人教版選修34 電磁波的發(fā)現(xiàn) 電磁振蕩電磁波的發(fā)射和接收第1課時 作業(yè).docx

14.1電磁波的發(fā)現(xiàn)14.2電磁振蕩14.3電磁波的發(fā)射和接收1.(多選)根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，變化的磁場可以產(chǎn)生電場。當產(chǎn)生的電場的電場線如圖1413所示時，可能是()圖1413a向上方向的磁場在增強b向上方向的磁場在減弱c向上方向的磁場先增強，然后反向減弱d向上方向的磁場減弱，然后反向增強思路點撥 在電磁感應現(xiàn)象的規(guī)律中，當一個閉合回路中由于通過它的磁通量發(fā)生變化時，回路中就有感應電流產(chǎn)生，回路中并沒有電源，電流的產(chǎn)生是由于磁場的變化。麥克斯韋把以上的觀點推廣到不存在閉合電路的情況，即變化的磁場產(chǎn)生電場。判斷電場與磁場變化的關系仍可利用楞次定律，只不過是用電場線方向代替了電流方向。解析向上方向的磁場增強時，感應電流的磁場阻礙原磁場的增強而方向向下，根據(jù)安培定則感應電流方向如圖中e的方向所示，選項a正確，b錯誤。同理，當磁場反向即向下的磁場減弱時，也會得到如圖中e的方向，選項c正確，d錯誤。答案ac2.(多選)在lc振蕩電路中，某時刻電路中的電流方向如圖1416所示，且電流正在減小，則該時刻()圖1416a電容器上極板帶正電，下極板帶負電b電容器上極板帶負電，下極板帶正電c電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化d磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化思路點撥(1)由電流減小可知，電容器正在充電。(2)電容器充電過程中，磁場能轉(zhuǎn)化為電場能。解析電流正在減小，說明是充電過程，是磁場能向電場能的轉(zhuǎn)化，d項正確，c項錯誤；充電過程電容器上極板帶負電，下極板帶正電，a項錯誤，b項正確。答案bd3.(多選)關于電磁波的發(fā)射和接收，下列說法中正確的是()a為了使振蕩電路有效地向空間輻射能量，電路必須是閉合的b音頻電流的頻率比較低，不能直接用來發(fā)射電磁波c當接收電路的固有頻率與收到的電磁波的頻率相同時，接收電路產(chǎn)生的振蕩電流最強d要使電視機的屏幕上有圖像，必須要有檢波過程思路點撥求解本題應把握以下兩點：(1)知道電磁波的發(fā)射和接收原理。(2)知道電諧振的原理。解析有效發(fā)射電磁波，必須采用開放電路和高頻發(fā)射；一般的音頻電流的頻率較低，不能直接用來發(fā)射電磁波；電磁波接收原理是一種叫電諧振的現(xiàn)象，與機械振動中的共振有些相似；電視機顯示圖像時，必須通過檢波過程，把有效的信號從高頻調(diào)制信號中取出來，否則就不能顯示，故a錯誤，b、c、d正確。答案bcd4世界各地有許多無線電臺同時廣播，用收音機一次只能收聽到某一電臺的播音，而不是同時收聽到許多電臺的播音，其原因是()a因為收聽到的電臺離收音機最近b因為收聽到的電臺頻率最高c因為接收到的電臺電磁波能量最強d因為接收到的電臺電磁波與收音機調(diào)諧電路的固有頻率相同，產(chǎn)生了電諧振解析：選d選臺就是調(diào)諧過程，使f固f電磁波，在接收電路中產(chǎn)生電諧振，激起的感應電流最強，d正確。5如圖1418所示是一個lc振蕩電路中電流的變化圖線，以下說法正確的是()圖1418at1時刻電感線圈兩端電壓最大bt2時刻電容器兩極板間電壓為零ct1時刻電路中只有電場能dt1時刻電容器所帶電荷量為零解析：選d振蕩過程中由于電感和電容的存在，電路不是純電阻電路，故不滿足歐姆定律的適用條件。由it圖像可知t1時刻電流i最大，t2時刻電流i為零，誤認為i與u滿足歐姆定律i，從而錯選a、b項。電流i最大時，說明磁場最強，磁場能最大，電場能為零，電壓、電荷量均為零。6(多選)為了測量儲罐中不導電液體的高度，將與儲罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器c置于儲罐中，電容器可通過開關s與線圈l或電源相連，如圖1419所示。當開關從a撥到b時，由l與c構(gòu)成的回路中產(chǎn)生的周期t2的振蕩電流。當罐中液面上升時()圖1419a電容器的電容減小b電容器的電容增大clc回路的振蕩頻率減小dlc回路的振蕩頻率增大解析：選bc當罐中的液面上升時，電容器極板間的介電常數(shù)變大，由平行板電容器的電容公式知，電容增大，則選項a錯誤，b正確；由lc回路周期公式知，振蕩周期增大，振蕩頻率減小，則選項c正確，d錯誤。7關于電磁場理論，以下說法正確的是()a在電場周圍一定會產(chǎn)生磁場b任何變化的電場周圍空間一定會產(chǎn)生變化的磁場c均勻變化的電場會產(chǎn)生變化的磁場d周期性變化的電場會產(chǎn)生周期性變化的磁場解析：選d變化的電場周圍一定產(chǎn)生磁場，但若電場不發(fā)生變化，則不能在周圍空間產(chǎn)生磁場，選項a錯誤；均勻變化的電場只能在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，只有不均勻變化的電場才能在周圍空間產(chǎn)生變化的磁場，選項b、c錯誤；周期性變化的電場(或磁場)在周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場(或電場)，選項d正確。8(多選)應用麥克斯韋的電磁場理論判斷下列表示電場產(chǎn)生磁場(或磁場產(chǎn)生電場)的關系圖像中，正確的是(每個選項中的上圖表示變化的場，下圖表示變化的場產(chǎn)生的另外的場)()解析：選bca圖中的上圖表示磁場是穩(wěn)定的，由麥克斯韋的電磁場理論可知周圍空間不會產(chǎn)生電場，選項a錯誤；b圖中的上圖表示均勻變化的電場，會產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，選項b正確；c圖中的上圖表示振蕩的磁場，它能產(chǎn)生同頻率的振蕩電場，且相位相差/2，選項c正確；d圖的上圖表示振蕩的電場，在其周圍空間產(chǎn)生振蕩的磁場，且相位相差/2，但是下圖中的圖像與上圖相比較，相位相差，故選項d錯誤。9. (多選)如圖1414所示，有一水平放置、內(nèi)壁光滑、絕緣的真空圓形管，半徑為r，有一帶正電的粒子靜止在管內(nèi)，整個裝置處于豎直向上的磁場中，要使帶電粒子由靜止開始沿管做圓周運動，所加磁場可能是()圖1414a勻強磁場b均勻增加的磁場c均勻減少的磁場d由于洛倫茲力不做功，不管加什么磁場都不能使帶電粒子運動解析：選bc磁場對靜止的電荷不產(chǎn)生力的作用，但當磁場變化時可產(chǎn)生電場，電場對帶電粒子產(chǎn)生電場力的作用，帶電粒子在電場力作用下可以產(chǎn)生加速度，選項b、c正確。10(多選)關于麥克斯韋的電磁理論及其成就，下列說法正確的是()a變化的電場可以產(chǎn)生磁場b變化的磁場可以產(chǎn)生電場c證實了電磁波的存在d預見了真空中電磁波的傳播速度大于光速解析：選ab選項a和b是電磁理論的兩大支柱，所以a和b正確；麥克斯韋預言了電磁波的存在，赫茲最早證實了電磁波的存在，c錯誤；麥克斯韋預見了真空中電磁波的傳播速度等于光速，d錯誤。11.如圖1417所示，表示lc振蕩電路某時刻的情況，以下說法正確的是()圖1417a電容器正在充電b電感線圈中的磁場能正在減小c電感線圈中的電流正在減小d此時自感電動勢正在阻礙電流的增加解析：選d根據(jù)磁感線的方向可以判斷電流方向是逆時針，再根據(jù)電容器極板上帶電的性質(zhì)可以判斷電容器在放電，a項錯誤；電容器在放電，所以電流在增加，磁場能在增加，自感電動勢正在阻礙電流的增加，b、c項錯誤，d項正確。12(多選)要提高lc振蕩電路發(fā)射電磁波的本領，應該采取的措施是()a增加輻射波的波長b使振蕩電容的正對面積足夠小c盡可能使電場和磁場分散開d增加回路中的電容和電感解析：選bc理論證明，電磁波發(fā)射本領(功率)與f成正比，電磁場應盡可能擴散到周圍空間，形成開放電路。f，c，要使f增大，應減小l或c，b、c符合題意。13有一個lc接收電路，原來接收較低頻率的電磁波，現(xiàn)在要想接收較高頻率的電磁波，下列調(diào)節(jié)正確的是()a增加電源電壓b使用調(diào)頻的調(diào)制方式c把可動電容器的動片適當旋出一些d在線圈中插入鐵芯解析：選c增大lc接收電路的頻率，由公式f可知應減小電容或電感，a、b項錯；把可動電容器的動片適當旋出一些，減小了電容，符合題目要求，c項正確；在線圈中插入鐵芯，增大了電感，不合題意，d項錯。14(多選)如圖2所示是一個調(diào)諧接收電路，甲、乙、丙為電路中的電流隨時間變化的圖像，則()圖2ai1是l1中的電流圖像bi1是l2中的電流圖像ci2是l2中的電流圖像di3是流過耳機的電流圖像解析：選acdl1中由于電磁感應，產(chǎn)生的感應電動勢的圖像是同甲圖相似的，但是由于l2和d串聯(lián)，所以當l2的電壓與d反向時，電路不通，因此這時l2沒有電流，所以l2中的電流圖像應如丙圖所示，丙圖中的i2高頻部分通過c2，通過耳機的電流如同丁圖中的i3，只有低頻的音頻電流，故選項a、c、d正確。15在lc振蕩電路中，當電容器充電完畢尚未開始放電時，下列說法正確的是()a電容器中的電場最強b電路里的磁場最強c電場能已有一部分轉(zhuǎn)化成磁場能d磁場能已有一部分轉(zhuǎn)化成電場能解析：選alc振蕩電路電容器充電完畢，電容器中電場最強，磁場最弱，電場能和磁場能之間還沒有發(fā)生轉(zhuǎn)化，故a正確。16(多選)調(diào)諧電路的可變電容器的動片從完全旋入到完全旋出仍接收不到較高頻率電臺發(fā)出的電信號，要收到電信號，應()a增大調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù)b加大電源電壓c減小調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù)d將線圈中的鐵芯取走解析：選cd該題考查實際問題的處理方法。當調(diào)諧電路的固有頻率等于電臺發(fā)出信號的頻率時，發(fā)生電諧振才能收聽到電臺信號。由題意知收不到電信號的原因是調(diào)諧電路固有頻率低，由f可知在c無法再調(diào)節(jié)前提下，可減小電感l(wèi)，即可通過c、d的操作提高f。17(多選)電磁波與聲波比較()a電磁波的傳播不需要介質(zhì)，聲波的傳播需要介質(zhì)b由空氣進入水中時，電磁波速度變小，聲波速度變大c由空氣進入水中時，電磁波波長變小，聲波波長變大d電磁波和聲波在介質(zhì)中的傳播速度，都是由介質(zhì)決定，與頻率無關解析：選abc選項a、b均與事實相符，所以a、b正確；根據(jù)，電磁波波速變小，頻率不變，波長變??；聲波速度變大，頻率不變，波長變大，所以選項c正確；電磁波在介質(zhì)中的速度，與介質(zhì)有關，也與頻率有關，在同一種介質(zhì)中，頻率越大，波速越小，所以選項d錯誤。18. (多選)某時刻lc振蕩電路的狀態(tài)如圖1所示，則此時刻()圖1a振蕩電流i在減小b振蕩電流i在增大c電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化d磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化解析：選ad由電磁振蕩的規(guī)律可知，電容器充電過程中，電流逐漸減小，電場能逐漸增大，磁場能逐漸減小，即磁場能正向電場能轉(zhuǎn)化，故a、d正確。19收音機的調(diào)諧電路中線圈的自感系數(shù)為l，要想接收波長為的電磁波，應把調(diào)諧電路中電容器的電容調(diào)至(c為光速)()a.b.c. d.解析：選d接收電磁波必須進行調(diào)諧，使接收回路產(chǎn)生電諧振，由產(chǎn)生電諧振的條件f固f電磁波得，解得c，故正確答案為d。20lc振蕩電路電容器的電容為3105 f，線圈的自感系數(shù)為3 mh，它與開放電路耦合后，(1)發(fā)射出去的電磁波的頻率是多大？(2)發(fā)射出去的電磁波的波長是多大？解析：lc振蕩電路與開放電路耦合后，振蕩電路中產(chǎn)生的高頻振蕩電流通過兩個電路線圈間的互感作用，使開放電路中也產(chǎn)生同頻率的振蕩電流，振蕩電流在開放電路中激發(fā)出無線電波，向四周發(fā)射，所以發(fā)射出電磁波的頻率就等于lc振蕩電路中電磁振蕩的頻率。(1)發(fā)射出去的電磁波的頻率f hz530 khz。(2)發(fā)射出去的電磁波的波長 m566 m。答案：(1)530 khz(2)566 m21.實驗室里有一水平放置的平行板電容器，知道其電容c1 f。在兩板帶有一定電荷時，發(fā)現(xiàn)一粉塵恰好靜止在兩板間。手頭上還有一個自感系數(shù)l0.1 mh的電感器，現(xiàn)連成如圖3所示電路，試