《第三章 电磁场与电磁波初步》试卷及答案_高中物理必修第三册_教科版_2024-2025学年.docxVIP

《第三章电磁场与电磁波初步》试卷(答案在后面)

一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）

1、关于电磁感应现象，下列说法正确的是：

A.只要电路中有磁通量，电路中就会产生感应电流。

B.当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中就会产生感应电动势。

C.感应电流的方向总是阻碍引起感应电流的磁通量变化。

D.感应电动势的大小与磁通量的变化率成反比。

2、对于电磁波的传播特性，下列哪一项描述是不正确的？

A.电磁波在真空中传播时不需要介质。

B.电磁波在不同介质中的传播速度相同。

C.电磁波可以发生反射、折射、干涉和衍射等现象。

D.电磁波的频率越高，其波长越短。

3、关于电磁波的传播速度，下列说法正确的是：

A.在真空中，不同频率的电磁波传播速度相同。

B.电磁波在水中的传播速度比在空气中快。

C.电磁波在任何介质中的传播速度都相同。

D.电磁波的传播速度与其频率成正比。

4、下列关于电磁感应现象的说法，哪一个是正确的？

A.只要导体在磁场中运动，就一定会产生电流。

B.导体切割磁感线时，导体内会产生电动势。

C.当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，回路中不会产生感应电流。

D.感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

5、题干：下列关于电磁波传播速度的说法正确的是（）

A.在真空中，电磁波的传播速度等于光速

B.在空气中的传播速度略小于光速

C.在固体中的传播速度小于光速

D.在液体中的传播速度略大于光速

6、题干：一个电子在电场中由静止开始加速，下列关于电子运动的说法正确的是（）

A.电子的动能不变

B.电子的动量不变

C.电子的加速度不变

D.电子的动能和动量均增加

7、关于电磁波的传播速度，下列说法正确的是：

A.在真空中传播速度最快

B.在水中传播速度比在空气中快

C.在所有介质中的传播速度相同

D.在金属中可以自由传播

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）

1、以下哪些现象属于电磁波现象？（）

A、太阳光穿过大气层

B、无线电波传播

C、地球表面磁场的变化

D、人体内的电流流动

2、下列关于电磁波传播的描述，正确的是（）

A、电磁波传播速度与频率成正比

B、电磁波传播速度在真空中最快

C、电磁波传播过程中能量逐渐减小

D、电磁波传播过程中介质对传播速度没有影响

3、以下关于电磁波的说法中，正确的是（）

A、电磁波在真空中的传播速度等于光速

B、电磁波可以像声波一样在固体、液体和气体中传播

C、电磁波在空气中的传播速度略小于在真空中的传播速度

D、电磁波的频率越高，其波长越长

三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）

第一题

题目：一个平行板电容器，其两板之间的距离为d，介电常数为ε?，当两板间加上电压U后，电容器充电至电荷量Q。现假设将电容器的一个板接地，求此时电容器的电场强度E、电势差U’以及剩余电荷量Q’。

解答：

（1）电场强度E

根据电场强度公式，电场强度E由电压U和板间距离d决定，公式为：

E

（2）电势差U’

由于接地后，电容器的一板电势为零，因此电势差U’即为板间剩余电压。由于电容器的电荷量Q不变，根据电容公式Q=

U

接地后，由于电容器的另一板电势为零，因此电势差U’为：

U

（3）剩余电荷量Q’

由于接地后，电容器的一板电荷量全部转移到另一板上，因此剩余电荷量Q’等于原来的电荷量Q。

第二题

一束单色光在真空中传播的速度为3×108

（1）光在介质中的传播速度；

（2）光在介质中的波长。

第三题

题目：一平面电磁波在真空中传播，已知其电场强度最大值为Em=6

（1）该电磁波的频率f；

（2）电磁波在真空中的传播速度c；

（3）电磁波的能量密度u。

第四题

题目背景

在现代通信技术中，电磁波的应用极为广泛，从无线电广播到移动电话通信都离不开电磁波的传播。电磁波在真空中传播时，其速度等于光速c=3×108

题目描述

假设有一电磁波在真空中沿x轴正向传播，已知该电磁波的电场强度E在y轴方向上的分量为Ey=E0sinkx?ωt

该电磁波的波长λ；

电磁波的磁场强度B在z轴方向上的分量Bz

如果一接收器位于x=0处，在t=

解析

计算波长

波长λ可以通过公式λ=cf计算得到，其中c

λ

求解磁场强度B

对于电磁波而言，电场强度E和磁场强度B满足关系式E=cB。因此，可以利用电场强度Ey的表达式来找到磁场强度Bz

B

将已知数值代入：

B

计算x=0处t

当x=0且t=

E

第五题

题目描述：

在真空中存在一个无限长直导线，其电流方向垂直于纸面向里，大小为I=10A。在距离该导线r=0.1m处有一点P，求点P处的磁感应强度B的大小，并指出其方向。（已知真空中的磁导率μ0=