4.2电磁场与电磁波（教师版） 2024-2025学年高二物理同步学与练（ 人教版2019选择性必修第二册）.pdf

4.2电磁场与电磁波

01学习目标

课程标准物理素养

物理观念：知道电磁波的概念。初步了解电磁场是物质的一种形式。

1.知道电磁场的概念及产

科学思维：会从电磁场的物质性与能量传播的观点解释电磁波的发射与接

生的原理.

收。

2.了解麦克斯韦电磁场

科学探究：领会在发现电磁波的过程中所蕴含的科学精神和科学研究方法，

理论的基本观点以及在物

体会赫兹实验证明电磁波存在的重大意义。

理学发展史上的意义。

科学态度与责任：了解发现电磁波的历史背景，知道麦克斯韦对电磁学的伟

大贡献。领会物理实验对物理学发展的基础意义。

02思维导图

03知识梳理

（一）课前研读课本，梳理基础知识：

一、电磁场

1．变化的磁场产生电场

(1)实验基础：如图所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产感应电流．

(2)麦克斯韦的见解：电路里能产生感应电流，是因为变化的磁场产生了电场，电场促使导体中的自由电荷

做定向运动．

(3)实质：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磁场．

3．变化的电场和磁场总是相互联系，形成一个不可分割的统一的电磁场．

二、电磁波

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

2．电磁波的特点

(1)电磁波在空间传播不需要介质．

(2)电磁波是横波：电磁波中的电场强度与磁感应强度互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直．

(3)电磁波能产生反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象．

3．电磁波具有能量

电磁场的转换就是电场能量与磁场能量的转换，电磁波的发射过程是辐射能量的过程，传播过程是能量传

播的过程．

04题型精讲

【题型一】电磁场

对麦克斯韦电磁场理论的理解

(1)变化的磁场产生电场

①均匀变化的磁场产生恒定的电场．

②非均匀变化的磁场产生变化的电场．

③周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场．

(2)变化的电场产生磁场

①均匀变化的电场产生恒定的磁场．

②非均匀变化的电场产生变化的磁场．

③周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场．

1

【典型例题】如图所示是一个水平放置的圆环形玻璃小槽，槽内光滑，槽宽度和深度处处相同。现将一

直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中，让它受绝缘棒打击后获得一初速度v0。与此同时，有一变化的磁

场垂直穿过圆环形玻璃小槽外径所对应的圆面积，磁感应强度B的大小跟时间成正比，方向竖直向下。设

小球在运动过程中所带电荷量不变，那么（）

A．小球受到的向心力大小不变

B．小球受到的向心力大小不断增大

C．洛伦兹力对小球做了功

D．小球受到的洛伦兹力大小与时间成正比

B

【答案】

AB

【解析】．根据麦克斯韦电磁场理论可知，磁感应强度随时间线性增大时将产生稳定的感应电场，根据

楞次定律可知感应电场的方向与小球初速度方向相同，因小球带正电，故电场力对小球做正功，小球的速

度逐渐增大，向心力的大小

2

v

F=m

r

AB

随之增大，故错误，正确；

CC;

．洛伦兹力对