2019高中物理 第四章 電磁波及其應(yīng)用 4.1-4.2 電磁波的發(fā)現(xiàn) 電磁波譜練習(xí)（含解析）新人教版選修1 -1.docx

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電磁波的發(fā)現(xiàn) 電磁波譜 課后訓(xùn)練案鞏固提升 A組(20分鐘) 1.(多選)下列說法正確的有(　　) A.最早發(fā)現(xiàn)電和磁有密切聯(lián)系的科學(xué)家是奧斯特 B.電磁感應(yīng)現(xiàn)象是法拉第發(fā)現(xiàn)的 C.建立完整的電磁場(chǎng)理論的科學(xué)家是麥克斯韋 D.最早預(yù)見到有電磁波存在的科學(xué)家是赫茲 解析:最早預(yù)見到有電磁波存在的科學(xué)家是麥克斯韋,赫茲用實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在,D項(xiàng)不正確;由物理學(xué)史的知識(shí)可知,其他三項(xiàng)都是正確的。 答案:ABC 2.(多選)下列關(guān)于電磁波的說法正確的是(　　) A.只要電場(chǎng)和磁場(chǎng)發(fā)生變化,就能產(chǎn)生電磁波 B.電磁波傳播需要介質(zhì) C.停止發(fā)射電磁波,發(fā)射出去的電磁波仍能獨(dú)立存在 D.電磁波具有能量,電磁波的傳播是伴隨著能量向外傳遞的 解析:對(duì)電磁波的產(chǎn)生機(jī)制及傳播途徑要搞清,如果電場(chǎng)(或磁場(chǎng))是均勻變化的,產(chǎn)生的磁場(chǎng)(或電場(chǎng))是恒定的,就不能產(chǎn)生新的電場(chǎng)(或磁場(chǎng)),也就不能產(chǎn)生電磁波。電磁波不同于機(jī)械波,它的傳播不需要介質(zhì),故應(yīng)選C、D項(xiàng)。 答案:CD 3.下列關(guān)于電磁波的敘述不正確的是(　　) A.電磁波可以在真空中傳播 B.電磁波在真空中的傳播速度c=3.00108 m/s C.電磁波由真空進(jìn)入水中傳播時(shí),波長變長 D.電磁波的頻率與介質(zhì)無關(guān) 解析:電磁波在真空中的傳播速度等于c,進(jìn)入其他介質(zhì)后的速度將小于c。電磁波由真空進(jìn)入水中時(shí),頻率不變,波速會(huì)變小,根據(jù)v水=λ水f和c=λ0f,知λ水<λ0,即電磁波在水中的波長不會(huì)變長而是變短,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。 答案:C 4.下列有關(guān)電磁場(chǎng)理論的說法正確的是(　　) A.任何變化的磁場(chǎng)都要在空間產(chǎn)生變化的電場(chǎng) B.任何電場(chǎng)都要在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng) C.任何變化的電場(chǎng)要在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng) D.電場(chǎng)和磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系著,形成一個(gè)不可分離的統(tǒng)一體 解析:根據(jù)麥克斯韋理論,均勻變化的磁場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生的電場(chǎng)是穩(wěn)定的,故A錯(cuò)。同理,并不是任何電場(chǎng)都會(huì)在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng),故B錯(cuò)。電場(chǎng)和磁場(chǎng)并不總是相互聯(lián)系著的,例如,靜止電荷周圍只有靜電場(chǎng),靜止磁體周圍只有穩(wěn)定的磁場(chǎng)。只有變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)才能形成一個(gè)不可分離的統(tǒng)一體,即電磁場(chǎng),故D錯(cuò)。 答案:C 5.(多選)關(guān)于波長為0.6 μm的紅光,下列說法中正確的是(　　) A.其在真空中的傳播速度為3.00108 m/s B.其頻率是51014 Hz C.傳播10 m的距離需要的時(shí)間是1.010-5 s D.在10 m的距離中有1.7107個(gè)波長 解析:各種電磁波在真空中的傳播速度都為光速,關(guān)于波長、頻率,應(yīng)借助c=λf求解。各種電磁波在真空中的傳播速度等于光速,故A項(xiàng)正確;由題意知λ=0.6μm=0.610-6m,根據(jù)公式,B項(xiàng)正確;傳播10m的時(shí)間t=sv=3.310-8s,C項(xiàng)錯(cuò)誤;10m中的波長個(gè)數(shù)為n=sλ=1.7107個(gè),D項(xiàng)正確。 答案:ABD 6.導(dǎo)學(xué)號(hào)66824075關(guān)于電磁波家族,下列說法正確的是 (　　) A.無線電波和X射線的傳播一定需要介質(zhì) B.可見光與紫外線在真空中的傳播速度相等 C.紅外線和γ射線頻率相等 D.無線電波與紫外線波長相等 解析:無線電波與X射線都是電磁波,所以其傳播不需要介質(zhì),故A錯(cuò)誤;不同波長的電磁波在真空中傳播速度是相同的,都是3.00108m/s,故B正確;紅外線與γ射線的波速相同,但波長不同,據(jù)c=λf可知頻率不同,故C錯(cuò)誤;根據(jù)電磁波譜的排列順序可知,無線電波與紫外線波長不相等,故D錯(cuò)誤。 答案:B 7.下列能說明電磁波具有能量的依據(jù)是(　　) ①可見光射入人的眼睛,人看到物體?、诜旁诩t外線區(qū)域的溫度計(jì)升溫很快?、凼找魴C(jī)調(diào)到某個(gè)臺(tái)時(shí),調(diào)諧電路發(fā)生電諧振?、堞松渚€具有很強(qiáng)的貫穿能力 A.①②④ B.①②③ C.①②③④ D.②③④ 解析:人眼看到物體,說明人眼感受到了可見光的能量,①對(duì);紅外線具有熱作用,說明紅外線具有能量,②對(duì);電諧振在調(diào)諧電路中的感應(yīng)電流的能量來源于空中的無線電波,③對(duì);λ射線具有很高的能量說明λ射線的貫穿能力強(qiáng),④對(duì)。 答案:C 8.(1)家用微波爐中使用的微波頻率為2 450 MHz,它的波長是多少? (2)某廣播電臺(tái)發(fā)射的電磁波的波長為500 m,它的頻率是多少? 解析:(1)由c=λf得λ=cf=3.001082450106m=0.12m。 (2)由c=λf得f=cλ=3.00108500Hz=6105Hz。 答案:(1)0.12 m　(2)6105 Hz B組(15分鐘) 1.某電路中電場(chǎng)隨時(shí)間變化的圖象如圖所示,能發(fā)射電磁波的電場(chǎng)是(　　) 解析:變化的電場(chǎng)可產(chǎn)生磁場(chǎng),產(chǎn)生的磁場(chǎng)是由電場(chǎng)的變化情況決定的。均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng),非均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),振蕩的電場(chǎng)產(chǎn)生同頻率振蕩的磁場(chǎng)。題圖A中電場(chǎng)不隨時(shí)間變化,不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。題圖B和題圖C中電場(chǎng)都隨時(shí)間做均勻的變化,在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng),這個(gè)磁場(chǎng)不能再激發(fā)電場(chǎng),所以不能激起電磁波。題圖D中是一振蕩的電場(chǎng),它將在周圍空間產(chǎn)生振蕩的磁場(chǎng),振蕩的磁場(chǎng)又產(chǎn)生振蕩的電場(chǎng),從而形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一體,即電磁場(chǎng),它由近及遠(yuǎn)的傳播即為電磁波。 答案:D 2.導(dǎo)學(xué)號(hào)66824076如圖乙所示的四種磁場(chǎng)變化情況,能產(chǎn)生如圖甲中電場(chǎng)的是(　　) 甲 乙 解析:由麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論知均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生恒定的電場(chǎng),故選B。 答案:B 3.(多選)在空間某處存在一個(gè)變化的磁場(chǎng),則正確的是 (　　) A.在變化的磁場(chǎng)周圍一定能產(chǎn)生變化的電場(chǎng) B.在磁場(chǎng)中放一個(gè)閉合線圈,線圈里一定有感應(yīng)電流 C.在磁場(chǎng)中放一個(gè)閉合線圈,線圈里不一定有感應(yīng)電流 D.變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生電場(chǎng),跟閉合線圈的存在與否無關(guān) 解析:均勻變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng),A錯(cuò)。在磁場(chǎng)中放置一個(gè)閉合線圈,若線圈中沒有可以自由移動(dòng)的電荷,雖然產(chǎn)生了電場(chǎng),也產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),但沒有感應(yīng)電流,B錯(cuò),C對(duì)。變化的磁場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生電場(chǎng),與是否存在線圈無關(guān),D對(duì)。 答案:CD 4.在真空中傳播的波長為15 m的電磁波,進(jìn)入某一介質(zhì)中傳播時(shí),若傳播速度為2108 m/s,該電磁波在介質(zhì)中的波長是多少? 解析:應(yīng)用關(guān)系式λ=cf 因電磁波在介質(zhì)中傳播頻率不變,其波長比為λ2λ1=vc,則有λ2=λ1vc=1521083.00108m=10m。 答案:10 m 5.從地球向月球發(fā)射電磁波,地球與月球的距離為3.84105 km,求從發(fā)射到接收反射回來的電磁波共需多長時(shí)間? 解析:電磁波的傳播速度為3.0108m/s 由x=vt得 t=xv=23.841083.0108s=2.56s。 答案:2.56 s