专题12 电磁感应现象与电磁波的发现及应用(8大题型)-2026-2027学年高二上学期物理同步培优训练(人教版必修第三册)
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内容正文:
专题12 电磁感应现象与
【人教版(2019): 必修第三册】
题型归纳
【题型1 电磁感应的发现过程】 1
【题型2 插入拔出铁芯电流表指针变化】 2
【题型3 开关闭合断开的瞬间线圈电流变化】 3
【题型4 探究感应电流产生的条件】 4
【题型5 电磁场理论与电磁波的发现】 7
【题型6 电磁波与信息化社会】 8
【题型7 电磁波的波长和频率的关系】 9
【题型8 能量量子化】 10
【题型1 】
1.第一个发现电磁感应现象的科学家是( )
A.奥斯特 B.安培 C.科拉顿 D.法拉第
2.物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术创新和革命,促进了物质生活繁荣与人类文明的进步,关于物理学发展过程中的认识,下列说法正确的是( )
A.伽利略通过斜面实验得出自由落体运动的位移与下落时间成正比
B.牛顿第一定律是事实与逻辑思维结合的产物,不可能用实验直接验证
C.自然界中有两种电荷,库仑把它们命名为正电荷和负电荷
D.奥斯特受法拉第发现电磁感应现象的启发发现了电流的磁效应
3.随着智能手机的发展,电池低容量和手机高耗能之间的矛盾越来越突出。手机无线充电技术间接解决了智能手机电池不耐用的问题。如图所示,当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后,就会在邻近的受电线圈中感应出电流,最终实现为手机电池充电。电磁感应的首次发现者为( )
A.爱因斯坦 B.牛顿 C.法拉第 D.伽利略
4.(多选)下列课本中的插图,原理相同的是( )
A. 发电机 B. 地磁场的产生
C. 磁电式电表 D. 安检门
【题型2 】
5.如图螺线管A与滑动变阻器、电源、开关组成一个回路;螺线管A放在螺线管B内,螺线管B与电流计组成一个闭合回路,忽略地磁场的影响。则开关闭合后( )
A.断开开关瞬间,指针不会偏转 B.将A从B中抽出,指针不会偏转
C.快速滑动滑动变阻器滑片,指针会偏转 D.上下移动A、B并保持相对静止,指针会偏转
6.(多选)法拉第在日记中记录了其发现电磁感应现象的过程,某同学用现有器材重现了其中一个实验。如图所示,线圈P两端连接到灵敏电流计上,线圈Q通过开关连接到直流电源上,将线圈Q放在线圈P内,则( )
A.开关S闭合瞬间,电流计指针发生偏转
B.开关S闭合瞬间,电流计指针不发生偏转
C.保持开关闭合,迅速拔出线圈Q瞬间,电流计指针发生偏转
D.保持开关闭合,迅速拔出线圈Q瞬间,电流计指针不发生偏转
【题型3 】
7.如图,在一个软铁圆环上绕两个互相绝缘的线圈a和b。a与电池、开关组成回路,b的两端用导线连接,导线正下方有一枚小磁针。法拉第运用此装置取得突破性进展,以下表述正确的是( )
A.a线圈中产生的磁场使小磁针发生偏转 B.闭合开关瞬间,观察到小磁针发生偏转
C.闭合开关后,观察到小磁针将持续转动 D.断开开关瞬间,线圈b中的电能转换为磁场能
8.如图所示是法拉第最初发现电磁感应现象的实验图。软铁环上绕有M、N两个线圈,线圈M与电源和开关S相连,线圈N与灵敏电流计连通。下列叙述正确的是( )
A.开关S闭合瞬间,灵敏电流计不会偏转
B.开关S断开瞬间,灵敏电流计会偏转
C.开关S闭合后,灵敏电流计指针偏转并停在某位置
D.只要线圈M中电流足够大,灵敏电流计就会偏转
9.(多选)如图,线圈M和线圈N绕在同一个铁芯上,下列说法正确的是( )
A.闭合开关的瞬间,线圈里没有产生感应电流
B.断开开关的瞬间,线圈里有感应电流产生
C.闭合开关后快速移动滑动变阻器滑片,线圈里有感应电流产生
D.闭合开关S后快速移动滑动变阻器滑片P,线圈里没有产生感应电流
【题型4 】
10.如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,一矩形线框abcd与通电导线共面放置,且ad边与通电导线平行。下列情况中能产生感应电流的是( )
A.导线中电流均匀增大 B.线框向下做匀速运动
C.线框向上做加速运动 D.线框以直导线为轴转动
11.如图,金属做成的圆环悬挂在范围足够大的匀强磁场中,磁场方向与纸面垂直,以下说法正确的是( )
A.圆环1在纸面内左右摆动时,圆环内有电流产生
B.圆环2以悬挂它的悬线为轴转动时,圆环内有电流产生
C.圆环3在纸面内向下运动时,圆环内有电流产生
D.圆环3在纸面内向上运动时,圆环内有电流产生
12.当穿过闭合电路中的磁通量发生变化时,闭合回路中就产生感应电流,如选项图所示的匀强磁场中有一闭合矩形导线框,则在图示时刻能产生感应电流的是( )
A. B. C. D.
13.如图所示,空间有水平匀强磁场,磁感应强度大小为,方向水平向右;边长为的单匝正方形线框可以绕垂直磁场的固定轴转动,初始时刻线框平面与磁场方向平行。下列说法正确的是( )
A.初始时刻穿过线框的磁通量为
B.线框从初始时刻开始绕转动60°,穿过线框的磁通量减少了
C.线框从初始时刻开始绕转动90°,穿过线框的磁通量增加了
D.线框在绕转动过程中,线框内没有感应电流
14.(多选)机器人利用柔性磁膜触觉传感器可以轻松拿起鸡蛋而不破裂,如图所示,传感器核心部分的结构为内置柔性磁膜与固定的线圈矩阵,通过线圈产生感应电流以感知磁膜上表面受到的压力变化情况。下列说法正确的是( )
A.磁膜没有受到压力时,线圈没有感应电流产生
B.磁膜受到压力稳定后,线圈有感应电流产生
C.磁膜受到的压力减小时,线圈没有感应电流产生
D.磁膜受到的压力增大时,线圈有感应电流产生
15.(多选)关于图的分析,正确的是( )
A.图甲中,地磁场的极位于地理北极附近
B.图乙中,小磁针静止时的位置如图中所示,则电源右侧为正极
C.图丙中,线圈从1位置平移到2位置时,穿过此线圈平面的磁通量减小
D.图丁中,闭合线圈在竖直向下的匀强磁场中沿水平方向向右运动,线圈中会产生感应电流
16.(多选)如图所示,一金属导轨闭合回路静置于垂直纸面向里的匀强磁场中。以下操作中,导体棒PQ始终与两导轨垂直并接触良好,要使电流计G的指针发生偏转,可能的情况是( )
A.导体棒PQ向左运动 B.导体棒PQ向右运动
C.导体棒PQ向上运动 D.导体棒PQ向下运动
17.为探究感应电流产生的条件,几位同学做了如下的实验;
(1)小李同学选用图甲中的器材模仿法拉第的实验进行探究:
①请在甲图中,用笔画线代替导线将电路补充完整_________:
②闭合开关进行实验前,滑动变阻器滑片P应该滑至最_________(填“左”或“右”)端;
(2)下列操作中,不能使灵敏电流计发生偏转的是_________(填选项前字母);
A.图甲中,断开开关的瞬间
B.图甲中,移动滑动变阻器的滑片P
C.图甲中,将线圈A放在线圈B中不动
D.图乙中,将条形磁铁快速放入线圈中
(3)同学们用两套实验方案做了各种尝试,最终总结如下:
甲方案:只有当磁铁和线圈有相对运动时才会产生感应电流;
乙方案:只要线圈A中的电流有变化时,线圈B中就会产生感应电流。
运用磁通量的概念,根据以上结论可将感应电流产生的条件全面、简洁地表示为_________。
18.如图所示,面积 S=0.04 m2 的单匝矩形闭合线圈放在磁感应强度 B=0.5 T 的匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面。求:
(1)求穿过线圈的磁通量 ;
(2)将线圈绕垂直于磁场的轴顺时针转过 60°,求此时穿过线圈的磁通量 及磁通量的变化量 ;
(3)判断在转动过程中线圈中是否有感应电流产生,并说明理由。
【题型5 】
19.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无关
B.稳定的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波
C.电磁波在传播过程中不能发生反射和折射
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
20.以下关于电磁场理论和电磁波的说法正确的是( )
A.变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场
B.电磁波是纵波
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,法拉第用实验验证了电磁波的存在
D.电磁波由真空中进入某种介质传播时,波长会变短
21.关于电磁现象及应用,下列说法中错误的是( )
A.电场线一定是不闭合的,磁感线一定是闭合的
B.地球是一个大磁体,北半球地磁场方向相对地面是斜向下的
C.通电导线在某处不受磁场力作用,则该处的磁感应强度一定为零
D.变化的磁场产生了电场,变化的电场产生了磁场
22.(多选)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.周期性变化的电场和磁场可以相互激发,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.电磁波可以由电磁振荡产生,若波源的电磁振荡停止,空间的电磁波随即消失
23.电磁波是一种特殊物质,能传播能量和信息。
(1)电磁波的速度__________(选填“大于”“小于”或“等于”)光速。
(2)电磁波___________(选填“可以”或“不可以”)在真空中传播。
【题型6 】
24.在2020年特殊的经济形势下,“新基建”的七大产业担负起了国家经济发展的重大使命,“5G”产业是其中一项。到2024年4月,5G用户的占比已超5成。时至今日,5G网络建设仍在持续推进中。“5G”手机通过电磁波与基站之间进行信息传递,以下有关说法中不正确的是( )
A.“隔墙有耳”是波的衍射现象,5G同样具有“穿墙”性能
B.电磁波既能传递信息也能传递能量
C.“5G”比“4G”传递信息更快,是因为它所使用的电磁波的波速更快
D.先进的“5G”手机,使用过程中也会发热,是因为工作过程中部分电能转化为内能
25.2023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”。如图所示,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。下列关于电磁波说法正确的是( )
A.电磁波传播过程中,电场和磁场是独立存在的,没有关联
B.电磁波可以在真空中传播
C.不能用实验验证电磁波的存在
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
26.2023年诺贝尔奖颁发给了研究“阿秒激光”的三位科学家,已知1阿秒等于,则以下关于“阿秒”的说法正确的是( )
A.它是国际单位制的基本单位
B.它是国际单位制的导出单位
C.1阿秒时间内光在真空中前进的距离是
D.1阿秒时间内光在真空中前进的距离是340m
27.(多选)5G是“第五代移动通信技术”的简称,其最显著的特征之一为具有超高速的数据传输速率。信号一般采用3.3×109~6×109Hz频段的无线电波,而第四代移动通信技术的频段范围是1.88×109~2.64×109Hz,则下列说法正确的是( )
A.5G信号的波长比4G信号的波长更短
B.5G信号与4G信号相遇能发生干涉现象
C.在真空中5G信号比4G信号传播的更快
D.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
28.电磁波的电场E的方向和磁场B的方向___________(填“平行”或“垂直”),一雷达放出一束频率为1000MHz的雷达波,当雷达波射入水中时,雷达波频率_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【题型7 】
29.2024年4月12日消息,“中国天眼”的强大观测能力结合创新的分析方法,能够深入刻画宇宙间的神秘爆发信号,有望最终揭示其起源。如图所示是中国天眼FAST-500m口径球面射电望远镜,天眼接收的射电波工作波长在分米到米的范围,真空中的光速,下列说法正确的是( )
A.天眼接收的射电波是电磁波,麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
B.天眼只能在白天晴朗的天气工作
C.天眼接收的射电波的频率区间为
D.天眼接收的电磁波是横波,电磁波的传播需要介质
30.关于电磁波,下列说法正确的是( )
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.电磁波由真空进入某种介质传播时,波长将变长
D.电磁波只能在真空中传播
31.英国物理学家麦克斯韦推算出一个出人意料的结果:电磁波的速度等于光速!电磁波在空气中的传播速度近似等于,某无线电波的频率是,该电磁波在空气中的波长为( )
A.1.52m B.3.01m C.2.56m D.1.09m
32.(多选)关于电磁波谱,下列说法正确的是( )
A.在烤箱中能看见一种淡红色的光线,这是电热丝发出的红外线
B.无线电波的波长小于γ射线的波长
C.适量紫外线照射人体能促使人体合成维生素D
D.医学上常用X光照片辅助进行疾病诊断
33.学校在抗击新型冠状病毒疫情的过程中,使用额温枪为师生测量体温,其原理是体温越高,发射的红外线越________(选填“强”或“弱”)。若额温枪所用红外线的波长为 ,则其频率为________;红外线的波长比可见光的波长________(选填“长”或“短”)。
【题型8 】
34.对宇宙微波背景辐射的黑体谱形状的研究被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点。关于黑体辐射,下列说法正确的是( )
A.黑体不会辐射电磁波
B.温度低于0℃的物体不会辐射电磁波
C.黑体辐射的能量是不连续的,只能是某一最小能量值的整数倍
D.爱因斯坦提出的能量子假说,能够很好地解释黑体辐射规律
35.现在市场上常用来激光打标的是355nm紫外纳秒固体激光器,该激光器单光子能量高,能直接打断某种材料的分子键,使之从材料表面脱离。据此判断,打断该材料分子键需要的能量约为(取普朗克常量,真空光速)( )
A. B. C. D.
36.普朗克时间是指时间量子间的最小间隔,约为。用万有引力常数G、真空中的光速c和普朗克常数h表示普朗克长度,则普朗克时间正确的一项是( )
A. B. C. D.
37.以下关于光子的说法正确的是( )
A.光子的能量跟它的频率无关
B.紫光光子的能量比红光光子的能量小
C.光子是具有质量、能量和体积的实物微粒
D.在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光子
38.(多选)在一杯开水中放入一支温度计,可以看到开水的温度是逐渐降低的。关于杯中水的降温与辐射,下列说法正确的是( )
A.杯中水辐射电磁波的情况只与温度有关,与材料的种类及表面情况无关
B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
C.随着温度的降低,黑体辐射电磁波的辐射强度将会减弱
D.根据能量量子化理论,杯中水的能量是一份一份向外辐射的
39.(多选)2021年7月4日,我们在电视中看到航天员汤洪波走出离地面高约的中国空间站,标志着我国空间站航天员首次出舱活动取得圆满成功.航天员出舱的画面是通过电磁波传输到地面接收站的,下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.电磁波波长越长,其能量子越小
B.只要空间某处的电场或磁场发生变化,就会在其周围产生电磁波
C.汤洪波出舱活动的画面从空间站传到地面接收站最少需要约
D.赫兹通过实验捕捉到电磁波,并证实了麦克斯韦的电磁场理论
40.(多选)关于普朗克“能量量子化”的假设,下列说法正确的是( )
A.认为带电微粒辐射或吸收能量时,是一份一份的
B.认为能量值是连续的
C.认为微观粒子的能量是量子化的、连续的
D.认为微观粒子的能量是分立的
41.某装置是高功率固体激光系统,利用它可获得能量为2400J、波长λ为0.35μm的紫外激光,已知普朗克常量,光速,则该紫外激光所含光子数为多少个?(结果保留2位有效数字)
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专题12 电磁感应现象与
【人教版(2019): 必修第三册】
题型归纳
【题型1 电磁感应的发现过程】 1
【题型2 插入拔出铁芯电流表指针变化】 3
【题型3 开关闭合断开的瞬间线圈电流变化】 4
【题型4 探究感应电流产生的条件】 6
【题型5 电磁场理论与电磁波的发现】 12
【题型6 电磁波与信息化社会】 14
【题型7 电磁波的波长和频率的关系】 16
【题型8 能量量子化】 19
【题型1 】
1.第一个发现电磁感应现象的科学家是( )
A.奥斯特 B.安培 C.科拉顿 D.法拉第
【答案】D
【详解】A.奥斯特于1820年发现电流的磁效应,证明电流周围存在磁场,并非发现电磁感应现象,故A错误;
B.安培主要研究电流的磁作用并提出安培定则等,不是电磁感应现象的首位发现者,故B错误;
C.科拉顿曾进行电磁感应实验,但由于实验中未及时观察检流计指针偏转,没有首先发现电磁感应现象,故C错误;
D.法拉第于1831年首次发现电磁感应现象,揭示了磁生电的规律,故D正确。
故选D。
2.物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术创新和革命,促进了物质生活繁荣与人类文明的进步,关于物理学发展过程中的认识,下列说法正确的是( )
A.伽利略通过斜面实验得出自由落体运动的位移与下落时间成正比
B.牛顿第一定律是事实与逻辑思维结合的产物,不可能用实验直接验证
C.自然界中有两种电荷,库仑把它们命名为正电荷和负电荷
D.奥斯特受法拉第发现电磁感应现象的启发发现了电流的磁效应
【答案】B
【详解】A.伽利略通过斜面实验推导得出自由落体运动的位移与下落时间的平方成正比,满足,而非与时间成正比,故A错误;
B.牛顿第一定律描述物体不受外力的理想状态,现实中不存在完全不受外力的物体,因此它是事实与逻辑思维结合的产物,无法用实验直接验证,故B正确;
C.是富兰克林将自然界的两种电荷命名为正电荷和负电荷,库仑的核心贡献是总结库仑定律,故C错误;
D.奥斯特1820年发现电流的磁效应,法拉第受此启发,在1831年发现电磁感应现象,选项时间逻辑颠倒,故D错误。
故选B。
3.随着智能手机的发展,电池低容量和手机高耗能之间的矛盾越来越突出。手机无线充电技术间接解决了智能手机电池不耐用的问题。如图所示,当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后,就会在邻近的受电线圈中感应出电流,最终实现为手机电池充电。电磁感应的首次发现者为( )
A.爱因斯坦 B.牛顿 C.法拉第 D.伽利略
【答案】C
【详解】电磁感应的首次发现者为法拉第。
故选C。
4.(多选)下列课本中的插图,原理相同的是( )
A. 发电机 B. 地磁场的产生
C. 磁电式电表 D. 安检门
【答案】AD
【详解】发电机和安检门的工作原理是电磁感应;地磁场产生的原理是磁体周围存在磁场(电流的磁效应);磁电式电表的工作原理是通电线圈在磁场中受到安培力而偏转。
故选AD。
【题型2 】
5.如图螺线管A与滑动变阻器、电源、开关组成一个回路;螺线管A放在螺线管B内,螺线管B与电流计组成一个闭合回路,忽略地磁场的影响。则开关闭合后( )
A.断开开关瞬间,指针不会偏转 B.将A从B中抽出,指针不会偏转
C.快速滑动滑动变阻器滑片,指针会偏转 D.上下移动A、B并保持相对静止,指针会偏转
【答案】C
【详解】A.断开开关瞬间,螺线管A的电流突然消失,穿过螺线管B的磁通量骤减,B的闭合回路会产生感应电流,指针偏转,故A错误;
B.将A从B中抽出时,A的磁场穿过B的磁通量减小,B的闭合回路产生感应电流,指针偏转,故B错误;
C.快速滑动滑动变阻器滑片时,A所在回路的电流快速变化,A产生的磁场随之变化,穿过B的磁通量发生变化,B的闭合回路产生感应电流,指针偏转,故C正确;
D.上下移动A、B且保持相对静止时,A中的电流恒定,A和B的相对位置也不变,穿过B的磁通量没有发生变化,无感应电流,指针不会偏转,故D错误。
故选C。
6.(多选)法拉第在日记中记录了其发现电磁感应现象的过程,某同学用现有器材重现了其中一个实验。如图所示,线圈P两端连接到灵敏电流计上,线圈Q通过开关连接到直流电源上,将线圈Q放在线圈P内,则( )
A.开关S闭合瞬间,电流计指针发生偏转
B.开关S闭合瞬间,电流计指针不发生偏转
C.保持开关闭合,迅速拔出线圈Q瞬间,电流计指针发生偏转
D.保持开关闭合,迅速拔出线圈Q瞬间,电流计指针不发生偏转
【答案】AC
【详解】AB.开关S闭合瞬间,通过线圈Q的电流增大,使穿过线圈P的磁通量增大,从而在P所在回路中产生感应电流,即电流计指针发生偏转,A正确,B错误;
CD.保持开关S闭合,迅速拔出线圈Q瞬间,穿过线圈P的磁通量减小,从而在P所在回路中产生感应电流,使电流计指针发生偏转,C正确,D错误。
故选AC。
【题型3 】
7.如图,在一个软铁圆环上绕两个互相绝缘的线圈a和b。a与电池、开关组成回路,b的两端用导线连接,导线正下方有一枚小磁针。法拉第运用此装置取得突破性进展,以下表述正确的是( )
A.a线圈中产生的磁场使小磁针发生偏转 B.闭合开关瞬间,观察到小磁针发生偏转
C.闭合开关后,观察到小磁针将持续转动 D.断开开关瞬间,线圈b中的电能转换为磁场能
【答案】B
【详解】A.小磁针偏转的直接原因是线圈中产生了感应电流,感应电流的磁场对小磁针有作用,而不是线圈中的磁场直接使小磁针偏转,故A错误;
BC.闭合开关瞬间,线圈中的电流由零增大,穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中产生感应电流,小磁针因此发生短暂偏转。开关持续闭合后,线圈中的电流稳定,穿过线圈的磁通量不再变化,线圈中没有感应电流,小磁针不会持续转动,故B正确,C错误;
D.断开开关瞬间,线圈和软铁环中原有的磁场能因电流减小而释放,并在线圈中产生感应电流;能量是由磁场能转化为线圈回路中的电能,随后主要以焦耳热等形式耗散,不是线圈中的电能转化为磁场能,故D错误。
故选B。
8.如图所示是法拉第最初发现电磁感应现象的实验图。软铁环上绕有M、N两个线圈,线圈M与电源和开关S相连,线圈N与灵敏电流计连通。下列叙述正确的是( )
A.开关S闭合瞬间,灵敏电流计不会偏转
B.开关S断开瞬间,灵敏电流计会偏转
C.开关S闭合后,灵敏电流计指针偏转并停在某位置
D.只要线圈M中电流足够大,灵敏电流计就会偏转
【答案】B
【详解】A.开关S闭合瞬间,线圈M中的电流增加,使软铁环中的磁感应强度增加,穿过线圈的磁通量就会增加,在线圈N中产生感应电流,所以灵敏电流计指针会偏转,故A错误;
B.开关S断开瞬间,线圈M中的电流减小,使软铁环中的磁感应强度减小,穿过线圈的磁通量就会减小,在线圈N中产生感应电流,所以灵敏电流计指针会偏转,故B正确;
C.线圈M中的电流稳定后,软铁环中的磁感应强度不再变化,线圈N中的磁通量不变,在线圈N中没有感应电流,故C错误;
D.线圈M中电流足够大,若线圈M中电流保持不变,则软铁环中的磁感应强度不变,线圈N中的磁通量不变,在线圈N中没有感应电流,灵敏电流计不会偏转,故D错误。
故选B。
9.(多选)如图,线圈M和线圈N绕在同一个铁芯上,下列说法正确的是( )
A.闭合开关的瞬间,线圈里没有产生感应电流
B.断开开关的瞬间,线圈里有感应电流产生
C.闭合开关后快速移动滑动变阻器滑片,线圈里有感应电流产生
D.闭合开关S后快速移动滑动变阻器滑片P,线圈里没有产生感应电流
【答案】BC
【详解】A.闭合开关S的瞬间,线圈M中的电流增大,铁芯中的磁场增强,通过线圈N的磁通量增大,所以线圈N里有感应电流产生,A错误;
B.断开开关S的瞬间,线圈M中的电流从有到无,发生急剧变化,导致铁芯中磁场迅速消失,穿过线圈N的磁通量急剧减小,因此线圈N中会产生感应电流,B正确;
CD.闭合开关S后,快速移动滑动变阻器滑片P,会改变线圈M中的电阻,从而改变其电流大小,导致铁芯中磁场强度变化,穿过线圈N的磁通量也随之变化,因此线圈N中会产生感应电流,C正确,D错误。
故选BC。
【题型4 】
10.如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,一矩形线框abcd与通电导线共面放置,且ad边与通电导线平行。下列情况中能产生感应电流的是( )
A.导线中电流均匀增大 B.线框向下做匀速运动
C.线框向上做加速运动 D.线框以直导线为轴转动
【答案】A
【详解】A.根据产生感应电流的条件可知,导线中电流均匀增大,矩形线框abcd中磁通量变化,能产生感应电流,故A正确;
BCD.线框向下做匀速运动或者向上加速运动,或者线框以直导线为轴转动,则穿过线圈的磁通量都不变化,则都没有感应电流产生,故B错误,C错误,D错误。
故选A。
11.如图,金属做成的圆环悬挂在范围足够大的匀强磁场中,磁场方向与纸面垂直,以下说法正确的是( )
A.圆环1在纸面内左右摆动时,圆环内有电流产生
B.圆环2以悬挂它的悬线为轴转动时,圆环内有电流产生
C.圆环3在纸面内向下运动时,圆环内有电流产生
D.圆环3在纸面内向上运动时,圆环内有电流产生
【答案】B
【详解】A.闭合圆环只有在穿过它的磁通量变化时才产生感应电流。圆环1在纸面内左右摆动,环面朝向和面积均不变,又始终处于匀强磁场中,磁通量不变,没有感应电流产生,故A错误;
B.圆环2绕悬线转动时,环面与磁场方向的夹角改变,穿过圆环的磁通量随之变化,圆环内有电流产生,故B正确;
CD.圆环3在纸面内向上或向下运动,都只改变圆环的位置,环面朝向和面积不变,穿过圆环的磁通量不变,圆环内没有电流产生,故CD错误。
故选B。
12.当穿过闭合电路中的磁通量发生变化时,闭合回路中就产生感应电流,如选项图所示的匀强磁场中有一闭合矩形导线框,则在图示时刻能产生感应电流的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】在图A、图C和图D中的线圈在磁场中运动时穿过线圈的磁通量都是不变的,线圈中不会产生感应电流;而在图B中线圈被拉出磁场时,穿过线圈的磁通量减小,则线圈中会产生感应电流。
故选B。
13.如图所示,空间有水平匀强磁场,磁感应强度大小为,方向水平向右;边长为的单匝正方形线框可以绕垂直磁场的固定轴转动,初始时刻线框平面与磁场方向平行。下列说法正确的是( )
A.初始时刻穿过线框的磁通量为
B.线框从初始时刻开始绕转动60°,穿过线框的磁通量减少了
C.线框从初始时刻开始绕转动90°,穿过线框的磁通量增加了
D.线框在绕转动过程中,线框内没有感应电流
【答案】C
【详解】A.穿过线框的磁通量表示线框在与磁场垂直方向投影的面积,则初始时刻穿过线框的磁通量为0,故A错误;
B.初始磁通量为,线框转动后,垂直磁场的投影面积
此时磁通量,磁通量是增加了,并非减少,故B错误;
C.线框转动后,线框平面与磁场垂直,投影面积为,磁通量为;初始磁通量为,因此磁通量增加了,故C正确;
D.线框在转动过程中,穿过线框的磁通量一直在变化,线框内有感应电流通过,故D错误。
故选C。
14.(多选)机器人利用柔性磁膜触觉传感器可以轻松拿起鸡蛋而不破裂,如图所示,传感器核心部分的结构为内置柔性磁膜与固定的线圈矩阵,通过线圈产生感应电流以感知磁膜上表面受到的压力变化情况。下列说法正确的是( )
A.磁膜没有受到压力时,线圈没有感应电流产生
B.磁膜受到压力稳定后,线圈有感应电流产生
C.磁膜受到的压力减小时,线圈没有感应电流产生
D.磁膜受到的压力增大时,线圈有感应电流产生
【答案】AD
【详解】A.磁膜没有受到压力时,线圈的磁通量不变,线圈没有感应电流产生,故A正确;
B.磁膜受到压力稳定后,线圈的磁通量不变,线圈没有感应电流产生,故B错误;
CD.磁膜受到的压力减小或增大时,线圈的磁通量改变,线圈有感应电流的产生,故C错误,D正确。
故选AD。
15.(多选)关于图的分析,正确的是( )
A.图甲中,地磁场的极位于地理北极附近
B.图乙中,小磁针静止时的位置如图中所示,则电源右侧为正极
C.图丙中,线圈从1位置平移到2位置时,穿过此线圈平面的磁通量减小
D.图丁中,闭合线圈在竖直向下的匀强磁场中沿水平方向向右运动,线圈中会产生感应电流
【答案】BC
【详解】A.甲图中地磁场的极位于地理南极附近,故A错误;
B.由乙图中小磁针静止时的位置可知,螺线管右端为极,则根据右手螺旋定则可知,电源右侧为正极,故B正确;
C.丙图中线圈从1位置平移到2位置时,磁场减弱,根据可知,穿过此线圈平面的磁通量减小,故C正确;
D.丁图中,线圈运动过程磁通量不变,不会产生感应电流,故D错误。
故选BC。
16.(多选)如图所示,一金属导轨闭合回路静置于垂直纸面向里的匀强磁场中。以下操作中,导体棒PQ始终与两导轨垂直并接触良好,要使电流计G的指针发生偏转,可能的情况是( )
A.导体棒PQ向左运动 B.导体棒PQ向右运动
C.导体棒PQ向上运动 D.导体棒PQ向下运动
【答案】AB
【详解】要使电流计G的指针发生偏转,需要使回路的磁通量发生变化。
A.导体棒PQ向左运动,穿过线框的磁通量变大,故A正确;
B.导体棒PQ向右运动,穿过线框的磁通量变小,故B正确;
C.导体棒PQ向上运动, 穿过线框的磁通量不变,故C错误;
D.导体棒PQ向下运动, 穿过线框的磁通量不变,故D错误。
故选AB。
17.为探究感应电流产生的条件,几位同学做了如下的实验;
(1)小李同学选用图甲中的器材模仿法拉第的实验进行探究:
①请在甲图中,用笔画线代替导线将电路补充完整_________:
②闭合开关进行实验前,滑动变阻器滑片P应该滑至最_________(填“左”或“右”)端;
(2)下列操作中,不能使灵敏电流计发生偏转的是_________(填选项前字母);
A.图甲中,断开开关的瞬间
B.图甲中,移动滑动变阻器的滑片P
C.图甲中,将线圈A放在线圈B中不动
D.图乙中,将条形磁铁快速放入线圈中
(3)同学们用两套实验方案做了各种尝试,最终总结如下:
甲方案:只有当磁铁和线圈有相对运动时才会产生感应电流;
乙方案:只要线圈A中的电流有变化时,线圈B中就会产生感应电流。
运用磁通量的概念,根据以上结论可将感应电流产生的条件全面、简洁地表示为_________。
【答案】(1)
右
(2)C
(3)闭合回路的磁通量发生变化。
【详解】(1)[1]见答案。
[2]闭合开关前滑动变阻器要调到接入电阻最大的位置,保护电路,图中滑片P滑到最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻丝最长,电阻最大。
(2)A.断开开关瞬间,线圈A的电流从有到无,线圈B的磁通量发生变化,产生感应电流,电流计偏转。
B.移动滑动变阻器滑片,线圈A的电流变化,线圈B的磁通量随之变化,产生感应电流,电流计偏转。
C.线圈A放在线圈B中不动,回路中磁通量保持恒定,没有磁通量的变化,不会产生感应电流,电流计不偏转。
D.条形磁铁快速放入线圈,线圈的磁通量快速增加,产生感应电流,电流计偏转。
故选C。
(3)两个实验方案的不同操作本质上都对应“闭合回路的磁通量发生变化”:磁铁和线圈相对运动、原线圈电流变化,最终效果都是让副侧闭合回路的磁通量发生改变,因此可以总结出感应电流的产生条件。
18.如图所示,面积 S=0.04 m2 的单匝矩形闭合线圈放在磁感应强度 B=0.5 T 的匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面。求:
(1)求穿过线圈的磁通量 ;
(2)将线圈绕垂直于磁场的轴顺时针转过 60°,求此时穿过线圈的磁通量 及磁通量的变化量 ;
(3)判断在转动过程中线圈中是否有感应电流产生,并说明理由。
【详解】(1)线圈平面与磁场垂直,磁通量Φ₁=BS=0.5×0.04Wb=0.02Wb
(2)如题图线圈绕垂直于磁场的轴顺时针转过转过60°后,磁通量Φ2=BScos60°=0.02×0.5Wb=0.01Wb
磁通量变化量ΔΦ=Φ2-Φ1=0.01Wb-0.02Wb=-0.01Wb(即减少了0.01Wb)
(3)有感应电流。理由:线圈回路闭合,在转动60°的过程中,穿过线圈的磁通量由0.02Wb减小到0.01Wb,发生了变化。根据产生感应电流的条件:闭合回路中磁通量发生变化,线圈中会产生感应电流。
【题型5 】
19.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无关
B.稳定的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波
C.电磁波在传播过程中不能发生反射和折射
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
【答案】A
【详解】A.电磁波在真空中的传播速度恒定,与频率无关,故A正确;
B.根据麦克斯韦电磁理论可知,周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波,故B错误;
C.电磁波也是波的一种,具有波的一切特性,可以发生反射和折射,故C错误;
D.电磁波可以在介质中传播,所以可以根据电缆、光缆进行有线传播,也可以不需要介质进行传播,即无线传播,故D错误。
故选A。
20.以下关于电磁场理论和电磁波的说法正确的是( )
A.变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场
B.电磁波是纵波
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,法拉第用实验验证了电磁波的存在
D.电磁波由真空中进入某种介质传播时,波长会变短
【答案】D
【详解】A.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场,均匀变化的电场周围产生稳定的磁场,选项A错误;
B.电磁波是横波,选项B错误;
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验验证了电磁波的存在,选项C错误;
D.电磁波由真空中进入某种介质传播时,频率不变,波速变小,则波长会变短,选项D正确。
故选D。
21.关于电磁现象及应用,下列说法中错误的是( )
A.电场线一定是不闭合的,磁感线一定是闭合的
B.地球是一个大磁体,北半球地磁场方向相对地面是斜向下的
C.通电导线在某处不受磁场力作用,则该处的磁感应强度一定为零
D.变化的磁场产生了电场,变化的电场产生了磁场
【答案】C
【详解】A.电场线一定是不闭合的,磁感线一定是闭合的,选项A正确,不符合题意;
B.地球是一个大磁体,北半球地磁场方向相对地面是斜向下的,选项B正确,不符合题意;
C.通电导线在某处不受磁场力作用,可能是电流方向与磁场方向平行,而该处的磁感应强度不一定为零,选项C错误,符合题意;
D.根据麦克斯韦电磁理论,变化的磁场产生了电场,变化的电场产生了磁场,选项D正确,不符合题意。
故选C。
22.(多选)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.周期性变化的电场和磁场可以相互激发,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.电磁波可以由电磁振荡产生,若波源的电磁振荡停止,空间的电磁波随即消失
【答案】BC
【详解】A.电磁波在真空中的传播速度为,与电磁波的频率无关,A错误;
B.周期性变化的电场产生周期性变化的磁场,周期性变化的磁场又产生周期性变化的电场,它们相互激发向周围传播,就形成了电磁波,B正确;
C.电磁波是横波,因此其传播方向与电场强度和磁感应强度均垂直,C正确;
D.波源的电磁振荡停止后,已发出的电磁波不会立即消失,还要继续传播一段时间,D错误;
故选BC。
23.电磁波是一种特殊物质,能传播能量和信息。
(1)电磁波的速度__________(选填“大于”“小于”或“等于”)光速。
(2)电磁波___________(选填“可以”或“不可以”)在真空中传播。
【答案】 等于 可以
【详解】(1)[1]电磁波的速度等于光速。
(2)[2]电磁波传播不需要介质,可以在真空中传播。
【题型6 】
24.在2020年特殊的经济形势下,“新基建”的七大产业担负起了国家经济发展的重大使命,“5G”产业是其中一项。到2024年4月,5G用户的占比已超5成。时至今日,5G网络建设仍在持续推进中。“5G”手机通过电磁波与基站之间进行信息传递,以下有关说法中不正确的是( )
A.“隔墙有耳”是波的衍射现象,5G同样具有“穿墙”性能
B.电磁波既能传递信息也能传递能量
C.“5G”比“4G”传递信息更快,是因为它所使用的电磁波的波速更快
D.先进的“5G”手机,使用过程中也会发热,是因为工作过程中部分电能转化为内能
【答案】C
【详解】A.“隔墙有耳”是波的衍射现象,5G具有相似的“穿墙”性能,选项A正确;
B.电磁波既可以传递信息,又可以传递能量,例如微波炉就是利用电磁波传递能量的,选项B正确;
C.5G和4G技术使用的电磁波在真空中传播速度都一样,都为,选项C错误;
D.在使用手机的过程中,由于手机有一定的电阻,根据焦耳定律可知,会产生一定的热量,即一部分电能转化为内能,选项D正确。
此题选择不正确的,故选C。
25.2023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”。如图所示,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。下列关于电磁波说法正确的是( )
A.电磁波传播过程中,电场和磁场是独立存在的,没有关联
B.电磁波可以在真空中传播
C.不能用实验验证电磁波的存在
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】B
【详解】A.电磁波传播过程中,电场和磁场是相互关联,相互联系的,选项A错误;
B.电磁波可以在真空中传播,选项B正确;
C.可以用实验验证电磁波的存在,选项C错误;
D.太空中航天员讲话时画面与声音都是通过电磁波传播到地面的,所以画面和声音同步,但不能说明电磁波与声波具有相同的传播速度,选项D错误。
故选B。
26.2023年诺贝尔奖颁发给了研究“阿秒激光”的三位科学家,已知1阿秒等于,则以下关于“阿秒”的说法正确的是( )
A.它是国际单位制的基本单位
B.它是国际单位制的导出单位
C.1阿秒时间内光在真空中前进的距离是
D.1阿秒时间内光在真空中前进的距离是340m
【答案】C
【详解】AB.阿秒既不是国际单位制的基本单位,也不是导出单位,选项AB错误;
CD.1阿秒时间内光在真空中前进的距离是
选项C正确,D错误。
故选C。
27.(多选)5G是“第五代移动通信技术”的简称,其最显著的特征之一为具有超高速的数据传输速率。信号一般采用3.3×109~6×109Hz频段的无线电波,而第四代移动通信技术的频段范围是1.88×109~2.64×109Hz,则下列说法正确的是( )
A.5G信号的波长比4G信号的波长更短
B.5G信号与4G信号相遇能发生干涉现象
C.在真空中5G信号比4G信号传播的更快
D.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
【答案】AD
【详解】A.5G信号的频率比4G信号的频率更高,则5G信号的波长比4G信号的波长更短,选项A正确;
B.5G信号与4G信号频率不同,则相遇时不能发生干涉现象,选项B错误;
C.在真空中5G信号与4G信号传播的速度相同,均为3×108m/s,选项C错误;
D.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,选项D正确。
故选AD。
28.电磁波的电场E的方向和磁场B的方向___________(填“平行”或“垂直”),一雷达放出一束频率为1000MHz的雷达波,当雷达波射入水中时,雷达波频率_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 垂直 不变
【详解】[1]电磁波的电场E的方向和磁场B的方向垂直。
[2]雷达波的频率由波源(雷达)决定,与介质无关,所以射入水中后频率不变。
【题型7 】
29.2024年4月12日消息,“中国天眼”的强大观测能力结合创新的分析方法,能够深入刻画宇宙间的神秘爆发信号,有望最终揭示其起源。如图所示是中国天眼FAST-500m口径球面射电望远镜,天眼接收的射电波工作波长在分米到米的范围,真空中的光速,下列说法正确的是( )
A.天眼接收的射电波是电磁波,麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
B.天眼只能在白天晴朗的天气工作
C.天眼接收的射电波的频率区间为
D.天眼接收的电磁波是横波,电磁波的传播需要介质
【答案】C
【详解】A.第一个用实验的方法证实电磁波的科学家是赫兹,麦克斯韦只是预言了电磁波的存在,故A错误;
B.中国天眼接收来自宇宙的射电波信号,射电波是一种波长更长,频率更低的电磁波,可以穿透云层、星云等天体物质,所以中国天眼在任何天气下都可以正常运行,不受白天黑夜的影响,故B错误;
C.根据题意知天眼接收的射电波工作波长在分米到米的范围,由
得射电波的频率区间为,故C正确;
D.电磁波是横波,电磁波的本质是电场和磁场的交替变化,在空间中以波的形式传播,不需要通过物质介质来传递能量,故D错误。
故选C。
30.关于电磁波,下列说法正确的是( )
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.电磁波由真空进入某种介质传播时,波长将变长
D.电磁波只能在真空中传播
【答案】A
【详解】A.电磁波是由变化的电场产生磁场(即电流会产生磁场),变化的磁场产生电场,变化电场和变化磁场之间相互依赖,相互激发,交替产生,并以一定速度由近及远地在空间传播出去。所以电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播,故A正确;
B.电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s,在介质中传播速度小于真空中传播速度,故B错误;
C.电磁波由真空进入某种介质传播时,由公式
频率不变,波速变小,波长将变短,故C错误;
D.电磁波可以在介质中传播,故D错误。
故选A。
31.英国物理学家麦克斯韦推算出一个出人意料的结果:电磁波的速度等于光速!电磁波在空气中的传播速度近似等于,某无线电波的频率是,该电磁波在空气中的波长为( )
A.1.52m B.3.01m C.2.56m D.1.09m
【答案】B
【详解】由c=λf,代入已知数据,解得
故选B。
32.(多选)关于电磁波谱,下列说法正确的是( )
A.在烤箱中能看见一种淡红色的光线,这是电热丝发出的红外线
B.无线电波的波长小于γ射线的波长
C.适量紫外线照射人体能促使人体合成维生素D
D.医学上常用X光照片辅助进行疾病诊断
【答案】CD
【详解】A.在烤箱中能看见一种淡红色的光线,是电热丝发出的红光,不是红外线,红外线是看不到的,A错误;
B.无线电波的波长大于γ射线的波长,B错误;
C.紫外线能促进体内维生素D的合成,C正确;
D.X射线穿透能力较强,医学上常用X光照片辅助进行疾病诊断,D正确。
故选CD。
33.学校在抗击新型冠状病毒疫情的过程中,使用额温枪为师生测量体温,其原理是体温越高,发射的红外线越________(选填“强”或“弱”)。若额温枪所用红外线的波长为 ,则其频率为________;红外线的波长比可见光的波长________(选填“长”或“短”)。
【答案】 强 1×1013 长
【详解】[1]额温枪原理是体温越高,发射的红外线越强。
[2]若额温枪所用红外线的波长为 ,则其频率为
[3]红外线的波长比可见光的波长长。
【题型8 】
34.对宇宙微波背景辐射的黑体谱形状的研究被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点。关于黑体辐射,下列说法正确的是( )
A.黑体不会辐射电磁波
B.温度低于0℃的物体不会辐射电磁波
C.黑体辐射的能量是不连续的,只能是某一最小能量值的整数倍
D.爱因斯坦提出的能量子假说,能够很好地解释黑体辐射规律
【答案】C
【详解】AB.一切物体都会辐射电磁波,绝对零度的物体才可能没有辐射,温度越高,辐射的电磁波越强,AB错误;
CD.普朗克假设黑体辐射中的辐射能量是不连续的,只能取能量基本单位的整数倍,从而很好地解释了黑体辐射的实验现象,C正确,D错误。
故选C。
35.现在市场上常用来激光打标的是355nm紫外纳秒固体激光器,该激光器单光子能量高,能直接打断某种材料的分子键,使之从材料表面脱离。据此判断,打断该材料分子键需要的能量约为(取普朗克常量,真空光速)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】打断该材料分子键需要的能量为该激光器单光子能量,则该激光的光子能量为
解得
故选B。
36.普朗克时间是指时间量子间的最小间隔,约为。用万有引力常数G、真空中的光速c和普朗克常数h表示普朗克长度,则普朗克时间正确的一项是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】普朗克长度为,则普朗克时间为
故选D。
37.以下关于光子的说法正确的是( )
A.光子的能量跟它的频率无关
B.紫光光子的能量比红光光子的能量小
C.光子是具有质量、能量和体积的实物微粒
D.在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光子
【答案】D
【详解】A.根据
可知光子的能量与光子的频率成正比,选项A错误;
B.在可见光范围内,紫光的频率最大,红光的频率最小,根据
可知紫光光子的能量比红光光子的能量大,选项B错误;
C.光子具有能量,但没有静止质量,也没有具体的体积,它不是实物粒子,选项C错误;
D.光是在空间传播的电磁波,是不连续的,是一份一份的能量,每一份叫做一个光子,选项D正确。
故选D。
38.(多选)在一杯开水中放入一支温度计,可以看到开水的温度是逐渐降低的。关于杯中水的降温与辐射,下列说法正确的是( )
A.杯中水辐射电磁波的情况只与温度有关,与材料的种类及表面情况无关
B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
C.随着温度的降低,黑体辐射电磁波的辐射强度将会减弱
D.根据能量量子化理论,杯中水的能量是一份一份向外辐射的
【答案】BCD
【详解】A.一般物体的热辐射除与温度有关外,还与物体的材料种类及表面状况有关,故A错误;
B.黑体是能完全吸收入射电磁波的理想化物体,其辐射电磁波的强度按波长的分布只由黑体的温度决定,故B正确;
C.黑体温度越低,其辐射电磁波的强度越弱,故C正确;
D.由能量量子化理论可知,物体以一份一份的能量子向外辐射能量,故D正确。
故选BCD。
39.(多选)2021年7月4日,我们在电视中看到航天员汤洪波走出离地面高约的中国空间站,标志着我国空间站航天员首次出舱活动取得圆满成功.航天员出舱的画面是通过电磁波传输到地面接收站的,下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.电磁波波长越长,其能量子越小
B.只要空间某处的电场或磁场发生变化,就会在其周围产生电磁波
C.汤洪波出舱活动的画面从空间站传到地面接收站最少需要约
D.赫兹通过实验捕捉到电磁波,并证实了麦克斯韦的电磁场理论
【答案】AD
【详解】A.电磁波的能量子为
则电磁波波长越长,其能量子越小,A正确;
B.根据麦克斯韦电磁场理论可知,均匀变化的磁场或电场,其周围不能产生电磁波,B错误;
C.电磁波在真空中或空气中传播的速度,空间站到地球表面的距离,电磁波从空间站传播到地面的时间为
C错误;
D.麦克斯韦预言了电磁场理论,1886年,赫兹通过实验捕捉到电磁波,从而证实了麦克斯韦的电磁场理论,D正确;
故选AD。
40.(多选)关于普朗克“能量量子化”的假设,下列说法正确的是( )
A.认为带电微粒辐射或吸收能量时,是一份一份的
B.认为能量值是连续的
C.认为微观粒子的能量是量子化的、连续的
D.认为微观粒子的能量是分立的
【答案】AD
【详解】普朗克的理论认为带电微粒辐射或吸收能量时,是一份一份的,微观粒子的能量是量子化的,是分立的。
故选AD。
41.某装置是高功率固体激光系统,利用它可获得能量为2400J、波长λ为0.35μm的紫外激光,已知普朗克常量,光速,则该紫外激光所含光子数为多少个?(结果保留2位有效数字)
【答案】
【详解】每个激光光子的能量为
该紫外激光中所含光子数为
代入数据可得
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