2018-2019高中物理 第十四章 電磁波 第1節(jié) 電磁波的發(fā)現(xiàn) 第2節(jié) 電磁振蕩課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-4.doc

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第十四章　第1節(jié) 電磁波的發(fā)現(xiàn) 第2節(jié) 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．(吉林省扶余市第一中學(xué)2017～2018學(xué)年高二下學(xué)期期中)某電路中電場隨時(shí)間變化的圖象有如圖所示幾種情況，能發(fā)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是均勻變化的電場，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)律周期性變化的電場，會(huì)產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場，能形成電磁場，向外發(fā)射電磁波。故應(yīng)選D。 2．根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，下列說法正確的是(　A　) A．變化的電場一定能產(chǎn)生磁場 B．變化的磁場一定能產(chǎn)生變化的電場 C．恒定的電場一定能產(chǎn)生恒定的磁場 D．恒定的電場一定能產(chǎn)生恒定的電場 解析：變化的電場一定產(chǎn)生磁場，變化的磁場一定產(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置于一透明真空罩中，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12345670008 B．不發(fā)出響聲，但顯示B的號(hào)碼為12345670008 C．不發(fā)出響聲，但顯示B的號(hào)碼為12345670002 D．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，而聲波傳播則需要介質(zhì)，當(dāng)手機(jī)B撥打手機(jī)A時(shí)(A置于一透明真空罩中)，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，下列辦法中可采取的是(　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＝。由此式可知增大固有頻率f的辦法是減小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．根據(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周圍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互相垂直 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，在其周圍產(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．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(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強(qiáng) B．向上方向的磁場在減弱 C．向上方向的磁場先增強(qiáng)，然后反向減弱 D．向上方的磁場減弱，然后反向增強(qiáng) 解析：向上方向的磁場增強(qiáng)時(shí)，感應(yīng)電流的磁場阻礙原磁場的增強(qiáng)而方向向下，根據(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減少時(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，需多次改變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)根據(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＝2π得T2＝4π2LC。 (2)由T2＝4π2LC，在L不變的情況下，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＝2π得L＝，L＝，代入數(shù)據(jù)得L＝36.8mH(在35.1～38.9mH之間均正確)。 能力提升 一、選擇題(1～4題為單選題，5、6題為多選題) 1．(物理與生活)甲坐在人民大會(huì)堂臺(tái)前60 m處聽報(bào)告，乙坐在家里離電視機(jī)5 m處聽電視轉(zhuǎn)播，已知乙所在處與人民大會(huì)堂相距1000 km，不考慮其他因素，則(空氣中聲速為340 m/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＝＝0.176s，傳到乙所需時(shí)間為t2＝＋＝0.018s。 2．(鄭州一中網(wǎng)校2016年高二下學(xué)期期中聯(lián)考)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。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(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)間變化規(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)勢阻礙電流減少，則電流方向不變，大小在慢慢減小，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．關(guān)于波的現(xiàn)象，下列說法正確的有(　D　) A．電磁波具有偏振現(xiàn)象，電磁波是縱波 B．光波從空氣進(jìn)入水中后，更容易發(fā)生衍射 C．波源沿直線勻速靠近一靜止接收者，則接收者接收到波信號(hào)的頻率會(huì)比波源頻率低 D．不論機(jī)械波、電磁波，都滿足v＝λf，式中三參量依次為波速、波長、頻率 解析：電磁波是橫波，則能發(fā)生偏振現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；光波從空氣進(jìn)入水中后，波速變小，根據(jù)v＝λf，可知，波長變小，因此不容易發(fā)生衍射，故B錯(cuò)誤；波源沿直線勻速靠近一靜止接收者，則接收者接收到波信號(hào)的頻率會(huì)比波源頻率高，故C錯(cuò)誤；機(jī)械波、電磁波，都滿足v＝λf，故D正確，故選D。 4．(西北大學(xué)附中2016年高二下學(xué)期期末)如圖所示，i－t圖象表示LC振蕩回路的電流隨時(shí)間變化的圖象，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：根據(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)該減小，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＝2π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＝可知C增大，由T＝2π知周期增大，頻率減小，B、C正確，A、D錯(cuò)誤。 二、非選擇題 7．實(shí)驗(yàn)室里有一水平放置的平行板電容器，知道其電容C＝1μF。在兩板帶有一定電荷時(shí)，發(fā)現(xiàn)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＝0.1 mH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)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過π10－5s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，說明電場力方向向上，且F電＝mg，閉合S后，L、C構(gòu)成LC振蕩電路，T＝2π＝2π10－5s，經(jīng)＝π10－5時(shí)，電容器間的場強(qiáng)反向，電場力的大小不變，方向豎直向下，由牛頓第二定律得：a＝＝2g。 (2)線圈中電流最大時(shí)，電容器兩極間的場強(qiáng)為零，由牛頓第二定律可得a＝＝g，方向豎直向下。