高中物理 第十四章 第1、2節(jié)相對論的誕生 時間和空間的相對性課下作業(yè)綜合提升 新人教版選修3-4

【創(chuàng)新方案】高中物理第十四章第1、2節(jié)相對論的誕生時間和空間的相對性課下作業(yè)綜合提升新人教版選修3-41．下列關(guān)于電磁波的說法正確的是()A．均勻變化的磁場能夠在空間產(chǎn)生電場B．電磁波在真空和介質(zhì)中傳播速度相同C．只要有電場和磁場，就能產(chǎn)生電磁波D．電磁波在同種介質(zhì)中只能沿直線傳播解析：根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知，變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場，選項A正確；在不同的介質(zhì)中，電磁波的傳播速度不同，選項B錯誤；交替變化的電磁場才能產(chǎn)生電磁波，只有電場和磁場，不一定產(chǎn)生電磁波，選項C錯誤；在同一均勻介質(zhì)中，電磁波才沿直線傳播，若介質(zhì)不均勻，則會發(fā)生折射，選項D錯誤。答案：A2．手機A的號碼為12345670002，手機B的號碼為12345670008，用手機A撥打手機B時，手機B發(fā)出響聲并且顯示屏上顯示手機A的號碼為12345670002。若將手機A置于一透明真空罩中，用手機B撥打手機A，則手機A()A．發(fā)出響聲，并顯示B的號碼為12345670008B．不發(fā)出響聲，但顯示B的號碼為12345670008C．不發(fā)出響聲，但顯示B的號碼為12345670002D．既不發(fā)出響聲，也不顯示號碼解析：電磁波可以在真空中傳播，而聲波的傳播則需要介質(zhì)，當用手機B撥手機A時(A置于一透明真空罩中，)A能顯示B的號碼，不能發(fā)出響聲，即選項B正確。答案：B3．有一LC振蕩電路，能產(chǎn)生一定波長的電磁波，若要產(chǎn)生波長比原來短些的電磁波，可采取的措施為()A．增加線圈的匝數(shù)B．在線圈中插入鐵芯C．減小電容器極板間的距離D．減小電容器極板正對面積解析：LC振蕩電路產(chǎn)生的電磁波的頻率為：f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))，再由v＝λf，解得λ＝2πveq\r(LC)，所以減小波長的方法是減小自感系數(shù)L或電容C。對于選項A、B都是增加L的措施。對電容又有：C＝eq\f(εS,4πkd)，可知選項D正確。答案：D4．關(guān)于在LC振蕩電路的一個周期的時間內(nèi)，下列說法中正確的是()①磁場方向改變一次；②電容器充、放電各一次；③電場方向改變兩次；④電場能向磁場能轉(zhuǎn)化完成兩次A．①② B．②③④C．③④ D．①③④解析：在一個振蕩周期內(nèi)，電場、磁場方向改變兩次，電場能、磁場能轉(zhuǎn)化兩次；電容器充、放電各兩次。故選項C正確。答案：C5．如圖1所示，L是不計電阻的電感器，C是電容器，閉合電鍵K，待電路達到穩(wěn)定狀態(tài)后，再斷開電鍵K，LC電路中將產(chǎn)生電磁振蕩。如果規(guī)定電感L中的電流方向從a到b為正，斷開電鍵K的時刻為t＝0，那么圖2中能夠正確表示電感中的電流隨時間變化規(guī)律的是()圖1圖2解析：電鍵閉合時，電流從a流向b為正，當斷開電鍵后，電感器與電容器構(gòu)成一振蕩電路，隨后形成振蕩電流，根據(jù)振蕩電流的規(guī)律，可知選項B正確。答案：B6．如圖3所示，一正離子在垂直于勻強磁場的固定光滑軌道內(nèi)做勻速圓周運動，當磁場均勻增大時，離子動能將________；周期將________。圖3解析：當磁場均勻增加時，在光滑軌道處產(chǎn)生逆時針方向的感應電場，正離子在電場力作用下做加速運動，動能增加，速度增加，T＝eq\f(2π·r,v)，周期減小。答案：增加變小7．如圖4所示振蕩電路中：圖4當電感L＝10mH，要產(chǎn)生周期T＝0.02s的振蕩電流，應配制的電容器的電容為________F。解析：T＝2πeq\r(LC)，則C＝eq\f(T2,4π2L)，即C＝eq\f(0.022,4π2×10×10－3)F＝10－3F。答案：10－38．如圖5所示，是通過電容器電容的變化來檢測容器內(nèi)液面高低的儀器原理圖，容器中裝有導電液體，是電容器的一個電極，中間的導電芯柱是電容器的另一個電極，芯柱外面套有絕緣管作為電介質(zhì)，電容器的這兩個電極分別用導線與一個線圈的兩端相連，組成LC振蕩電路，根據(jù)其振蕩頻率的高低(用與該電路相連的頻率計顯示)就可知道容器內(nèi)液面位置的高低，如果頻率計顯示該振蕩電路的振蕩頻率變大了，則液面________了(填“升高”或“降低”)；容器內(nèi)的導電液體與大地相連，若某一時刻線圈內(nèi)磁場方向向右，且正在增強，則此時導電芯柱的電勢正在_____(填“升高”或“降低”)。圖5解析：根據(jù)頻率公式f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))可知，若使振蕩頻率變大，則電容C減??；由C＝eq\f(εS,4πkd)可知，若使電容減小，則正對面積S減小，即液面降低。線圈內(nèi)磁場方向向右且增強，則電流沿順時針方向增大，是放電過程。絕緣管帶負電正逐漸減少。絕緣管的電勢是負值，兩極板的電勢差逐漸減小，所以絕緣管的電勢正在升高。答案：降低升高9．在LC振蕩電路中，線圈的自感系數(shù)L＝2.5mH，電容C＝4μF。(1)該回路的周期是多大？(2)設(shè)t＝0時，電容器上電壓最大，在t＝9.0×10－3s時，通過線圈的電流是增大還是減小？這時電容器是處在充電過程還是放電過程？解析：(1)由電磁振蕩的周期公式可得T＝2πeq\r(LC)＝2×3.14×eq\r(2.5×10－3×4×10－6)s＝6.28×10－4s(2)因為t＝9.0×10－3s相當于14.33個周期，而eq\f(T,4)<0.33T<eq\f(T,2)，由電磁振蕩的周期性，當t＝9.0×10－3s時，LC回路中的電磁振蕩正在第二個eq\f(T,4)的變化過程中。t＝0時，電容器上電壓最大，極板上電荷量最多，電路中電流值為零，回路中電流隨時間的變化規(guī)律如圖所示：第一個eq\f(T,4)內(nèi)，電容器放電，電流由零增至最大