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課時分層作業(yè)(九) 麥克斯韋電磁場理論 [基礎達標練] (15分鐘　48分) 一、選擇題(本題共8小題，每小題6分) 1．電磁場理論的建立，開拓了廣泛的現(xiàn)代技術應用空間，促進了現(xiàn)代社會的發(fā)展．建立電磁場理論的科學家是(　　) A．牛頓　　　 B．愛迪生 C．愛因斯坦 D．麥克斯韋 D 2．(多選)下列關于電磁場理論的說法，正確的有(　　) 【導學號：71082055】 A．電場會產(chǎn)生磁場 B．磁場會產(chǎn)生電場 C．周期性變化的電場產(chǎn)生周期性變化的磁場 D．周期性變化的磁場產(chǎn)生周期性變化的電場 CD　[本題是有關電磁場理論的概念題，要解決本題，關鍵在于理解電磁場理論的內(nèi)容，尤其是“變化”兩字．電磁場理論的內(nèi)容：變化的電場(磁場)產(chǎn)生磁場(電場)，所以只有C、D選項正確．] 3．關于電磁場和電磁波，下列說法中正確的是(　　) 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)域向遠處的傳播就是電磁波 C．電磁波傳播的速度總是3108 m/s D．電磁波是一種物質(zhì)，因而只可以在物質(zhì)中傳播 B　[電場和磁場相互激發(fā)并向遠處傳播，形成電磁波，故A錯誤，B正確；電磁波是一種物質(zhì)，因而也可在真空中傳播，且在真空中傳播的速度最大，為3108 m/s，故C、D錯誤．] 4．(多選)下列說法是電場和磁場的統(tǒng)稱中正確的是(　　) A．電磁場是電場和磁場的統(tǒng)稱 B．在變化的電場周圍一定存在磁場 C．在變化的磁場周圍一定存在變化的電場 D．電磁場是周期性變化的電場和磁場交替產(chǎn)生而形成的不可分離的統(tǒng)一體 BD　[根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，變化的電場周圍一定存在磁場，變化的磁場周圍一定存在電場；非均勻變化的電場周圍一定存在變化的磁場，非均勻變化的磁場周圍一定存在變化的電場；電磁場是周期性變化的電場和磁場交替產(chǎn)生而形成的不可分離的統(tǒng)一體．所以A、C錯誤，B、D項正確．] 5．(多選)關于電磁波，下列說法中正確的是(　　) A．電磁波是電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠處的傳播 B．電磁波必須依靠介質(zhì)來傳播 C．電磁波在真空中傳播時，頻率和波長的乘積是一個恒量 D．振蕩電路發(fā)射電磁波的過程也是向外輻射能量的過程 ACD　[變化的電場和變化磁場總是交替產(chǎn)生，并且由發(fā)生的區(qū)域向周圍空間傳播，電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠處的傳播就形成了電磁波．電磁波不需要介質(zhì)而傳播．A、C、D正確，B錯誤．] 6．(多選)下列說法正確的是(　　) A．最早發(fā)現(xiàn)電和磁有密切聯(lián)系的科學家是奧斯特 B．電磁感應現(xiàn)象是法拉第發(fā)現(xiàn)的 C．建立完整的電磁理論的科學家是麥克斯韋 D．最早預見到有電磁波存在的科學家是赫茲 ABC　[要了解電磁發(fā)展史，熟知各物理學家的貢獻．] 7．(多選)如圖241所示，有一水平放置內(nèi)壁光滑、絕緣的真空圓形管．有一帶正電的粒子靜止在管內(nèi)，整個裝置處在豎直向上的磁場中．要使帶電粒子能沿管做圓周運動，所加磁場可能是(　　) 圖241 A．勻強磁場 B．均勻增加的磁場 C．均勻減小的磁場 D．由于洛倫茲力不做功，不管加什么磁場都不能使帶電粒子繞管運動 BC　[均勻增加或均勻減小的磁場都能產(chǎn)生恒定的電場，會使帶電粒子在管中做圓周運動，B、C正確．] 8．一束持續(xù)電子流在電場力作用下做勻速直線運動，則在其周圍空間(　　) A．產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場 B．產(chǎn)生變化的磁場 C．所產(chǎn)生的磁場又可產(chǎn)生電場 D．產(chǎn)生交替變化的電磁場 A　[持續(xù)電子流做勻速直線運動，形成恒定電流將產(chǎn)生穩(wěn)定磁場，不再產(chǎn)生電場，A正確．] [能力提升練] (25分鐘　50分) 一、選擇題(本題共4小題，每小題7分) 1．(多選)應用麥克斯韋的電磁場理論判斷如圖所示的表示電場產(chǎn)生磁場(或磁場產(chǎn)生電場)的關系圖象中(每個選項中的上圖是表示變化的場，下圖是表示變化的場產(chǎn)生的另外的場)，正確的是(　　) BCD　[A圖中的上圖磁場是恒定的，由麥克斯韋的電磁場理論可知周圍空間不會產(chǎn)生電場，A是錯誤的；B圖中的上圖是均勻變化的電場，應該產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，下圖中的磁場是穩(wěn)定的，所以B正確；C圖中的上圖是振蕩的磁場，它能產(chǎn)生同頻率的振蕩電場，C圖是正確的；D圖中的上圖是振蕩的電場，在其周圍空間產(chǎn)生振蕩的磁場，故D正確．] 2．(多選)根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，變化的磁場可以產(chǎn)生電場．當產(chǎn)生的電場的電場線如圖242所示時，可能是(磁場方向未知)(　　) 【導學號：71082056】 圖242 A．向上方向的磁場增強 B．向上方向的磁場減弱 C．向下方向的磁場減弱 D．向下方向的磁場增強 AC　[在電磁感應現(xiàn)象的規(guī)律中，當一個閉合回路中由于通過它的磁通量發(fā)生變化時，回路中就有感應電流產(chǎn)生，回路中并沒有電源，電流的產(chǎn)生是由于磁場的變化造成的．麥克斯韋把以上的觀點推廣到不存在閉合電路的情況，即變化的磁場產(chǎn)生電場．向上方向的磁場增強時，感應電流的磁場阻礙原磁場的增強而方向向下，根據(jù)安培定則感應電流的方向如題圖中E的方向所示．選項A正確，B錯誤．同理，當磁場反向即向下的磁場減弱時，也會得到如題圖中E的方向，選項C正確，D錯誤．] 3．(多選)如圖243所示，帶正電的小球在垂直勻強磁場的水平光滑絕緣槽中做勻速圓周運動，當磁場的磁感應強度增大時，小球的(　　) 圖243 A．動能增大　　 B．動能不變 C．周期增大 D．周期減小 AD　[根據(jù)楞次定律可知，當磁場增強時，感應電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向相反，即垂直于水平面向里；再由安培定則可知，感應電場的方向為順時針方向，又因為小球帶正電，所以小球所受電場力與v0在一條直線上，這樣小球?qū)⒓铀?，動能將增加，周期T＝，由于v增大，T變小．] 4．某電路的電場隨時間變化的圖象如圖所示，能發(fā)射電磁波的電場是(　　) 【導學號：71082057】 D　[圖A中電場不隨時間變化，不產(chǎn)生磁場；圖B和圖C中電場都隨時間做均勻變化，只產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，也不會產(chǎn)生和發(fā)射電磁波；圖D中電場隨時間做不均勻的變化，能在周圍空間產(chǎn)生變化的磁場，而這種磁場的變化也是不均勻的，又能產(chǎn)生變化的電場，從而交織成不可分割的統(tǒng)一體，電磁場由近及遠地傳播，形成電磁波．] 二、非選擇題(本題共2小題，共22分) 5．(10分)磁場的磁感應強度B隨時間t變化的四種情況如選項圖所示，其中能產(chǎn)生電場的有________圖所示的磁場，能產(chǎn)生持續(xù)電磁波的有________圖所示的磁場． [解析]　根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，可以作出如下判斷：甲圖的磁場是恒定的，不能產(chǎn)生新的電場，更不能產(chǎn)生電磁波；乙圖中的磁場是周期性變化的，可以產(chǎn)生周期性變化的電場，因而可以產(chǎn)生持續(xù)的電磁波；丙圖中的磁場是均勻變化的，能產(chǎn)生恒定的電場，而恒定的電場不能再產(chǎn)生磁場，不能產(chǎn)生向外擴展的電磁場，因此不能產(chǎn)生持續(xù)的電磁波；丁圖中的磁場是周期性變化的，能產(chǎn)生周期性變化的電場，能產(chǎn)生電磁波． [答案]　乙丙丁，乙丁 6．(12分)如圖244所示是著名物理學家費曼設計的一個實驗，在一塊絕緣板中部安裝一個線圈，并接有電源，板的四周有許多帶負電的小球．將整個裝置懸掛起來．接通電源瞬間，整個圓盤將轉(zhuǎn)動一下，你知道這是為什么嗎？ 圖244 [解析]　接通電源瞬間，線圈中產(chǎn)生變化的電流，從而產(chǎn)生變化的磁場，根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，該變化的磁場在空間產(chǎn)生電場，帶負電的小球在電場中因受電場力而帶動圓盤轉(zhuǎn)動一下． [答案]　見解析