物理選修電磁波的發現知識點歸納

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1.麥克斯韋經典電磁場理論的兩大支柱:

物理選修電磁波的發現知識點歸納

2.變化的磁場產生電場,變化的電場產生磁場,變化的電場和磁場總是相互聯繫,形成一個不可分離的統一體,這就是__________________.

3.電磁波的產生:如果在空間某區域有周期性變化的電場,那麼它就會在周圍空間引起週期性變化的________;這個變化的磁場又引起新的變化的________於是,變化的電場和變化的磁場交替產生,由近及遠地向周圍空間傳播出去,____________這樣由近及遠地傳播,就形成了____________.

4.________________預言了電磁波的存在,________實驗驗證了電磁波的存在,電磁波在真空中的傳播速度等於________.

5.電磁波的特點:電磁波中的電場強度與磁場強度相互,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,不變的物理量是( )

A.振幅 B.頻率 C.波速 D.波長

7.關於電磁場理論的敍述正確的是( )

A.變化的磁場周圍一定存在着電場,與是否有閉合電路無關

B.週期性變化的磁場產生同頻率變化的電場

C.電場和磁場相互關聯,形成一個統一的場,即電磁場

D.電場周圍一定存在磁場,磁場周圍一定存在電場

8.某電路中電場強度隨時間變化的關係圖象如圖所示,能發射電磁波的是()

概念規律練

知識點一 麥克斯韋的電磁場理論

1.下列説法正確的是( )

A.電荷的周圍一定有電場,也一定有磁場

B.均勻變化的電場在其周圍空間一定產生磁場

C.任何變化的電場在其周圍空間一定產生變化的磁場

D.正弦交變的電場在其周圍空間一定產生同頻率交變的磁場

圖1

2.如圖1所示,一個帶正電的粒子在垂直於勻強磁場的平面內做勻速圓周運動,當磁感 應強度均勻增大時,此粒子的( )

A.動能不變 B.動能增加

C.動能減小 D.以上情況都可能

知識點二 電磁波

3.以下關於機械波與電磁波的説法中,正確的是( )

A.機械波與電磁波,本質上是一致的

B.機械波的波速只與介質有關,而電磁波在介質中的波速,不僅與介質有關,而且與 電磁波的頻率有關

C.機械波可能是縱波,而電磁波必定是橫波

D.它們都可發生干涉、衍射現象

4.關於電磁波的傳播速度,以下説法正確的是( )

A.電磁波的頻率越高,傳播速度越大

B.電磁波的波長越長,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

應用電磁場理論的解題技巧

圖2

5.如圖2所示是一水平放置的絕緣環形管,管內壁光滑,內有一直徑略小於管內徑的帶 正電的小球,開始時小球靜止.有一變化的磁場豎直向下穿過管所包圍的面積,磁感應 強度大小隨時間成正比增大,設小球的帶電荷量不變,則( )

A.順着磁場方向看,小球受順時針方向的力,沿順時針方向運動

B.順着磁場方向看,小球受逆時針方向的力,沿逆時針方向運動

C.順着磁場方向看,小球受順時針方向的力,沿逆時針方向運動

D.小球不受洛倫茲力,不運動

圖3

6.某空間出現瞭如圖3所示的閉合的電場,電場線為一簇閉合曲線,這可能是( )

A.沿AB方向磁場在迅速減弱

B.沿AB方向磁場在迅速增強

C.沿BA方向磁場在迅速增強

D.沿BA方向磁場在迅速減弱

總結:麥克斯韋電磁場理論

1、變化的磁場產生電場:

2、變化的電場產生磁場:

3、分析:①恆定的電場周圍無磁場,恆定的磁場周圍無電場。

②均勻變化的電場周圍產生恆定的磁場,均勻變化的磁場周圍產生恆定的電場。 ③週期性變化的電場周圍存在同週期的磁場,週期性變化的磁場在周圍產生同週期的電場。

參考答案

課前預習練

1.變化的磁場產生電場;變化的電場產生磁場

2.電磁場 3.磁場 電場 電磁場 電磁波

4.麥克斯韋 赫茲 光速

5.B [變化的磁場周圍產生電場,當電場中有閉合迴路時,迴路中有電流.若無閉合迴路電場仍然存在,A正確.若形成電磁場必須有周期性變化的電場和磁場,B對,C、D錯.]

7.D [由麥克斯韋電磁場理論,當空間出現恆定的'電場時(如A圖),由於它不激發磁場,故無電磁波產生;當出現均勻變化的電場(如B圖、C圖),會激發出磁場,但磁場恆定,不會在較遠處激發出電場,故也不會產生電磁波;只有週期性變化的電場(如D圖),才會激發出週期性變化的磁場,它又激發出週期性變化的電場如此不斷激發,便會形成電磁波,故D正確.]

課堂探究練

[靜止的電荷周圍有恆定的電場,不產生磁場,運動的電荷周圍的電場是變化的,所以產生磁場,A錯誤;由麥克斯韋理論判斷B、D正確,C錯誤]

點評 對麥克斯韋電磁場理論的理解:

(1)恆定的電場不產生磁場;恆定的磁場不產生電場(2)均勻變化的磁場在周圍空間產生穩定的電場;均勻變化的電場在周圍空間產生穩定的磁場(3)振盪電場產生同頻率的振盪磁場;振盪磁場產生同頻率的振盪電場.

2.B [當磁感應強度均勻增大時,根據麥克斯韋的電磁場理論,將激起一穩定的渦旋電場,帶電粒子將受電場力的作用,該力對帶電粒子做正功,由動能定理可知,粒子的動能將增大,故B選項正確.]

點評 均勻變化的磁場在周圍空間產生穩定的電場.

[機械波是機械振動在介質中的傳播產生的,而電磁波是電磁振盪產生的,產生的本質不同,A錯.不同頻率的機械波在同一介質中傳播速度是相同的,在不同介質中傳播速度不同,不同頻率的電磁波在同一介質中傳播速度不同,B正確.機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.機械波和電磁波雖然本質不同,但有相同的特徵,都能發生干涉、衍射現象,D正確.綜上所述,正確選項為B、C、D.]

點評 (1)機械波與電磁波本質不同,機械波是振動形式,電磁波是物質.

(2)電磁波必是橫波,機械波有橫波,也有縱波.

(3)機械波波速僅由介質決定,介質中的電磁波波速由介質和頻率決定.

4.D [以光為例,光在真空中無論是哪種頻率其傳播速度都相等,D正確.當光進入介質時,傳播速度發生變化,不同頻率的光其傳播速度不同,故電磁波在介質中的傳播速度與介質和頻率有關.A、B、C錯誤.]

點評 在同種介質中,波長越長,傳播速度越大

5.B [因為絕緣環形管面內有均勻增大的磁場,在其周圍會產生穩定的渦旋電場,對帶電小球做功.由楞次定律判斷電場方向為逆時針方向.在電場力作用下,帶正電小球沿逆時針方向運動.B正確.]

[根據電磁感應,閉合電路中的磁通量變化時,使閉合電路中產生感應電流,該電流可用楞次定律判斷.根據麥克斯韋電磁理論,閉合電路中產生感應電流,是因為閉合電路中受到了電場力的作用,而變化的磁場產生電場,與是否存在閉合電路沒有關係,故空間磁場變化產生的電場方向,仍然可用楞次定律判斷,四指環繞方向即為感應電場的方向,由此可知A、C正確.]

方法總結 楞次定律可以判斷閉合線圈內由於磁通量變化產生感應電流的方向,也可判斷無線圈情況下變化磁場周圍產生的電場的方向.

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