第十四章《电磁波》单元测试题.doc

电磁波单元测试A一、选择题：（每小题至少有一个选项是正确的，每小题4分，共40分）1.在LC振荡电路中，当电容器放电完毕瞬间，以下说法正确的是： A、电容器极板间的电压等于零，磁场能开始向电场能转化； B、电流达到最大值，线圈产生的磁场达到最大值； C、如果没有能量辐射损耗，这时线圈的磁场能等于电容器开始放电时电容器的电场能； D、线圈中产生的自感电动势最大。2.要想提高电磁振荡的频率，下列办法中可行的是： A、线圈中插入铁心； B、提高充电电压；C、增加电容器两板间距离； D、减小电容器两板间的正对面积3.关于电磁理论，下面几种说法正确的是：A、在电场的周围空间一定产生磁场；B、任何变化的电场周围空间一定产生变化的磁场；C、均匀变化的电场周围空间产生变化的磁场；D、振荡电场在周围空间产生变化的振荡磁场。4.如图所示，闭合电键S，待电容器充电结束后，再打开电键S。在将平行板电容器C的两个极板用绝缘工具稍微平移拉开一些距离SC的过程中，在电容器周围空间：A、会产生变化的磁场； B、会产生稳定的磁场；C、不会产生磁场；D、会产生按正弦规律变化的磁场。5如图所示，a为LC振荡电路，通过P点的电流如图b，规定向左的方向为正方向，下列说法正确的是 A0到t1，电容器正在充电，上极板带正电Bt1 到t2电容器正在放电，上极板带负电C在t3时刻，线圈中的自感电动势最大，且P为正极D在t4 时刻，线圈中的自感电动势最大，且P为正极 6LC回路中电容器两端的电压U随时刻变化的关系如图所示，则（ ）A. 在时刻t1，电路中的电流最大B. 在时刻t2，电路中的磁场能最大 C. 从时刻t2至t3，电路中的电场能不断增大 D. 从时刻t3至t4，电容的带电量不断增大7为了增大LC振荡电路的固有频率，下列办法中可采取的是（ ）A. 增大电容器两极板的正对面积并在线圈中放入铁心 B. 减小电容器两极板的距离并增加线圈的匝数 C. 减小电容器两极板的距离并在线圈中放人铁心 D. 减小电容器两极板的正对面积并减少线圈的匝数8. 在LC振荡电路中，下列说法中正确的是（ ）A. 电容器充放电一次，所用的时间是一个周期 B. 自感线圈的自感系数L增大时，电容器的充放电过程变慢 C. 电场能与磁场能的转化周期为T2 D. 从电容器放电开始计时，当t=k（k=1、2、3）时电流为零9.根据麦克斯韦电磁场理论，下列叙述中正确的是（ ）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，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、非线性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场10.如图所示，是处于某一时刻的LC振荡电路的情况，下列说法正确的是（ ）A、电容器正在放电，电场能正转变成磁场能 B、电容器正在充电，电场能正转变成磁场能 C、电容器正在放电，磁场能正转变成电场能 D、电容器正在充电，磁场能正转变成电场能二、填空题(每空2分，共213=26分)1、如图所示的LC振荡回路中，振荡电流的周期为210-2s，自振荡电流延逆时针方向达最大值时开始计时，当t=3.410-2s时，电容器正处于_状态.(填“充电”、“放电”、“充电完毕”或“放电完毕”)这时，电容器上极板_(填“带正电”、“带负电”或“不带电”.)2、(1)电视接收机1s内在荧光屏上显现出_张画面，由于画面更换迅速，眼睛又有_所以我们感觉到的是连续的活动景像.(2)电磁波如果遇到尺寸明显大于波长的阻碍物就要发生_，雷达就是利用电磁波的这个特征工作的.3、一个LC振荡电路的电容为100pF时，能产生波长=300m的电磁波如要产生波长为240m的电磁波，电容器的电容应调整到_pF这个回路中的线圈的自感系数为_H4、在某LC振荡回路中，电流随时间变化的规律为 i=0.28sin1000t (A)，若该电路中线圈的自感系数为L= 50m H ，则其电容器的电容为 ，振荡电流的有效值为多大 。5.按照有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不得超过0.5Wm2。若某小型无线通信装置的电磁辐射功率是1W，那么在距离该通信装置 m以外是符合规定的安全区域。（已知球面面积为S4R2） 6、振荡电路中的能量会逐渐损耗，其原因是一部分能量_，另一部分能量_.7、预言电磁波存在的物理学家是_；第一个用实验证实电磁波存在的物理学家是_三、计算题1 、（12分）某雷达工作时发射的电磁波的波长=20m，每秒脉冲数n=5000个，每个脉冲持续时间t=0.02s，问电磁波的振荡频率为多少？每个光脉冲的长度L是多少？最大的侦察距离是多少？ 2、（12分）振荡电路中电容器电容为C，振荡电流iImsint。 求此电路中线圈的自感系数L； 设此电路发射的电磁波在某介质中的波长为，求此电磁波在此介质中传播速度v。3、（10分）一个波长范围为150600m的无线电波段内，为避免邻台干扰，两个相邻电台频率至少应相差10kHz，求在此波段内，最多能容纳Q多少个电台.参考答案一、选择题：1、 ABC；2、CD；3、D；4、C；5、C；6、BC；7、D；8、BD；9、D；10、D；1. 分析和解答正确答案是A、B、C电容器放电完毕的瞬间，还有以下几种说法：电场能向磁场能转化完毕；磁场能开始向电场能转化；电容器开始反方向充电。电容器放电完毕的瞬间有如下特点：电容器电量Q=0，板间电压U=0，板间场强E=0，线圈电流I最大，磁感应强度B最大，电路磁场能最大，电场能为零。 线圈自感电动势E自=LI/t电容器放电完毕瞬间，虽然I最大，但/t为零，所以后E自等于零。 由于没有考虑能量的幅射，故能量守恒，在这一瞬间电场能E电=0，磁场能E磁最大，而电容器开始放电时，电场能E电最大，磁场能E磁=0，则E磁=E电 所以答案A、B、C正确2. 分析和解答正确答案是C、D由公式f=1(2) 得知：f和Q、U、I无关，与成反比因此要增大f，就要减小L、C的乘积，即减小L或C其中C=S4kd。减小L的方法有：在线圈中拉出铁心、减小线圈长度；减小线圈横截面积；减少单位长度匝数减小C的方法有：增加电容器两板间的距离；减小电容器两板间的正对面积；在电容器两板间换上介电常数较小的电介质故C、D答案正确。可见在处理这类问题时，要熟记增大和减小L、C的方法。3. 分析和解答正确的答案是D。根据麦克斯韦电磁场理论得知：不变的电场周围不产生磁场，均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，振荡电场周围产生振荡磁场。故只有D答案正确。4. 分析与解答设电容器电容为C、带电量为Q，板间距离为d，场强为E、两板间电压为U，由U=Ed、C=Q/U ，可得E = Q/Cd ，对于平行板电容器，有C1/d ，即Cd不变，S断开后Q不变，从而E不变，不会产生磁场。答案：C。5. BC 解析：0到t1电流为正，且在减小，即电流为逆时针减小，说明电容器正在充电，电流方向为正电荷的运动方向，所以上极板为负电荷；t1 到t2电流为负且在增大，即电流为顺时针方向增大，说明电容器在放电，上极板为负电荷；在t3时刻，电流的变化率（i/t）最大，所以自感电动势（E=Li/t）最大，而t3之前的为负减小，即顺时针减小，线圈中的感应电动势阻碍电流的减小，如能产生电流，则与原电流同向，即P点为正极；在t4 时刻，电流最大，电流的变化率为零，自感电动势为零。6解：由图2知，t1时刻电容器上电压最大时，电路中的电流为零。t2时刻电容的电压为零时，电流最大，磁场最强，磁场能最大，B选项正确。从t2时刻到t3时刻之间，电容器上的电压逐渐增大，是充电过程。C选项正确。t3时刻至t4时刻电容器上的电压逐渐减小，是放电过程。7解：由LC振荡电路的频率公式可知，增大固有频率的办法是减小L或减小C或同时减小L和C。由L和C的影响因素可知只有选项D是正确的。8解：一个振荡周期有两个充放电过程，A错；由周期公式T2知，L大T长，B对；电场能和磁场能只有大小，没有方向，因此在电磁振荡的一个周期内各出现两次最大值，即电场能和磁场能的转化周期为振荡周期的一半，C错；放电开始至放电结束为半个周期的整数倍，故D对，所以正确答案为B、D9解：变化的磁场产生感应电场，若磁场的变化率恒定，产生的感应电场就是恒定的。只有磁场的变化率不恒定，产生的电场才是变化的。同理，变化的电场产生磁场，电场的变化率恒定，产生的磁场才恒定。电场的变化率改变，产生的磁场才是变化的。A、B、C选项错误。 答案：D10解析： 此题只要确定了电容器是处于充电状态还是处于放电状态，就可根据电磁振荡中能量转化规律判断能量转化的情况。那么，又怎样确定电容器是处于充电、放电状态呢？ 如果电流方向是从电容器带正电极板流向负电极板，说明电容器正在放电；若电流方向是流向电容器带正电极板，说明电容器正在充电。从题中图示可知：电容器处于充电状态，这时电流不断减小，磁场能正向电场能转化，故选项D正确。 对于LC振荡电路，振荡系统的能量最初可来源于被充电了的电容器里的电场能。也可来源于通了电的电感线圈周围的磁场能。对于一个理想的LC回路（振荡系统无能量损失）发生变化的物理量（电流、电容器极板间电压、场强、甚至极板上的带电量、线圈中的自感电动势等）一般均是随时间按正弦（或余弦）规律变化的。二、填空题：1.充电，带正电2.(1)25，视觉暂留(2)反射364，2.510-44、分析与解答 根据电流的表达式可知，振荡电流的频率为 f =/2= 1000/2=500/