新教材高中物理课时评价电磁波的产生含解析鲁科版选择性必修第二册

PAGE4-电磁波的产生(15分钟·30分)一、选择题(本题共4小题，每题5分，共20分)1.在LC电路中发生电磁振荡时，以下说法正确的是 ()A.电容器的某一极板，从带最多的正电荷放电到这一极板充满负电荷为止，这一段时间为一个周期B.当电容器放电完毕瞬间，回路中的电流为零C.提高充电电压，极板上带更多的电荷时，能使振荡周期变大D.要提高振荡频率，可减小电容器极板间的正对面积【解析】选D。电容器某一极板从带最多的正电荷到带最多的负电荷这段时间，电容器完成了放电和反向充电过程，时间为半个周期，A错误；电容器放电完毕瞬间，电路中电场能最小，磁场能最大，故电路中的电流最大，B错误；振荡周期仅由电路本身决定，与充电电压等无关，C错误；提高振荡频率，就是减小振荡周期，可通过减小电容器极板正对面积来减小电容C，达到增大振荡频率的目的，D正确。2.关于电磁场的理论，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，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】选D。根据麦克斯韦的电磁场理论，只有变化的电场才产生磁场，故A错误，均匀变化的电场产生恒定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场。故B、C错误，D正确。故选D。3.电磁波与机械波具有的共同性质是 ()A.都是横波 B.都能传输能量C.都能在真空中传播 D.都具有恒定的波速【解析】选B。电磁波是横波，但机械波有横波也有纵波，A错误；机械波的传播需要介质，两者在不同介质中波速不同，C、D错误；电磁波与机械波具有的共同性质是都能传输能量，B正确。4.(多选)LC振荡电路中，通过P点的电流变化规律如图乙所示(图中周期为2s)。现规定沿顺时针方向的电流方向为正，则 ()A.0.5s至1s时间内，电容器充电B.0.5s至1s时间内，电容器上极板带的是正电C.1s至1.5s时间内，磁场能正在转化为电场能D.1s至1.5s时间内，下极板的电势高【解析】选A、D。由振荡电流的图像可知，在0.5～1s的时间内，电流为正方向，且电流值正在减小，由题意可知，顺时针方向为电流的正方向，则在0.5～1s的时间内，LC回路中的电流是沿顺时针方向的，而且电容器C正在充电。由于充电电流是由电容器C的负极板流出，流向正极板，可知在0.5～1s的时间内电容器C的上极板带负电，下极板带正电，选项A正确，B错误；再由振荡电流的图像知，在1～1.5s的时间内，电流的方向为负方向，且电流值正在增大，由题意可知，此时间内LC回路中的电流是沿逆时针方向的，所以下极板的电势高，而且由于电流值正在增大，所以电场能正转化为磁场能，选项C错误，D正确。二、计算题(10分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要标明单位)5.如图所示振荡电路中，电感L=300μH，电容C的范围为25pF～270pF，求：(1)振荡电流的频率范围；(2)若电感L=10mH，要产生周期T=0.02s的振荡电流，应配制多大的电容？【解析】(1)根据f=，则f1==Hz=5.6×105Hzf2==Hz=1.8×106Hz振荡电流的频率范围是5.6×105～1.8×106Hz。(2)由T=2π得C=则C=F=10-3F。答案：(1)5.6×105～1.8×106Hz(2)10-3(10分钟·20分)6.(6分)某电路中电场随时间变化的图像如图所示，能发射电磁波的电场是 ()【解析】选D。由麦克斯韦电磁场理论知，当空间出现恒定的电场时(如A图)，由于其不激发磁场，故无电磁波产生；当出现均匀变化的电场时(如B图、C图)，会激发出磁场，但磁场恒定，不会再在较远处激发起电场，故也不会产生电磁波，只有周期性变化的电场(如D图)，才会激发出周期性变化的磁场，其又激发出周期性变化的电场…，如此不断激发，便会形成电磁波。7.(14分)如图所示电容器的电容都是C=4×10-6F，电感都是L=9×10-4H，图甲中开关S先接a，充电结束后将S扳到b；图乙中开关S先闭合，稳定后断开。两图中LC回路在电磁振荡t=3.14×10-4s时刻，C1的上极板正在_________(选填“充”或“放”)电，带_________电(选填“正”或“负”)；L2中的电流方向向_________(选填“左”或“右”)，磁场能正在_________(选填“增大”或“减小”)【解析】先由周期公式求出T=2π=1.2π×10-4s，t=3.14×10-4s时刻是开始振荡后的T，再看图甲电路对应的q-t图像(以上极板带正电为正)和图乙电路对应的i-t图像(以LC电路中电流逆时