课时4-2-电磁场与电磁波

第四章电磁振荡与电磁波课时4・2电磁场与电磁波本节目标

1.初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想

2.初步了解场的统一性和多样性，体会物理学对统一性的要求

3.了解电磁波的基本特点知识梳理

一、电磁场

1.变化的磁场产生电场⑴实验现象如图所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生感应电流⑵麦克斯韦的观点电路里有感应电流产生，一定是变化的磁场产生了电场，自由电荷在电场的作用下发生了定向移动3结论变化的磁场产生了电场

2.变化的电场产生磁场麦克斯韦假设，既然变化的磁场能产生电场，那么变化的电场也会在空间产生磁场

二、电磁波

1.电磁波的产生变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成电磁波

2.电磁波是横波根据麦克斯韦的电磁场理论，电磁波在真空中传播时，它的电场强度和磁感应强度互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直，因此电磁波是横波

3.电磁波的速度麦克斯韦得到电磁波的速度等于母速他指出了光的电磁本质

4.麦克斯韦电磁场理论的意义不仅预言了电磁波的存在,而且揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性,建立了完整的电磁场理论

5.赫兹的电火花

（1）赫兹的实验装置

（2）实验现象当感应圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球间也跳过火花

（3）现象分析当感应圈使得与它相连的两个金属球间产生火花时，空间出现了迅速变化的电磁场,这种变化的电磁场以拽磁波的形式在空间传播当电磁波到达导线环时，它在导线环中激发出感应电动势，使得导线环的空隙中也产生了火花⑷实验结论证实了电磁波的存在题型分组基础过关练题组一电磁场

1.根据麦克斯韦电磁场理论，以下说法中正确的是（）A.电场一定能产生磁场，磁场一定能产生电场B.稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场产生稳定的电场C.周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场D.均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生均匀变化的电场

2.（多选）关于电磁场理论的叙述正确的是（）A.变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关B.周期性变化的磁场产生同频率变化的电场C.变化的电场和变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场D.电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场

3.如图所示是空间中某磁场的磁感应强度B随时间变化的图像，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C.不变D.无法确定5•如图所示的四种变化电场，能发射电磁波的是（4,下列四个选项中的四种磁场变化情况，能产生如图所示电场的是（）

6.（多选）甲、乙两种磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，下列说法正确的是（）A.磁场甲能够产生电场B.磁场甲能够产生电磁波C.磁场乙的磁感应强度最大时产生的电场最强D.磁场乙的磁感应强度为零时产生的电场最强题组二电磁波

7.人们为了纪念德国科学家赫兹对人类的贡献，把频率的单位定为“赫兹”赫兹对人类的突出贡献是（）A.通过实验证实了电磁波的存在

8.通过实验发现了磁场对通电导线有力的作用C.通过实验发现了电荷之间相互作用力的规律D.通过实验发现了电磁感应的规律

8.关于电磁波在真空中的传播速度，下列说法中正确的是（）A.频率越高，传播速度越大B.能量越大，传播速度越大C.波长越长，传播速度越大1）.频率、波长、能量大小都不影响电磁波在真空中的传播速度

9.关于电磁波和机械波，下列说法正确的是（）A.电磁波是纵波，而机械波既有横波又有纵波B.机械波和电磁波在传播时都需要介质C.机械波的能量由振幅决定，而电磁波的能量由频率决定D.当机械波或电磁波从空气中进入水中时，频率不变，波长和波速都变小答案全解全析基础过关练

1.C稳定的电场不能产生磁场，稳定的磁场不能产生电场，选项A、B错误；根据麦克斯韦电磁场理论可知，周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场周围产生周期性变化的电场，选项C正确；均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场，选项D错误

2.ABC变化的磁场周围一定存在电场，与是否有闭合电路无关，选项A正确；周期性变化的磁场会在周围空间引起同频率变化的电场，选项B正确；变化的电场和变化的磁场相互联系，形成一个不可分割的统一的电磁场，选项C正确；稳定的电场不能产生磁场，稳定的磁场也不能产生电场，选项D错误

3.C由题图可知，磁场的磁感应强度均匀增强，根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场产生恒定的电场，即电场强度E不变，选项C正确，A、B、D错误

4.B由麦克斯韦电磁场理论知均匀变化的磁场才能产生稳定的电场，选项B正确易错警示均匀（非均匀）变化的磁场（电场）、恒定的磁场（电场）的比较⑴变化的磁场产生的电场，叫作感应电场，它的电场线是闭合的而静电荷周围产生的电场叫作静电场，它的电场线由正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，是不闭合的⑵恒定的电场不产生磁场，恒定的磁场不产生电场⑶均匀变化的磁场周围产生恒定的电场，均匀变化的电场周围产生恒定的磁场⑷不均匀变化的磁场产生变化的电场，不均匀变化的电场产生变化的磁场

5.D图A是稳定的电场，不能产生磁场；图B与图C是均匀变化的电场，产生恒定的磁场，也不能形成电磁波；图D是周期性变化的电场，会产生同频率周期性变化的磁场，能形成电磁场，向外发射电磁波，选项D正确，A、B、C错误

6.AD根据麦克斯韦的电磁场理论，均匀变化的磁场甲能产生稳定的电场，不能产生电磁波，选项A正确，B错误；周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场，磁场乙的磁感应强度最大时，产生的电场最弱，磁场乙的磁感应强度为零时，产生的电场最强，选项C错误，D正确

7.A1886年，德国科学家赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了电磁波的存在，人们为了纪念他，把频率的单位定为赫兹，选项A正确

8.D电磁波在真空中的传播速度等于光速，与频率、波长、能量大小均无关，D正确

9.C电磁波是横波，选项A错误；电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，选项B错误；机械波的能量由振幅决定，而电磁波的能量由频率决定，选项C正确；当电磁波从空气中进入水中时，频率不变，而介质的折射率变大，所以波速变小，则波长也变小，而机械波从空气中进入水中时,频率不变，但波速变大，所以波长也变大，选项D错误。