2024-2025学年高中物理第14章电磁波第1节第2节电磁波的发现电磁振荡课后练习含解析新人教版选修3-4

PAGE6-电磁波的发觉电磁振荡基础夯实一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题)1．(2024·吉林省扶余市第一中学高二下学期期中)某电路中电场随时间变更的图象有如图所示几种状况，能放射电磁波的电场是(D)解析：图A是稳定的电场，不能产生磁场，图B与图C是匀称变更的电场，产生恒定不变的磁场，也不能形成电磁波；图D是按正弦函数规律周期性变更的电场，会产生同频率的周期性变更的磁场，能形成电磁场，向外放射电磁波。故应选D。2．依据麦克斯韦的电磁场理论，下列说法正确的是(A)A．变更的电场肯定能产生磁场B．变更的磁场肯定能产生变更的电场C．恒定的电场肯定能产生恒定的磁场D．恒定的电场肯定能产生恒定的电场解析：变更的电场肯定产生磁场，变更的磁场肯定产生电场，A正确，B错误；恒定的电(磁)场，不能产生磁(电)场，C、D错误。3．手机A的号码为12345670002，手机B的号码为12345670008，手机A拨手机B时，手机B发出响声并且显示屏上显示A的号码为12345670002。若手机A置于一透亮真空罩中，用手机B拨叫手机A，则(B)A．发出响声，并显示B的号码为12345670008B．不发出响声，但显示B的号码为12345670008C．不发出响声，但显示B的号码为12345670002D．即不发出响声，也不显示号码解析：电磁波可以在真空中传播，而声波传播则须要介质，当手机B拨打手机A时(A置于一透亮真空罩中)，A能显示B的号码，不能发出响声，即B正确。4．为了增大LC振荡电路的固有频率，下列方法中可实行的是(D)A．增大电容器两极板的正对面积并在线圈中放入铁芯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入铁芯D．减小电容器两极板的正对面积并减小线圈的匝数解析：LC振荡电路的频率公式f＝eq\f(1,2π\r(LC))。由此式可知增大固有频率f的方法是减小L或减小C或同时减小L和C。电容器两极板的正对面积增大，则C增大，正对面积减小，则C减小。在线圈中放入铁芯或增加线圈的匝数，则L增大，减小线圈的匝数，则L减小。综上可知只有选项D是正确的。5．依据麦克斯韦的电磁场理论，以下叙述中正确的是(ABD)A．教室中开亮的日光灯四周空间必有磁场和电场B．工作时打点计时器必有磁场和电场C．稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场激发稳定的电场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相互垂直解析：教室中开亮的日光灯、工作时打点计时器用的振荡电流，在其四周产生振荡磁场和电场，故选项A、B正确；稳定的电场不会产生磁场，故选项C错误；电磁波是横波，电场方向、磁场方向和传播方向相互垂直，故选项D正确。6．依据麦克斯韦电磁场理论，变更的磁场可以产生电场。当产生的电场的电场线如图所示时，可能是(AC)A．向上方向的磁场在增加B．向上方向的磁场在减弱C．向上方向的磁场先增加，然后反向减弱D．向上方的磁场减弱，然后反向增加解析：向上方向的磁场增加时，感应电流的磁场阻碍原磁场的增加而方向向下，依据安培定则感应电流方向如图中E的方向所示，选项A正确，B错误；同理，当磁场反向即向下的磁场削减时，也会得到如图中E的方向，选项C正确，D错误。二、非选择题7．在LC振荡电路中，如已知电容C，并测得电路的固有振荡周期为T，即可求得电感L。为了提高测量精度，需多次变更C值并测得相应的T值，现将测得的六组数据标示在以C为横坐标、T2为纵坐标的坐标纸上，即如图中用“×”表示的点。(1)T、L、C的关系为T2＝4π2LC；(2)依据图中给出的数据点作出T2与C的关系图线；(3)求得的L值。答案：(2)如图所示(3)36.8mH(35.1～38.9mH都算对)解析：(1)由周期公式T＝2πeq\r(LC)得T2＝4π2LC。(2)由T2＝4π2LC，在L不变的状况下，T2为C的正比例函数，因此T2－C图线为过原点(0,0)的直线，图线如图所示。(3)在如图所示的直线上任取两点，为减小误差，所取的两点间隔应尽可能大，由T＝2πeq\r(LC)得L＝eq\f(T2,4π2C)，L＝eq\f(ΔT2,4π2ΔC)，代入数据得L＝36.8mH(在35.1～38.9mH之间均正确)。实力提升一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题)1．甲坐在人民大会堂台前60m处听报告，乙坐在家里离电视机5m处听电视转播，已知乙所在处与人民大会堂相距1000km，不考虑其他因素，则(空气中声速为340m/s)(B)A．甲先听到声音 B．乙先听到声音C．甲、乙同时听到 D．不能确定解析：声音传到甲所需时间为t1＝eq\f(60m,340m/s)＝0.176s，传到乙所需时间为t2＝eq\f(1000km,300000km/s)＋eq\f(5m,340m/s)＝0.018s。2．如图所示，L是不计电阻的电感器，C是电容器，闭合电键K，待电路达到稳定状态后，再断开电键K，LC电路中将产生电磁振荡。假如规定电感L中的电流方向从a到b为正，断开电键K的时刻为t＝0，那么下列四个图中能够正确表示电感中的电流随时间变更规律的是(B)解析：在没有断开开关时，电流是从a流向b，当断开开关后，电流要减小，而线圈的感应电动势阻碍电流削减，则电流方向不变，大小在渐渐减小，当电容器充电完毕时，电流为零，接着电容器放电，电流方向与之前相反，大小在不断增大，故选B。3．(2024·浙江省嘉兴一中、湖州中学高二下学期期中)电磁波已广泛运用于许多领域，下列关于电磁波的说法符合实际的是(C)A．电磁波不能发生衍射现象B．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C．依据多普勒效应可以推断遥远天体相对于地球运动的速度D．不同频率的电磁波在真空中的传播速度随频率的增加而递减解析：电磁波是横波，波都能发生干涉和衍射现象，故A错误；常用红外线做为脉冲信号来遥控电视，故B错误；由于波源与接受者的相对位移的变更，而导致接受频率的变更，称为多普勒效应，所以可以推断遥远天体相对于地球的运动速度，故C正确；电磁波在真空中沿不同方向的传播速度大小相等，故D错误。4．如图所示，i－t图象表示LC振荡回路的电流随时间变更的图象，在t＝0时刻，回路中电容器的M板带正电，在某段时间里，回路的磁场能在减小，而M板仍带正电，则这段时间是图中(D)A．Oa段 B．ab段C．bc段 D．cd段解析：依据题意，回路中电流在减小，给电容器充电，且M板带正电，则这段时间应是图中cd段，故选D。5．LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，则下列说法正确的是(ABD)A．若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电B．若电容器正在放电，则电容器上极板带负电C．若电容器上极板带正电，则自感电动势正在减小D．若电容器正在充电，则自感电动势正在阻碍电流减小解析：若磁场正在减弱，由楞次定律可得线圈上端为正极，则电容器上极板带正电，故A正确；若电容器正在放电，由安培定则可得电容器上极板带负电，故B正确；若电容器上极板带正电，说明电容器在充电，磁场能转化为电场能，则线圈中电流应当减小，此时线圈中的自感电动势在增大，故C错误；若电容器正在充电，则线圈自感作用，阻碍电流的减小，故D正确。6．为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中，电容器可通过开关S与线圈L或电源相连，如图所示，当开关从a拨到b时，由L与C构成的回路中产生周期T＝2πeq\r(LC)的振荡电流。当罐中的液面上升时(BC)A．电容器的电容减小B．电容器的电容增大C．LC回路的振荡频率减小D．LC回路的振荡频率增大解析：不导电的液体是电介质，其介电常数大于空气的介电常数。当液面上升时，由C＝eq\f(εS,4πkd)可知C增大，由T＝2πeq\r(LC)知周期增大，频率减小，B、C正确，A、D错误。二、非选择题7．试验室里有一水平放置的平行板电容器，知道其电容C＝1μF。在两板带有肯定电荷时，发觉一粉尘恰好静止在两板间。手头上还有一个自感系数L＝0.1mH的电感器，现连成如图所示电路，试分析以下两个问题：(1)从S闭合时起先计时，经过π×10－5s时，电容器内粉尘的加速度大小是多少？(2)当粉尘的加速度为多大时，线圈中电流最大？答案：(1)2g(2)g解析：(1)电键断开时，电容器内带电粉尘恰好静止，说明电场力