4.2电磁场与电磁波-2020-2021学年高二物理同步课堂帮帮帮（新教材人教版选择性必修第二册）

第四章 电磁振荡与电磁波 第2节 电磁场与电磁波 一、伟大的预言 1．变化的磁场产生电场 (1)实验基础：如图所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生感应电流． 　 (2)麦克斯韦的见解：电路里感应电流的产生，一定是变化的磁场产生了电场，自由电荷在电场的作用下发生了定向移动． (3)实质：变化的磁场产生了电场． 2．对麦克斯韦电磁场理论的理解 1．变化的磁场产生电场 (1)均匀变化的磁场产生恒定的电场． (2)非均匀变化的磁场产生变化的电场． (3)周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场． 3．变化的电场产生磁场 (1)均匀变化的电场产生恒定的磁场． (2)非均匀变化的电场产生变化的磁场． (3)周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场． 二、电磁波 1．电磁波的产生：变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成电磁波． 2．电磁波是横波：根据麦克斯韦的电磁场理论，电磁波在真空中传播时，它的电场强度和磁感应强度互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直，因此电磁波是横波． 3．电磁波的速度：麦克斯韦指出了光的电磁本性，他预言电磁波的速度等于光速． 三、赫兹的电火花 1、赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，为了纪念他，把频率的单位定为赫兹． 2、电磁波与机械波的比较 机械波 电磁波 研究对象 力学现象 电磁现象 周期性 位移随时间和空间做周期性变化 电场强度E和磁感应强度B随时间和空间做周期性变化 传播情况 传播需要介质，波速与介质有关，与频率无关 传播无需介质，在真空中波速等于光速c，在介质中传播时，波速与介质和频率都有关 产生机理 由质点(波源)的振动产生 由电磁振荡激发(下节内容) 是横波还是纵波 可能是横波，也可能是纵波 横波 干涉和衍射 可以发生干涉和衍射 【例题1】 根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场．当产生的电场的电场线如图6所示时，可能是(　　) A．方向向上的磁场在增强 B．方向向上的磁场在减弱 C．方向向上的磁场先增强，然后反向减弱 D．方向向上的磁场先减弱，然后反向增强 【答案】　AC 【解析】　判断电场与磁场变化的关系仍可利用楞次定律，只不过是用电场线方向代替了电流方向．方向向上的磁