2019-2020學年高中物理 課時分層作業(yè)17 電磁波的發(fā)現(xiàn) 電磁振蕩（含解析）新人教版選修3-4

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1、課時分層作業(yè)(十七) (限時40分鐘) [基礎達標練] 1．根據麥克斯韋電磁場理論，下列說法正確的是(　　) A．電場一定能產生磁場，磁場也一定能產生電場 B．變化的電場一定產生磁場 C．穩(wěn)定的電場也可以產生磁場 D．變化的磁場一定產生電場 E．變化的電場和變化的磁場相互聯(lián)系在一起，形成一個統(tǒng)一的、不可分割的電磁場 BDE　[根據麥克斯韋電磁場理論，變化的電場和變化的磁場相互聯(lián)系在一起，形成一個統(tǒng)一的、不可分割的電磁場，E項正確；變化的電場一定產生磁場，穩(wěn)定的電場不產生磁場，故A、C項錯誤，B項正確；同理知D正確．] 2．關于電磁波，下列說法正確的是(　　) A．只要有電

2、場和磁場，就能產生電磁波 B．電磁波在真空和介質中傳播速度不相同 C．均勻變化的磁場能夠在空間形成電磁波 D．赫茲證明了電磁波的存在 E．電磁波在真空中具有與光相同的速度 BDE　[若只有電場和磁場，而電場和磁場都穩(wěn)定或電場、磁場僅均勻變化都不能產生電磁波，A、C錯；光也是電磁波，在真空和介質中傳播的速度不同，可判斷B、E正確；赫茲證明了電磁波的存在，D項正確．] 3．某同學對機械波和電磁波進行類比，總結出下列內容，其中正確的是(　　) A．機械波的頻率、波長和波速三者滿足的關系，對電磁波也適用 B．機械波和電磁波都能產生干涉和衍射現(xiàn)象 C．機械波的傳播依賴于介質，而電磁波可

3、以在真空中傳播 D．機械波只有橫波 E．電磁波只有縱波 ABC　[機械波和電磁波有相同之處，也有本質區(qū)別，但v＝λf都適用，A說法對；機械波和電磁波都具有干涉和衍射現(xiàn)象，B說法對；機械波的傳播依賴于介質，電磁波可以在真空中傳播，C說法對；機械波有橫波和縱波，而電磁波是橫波，D、E說法錯．] 4．關于麥克斯韋的電磁理論及其成就，下列說法正確的是(　　) A．變化的電場可以產生磁場 B．變化的磁場可以產生電場 C．證實了電磁波的存在 D．預見了真空中電磁波的傳播速度等于光速 E．證實了真空中電磁波的速度等于光速 ABD　[選項A和B是電磁理論的兩大支柱，所以A和B正確；麥克斯韋

4、預言了電磁波的存在，赫茲最早證實了電磁波的存在，C錯誤；麥克斯韋預見了真空中電磁波的傳播速度等于光速，D正確，E錯誤．] 5．在LC振蕩電路中，當電容器充電完畢尚未開始放電時，下列說法正確的是(　　) A．電容器中的電場最強 B．電路里的磁場最強 C．電場能已有一部分轉化成磁場能 D．磁場能已全部轉化成電場能 E．此時電路中電流為零 ADE　[LC振蕩電路電容器充電完畢，電容器中電場最強，磁場最弱，電場能和磁場能之間還沒有發(fā)生轉化，故A、D、E正確．] 6．任何電磁波在真空中都具有相同的________． [解析]　任何電磁波在真空中都具有相同的速度c＝3×108 m/s.

5、 [答案]　波速 7.根據麥克斯韋電磁場理論，變化的磁場可以產生電場，當產生的電場的電場線如圖所示時，可能是向上的磁場在________或向下的磁場在________． [解析]　在電磁感應現(xiàn)象的規(guī)律中，當一個閉合電路中的磁通量發(fā)生變化時，回路中就有感應電流產生，回路中并沒有電源，電流的產生是由于磁場的變化造成的．麥克斯韋把以上的觀點推廣到不存在閉合電路的情況，即變化的磁場產生電場．向上的磁場增強時，感應電流的磁場阻礙原磁場的增強而方向向下，根據安培定則可判斷出感應電流方向如題圖中E的方向所示，同理，當向下的磁場減小時，也會得到圖中電場的方向． [答案]　增強　減弱 8.如圖所示的

6、LC振蕩回路中振蕩電流的周期為2×10－2 s，自振蕩電流沿逆時針方向達最大值開始計時，當t＝3.4×10－2s時，電容器正處于________(選填“充電”“放電”或“充電完畢”)狀態(tài)，這時電容器的上極板________(選填“帶正電”“帶負電”或“不帶電”)． [解析]　根據題意可畫出LC回路振蕩電流的變化圖象如圖，t＝3.4×10－2 s時刻即為圖象中的P點，正處于順時針電流減小的過程中，所以，電容器正處于反向充電狀態(tài)，上板帶正電． [答案]　充電　帶正電 [能力提升練] 9．用麥克斯韋的電磁場理論判斷，圖中表示電場(或磁場)產生磁場(或電場)的正確圖象是(　　)

7、 [解析]　A圖中的左圖磁場是穩(wěn)定的，由麥克斯韋的電磁場理論可知，其周圍空間不會產生電場，A圖是錯誤的；B圖中的左圖是均勻變化的電場，應該產生穩(wěn)定的磁場，所以B圖正確；C圖中的左圖是振蕩的磁場，它能產生同頻率的振蕩電場，且相位相差，C圖是正確的；同理E正確，D圖錯誤． [答案]　BCE 10．不能發(fā)射電磁波的電場是(　　) [解析]　由麥克斯韋電磁場理論，當空間出現(xiàn)恒定的電場時(如A圖)，由于它不激發(fā)磁場，故無電磁波產生；當出現(xiàn)均勻變化的電場(如B圖、C圖時)，會激發(fā)出磁場，但磁場恒定，不會在較遠處激發(fā)出電場，故也不會產生電磁波；只有周期性變化的電場(如D、E圖)，才會激發(fā)出周

8、期性變化的磁場，它又激發(fā)出周期性變化的電場……，如此不斷激發(fā)，便會形成電磁波． [答案]　ABC 11．隱形飛機外形設計采用多棱折面，同時表面還采用吸波涂料，使被反射的雷達信號盡可能弱，從而達到隱身的目的．下列說法中正確的是(　　) A．戰(zhàn)機采用了隱形技術，不能反射電磁波，因此用肉眼不能看見 B．涂料隱形技術利用了干涉原理，對某些波段的電磁波，涂料膜前后表面反射波相互抵消 C．戰(zhàn)機速度超過音速，不能用超聲波雷達來探測 D．當敵機靠近時，戰(zhàn)機攜帶的雷達接收的反射波的頻率小于發(fā)射頻率 E．當敵機遠離時，戰(zhàn)機攜帶的雷達接收的反射波的頻率小于發(fā)射頻率 BCE　[隱形戰(zhàn)機表面的涂料，對一

9、些特定波長的電磁波來說，反射波相消干涉，B對，A錯；由于聲音的速度小于戰(zhàn)機，因此不能用超聲波雷達探測，C對；當敵機靠近時，單位時間接收的波數增加，即頻率升高，D錯；同理知E對．] 12．如圖所示的電路中，電容器的電容C＝1 μF，線圈的自感系數L＝0.1 mH，先將開關S撥至a，這時電容器內有一帶電油滴恰能保持靜止．然后將開關S撥至b，經過t＝3.14×10－5 s，油滴的加速度是多少？當油滴的加速度為何值時，LC回路中的振蕩電流有最大值？(g取10 m/s2，π取3.14，研究過程中油滴不與極板接觸) [解析]　當S撥至a時，油滴受力平衡，顯然油滴帶負電，有mg＝q……①，當S撥至b后，LC回路中有振蕩電流，振蕩周期為T＝2π＝2×3.14× s＝6.28×10－5s，當t＝3.14×10－5 s時，電容器恰好反向充電結束，兩極板間場強與t＝0時等大反向．由牛頓第二定律得q＋mg＝ma……②，聯(lián)立①②式解得a＝20 m/s2，當振蕩電流最大時，電容器處于放電完畢狀態(tài)，兩極板間無電場，油滴僅受重力作用，此時有mg＝ma′，解得a′＝10 m/s2.即當油滴的加速度為10 m/s2時，LC回路中的振蕩電流有最大值． [答案]　20 m/s2　當a＝10 m/s2時LC回路中的振蕩電流有最大值 - 4 -