课时测评16 电磁场与电磁波-【金版新学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册同步课堂高效讲义配套练习（人教版）

课时测评16　电磁场与电磁波 (时间：30分钟　满分：70分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－14题，每题5分，共70分) 1.(多选)关于麦克斯韦电磁场的理论的说法中正确的是(　　) A.变化的电场周围产生的磁场一定是变化的 B.变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的 C.均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的 D.周期性变化的电场在周围空间产生同频率周期性变化的磁场 答案：BD 解析：均匀变化的电场产生恒定的磁场；非均匀变化的电场产生变化的磁场；周期性变化的电场产生同频率周期性变化的磁场；均匀变化的磁场产生恒定的电场。故选BD。 2.下列是一些磁场的磁感应强度B随时间t变化的图像，能在磁场周围产生稳定的电场的是(　　) 答案：B 解析：根据麦克斯韦的电磁场理论可知，选项图A、C中磁场不能在其周围产生电场，选项图B中磁场能在其周围产生稳定的电场，选项图D中磁场能在其周围产生变化的电场。故选B。 3.(2025·河南信阳高二期末)下列关于甲、乙、丙、丁四幅图的说法正确的是(　　) A.库仑利用图甲的实验装置测出了引力常量 B.奥斯特利用图乙的实验，发现了“磁生电”现象 C.法拉第通过图丙的实验线圈，发现了电磁感应现象 D.赫兹通过图丁的实验捕捉到了电磁波，并证实了自己关于“电磁波”的预言 答案：C 解析：引力常量是卡文迪什测出的，故A错误；题图乙是奥斯特研究电流磁效应的实验装置，奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场，即“电生磁”现象，故B错误；法拉第通过题图丙的实验线圈，发现了电磁感应现象，故C正确；赫兹通过题图丁的实验捕捉到了电磁波，并证实了麦克斯韦关于“电磁波”的预言，故D错误。故选C。 4.(2025·广西桂林高二期末)关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是(　　) A.任何电场都会产生磁场 B.任何磁场都会产生电场 C.均匀变化的电场产生恒定的磁场 D.电磁波是横波，不能在真空中传播 答案：C 解析：变化的电场会产生磁场，变化的磁场会产生电场，故A、B错误；均匀变化的电场产生恒定的磁场，故C正确；电磁波是横波，可以在真空中传播，故D错误。故选C。 5.(2025·湖南岳阳高二期中)“中国天眼”通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。关于电磁波，下列说法正确的是(　　) A.麦克斯韦预言了电磁波的存在并通过实验成功验证 B.电磁波只能在真空中传播，不能在水中传播 C.只要把带电体和永磁体放在一起，就会在周围空间产生电磁波 D.电磁波看不见，但具有能量 答案：D 解析：麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，故A错误；电磁波能在真空中传播，也能在水中传播，故B错误；周期性变化的磁场或电场才能产生电磁波，故C错误；电磁波看不见，但具有能量，故D正确。故选D。 6.(多选)关于机械波与电磁波的说法中正确的是(　　) A.机械波和电磁波本质上是一致的 B.机械波的波速只与介质有关，而电磁波在介质中的波速不仅与介质有关，而且与电磁波的频率有关 C.机械波可能是纵波，而电磁波必定是横波 D.它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象 答案：BCD 解析：机械波由振动产生，电磁波由周期性变化的电场(或磁场)产生，它们本质上不一致，故A错误；机械波传播需要介质，波速由介质决定，电磁波的波速由介质和自身的频率共同决定，机械波有横波，也有纵波，而电磁波一定是横波，它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，故B、C、D正确。故选BCD。 7.(多选)关于电磁波与声波的比较，下列说法正确的是(　　) A.电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质 B.由空气进入玻璃时，电磁波速度变小，声波速度变大 C.由空气进入玻璃时，电磁波波长变小，声波波长变大 D.电磁波和声波在介质中的传播速度都是由介质决定的，与频率无关 答案：ABC 解析：选项A、B说法均与事实相符，故选项A、B正确；由空气进入玻璃时，根据λ＝，电磁波波速变小，频率不变，则波长变小，声波波速变大，频率不变，则波长变大，故选项C正确；电磁波在介质中的传播速度与介质有关，也与频率有关，故选项D错误。故选ABC。 8.(多选)某空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，这可能是(　　) A.沿AB方向的磁场在逐渐减弱 B.沿AB方向的磁场在逐渐增强 C.沿BA方向的磁场在逐渐增强 D.沿BA方向的磁场在逐渐减弱 答案：AC 解析：根据安培定则可知感应电场产生的磁场方向竖直向下，根据麦克斯韦电磁场理论可知磁场一定是变化的。若有沿AB方向的磁场，与感应磁场方向相同，则磁场正逐渐减弱；若有沿BA方向的磁场，与感应磁场方向相反，则磁场正逐渐增强。故选AC。 9.(多选)利用电磁波，天文学家不仅可以用眼睛“看”宇宙，也可以用耳朵“听”宇宙。下列说法正确的是(　　) A.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在 B.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同 C.水波、声波、电磁波都可以在真空中传播 D.麦克斯韦认为变化的磁场能够产生电场 答案：AD 解析：麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故A正确；太阳光中的可见光是电磁波，医院“B超”中的超声波是声波，这两种波的波速不同，故B错误；水波和声波传播需要介质，不可以在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播，故C错误；麦克斯韦电磁场理论认为变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场，故D正确。故选AD。 10.5G是“第五代移动通信技术”的简称，其最显著的特征之一是具有超高速的数据传输速率。5G信号一般采用3.3×109 Hz～6×109 Hz频段的无线电波，而第四代移动通信技术4G的频段范围是1.88×109 Hz～2.64×109 Hz，则(　　) A.5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播得更快 B.5G信号是横波，4G信号是纵波 C.空间中的5G信号和4G信号会产生干涉现象 D.5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站 答案：D 解析：任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故5G信号与4G信号所用的无线电波在真空中的传播速度相同，故A错误；5G信号与4G信号都是电磁波，都为横波，故B错误；5G信号和4G信号的频率不一样，不能发生干涉现象，故C错误；5G信号的频率更高，则波长更小，故5G信号更不容易发生明显的衍射现象，因此5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站，故D正确。故选D。 11.某电场中电场强度随时间变化的图像如选项图所示，不能产生磁场的电场是(　　) 答案：A 解析：根据麦克斯韦的电磁场理论可知变化的电场产生磁场，恒定的电场不能产生磁场。故选A。 12.如图所示，在内壁光滑、水平放置的玻璃环内，有一直径略小于玻璃环横截面直径的带正电的小球，正以速率v0沿逆时针方向匀速转动。若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场，设运动过程中小球带的电荷量不变，那么(　　) A.小球对玻璃环侧壁的压力不断增大 B.小球受到的洛伦兹力不断增大 C.小球先沿逆时针方向做加速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做减速运动 D.洛伦兹力对小球一直不做功 答案：D 解析：磁感应强度竖直向上，B随时间成正比例增加，由楞次定律和安培定则可知，变化的磁场产生的感生电场沿顺时针方向(从上向下看)。小球带正电，则小球所受电场力沿顺时针方向，与小球的运动方向相反，小球做减速运动，玻璃管侧壁对小球的弹力FN和小球受到的洛伦兹力的合力提供小球做圆周运动的向心力，则有FN－qvB＝m，B变大，v变小，可知洛伦兹力的变化无法确定，FN的变化无法确定；当小球速度减小到零后，小球反向运动，即沿顺时针方向做加速运动，速度不断增加，则有FN＋qvB＝m，B、v均变大，可知洛伦兹力变大，FN的变化无法确定。根据牛顿第三定律可知，小球对玻璃管侧壁的压力无法确定，A、B、C错误；洛伦兹力永不做功，D正确。故选D。 13.(多选)(2023·北京海淀区高二期末)麦克斯韦在前人研究的基础上，创造性地建立了经典电磁场理论，进一步揭示了电现象与磁现象之间的联系。他大胆地假设：变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场。以平行板电容器为例：圆形平行板电容器在充、放电的过程中，板间电场发生变化，产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以电流时所产生的磁场。若某时刻连接电容器和电阻R的导线中电流i的方向如图中所示，则下列说法正确的是(　　) A.两平行板间的电场正在增强 B.该变化电场产生逆时针方向(俯视)的磁场 C.该变化电场产生的磁场越来越弱 D.电路中的电流正比于板间的电场强度的大小 答案：CD 解析：由电容器中电场方向可知电容器的上极板带负电，下极板带正电，电流是由下极板通过电阻R流向上极板，故电容器正在放电，电容器的电荷量正在减少，两平行板间的电压减小，其中的电场正在减弱，故A错误；由题意可知产生的磁场相当于由上极板直接流向下极板的电流所产生的磁场，由安培定则可知，产生的磁场为顺时针方向(俯视)，故B错误；两平行板间的电压减小，由欧姆定律可知，通过电阻R的电流减小，由题意，产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以电流时所产生的磁场，故该变化电场产生的磁场越来越弱，故C 正确；设电容器的电压为U，板间距离为d，板间电场强度的大小为E，则有E＝，而电路中的电流为I＝＝，可知电路中的电流正比于板间电场强度的大小，故D正确。故选CD。 14.(2025·河南开封市高二期末)如图甲所示，在变化的磁场中放置一个闭合电路，电路里产生了感应电流；如图乙所示，空间存在变化的磁场，其周围产生感应电场。下列说法正确的是(　　) A.甲、乙两图一定能持续产生电磁波 B.甲图从上向下看，电子在回路中沿顺时针方向运动 C.甲图中闭合电路的存在只是提供了观测电场存在的手段，即使没有闭合电路空间仍能产生电场 D.变化的磁场周围产生电场，与闭合电路是否存在有关 答案：C 解析：若题图甲、乙中的磁场均匀变化，就会产生稳定的电场，稳定的电场不会产生磁场，就不会产生电磁波，故A错误；题图甲中从上向下看，感应电流沿顺时针方向，电子在回路中沿逆时针方向运动，故B错误；变化的磁场周围产生电场是一种普遍存在的现象，与闭合电路是否存在无关，题图甲中闭合电路的存在只是提供了观测电场存在的手段，即使没有闭合电路空间仍能产生电场，故C正确，D错误。故选C。 学科网（北京）股份有限公司 $