答案 小磁针受到磁场力的作用而转动.变化的电场产生磁场.
知识深化
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.
波(涟漪)的形式向外传播，这就是“引力波”.其实只要有质量的物体加速运动就会
产生引力波，不同方式产生的引力波的波长是不一样的.引力波是以光速传播的时空
扰动，是横波.引力波和物质之间的相互作用极度微弱，
因此它的衰减也是极度缓慢的.引力波的发现为我们打
开了研究宇宙的全新窗口，引力波携带着与电磁波截然
不同的信息，将为我们揭示宇宙新的奥秘.
重点探究
一、麦克斯韦电磁场理论
导学探究
1.电子感应加速器是用来获得高速电子的装置，其基本原理如图所示，上、下 为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电磁铁线圈中通入变化 的电流，真空室中的带电粒子就会被加速，其速率会越来 越大.请思考：带电粒子受到什么力的作用而被加速？如果 线圈中通以恒定电流会使粒子加速吗？这个现象告诉我们 什么道理？ 答案 带电粒子受到电场力作用做加速运动.线圈中通入恒定电流时，带电粒 子不会被加速.变化的磁场能产生电场.
二、电磁波
导学探究 如图所示是赫兹证明电磁波存在的实验装置，当接在高压感应圈上的两金属 球间有电火花时，导线环上两小球间也会产生电火花，这是为什么？这个实 验证实了什么问题？
答案 当A、B两金属球间产生电火花时就会产生变化的电磁场，这种变化的 电磁场传播到导线环时，在导线环中激发出感应电动势，使导线环上两小球 间也产生电火花.这个实验证实了电磁波的存在.
电磁场 D.电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场
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2.(多选)根据麦克斯韦电磁场理论，以下叙述中正确的是
√A.教室中亮着的日光灯周围空间必有磁场和电场 √B.打点计时器工作时周围必有磁场和电场
C.恒定的电场产生恒定的磁场，恒定的磁场激发恒定的电场
√D.电磁波在传播过程中，电场方向、磁场方向和传播方向三者互相垂直
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2.(电磁波的特点)(多选)下列关于电磁波的说法中，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3.0×108 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磁场，就能产生电磁波
解析 电磁波在真空中的传播速度为光速c＝3.0×108 m/s，且c＝λf，从一种 介质进入另一种介质，频率不变，但速度、波长会变化.电磁波仍具有波的特 征，电磁波只有在真空中的传播速度才为3.0×108 m/s，在其他介质中的传播 速度小于3.0×108 m/s，波长变短，只有交变的电场和磁场才能产生电磁波.
√A.是横波
B.不能在真空中传播 C.只能沿着梳子摇动的方向传播
√D.在空气中的传播速度约为3×108 m/s
解析 电磁波是横波，传播方向与振动方向垂直，既能在真空中传播，也能 在介质中传播.电磁波在空气中的传播速度约为3×108 m/s，故选项A、D正确.
达标检测
1.(麦克斯韦电磁场理论)下列说法中正确的是 A.任何变化的磁场都要在周围空间产生变化的电场，振荡磁场在周围空间产
5.ONGSUOYIN
自主预习 重点探究 达标检测 课时对点练
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自主预习
一、伟大的预言
1.变化的磁场产生电场 (1)实验基础：如图1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 .
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3.(电磁波与机械波的比较)(2018·新余一中高二下学期第三次段考)电磁波与机械 波相比较，下列说法中不正确的是 A.电磁波传播不需要介质，机械波传播需在介质中 B.电磁波与机械波的频率都由波源确定 C.电磁波、机械波都能发生衍射和干涉现象
√D.电磁波、机械波都包括横波和纵波
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4.(对引力波的认识)(多选)(2018·慈溪高二上学期期末)来自美国的科研人员于2016年2
三、赫兹的电火花
赫兹 证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，为了纪念他，把 频率的单位定为赫兹.
即学即用 判断下列说法的正误. (1)在电场周围，一定存在着和它联系着的磁场.( × ) (2)在变化的磁场周围一定会产生变化的电场.( × ) (3)电磁波不能在真空中传播.( × ) (4)电磁波是横波.( √ )
2.用导线将手摇发电机与水平放置的平行板电容器两极相连，平行板电容器两 极板间的距离为4 cm左右，在下极板边缘放上几个带绝缘底座的可转动小磁 针，当摇动发电机给电容器充电或电容器放电时，小磁针发生转动，充电结 束或放电结束后，小磁针静止不动.请思考：小磁针受到什么力的作用而发生 转动？这个现象告诉我们什么道理？
解析 机械波由振动产生，电磁波由周期性变化的电场(或磁场)产生，机械波
是能量波，传播需要介质，速度由介质决定，电磁波是物质波，波速由介质
和自身的频率共同决定；机械波有横波，也有纵波，而电磁波一定是横波，
它们都能发生反射、折射、干涉和衍射等现象，故选项B、C、D正确.
例3 (多选)梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波.该 电磁波
5.(多选)根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场.当产生的电场的
电场线如图2所示时，可能是
√A.向上方向的磁场在增强
B.向上方向的磁场在减弱
√C.向上方向的磁场先增强，然后反向减弱
D.向上方向的磁场先减弱，然后反向增强
图2
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解析 向上方向的磁场增强时，感应电流的磁场阻碍原磁场的增强而方向 向下，根据安培定则知感应电场方向如题图中E的方向所示，选项A正确， B错误. 同理，当磁场反向减弱即向下的磁场减弱时，感应电场方向同样如题图中E 的方向，选项C正确，D错误.
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3.在下图所示的四种磁场中能产生恒定的电场的是
√
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解析 A中磁场不变，则不会产生电场，故A错误； B中磁场方向变化，而大小不变，则不会产生恒定的电场，故B错误； C中磁场随时间均匀变化，则会产生恒定的电场，故C正确； D中磁场随时间做非均匀变化，则会产生非均匀变化的电场，故D错误.
图1
(2)麦克斯韦的见解：电路里感应电流的产生，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)实质：变化的 磁场 产生电场. 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：麦克斯韦指出了光的电磁本质，他预言电磁波的速度等于 光速 .
√
解析 图A中电场不随时间变化，不会产生磁场； 图B和图C中电场都随时间均匀变化，只能在周围产生恒定的磁场，不会产生 和发射电磁波； 图D中电场随时间做不均匀的变化，能在周围空间产生变化的磁场，而这个磁 场的变化也是不均匀的，又能产生变化的电场，从而交织成一个不可分割的 统一体，即形成电磁场，能发射电磁波.
月11日宣布，他们利用激光干涉引力波天文台(LIGO)于2015年9月首次探测到引力波，
证实了爱因斯坦100年前所做的猜测，如图2所示.在爱因斯坦的描述中，有质量的物
体会使它周围的时空发生扭曲，物体质量越大，时空扭曲地越厉害.当有质量的两物
体加速旋转的时候，他们周围的时空会发生起伏，震颤，波浪…这种“时空扰动”以
图2
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根据上述材料做下列推断，下列说法正确的是 A.引力波传播需要介质 B.引力波不可能携带波源的信息
√C.引力波会有干涉现象 √D.引力波的振动方向与传播方向垂直
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课时对点练
考点一 麦克斯韦电磁场理论 1.(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.周期性变化的电场和周期性变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，即
例1 (2018·丽水检测)关于电磁场理论，下列说法正确的是 A.在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场 B.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 C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
√D.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场
解析 根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化的电场能产生磁场，均匀变化的电 场产生恒定的磁场，非均匀变化的电场才产生变化的磁场.
是横波还是纵波 可能是横波，也可能是纵波
横波
干涉和衍射
可以发生干涉和衍射
例2 (多选)以下关于机械波与电磁波的说法中，正确的是
A.机械波和电磁波，本质上是一致的
√B.机械波的波速只与介质有关，而电磁波在介质中的波速不仅与介质有关，
而且与电磁波的频率有关
√C.机械波可能是纵波，而电磁波必定是横波 √D.它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
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4.如图1所示是空间磁感应强度B随时间t的变化图象，在它周围空间产生的电
场中的某一点场强E应
A.逐渐增强
B.逐渐减弱
√C.不变