資源簡介

第3、4節　初識電磁波及其應用,初識光量子與量子世界
(分值：100分)
1～9題每題8分，共72分
考點一　電磁波的產生
1．關于電磁場理論，下列說法中正確的是(　　)
A．穩定的電場產生穩定的磁場，穩定的磁場產生穩定的電場
B．周期變化的電場產生的磁場一定是均勻變化的
C．均勻變化的磁場一定產生變化的電場
D．均勻變化的電場一定產生穩定的磁場
2．磁場的磁感應強度B隨時間t變化的四種情況如圖所示，其中能產生電場的磁場和能產生持續電磁波的磁場分別為(　　)
A．②③④、③④ B．①③④、③④
C．②③④、②④ D．①③④、②④
3．關于電磁場和電磁波，下列說法正確的是(　　)
A．在電場的周圍空間總能產生磁場，在磁場的周圍空間總能產生電場
B．周期性變化的電場和磁場交替產生，由近及遠地傳播，形成電磁波
C．電磁波是一種物質，只能在真空中傳播
D．電磁波在任何介質中的傳播速度都是3×108 m/s
考點二　電磁波的應用與防護
4．(2023·廈門市湖濱中學高二期中)下列應用電磁波工作的家用電器是(　　)
A．電飯鍋 B．洗衣機
C．微波爐 D．臺燈
5．(2023·福州市高二期中)電磁波與我們的生活密切相關。下列關于電磁波及其應用的說法正確的是(　　)
A．電磁波不能在真空中傳播
B．電磁波不會產生污染
C．電烤爐是利用電磁波來加熱食物的電器
D．雷達是利用電磁波測定物體位置的無線電設備
6．關于電磁輻射，以下說法中正確的是(　　)
A．電子設備不論是否使用，都向外輻射電磁波
B．長期、過量的電磁輻射會對人體產生較大的傷害
C．電磁輻射對電器設備的影響不大
D．由于電磁輻射會影響人的健康，因此人們不應使用微波爐等家用電器
考點三　光量子與量子世界
7．把“能量子”概念引入物理學的物理學家是(　　)
A．普朗克 B．麥克斯韋
C．托馬斯·楊 D．赫茲
8．下列宏觀概念中，是量子化的有(　　)
A．物質的質量
B．機械能
C．汽車的個數
D．衛星繞地球運行的速度
9．(多選)對于帶電微粒輻射和吸收能量時的特點，以下說法正確的是(　　)
A．以某一個最小能量值一份一份地輻射或吸收
B．輻射和吸收的能量是某一最小值的整數倍
C．吸收的能量可以是連續的
D．輻射和吸收的能量是量子化的
10、11題每題9分，12題10分，共28分
10．(多選)以下說法中正確的是(　　)
A．麥克斯韋提出了電磁場理論，預言了電磁波并用實驗證實了電磁波的存在
B．根據麥克斯韋的電磁場理論，只要有變化的電場，就可以形成電磁波
C．普朗克最早提出量子假說，開創了量子理論的新時代
D．量子假說認為，物質輻射(或吸收)的能量只能是某一最小能量單位的整數倍
11．(多選)下列說法正確的是(　　)
A．在微觀世界，物體的能量是連續變化的
B．光子的能量ε＝hν
C．光既具有波動特性，又具有粒子特性
D．不論是宏觀物體還是微觀粒子，經典力學和量子力學都是適用的
12．下列關于電磁場和電磁波的敘述中，不正確的是(　　)
A．電磁場是相互聯系在一起的變化的電場和變化的磁場
B．交替變化的電磁場傳播出去形成了電磁波
C．太空艙外航天員與艙內航天員的通話利用了電磁波
D．所有雷達都是利用目標發射的電磁波來對目標進行定位的
1．D　[穩定的電場不能產生磁場，穩定的磁場不能產生電場，均勻變化的電場產生穩定的磁場，均勻變化的磁場產生穩定的電場，周期性變化的電場產生周期性變化的磁場，故D正確。]
2．C　[根據麥克斯韋的電磁場理論，變化的磁場產生電場，故②③④都可以產生電場；周期性變化的磁場產生周期性變化的電場，周期性變化的電場產生周期性變化的磁場，從而產生電磁波，故只有②④可以產生電磁波，故選C。]
3．B　[周期性變化的電場產生磁場，周期性變化的磁場產生電場，由近及遠地傳播，形成電磁波，A錯誤，B正確；電磁波是一種物質，可以不依賴物質傳播，電磁波在真空中的傳播速度是3×108 m/s，C、D錯誤。]
4．C
5．D　[電磁波在真空中可以傳播，故A錯誤；電磁波也會產生污染，故B錯誤；電烤爐是利用電流的熱效應來加熱食物的電器，故C錯誤；雷達是利用無線電波確定物體的位置，無線電波屬于電磁波，故D正確。]
6．B　[電子設備不使用，不會有變化的電磁場，也不會產生電磁波，故A錯誤；長期、過量的電磁輻射會對人體產生較大的傷害，故B正確；電磁輻射對電器設備的影響也較大，故C錯誤；電磁輻射會影響人的健康，但人們使用微波爐等家用電器，只有很少量的電磁波漏出，故D錯誤。]
7．A　[普朗克引入能量子概念，由此開創了物理學的新紀元，故A正確。]
8．C
9．ABD　[帶電微粒輻射和吸收能量時是以最小能量值——能量子ε的整數倍一份一份地輻射或吸收的，是不連續的，故A、B、D正確，C錯誤。]
10．CD　[麥克斯韋提出了電磁場理論，預言了電磁波，赫茲用實驗證實了電磁波的存在，A錯誤；根據麥克斯韋的電磁場理論，均勻變化的電場，不能形成電磁波，B錯誤；普朗克最早提出量子假說，開創了量子理論的新時代，C正確；量子假說認為，物質輻射(或吸收)的能量只能是某一最小能量單位的整數倍，D正確。]
11．BC
12．D第3節　初識電磁波及其應用
第4節　初識光量子與量子世界
[學習目標]　1.了解電磁波的產生，知道電磁波的特點(重點)。2.了解電磁波在生產、生活中的應用，了解電磁波的電磁污染及防護。3.初步了解量子概念及微觀世界的量子化特征(難點)。
一、電磁波的產生
1．周期性變化的________周圍會產生周期性變化的電場，周期性變化的________周圍也會產生周期性變化的磁場。變化的電場和變化的磁場相互聯系在一起，就會在空間形成一個統一的、不可分割的____________。
2．麥克斯韋提出：變化的________在周圍空間激發出一種電場，變化的________也能夠產生磁場。
3．空間交替變化的電磁場傳播出去就形成了____________。________通過實驗證實了電磁波的存在。
4．光的本質也是____________；電磁波的傳播速度與真空中的________相同。
若電場或磁場不做周期性變化能不能產生電磁波？為什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
例1　下列說法中正確的是(　　)
A．變化的磁場不能產生電場
B．變化的電場不能產生磁場
C．麥克斯韋證實了電磁波的存在
D．電磁波能在真空中傳播
例2　(多選)下列關于磁場、電場和電磁波的說法中正確的是(　　)
A．變化的磁場在周圍空間不會產生電場
B．只要空間某處的電場或磁場發生變化，就會在其周圍產生電磁波
C．赫茲通過實驗證實了電磁波的存在
D．只要空間某個區域有周期性變化的電場和磁場，傳播出去就能產生電磁波
二、電磁波的應用與防護
1．電磁波的應用
(1)廣播、電視、手機、衛星通信等都是利用____________傳遞信號的。
(2)雷達探測
雷達利用電磁波可以檢測飛行器、船只等遠距離物體的位置。
(3)衛星通信
衛星通信利用三顆距地面36 000 km高處的地球同步衛星傳遞微波通信信號，可實現通信網覆蓋整個地球表面。
(4)射電望遠鏡
射電望遠鏡接收宇宙中發射出的________信號來探測宇宙天體。
2．電磁污染及防護
(1)電磁輻射給人們帶來的不利影響：干擾通信系統，使自動控制裝置發生故障，飛機導航儀表發生錯誤和偏差，影響地面站對人造衛星、宇宙飛船的控制等；干擾電視信號，使電視圖像不清晰或變形并產生噪聲；對人體心臟、血液、眼睛等都有很大的危害。
(2)電磁輻射的防護
從物理學的角度看，可從______________、____________________________________、________________這三個方面進行防護。
例3　下列設備中不是利用電磁波工作的是(　　)
A．錄放機
B．電視機遙控器
C．飛機飛行過程中航線的導航系統
D．“WiFi”路由器
三、光量子及量子世界
1．光的量子化
(1)光的微粒學說可以解釋光的________、光的顏色等。
(2)物理學家____________認為光是一種波，它可以解釋光的________、________、偏振(這些將在選擇性必修課程中學習)等現象。19世紀60年代，物理學家________________揭示出“光是一種電磁波”。
(3)愛因斯坦在解釋光電效應時，提出了光量子假說，認為光的發射、傳播和接收都是以一份份________的形式進行的。后來光量子被正式命名為________。
(4)光既具有波動特性，又具有粒子特性，即具有________________。
2．初識量子化世界
(1)物理學家____________最早提出量子假說，量子假說認為，物質輻射(或吸收)的能量E只能是某一最小能量單位的______，即E＝nε(n＝1,2,3，…)。一份能量就是一個____________，____________的能量ε與頻率ν成正比，即ε＝________，式中h＝____________，稱為普朗克常量。
(2)量子化：一個物理量如果存在________________________的基本單位，那么該物理量是量子化的，并把這個最小的基本單位稱為量子。
例4　(多選)關于對能量子的認識，下列說法正確的是(　　)
A．振動著的帶電微粒的能量只能是某一能量值ε
B．帶電微粒輻射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整數倍
C．能量子與電磁波的頻率成正比
D．量子假說與現實世界相矛盾，因而是錯誤的
例5　普朗克在1900年提出了量子假說，開創了物理學的新紀元。在下列宏觀概念中，具有量子化特征的是(　　)
A．人的個數 B．物體所受的重力
C．物體的動能 D．物體的長度
一、
1．磁場　電場　電磁場　
2．磁場　電場　
3．電磁波　赫茲　
4．電磁波　光速　
思考與討論
不能。周期性變化的磁場周圍產生周期性變化的電場，周期性變化的電場周圍又產生周期性變化的磁場，變化的電場和變化的磁場相互聯系在一起，就形成了空間交替變化的電磁場，傳播出去就形成了電磁波。若電場或磁場不做周期性變化，就無法形成電磁波。
二、
1．(1)電磁波　(4)電磁波　
2．(2)電磁波源　電磁波的傳播途徑
受輻射的人　
三、
1．(1)反射　(2)惠更斯　干涉
衍射　麥克斯韋　(3)光子　光子
(4)波粒二象性　
2．(1)普朗克　整數倍　能量子　能量子　hν　6.626 176×10－34 J·s
(2)最小的不可分割　
例1　D　[變化的磁場能產生電場，故A錯誤；變化的電場能產生磁場，故B錯誤；麥克斯韋預言了電磁波的存在，赫茲用實驗證實了電磁波的存在，故C錯誤；電磁波可以在真空、固體、液體、氣體中傳播，故D正確。]
例2　CD　[變化的磁場在周圍空間會產生電場，故選項A錯誤；均勻變化的電場或磁場只能產生恒定的磁場或電場，不會產生電磁波，故選項B錯誤；電磁波最早由麥克斯韋預言，由赫茲通過實驗證實，故選項C正確；只要空間某個區域有周期性變化的電場和磁場，傳播出去就能產生電磁波，故選項D正確。]
例3　A
例4　BC　[由普朗克能量子假說可知帶電微粒輻射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整數倍，A錯誤，B正確；最小能量值ε＝hν，C正確；量子假說反映的是微觀世界的特征，不同于宏觀世界，并不與現實世界相矛盾，故D錯誤。]
例5　A(共37張PPT)
DIWUZHANG
第5章
第3節　初識電磁波及其應用
第4節　初識光量子與量子世界
1.了解電磁波的產生，知道電磁波的特點(重點)。
2.了解電磁波在生產、生活中的應用，了解電磁波的電磁污染及防護。
3.初步了解量子概念及微觀世界的量子化特征(難點)。
學習目標
一、電磁波的產生
二、電磁波的應用與防護
課時對點練
三、光量子及量子世界
內容索引
電磁波的產生
一
1.周期性變化的 周圍會產生周期性變化的電場，周期性變化的_____周圍也會產生周期性變化的磁場。變化的電場和變化的磁場相互聯系在一起，就會在空間形成一個統一的、不可分割的 。
2.麥克斯韋提出：變化的 在周圍空間激發出一種電場，變化的____
也能夠產生磁場。
3.空間交替變化的電磁場傳播出去就形成了 。 通過實驗證實了電磁波的存在。
4.光的本質也是 ；電磁波的傳播速度與真空中的 相同。
磁場
電場
電磁場
磁場
電場
電磁波
赫茲
電磁波
光速
若電場或磁場不做周期性變化能不能產生電磁波？為什么？
思考與討論
答案　不能。周期性變化的磁場周圍產生周期性變化的電場，周期性變化的電場周圍又產生周期性變化的磁場，變化的電場和變化的磁場相互聯系在一起，就形成了空間交替變化的電磁場，傳播出去就形成了電磁波。若電場或磁場不做周期性變化，就無法形成電磁波。
下列說法中正確的是
A.變化的磁場不能產生電場 B.變化的電場不能產生磁場
C.麥克斯韋證實了電磁波的存在 D.電磁波能在真空中傳播
例1
√
變化的磁場能產生電場，故A錯誤；
變化的電場能產生磁場，故B錯誤；
麥克斯韋預言了電磁波的存在，赫茲用實驗證實了電磁波的存在，故C錯誤；
電磁波可以在真空、固體、液體、氣體中傳播，故D正確。
(多選)下列關于磁場、電場和電磁波的說法中正確的是
A.變化的磁場在周圍空間不會產生電場
B.只要空間某處的電場或磁場發生變化，就會在其周圍產生電磁波
C.赫茲通過實驗證實了電磁波的存在
D.只要空間某個區域有周期性變化的電場和磁場，傳播出去就能產生電
磁波
例2
√
√
變化的磁場在周圍空間會產生電場，故選項A錯誤；
均勻變化的電場或磁場只能產生恒定的磁場或電場，不會產生電磁波，故選項B錯誤；
電磁波最早由麥克斯韋預言，由赫茲通過實驗證實，故選項C正確；
只要空間某個區域有周期性變化的電場和磁場，傳播出去就能產生電磁波，故選項D正確。
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二
電磁波的應用與防護
1.電磁波的應用
(1)廣播、電視、手機、衛星通信等都是利用 傳遞信號的。
(2)雷達探測
雷達利用電磁波可以檢測飛行器、船只等遠距離物體的位置。
(3)衛星通信
衛星通信利用三顆距地面36 000 km高處的地球同步衛星傳遞微波通信信號，可實現通信網覆蓋整個地球表面。
(4)射電望遠鏡
射電望遠鏡接收宇宙中發射出的 信號來探測宇宙天體。
電磁波
電磁波
2.電磁污染及防護
(1)電磁輻射給人們帶來的不利影響：干擾通信系統，使自動控制裝置發生故障，飛機導航儀表發生錯誤和偏差，影響地面站對人造衛星、宇宙飛船的控制等；干擾電視信號，使電視圖像不清晰或變形并產生噪聲；對人體心臟、血液、眼睛等都有很大的危害。
(2)電磁輻射的防護
從物理學的角度看，可從 、 、___________
這三個方面進行防護。
電磁波源
電磁波的傳播途徑
受輻射的人
下列設備中不是利用電磁波工作的是
A.錄放機
B.電視機遙控器
C.飛機飛行過程中航線的導航系統
D.“WiFi”路由器
例3
√
返回
光量子及量子世界
三
1.光的量子化
(1)光的微粒學說可以解釋光的 、光的顏色等。
(2)物理學家 認為光是一種波，它可以解釋光的 、 、偏振(這些將在選擇性必修課程中學習)等現象。19世紀60年代，物理學家
揭示出“光是一種電磁波”。
(3)愛因斯坦在解釋光電效應時，提出了光量子假說，認為光的發射、傳播和接收都是以一份份 的形式進行的。后來光量子被正式命名為
。
(4)光既具有波動特性，又具有粒子特性，即具有 。
反射
惠更斯
干涉
衍射
麥克斯韋
光子
光子
波粒二象性
2.初識量子化世界
(1)物理學家 最早提出量子假說，量子假說認為，物質輻射(或吸收)的能量E只能是某一最小能量單位的 ，即E＝nε(n＝1,2,3，…)。一份能量就是一個 ， 的能量ε與頻率ν成正比，即ε＝ ，式中h＝ ，稱為普朗克常量。
(2)量子化：一個物理量如果存在 的基本單位，那么該物理量是量子化的，并把這個最小的基本單位稱為量子。
普朗克
整數倍
能量子
能量子
hν
6.626 176×10－34 J·s
最小的不可分割
(多選)關于對能量子的認識，下列說法正確的是
A.振動著的帶電微粒的能量只能是某一能量值ε
B.帶電微粒輻射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整數倍
C.能量子與電磁波的頻率成正比
D.量子假說與現實世界相矛盾，因而是錯誤的
例4
√
√
由普朗克能量子假說可知帶電微粒輻射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整數倍，A錯誤，B正確；
最小能量值ε＝hν，C正確；
量子假說反映的是微觀世界的特征，不同于宏觀世界，并不與現實世界相矛盾，故D錯誤。
普朗克在1900年提出了量子假說，開創了物理學的新紀元。在下列宏觀概念中，具有量子化特征的是
A.人的個數 B.物體所受的重力
C.物體的動能 D.物體的長度
例5
√
返回
課時對點練
四
考點一　電磁波的產生
1.關于電磁場理論，下列說法中正確的是
A.穩定的電場產生穩定的磁場，穩定的磁場產生穩定的電場
B.周期變化的電場產生的磁場一定是均勻變化的
C.均勻變化的磁場一定產生變化的電場
D.均勻變化的電場一定產生穩定的磁場
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
基礎對點練
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
穩定的電場不能產生磁場，穩定的磁場不能產生電場，均勻變化的電場產生穩定的磁場，均勻變化的磁場產生穩定的電場，周期性變化的電場產生周期性變化的磁場，故D正確。
2.磁場的磁感應強度B隨時間t變化的四種情況如圖所示，其中能產生電場的磁場和能產生持續電磁波的磁場分別為
A.②③④、③④ B.①③④、③④
C.②③④、②④ D.①③④、②④
√
1
2
3
4
5
6
7
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11
12
根據麥克斯韋的電磁場理論，變化的磁場產生電場，故②③④都可以產生電場；周期性變化的磁場產生周期性變化的電場，周期性變化的電場產生周期性變化的磁場，從而產生電磁波，故只有②④可以產生電磁波，故選C。
1
2
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12
周期性變化的電場產生磁場，周期性變化的磁場產生電場，由近及遠地傳播，形成電磁波，A錯誤，B正確；
電磁波是一種物質，可以不依賴物質傳播，電磁波在真空中的傳播速度是3×108 m/s，C、D錯誤。
3.關于電磁場和電磁波，下列說法正確的是
A.在電場的周圍空間總能產生磁場，在磁場的周圍空間總能產生電場
B.周期性變化的電場和磁場交替產生，由近及遠地傳播，形成電磁波
C.電磁波是一種物質，只能在真空中傳播
D.電磁波在任何介質中的傳播速度都是3×108 m/s
√
1
2
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12
考點二　電磁波的應用與防護
4.(2023·廈門市湖濱中學高二期中)下列應用電磁波工作的家用電器是
A.電飯鍋 B.洗衣機
C.微波爐 D.臺燈
1
2
3
4
5
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11
12
√
5.(2023·福州市高二期中)電磁波與我們的生活密切相關。下列關于電磁波及其應用的說法正確的是
A.電磁波不能在真空中傳播
B.電磁波不會產生污染
C.電烤爐是利用電磁波來加熱食物的電器
D.雷達是利用電磁波測定物體位置的無線電設備
1
2
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4
5
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√
電磁波在真空中可以傳播，故A錯誤；
電磁波也會產生污染，故B錯誤；
電烤爐是利用電流的熱效應來加熱食物的電器，故C錯誤；
雷達是利用無線電波確定物體的位置，無線電波屬于電磁波，故D正確。
1
2
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6.關于電磁輻射，以下說法中正確的是
A.電子設備不論是否使用，都向外輻射電磁波
B.長期、過量的電磁輻射會對人體產生較大的傷害
C.電磁輻射對電器設備的影響不大
D.由于電磁輻射會影響人的健康，因此人們不應使用微波爐等家用電器
1
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√
電子設備不使用，不會有變化的電磁場，也不會產生電磁波，故A錯誤；
長期、過量的電磁輻射會對人體產生較大的傷害，故B正確；
電磁輻射對電器設備的影響也較大，故C錯誤；
電磁輻射會影響人的健康，但人們使用微波爐等家用電器，只有很少量的電磁波漏出，故D錯誤。
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普朗克引入能量子概念，由此開創了物理學的新紀元，故A正確。
考點三　光量子與量子世界
7.把“能量子”概念引入物理學的物理學家是
A.普朗克 B.麥克斯韋
C.托馬斯·楊 D.赫茲
√
1
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8.下列宏觀概念中，是量子化的有
A.物質的質量
B.機械能
C.汽車的個數
D.衛星繞地球運行的速度
1
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√
帶電微粒輻射和吸收能量時是以最小能量值——能量子ε的整數倍一份一份地輻射或吸收的，是不連續的，故A、B、D正確，C錯誤。
9.(多選)對于帶電微粒輻射和吸收能量時的特點，以下說法正確的是
A.以某一個最小能量值一份一份地輻射或吸收
B.輻射和吸收的能量是某一最小值的整數倍
C.吸收的能量可以是連續的
D.輻射和吸收的能量是量子化的
√
√
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10.(多選)以下說法中正確的是
A.麥克斯韋提出了電磁場理論，預言了電磁波并用實驗證實了電磁波的
存在
B.根據麥克斯韋的電磁場理論，只要有變化的電場，就可以形成電磁波
C.普朗克最早提出量子假說，開創了量子理論的新時代
D.量子假說認為，物質輻射(或吸收)的能量只能是某一最小能量單位的
整數倍
1
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能力綜合練
√
麥克斯韋提出了電磁場理論，預言了電磁波，赫茲用實驗證實了電磁波的存在，A錯誤；
根據麥克斯韋的電磁場理論，均勻變化的電場，不能形成電磁波，B錯誤；
普朗克最早提出量子假說，開創了量子理論的新時代，C正確；
量子假說認為，物質輻射(或吸收)的能量只能是某一最小能量單位的整數倍，D正確。
1
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11.(多選)下列說法正確的是
A.在微觀世界，物體的能量是連續變化的
B.光子的能量ε＝hν
C.光既具有波動特性，又具有粒子特性
D.不論是宏觀物體還是微觀粒子，經典力學和量子力學都是適用的
1
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12.下列關于電磁場和電磁波的敘述中，不正確的是
A.電磁場是相互聯系在一起的變化的電場和變化的磁場
B.交替變化的電磁場傳播出去形成了電磁波
C.太空艙外航天員與艙內航天員的通話利用了電磁波
D.所有雷達都是利用目標發射的電磁波來對目標進行定位的
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