新教材高中物理課時評價電磁波的產(chǎn)生含解析魯科版選擇性必修第二冊

PAGE4-電磁波的產(chǎn)生(15分鐘·30分)一、選擇題(本題共4小題，每題5分，共20分)1.在LC電路中發(fā)生電磁振蕩時，以下說法正確的是 ()A.電容器的某一極板，從帶最多的正電荷放電到這一極板充滿負電荷為止，這一段時間為一個周期B.當電容器放電完畢瞬間，回路中的電流為零C.提高充電電壓，極板上帶更多的電荷時，能使振蕩周期變大D.要提高振蕩頻率，可減小電容器極板間的正對面積【解析】選D。電容器某一極板從帶最多的正電荷到帶最多的負電荷這段時間，電容器完成了放電和反向充電過程，時間為半個周期，A錯誤；電容器放電完畢瞬間，電路中電場能最小，磁場能最大，故電路中的電流最大，B錯誤；振蕩周期僅由電路本身決定，與充電電壓等無關(guān)，C錯誤；提高振蕩頻率，就是減小振蕩周期，可通過減小電容器極板正對面積來減小電容C，達到增大振蕩頻率的目的，D正確。2.關(guān)于電磁場的理論，下列說法正確的是 ()A.在電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍一定產(chǎn)生電場B.在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場C.均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場D.周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場【解析】選D。根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，只有變化的電場才產(chǎn)生磁場，故A錯誤，均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場，非均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場。故B、C錯誤，D正確。故選D。3.電磁波與機械波具有的共同性質(zhì)是 ()A.都是橫波 B.都能傳輸能量C.都能在真空中傳播 D.都具有恒定的波速【解析】選B。電磁波是橫波，但機械波有橫波也有縱波，A錯誤；機械波的傳播需要介質(zhì)，兩者在不同介質(zhì)中波速不同，C、D錯誤；電磁波與機械波具有的共同性質(zhì)是都能傳輸能量，B正確。4.(多選)LC振蕩電路中，通過P點的電流變化規(guī)律如圖乙所示(圖中周期為2s)。現(xiàn)規(guī)定沿順時針方向的電流方向為正，則 ()A.0.5s至1s時間內(nèi)，電容器充電B.0.5s至1s時間內(nèi)，電容器上極板帶的是正電C.1s至1.5s時間內(nèi)，磁場能正在轉(zhuǎn)化為電場能D.1s至1.5s時間內(nèi)，下極板的電勢高【解析】選A、D。由振蕩電流的圖像可知，在0.5～1s的時間內(nèi)，電流為正方向，且電流值正在減小，由題意可知，順時針方向為電流的正方向，則在0.5～1s的時間內(nèi)，LC回路中的電流是沿順時針方向的，而且電容器C正在充電。由于充電電流是由電容器C的負極板流出，流向正極板，可知在0.5～1s的時間內(nèi)電容器C的上極板帶負電，下極板帶正電，選項A正確，B錯誤；再由振蕩電流的圖像知，在1～1.5s的時間內(nèi)，電流的方向為負方向，且電流值正在增大，由題意可知，此時間內(nèi)LC回路中的電流是沿逆時針方向的，所以下極板的電勢高，而且由于電流值正在增大，所以電場能正轉(zhuǎn)化為磁場能，選項C錯誤，D正確。二、計算題(10分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要標明單位)5.如圖所示振蕩電路中，電感L=300μH，電容C的范圍為25pF～270pF，求：(1)振蕩電流的頻率范圍；(2)若電感L=10mH，要產(chǎn)生周期T=0.02s的振蕩電流，應(yīng)配制多大的電容？【解析】(1)根據(jù)f=，則f1==Hz=5.6×105Hzf2==Hz=1.8×106Hz振蕩電流的頻率范圍是5.6×105～1.8×106Hz。(2)由T=2π得C=則C=F=10-3F。答案：(1)5.6×105～1.8×106Hz(2)10-3(10分鐘·20分)6.(6分)某電路中電場隨時間變化的圖像如圖所示，能發(fā)射電磁波的電場是 ()【解析】選D。由麥克斯韋電磁場理論知，當空間出現(xiàn)恒定的電場時(如A圖)，由于其不激發(fā)磁場，故無電磁波產(chǎn)生；當出現(xiàn)均勻變化的電場時(如B圖、C圖)，會激發(fā)出磁場，但磁場恒定，不會再在較遠處激發(fā)起電場，故也不會產(chǎn)生電磁波，只有周期性變化的電場(如D圖)，才會激發(fā)出周期性變化的磁場，其又激發(fā)出周期性變化的電場…，如此不斷激發(fā)，便會形成電磁波。7.(14分)如圖所示電容器的電容都是C=4×10-6F，電感都是L=9×10-4H，圖甲中開關(guān)S先接a，充電結(jié)束后將S扳到b；圖乙中開關(guān)S先閉合，穩(wěn)定后斷開。兩圖中LC回路在電磁振蕩t=3.14×10-4s時刻，C1的上極板正在_________(選填“充”或“放”)電，帶_________電(選填“正”或“負”)；L2中的電流方向向_________(選填“左”或“右”)，磁場能正在_________(選填“增大”或“減小”)【解析】先由周期公式求出T=2π=1.2π×10-4s，t=3.14×10-4s時刻是開始振蕩后的T，再看圖甲電路對應(yīng)的q-t圖像(以上極板帶正電為正)和圖乙電路對應(yīng)的i-t圖像(以LC電路中電流逆時