2019-2020年高中物理 第二章 第四節(jié) 麥克斯韋電磁場理論練習 粵教版選修1-1.doc

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2019-2020年高中物理 第二章 第四節(jié) 麥克斯韋電磁場理論練習 粵教版選修1-1 ?達標訓練 1．根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，以下說法正確的是(　　) A．磁場周圍一定產(chǎn)生電場，電場周圍一定產(chǎn)生磁場 B．均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁場，均勻變化的磁場產(chǎn)生均勻變化的電場 C．周期性變化的磁場產(chǎn)生同頻率周期性變化的電場，周期性變化的電場產(chǎn)生同頻率周期性變化的磁場 D．磁場和電場共同存在的空間一定是電磁場 答案：C 2．關(guān)于電磁場和電磁波的正確說法是(　　) A．電場和磁場總是相互聯(lián)系的，它們統(tǒng)稱為電磁波 B．電磁場由發(fā)生的區(qū)域向遠處傳播形成電磁波 C．在電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍一定產(chǎn)生電場 D．電磁波是一種波，聲波也是一種波，理論上它們是同種性質(zhì)的波 解析：電磁場由發(fā)生的區(qū)域向遠處的傳播形成電磁波． 答案：B 3．電磁場理論預言了電磁波的存在．建立電磁場理論的科學家是(　　) A．法拉第 B．麥克斯韋 C．奧斯特 D．安培 解析：最先建立完整的電磁場理論并預言電磁波存在的科學家是麥克斯韋． 答案：B 4．1888年，用實驗證實電磁波的存在，使人們認識物質(zhì)存在的另一種形式，這位物理學家是(　　) A．赫茲 B．奧斯特 C．麥克斯韋 D．法拉第 答案：A 5．關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法中正確的是(　　) A．電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠處的傳播就是電磁波 B．在電場的周圍總能產(chǎn)生磁場，在磁場的周圍總能產(chǎn)生電場 C．電磁波是一種物質(zhì)，只能在真空中傳播 D．電磁波傳播的速度總是3.0108 m/s 解析：根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，變化的電場(或磁場)產(chǎn)生磁場(或電場)，變化的電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠處傳播就形成電磁波，電磁波在真空中傳播速度最大，選A. 答案：A 6．關(guān)于電磁波，下列說法正確的是( ) A．所有電磁波的頻率相同 B．電磁波只能在真空中傳播 C．電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度相同 D．電磁波在真空中的傳播速度是3108 m/s 解析：電磁波有各種各樣的頻率，可以在不同的介質(zhì)中傳播，但在真空中傳播速度最大，c＝3108 m/s. 答案：D 7．以下有關(guān)在真空中傳播的電磁波的說法正確的是(　　) A．頻率越大，傳播的速度越大 B．頻率不同，傳播的速度相同 C．頻率越大，其波長越大 D．頻率不同，傳播速度也不同 答案：B 8．火星探測器從火星向地球發(fā)回成功著陸的信號，發(fā)回的信號屬于( ) A．電磁波 B．聲波 C．超聲波 D．次聲波 解析：火星上只有電磁波才能快速到達地球，聲波會衰減而到達不了，而且聲波傳播速度太慢． 答案：A 讀者看到上面這一組方程一定想知道它是干什么用的，這些奇形怪狀的符號足夠讓整個物理學界大吃一驚了，因為它概括了整個電磁學的一切現(xiàn)象！難怪當初玻爾茲曼在提到這些方程時引用了歌德的話：“寫出這些符號的是上帝嗎？” 其實這正是麥克斯韋(生于1831年11月13日)在1864年建立的一組描述電磁場理論的一組方程式(最初，麥克斯韋寫成八個方程式，人們把那八個方程式加以概括，合并后剩下這四個)，它揭示了一切電磁現(xiàn)象，是電磁學研究的基礎(chǔ)，每一位從事電磁研究的人都必須熟記這一組方程式．我們改寫一下，還可以看到它所具有的完美對稱性： 變化的電場?變化的磁場 (5) 變化的磁場?變化的電場 (6) 電場?激發(fā)電場的電荷 (7) 磁場?激發(fā)磁場的磁荷 (8) 這里我們已看到了電生磁、磁生電的過程：方程(5)告訴人們，變化的電場可以產(chǎn)生變化的磁場；方程(6)又告訴人們，變化的磁場又能在周圍空間激發(fā)變化的電場．它反映了電場與磁場之間的相互轉(zhuǎn)換過程，所以電流能產(chǎn)生磁效應，而變化的電場又能感應出電流(電磁感應)來，這正是麥克斯韋理論的必然結(jié)果．方程(7)和方程(8)，分別是電荷激發(fā)電場與磁荷激發(fā)磁場的機制．不過到目前為止，人們還沒有在自然界中發(fā)現(xiàn)單磁荷的存在，所以方程(8)右邊只能取零，這可以說是整個優(yōu)美對稱性中的破缺．科學家們正在自然界中尋找單磁荷——磁單極子，據(jù)說已取得了一定的進展．另外，根據(jù)這組方程，麥克斯韋還得出，變化的電磁場在空間中要形成電磁波，光就是一種電磁波，電磁波在真空中是以光速傳播的.1888年，物理學家赫茲終于用實驗證明電磁波的存在，從而證明麥克斯韋電磁場理論的正確性．