物理選修電磁波的發(fā)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)歸納
1.麥克斯韋經(jīng)典電磁場(chǎng)理論的兩大支柱：
2.變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系，形成一個(gè)不可分離的統(tǒng)一體，這就是__________________.
3.電磁波的產(chǎn)生：如果在空間某區(qū)域有周期性變化的電場(chǎng)，那么它就會(huì)在周圍空間引起周期性變化的________;這個(gè)變化的磁場(chǎng)又引起新的變化的________于是，變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)地向周圍空間傳播出去，____________這樣由近及遠(yuǎn)地傳播，就形成了____________.
4.________________預(yù)言了電磁波的存在，________實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在，電磁波在真空中的傳播速度等于________.
5.電磁波的特點(diǎn)：電磁波中的電場(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度相互，而且二者均與波的傳播方向垂直。因此電磁波是 。
6.電磁波在傳播時(shí)，不變的物理量是( )
A.振幅 B.頻率 C.波速 D.波長(zhǎng)
7.關(guān)于電磁場(chǎng)理論的敘述正確的是( )
A.變化的磁場(chǎng)周圍一定存在著電場(chǎng)，與是否有閉合電路無(wú)關(guān)
B.周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率變化的電場(chǎng)
C.電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互關(guān)聯(lián)，形成一個(gè)統(tǒng)一的場(chǎng)，即電磁場(chǎng)
D.電場(chǎng)周圍一定存在磁場(chǎng)，磁場(chǎng)周圍一定存在電場(chǎng)
8.某電路中電場(chǎng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象如圖所示，能發(fā)射電磁波的是()
概念規(guī)律練
知識(shí)點(diǎn)一 麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論
1.下列說(shuō)法正確的是( )
A.電荷的周圍一定有電場(chǎng)，也一定有磁場(chǎng)
B.均勻變化的電場(chǎng)在其周圍空間一定產(chǎn)生磁場(chǎng)
C.任何變化的電場(chǎng)在其周圍空間一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)
D.正弦交變的電場(chǎng)在其周圍空間一定產(chǎn)生同頻率交變的磁場(chǎng)
圖1
2.如圖1所示，一個(gè)帶正電的粒子在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)磁感 應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí)，此粒子的( )
A.動(dòng)能不變 B.動(dòng)能增加
C.動(dòng)能減小 D.以上情況都可能
知識(shí)點(diǎn)二 電磁波
3.以下關(guān)于機(jī)械波與電磁波的說(shuō)法中，正確的是( )
A.機(jī)械波與電磁波，本質(zhì)上是一致的
B.機(jī)械波的波速只與介質(zhì)有關(guān)，而電磁波在介質(zhì)中的波速，不僅與介質(zhì)有關(guān)，而且與 電磁波的頻率有關(guān)
C.機(jī)械波可能是縱波，而電磁波必定是橫波
D.它們都可發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象
4.關(guān)于電磁波的傳播速度，以下說(shuō)法正確的是( )
A.電磁波的頻率越高，傳播速度越大
B.電磁波的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，傳播速度越大
C.電磁波的能量越大，傳播速度越大
D.所有的電磁波在真空中的傳播速度都相等 方法技巧練
應(yīng)用電磁場(chǎng)理論的解題技巧
圖2
5.如圖2所示是一水平放置的絕緣環(huán)形管，管內(nèi)壁光滑，內(nèi)有一直徑略小于管內(nèi)徑的帶 正電的小球，開始時(shí)小球靜止.有一變化的磁場(chǎng)豎直向下穿過(guò)管所包圍的面積，磁感應(yīng) 強(qiáng)度大小隨時(shí)間成正比增大，設(shè)小球的帶電荷量不變，則( )
A.順著磁場(chǎng)方向看，小球受順時(shí)針?lè)较虻牧�，沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)
B.順著磁場(chǎng)方向看，小球受逆時(shí)針?lè)较虻牧Γ啬鏁r(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)
C.順著磁場(chǎng)方向看，小球受順時(shí)針?lè)较虻牧�，沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)
D.小球不受洛倫茲力，不運(yùn)動(dòng)
圖3
6.某空間出現(xiàn)了如圖3所示的閉合的電場(chǎng)，電場(chǎng)線為一簇閉合曲線，這可能是( )
A.沿AB方向磁場(chǎng)在迅速減弱
B.沿AB方向磁場(chǎng)在迅速增強(qiáng)
C.沿BA方向磁場(chǎng)在迅速增強(qiáng)
D.沿BA方向磁場(chǎng)在迅速減弱
總結(jié)：麥克斯韋電磁場(chǎng)理論
1、變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)：
2、變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)：
3、分析：①恒定的電場(chǎng)周圍無(wú)磁場(chǎng)，恒定的磁場(chǎng)周圍無(wú)電場(chǎng)。
�、诰鶆蜃兓碾妶�(chǎng)周圍產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，均勻變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)。 ③周期性變化的電場(chǎng)周圍存在同周期的磁場(chǎng)，周期性變化的磁場(chǎng)在周圍產(chǎn)生同周期的.電場(chǎng)。
參考答案
課前預(yù)習(xí)練
1.變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng);變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)
2.電磁場(chǎng) 3.磁場(chǎng) 電場(chǎng) 電磁場(chǎng) 電磁波
4.麥克斯韋 赫茲 光速
5.B 6.AB [變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生電場(chǎng)，當(dāng)電場(chǎng)中有閉合回路時(shí)，回路中有電流.若無(wú)閉合回路電場(chǎng)仍然存在，A正確.若形成電磁場(chǎng)必須有周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，B對(duì)，C、D錯(cuò).]
7.D [由麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，當(dāng)空間出現(xiàn)恒定的電場(chǎng)時(shí)(如A圖)，由于它不激發(fā)磁場(chǎng)，故無(wú)電磁波產(chǎn)生;當(dāng)出現(xiàn)均勻變化的電場(chǎng)(如B圖、C圖)，會(huì)激發(fā)出磁場(chǎng)，但磁場(chǎng)恒定，不會(huì)在較遠(yuǎn)處激發(fā)出電場(chǎng)，故也不會(huì)產(chǎn)生電磁波;只有周期性變化的電場(chǎng)(如D圖)，才會(huì)激發(fā)出周期性變化的磁場(chǎng)，它又激發(fā)出周期性變化的電場(chǎng)如此不斷激發(fā)，便會(huì)形成電磁波，故D正確.]
課堂探究練
1.BD [靜止的電荷周圍有恒定的電場(chǎng)，不產(chǎn)生磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)的電荷周圍的電場(chǎng)是變化的，所以產(chǎn)生磁場(chǎng)，A錯(cuò)誤;由麥克斯韋理論判斷B、D正確，C錯(cuò)誤]
點(diǎn)評(píng) 對(duì)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解：
(1)恒定的電場(chǎng)不產(chǎn)生磁場(chǎng);恒定的磁場(chǎng)不產(chǎn)生電場(chǎng)(2)均勻變化的磁場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng);均勻變化的電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)(3)振蕩電場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場(chǎng);振蕩磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩電場(chǎng).
2.B [當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí)，根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，將激起一穩(wěn)定的渦旋電場(chǎng)，帶電粒子將受電場(chǎng)力的作用，該力對(duì)帶電粒子做正功，由動(dòng)能定理可知，粒子的動(dòng)能將增大，故B選項(xiàng)正確.]
點(diǎn)評(píng) 均勻變化的磁場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng).
3.BCD [機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播產(chǎn)生的，而電磁波是電磁振蕩產(chǎn)生的，產(chǎn)生的本質(zhì)不同，A錯(cuò).不同頻率的機(jī)械波在同一介質(zhì)中傳播速度是相同的，在不同介質(zhì)中傳播速度不同，不同頻率的電磁波在同一介質(zhì)中傳播速度不同，B正確.機(jī)械波有橫波和縱波之分，而電磁波只有橫波這一種形式，C正確.機(jī)械波和電磁波雖然本質(zhì)不同，但有相同的特征，都能發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象，D正確.綜上所述，正確選項(xiàng)為B、C、D.]
點(diǎn)評(píng) (1)機(jī)械波與電磁波本質(zhì)不同，機(jī)械波是振動(dòng)形式，電磁波是物質(zhì).
(2)電磁波必是橫波，機(jī)械波有橫波，也有縱波.
(3)機(jī)械波波速僅由介質(zhì)決定，介質(zhì)中的電磁波波速由介質(zhì)和頻率決定.
4.D [以光為例，光在真空中無(wú)論是哪種頻率其傳播速度都相等，D正確.當(dāng)光進(jìn)入介質(zhì)時(shí)，傳播速度發(fā)生變化，不同頻率的光其傳播速度不同，故電磁波在介質(zhì)中的傳播速度與介質(zhì)和頻率有關(guān).A、B、C錯(cuò)誤.]
點(diǎn)評(píng) 在同種介質(zhì)中，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，傳播速度越大
5.B [因?yàn)榻^緣環(huán)形管面內(nèi)有均勻增大的磁場(chǎng)，在其周圍會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的渦旋電場(chǎng)，對(duì)帶電小球做功.由楞次定律判斷電場(chǎng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?在電場(chǎng)力作用下，帶正電小球沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng).B正確.]
6.AC [根據(jù)電磁感應(yīng)，閉合電路中的磁通量變化時(shí)，使閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流可用楞次定律判斷.根據(jù)麥克斯韋電磁理論，閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，是因?yàn)殚]合電路中受到了電場(chǎng)力的作用，而變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，與是否存在閉合電路沒有關(guān)系，故空間磁場(chǎng)變化產(chǎn)生的電場(chǎng)方向，仍然可用楞次定律判斷，四指環(huán)繞方向即為感應(yīng)電場(chǎng)的方向，由此可知A、C正確.]
方法總結(jié) 楞次定律可以判斷閉合線圈內(nèi)由于磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向，也可判斷無(wú)線圈情況下變化磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生的電場(chǎng)的方向.
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