1、电磁场与电磁波基础巩固1.(多选)根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是()A.电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场B.变化的磁场周围一定产生电场C.变化的电场周围一定产生变化的磁场D.电磁波在真空中的传播速度为3.0108 m/s解析根据麦克斯韦的电磁场理论,变化的电场周围产生磁场,变化的磁场周围产生电场,但变化的电场周围不一定产生变化的磁场,如均匀变化的电场产生的是稳定的磁场。根据以上分析,选项B、D正确。答案BD2.关于电磁波传播速度表达式v=f,下列说法正确的是 ()A.波长越长,传播速度越快B.频率越高,传播速度越快C.发射能量越大,传播速度越快D.电磁波的传播速度与传播介质
2、有关解析在真空中传播时,各类电磁波的传播速度相同。在介质中传播时,传播速度与介质有关。答案D3.(多选)用麦克斯韦的电磁场理论判断,表示电场(或磁场)产生磁场(或电场)的正确图像是()解析由法拉第电磁感应定律E=nt=nBtS可知,感应电动势与磁感应强度的变化率成正比。同理,感应电场也与Bt成正比,E与B的相位相差2,故选项C正确。选项B中Et为定值,故选项B正确。答案BC4.(多选)根据麦克斯韦电磁场理论,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
3、强解析在电磁感应现象的规律中,当一个闭合回路中由于通过它的磁通量发生变化时,回路中就有感应电流产生,回路中并没有电源,电流的产生是由于磁场的变化造成的。麦克斯韦把以上的观点推广到不存在闭合电路的情况,即变化的磁场产生电场。判断电场与磁场变化的关系仍可利用楞次定律,只不过是用电场线方向代替了电流方向。向上方向的磁场增强时,感应电流的磁场阻碍原磁场的增强而方向向下,根据安培定则感应电流方向如图中E的方向所示。选项A正确,选项B错误。同理,当向下的磁场减弱时,也会得到如图中E的方向,选项C正确,选项D错误。答案AC5.(多选)如图所示,在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于环口径的带正电的
4、小球,正以速度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,设运动过程中小球的电荷量不变,那么()A.小球受到玻璃环的弹力不断增大B.小球受到的磁场力不断增大C.小球先沿逆时针方向做减速运动,过一段时间后,沿顺时针方向做加速运动D.磁场力对小球一直不做功解析玻璃圆环所在处有均匀变化的磁场,在周围产生稳定的涡旋电场。由楞次定律可判断电场方向为顺时针方向,在电场力作用下,小球先沿逆时针方向做减速运动,后沿顺时针方向做加速运动,选项C正确。小球在水平面内沿轨迹半径方向受两个力作用:环施加的弹力和磁场施加的磁场力,且这两个力的矢量和等于小球做圆周运
5、动的向心力,考虑到小球速度大小的变化以及磁场强弱的变化,弹力和磁场力不一定始终在增大,选项A、B错误。磁场力始终与圆周运动的线速度方向垂直,所以磁场力对小球不做功,选项D正确。答案CD6.下列关于电磁波的说法正确的是()A.电磁波必须依靠介质传播B.电磁波可以发生衍射现象C.电磁波不会发生偏振现象D.电磁波与机械波本质上是一致的解析电磁波具有波动性,可以发生衍射、偏振现象,电磁波的传播不需要介质,与机械波的本质是不同的。答案B能力提升1.(多选)磁场的磁感应强度B随时间t变化的四种情况,如图所示,其中能产生持续电磁波的有()解析根据麦克斯韦的电磁理论可知,要产生电磁波就要由周期性变化的磁场产生周期性变化的电场,再由周期性变化的电场产生周期性变化的磁场,这样振荡产生的电磁场由发生区域向周围空间传播形成电磁波,故B、D选项正确。答案BD2.如图是某一固定面的磁通量的变化图像,在它周围空间产生的电场中的某一点的电场强度E应是()A.逐渐增强B.逐渐减弱C.不变D.无法判断解析由题意可知,固定面的磁通量=BS均匀增大,则磁场均匀增大,由麦克斯韦的电磁理论可知,产生恒定的电场,故选项C正确。答案C