(guān)于電磁波與聲波的說(shuō)法，下列正確的是(　　) A．電磁波是由電磁場(chǎng)發(fā)生

12、的區(qū)域向遠(yuǎn)處傳播，聲波是聲源的振動(dòng)向遠(yuǎn)處傳播 B．電磁波的傳播不需要介質(zhì)，聲波的傳播有時(shí)也不需要介質(zhì) C．由空氣進(jìn)入水中傳播時(shí)，電磁波的傳播速度變小，聲波的傳播速度變大 D．由空氣進(jìn)入水中傳播時(shí)，電磁波的波長(zhǎng)不變，聲波的波長(zhǎng)變小 (1)電磁波的傳播速度由什么決定？ 提示：電磁波的傳播速度由介質(zhì)和頻率共同決定。 (2)由空氣進(jìn)入水中，電磁波會(huì)發(fā)生怎樣的變化？ 提示：電磁波的頻率不變，傳播速度變小，波長(zhǎng)變短。 [規(guī)范解答]　由電磁波和聲波的概念可知A正確。因?yàn)殡姶挪梢栽谡婵罩袀鞑?，而聲波屬于機(jī)械波，它的傳播需要介質(zhì)，在真空中不能傳播，故B錯(cuò)誤。電磁波在空氣中的傳播速度近似等于真空

13、中的速度，大于在水中的傳播速度；聲波在水中的傳播速度大于在空氣中的傳播速度，故C正確。無(wú)論是電磁波還是聲波，從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)頻率都不變，所以由波長(zhǎng)λ＝及它們?cè)诓煌橘|(zhì)中的傳播速度可知，由空氣進(jìn)入水中時(shí)，電磁波的波長(zhǎng)變短，聲波的波長(zhǎng)變長(zhǎng)，故D錯(cuò)誤。 [完美答案]　AC 機(jī)械波與電磁波的比較 機(jī)械波 電磁波 研究對(duì)象 力學(xué)現(xiàn)象 電磁現(xiàn)象 周期性 位移隨時(shí)間和空間做周期性變化 電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間和空間做周期性變化 傳播情況 傳播需要介質(zhì)，波速與介質(zhì)有關(guān)，與頻率無(wú)關(guān) 傳播無(wú)需介質(zhì)，在真空中波速總等于光速c，在介質(zhì)中傳播時(shí)，波速與介質(zhì)和頻率

14、都有關(guān) 產(chǎn)生機(jī)理 由質(zhì)點(diǎn)(波源)的振動(dòng)產(chǎn)生 由電磁振蕩激發(fā) 是否橫波 可以是 是 是否縱波 可以是 否 干涉現(xiàn)象 滿(mǎn)足條件時(shí)均能發(fā)生干涉現(xiàn)象 衍射現(xiàn)象 滿(mǎn)足條件時(shí)均能發(fā)生明顯衍射 　(多選)以下關(guān)于機(jī)械波與電磁波的說(shuō)法中，正確的是(　　) A．機(jī)械波與電磁波本質(zhì)上是一致的 B．機(jī)械波的波速只與介質(zhì)有關(guān)，而電磁波在介質(zhì)中的波速，不僅與介質(zhì)有關(guān)，而且與電磁波的頻率有關(guān) C．機(jī)械波可能是縱波，而電磁波必定是橫波 D．它們都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象 答案　BCD 解析　機(jī)械波由機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生，電磁波由周期性變化的電場(chǎng)(或磁場(chǎng))產(chǎn)生，機(jī)械波是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)

15、的傳播，傳播需要介質(zhì)，速度由介質(zhì)決定；電磁波是物質(zhì)波，傳播不需要介質(zhì)。電磁波的波速由介質(zhì)和本身頻率共同決定，機(jī)械波有橫波，也有縱波，而電磁波一定是橫波，故B、C、D正確，A錯(cuò)誤。 A組：合格性水平訓(xùn)練 1．(物理學(xué)史)電磁場(chǎng)理論是誰(shuí)提出的(　　) A．法拉第 B．赫茲 C．麥克斯韋 D．安培 答案　C 解析　電磁場(chǎng)理論是由麥克斯韋提出的，并由赫茲首先驗(yàn)證。故C正確。 2．(電磁波)真空中所有電磁波都具有相同的(　　) A．頻率 B．波長(zhǎng) C．波速 D．能量 答案　C 解析　電磁波在真空中的傳播速度相同，而電磁波的頻率、波長(zhǎng)、能量不一定相同，故C正確。 3．(

16、電磁波)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 答案　B 解析　電磁波在真空中也能傳播，A錯(cuò)誤；衍射是一切波所特有的現(xiàn)象，B正確；電磁波是橫波，橫波能發(fā)生偏振現(xiàn)象，C錯(cuò)誤；所有波都能傳遞信息，D錯(cuò)誤。 4．(綜合)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 答案　B 解析　電磁波是橫波，但機(jī)械波有橫波也有縱波，A錯(cuò)誤；電磁波與機(jī)械波具有的共同性質(zhì)是都能傳輸能量，B正確；機(jī)械

17、波的傳播需要介質(zhì)，兩者波速均隨介質(zhì)的變化而不同，C、D錯(cuò)誤。 5．(電磁場(chǎng)理論)某空間中出現(xiàn)了如圖中虛線所示的一組閉合的電場(chǎng)線，這可能是(　　) A．在中心點(diǎn)O有一靜止的點(diǎn)電荷 B．沿AB方向有一段通有恒定電流的直導(dǎo)線 C．沿BA方向的磁場(chǎng)在減弱 D．沿AB方向的磁場(chǎng)在減弱 答案　C 解析　首先應(yīng)知道閉合的電場(chǎng)線是由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的，閉合的電場(chǎng)線類(lèi)似于環(huán)形電流，根據(jù)楞次定律環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)由B→A，阻礙原磁場(chǎng)的變化，所以BA方向的磁場(chǎng)在減弱，選C。 6．(綜合)手機(jī)A的號(hào)碼是133××××0002，手機(jī)B的號(hào)碼是133××××0008。手機(jī)A呼叫手機(jī)B時(shí)，手機(jī)B發(fā)出響聲且

18、屏上顯示手機(jī)A的號(hào)碼“133××××0002”，若將手機(jī)A置于一透明真空玻璃罩中，用手機(jī)B呼叫手機(jī)A，則玻璃罩外面的人發(fā)現(xiàn)手機(jī)A(　　) A．發(fā)出響聲，并顯示手機(jī)B的號(hào)碼“133××××0008” B．不發(fā)出響聲，但顯示手機(jī)B的號(hào)碼“133××××0008” C．不發(fā)出響聲，但顯示手機(jī)A的號(hào)碼“133××××0002” D．既不發(fā)出響聲，也不顯示號(hào)碼 答案　B 解析　聲波為機(jī)械波，傳播需要介質(zhì)，在真空中不能傳播，光波、手機(jī)發(fā)射的信號(hào)均為電磁波，傳播不需要介質(zhì)，可以在真空中傳播，故用手機(jī)B呼叫手機(jī)A時(shí)，玻璃罩外的人能看到手機(jī)A顯示手機(jī)B的號(hào)碼，但聽(tīng)不到聲音，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。

19、 7．(綜合)甲坐在人民大會(huì)堂臺(tái)前60 m處聽(tīng)報(bào)告，乙坐在家里離電視機(jī)5 m處聽(tīng)電視轉(zhuǎn)播，已知乙所在處與人民大會(huì)堂相距1000 km，不考慮其他因素，則(空氣中聲速為340 m/s)(　　) A．甲先聽(tīng)到聲音 B．乙先聽(tīng)到聲音 C．甲、乙同時(shí)聽(tīng)到聲音 D．不能確定 答案　B 解析　聲音傳到甲所需時(shí)間為t1＝ s＝0.176 s；傳到乙所需時(shí)間為t2＝ s＋ s＝0.018 s，故B正確。 B組：等級(jí)性水平訓(xùn)練 8．(電磁場(chǎng)理論)(多選)按照麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，以下說(shuō)法中正確的是(　　) A．恒定的電場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，恒定的磁場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生恒定的

20、電場(chǎng) B．變化的電場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生電場(chǎng) C．均勻變化的電場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)，均勻變化的磁場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生均勻變化的電場(chǎng) D．均勻變化的電場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，均勻變化的磁場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng) E．周期性變化的電場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)，周期性變化的磁場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng) 答案　BDE 解析　麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的核心內(nèi)容是：變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)；變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)。對(duì)此理論全面正確理解為：不變化的電場(chǎng)周?chē)划a(chǎn)生磁場(chǎng)；變化的電場(chǎng)可以產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，也可產(chǎn)生不變化的磁場(chǎng)；均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)；周期性變化的電場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場(chǎng)。由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電

21、場(chǎng)的規(guī)律與上相似。由此可知，B、D、E正確。 9．(電磁場(chǎng)和電磁波)(多選)關(guān)于電磁場(chǎng)、電磁波的認(rèn)識(shí)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．電磁波的傳播需要介質(zhì) B．電磁波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，頻率不變 C．電磁波傳播的過(guò)程中也傳遞了能量 D．在電場(chǎng)周?chē)欢óa(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)周?chē)欢óa(chǎn)生電場(chǎng) 答案　BC 解析　周期性變化的電場(chǎng)與磁場(chǎng)相互感應(yīng)產(chǎn)生，并向外傳播，從而形成電磁波，電磁波的傳播不需要介質(zhì)，A錯(cuò)誤；只有變化的電場(chǎng)(磁場(chǎng))才能產(chǎn)生磁場(chǎng)(電場(chǎng))，D錯(cuò)誤。 10．(綜合) 如圖所示是一個(gè)水平放置的圓環(huán)形玻璃小槽，槽內(nèi)光滑，槽寬度和深度處處相同?，F(xiàn)將一直徑略小于槽寬的帶正電小球放在槽中，

22、讓它受絕緣棒打擊后獲得一初速度v0。與此同時(shí)，有一變化的磁場(chǎng)垂直穿過(guò)圓環(huán)形玻璃小槽外徑所對(duì)應(yīng)的圓面積，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小跟時(shí)間成正比，方向豎直向下。設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所帶電荷量不變，那么(　　) A．小球受到的向心力大小不變 B．小球受到的向心力大小不斷增加 C．洛倫茲力對(duì)小球做了功 D．小球受到的洛倫茲力大小與時(shí)間成正比 答案　B 解析　根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間線性增大時(shí)將產(chǎn)生穩(wěn)定的感應(yīng)電場(chǎng)，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電場(chǎng)的方向與小球初速度方向相同，因小球帶正電，故電場(chǎng)力對(duì)小球做正功，其速率增大，向心力的大小隨之增大，A錯(cuò)誤，B正確。帶電小球所受的洛倫茲力F＝q

23、Bv，因?yàn)樗俾蕍隨時(shí)間逐漸增大，且B∝t，故D錯(cuò)誤。因洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功，故C錯(cuò)誤。 11．(綜合)我國(guó)“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器在進(jìn)行首次軟著陸和自動(dòng)巡視勘察時(shí)，地面工作人員通過(guò)電磁波實(shí)現(xiàn)對(duì)月球車(chē)的控制。已知由地面發(fā)射器發(fā)射的電磁波的波長(zhǎng)為λ＝30 km，地面上的工作人員通過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn)該電磁波由發(fā)射到被月球車(chē)接收所用的時(shí)間為t＝1.3 s，電磁波的速度為c＝3×108 m/s。則在發(fā)射器與月球車(chē)之間的距離相當(dāng)于多少個(gè)波長(zhǎng)？ 答案　1.3×104個(gè) 解析　發(fā)射器與月球車(chē)之間的距離x＝ct＝3.9×108 m 相當(dāng)于電磁波波長(zhǎng)的個(gè)數(shù)n＝＝個(gè)＝1.3×104個(gè)。 12．(綜合)在電視節(jié)目中，

24、我們經(jīng)?？吹街鞒秩伺c派到熱帶地區(qū)的記者通過(guò)同步通信衛(wèi)星通話，他們之間每一問(wèn)一答總是遲“半拍”，這是為什么？如果有兩個(gè)手持衛(wèi)星電話的人通過(guò)同步衛(wèi)星通話，一方講話，另一方至少要等多長(zhǎng)時(shí)間才能聽(tīng)到對(duì)方的講話？(已知地球的質(zhì)量為6.0×1024 kg，地球半徑為6.4×106 m，引力常量為6.67×10－11 N·m2·kg－2，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 答案　0.24 s 解析　主持人與記者之間通話的不合拍是因?yàn)殡姶挪ㄊ且杂邢薜乃俣仍诳罩袀鞑サ?，利用電磁波傳遞信息是需要時(shí)間的。 設(shè)同步衛(wèi)星高度為h，由萬(wàn)有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力得 ＝m(R＋h) h＝－R＝3.59×107 m 則一方講話另一方聽(tīng)到所需的最少時(shí)間是 t＝＝0.24 s。 - 11 -