高中物理人教版 (新课标)选修3第三章 磁场综合与测试课后练习题

1．建立完整的电磁场理论，并首先预言电磁波存在的科学家是(　　)

A．法拉第     B．奥斯特

C．赫兹     D．麦克斯韦

答案：D

2．下列说法正确的是(　　)

A．恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场

B．稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场

C．均匀变化的电场能够在周围空间产生稳定的磁场

D．均匀变化的电场和磁场互相激发，形成由近及远传播的电磁波

答案：AC

3．某电路的电场随时间变化的图象如图18－3－4所示，能发射电磁波的电场是(　　)

图18－3－4

解析：选D.图A中电场随时间不变化，不会产生磁场．图B和图C中电场都随时间做均匀的变化，只能在周围产生稳定的磁场，也不能产生和发射电磁波．图D中电场随时间做不均匀的变化，能在周围空间产生变化的磁场，而这种磁场的变化也是不均匀的，又能产生变化的电场，从而交织成一个不可分割的统一体，即形成电磁场，才能发射电磁波．

4．下列关于电磁波的说法正确的是(　　)

A．电磁波必须依赖介质传播

B．电磁波可以发生衍射现象

C．电磁波不会发生偏振现象

D．电磁波无法携带信息传播

解析：选B.电磁波可以在真空中传播，能发生干涉、衍射、偏振等现象，并且它可以传递信息，可知只有B选项正确．

5．声波和电磁波均可传递信息，且都具有波的共同特征．下列说法正确的是(　　)

A．声波的传播速度小于电磁波的传播速度

B．声波和电磁波都能引起鼓膜振动

C．电磁波都能被人看见，声波都能被人听见

D．二胡演奏发出的是声波，而电子琴演奏发出的是电磁波

答案：A

1．根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法中正确的是(　　)

A．在电场周围一定产生磁场，磁场周围也一定产生电场

B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场

C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场

D．振荡的电场一定产生同频率的振荡磁场

解析：选D.该题非常容易出错！容易错选B、C，原因是对麦克斯韦电磁场理论和法拉第电磁感应定律不清楚．均匀变化的磁场周围产生的是不变的电场；均匀变化的电场周围产生的是不变的磁场．

2．用麦克斯韦的电磁场理论判断，如图18－3－5中表示电场(或磁场)产生的磁场(或电场)的正确图象是(　　)

图18－3－5

答案：C

3．(2010年高考天津理综卷)下列关于电磁波的说法正确的是(　　)

A．均匀变化的磁场能够在空间产生电场

B．电磁波在真空和介质中传播速度相同

C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波

D．电磁波在同种介质中只能沿直线传播

解析：选A.变化的磁场就能产生电场，A正确．若只有电场和磁场而电场和磁场都稳定或电场、磁场仅均匀变化都不能产生电磁波，C错．光也是电磁波，在真空和介质中传播的速度不同，可判断B错．D选项中没强调是“均匀”介质，若介质密度不均匀会发生折射，故D错．

4．电磁波在传播过程中，不变的物理量有(　　)

A．频率　　　　　　　  B．波长

C．振幅       D．波速

解析：选A.波在传播过程中，有一个量是不发生变化的，那就是频率，波速和波长与介质有关，振幅在逐渐减小．

5．关于电磁波中的电场强度E和磁感应强度B及电磁波传播方向，下列说法正确的是(　　)

A．E和B平行，都随时间t做正弦变化

B．E和B垂直，都随时间t做正弦变化

C．E和传播方向垂直，B和传播方向平行

D．E和B垂直，E、B都和传播方向垂直

解析：选BD.E和B互相垂直，且都随时间做正弦规律变化，E、B都和传播方向垂直．

6．下列关于电磁波的叙述中，正确的是(　　)

A．电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播

B．电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108 m/s

C．电磁波由真空进入介质传播时，波长变短

D．电磁波不能产生干涉、衍射现象

解析：选AC.电磁波是交替产生周期变化的电磁场产生并由发生区域向远处传播的，在真空中的传播速度为3×108 m/s.电磁波在传播过程中频率f不变，由波速公式v＝λf可知，由于电磁波在介质中传播速度变小，所以波长变短．电磁波具有波动性，能产生干涉、衍射现象．

7．(2011北京海淀区模拟)关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是(　　)

A．恒定的电场能够产生电磁波

B．电磁波的传播需要介质

C．电磁波从一种介质进入另一种介质，频率不变

D．电磁波在传播过程中也传递了能量

解析：选CD.由麦克斯韦电磁场理论可知．只有非均匀变化的电场、磁场能产生电磁波，A错；电磁波的传播不需要介质， B错；电磁波与机械波一样，在传播过程中频率不变，C正确；电磁波传播电磁振荡的运动形式和能量，D对．

8．(2011年辽宁大连模拟)下列说法正确的是(　　)

A．声波从空气进入水中时，其波速增大，波长变长

B．纵波传播过程中各质点的运动方向与波的传播方向总是相同的

C．当波源与观察者相向运动时，波源自身的频率不变

D．均匀变化的磁场产生变化的电场，均匀变化的电场产生变化的磁场

解析：选AC.声波从空气进入水中时，频率不变，波速变大，波长变长，A项正确；纵波是质点的振动方向与波的传播方向一致的波，并不是两个方向相同，B项错误；均匀变化的电场产生恒定的磁场．

9．(2011年广东珠海调研)无线电发射装置的振荡电路中的电容为30 pF时，发射的无线电波的频率是1607 kHz，若保持回路的电感不变，将电容调为270 pF，这时发射的电磁波的波长为(　　)

A．62 m 　   B．187 m

C．560 m     D．1680 m

解析：选C.由f＝，c光＝λf得λ＝2πc光×，解得当C′＝270 pF时， f′＝ kHz，λ′＝560 m.

图18－3－6

10．如图18－3－6所示，有一水平放置内壁光滑、绝缘的真空圆形管，半径为R.有一带正电的粒子静止在管内，整个装置处于竖直向上的磁场中．要使带电粒子能沿管做圆周运动，所加的磁场可能是(　　)

A．匀强磁场

B．均匀增加的磁场

C．均匀减小的磁场

D．由于洛伦兹力不做功，不管加什么磁场都不能使带电粒子绕管运动

解析：选BC.当磁场均匀变化时，产生恒定电场，从而使带电粒子做圆周运动．

图18－3－7

11．如图18－3－7所示为某LC回路中电容器极板上的带电量随时间变化的图象，由此可知该电路激发的电磁波在真空中的波长是多少？

解析：振荡电路在空间激发的电磁波的周期和频率与振荡电路的周期和频率相同，电磁波在真空中传播的速度为c＝3.0×108 m/s.由此图象可知该电磁波的周期T＝8×10－9 s，由公式c＝λf可得λ＝c/f＝cT＝2.4 m.

答案：2.4 m

12．如果你通过同步卫星转发的无线电话与对方通话，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M＝6.0×1024 kg，地球半径R＝6.4×106 m，引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2)

解析：同步卫星是相对地面静止的卫星，它运动的周期T＝3600×24 s＝8.64×104 s，设卫星离地面高度为h，它绕地球转动的向心力是由地球对它的万有引力提供：

G＝m(R＋h)()2，h＝－R.

代入数据，算得h＝3.59×107 m.

最短通信距离是发话人和听话人均在同步卫星的正下方，这时无线电信号传播的最短距离s＝2h，则最短时间t＝2×＝2× s＝0.48 s.

答案：0.48 s