4.2 电磁场与电磁波 考点分类讲义-2026-2027学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

4.2　电磁场与电磁波 了解麦克斯韦电磁场理论的两个基本观点，知道变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场，理解电磁场是变化电场与变化磁场的统一体。 能辨析恒定、均匀变化、周期性（振荡）变化的场分别产生怎样的场，理解电磁波是怎样由振荡的电场和磁场交替产生、由近及远传播的。 知道电磁波是横波，电场E、磁场B与传播方向两两垂直；知道电磁波传播不需要介质，真空中速度等于光速，掌握 c=λf 并能进行波长、频率、波速计算。 了解电磁波具有反射、折射、干涉、衍射、偏振等波的共性、能传递能量和信息，知道赫兹实验首次证实了电磁波，并能比较电磁波与机械波的异同。 【思维导图】 考点一　麦克斯韦电磁场理论 1．两个基本观点： （1）变化的磁场产生电场：这是对电磁感应现象的进一步推广。麦克斯韦认为，变化的磁场会在周围空间激发一种电场，即使那里没有闭合导体、没有感应电流，这种电场也客观存在；闭合导体中的感应电流，正是自由电荷在这种电场作用下定向移动形成的。 （2）变化的电场产生磁场：麦克斯韦提出假说，变化的电场同样会在周围空间激发磁场。例如电容器充、放电时极板间变化的电场，也能像电流一样在周围产生磁场。 2．电磁场：在变化的电场周围会产生变化的磁场，在变化的磁场周围又会产生变化的电场，变化的电场和变化的磁场相互联系、交替产生，形成一个不可分割的统一体，这就是电磁场。 “变化”的几种情形辨析 电场（或磁场）的变化情况 产生的磁场（或电场） 能否继续形成电磁波 恒定不变（静止或匀速） 不产生另一种场 不能 均匀变化（变化率恒定） 产生稳定（恒定）的另一种场 不能，稳定的场不再继续激发 非均匀变化 产生变化的另一种场 可能继续激发 周期性（振荡）变化 产生同频率周期性变化的另一种场 能，交替激发、由近及远形成电磁波 重难诠释　①“变化的磁场产生电场”不依赖于导体是否存在，电场是变化磁场本身在空间激发出来的，导体只是把这种电场“显示”为感应电流。②判断能否产生电磁波，关键看场是否“周期性（振荡）变化”：恒定场不产生场，均匀变化只产生稳定场，只有振荡变化的场才能产生同频振荡的场，一环扣一环地传播出去。③“变化的电场产生磁场”在当时是麦克斯韦的理论预言，后来由赫兹用实验证实。 考点二　电磁波的产生与发射 1．电磁波的产生：如果空间某区域存在周期性（振荡）变化的电场，它就会在周围空间引起同频率周期性变化的磁场；这个变化的磁场又在较远的空间引起新的变化电场……变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围空间传播，就形成了电磁波。 2．电磁波的波源：LC振荡电路中存在同频率振荡的电场和磁场，是产生电磁波的波源。 3．有效地发射电磁波的两个条件： （1）要有足够高的振荡频率：理论和实践都表明，频率越高，电路向外发射电磁波的本领越强，因此发射电磁波要采用高频振荡电路。 （2）要用开放电路：普通闭合LC电路的电场、磁场主要集中在电容器和线圈内部，几乎不向外发射。把电路“开放”，让线圈的一端接天线、另一端接地线（大地），电场和磁场就分散到周围空间，才能有效地把电磁波发射出去，如图所示。 重难诠释　①电磁波传播的是变化的电磁场这种特殊物质，以及它所携带的能量和信息；它的传播不需要任何介质，在真空中也能传播，这是它与机械波最本质的区别。②闭合LC电路里能量主要在电场能与磁场能之间往复转化、辐射很弱，必须同时满足“高频”和“开放电路”两个条件才能有效发射。③电磁波一旦由波源发出，即使波源随后停止振荡，已经传播出去的电磁场仍会继续在空间中传播。 考点三　电磁波的特点及波速、波长、频率 1．电磁波是横波：在电磁波中，电场强度E的方向、磁感应强度B的方向都与波的传播方向垂直，而且E与B也互相垂直，即E、B、传播方向三者两两垂直；电场和磁场的振荡同频率、同相位，如图所示，因此电磁波是横波，具有偏振现象。 2．传播不需要介质：电磁波可以在真空中传播。电磁波在真空中的传播速度等于光速c： 3．在介质中的传播：电磁波在介质中的传播速度 v 小于真空中的光速c，若介质折射率为n，则 电磁波的频率由波源决定，从一种介质进入另一种介质时频率不变，波速改变，波长也随之改变，满足 λ=v/f。 4．波的共性：电磁波和机械波一样，能发生反射、折射、干涉、衍射，遇到相对运动的波源或观察者时也有多普勒效应；电磁波能够传递能量和信息。 重难诠释　① 对一切波都成立。电磁波从真空进入介质时，频率 f 由波源决定、保持不变，波速 v 减小，波长 λ＝v/f 也随之减小，切不可误认为波长不变。②真空中各种频率的电磁波传播速度都等于 c；但在同一介质中，不同频率的电磁波传播速度可以不同（色散）。③E、B 与传播方向两两垂直、E 与 B 同相同频，是判断电磁波为横波和确定三者方向关系的依据。 考点四　电磁波与机械波的比较、赫兹实验 1．赫兹实验：1886—1888年，赫兹用振荡电偶极子（发射装置）产生高频振荡，从而发射电磁波，又用一个留有微小间隙的开口金属环（共振环）作为接收装置；当发射端产生火花时，接收环的间隙中也出现了火花，从而首次在实验上证实了电磁波的存在。赫兹还通过实验观察到电磁波的反射、折射、干涉、衍射和偏振，测出波长并结合振荡频率算得电磁波的传播速度恰好等于光速，全面验证了麦克斯韦电磁场理论，为无线电技术的发展开辟了道路。 2．电磁波与机械波的比较：二者运动规律相似，但产生机理和传播条件有本质区别，如下表。 电磁波与机械波的比较 比较项目 电磁波 机械波（如声波、绳波） 产生机理 周期性变化的电场、磁场交替激发 振源（机械振动）在介质中传播 传播介质 不需要介质，真空中也能传播 必须依靠介质，真空中不能传播 波的类型 横波（E、B 与传播方向两两垂直） 既有横波，也有纵波 真空中速度 不能在真空中传播 波速的决定 由介质和频率共同决定 只由介质决定 共同性质 都满足 v=λf，都能反射、折射、干涉、衍射，都能传递能量和信息 同左 重难诠释　①赫兹实验第一次用实验证实了电磁波的存在，并证明光在本质上也是一种电磁波，使麦克斯韦电磁场理论得到公认。②比较电磁波与机械波要抓住两条主线：一是传播是否需要介质（电磁波不需要、机械波需要），二是波的类型（电磁波一定是横波，机械波有横有纵）。③电磁场是一种客观存在的物质，具有能量和动量，能在真空中独立传播，并不需要所谓“以太”作为介质。 考向1　麦克斯韦电磁场理论的理解 1．（2026春•朝阳区校级月考）关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（　　） A．变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场 B．各种频率的电磁波在真空中以相同的速度传播 C．电磁波和机械波都要依赖于介质才能传播 D．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在并通过实验进行了证实 2．（2026春•上饶期末）沪昆高铁采用5G斜翼天线技术，优化电磁波覆盖，使车厢内信号更稳、传输速率更高。下列说法正确的是（　　） A．电磁波在任何介质中传播速度均为3×108m/s B．变化的磁场能够产生电场，变化的电场能够产生磁场 C．法拉第通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论 D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过光缆传输 3．（2025春•安徽月考）关于麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（　　） A．变化的电场一定产生变化的磁场 B．高频电视信号可以通过地面无线电传输、有线网络传输以及卫星传输 C．不同频率的电磁波在同一均匀介质中传播的速度大小是一样的 D．麦克斯韦观测到了电磁波的反射、折射、干涉和衍射等现象 4．（2025春•渝中区校级期中）下列说法正确的是（　　） A．赫兹预言了电磁波，麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在 B．电场和磁场都是客观存在的物质 C．变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围也一定产生变化的电场 D．红外线、可见光、紫外线、超声波都是电磁波 5．（2024秋•定西期末）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．麦克斯韦预言了电磁波的存在 D．电磁波是横波，不能在真空中传播 6．（2025秋•宜兴市期中）2022年3月23日，“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲，航天员太空授课的画面（如图）通过电磁波传输到地面接收站。下列有关电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波是一种理想化的模型 B．电磁波是电场或者磁场的传播 C．可见光和无线电波都是电磁波 D．电磁波不能独立于场源而存在 7．（2025春•邗江区期中）关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（　　） A．麦克斯韦预言并通过实验证明了电磁波的存在 B．变化的电场能够产生变化的磁场，变化的磁场能够产生变化的电场 C．紫外线是一种波长比紫光更短的电磁波，能够灭菌消毒 D．红外线、X射线是电磁波，γ射线是中子流 考向2　“恒定/均匀变化/振荡变化”产生场的辨析 1．（2026春•阳江期末）麦克斯韦于1873年在著作《电磁通论》中系统阐述了电磁场理论体系，有两个基本假设：变化的电场周围会产生磁场，变化的磁场周围会产生电场。请判断以下四组电场产生的磁场随时间t的变化规律，其中错误的是（　　） A． B． C． D． 2．（2026春•南充期末）家用微波炉依靠微波（电磁波）加热食物，微波炉内部的磁控管会产生某种场，从而激发电磁波，根据麦克斯韦电磁场理论，磁控管产生的场可能是（　　） A．稳定的电场 B．不均匀变化的电场 C．稳定的磁场 D．均匀变化的磁场 3．（2026春•蚌埠期末）19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，精辟地揭示了电场与磁场之间的联系，预言了电磁波的存在。在闭合金属线圈中通入以下不同的电流，能产生电磁波的是（　　） A． B． C． D． 4．（2025秋•洮北区校级期末）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方向磁场在迅速减弱 B．沿AB方向磁场在迅速增强 C．沿BA方向磁场在迅速减弱 D．条件不足无法判断 5．（2024秋•龙岩期末）2024年9月22日，中科院合肥研究院自主研制的水冷磁体产生了42.02T的稳态磁场（稳态磁场是指磁感应强度不随时间变化的磁场），打破世界纪录，成为国际强磁场水冷磁体技术新的里程碑。关于该稳态磁场，下列说法正确的是（　　） A．42.02T表示磁通量的大小 B．该稳态磁场一定是匀强磁场 C．该稳态磁场能激发出电场 D．将通电直导线放入该稳态磁场，受到的安培力可能为0 6．（2025春•百色期末）在磁感应强度B随时间t变化的以下四种磁场中，不能产生电场的是（　　） A． B． C． D． 7．（2025•南通模拟）目前，我国5G通信用户已突破10亿户，标志着5G技术的广泛应用。5G网络使用频率更高的电磁波，具有“高速率、低时延、大容量”等优点。若某区域磁场的磁感应强度B随时间t变化如图所示，则该区域内（　　） A．能产生电场，能产生电磁波 B．能产生电场，不能产生电磁波 C．不能产生电场，能产生电磁波 D．不能产生电场，不能产生电磁波 考向3　电磁波的产生条件与开放电路（发射） 1．（2026•雨花区校级开学）2026年5月24日23时08分，搭载神舟二十三号载人飞船的长征二号F遥二十三运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，这是我国载人航天工程进入“十五五”规划开局之年的首次载人发射任务。如图是神舟飞船成功对接空间站天和核心舱径向端口前拍摄到的画面。下列说法错误的是（　　） A．运载火箭加速上升阶段质量减小 B．空间站上的太阳能电池板可将太阳能转化为电能 C．对接完成后，神舟飞船相对于天和核心舱是运动的 D．神舟飞船拍摄到的有“中国空间站”字样的画面是通过电磁波传回地球的 2．（2026春•徐州期中）手机通信系统主要由手机、基站和交换网络组成，信号通过电磁波传播。下列有关电磁波的说法正确的是（　　） A．只要有变化的电场和磁场，就能产生电磁波 B．电磁波作为载波时要有足够高的频率 C．所有物体都能发射红外线，红外线的波长比无线电波长 D．使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变，这种调制叫调频 3．（2025秋•四川期末）Wi﹣Fi又称作“移动热点”，其实质是一种短程无线传输技术，能够在一定范围内支持互联网接入无线信号。下列说法正确的是（　　） A．Wi﹣Fi信号是一种电磁波 B．Wi﹣Fi信号传输需要介质 C．Wi﹣Fi信号不具有能量 D．Wi﹣Fi信号在空气中传播速度小于340m/s 4．（2025•渝中区校级模拟）下列有关电磁振荡、电磁波、电磁感应现象的四幅图像的说法正确的是（　　） A．对甲图，可分析发现振荡电路电场能正在减小，磁场能正在增大，处于正向放电过程 B．对乙图，因为仅是一条天线，没有电容器和电感线圈，不能有效地发射电磁波 C．对丙图，变化磁场激发感生电场，小球可能在电场力作用下沿圆环加速运动 D．对丁图，变化磁场周围产生电场不是普遍存在的现象，与闭合电路是否存在有关 5．（2025春•南充期末）下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．γ射线波长比X射线长，可用于探测金属构件内部的缺陷 B．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场 C．无线电波的接收过程中，使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐 D．频率越高的电磁波，在真空中传播的速度越大 6．（2025春•南开区校级期末）关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波是一种纵波 B．麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在 C．机场安检利用了X射线穿透本领强的特性 D．发射电磁波进行信号传递时，只能采用调频一种方式进行调制 7．（多选）（2025秋•金凤区校级期末）小说《三体》中，主人公意外掌握了一种特殊的电磁波信号传输方法，于是她用太阳作为信号放大器，以“恒星级”的传输功率向宇宙打出了人类文明的第一个“招呼”。下列关于电磁波的说法，正确的是（　　） A．电磁波可以不依赖介质在真空中传播 B．发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调 C．做变速运动的电荷可能会在空间产生电磁波 D．麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在 考向4　电磁波横波特点与E、B、传播方向的关系 1．（2026春•任城区期中）对电磁波的理解，下列说法正确的是（　　） A．γ射线不是电磁波 B．电磁波是横波 C．电磁波在实际中不存在 D．变化的电场周围一定能产生电磁波 2．（2026春•海淀区校级期中）关于电磁场和电磁波的观点，下列说法正确的是（　　） A．变化的电场一定会产生变化的磁场 B．同一频率的光，从真空射入介质后波长变短，光子能量增大 C．我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度无关 D．电磁波传递信号可以实现无线通信，并且波长越短，传播的方向性越好 3．（2026•栖霞区一模）如图所示，中国天眼FAST﹣500m口径球面射电望远镜，天眼接收的射电波工作频率为70MHz到3GHz。射电波是（　　） A．纵波 B．声波 C．可见光 D．电磁波 4．（2025秋•湖州期末）下列说法正确的是（　　） A．只要有电场和磁场，就能产生电磁波 B．电磁波在真空和介质中都能传播 C．紫外线可以用来加热理疗 D．微波炉是利用红外线来加热食物 5．（2025•广东学业考试）关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．可见光不属于电磁波 B．电磁波的传播需要传播介质 C．法拉第通过实验证实电磁波存在 D．电磁波在真空中以光速传播 6．（2025春•昌平区期末）关于电磁波下列说法正确的是（　　） A．电磁波的传播不需要任何介质 B．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 C．电磁波在任何介质中传播的速度都等于光速 D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验捕捉到了电磁波 7．（2025春•顺义区期末）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等于光速 B．电磁波传播需要介质 C．电磁波不具有能量 D．电磁波是纵波 考向5　波长、频率、波速（c=λf）的计算 1．（2026秋•南岸区校级月考）我国第6代移动通信技术（6G）国际领先，6G频段是利用频率比5G频段高出许多的电磁波通信技术（频段指的是电磁波的频率范围）。则（　　） A．6G频段的电磁波比5G频段电磁波的波长更长 B．相同条件下6G频段电磁波的衍射现象更明显 C．任何情况下6G频段和5G频段的电磁波传播速度都一样快 D．6G频段的电磁波与5G频段电磁波之间不会产生稳定干涉现象 2．（2026春•烟台期中）下列说法正确的是（　　） A．电磁波的传播均需要介质 B．周期性变化的电场周围一定会产生恒定的磁场 C．所有物体都发射红外线，温度越高，发射的红外线越强 D．紫外线穿透能力很强，可用于探测金属构件内部的缺陷 3．（2026•吉林校级模拟）“中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜。它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．电磁波在任何介质中传播速度均为3×108m/s B．红外线的波长比紫外线大 C．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 D．法拉第通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论 4．（2025秋•昭通期末）以“融合”“创新”为核心，我国6G发展进入关键阶段，6G是指第六代移动通信技术，是5G的升级版，6G使用的电磁波频率范围显著高于5G，下列说法正确的是（　　） A．电磁波不具有能量 B．5G使用的电磁波和6G使用的电磁波在真空中传播速度不同 C．麦克斯韦通过实验捕捉到了电磁波 D．6G使用的电磁波在真空中波长比5G使用的电磁波波长更小 5．下列电磁波中，波长由短到长排列的是（　　） A．γ射线、紫外线、X射线 B．γ射线、紫外线、可见光 C．可见光、红外线、γ射线 D．紫外线、红外线、γ射线 6．第五代移动通信技术（简称5G）是新一代蜂窝移动通信技术，与4G相比，5G使用的电磁波频率更高。与4G相比，5G使用的电磁波（　　） A．波长更长 B．波长更短 C．波长相同 D．波速更慢 7．（2025•郴州校级学业考试）有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是用于接收和研究天体发射电磁波的装置。下列说法正确的是（　　） A．X射线的波长比红外线的波长更长 B．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 C．医院利用红外线摧毁病变细胞 D．均匀变化的磁场会产生均匀变化的电场 考向6　电磁波与机械波的比较及赫兹实验（物理学史） 1．（2025•新疆学业考试）人类历史上建立了经典电磁场理论的科学家是（　　） A．牛顿 B．伽利略 C．安培 D．麦克斯韦 2．（2025春•重庆月考）以下说法中正确的是（　　） A．赫兹提出了电磁场理论 B．法拉第发现了电流的磁效应 C．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率、波长和能量大小无关 D．在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量减小时电路中的电流减小 3．（2025春•合肥月考）人类自古以来就对自然规律进行着不懈的探索，物理学是这些探索过程中结出的最重要的果实之一。下列有关物理学的说法正确的是（　　） A．机械波和电磁波的传播均需要介质 B．麦克斯韦假设变化的磁场可以在周围空间产生电场 C．在双缝干涉实验中仅更换滤光片，则干涉条纹间距绿光比红光大 D．光的偏振现象说明光是一种纵波 4．（2025秋•河池期末）关于物理学史和物理思想方法，下列说法正确的是（　　） A．点电荷、电流元、弹簧振子、单摆都是理想模型 B．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场 C．法拉第发现了电流的磁效应 D．电场强度E，电容C，电流I＝nqSv都是采用比值法定义 5．（2025春•西城区期末）我们通常听到的声音是靠声波来传播的，而手机接收的是电磁波。关于声波和电磁波，下列说法正确的是（　　） A．都是横波 B．传播都需要介质 C．从空气到水中，传播速度都变小 D．都能发生干涉和衍射 6．（2025春•和平区期末）类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率。在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中正确的是（　　） A．机械波和电磁波都既有横波又有纵波 B．机械波和电磁波的传播都依赖于介质 C．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象 D．微波属于机械波，紫外线属于电磁波 7．（多选）（2026•宁波二模）下列说法正确的是（　　） A．机械波和电磁波都有多普勒效应 B．物体发生共振时，其位移始终最大 C．6G（频率高于5G）技术使用的电磁波与5G相比，粒子性更显著 D．根据相对论，两事件在一个参考系中是同时的，在另一个参考系中一定也同时 一、单选题 1．（2026•模拟）关于这四幅图的描述，下列说法正确的是（　　） A．图甲，振荡电路正在充电 B．图乙，真空冶炼炉炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属产生涡流发热，从而冶炼金属 C．图丙，安检门利用自感现象可以检测金属物品，如携带金属经过时，会触发报警 D．图丁，变化的磁场周围能否产生电场，与是否存在闭合电路有关 2．（2025秋•朝阳区校级期末）电磁波为信息的传播插上了翅膀，广播、电视、移动通信等通信方式，使古代人“顺风耳、千里眼”的梦想变成了现实。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波的传播离不开介质 B．真空中的电磁波，其频率越高，波长越短 C．只要空间内存在一个变化的磁场就一定能形成电磁波 D．物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在并通过实验捕捉到了电磁波 3．（2026•铜陵模拟）关于下列四幅图说法正确的是（　　） A．图甲中三角形导线框绕轴匀速转动产生直流电 B．图乙中周期性变化的磁场可以产生电磁波 C．图丙中强磁体从铝管中静止下落做自由落体运动 D．图丁为磁流体发电机装置，A极板电势高 4．（2025春•漳州期中）下列有关电与磁的说法正确的是（　　） A．在电磁波谱中，红外线的频率比紫外线大 B．带电粒子在电场中一定受电场力作用，在磁场中不一定受磁场力作用 C．楞次定律表明了感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的原磁场方向相反 D．根据麦克斯韦的电磁场理论，在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场 5．（2024秋•富平县期末）下列有关电与磁的四幅情景图像，说法正确的是（　　） A．图甲：条形磁铁从左向右靠近铝环，铝环中有感应电流产生 B．对乙：恒定的电场和恒定的磁场互相激发交替产生，就形成电磁波 C．对丙：用等长的绝缘细线悬挂的带电小球静止时，电荷量大的小球受到的库仑力大 D．图丁：工作人员在超高压下带电作业时，穿金属丝编制的工作服比绝缘橡胶服更安全 6．（2025春•南安市校级月考）关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（　　） A．麦克斯韦预言和验证了电磁波的存在 B．医学上用X射线透视来检查人体内部器官 C．紫外线是一种波长比紫光更长的电磁波 D．红外遥感技术中是利用了红外线穿透本领强的特性 7．（2024秋•西安期末）关于下列各图中包含的物理知识，说法正确的是（　　） A．图甲中，a和b是一条磁感线上的两点，a点的磁感应强度一定比b点的大 B．图乙中，导体棒A端带负电，B端带正电 C．图丙所示的两个等量异种电荷的电场线分布符合事实 D．图丁所示的磁场能产生电磁波 8．（2025•浙江一模）如图所示，下列说法正确的是（　　） A．图甲为一个理想变压器，原线圈电流大于副线圈电流 B．图乙为真空中某处磁场随时间变化的图像，该磁场可以产生电磁波 C．图丙为电容式话筒的组成结构示意图，若振动膜片向左运动，则a点电势比b点电势低 D．图丁为LC振荡电路，自感电动势正在减小 9．（2025春•天津期末）关于下列图片中所涉及的物理知识，描述正确的是（　　） A．图甲为关于麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场周围空间一定产生变化的电场 B．图乙为真空冶炼炉，通入线圈的高频电流在线圈中产生热量，从而冶炼金属 C．由图丙可知当驱动力的频率与物体的固有频率相差越大，受迫振动的振幅越大 D．图丁为电压互感器，此装置可以用来测导线L1L2间的高电压 二、多选题 1．（多选）（2026•蠡县校级开学）2026年1月底，我国科研团队成功开展超百G星地激光通信业务化应用实验，通信速率达到120Gbps（千兆比特每秒）。对于激光通信中利用到的电磁波，下列说法正确的是（　　） A．该电磁波是由周期性变化的磁场和电场产生的 B．该电磁波只携带信息，不具有能量 C．利用电磁波传递信息需要用到调制 D．不同的电磁波在真空中的传播速度不同 2．（多选）（2025秋•沈阳期末）“神舟号”系列飞船的成功发射及其后续的平稳运行，在很大程度上得益于载人航天测控通信系统的高效运作。该系统利用电磁波确保了地面指挥人员能够实时、准确地与飞船保持通讯联系。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，并通过实验捕捉到了电磁波 B．稳定的电场周围产生磁场，稳定的磁场周围产生电场 C．电磁波可以在真空中传播 D．电磁波的速度等于光速 3．（多选）（2025秋•温州期末）关于教材中插图所涉及的物理知识，下列说法正确是（　　） A．图甲为电容器，其外壳标注的5.5V为击穿电压 B．图乙为干簧管，其通过感知周围的电场实现开关的断开与闭合 C．图丙为电磁驱动装置，转动把手可以使铝框跟随磁铁以相同方向转动 D．图丁为雷达装置，其是利用电磁波遇到障碍物发生反射的特性进行工作的 三、解答题 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.2　电磁场与电磁波 了解麦克斯韦电磁场理论的两个基本观点，知道变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场，理解电磁场是变化电场与变化磁场的统一体。 能辨析恒定、均匀变化、周期性（振荡）变化的场分别产生怎样的场，理解电磁波是怎样由振荡的电场和磁场交替产生、由近及远传播的。 知道电磁波是横波，电场E、磁场B与传播方向两两垂直；知道电磁波传播不需要介质，真空中速度等于光速，掌握 c=λf 并能进行波长、频率、波速计算。 了解电磁波具有反射、折射、干涉、衍射、偏振等波的共性、能传递能量和信息，知道赫兹实验首次证实了电磁波，并能比较电磁波与机械波的异同。 【思维导图】 考点一　麦克斯韦电磁场理论 1．两个基本观点： （1）变化的磁场产生电场：这是对电磁感应现象的进一步推广。麦克斯韦认为，变化的磁场会在周围空间激发一种电场，即使那里没有闭合导体、没有感应电流，这种电场也客观存在；闭合导体中的感应电流，正是自由电荷在这种电场作用下定向移动形成的。 （2）变化的电场产生磁场：麦克斯韦提出假说，变化的电场同样会在周围空间激发磁场。例如电容器充、放电时极板间变化的电场，也能像电流一样在周围产生磁场。 2．电磁场：在变化的电场周围会产生变化的磁场，在变化的磁场周围又会产生变化的电场，变化的电场和变化的磁场相互联系、交替产生，形成一个不可分割的统一体，这就是电磁场。 “变化”的几种情形辨析 电场（或磁场）的变化情况 产生的磁场（或电场） 能否继续形成电磁波 恒定不变（静止或匀速） 不产生另一种场 不能 均匀变化（变化率恒定） 产生稳定（恒定）的另一种场 不能，稳定的场不再继续激发 非均匀变化 产生变化的另一种场 可能继续激发 周期性（振荡）变化 产生同频率周期性变化的另一种场 能，交替激发、由近及远形成电磁波 重难诠释　①“变化的磁场产生电场”不依赖于导体是否存在，电场是变化磁场本身在空间激发出来的，导体只是把这种电场“显示”为感应电流。②判断能否产生电磁波，关键看场是否“周期性（振荡）变化”：恒定场不产生场，均匀变化只产生稳定场，只有振荡变化的场才能产生同频振荡的场，一环扣一环地传播出去。③“变化的电场产生磁场”在当时是麦克斯韦的理论预言，后来由赫兹用实验证实。 考点二　电磁波的产生与发射 1．电磁波的产生：如果空间某区域存在周期性（振荡）变化的电场，它就会在周围空间引起同频率周期性变化的磁场；这个变化的磁场又在较远的空间引起新的变化电场……变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围空间传播，就形成了电磁波。 2．电磁波的波源：LC振荡电路中存在同频率振荡的电场和磁场，是产生电磁波的波源。 3．有效地发射电磁波的两个条件： （1）要有足够高的振荡频率：理论和实践都表明，频率越高，电路向外发射电磁波的本领越强，因此发射电磁波要采用高频振荡电路。 （2）要用开放电路：普通闭合LC电路的电场、磁场主要集中在电容器和线圈内部，几乎不向外发射。把电路“开放”，让线圈的一端接天线、另一端接地线（大地），电场和磁场就分散到周围空间，才能有效地把电磁波发射出去，如图所示。 重难诠释　①电磁波传播的是变化的电磁场这种特殊物质，以及它所携带的能量和信息；它的传播不需要任何介质，在真空中也能传播，这是它与机械波最本质的区别。②闭合LC电路里能量主要在电场能与磁场能之间往复转化、辐射很弱，必须同时满足“高频”和“开放电路”两个条件才能有效发射。③电磁波一旦由波源发出，即使波源随后停止振荡，已经传播出去的电磁场仍会继续在空间中传播。 考点三　电磁波的特点及波速、波长、频率 1．电磁波是横波：在电磁波中，电场强度E的方向、磁感应强度B的方向都与波的传播方向垂直，而且E与B也互相垂直，即E、B、传播方向三者两两垂直；电场和磁场的振荡同频率、同相位，如图所示，因此电磁波是横波，具有偏振现象。 2．传播不需要介质：电磁波可以在真空中传播。电磁波在真空中的传播速度等于光速c： 3．在介质中的传播：电磁波在介质中的传播速度 v 小于真空中的光速c，若介质折射率为n，则 电磁波的频率由波源决定，从一种介质进入另一种介质时频率不变，波速改变，波长也随之改变，满足 λ=v/f。 4．波的共性：电磁波和机械波一样，能发生反射、折射、干涉、衍射，遇到相对运动的波源或观察者时也有多普勒效应；电磁波能够传递能量和信息。 重难诠释　① 对一切波都成立。电磁波从真空进入介质时，频率 f 由波源决定、保持不变，波速 v 减小，波长 λ＝v/f 也随之减小，切不可误认为波长不变。②真空中各种频率的电磁波传播速度都等于 c；但在同一介质中，不同频率的电磁波传播速度可以不同（色散）。③E、B 与传播方向两两垂直、E 与 B 同相同频，是判断电磁波为横波和确定三者方向关系的依据。 考点四　电磁波与机械波的比较、赫兹实验 1．赫兹实验：1886—1888年，赫兹用振荡电偶极子（发射装置）产生高频振荡，从而发射电磁波，又用一个留有微小间隙的开口金属环（共振环）作为接收装置；当发射端产生火花时，接收环的间隙中也出现了火花，从而首次在实验上证实了电磁波的存在。赫兹还通过实验观察到电磁波的反射、折射、干涉、衍射和偏振，测出波长并结合振荡频率算得电磁波的传播速度恰好等于光速，全面验证了麦克斯韦电磁场理论，为无线电技术的发展开辟了道路。 2．电磁波与机械波的比较：二者运动规律相似，但产生机理和传播条件有本质区别，如下表。 电磁波与机械波的比较 比较项目 电磁波 机械波（如声波、绳波） 产生机理 周期性变化的电场、磁场交替激发 振源（机械振动）在介质中传播 传播介质 不需要介质，真空中也能传播 必须依靠介质，真空中不能传播 波的类型 横波（E、B 与传播方向两两垂直） 既有横波，也有纵波 真空中速度 不能在真空中传播 波速的决定 由介质和频率共同决定 只由介质决定 共同性质 都满足 v=λf，都能反射、折射、干涉、衍射，都能传递能量和信息 同左 重难诠释　①赫兹实验第一次用实验证实了电磁波的存在，并证明光在本质上也是一种电磁波，使麦克斯韦电磁场理论得到公认。②比较电磁波与机械波要抓住两条主线：一是传播是否需要介质（电磁波不需要、机械波需要），二是波的类型（电磁波一定是横波，机械波有横有纵）。③电磁场是一种客观存在的物质，具有能量和动量，能在真空中独立传播，并不需要所谓“以太”作为介质。 考向1　麦克斯韦电磁场理论的理解 1．（2026春•朝阳区校级月考）关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（　　） A．变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场 B．各种频率的电磁波在真空中以相同的速度传播 C．电磁波和机械波都要依赖于介质才能传播 D．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在并通过实验进行了证实 【答案】B 【详解】A、变化的电场一定在周围空间产生磁场，但不一定产生变化的磁场，非均匀变化的电场才在周围空间产生变化的磁场，故A错误； B、结合麦克斯韦电磁场理论，各种频率的电磁波在真空中以相同的速度传播，故B正确； C、电磁波不依赖于介质就能传播，但机械波只能在介质中传播，故C错误； D、麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹通过实验进行了证实，故D错误。 2．（2026春•上饶期末）沪昆高铁采用5G斜翼天线技术，优化电磁波覆盖，使车厢内信号更稳、传输速率更高。下列说法正确的是（　　） A．电磁波在任何介质中传播速度均为3×108m/s B．变化的磁场能够产生电场，变化的电场能够产生磁场 C．法拉第通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论 D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过光缆传输 【答案】B 【详解】A．电磁波仅在真空中传播速度为3×108m/s，在介质中传播速度小于真空中光速，故A错误； B．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场能够产生电场，变化的电场能够产生磁场，故B正确； C．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，故C错误； D．光属于电磁波，光缆正是利用光的全反射传输信号，因此电磁波可以通过光缆传输，故D错误。 3．（2025春•安徽月考）关于麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（　　） A．变化的电场一定产生变化的磁场 B．高频电视信号可以通过地面无线电传输、有线网络传输以及卫星传输 C．不同频率的电磁波在同一均匀介质中传播的速度大小是一样的 D．麦克斯韦观测到了电磁波的反射、折射、干涉和衍射等现象 【答案】B 【详解】A、变化的电场若均匀变化则产生恒定磁场，只有非均匀变化的电场才会产生变化的磁场，故A错误； B、高频电视信号可通过地面无线电、有线网络及卫星传输，故B正确； C、不同频率的电磁波在同一均匀介质中的折射率n不同，由可知不同频率的电磁波在同一介质中速度不同，故C错误； D、赫兹通过实验观测到电磁波的反射、折射、干涉和衍射现象，麦克斯韦预言了电磁波，故D错误。 4．（2025春•渝中区校级期中）下列说法正确的是（　　） A．赫兹预言了电磁波，麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在 B．电场和磁场都是客观存在的物质 C．变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围也一定产生变化的电场 D．红外线、可见光、紫外线、超声波都是电磁波 【答案】B 【详解】A、麦克斯韦预言了电磁波，是赫兹用实验证实了电磁波的存在，故A错误； B、电场和磁场都是客观存在的一种特殊物质，故B正确； C、根据麦克斯韦的电磁场理论，均匀变化的磁场产生了稳定电场，均匀变化的电场产生了稳定磁场，非均匀变化的磁场和电场产生变化的电场和磁场，故C错误； D、红外线、可见光、紫外线都是电磁波，超声波是机械波，不是电磁波，故D错误。 5．（2024秋•定西期末）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．麦克斯韦预言了电磁波的存在 D．电磁波是横波，不能在真空中传播 【答案】C 【详解】A．只有变化的电场才会产生磁场，故A错误； B．只有变化的磁场才会产生电场，故B错误； C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹实验验证了电磁波的存在，故C正确； D．周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生，形成电磁波，电场与磁场相互垂直，所以电磁波是横波，可以在真空中传播，故D错误。 6．（2025秋•宜兴市期中）2022年3月23日，“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲，航天员太空授课的画面（如图）通过电磁波传输到地面接收站。下列有关电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波是一种理想化的模型 B．电磁波是电场或者磁场的传播 C．可见光和无线电波都是电磁波 D．电磁波不能独立于场源而存在 【答案】C 【详解】A、电磁波是客观存在的，不是一种理想化模型，故A错误； BD、电磁波是由于电场和磁场相互激发而产生的，所以电磁波可以短暂脱离场源而独立存在，当电磁场能量耗尽之后，电磁波才会消失，故BD错误； C、电磁波是一个大家族，其频率范围极广，可见光和无线电波均属于电磁波家族的成员，只是二者的频率（或波长）不同，故C正确。 7．（2025春•邗江区期中）关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（　　） A．麦克斯韦预言并通过实验证明了电磁波的存在 B．变化的电场能够产生变化的磁场，变化的磁场能够产生变化的电场 C．紫外线是一种波长比紫光更短的电磁波，能够灭菌消毒 D．红外线、X射线是电磁波，γ射线是中子流 【答案】C 【详解】A、麦克斯韦只是预言了电磁波的存在；是赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在，故A错误； B、麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场能够产生的不一定是变化的电场，例如，均匀变化磁场产生恒定的电场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，故B错误； C、紫外线的波长比紫光的短，它可以进行灭菌消毒，故C正确； D、红外线、X射线、γ射线都是电磁波，故D错误。 考向2　“恒定/均匀变化/振荡变化”产生场的辨析 1．（2026春•阳江期末）麦克斯韦于1873年在著作《电磁通论》中系统阐述了电磁场理论体系，有两个基本假设：变化的电场周围会产生磁场，变化的磁场周围会产生电场。请判断以下四组电场产生的磁场随时间t的变化规律，其中错误的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．E是余弦式周期性变化，t＝0时E最大，变化率为0，因此t＝0时B＝0，对应正弦式变化的B，故A正确； B．E均匀变化（变化率恒定），产生恒定不变的B，故B正确； C．E是正弦式周期性变化，t＝0时E＝0，变化率最大，因此t＝0时B最大，对应余弦式变化的B，故C正确； D．E是恒定不变的电场，不会产生磁场，B应该为0，故D错误。 2．（2026春•南充期末）家用微波炉依靠微波（电磁波）加热食物，微波炉内部的磁控管会产生某种场，从而激发电磁波，根据麦克斯韦电磁场理论，磁控管产生的场可能是（　　） A．稳定的电场 B．不均匀变化的电场 C．稳定的磁场 D．均匀变化的磁场 【答案】B 【详解】由麦克斯韦电磁场理论可知：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。 因此： 稳定电场不会激发磁场，无法产生电磁波； 不均匀变化的电场会激发变化磁场，变化磁稳定磁场不会激发电场，无法产生电磁波， 稳定磁场不会激发电场，无法产生电磁波； 均匀变化磁场仅能产生稳定电场，稳定电场不能继续激发磁场，无法持续形成电磁波。 所以磁控管产生的场可能是不均匀变化的电场，故B正确，ACD错误。 3．（2026春•蚌埠期末）19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，精辟地揭示了电场与磁场之间的联系，预言了电磁波的存在。在闭合金属线圈中通入以下不同的电流，能产生电磁波的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A、在闭合金属线圈中通入恒定电流，产生稳定的电场，不能产生电磁波，故A错误； B、在闭合金属线圈中通入周期性变化的电流，产生周期性变化的磁场，然后周期性变化的磁场，又会产生周期性变化的电场，传播下去，能产生电磁波，故B正确； CD、在闭合金属线圈中通入均匀变化的电流，产生稳定的磁场，不能产生电磁波，故CD错误。 4．（2025秋•洮北区校级期末）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方向磁场在迅速减弱 B．沿AB方向磁场在迅速增强 C．沿BA方向磁场在迅速减弱 D．条件不足无法判断 【答案】A 【详解】某空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，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变化的，若有沿AB方向上的磁场，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A正确，BCD错误。 5．（2024秋•龙岩期末）2024年9月22日，中科院合肥研究院自主研制的水冷磁体产生了42.02T的稳态磁场（稳态磁场是指磁感应强度不随时间变化的磁场），打破世界纪录，成为国际强磁场水冷磁体技术新的里程碑。关于该稳态磁场，下列说法正确的是（　　） A．42.02T表示磁通量的大小 B．该稳态磁场一定是匀强磁场 C．该稳态磁场能激发出电场 D．将通电直导线放入该稳态磁场，受到的安培力可能为0 【答案】D 【详解】A、根据稳态磁场是指磁感应强度不随时间变化的磁场，可知42.02T表示磁感应强度的大小，故A错误； B、在稳态磁场中，如果磁感应强度在空间各处完全相同，即大小和方向都不变，就是匀强磁场，反之，则不是匀强磁场，故B错误； C、根据麦克斯韦电磁场理论可知该稳态磁场不可能激发出电场，故C错误； D、若将通电直导线与磁场平行放入该稳态磁场，受到的安培力为零，故D正确。 6．（2025春•百色期末）在磁感应强度B随时间t变化的以下四种磁场中，不能产生电场的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】ABC、根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场周围产生电场，故ABC正确； D、根据麦克斯韦的电磁场理论，恒定磁场周围不会产生的电场，故D错误。 本题选择不能产生电场的， 7．（2025•南通模拟）目前，我国5G通信用户已突破10亿户，标志着5G技术的广泛应用。5G网络使用频率更高的电磁波，具有“高速率、低时延、大容量”等优点。若某区域磁场的磁感应强度B随时间t变化如图所示，则该区域内（　　） A．能产生电场，能产生电磁波 B．能产生电场，不能产生电磁波 C．不能产生电场，能产生电磁波 D．不能产生电场，不能产生电磁波 【答案】B 【详解】根据麦克斯韦的电磁场理论，均匀变化的磁场周围产生恒定的电场；恒定的电场不能产生磁场；最终不能产生电磁波，故B正确，ACD错误。 考向3　电磁波的产生条件与开放电路（发射） 1．（2026•雨花区校级开学）2026年5月24日23时08分，搭载神舟二十三号载人飞船的长征二号F遥二十三运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，这是我国载人航天工程进入“十五五”规划开局之年的首次载人发射任务。如图是神舟飞船成功对接空间站天和核心舱径向端口前拍摄到的画面。下列说法错误的是（　　） A．运载火箭加速上升阶段质量减小 B．空间站上的太阳能电池板可将太阳能转化为电能 C．对接完成后，神舟飞船相对于天和核心舱是运动的 D．神舟飞船拍摄到的有“中国空间站”字样的画面是通过电磁波传回地球的 【答案】C 【详解】A.运载火箭加速上升过程中，持续消耗内部燃料，火箭整体质量不断减小，故A正确； B.空间站上的太阳能电池板可将太阳能转化为电能，为空间站设备供电，故B正确； C.对接完成后，神舟飞船与天和核心舱的相对位置不再发生变化，因此神舟飞船相对于天和核心舱是静止的，故C错误； D.电磁波可以在真空中传播，神舟飞船拍摄到的画面是通过电磁波传回地球的，故D正确。 2．（2026春•徐州期中）手机通信系统主要由手机、基站和交换网络组成，信号通过电磁波传播。下列有关电磁波的说法正确的是（　　） A．只要有变化的电场和磁场，就能产生电磁波 B．电磁波作为载波时要有足够高的频率 C．所有物体都能发射红外线，红外线的波长比无线电波长 D．使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变，这种调制叫调频 【答案】B 【详解】A、电磁波的产生需要周期性变化的电场和磁场，而均匀变化的电场产生恒定磁场，均匀变化的磁场产生恒定电场，无法形成电磁波，故A错误； B、电磁波作为载波时，需具备足够高的频率，频率越高，电磁波的能量越大，且能携带的信号信息越丰富，可有效传递信号，故B正确； C、一切物体都在不停地发射红外线，但电磁波谱中，无线电波的波长范围为1mm～50000m，红外线的波长范围为0.76μm～1mm，红外线的波长比无线电波短，故C错误； D、使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变，这种调制方式称为调幅；而调频是指使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变，故D错误。 3．（2025秋•四川期末）Wi﹣Fi又称作“移动热点”，其实质是一种短程无线传输技术，能够在一定范围内支持互联网接入无线信号。下列说法正确的是（　　） A．Wi﹣Fi信号是一种电磁波 B．Wi﹣Fi信号传输需要介质 C．Wi﹣Fi信号不具有能量 D．Wi﹣Fi信号在空气中传播速度小于340m/s 【答案】A 【详解】A．Wi﹣Fi信号使用微波频段的无线电波，而无线电波是电磁波的一种，故A正确； B．电磁波可在真空中传播，无需介质，故B错误； C．电磁波均携带能量，Wi﹣Fi信号用于数据传输，具有能量，故C错误； D．Wi﹣Fi信号在空气中的传播速度接近光速，故D错误。 4．（2025•渝中区校级模拟）下列有关电磁振荡、电磁波、电磁感应现象的四幅图像的说法正确的是（　　） A．对甲图，可分析发现振荡电路电场能正在减小，磁场能正在增大，处于正向放电过程 B．对乙图，因为仅是一条天线，没有电容器和电感线圈，不能有效地发射电磁波 C．对丙图，变化磁场激发感生电场，小球可能在电场力作用下沿圆环加速运动 D．对丁图，变化磁场周围产生电场不是普遍存在的现象，与闭合电路是否存在有关 【答案】C 【详解】A.对甲图，规定电流沿顺时针方向为正，电场强度向下，上、下极板分别带正、负电荷，上极板的正电荷增多，下极板的负电荷增多，则振荡电路正在正向充电，故A错误； B.有效发射电磁波要满足两个条件，振荡电路的频率足够高（频率公式、振荡电路产生的电场和磁场必须分布到广大的开放的空间中，即开放电路，对乙图一条直导线对应的L、C足够小，f足够高，则能够有效发射电磁波，故B错误； C.对丙图，均匀变化的磁场在圆环中激发出涡旋状的感生电场，小球受到的电场力作用，在环上加速运动，形成电流，其本质是一种磁生电现象，故C正确； D.对丁图变化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，故D错误。 5．（2025春•南充期末）下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．γ射线波长比X射线长，可用于探测金属构件内部的缺陷 B．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场 C．无线电波的接收过程中，使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐 D．频率越高的电磁波，在真空中传播的速度越大 【答案】C 【详解】A．γ射线的频率比X射线更大，根据c＝λf可知γ射线波长比X射线更短，X射线和γ射线都可以用于探测金属内部缺陷，故A错误； B．均匀变化的电场产生恒定磁场，只有非均匀变化的电场才会产生变化的磁场，故B错误； C．使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，激起的振荡电流最强，这就是电谐振现象，故C正确； D．所有电磁波在真空中速度均为光速，与频率无关，故D错误。 6．（2025春•南开区校级期末）关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波是一种纵波 B．麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在 C．机场安检利用了X射线穿透本领强的特性 D．发射电磁波进行信号传递时，只能采用调频一种方式进行调制 【答案】C 【详解】A、电磁波是一种横波，而不是纵波，故A错误； B、麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故B错误； C、机场安检利用了X射线穿透本领强的特性，故C正确； D、发射电磁波进行信号传递时，调制方式有调频和调幅等多种方式，只能采用调频一种方式进行调制说法错误，故D错误。 7．（多选）（2025秋•金凤区校级期末）小说《三体》中，主人公意外掌握了一种特殊的电磁波信号传输方法，于是她用太阳作为信号放大器，以“恒星级”的传输功率向宇宙打出了人类文明的第一个“招呼”。下列关于电磁波的说法，正确的是（　　） A．电磁波可以不依赖介质在真空中传播 B．发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调 C．做变速运动的电荷可能会在空间产生电磁波 D．麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在 【答案】AC 【详解】A.电磁波是电磁场的传播，其传播不需要依赖介质，可以在真空中传播，故A正确； B.发射无线电波时仅需对电磁波进行调制（将信号加载到高频载波上），而解调是在接收无线电波时的操作，故B错误； C.做变速运动的电荷会产生变化的电场，变化的电场会激发变化的磁场，若是周期性变化的电场则会激发周期性变化的磁场，故而产生电磁波，故C正确； D.麦克斯韦预言了电磁波的存在，而赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故D错误。 考向4　电磁波横波特点与E、B、传播方向的关系 1．（2026春•任城区期中）对电磁波的理解，下列说法正确的是（　　） A．γ射线不是电磁波 B．电磁波是横波 C．电磁波在实际中不存在 D．变化的电场周围一定能产生电磁波 【答案】B 【详解】A．由电磁波谱可知，γ射线属于频率极高的电磁波，故A错误； B．电磁波的电场方向、磁场方向和传播方向两两互相垂直，符合横波的特征，故B正确； C．赫兹通过实验首次证实了电磁波的存在，故C错误； D．根据麦克斯韦的电磁场理论，均匀变化的电场只会产生恒定的磁场，恒定磁场无法继续激发电场，不能形成电磁波；只有周期性变化的电场才能产生周期性变化的磁场，进而形成电磁波，因此变化的电场周围不一定产生电磁波，故D错误。 2．（2026春•海淀区校级期中）关于电磁场和电磁波的观点，下列说法正确的是（　　） A．变化的电场一定会产生变化的磁场 B．同一频率的光，从真空射入介质后波长变短，光子能量增大 C．我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度无关 D．电磁波传递信号可以实现无线通信，并且波长越短，传播的方向性越好 【答案】D 【详解】A.根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的电场产生稳定的磁场，只有非均匀变化的电场才会产生变化的磁场，故A错误； B.光子能量由频率决定，同一频率的光光子能量不变；光从真空射入介质后，波速减小，频率不变，因此波长变短，但光子能量不变，故B错误； C.一切物体都在辐射电磁波，这种热辐射的强度与温度有关，温度越高，辐射越强，故C错误； D.电磁波可通过无线通信传递信号，波长越短的电磁波，衍射能力越弱，传播的方向性越好，故D正确。 3．（2026•栖霞区一模）如图所示，中国天眼FAST﹣500m口径球面射电望远镜，天眼接收的射电波工作频率为70MHz到3GHz。射电波是（　　） A．纵波 B．声波 C．可见光 D．电磁波 【答案】D 【详解】A．射电波是电磁波，属于横波，其电场和磁场的振动方向与传播方向垂直，不是纵波，故A错误； B．声波是机械波，其传播需要介质，不能在真空中传播。射电波是电磁波，故B错误； C．可见光和射电波都属于电磁波，但它们在电磁波谱中处于不同的频段。可见光的频率范围远高于题中给出的射电波频率范围（70MHz到3GHz）。因此，射电波不是可见光，故C错误； D．射电波是电磁波的一种，位于电磁波谱中频率较低、波长较长的部分，故D正确。 4．（2025秋•湖州期末）下列说法正确的是（　　） A．只要有电场和磁场，就能产生电磁波 B．电磁波在真空和介质中都能传播 C．紫外线可以用来加热理疗 D．微波炉是利用红外线来加热食物 【答案】B 【详解】A.只有变化的电场和变化的磁场交替产生，才能激发并向外传播电磁波。静止的电场或磁场无法产生电磁波，故A错误； B.电磁波的传播不需要介质，既可以在真空中传播，也可以在介质中传播，故B正确； C.用于加热理疗的是红外线，它的热效应显著；而紫外线主要用于杀菌消毒、荧光效应等，故C错误； D.微波炉是利用微波（属于电磁波）的高频振动使食物分子共振来加热的，而不是红外线，故D错误。 5．（2025•广东学业考试）关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．可见光不属于电磁波 B．电磁波的传播需要传播介质 C．法拉第通过实验证实电磁波存在 D．电磁波在真空中以光速传播 【答案】D 【详解】A．可见光属于电磁波，可见光在电磁波谱中占很小一部分，故A错误； B．周期性变化的电场和周期性变化的磁场相互感应，由近及远传播，形成电磁波，传播过程中不需要介质，故B错误； C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实电磁波的存在，与法拉第没有关系，故C错误； D．电磁波在真空中以光速传播，故D正确； 6．（2025春•昌平区期末）关于电磁波下列说法正确的是（　　） A．电磁波的传播不需要任何介质 B．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 C．电磁波在任何介质中传播的速度都等于光速 D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验捕捉到了电磁波 【答案】A 【详解】A．电磁波的传播不需要任何介质，可以在真空中传播，故A正确； B．电磁波可以传递信息，声波也能传递信息，故B错误； C．电磁波在真空中传播的速度才等于光速，故C错误； D．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D错误。 7．（2025春•顺义区期末）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等于光速 B．电磁波传播需要介质 C．电磁波不具有能量 D．电磁波是纵波 【答案】A 【详解】A．电磁波在真空中的传播速度等于光速，故A正确； B．电磁波传播可以不需要介质，故B错误； C．电磁波具有能量，能传递信息，故C错误； D．电磁波是横波，故D错误。 考向5　波长、频率、波速（c=λf）的计算 1．（2026秋•南岸区校级月考）我国第6代移动通信技术（6G）国际领先，6G频段是利用频率比5G频段高出许多的电磁波通信技术（频段指的是电磁波的频率范围）。则（　　） A．6G频段的电磁波比5G频段电磁波的波长更长 B．相同条件下6G频段电磁波的衍射现象更明显 C．任何情况下6G频段和5G频段的电磁波传播速度都一样快 D．6G频段的电磁波与5G频段电磁波之间不会产生稳定干涉现象 【答案】D 【详解】A.电磁波在真空中波速不变，由c＝f可知，频率越高，波长越短，故A错误； B.波长越短，衍射现象越不明显，6G电磁波波长更短，衍射更弱，故B错误； C.电磁波在介质中传播速度和频率有关，介质不同时传播速度不同，并非任何情况都相同，故C错误； D.产生稳定干涉的条件是两列波频率相同，6G与5G电磁波频率不同，无法发生稳定干涉，故D正确。 2．（2026春•烟台期中）下列说法正确的是（　　） A．电磁波的传播均需要介质 B．周期性变化的电场周围一定会产生恒定的磁场 C．所有物体都发射红外线，温度越高，发射的红外线越强 D．紫外线穿透能力很强，可用于探测金属构件内部的缺陷 【答案】C 【详解】A.电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播（如太阳光），机械波的传播才需要介质，故A错误； B.根据麦克斯韦电磁场理论，周期性变化的电场会产生同频率的周期性变化的磁场，只有均匀变化的电场才会产生恒定的磁场，故B错误； C.一切物体都在不停地向外进行热辐射，发射红外线，且物体温度越高，热辐射的强度越大，发射的红外线越强，故C正确； D.紫外线的穿透能力较弱，无法穿透金属构件；探测金属构件内部缺陷需要使用穿透能力更强的X射线或γ射线，故D错误。 3．（2026•吉林校级模拟）“中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜。它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．电磁波在任何介质中传播速度均为3×108m/s B．红外线的波长比紫外线大 C．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 D．法拉第通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论 【答案】B 【详解】A.电磁波仅在真空中的传播速度为3×108m/s，在介质中传播速度为 小于3×108m/s，故A错误； B.按电磁波谱波长从长到短的排序：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，红外线波长比紫外线大，故B正确； C.根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的电场会激发出恒定的磁场，恒定磁场无法再激发电场，故C错误； D.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，故D错误。 4．（2025秋•昭通期末）以“融合”“创新”为核心，我国6G发展进入关键阶段，6G是指第六代移动通信技术，是5G的升级版，6G使用的电磁波频率范围显著高于5G，下列说法正确的是（　　） A．电磁波不具有能量 B．5G使用的电磁波和6G使用的电磁波在真空中传播速度不同 C．麦克斯韦通过实验捕捉到了电磁波 D．6G使用的电磁波在真空中波长比5G使用的电磁波波长更小 【答案】D 【详解】A.电磁波是具有能量的，例如太阳光（属于电磁波）可以传递能量，故A错误； B.所有电磁波在真空中的传播速度都等于光速c，与频率无关，故B错误； C.麦克斯韦预言了电磁波的存在，而赫兹通过实验捕捉并证实了电磁波的存在，故C错误； D.根据电磁波波长与频率的关系λ，频率越高，波长越短，题目中指出6G使用的电磁波频率显著高于5G，因此6G电磁波的波长比5G更短，故D正确。 5．下列电磁波中，波长由短到长排列的是（　　） A．γ射线、紫外线、X射线 B．γ射线、紫外线、可见光 C．可见光、红外线、γ射线 D．紫外线、红外线、γ射线 【答案】B 【详解】电磁波按波长由长到短的顺序排列为：无线电波，微波，红外线，可见光，紫外线，伦琴射线，γ射线，则波长由短到长的是：γ射线、紫外线、可见光，故B正确，ACD错误。 6．第五代移动通信技术（简称5G）是新一代蜂窝移动通信技术，与4G相比，5G使用的电磁波频率更高。与4G相比，5G使用的电磁波（　　） A．波长更长 B．波长更短 C．波长相同 D．波速更慢 【答案】B 【详解】5G使用的电磁波频率更高，电磁波在真空中的传播速度c是恒定不变的，当频率f增大时，根据公式c＝λf，波长λ与频率f成反比，所以频率越高，波长越短，波速不变，故B正确，ACD错误。 7．（2025•郴州校级学业考试）有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是用于接收和研究天体发射电磁波的装置。下列说法正确的是（　　） A．X射线的波长比红外线的波长更长 B．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 C．医院利用红外线摧毁病变细胞 D．均匀变化的磁场会产生均匀变化的电场 【答案】B 【详解】A.X射线的波长比红外线的波长更短，故A错误； B.电磁波在真空中的传播速度都相同与电磁波的频率无关，故B正确； C.医院里经常利用γ射线能摧毁病变细胞的作用对患者进行治疗，故C错误； D.根据麦克斯韦电磁理论，均匀变化的磁场会产生稳定的电场，故D错误。 考向6　电磁波与机械波的比较及赫兹实验（物理学史） 1．（2025•新疆学业考试）人类历史上建立了经典电磁场理论的科学家是（　　） A．牛顿 B．伽利略 C．安培 D．麦克斯韦 【答案】D 【详解】A、牛顿建立了经典力学体系，提出万有引力定律和运动定律，故A错误； B、伽利略主要贡献在力学和天文学领域，如自由落体定律和惯性原理，故B错误； C、安培发现了电流的磁效应规律，但未建立完整的电磁场理论体系，故C错误； D、麦克斯韦总结了电磁学实验规律，提出麦克斯韦方程组，统一了电场与磁场，预言电磁波的存在，建立了经典电磁场理论，故D正确。 2．（2025春•重庆月考）以下说法中正确的是（　　） A．赫兹提出了电磁场理论 B．法拉第发现了电流的磁效应 C．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率、波长和能量大小无关 D．在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量减小时电路中的电流减小 【答案】C 【详解】A、赫兹用实验证实了电磁波的存在，麦克斯韦提出了电磁场理论，故A错误； B、奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，故B错误； C、电磁波在真空中的传播速度是一个定值，等于光速c，其传播速度与电磁波的频率、波长和能量大小均无关，故C正确； D、在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量减小时，电容器放电，电路中的电流增大，故D错误。 3．（2025春•合肥月考）人类自古以来就对自然规律进行着不懈的探索，物理学是这些探索过程中结出的最重要的果实之一。下列有关物理学的说法正确的是（　　） A．机械波和电磁波的传播均需要介质 B．麦克斯韦假设变化的磁场可以在周围空间产生电场 C．在双缝干涉实验中仅更换滤光片，则干涉条纹间距绿光比红光大 D．光的偏振现象说明光是一种纵波 【答案】B 【详解】A、机械波的传播需要介质，而电磁波可以在真空中传播，无需介质，故A错误； B、根据麦克斯韦的电磁场理论，麦克斯韦提出变化的磁场会产生电场，这是电磁场理论的核心假设之一，故B正确； C、双缝干涉条纹间距公式为，绿光波长比红光短，更换为绿光后条纹间距会减小，故C错误； D、偏振是横波特有的现象，说明光是横波，故D错误。 4．（2025秋•河池期末）关于物理学史和物理思想方法，下列说法正确的是（　　） A．点电荷、电流元、弹簧振子、单摆都是理想模型 B．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场 C．法拉第发现了电流的磁效应 D．电场强度E，电容C，电流I＝nqSv都是采用比值法定义 【答案】A 【详解】A.点电荷是忽略带电体大小形状的模型，电流元是为研究电流受力引入的微元模型，弹簧振子和单摆都是忽略次要因素的理想化振动模型，所以点电荷、电流元、弹簧振子、单摆都是理想模型，故A正确； B.根据麦克斯韦理论，均匀变化的电场只能激发稳定的磁场，只有非均匀变化的电场才能激发变化的磁场，故B错误； C.电流的磁效应是奥斯特发现的，法拉第的主要贡献是发现了电磁感应现象，故C错误； D.电场强度，电容是比值定义法；而 I＝nqSv 是电流的微观决定式，是通过推导得到的关系式，不是比值定义法，故D错误。 5．（2025春•西城区期末）我们通常听到的声音是靠声波来传播的，而手机接收的是电磁波。关于声波和电磁波，下列说法正确的是（　　） A．都是横波 B．传播都需要介质 C．从空气到水中，传播速度都变小 D．都能发生干涉和衍射 【答案】D 【详解】A．声波在固体中传播时，纵波和横波都有，故A错误； B．电磁波传播可以不要介质，故B错误； C．声波从空气到水中，传播速度变大，故C错误； D．都能发生干涉和衍射，故D正确。 6．（2025春•和平区期末）类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率。在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中正确的是（　　） A．机械波和电磁波都既有横波又有纵波 B．机械波和电磁波的传播都依赖于介质 C．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象 D．微波属于机械波，紫外线属于电磁波 【答案】C 【详解】A、机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有横波，故A错误； B、机械波的传播依赖于介质，电磁波的传播不依赖于介质，因为电磁波传播的电磁场本身就是物质，不需要借助于其他物质作为媒介来传播，真空中电磁波也能传播，故B错误； C、机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象，且也都能发生多普勒效应，故C正确； D、在电磁波谱中，微波和紫外线都属于电磁波，故D错误。 7．（多选）（2026•宁波二模）下列说法正确的是（　　） A．机械波和电磁波都有多普勒效应 B．物体发生共振时，其位移始终最大 C．6G（频率高于5G）技术使用的电磁波与5G相比，粒子性更显著 D．根据相对论，两事件在一个参考系中是同时的，在另一个参考系中一定也同时 【答案】AC 【详解】A、机械波有多普勒效应，电磁波也有多普勒效应，故A正确； B、驱动力的频率等于物体的固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振。共振只是振幅最大，物体仍在往复振动：会从平衡位置，最大位移，平衡位置循环，瞬时位移时而大、时而为0，位移并不是始终最大，故B错误； C、6G频率更大，粒子性更显著，故C正确； D、根据狭义相对论，如果两个事件在一个参考系中是“同时”的，在另一个参考系中则可能是“相对”的，故D错误。 一、单选题 1．（2026•模拟）关于这四幅图的描述，下列说法正确的是（　　） A．图甲，振荡电路正在充电 B．图乙，真空冶炼炉炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属产生涡流发热，从而冶炼金属 C．图丙，安检门利用自感现象可以检测金属物品，如携带金属经过时，会触发报警 D．图丁，变化的磁场周围能否产生电场，与是否存在闭合电路有关 【答案】B 【详解】A．由图甲，电容器极板间电场线方向向下，可知电容器的上极板带正电，下极板带负电；线圈内部磁感线方向向下，根据安培定则可知，线圈中电流方向从上向下流，即电流从电容器上极板流出，电容器正在放电，不是放电，故A错误； B．图乙中，真空冶炼炉的线圈中通入高频交流电，使炉内金属中产生涡流，涡流产生热量从而冶炼金属，故B正确； C．图丙中，安检门利用的是涡流现象，当携带金属物品经过时，金属物品中产生涡流，涡流产生的磁场影响原磁场从而触发报警，不是利用自感现象，故C错误； D．图丁中，根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场周围产生电场，与是否存在闭合电路无关，故D错误。 2．（2025秋•朝阳区校级期末）电磁波为信息的传播插上了翅膀，广播、电视、移动通信等通信方式，使古代人“顺风耳、千里眼”的梦想变成了现实。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波的传播离不开介质 B．真空中的电磁波，其频率越高，波长越短 C．只要空间内存在一个变化的磁场就一定能形成电磁波 D．物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在并通过实验捕捉到了电磁波 【答案】B 【详解】A.电磁波可以在真空中传播，传播不需要介质，故A错误； B.真空中电磁波的速度为光速c，且c＝λf，频率越高，波长越短，故B正确； C.只有周期性变化的磁场才能激发周期性变化的电场，从而形成电磁波；均匀变化的磁场无法形成电磁波，故C错误； D.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D错误。 3．（2026•铜陵模拟）关于下列四幅图说法正确的是（　　） A．图甲中三角形导线框绕轴匀速转动产生直流电 B．图乙中周期性变化的磁场可以产生电磁波 C．图丙中强磁体从铝管中静止下落做自由落体运动 D．图丁为磁流体发电机装置，A极板电势高 【答案】B 【详解】A.图甲中三角形导线框在匀强磁场里绕轴匀速转动，切割磁感线的有效面积呈周期性变化，产生的感应电动势也会随时间按正弦规律变化，因此输出的是交流电，故A错误。 B.根据麦克斯韦电磁场理论，周期性变化的磁场会激发周期性变化的电场，变化的电场又会激发新的变化磁场，如此交替产生并向外传播，就形成了电磁波，故B正确。 C.图丙中强磁体在铝管中下落时，铝管的管壁会切割磁感线，产生感应电流（涡流），感应电流的磁场会阻碍磁体的下落，使磁体受到向上的安培力，所以磁体做加速度小于重力加速度g的运动，不是自由落体，故C错误。 D.图丁是磁流体发电机，等离子体在磁场中运动时，正、负电荷会受到洛伦兹力而偏转，根据左手定则，正电荷会向B极板偏转聚集，负电荷向A极板偏转聚集，所以B极板的电势更高，故D错误。 4．（2025春•漳州期中）下列有关电与磁的说法正确的是（　　） A．在电磁波谱中，红外线的频率比紫外线大 B．带电粒子在电场中一定受电场力作用，在磁场中不一定受磁场力作用 C．楞次定律表明了感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的原磁场方向相反 D．根据麦克斯韦的电磁场理论，在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场 【答案】B 【详解】A、在真空中无线电波、红外线、可见光、紫外线的波长依次变短，结合f 红外线的频率比紫外线小，故A错误； B、带电粒子在电场中一定受电场力作用，在磁场中不一定受磁场力作用，当速度方向和磁感线平行时洛伦兹力为零，故B正确； C、楞次定律表明了感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，当磁通量增大时，感应电流的磁场与它相反，当磁通量减小时，感应电流的磁场与它相同；故C错误； D、结合麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场，均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，故D错误。 5．（2024秋•富平县期末）下列有关电与磁的四幅情景图像，说法正确的是（　　） A．图甲：条形磁铁从左向右靠近铝环，铝环中有感应电流产生 B．对乙：恒定的电场和恒定的磁场互相激发交替产生，就形成电磁波 C．对丙：用等长的绝缘细线悬挂的带电小球静止时，电荷量大的小球受到的库仑力大 D．图丁：工作人员在超高压下带电作业时，穿金属丝编制的工作服比绝缘橡胶服更安全 【答案】D 【详解】A.当闭合回路中的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电流，甲图中铝环没有闭合，条形磁铁靠近时铝环中无感应电流。故A错误； B.电磁波的产生需要变化的电场和变化的磁场交替激发，故B错误； C.带电小球间的库仑力是相互作用力，两球受力大小相等，故C错误； D.在超高压带电作业中，由金属丝编制而成的工作服借助静电屏蔽原理，能够有效屏蔽外部电场，从而避免作业人员触电，其安全性优于绝缘服，故D正确。 6．（2025春•南安市校级月考）关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（　　） A．麦克斯韦预言和验证了电磁波的存在 B．医学上用X射线透视来检查人体内部器官 C．紫外线是一种波长比紫光更长的电磁波 D．红外遥感技术中是利用了红外线穿透本领强的特性 【答案】B 【详解】A、麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，但并没有用实验验证；是赫兹通过实验首次证实了电磁波的存在，故A错误； B、X射线具有很强的穿透能力，且不同组织（如骨骼、肌肉）对X射线的吸收程度不同，医学上正是利用这一特性，用X射线透视来检查人体内部器官（如胸片、骨折检查），故B正确； C、在电磁波谱中，紫外线的波长比紫光更短（频率更高），而不是更长，故C错误； D、红外遥感技术利用的是红外线的热效应、衍射能力强（容易绕过障碍物）、穿透云雾的能力强，而不是“穿透本领强”（穿透本领强是X射线、γ射线的特性），故D错误。 7．（2024秋•西安期末）关于下列各图中包含的物理知识，说法正确的是（　　） A．图甲中，a和b是一条磁感线上的两点，a点的磁感应强度一定比b点的大 B．图乙中，导体棒A端带负电，B端带正电 C．图丙所示的两个等量异种电荷的电场线分布符合事实 D．图丁所示的磁场能产生电磁波 【答案】D 【详解】A、因为一条磁感线是直线时，不一定是匀强磁场，也不知a、b两点的磁感线的疏密，故条件不足，无法确定a、b两点的磁感应强度的大小，故A错误； B、图乙中根据感应起电的原理，近端带异种电荷，远端带同种电荷，但由于导体棒接地，故B端不带电，A端带负电，故B错误； C、电场线起始于正电荷或者无穷远，终止于无穷远或者负电荷，所以图丙中电场线分布不符合事实，故C错误； D、周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，这种电场和磁场的交替变化就形成电磁波，故D正确。 8．（2025•浙江一模）如图所示，下列说法正确的是（　　） A．图甲为一个理想变压器，原线圈电流大于副线圈电流 B．图乙为真空中某处磁场随时间变化的图像，该磁场可以产生电磁波 C．图丙为电容式话筒的组成结构示意图，若振动膜片向左运动，则a点电势比b点电势低 D．图丁为LC振荡电路，自感电动势正在减小 【答案】D 【详解】A.理想变压器原、副线圈的电流关系为，由图甲，原、副线圈匝数n1＞n2，则原线圈电流小于副线圈电流，故A错误； B.均匀变化的磁场产生稳定的电场，稳定的电场不能产生磁场，所以不能产生电磁波，故B错误； C.振动膜片向左运动，由电容决定式可知，d增大，电容器的电容减小，由图丙可知U不变，根据Q＝CU，电荷量Q减小，电容器放电，电流从a流向b，所以a点电势比b点电势高，故C错误； D.图丁中LC振荡电路的磁场方向向上，说明为放电过程，电流增大变慢，自感电动势正在减小，故D正确。 9．（2025春•天津期末）关于下列图片中所涉及的物理知识，描述正确的是（　　） A．图甲为关于麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场周围空间一定产生变化的电场 B．图乙为真空冶炼炉，通入线圈的高频电流在线圈中产生热量，从而冶炼金属 C．由图丙可知当驱动力的频率与物体的固有频率相差越大，受迫振动的振幅越大 D．图丁为电压互感器，此装置可以用来测导线L1L2间的高电压 【答案】D 【详解】A．根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场周围空间产生恒定的电场，故A错误； B．图乙为真空冶炼炉，通入线圈的高频电流在金属中产生涡流，涡流产生的热量将金属熔化，故B错误； C．由图丙可知，驱动力频率等于物体的固有频率时，受迫振动的振动幅度最大，故C错误； D．图丁为互感器并联接入电路，而且副线圈匝数小于原线圈匝数，因此为电压互感器，此装置可以用来测导线L1L2间的高电压，故D正确。 二、多选题 1．（多选）（2026•蠡县校级开学）2026年1月底，我国科研团队成功开展超百G星地激光通信业务化应用实验，通信速率达到120Gbps（千兆比特每秒）。对于激光通信中利用到的电磁波，下列说法正确的是（　　） A．该电磁波是由周期性变化的磁场和电场产生的 B．该电磁波只携带信息，不具有能量 C．利用电磁波传递信息需要用到调制 D．不同的电磁波在真空中的传播速度不同 【答案】AC 【详解】A．根据麦克斯韦的电磁场理论，可知该电磁波是由周期性变化的磁场和电场产生的，故A正确； B．根据电磁波的特点，该电磁波既可以携带信息，还具有能量，故B错误； C．利用电磁波传递信息，需要经过调制、调谐、解调等步骤，故C正确； D．所有的电磁波在真空中的传播速度均相同，等于真空中的光速，故D错误。 2．（多选）（2025秋•沈阳期末）“神舟号”系列飞船的成功发射及其后续的平稳运行，在很大程度上得益于载人航天测控通信系统的高效运作。该系统利用电磁波确保了地面指挥人员能够实时、准确地与飞船保持通讯联系。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，并通过实验捕捉到了电磁波 B．稳定的电场周围产生磁场，稳定的磁场周围产生电场 C．电磁波可以在真空中传播 D．电磁波的速度等于光速 【答案】CD 【详解】A．英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在，德国物理学家赫兹通过实验捕捉到了电磁波，故A错误； B．根据麦克斯韦电磁场理论，可知稳定的电场周围不能产生磁场，稳定的磁场周围也不能产生电场，故B错误； C．电磁波的传播不需要介质，在真空中可以传播，故C正确； D．电磁波的速度等于光速，故D正确。 3．（多选）（2025秋•温州期末）关于教材中插图所涉及的物理知识，下列说法正确是（　　） A．图甲为电容器，其外壳标注的5.5V为击穿电压 B．图乙为干簧管，其通过感知周围的电场实现开关的断开与闭合 C．图丙为电磁驱动装置，转动把手可以使铝框跟随磁铁以相同方向转动 D．图丁为雷达装置，其是利用电磁波遇到障碍物发生反射的特性进行工作的 【答案】CD 【详解】A.电容器外壳标注的5.5V是额定电压（安全工作电压），击穿电压是电容器能承受的最大电压，通常高于额定电压，故A错误； B.干簧管是利用磁场控制开关通断（磁场使簧片磁化吸合），而非感知电场，故B错误； C.图丙为电磁驱动装置，转动把手可以使铝框跟随磁铁以相同方向转动，故C正确； D.雷达通过发射电磁波，利用其遇到障碍物反射的特性来探测目标，故D正确。 三、解答题 2 学科网（北京）股份有限公司 $