1、第十四章电磁波1.电磁波的发现1.关于电磁场的理论,下列说法中正确的是()A.变化的电场周围产生的磁场一定是变化的B.变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的C.均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的D.振荡电场在周围空间产生同样频率的振荡磁场解析:麦克斯韦电磁场理论指出,如果场的变化是均匀的,产生新的场是稳定的,如果场的变化是不均匀的,产生新的场也是变化的,振荡电场按正弦(或余弦)规律变化,它产生的磁场也按正弦(或余弦)规律变化。答案:BD2.下列关于电磁波的叙述中,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3108 m/sC.电磁波由真空进入
2、介质传播时,波长将变短D.电磁波不能产生干涉、衍射现象解析:电磁波在真空中传播速度为光速c=3108 m/s,且c=f,从一种介质进入另一种介质,频率不发生变化,波长、波速变化。另外,电磁波仍具有波的特性。电磁波只有在真空中的传播速度才为3108 m/s,在其他介质中传播速度均小于3108 m/s。电磁波与其他波一样具有干涉、衍射等波的特性。当电磁波由真空进入介质传播时,频率不变,因为cv,所以,波长变短,波速变小,故选项A、C正确。答案:AC3.电磁波由真空进入介质中时,其波速变为原来的一半,则波长变为原来的()A.一半B.两倍C.不变D.无法判断解析:电磁波在不同介质中传播时,频率不变。由
3、v=f知v减半,则减半。答案:A4.某电路中电场随时间变化的图象如图所示,能发射电磁波的电场是哪一种()解析:图A中电场不随时间变化,不会产生磁场;图B和C中电场都随时间做均匀的变化,只能在周围产生稳定的磁场,也不会产生和发射电磁波;图D中电场随时间做不均匀的变化,能在周围空间产生变化的磁场;而磁场的变化也是不均匀的,又能产生变化的电场,从而交织成一个不可分割的统一体,即形成电磁场,发射电磁波。答案:D5.如图所示的是一水平放置的绝缘环形管,管内壁光滑,现将一直径略小于管内径的带负电的小球以某种方式置于管内,并使小球以初速度v0在管内开始运动,与此同时,有一变化的磁场竖直向下穿过管所包围的空间
4、,磁感应强度随时间成正比增大,设小球在运动过程中带电荷量不变,则()A.小球受到的电场力大小不变B.小球受到的电场力大小增加C.磁场力对小球不做功D.小球受到的磁场力不断增加解析:变化的磁场周围产生电场,由于磁场均匀变化,故在电荷所在空间形成稳定的电场,电场线环绕方向(俯视)为逆时针,故A选项正确;小球所受电场力方向与初速度方向同向,不断加速,由F洛=Bqv知,所受洛伦兹力增加,D选项正确。答案:AD6.用麦克斯韦的电磁场理论判断,如图中表示电场(或磁场)产生磁场(或电场)的正确图象是()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。类似的,感应电场也
5、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也正确。答案:BC7.在真空中传播的电磁波,当它的频率增大时,它的传播速度及其波长()A.速度不变,波长减小B.速度不变,波长增大C.速度减小,波长变大D.速度增大,波长不变解析:电磁波在真空中的传播速度始终为3108 m/s,与频率无关;由c=f,波速不变,频率增大,波长减小,故选项B、C、D错误而A正确。答案:A8.按照有关规定,工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过0.50 W/m2。若某小型无线通信装置的电磁辐射功率是1 W,那么在距离该通信装置以外是符合规定的安全区域(已知球面面积为S=4R2)。解析:t时间内辐射的能量W=Pt,这些能量分布在半径R=ct的整个球面上。由Ptt4R2=0.5解得R=0.4 m答案:0.4 m9.一单色光波在折射率为1.5的介质中传播,某时刻电场横波图象如图所示,求该光波的频率。解析:设光在介质中的传播速度为v,波长为,频率为f,则f=vv=cn联立得f=cn从波形图可得=410-7 m,代入数据得f=51014 Hz答案:51014 Hz3