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-

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-

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