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  • 2021-05-27 发布

2019-2020学年高中物理第14章电磁波课时作业16电磁波的发现电磁振荡含解析新人教版选修3-

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课时作业(十六)‎ ‎1.下列说法正确的是(  )‎ A.电荷周围一定有电场,也一定有磁场 B.均匀变化的电场在其周围空间一定产生磁场 C.任何变化的电场周围一定产生变化的磁场 D.正弦交变的电场在其周围空间一定产生同频率变化的磁场 解析 根据麦克斯韦的电磁场理论,只有变化的电场(或磁场)周围才能产生磁场(或电场),周期性变化的电场(或磁场)周围空间产生同频率周期性变化的磁场(或电场),均匀变化的电场周围空间产生稳定的磁场,故B、D选项正确.‎ 答案 BD ‎2.某电路中电场随时间变化的图像如下图所示,能发射电磁波的电场是哪一种(  )‎ 解析 图A中电场不随时间变化,不会产生磁场.图B和C中电场都随时间作均匀的变化,只能在周围产生稳定的磁场,也不会产生和发射电磁波.图D中电场随时间作不均匀的变化,能在周围空间产生变化的磁场.而这磁场的变化也是不均匀的,又能产生变化的电场,从而交织成一个不可分割的统一体,即形成电磁场,才能发射电磁波.‎ 答案 D ‎3.根据麦克斯韦的电磁场理论,以下叙述中错误的是(  )‎ A.教室中开亮的日光灯周围空间必有磁场和电场 B.工作时打点计时器必有磁场和电场 C.稳定的电场产生稳定的磁场,稳定的磁场激发稳定的电场 D.电磁波在传播过程中,电场方向、磁场方向和传播方向三者互相垂直 解析 教室中开亮的日光灯、工作时打点计时器用的振荡电流,在其周围产生振荡磁场和电场,故选项A、B正确;稳定的电场不会产生磁场,故选项C错误;电磁波是横波,电场方向、磁场方向和传播方向相互垂直,故选项D正确.‎ 答案 C ‎4.声波和电磁波均可传递信息,且都是具有波的共同特征,下列说法正确的是(  )‎ A.声波的传播速度小于电磁波的传播速度 B.声波和电磁波都能引起鼓膜振动 5‎ C.电磁波都能被人看见,声波都能被人听见 D.二胡演奏发出的是声波,而电子琴演奏发出的是电磁波 解析 声波属于机械波,其传播需要介质,传播速度小于电磁波的传播速度;鼓膜的振动是空气的振动带动的,人耳听不到电磁波;电磁波的传播不需要介质,人耳听不到超声波和次声波,人眼看不到电磁波;二胡和电子琴发出的都是声波,故正确答案为A项.‎ 答案 A ‎5.关于电磁波和机械波,下列说法正确的是(  )‎ A.电磁波是由发生区域向远处传播,机械波是振源的振动向远处传播 B.电磁波的传播不需要介质,机械波传播需要介质 C.机械波和电磁波本质是一致的 D.它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象 解析 机械波是由振动产生,传播需要介质,电磁波是由周期性变化的电场(或磁场)产生,传播不要介质,电磁波和机械波的本质是不同的,但它们都有波的特性,所以A、B、D项正确.‎ 答案 ABD ‎6.‎ 要增大如图所示振荡电路的频率,下列说法中正确的是(  )‎ A.减少电容器的带电荷量 B.将开关S从“1”位置拨到“2”位置 C.在线圈中插入磁铁棒芯 D.将电容器的动片旋出些 解析 根据公式f=可知要增大f,必须减小L和C两者之积.C跟电容器的带电荷量无关,减小两极板的正对面积、增大两极板间的距离,从两极板间抽出电介质都可减小电容C,因此,A项不正确,D项正确.线圈匝数越少,抽出铁芯,L越小,可见B项正确,C项不正确.‎ 答案 BD 5‎ ‎7.理想的LC振荡回路中电流i随时间t的变化关系如图所示,则下列说法正确的是(  )‎ A.t1时刻,电容器的带电量最大 B.t2时刻,电路中的磁场能量最小 C.从t2时刻到t3时刻电路中的电场能不断增大 D.从t3时刻到t4时刻,电容器的带电量不断增大 解析 由题中所给电流i和时间t的图线可知,振荡电路中电流最大时,磁场能最强;电流为零时电场能最强;电流增大的过程对应的是电容器的放电过程、电容器极板所带电荷量减小的过程;电流减小的过程,对应电容器的充电过程、极板所带电荷量增加的过程.故B、D项正确.‎ 答案 BD ‎8.‎ LC振荡电路中,某时刻磁场方向如图所示,则下列说法正确的是(  )‎ A.若磁场正在减弱,则电容器上极板带正电 B.若电容器正在放电,则电容器上极板带负电 C.若电容器上极板带正电,则自感电动势正在减小 D.若电容器正在充电,则自感电动势正在阻碍电流减小 解析 ‎ 5‎ 若磁场正在减弱,由楞次定律可得线圈上端为正极,则电容器上极板带正电,故A项正确;若电容器正在放电,由安培定则可得电容器上极板带负电,故B项正确;若电容器上极板带正电,说明电容器在充电,磁场能转化为电场能,则线圈中电流应该减小,此时线圈中的自感电动势在增大,故C项错误;若电容器正在充电,则线圈自感作用,阻碍电流的减小,故D项正确.‎ 答案 ABD ‎9.一个LC振荡电路中,线圈的自感系数为L,电容器电容为C,从电容器上电压达到最大值U开始计时,则有(  )‎ A.至少经过π,磁场能达到最大 B.至少经过π,磁场能达到最大 C.在π时间内,电路中的平均电流是 D.在π时间内,电容器放电量为CUm 解析 LC振荡电路周期T=2π,电容器电压最大时,开始放电,经π时间,放电结束,此时电容器电量为零,电路中电流最大,磁场最强,磁场能最大.因为Q=CU,所以电容器放电量Q=CUm,由I=,所以I=,得I=,故B、C、D项正确.‎ 答案 BCD ‎10.如图所示,‎ 在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于环直径的带正电的小球,正以速率v0沿逆时针方向匀速转动.若在此空间突然加上方向竖直向上,磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场,设运动过程中小球的带电量不变,那么(  )‎ A.小球对玻璃环的压力不断增大 B.小球受到的磁场力不断增大 C.小球先沿逆时针方向做减速运动,过一段时间后,沿顺时针方向做加速运动 D.磁场力对小球一直做功 解析 因为玻璃圆环所在处有均匀变化的磁场,在周围产生稳定的旋涡电场,对带正电的小球做功.由楞次定律,可判断电场方向为顺时针方向.在电场力作用下,小球先沿逆时针方向做减速运动,后沿顺时针方向做加速运动.小球在水平面内沿轨迹半径方向受两个力作用:环的弹力FN和磁场的洛仑兹力F=qBv 5‎ ‎,而且两个力的矢量和时刻等于小球做圆周运动的向心力.考虑到小球速度大小的变化和方向的变化以及磁场强弱的变化,弹力FN和洛仑兹力F不一定始终在增大.磁场力始终与圆周运动的线速度方向垂直,所以磁场力对小球不做功.‎ 答案 C ‎11.‎ 图为LC振荡电路中振荡电流随时间变化的图像,由图可知,在OA时间内________能转化为________能,在AB时间内电容器处于________(填“充电”或“放电”)过程,在时刻C,电容器带电荷量________(填“为零”或“最大”).‎ 解析 由图可知,振荡电流随时间做正弦规律变化.在OA时间内电流增大,电容器正在放电,电场能逐渐转化为磁场能.在AB时间内电流减小,电容器正在充电.在时刻C电流最大,为电容器放电完毕瞬间,带电荷量为零.‎ 答案 电场 磁场 充电 为零 ‎12.一台收音机短波段的频率范围是4 MHz至12 MHz,试求该波段的最高频率的电容是最低频率的电容的多少倍?‎ 解析 根据公式f=,收音机短波段线圈的电感L固定.设频率为f1时的电容为C1,频率为f2时的电容为C2.‎ 则= 所以=()2.‎ 由于f1=4 MHz,f2=12 MHz.‎ 所以=()2=.‎ 答案 倍 5‎