题目内容

3.如图所示,感应圈G上装两根带有球形电极的铜管a、b构成发射天线,两球的间隙约0.5cm.将一根导线完成环状,导线两端安装两个小金属球,其间留有空隙,将导线固定到绝缘支架B上靠近感应圈防置.让感应线圈工作,当电火花在a、b管上两个金属球间跳动时,B上导线环两个小球间也有电火花跳动.回答下列问题:
(1)人类历史上,首先捕捉到电磁波的科学家是D
A.法拉第 B.奥斯特 C.麦克斯韦 D.赫兹
(2)对于这一实验现象的解释如下,请完成其中的填空:
感应线圈本质上是一个变压器,它利用电磁感应定律将低压交流电变成数千伏的高电压.由于a、b管上两球间的电压很高,间隙中电场很强,空气分子被电离,从而形成一个导电通路.
当电火花在a、b管上来那个金属球间跳动时,必定建立一个迅速变化的电磁场,这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间快速传播,当其经过导线环时,迅速变化的电磁场在导线环中激发出感应电动势,击穿导线环中的空气,使得导线环的空隙中也产生了电火花.
在此实验中,感应圈及金属棒构成了电磁波的发射器,导线环成了电磁波的检测器.

分析 (1)麦克斯韦提出了电磁场的理论后,赫兹首先发现了电磁波的存在.
(2)当电火花在感应圈两个金属球间跳动时,能产生电磁波,导线环会产生电磁感应,接收到电磁波.

解答 解:(1)建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦,而首先证实电磁波存在的科学家是赫兹,故D正确,ABC错误
(2)当火花在感应圈两个金属球间跳动时,必定建立一个快速变化的电磁场.这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间快速传播,当电磁波经过导线环时,迅速变化的电磁场在导线环中激发出感应电动势,使得导线环的两个小球间也产生了火花.在赫兹实验中,感应圈成了电磁波发射器,导线环成了电磁波的检测器.
可知,感应线圈本质上是一个变压器,它利用电磁感应定律将低压交流电变成数千伏的高电压.由于a、b管上两球间的电压很高,间隙中电场很强,空气分子被电离,从而形成一个导电通路.
当电火花在a、b管上来那个金属球间跳动时,必定建立一个迅速变化的电磁场,这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间快速传播,当其经过导线环时,迅速变化的电磁场在导线环中激发出感应电动势,击穿导线环中的空气,使得导线环的空隙中也产生了电火花.
在此实验中,感应圈及金属棒构成了电磁波的发射器,导线环成了电磁波的检测器.
故答案为:(1)D;(2)电磁感应定律,很强,电磁波,感应电动势,发射器,检测器

点评 解决本题的关键要知道赫兹首先发现了电磁波的存在,知道电磁波的条件和电磁波的接收方法.

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