第4章 2 电磁波（同步练习）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二物理选择性必修第二册（教科版）

2　电磁波 基础过关练 题组一　麦克斯韦电磁理论 1.按照麦克斯韦电磁理论,以下说法中正确的是 (　　) A.电场一定产生磁场,磁场一定产生电场 B.稳定的电场产生稳定的磁场,稳定的磁场产生稳定的电场 C.周期性变化的电场产生周期性变化的磁场,周期性变化的磁场产生周期性变化的电场 D.均匀变化的电场产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场产生均匀变化的电场 2.(多选题)(2024河南郑州月考)根据麦克斯韦电磁理论,变化的磁场可以产生电场。当产生的电场的电场线如图所示时,可能是 (　　) A.向上方向的磁场在增强 B.向上方向的磁场在减弱 C.向上方向的磁场先增强,然后反向减弱 D.向上方向的磁场先减弱,然后反向增强 3.如图所示的四种变化电场,能发射电磁波的是　 (　　) A　　　B　　　C　　　D 4.(2025北京第二中学期末)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 (　　) 甲 乙 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 题组二　电磁波 5.(经典题)关于电磁波,下列说法正确的是 (　　) A.变化的电场产生变化的磁场 B.电磁波必须依赖介质才能传播 C.电磁波在真空中和介质中的传播速度相同 D.电磁波可以发生衍射现象 6.关于电磁波,下列说法正确的是 (　　) A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关 B.只要有变化的电场一定能形成电磁波 C.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直 D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过电缆、光缆传输 7.(多选题)(2025四川广元期中)如图所示是我国500 m口径球面射电望远镜(FAST),它可以通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是 (　　) A.频率越高的电磁波,波长越长 B.电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108 m/s C.赫兹通过实验捕捉到电磁波,证实了麦克斯韦的电磁理论 D.不均匀变化的电场激发变化的磁场,空间将产生电磁波 能力提升练 题组一　电磁理论和电磁波 1.(2024广东仲元中学月考)19世纪60年代,麦克斯韦建立了电磁理论,按照该理论,以下情形中不能产生磁场的是 (　　) A.交变电场　　　B.运动中的电荷 C.静止的电荷　　　D.恒定电流 2.(多选题)(2023四川雅安中学期中)关于电磁场,下列说法正确的是 (　　) A.在一个磁铁旁放一带电体,则两者周围空间就形成了电磁场 B.电磁场中的电场和磁场是不可分割的一个统一体 C.电磁场既不同于静电场,也不同于静磁场 D.电磁场中电场的变化频率和磁场的变化频率是相同的 3.(多选题)(2025广东湛江期中)下列说法中正确的是 (　　) A.LC振荡电路中电流的周期只与电容器的电容大小有关 B.只有按正弦或余弦规律变化的电场才能在周围空间产生磁场 C.不管闭合回路是否存在,变化的磁场都会在其周围空间产生电场 D.麦克斯韦从理论上预见了电磁波的存在,但并未用实验证实电磁波的存在 4.(2025北京北师大二附中期中)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能够在周围空间产生磁场。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充、放电电流时所产生的磁场。如图所示,若某时刻连接电容器的导线具有向上的电流,则下列说法中正确的是 (　　) A.电容器正在放电 B.两平行板间的电场强度E在增大 C.该变化电场产生顺时针方向(俯视)的磁场 D.两极板间电场最强时,板间电场产生的磁场强度达到最大值 题组二　机械波和电磁波 5.(多选题)(2025江苏徐州检测)以下关于机械波与电磁波的说法中,正确的是 (　　) A.机械波可能是纵波,而电磁波必定是横波 B.机械波的传播速度只与介质有关,而电磁波在介质中的传播速度,不仅与介质有关,还与电磁波的频率有关 C.它们都是波,都能发生反射、折射、干涉和衍射现象 D.机械波与电磁波本质上是一致的 6.(2025山东济宁期中)2023年10月26日11时14分,长征二号F遥十七运载火箭托举着神舟十七号载人飞船,在酒泉卫星发射中心点火升空,送汤洪波、唐胜杰、江新林3名航天员奔赴“天宫”。神十六、神十七两个乘组“太空会师”,航天员能与地面工作人员保持实时联络,直播画面通过电磁波传送到地面。下列关于电磁波的说法正确的是 (　　) A.电磁波传播过程中,电场和磁场不是独立存在的 B.电磁波在不同介质中的传播速度大小都相同 C.电磁波不能发生衍射现象 D.太空中航天员讲话时画面与声音同步,说明电磁波与声波具有相同的传播速度 答案与分层梯度式解析 2　电磁波 基础过关练 1.C 2.AC 3.D 4.C 5.D 6.C 7.CD 1.C　稳定的电场不能产生磁场,稳定的磁场不能产生电场,变化的电场一定产生磁场,变化的磁场一定产生电场,故A、B错误;根据麦克斯韦电磁理论可知,周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场,周期性变化的磁场周围产生周期性变化的电场,故C正确;均匀变化的电场周围产生稳定的磁场,均匀变化的磁场周围产生稳定的电场,故D错误。 导师点睛　　　麦克斯韦电磁理论的两个基本假设:变化的磁场能够在周围空间产生电场;变化的电场能够在周围空间产生磁场。而产生的电场或磁场如何变化与原磁场或原电场的变化规律有关。 2.AC　若竖直向上的磁场增强,感应电流产生的磁场阻碍原磁场增强而方向向下,感应电流方向如图中E的方向;若方向竖直向下的磁场减弱,感应电流的磁场阻碍原磁场的减弱而方向向下,感应电流方向如图中E的方向,A、C正确。 3.D　图A是稳定的电场,不能产生磁场,更不能产生电磁波;图B与图C是均匀变化的电场,产生恒定的磁场,也不能产生电磁波;图D是周期性变化的电场,会产生同频率周期性变化的磁场,能形成电磁场,向外发射电磁波,选项D正确,A、B、C错误。 4.C　若甲、乙两图中的磁场均匀变化,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;甲图从上向下看,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,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,故C正确,D错误。 5.D　变化的电场能够在周围空间产生磁场,若电场随时间均匀变化,则产生稳定的磁场;若电场随时间的变化不均匀,则产生变化的磁场,A错误;电磁波的传播不需要介质,电磁波在真空中以光速传播,而在其他介质中的传播速度总小于在真空中的传播速度,故电磁波在真空中和介质中的传播速度不同,B、C错误;电磁波具有波的性质,可以发生反射、折射、干涉、衍射等现象,D正确。 6.C　电磁波在真空中的传播速度等于光速,与电磁波的频率无关,故A错误;均匀变化的电场产生稳定的磁场,不能形成电磁波,故B错误;电磁波是横波,传播方向上任一点的电场强度和磁感应强度总是相互垂直的,且与电磁波的传播方向垂直,故C正确;利用电磁波传递信号可以实现无线通信,电磁波也能通过电缆、光缆传输,故D错误。 7.CD　根据公式c=λf可知,频率越高的电磁波,波长越短,故A错误;电磁波只有在真空中的传播速度才是3×108 m/s,B错误;赫兹通过实验捕捉到电磁波,证实了麦克斯韦的电磁场理论,C正确;根据麦克斯韦的电磁场理论可知不均匀变化的电场激发变化的磁场,空间会产生电磁波,故D正确。 能力提升练 1.C 2.BCD 3.CD 4.B 5.ABC 6.A 1.C　根据麦克斯韦的电磁理论,变化的电场产生磁场,所以交变电场能产生磁场,运动的电荷能产生磁场,恒定电流也能产生磁场,静止的电荷不能产生磁场,故选C。 2.BCD　电磁场是变化的电场和变化的磁场形成的不可分割的统一体,既不同于静电场,也不同于静磁场,更不是静电场和静磁场的简单复合,故A错误,B、C正确;由麦克斯韦的电磁理论可知,周期性变化的电场在其周围空间产生同频率周期性变化的磁场,周期性变化的磁场在其周围空间产生同频率周期性变化的电场,因此电磁场中电场的变化频率和磁场的变化频率是相同的,故D正确。 3.CD　根据T=2π可知,LC振荡电路中电流的周期与线圈的电感L和电容器的电容C的大小有关,故A错误;根据麦克斯韦的电磁理论可知,变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,并非只有按正弦或余弦规律变化的电场才能在周围空间产生磁场,故B错误;根据麦克斯韦的电磁理论可知,不管闭合回路是否存在,变化的磁场都会在其周围空间产生电场,故C正确;麦克斯韦从理论上预见了电磁波的存在,德国物理学家赫兹第一次通过实验证实了电磁波的存在,故D正确。 4.B　电容器内电场方向向上,下极板带正电,根据电流的方向,可知电容器处于充电过程,选项A错误;电容器充电过程中,所带电荷量在增大,两平行板间的电场强度E在增大,选项B正确;连接电容器的导线具有向上的电流,根据右手螺旋定则可知,该变化电场产生的磁场沿逆时针方向(俯视),选项C错误;当两极板间电场最强时,电容器充电完毕,回路中的电流为零,板间电场产生的磁感应强度达到最小值,选项D错误。 5.ABC　机械波有横波,也有纵波,而电磁波只有横波,故A正确。机械波的传播需要介质,传播速度由介质决定;电磁波的传播不需要介质,在介质中传播时,传播速度由介质和频率共同决定,故B正确。机械波与电磁波都具有波的特性,都能发生反射、折射、干涉和衍射现象,故C正确。机械波由波源振动产生,电磁波由电磁振荡产生,本质上是不同的,故D错误。 6.A　电磁波传播过程中,电场和磁场是相互联系的,不是独立存在的,故A正确;电磁波在真空中的传播速度等于光速,同一种电磁波在不同的介质中传播速度不同(易错点),故B错误;电磁波具有波的特性,可以发生衍射现象,故C错误;太空中航天员讲话时画面与声音信号都是通过电磁波传播到地面的,所以画面和声音同步,不能说明电磁波与声波具有相同的传播速度,故D错误。 7 学科网（北京）股份有限公司 $