2024-2025學(xué)年高中物理第14章電磁波第1節(jié)第2節(jié)電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩課后練習(xí)含解析新人教版選修3-4

PAGE6-電磁波的發(fā)覺電磁振蕩基礎(chǔ)夯實(shí)一、選擇題(1～4題為單選題，5、6題為多選題)1．(2024·吉林省扶余市第一中學(xué)高二下學(xué)期期中)某電路中電場隨時(shí)間變更的圖象有如圖所示幾種狀況，能放射電磁波的電場是(D)解析：圖A是穩(wěn)定的電場，不能產(chǎn)生磁場，圖B與圖C是勻稱變更的電場，產(chǎn)生恒定不變的磁場，也不能形成電磁波；圖D是按正弦函數(shù)規(guī)律周期性變更的電場，會(huì)產(chǎn)生同頻率的周期性變更的磁場，能形成電磁場，向外放射電磁波。故應(yīng)選D。2．依據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，下列說法正確的是(A)A．變更的電場肯定能產(chǎn)生磁場B．變更的磁場肯定能產(chǎn)生變更的電場C．恒定的電場肯定能產(chǎn)生恒定的磁場D．恒定的電場肯定能產(chǎn)生恒定的電場解析：變更的電場肯定產(chǎn)生磁場，變更的磁場肯定產(chǎn)生電場，A正確，B錯(cuò)誤；恒定的電(磁)場，不能產(chǎn)生磁(電)場，C、D錯(cuò)誤。3．手機(jī)A的號(hào)碼為12345670002，手機(jī)B的號(hào)碼為12345670008，手機(jī)A撥手機(jī)B時(shí)，手機(jī)B發(fā)出響聲并且顯示屏上顯示A的號(hào)碼為12345670002。若手機(jī)A置于一透亮真空罩中，用手機(jī)B撥叫手機(jī)A，則(B)A．發(fā)出響聲，并顯示B的號(hào)碼為12345670008B．不發(fā)出響聲，但顯示B的號(hào)碼為12345670008C．不發(fā)出響聲，但顯示B的號(hào)碼為12345670002D．即不發(fā)出響聲，也不顯示號(hào)碼解析：電磁波可以在真空中傳播，而聲波傳播則須要介質(zhì)，當(dāng)手機(jī)B撥打手機(jī)A時(shí)(A置于一透亮真空罩中)，A能顯示B的號(hào)碼，不能發(fā)出響聲，即B正確。4．為了增大LC振蕩電路的固有頻率，下列方法中可實(shí)行的是(D)A．增大電容器兩極板的正對(duì)面積并在線圈中放入鐵芯B．減小電容器兩極板的距離并增加線圈的匝數(shù)C．減小電容器兩極板的距離并在線圈中放入鐵芯D．減小電容器兩極板的正對(duì)面積并減小線圈的匝數(shù)解析：LC振蕩電路的頻率公式f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))。由此式可知增大固有頻率f的方法是減小L或減小C或同時(shí)減小L和C。電容器兩極板的正對(duì)面積增大，則C增大，正對(duì)面積減小，則C減小。在線圈中放入鐵芯或增加線圈的匝數(shù)，則L增大，減小線圈的匝數(shù)，則L減小。綜上可知只有選項(xiàng)D是正確的。5．依據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，以下敘述中正確的是(ABD)A．教室中開亮的日光燈四周空間必有磁場和電場B．工作時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必有磁場和電場C．穩(wěn)定的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，穩(wěn)定的磁場激發(fā)穩(wěn)定的電場D．電磁波在傳播過程中，電場方向、磁場方向和傳播方向三者相互垂直解析：教室中開亮的日光燈、工作時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用的振蕩電流，在其四周產(chǎn)生振蕩磁場和電場，故選項(xiàng)A、B正確；穩(wěn)定的電場不會(huì)產(chǎn)生磁場，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電磁波是橫波，電場方向、磁場方向和傳播方向相互垂直，故選項(xiàng)D正確。6．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(AC)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．向上方的磁場減弱，然后反向增加解析：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，B錯(cuò)誤；同理，當(dāng)磁場反向即向下的磁場削減時(shí)，也會(huì)得到如圖中E的方向，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。二、非選擇題7．在LC振蕩電路中，如已知電容C，并測得電路的固有振蕩周期為T，即可求得電感L。為了提高測量精度，需多次變更C值并測得相應(yīng)的T值，現(xiàn)將測得的六組數(shù)據(jù)標(biāo)示在以C為橫坐標(biāo)、T2為縱坐標(biāo)的坐標(biāo)紙上，即如圖中用“×”表示的點(diǎn)。(1)T、L、C的關(guān)系為T2＝4π2LC；(2)依據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)點(diǎn)作出T2與C的關(guān)系圖線；(3)求得的L值。答案：(2)如圖所示(3)36.8mH(35.1～38.9mH都算對(duì))解析：(1)由周期公式T＝2πeq\r(LC)得T2＝4π2LC。(2)由T2＝4π2LC，在L不變的狀況下，T2為C的正比例函數(shù)，因此T2－C圖線為過原點(diǎn)(0,0)的直線，圖線如圖所示。(3)在如圖所示的直線上任取兩點(diǎn)，為減小誤差，所取的兩點(diǎn)間隔應(yīng)盡可能大，由T＝2πeq\r(LC)得L＝eq\f(T2,4π2C)，L＝eq\f(ΔT2,4π2ΔC)，代入數(shù)據(jù)得L＝36.8mH(在35.1～38.9mH之間均正確)。實(shí)力提升一、選擇題(1～4題為單選題，5、6題為多選題)1．甲坐在人民大會(huì)堂臺(tái)前60m處聽報(bào)告，乙坐在家里離電視機(jī)5m處聽電視轉(zhuǎn)播，已知乙所在處與人民大會(huì)堂相距1000km，不考慮其他因素，則(空氣中聲速為340m/s)(B)A．甲先聽到聲音 B．乙先聽到聲音C．甲、乙同時(shí)聽到 D．不能確定解析：聲音傳到甲所需時(shí)間為t1＝eq\f(60m,340m/s)＝0.176s，傳到乙所需時(shí)間為t2＝eq\f(1000km,300000km/s)＋eq\f(5m,340m/s)＝0.018s。2．如圖所示，L是不計(jì)電阻的電感器，C是電容器，閉合電鍵K，待電路達(dá)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。假如規(guī)定電感L中的電流方向從a到b為正，斷開電鍵K的時(shí)刻為t＝0，那么下列四個(gè)圖中能夠正確表示電感中的電流隨時(shí)間變更規(guī)律的是(B)解析：在沒有斷開開關(guān)時(shí)，電流是從a流向b，當(dāng)斷開開關(guān)后，電流要減小，而線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢阻礙電流削減，則電流方向不變，大小在漸漸減小，當(dāng)電容器充電完畢時(shí)，電流為零，接著電容器放電，電流方向與之前相反，大小在不斷增大，故選B。3．(2024·浙江省嘉興一中、湖州中學(xué)高二下學(xué)期期中)電磁波已廣泛運(yùn)用于許多領(lǐng)域，下列關(guān)于電磁波的說法符合實(shí)際的是(C)A．電磁波不能發(fā)生衍射現(xiàn)象B．常用的遙控器通過發(fā)出紫外線脈沖信號(hào)來遙控電視機(jī)C．依據(jù)多普勒效應(yīng)可以推斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球運(yùn)動(dòng)的速度D．不同頻率的電磁波在真空中的傳播速度隨頻率的增加而遞減解析：電磁波是橫波，波都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；常用紅外線做為脈沖信號(hào)來遙控電視，故B錯(cuò)誤；由于波源與接受者的相對(duì)位移的變更，而導(dǎo)致接受頻率的變更，稱為多普勒效應(yīng)，所以可以推斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度，故C正確；電磁波在真空中沿不同方向的傳播速度大小相等，故D錯(cuò)誤。4．如圖所示，i－t圖象表示LC振蕩回路的電流隨時(shí)間變更的圖象，在t＝0時(shí)刻，回路中電容器的M板帶正電，在某段時(shí)間里，回路的磁場能在減小，而M板仍帶正電，則這段時(shí)間是圖中(D)A．Oa段 B．a(chǎn)b段C．bc段 D．cd段解析：依據(jù)題意，回路中電流在減小，給電容器充電，且M板帶正電，則這段時(shí)間應(yīng)是圖中cd段，故選D。5．LC振蕩電路中，某時(shí)刻磁場方向如圖所示，則下列說法正確的是(ABD)A．若磁場正在減弱，則電容器上極板帶正電B．若電容器正在放電，則電容器上極板帶負(fù)電C．若電容器上極板帶正電，則自感電動(dòng)勢正在減小D．若電容器正在充電，則自感電動(dòng)勢正在阻礙電流減小解析：若磁場正在減弱，由楞次定律可得線圈上端為正極，則電容器上極板帶正電，故A正確；若電容器正在放電，由安培定則可得電容器上極板帶負(fù)電，故B正確；若電容器上極板帶正電，說明電容器在充電，磁場能轉(zhuǎn)化為電場能，則線圈中電流應(yīng)當(dāng)減小，此時(shí)線圈中的自感電動(dòng)勢在增大，故C錯(cuò)誤；若電容器正在充電，則線圈自感作用，阻礙電流的減小，故D正確。6．為了測量儲(chǔ)罐中不導(dǎo)電液體的高度，將與儲(chǔ)罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C置于儲(chǔ)罐中，電容器可通過開關(guān)S與線圈L或電源相連，如圖所示，當(dāng)開關(guān)從a撥到b時(shí)，由L與C構(gòu)成的回路中產(chǎn)生周期T＝2πeq\r(LC)的振蕩電流。當(dāng)罐中的液面上升時(shí)(BC)A．電容器的電容減小B．電容器的電容增大C．LC回路的振蕩頻率減小D．LC回路的振蕩頻率增大解析：不導(dǎo)電的液體是電介質(zhì)，其介電常數(shù)大于空氣的介電常數(shù)。當(dāng)液面上升時(shí)，由C＝eq\f(εS,4πkd)可知C增大，由T＝2πeq\r(LC)知周期增大，頻率減小，B、C正確，A、D錯(cuò)誤。二、非選擇題7．試驗(yàn)室里有一水平放置的平行板電容器，知道其電容C＝1μF。在兩板帶有肯定電荷時(shí)，發(fā)覺一粉塵恰好靜止在兩板間。手頭上還有一個(gè)自感系數(shù)L＝0.1mH的電感器，現(xiàn)連成如圖所示電路，試分析以下兩個(gè)問題：(1)從S閉合時(shí)起先計(jì)時(shí)，經(jīng)過π×10－5s時(shí)，電容器內(nèi)粉塵的加速度大小是多少？(2)當(dāng)粉塵的加速度為多大時(shí)，線圈中電流最大？答案：(1)2g(2)g解析：(1)電鍵斷開時(shí)，電容器內(nèi)帶電粉塵恰好靜止，說明電場力