2024-2025學(xué)年高中物理第十四章電磁波1電磁波的發(fā)現(xiàn)2電磁振蕩課后練習(xí)含解析新人教版選修3-4

PAGE5-1電磁波的發(fā)覺2電磁振蕩1.依據(jù)麥克斯韋電磁場理論,下列說法正確的是()A.電場四周肯定產(chǎn)生磁場,磁場四周肯定產(chǎn)生電場B.變更的電場四周肯定產(chǎn)生磁場,變更的磁場四周肯定產(chǎn)生電場C.變更的電場四周肯定產(chǎn)生變更的磁場D.電磁波在真空中的傳播速度為3.0×108m/s解析依據(jù)麥克斯韋的電磁場理論,只有變更的電場四周產(chǎn)生磁場,變更的磁場四周產(chǎn)生電場,但變更的電場四周不肯定產(chǎn)生變更的磁場,如勻稱變更的電場產(chǎn)生的是穩(wěn)定的磁場。依據(jù)以上分析,選項(xiàng)B、D正確。答案BD2.關(guān)于電磁波傳播速度表達(dá)式v=λf,下列說法正確的是()A.波長越長,傳播速度越快B.頻率越高,傳播速度越快C.放射能量越大,傳播速度越快D.電磁波的傳播速度與傳播介質(zhì)有關(guān)解析在真空中傳播時(shí),各類電磁波的傳播速度相同。在介質(zhì)中傳播時(shí),傳播速度與介質(zhì)有關(guān)。答案D3.關(guān)于LC振蕩電路中的振蕩電流,下列說法正確的是()A.振蕩電流最大時(shí),電容器兩極板間的電場強(qiáng)度最大B.振蕩電流為零時(shí),線圈中自感電動(dòng)勢為零C.振蕩電流增大的過程中,線圈中的磁場能轉(zhuǎn)化成電場能D.振蕩電流減小的過程中,線圈中的磁場能轉(zhuǎn)化為電場能解析振蕩電流最大時(shí)處于電容器放電結(jié)束瞬間,電場強(qiáng)度為零,A錯(cuò)誤;振蕩電流為零時(shí),振蕩電流變更方向,這時(shí)的電流變更最快,電流變更率最大,線圈中的自感電動(dòng)勢最大,B錯(cuò)誤;振蕩電流增大時(shí),電場能轉(zhuǎn)化為磁場能,C錯(cuò)誤;振蕩電流減小時(shí),線圈中的磁場能轉(zhuǎn)化為電場能,D正確。答案D4.在LC振蕩電路中,電容器上帶的電荷量從最大值變更到零所需的最短時(shí)間是()A.π4LCC.πLC D.2πLC解析LC振蕩電路的周期T=2πLC,其中電容器上的電荷量從最大值變到零所需的最短時(shí)間為t=T4答案B5.用麥克斯韋的電磁場理論推斷,表示電場(或磁場)產(chǎn)生磁場(或電場)的正確圖象是()解析由法拉第電磁感應(yīng)定律E=NΔΦΔt=NΔBΔtS可知,感應(yīng)電動(dòng)勢與磁感應(yīng)強(qiáng)度的變更率成正比。類似的,感應(yīng)電場也與ΔBΔt答案BC6.甲如圖甲電路中,L是電阻不計(jì)的電感器,C是電容器,閉合開關(guān)S,待電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后,再斷開開關(guān)S,LC電路中將產(chǎn)生電磁振蕩,假如規(guī)定電感器L中的電流方向從a到b為正,斷開開關(guān)的時(shí)刻為t=0,那么圖乙中能正確表示電感器中的電流i隨時(shí)間t變更規(guī)律的是()乙解析S斷開前,ab段短路,電流從b→a,電容器不帶電;S斷開時(shí),ab中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢,阻礙電流減小,給電容器C充電,此時(shí)電流負(fù)向最大;給電容器充電過程,電容器充電量最大時(shí),ab中電流減為零;此后,LC回路發(fā)生電磁振蕩形成交變電流。綜上所述,選項(xiàng)C正確。答案C7.(2024·重慶南開中學(xué)高考模擬)下列說法正確的是()A.在雙縫干涉試驗(yàn)中,其他條件不變,僅用黃光代替紅光作為入射光可增大干涉條紋間距B.電磁波在真空中傳播時(shí),其傳播方向與電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向均垂直C.雨后天空出現(xiàn)彩虹是光的衍射現(xiàn)象D.橫波能發(fā)生偏振,縱波不能發(fā)生偏振解析在雙縫干涉試驗(yàn)中,其他條件不變,僅用黃光代替紅光作為入射光,因黃光的波長小于紅光,依據(jù)Δx=ldλ答案BD8.依據(jù)麥克斯韋電磁場理論,變更的磁場可以產(chǎn)生電場,當(dāng)產(chǎn)生的電場的電場線如圖所示時(shí),可能是()A.向上方向的磁場在增加B.向上方向的磁場在減弱C.向上方向的磁場先增加,然后反向減弱D.向上方向的磁場先減弱,然后反向增加解析在電磁感應(yīng)現(xiàn)象的規(guī)律中,當(dāng)一個(gè)閉合回路中由于通過它的磁通量發(fā)生變更時(shí),回路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生,回路中并沒有電源,電流的產(chǎn)生是由于磁場的變更造成的。麥克斯韋把以上的觀點(diǎn)推廣到不存在閉合電路的狀況,即變更的磁場產(chǎn)生電場。推斷電場與磁場變更的關(guān)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。向上方向的磁場增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場阻礙原磁場的增加而方向向下,依據(jù)安培定則感應(yīng)電流方向如圖中E的方向所示。選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。同理,當(dāng)磁場反向即向下的磁場減弱時(shí),也會(huì)得到如圖中E的方向,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案AC9.如圖所示,在內(nèi)壁光滑、水平放置的玻璃圓環(huán)內(nèi),有始終徑略小于環(huán)口徑的帶正電的小球,正以速度v0沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。若在此空間突然加上方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間成正比例增加的變更磁場,設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中小球的電荷量不變,那么()A.小球?qū)ΣＡЛh(huán)的壓力不斷增大B.小球受到的磁場力不斷增大C.小球先沿逆時(shí)針方向做減速運(yùn)動(dòng),過一段時(shí)間后,沿順時(shí)針方向做加速運(yùn)動(dòng)D.磁場力對(duì)小球始終不做功解析玻璃圓環(huán)所在處有勻稱變更的磁場,在四周產(chǎn)生穩(wěn)定的渦旋電場,對(duì)帶正電的小球做功。由楞次定律可推斷電場方向?yàn)轫槙r(shí)針方向在電場力作用下,小球先沿逆時(shí)針方向做減速運(yùn)動(dòng),后沿順時(shí)針方向做加速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C正確。小球在水平面內(nèi)沿軌跡半徑方向受兩個(gè)力作用:環(huán)施予的彈力和磁場的洛侖茲力,且這兩個(gè)力的矢量和時(shí)刻等于小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,考慮到小球速度大小的變更和方向的變更以及磁場強(qiáng)弱的變更,彈力和洛侖茲力不肯定始終在增大,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。磁場力始終與圓周運(yùn)動(dòng)的線速度方向垂直,所以磁場力對(duì)小球不做功。答案CD10.一個(gè)LC振蕩電路中,線圈的自感系數(shù)為L,電容器電容為C,從電容器上電壓達(dá)到最大值U起先計(jì)時(shí),則有()A.至少經(jīng)過πLC,磁場能達(dá)到最大B.至少經(jīng)過12C.在12πD.在12πLC解析LC振蕩電路周期T=2πLC,電容器電壓最大時(shí),起先放電,經(jīng)12πLC時(shí)間,放電結(jié)束,此時(shí)電容器電荷量為零,電路中電流最大,磁場最強(qiáng),磁場能最大。因?yàn)镼=CU,所以電容器放電量Q=CUm,由I=qt,所以I=C答案BCD11.一個(gè)智能玩具的聲響開關(guān)與LC電路中電流有關(guān),如圖為該玩具內(nèi)的LC振蕩電路部分,已知線圈自感為L=0.25H,電容器電容C=4μF,在電容器起先放電時(shí)(取t=0),這時(shí)上極板帶正電,下極板帶負(fù)電,當(dāng)t=2×10-2s時(shí),求:(1)電容器的上極板帶何種電?(2)電路中電流的方向如何?解析(1)LC振蕩電路的固有周期T=2πLC=