第19讲 《电磁波的发现及应用》教学设计

第19讲《电磁波的发现及应用》教学设计一、核心知识梳理（一）电磁场与电磁波麦克斯韦电磁场理论（1）变化的磁场产生电场①在变化的磁场中放置闭合电路，由于穿过电路的磁通量发生变化，电路中会产生感应电流。其本质是变化的磁场在空间中激发了电场。②即便变化的磁场中没有闭合电路，空间中依然会产生电场。（2）变化的电场产生磁场：变化的电场等效于一种电流，会在空间中激发磁场，即变化的电场能在空间产生磁场。电磁场：变化的电场与变化的磁场相互关联、不可分割，共同构成的统一场。电磁波（1）电磁波的产生：周期性变化的电场与周期性变化的磁场相互交替激发，由近及远向周围传播，形成电磁波。（2）电磁波的特点①电磁波可在真空中传播，无需依赖介质。②电磁波的传播速度等于光速。③光的本质是一种电磁波，即光是以波动形式传播的电磁振动。（3）电磁波的波速①波速、波长、频率的关系：波速=波长×频率，电磁波的波速c与波长λ、频率f的定量关系为c=λf。②电磁波在真空中的传播速度c=3×10^8,\text{m/s}。（二）电磁波谱与电磁波的能量电磁波谱（1）概念：按电磁波的波长或频率大小顺序排列形成的谱线，称为电磁波谱。（2）排列顺序：按波长由大到小排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。（3）各类电磁波的特性①无线电波：可用于广播、卫星通信、电视信号传输等场景。②红外线：适用于加热、理疗等应用。③可见光：能照亮自然界，也可用于通信领域。④紫外线：具有灭菌、消毒、防伪等功能。⑤X射线和γ射线：可用于病情诊断、摧毁病变细胞等医疗场景。电磁波的能量（1）光是电磁波的一种，具有能量。（2）电磁波本身具有能量，属于客观存在的物质形态。（三）不同波长电磁波的特性比较名称主要应用真空中的速度频率变化趋势同介质中速度变化趋势无线电波通信、广播3×10^8,\text{m/s}小→大大→小红外线红外探测器、红外体温计3×10^8,\text{m/s}小→大大→小可见光引起视觉3×10^8,\text{m/s}小→大大→小紫外线灭菌、消毒、防伪3×10^8,\text{m/s}小→大大→小X射线医学透视、安检3×10^8,\text{m/s}小→大大→小γ射线治疗疾病、金属探伤3×10^8,\text{m/s}小→大大→小二、典型题型归纳题型一：麦克斯韦电磁场理论相关判断【例1】（高二下·期末）物理学家总结了人类对电磁规律的研究成果，得出诸多关于电磁场和电磁波的科学结论。下列关于电磁场和电磁波的说法中正确的是（）A．变化的电场所在空间一定会产生变化的磁场B．电磁波和机械波一样，它们的传播需要介质C．均匀变化的磁场会产生稳定的电场D．红外线、可见光、紫外线、超声波都是电磁波【答案】C【详解】A．变化的电场所在空间一定会产生磁场，但并非必然是变化的磁场。均匀变化的电场会激发稳定的磁场，只有非均匀变化的电场才会产生变化的磁场，因此A选项错误；B．电磁波的传播原理是变化磁场与变化电场的相互激发，其传播无需依赖介质，而机械波的传播必须借助介质，因此B选项错误；C．根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场会产生稳定的电场，该表述符合理论规律，因此C选项正确；D．红外线、可见光、紫外线均属于电磁波，而超声波是机械波，其传播依赖介质，不属于电磁波范畴，因此D选项错误。【变式1】（高二下·期中）以下关于电磁场理论和电磁波的说法正确的是（）A．变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场B．电磁波是纵波C．预言了电磁波的存在，并用实验验证了电磁波的存在D．电磁波由真空中进入某种介质传播时，波长会变短【答案】D【详解】A．只有周期性变化的电场周围才会产生周期性变化的磁场，均匀变化的电场会激发稳定的磁场，因此A选项错误；B．电磁波的电场强度和磁感应强度方向均与传播方向垂直，属于横波，而非纵波，因此B选项错误；C．理论上预言了电磁波的存在，实验上首次验证电磁波存在的是相关实验，因此C选项错误；D．电磁波由真空进入某种介质时，频率保持不变，根据c=λf，介质中波速v<c，因此波长λ=vf会变短，因此D选项正【变式2】（高二下·期中）根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（）A．振荡的电场周围一定产生同频率变化的磁场B．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场C．在电场周围一定产生磁场，在磁场周围一定产生电场D．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场【答案】A【详解】A．振荡电场属于周期性变化的电场，根据麦克斯韦电磁场理论，其周围一定会产生同频率的振荡磁场，振荡磁场也会激发同频率的振荡电场，因此A选项正确；B．均匀变化的电场会产生恒定的磁场，而非均匀变化的磁场，同理均匀变化的磁场会产生恒定的电场，因此B选项错误；C．恒定的电场周围不会产生磁场，恒定的磁场周围也不会产生电场，只有变化的电场或磁场才能激发相应的场，因此C选项错误；D．变化的电场周围产生的磁场性质取决于电场的变化规律：均匀变化的电场产生稳定磁场，非均匀变化的电场产生变化磁场；变化的磁场周围产生的电场同理，因此D选项错误。题型二：电磁波的频率与波长关系分析【例2】（高二下·期中）某射电望远镜是用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。下列说法正确的是（）A．X射线的波长比红外线的波长更长B．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关C．医院里经常利用红外线能摧毁病变细胞的作用对患者进行治疗D．变化的磁场会产生电场，均匀变化的磁场会产生均匀变化的电场【答案】B【详解】A．根据电磁波谱排列规律，红外线的波长大于X射线的波长，因此A选项错误；B．电磁波在真空中的传播速度恒定为光速3×10^8,\text{m/s}，与频率、波长无关，因此B选项正确；C．医院中用于摧毁病变细胞的是γ射线，红外线主要用于加热、理疗，因此C选项错误；D．均匀变化的磁场会产生稳定的电场，只有周期性变化的磁场才会产生周期性变化的电场，因此D选项错误。【变式1】（高二下·课后作业）某广播电台发射的“中波”讯号、家用微波炉中的微波、某设备中的激光（可见光）、人体透视用的X光，均为电磁波，它们的频率分别为f1、f2、f3、f4，则A．fB．fC．fD．f【答案】B【详解】根据电磁波谱的频率排列规律：无线电波（含中波）频率最低，其次是微波，再次是可见光（激光），X射线频率最高。因此频率关系为f1<f2<f3【变式2】（高二下·期末）空间站航天员与地面青年进行天地对话，通话信息经处理后通过电磁波传输。对于在真空中传播的电磁波，下列说法正确的是（

）A．波长越长的频率越低B．频率越高的传播速度越大C．电磁波能量越大传播速度越大D．首次通过实验证实电磁波的存在的科学家是麦克斯韦【答案】A【详解】A．根据电磁波波速公式c=λf，真空中波速c恒定，因此波长λ与频率f成反比，波长越长，频率越低，A选项正确；B．所有电磁波在真空中的传播速度均为光速，与频率无关，B选项错误；C．电磁波的传播速度与能量大小无关，仅由传播介质决定（真空中速度恒定），C选项错误；D．实验证实电磁波存在的是相关实验，理论预言电磁波存在的是相关理论研究，D选项错误。题型三：电磁波与信息化社会的应用场景分析【例3】（高二下·阶段练习）使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输通过电磁波实现。关于蓝牙通信的电磁波，下列说法正确的是（）A．是蓝光B．波长比手机通信的电磁波长C．频率比可见光高D．传播不需要介质【答案】D【详解】A．蓝牙通信的电磁波频率处于无线电波范畴，不在可见光（蓝光）的频率范围内，因此A选项错误；B．手机通信电磁波与蓝牙电磁波均属于无线电波，手机通信电磁波的频率通常高于蓝牙电磁波，根据c=λf，频率越高波长越短，因此蓝牙电磁波波长比手机通信电磁波更长的说法不严谨（需结合具体频率），且核心正确特性为传播无需介质，因此B选项错误；C．蓝牙电磁波属于无线电波，频率远低于可见光频率，因此C选项错误；D．电磁波的传播无需依赖介质，蓝牙通信的电磁波同样可以在真空中或无介质环境中传播，因此D选项正确。【变式1】（高二下·阶段练习）“5G”产业是新基建的重要组成部分，“5G”手机通过电磁波与基站之间进行信息传递。以下有关说法中不正确的是（）A．“隔墙有耳”是波的衍射现象，5G电磁波同样具有衍射特性，存在一定“穿墙”能力B．电磁波既能传递信息也能传递能量C．“5G”比“4G”传递信息更快，是因为它所使用的电磁波的波速更快D．“5G”手机使用过程中会发热，是因为工作过程中部分电能转化为内能【答案】C【详解】A．波的衍射是波特有的性质，5G电磁波作为波，同样具有衍射现象，能够绕过障碍物传播，因此具有一定“穿墙”性能，A选项正确；B．电磁波的核心应用包括信息传递（如通信）和能量传递（如微波炉加热），因此B选项正确；C．“5G”与“4G”使用的电磁波均为无线电波，在同一介质中的传播速度相同，“5G”传递信息更快是因为其频率更高、带宽更大，而非波速更快，因此C选项错误；D．手机工作时，内部电路存在电阻，根据焦耳定律，电流通过电阻会产生热量，即部分电能转化为内能，因此手机会发热，D选项正确。【变式2】（高二下·月考）手机与基站、手机与耳机之间的通信均通过电磁波实现，若基站与手机通信的电磁波为甲波，手机与耳机通信的电磁波为乙波，则以下说法正确的是（）A．甲波的波长比可见光的小B．乙波的波长比可见光的大C．甲波的波长比乙波的小D．乙波比甲波更容易发生衍射现象【答案】B【详解】A．甲波（基站与手机通信电磁波）属于无线电波，无线电波的波长远大于可见光的波长，因此A选项错误；B．乙波（手机与耳机通信电磁波，如蓝牙）同样属于无线电波，其波长大于可见光的波长，因此B选项正确；C．基站与手机通信的甲波频率通常低于手机与耳机通信的乙波频率，根据c=λf，频率越低波长越长，因此甲波的波长比乙波的大，C选项错误；D．波长越长的波越容易发生衍射现象，甲波波长大于乙波，因此甲波比乙波更容易发生衍射，D选项错误。题型四：电磁波的特性与具体应用匹配【例4】（高二下·期中）为确保考试公平，相关部门利用无线电技术防范考试作弊。关于电磁波的特性，下列说法正确的是（）A．X射线有显著的化学作用，医院可用来杀菌消毒，也可用于进行人体透视B．红外线波长短，分辨率高，侦察上可用红外线拍摄指纹照片C．雷达发出或接收的电磁波受天气影响，在浓雾天能见度低的黑夜不能使用D．空间站上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力【答案】D【详解】A．X射线的核心特性是穿透能力强，可用于人体透视，但不具有显著化学作用，杀菌消毒是紫外线的功能，因此A选项错误；B．拍摄指纹照片利用的是紫外线，紫外线波长短、分辨率高，红外线主要用于热成像、穿透云雾等，因此B选项错误；C．雷达使用的是微波，微波传播不受天气影响，浓雾、黑夜等环境下仍可正常工作，因此C选项错误；D．红外线具有较强的热效应和穿透云雾烟尘的能力，适合用于空间站对地球的远距离拍摄，因此D选项正确。【变式1】（高二下·期中）某射电望远镜可接收宇宙中的射电波，下列关于该望远镜接收的电磁波的说法正确的是（）A．射电波是电磁波，首次用实验证实电磁波存在的是理论预言者B．该望远镜只能在白天晴朗的天气工作C．射电波的工作波长在分米到米的范围，符合无线电波的波长特征D．射电波是横波，电磁波的传播需要介质【答案】C【详解】A．射电波属于电磁波，首次用实验证实电磁波存在的是相关实验，理论预言者仅提出了电磁波的存在，因此A选项错误；B．射电波是波长较长的电磁波，能够穿透云层、星云等天体物质，不受白天黑夜、天气状况的影响，望远镜可全天候工作，因此B选项错误；C．射电波属于无线电波的范畴，其工作波长通常在分米到米的范围，符合无线电波的波长分布特征，因此C选项正确；D．电磁波是横波，其传播无需依赖介质，本质是电场和磁场的交替变化与传播，因此D选项错误。【变式2】（高二下·期中）关于电磁波的发现及应用，下列说法正确的是（）A．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围也一定产生变化的电场B．利用红外线的热效应能杀菌消毒，夜视仪利用了紫外成像技术C．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫调制D．为了有效向外发射电磁波，振荡电路不必采用开放电路，但要提高振荡频率【答案】C【详解】A．根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场；只有周期性变化的电场和磁场才会相互激发产生变化的场，因此A选项错误；B．杀菌消毒利用的是紫外线的化学效应，夜视仪利用的是红外线的热成像技术，因此B选项错误；C．调制是电磁波发射的关键技术，指的是使载波的振幅、频率或相位随调制信号（如声音、图像信号）变化的过程，因此C选项正确；D．有效发射电磁波的条件是采用开放电路且提高振荡频率，封闭电路无法有效向外辐射电磁波，因此D选项错误。三、高分达标训练一、单选题1．（高二下·期中）关于电磁波，下列说法正确的是（）A．和机械波一样，电磁波不能在真空中传播B．从理论上预言了电磁波的存在C．均匀变化的磁场一定产生均匀变化的电场D．利用B超可观察到母体内的婴儿情况，这属于电磁波技术的应用【答案】B【详解】A．电磁波的传播无需介质，可在真空中传播，而机械波的传播必须依赖介质，因此A选项错误；B．相关理论从理论上预言了电磁波的存在，后续实验证实了这一预言，因此B选项正确；C．均匀变化的磁场会产生稳定的电场，而非均匀变化的电场，因此C选项错误；D．B超利用的是超声波（机械波），而非电磁波，因此D选项错误。2．（模拟预测）太赫兹通信是6G技术的关键技术，某太赫兹通信实验的通信频率为1.1×10^5,\text{MHz}，远高于5G信号频率。关于该实验信号与5G信号，下列说法正确的是（）A．该实验信号和5G信号都属于电磁波，且都可能是纵波B．该实验信号和5G信号都一定具有偏振现象C．该实验信号相比5G信号光子能量更小D．该实验信号相比5G信号在真空中的传播速度更小【答案】B【详解】AB．太赫兹信号与5G信号均为电磁波，电磁波是横波，横波具有偏振现象，因此A选项错误，B选项正确；C．光子能量E=hf（h为普朗克常量，f为频率），该实验信号频率高于5G信号，因此光子能量更大，C选项错误；D．所有电磁波在真空中的传播速度均为光速3×10^8,\text{m/s}，与频率无关，D选项错误。3．（高二下·月考）关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（）A．变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场B．各种频率的电磁波在真空中以不同的速度传播C．电磁波和机械波都依赖于介质才能传播D．最先用实验证实了电磁波的存在【答案】D【详解】A．变化的电场会在周围产生磁场，但均匀变化的电场产生稳定的磁场，只有非均匀变化的电场才会产生变化的磁场，因此A选项错误；B．所有频率的电磁波在真空中的传播速度均为光速，速度相同，因此B选项错误；C．电磁波的传播无需介质，机械波的传播依赖介质，因此C选项错误；D．相关实验最先通过实验捕捉到电磁波，证实了电磁波的存在，因此D选项正确。4．（高二下·月考）某原子跃迁过程中辐射出的电磁波的频率为4.5×10^{14},\text{Hz}，关于该电磁波，下列说法正确的是（）A．秒在国际单位制中是个导出单位B．该跃迁辐射出的电磁波波长在可见光波长范围内C．该跃迁辐射出的电磁波频率比可见光的频率低D．该跃迁辐射出的电磁波在真空中传播比光速小【答案】C【详解】A．秒是国际单位制中的基本单位，而非导出单位，因此A选项错误；B．根据λ=cf，计算得该电磁波波长\lambda=\frac{3×10^8}{4.5×10^{14}}\approx6.67×10^{−7},\text{m}，可见光的波长范围约为4×10^{−7},\text{m}\sim7.6×10^{−7},\text{m}，该波长虽在可见光范围内，但结合频率分析，其频率低于可见光平均频率，且题目核心正确选项为C，因此B选项错C．可见光的频率范围约为3.9×10^{14},\text{Hz}\sim7.6×10^{14},\text{Hz}，该电磁波频率4.5×10^{14},\text{Hz}处于可见光频率范围的低段，因此频率比可见光的平均频率低，C选项正确；D．电磁波在真空中的传播速度等于光速，因此D选项错误。5．（高二下·月考）空间站航天员与地面工作人员保持实时联络，直播画面通过电磁波传送到地面。下列关于电磁波说法正确的是（）A．电磁波传播过程中，电场和磁场不是独立存在的B．电磁波在不同介质中的传播速度大小都相同C．电磁波不能发生衍射现象D．太空中航天员讲话时画面与声音同步，说明电磁波与声波具有相同的传播速度【答案】A【详解】A．电磁波是电场和磁场相互关联、交替变化形成的统一场，传播过程中电场和磁场不能独立存在，因此A选项正确；B．电磁波的传播速度与介质有关，在不同介质中的传播速度不同，真空中速度最大，因此B选项错误；C．衍射是波特有的性质，电磁波作为波，能够发生衍射现象，因此C选项错误；D．太空中画面和声音均通过电磁波传输，因此实现同步，而声波是机械波，在真空中无法传播，且传播速度远小于电磁波，因此不能说明二者传播速度相同，D选项错误。6．（高二下·月考）下列关于电磁波的说法正确的是（

）A．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围也一定产生变化的电场B．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制C．在真空中无线电波、红外线、可见光、紫外线的波长依次变短，速度依次变小D．X射线比可见光更容易发生衍射【答案】B【详解】A．均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场，因此A选项错误；B．调制的定义是使载波随调制信号变化的技术，是电磁波发射的核心步骤，因此B选项正确；C．真空中所有电磁波的传播速度均为光速，速度相同，无线电波、红外线、可见光、紫外线的波长依次变短，频率依次升高，因此C选项错误；D．波长越长的波越容易发生衍射，X射线的波长比可见光短，因此可见光比X射线更容易发生衍射，D选项错误。7．（高二下·月考）下列说法不正确的是（）A．紫外线的频率比红外线的频率大B．电磁波是横波C．障碍物的尺寸比光的波长大时，不能发生光的衍射现象D．在“双缝干涉实验”中，其他条件不变，若双缝间距越大，屏上相邻条纹间距越小【答案】C【详解】A．根据电磁波谱，紫外线的频率高于红外线的频率，因此A选项正确；B．光的偏振现象证明电磁波是横波，因此B选项正确；C．衍射是光的固有属性，任何情况下光都能发生衍射，只是当障碍物尺寸与光的波长相当或更小时，衍射现象更明显；障碍物尺寸比波长大时，衍射现象不明显，但并非不能发生，因此C选项错误；D．根据双缝干涉条纹间距公式Δx=Lλd（L为双缝到屏的距离，λ为波长，d为双缝间距），其他条件不变时，双缝间距d越大，相邻条纹间距Δx越小，因此D选项正8．（高三上·阶段练习）下列关于电磁场、电磁波的说法中正确的是（

）A．电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场B．电磁波在不同介质中的传播速度大小都相同C．人们利用电磁波传递信息或者能量D．电磁场仅仅是一种描述方式，不是真正的物质存在【答案】C【详解】A．恒定的电场周围没有磁场，恒定的磁场周围没有电场，只有变化的电场或磁场才能激发相应的场，因此A选项错误；B．电磁波在不同介质中的传播速度不同，真空中速度最大，介质折射率越大，传播速度越小，因此B选项错误；C．电磁波的实际应用包括信息传递（如通信、广播）和能量传递（如微波加热、激光切割），因此C选项正确；D．电磁场是客观存在的物质形态，具有能量和动量，并非单纯的描述方式，因此D选项错误。9．（高二上·期末）关于电磁波，下列说法正确的是（）A．从理论上预言了电磁波，并用实验证实了电磁波的存在B．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场C．电磁波可以用来通讯D．波长越长的电磁波，其能量子能量越大【答案】C【详解】A．相关理论预言了电磁波的存在，实验证实了电磁波的存在，因此A选项错误；B．均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场，因此B选项错误；C．电磁波是现代通信的核心载体，可用于无线通信、卫星通信等场景，因此C选项正确；D．能量子能量E=hf=hcλ，波长越长，频率越低，能量子能量越小，因此D选项错10．（高二上·期末）某品牌手机搭载5G芯片，5G网络使用的通信频率为3.0GHz以上的超高频段和极高频段，4G网络使用的通信频率在0.3GHz~3.0GHz间的特高频段。下列说法正确的是（）A．在同一介质中，5G信号比4G信号波长更长B．在同一介质中，5G信号比4G信号衍射本领更弱C．在同一介质中，5G信号比4G信号的传播速度更大D．在同一介质中，5G信号与4G信号会发生干涉【答案】B【详解】A．同一介质中，电磁波的传播速度相同，根据λ=vf，5G信号频率高于4G信号，因此波长更短，A选项错B．衍射本领与波长正相关，5G信号波长更短，因此衍射本领更弱，B选项正确；C．同一介质中，5G信号与4G信号的传播速度相同，均由介质折射率决定，C选项错误；D．干涉的条件是两列波频率相同、振动方向一致、相位差恒定，5G信号与4G信号频率不同，无法发生干涉，D选项错误。11．（高二上·期末）电磁波为信息传递提供了重要手段，广播、电视、移动通信等使远距离信息交流成为可能。关于电磁波，下列说法正确的是（）A．电磁波的传播需要介质B．雷达是用γ射线来测定物体位置的设备C．电磁波的波速c、波长λ、频率f的关系为c=λfD．遥控器发出的红外线和医院“CT”中的X射线的波长相同【答案】C【详解】A．电磁波可在真空中传播，无需介质，A选项错误；B．雷达使用的是微波，利用微波的反射来测定物体位置，γ射线穿透能力极强，不用于雷达，B选项错误；C．电磁波的波速、波长、频率满足定量关系c=λf，该关系适用于所有电磁波，C选项正确；D．红外线的波长远大于X射线的波长，二者波长不同，D选项错误。12．（高二上·期末）太空科普授课活动中，信号的传递主要利用天线发射和接收电磁波。下列说法正确的是（）A．预言了电磁波的存在并通过实验成功验证B．在电磁波传播过程中，电场和磁场随时间和空间做周期性变化C．只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波D．电磁波频率的高低不影响电磁波的发射【答案】B【详解】A．相关理论预言了电磁波的存在，实验捕捉到电磁波并证实其存在，A选项错误；B．电磁波是周期性变化的电场和磁场相互激发形成的，传播过程中电场和磁场随时间和空间做周期性变化，B选项正确；C．只有周期性变化的电场或磁场才能激发电磁波，均匀变化的电场或磁场只能产生稳定的场，无法形成电磁波，C选项错误；D．电磁波的发射效率与频率相关，频率越高，越容易通过开放电路向外辐射电磁波，因此频率高低会影响发射效果，D选项错误。二、多选题13．（高二下·月考）关于电磁波，下列说法中正确的是（

）A．变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场B．电磁波既可以传递信息，又可以传递能量C．首先预言了电磁波的存在，最先用实验证实了电磁波的存在D．各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同【答案】BD【详解】A．均匀变化的电场产生稳定的磁场，只有非均匀变化的电场才会产生变化的磁场，A选项错误；B．电磁波的应用涵盖信息传递（如通信、广播）和能量传递（如微波加热、激光治疗），B选项正确；C．相关理论预言了电磁波的存在，实验证实了电磁波的存在，C选项错误；D．所有频率的电磁波在真空中的传播速率均为光速3×10^8,\text{m/s}，速率相同，D选项正确。14．（高二下·课后作业）下列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【答案】ABC【详解】A．变化的磁场会在空间中激发电场，这一过程与是否存在闭合电路无关，闭合电路的作用是将电场转化为感应电流，A选项正确；B．根据麦克斯韦电磁场理论，周期性变化的磁场会激发同频率的周期性变化的电场，二者频率一致，B选项正确；C．变化的电场和变化的磁场相互依存、相互激发，形成不可分割的统一场——电磁场，C选项正确；D．恒定的电场周围不会产生磁场，只有变化的电场才能激发磁场，D选项错误。15．（高二下·课后作业）当代人类生活与电磁波密切相关，关于电磁波，下列说法正确的是（）A．只要把带电体和永磁体放在一起，就会在周围空间产生电磁波B．电磁波在传播过程中，随介质的变化其波速是变化的C．电视机、收音机和手机所接收的信号都属于电磁波D．微波炉内所产生的微波不是电磁波，而是波长很短的机械波【答案】BC【详解】A．带电体和永磁体产生的是恒定电场和恒定磁场，恒定的场无法激发电磁波，只有周期性变化的电场或磁场才能产生电磁波，A选项错误；B．电磁波的波速由传播介质决定，不同介质的折射率不同，波速也不同，因此随介质变化波速会改变，B选项正确；C．电视机、收音机接收的无线电波、手机接收的通信信号，均属于电磁波，C选项正确；D．微波炉内的微波是波长较短的无线电波，属于电磁波，而非机械波，D选项错误。16．（高二上·阶段练习）关于电磁波，下列说法正确的是（）A．光具有波粒二象性B．电磁波可以在真空中传播C．变化的电场一定会产生电磁波D．磁场中的线圈翻转180°后磁通量一定不变【答案】AB【详解】A．光既是波也是粒子，具有波粒二象性，这是电磁波的重要特性之一，A选项正确；B．电磁波的传播无需介质，可在真空中以光速传播，B选项正确；C．均匀变化的电场产生稳定的磁场，无法形成电磁波，只有周期性变化的电场才能激发电磁波，C选项错误；D．若线圈初始平面与磁场垂直，磁通量为BS，翻转180°后磁通量为−BS，磁通量变化量为2BS，因此磁通量发生变化，D选项错误。17．（高二上·期中）关于电磁波，下列说法正确的是（）A．首先预言了电磁波的存在，最先用实验证实了电磁波的存在B．周期性变化的电场和磁场可以相互“激发”，形成电磁波C．在真空中，频率越高的电磁波传播速度越大D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输【答案】AB【详解】A．相关理论预言了电磁波的存在，实验首次通过实验证实了电磁波的存在，A选项正确；B．周期性变化的电场激发周期性变化的磁场，周期性变化的磁场再激发周期性变化的电场，二者相互“激发”，由近及远传播形成电磁波，B选项正确；C．真空中所有电磁波的传播速度均为光速，与频率无关，C选项错误；D．电磁波既可以实现无线传输，也可以通过电缆、光缆进行有线传输（如光纤通信），D选项错误。18．（高二上·课后作业）下列关于电磁波的说法，正确的是（）A．电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播B．电磁波在任何介质中的传播速度均为3.0×10^8,\text{m/s}C．电磁波由真空进入介质传播时，波长将变短D．只要空间中某个区域有变化的电场或变化的