第十八章電磁場(chǎng)和電磁波

1、( )B.振蕩電流減小的過(guò)程，自感電動(dòng)勢(shì)減小D.振蕩電流最大時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)為零。圖 18-1)磁場(chǎng)能正向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化;C.電場(chǎng)能向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化剛好完畢;D.磁場(chǎng)能向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化剛好完畢。第十八章電磁場(chǎng)和電磁波一、電磁振蕩【學(xué)法指導(dǎo)】在振蕩電路中，電容器極板上的電荷 q,電路中的電流i,電容器里電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng) E,線圈磁場(chǎng)的 磁感應(yīng)強(qiáng)度B都是呈周期性變化的。從電容器開(kāi)始放電的時(shí)刻計(jì)時(shí)，q、E、U按余弦規(guī)律變化，i、B按正弦規(guī)律變化，兩類物理量變化的步調(diào)時(shí)間上相差T/4。充電時(shí)，q f , i J ;充電 完畢，q= qm、i=0.放電時(shí)，q Jjf ;放電完畢，q=0、i=lM .【基礎(chǔ)練習(xí)】1. 關(guān)于L

2、C回路中的振蕩電流，下列說(shuō)法正確的是A. 振蕩電流最大時(shí)，電容器極板間的場(chǎng)強(qiáng)最大；C振蕩電流為零時(shí)，電容器極板間的場(chǎng)強(qiáng)最大；2. 圖形18-1表示LC振蕩電路某時(shí)刻的情況，以下說(shuō)法正確的是(A. 電容器正在充電；B. 電感線圈中的磁場(chǎng)能正在增加；C. 電感線圈中的電流正在增大；D此時(shí)刻自感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流增大3. 在LC回路中，電容器充電完畢時(shí)刻(A. 電場(chǎng)能正向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化；B.a4. 圖18-2為L(zhǎng)C振蕩電路中振蕩電流隨時(shí)間變化的圖像，0,間間隔相等，以下結(jié)論正確的是()A. a時(shí)刻電容器極板上的電量最大，兩板間電壓也最大；B. b時(shí)刻線圈中磁場(chǎng)能為零，通過(guò)線圈的磁通量變化率也為零；C.

3、c時(shí)刻電容器中磁場(chǎng)能最大，兩板間電壓為零；D. a , b間的時(shí)間間隔為1/4個(gè)周期。5. 在LC振蕩電路中，假設(shè)電容器兩極板上的電壓和電路中的電流隨時(shí)間變化的函數(shù)分別為u=Umcos3 t,i=lMSin t,則在由3T/4時(shí)刻到T時(shí)刻的過(guò)程:A.是磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能的過(guò)程；B.是電容器充電的過(guò)程；C.電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能的過(guò)程；D.是電容器放電的過(guò)程。6.從能量觀點(diǎn)上說(shuō)，電磁振蕩是能和能相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程：在電磁振蕩中，如果沒(méi)有能量損失，振蕩應(yīng)該永遠(yuǎn)持續(xù)下去， 電路中振蕩電流的 應(yīng)該永遠(yuǎn)保持不變， 這種振 蕩叫做 振蕩；如果有能量損失，電路中振蕩電流的振幅將逐漸 這種振蕩叫做 振蕩.7. 在LC

4、回路中，電容器放電完畢時(shí)刻，兩極板間的電壓 ;電場(chǎng)能 ;線圈中的電流;磁場(chǎng)能。【能力提升】圖 18-38. 如圖18-3所示，LC振蕩回路中電流的周期為2X 10-2s .自振蕩電流沿逆時(shí)針?lè)较蜻_(dá)最大值時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)t = 3.4 X 10-2s時(shí),電容器正處于 狀態(tài)；（填“充電”、“放電”、“充電完畢”或“放電完畢”）這時(shí)電容器的上極板帶 。（填“正電”、“負(fù)電”或“不帶電”）二、電磁振蕩的周期和頻率【學(xué)習(xí)指導(dǎo)】1. LC振蕩電路的周期和頻率都由電路本身的特性（L和C的值）決定，與電容器極板上電 荷量的多少、板間電壓的高低、是否接入電路中等因素?zé)o關(guān)。2. 電感L和電容器C在LC振蕩電路中既是

5、能量的轉(zhuǎn)換器，又決定著轉(zhuǎn)換的快慢，L或C 越大，能量轉(zhuǎn)換時(shí)間也越長(zhǎng)，故周期也越長(zhǎng)。3. 電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能變化的周期是電磁振蕩周期的一半?！净A(chǔ)練習(xí)】1. 為了增大LC振蕩電路的固有頻率，下列辦法中可采取的是：（）A. 增大電容器的兩極板的正對(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. 減小電容器的兩極板的正對(duì)面積并減少線圈的匝數(shù)。2電子鐘是利用LC振蕩電路來(lái)工作的，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)一電子鐘每天慢30s，造成這一現(xiàn)象的原因可能是：（）A. 電池用久了；B.振蕩電路中電容器的電容變大了；C .振蕩電路中線圈的電感變小了；D.振蕩電

6、路中電容器的電容變小 .3使LC振蕩回路中電容器的帶電量最大值增大一倍，其他條件保持不變，則回路的：A .固有振蕩周期增大一倍；B .振蕩電壓最大值提高一倍；（）C 固有振蕩周期不變；D 固有頻率減小為一半。4. 由自感系數(shù)為L(zhǎng)的線圈和可變電容器構(gòu)成的LC回路，為使振蕩頻率在 2550Hz到f2=1650Hz范圍內(nèi)，則可變電容器電容的最大值與最小值之比為：（）A. . 3B.3C.9D.65.LC振蕩電路的電容為C,電感為L(zhǎng),為使振蕩頻率從f變?yōu)?f,可采取的辦法是A.使電容變?yōu)?6C;B.使線圈自感系數(shù)變?yōu)?6L；()C.使電容變?yōu)镃4 ；D.使電容變?yōu)镃/4,自感系數(shù)變?yōu)長(zhǎng)/4.6. 兩個(gè)

7、相同的LC振蕩電路中，充電完畢時(shí)兩極板電壓分別為U1和U2 ,且UQU2貝陀們的振蕩周期T1和T2的關(guān)系是：（）A. =T2B.T2C . T1T2D.上述三種情況都有可能7. 一可變電容器的的電容的變化范圍是208000pF,用這個(gè)電容器和電感值一定的線圈組成振蕩電路，它的振蕩周期的最大值與最小值之比是 。8. 一只自感系數(shù)為L(zhǎng)的自感線圈和一只電容為C的電容器加一開(kāi)關(guān)組成串聯(lián)電路，給電容器310- s，則L和C的乘積充電后再接通開(kāi)關(guān)，已知從接通開(kāi)關(guān)到第一次放電完畢經(jīng)歷的時(shí)間是 約為s2。【能力提升】9. 在圖18-4所示電路中，線圈 L的電阻不計(jì)，請(qǐng)畫出打開(kāi)開(kāi)關(guān) 后電容器C上極板電荷量q隨時(shí)

8、間t的變化關(guān)系圖象。三、電磁場(chǎng)和電磁波【學(xué)習(xí)指導(dǎo)】變化的磁場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)。均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)，均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)。振蕩的磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩電場(chǎng)，振蕩 的電場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場(chǎng)。電磁波傳播時(shí)，傳播了振動(dòng)的形式、能量、信息和物質(zhì)，且 在傳播過(guò)程中不變的是周期和頻率。電磁波是橫波，可在真空中傳播?！净A(chǔ)練習(xí)】1. 關(guān)于電磁場(chǎng)理論，下面的說(shuō)法正確的是：（）A. 在電場(chǎng)的周圍空間一定產(chǎn)生磁場(chǎng)；B.均勻變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)。C.任何變化的電場(chǎng)周圍空間一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)；D.振蕩電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)。2. 關(guān)于電磁場(chǎng)和電磁波的正確說(shuō)

9、法是：（）A .電場(chǎng)和磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系的，它們統(tǒng)稱為電磁場(chǎng)B .電磁場(chǎng)由發(fā)生的區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播就是電磁波C .電磁波傳播速度總是 3 xio8m/sD .電磁波是一種物質(zhì)，可以在真空中傳播3. 下面說(shuō)法正確的是：（）A .恒定電流能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)；B .穩(wěn)定電場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)；C .均勻變化的電場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定磁場(chǎng)；D .均勻變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)互相激發(fā)，形成由近及遠(yuǎn)傳播的電磁波。4. 建立完整的電磁場(chǎng)理論并首先預(yù)言電磁波存在的科學(xué)家是：（）A .法拉第；B .奧斯特；C.赫茲；D.麥克斯韋。5. 某電磁波從真空中進(jìn)入介質(zhì)后，發(fā)生變化的物理量有：（ ）A .波長(zhǎng)和

10、頻率；B .波長(zhǎng)和波速；C.頻率和波速；D .頻率和能量。6. 當(dāng)電磁波的頻率增加時(shí)，它在真空中的速度將：（）A .減??；B .增大；C.不變；D .以上都不對(duì)。7. 為使發(fā)射的電磁波的波長(zhǎng)增為原來(lái)的兩倍，可以將振蕩電路的電容變?yōu)椋海ǎ〢.原來(lái)的兩倍；B. 原來(lái)的一半；C.原來(lái)的4倍； D.原來(lái)的1/4。&有一振蕩電路，線圈的自感系數(shù)L=8卩H,電容器的電容 C=20pF,此電路能在真空中產(chǎn)生m若使這個(gè) lc電磁波的波長(zhǎng)是I9. 一個(gè)LC電路產(chǎn)生的電磁波的頻率為106Hz,則它在真空中的波長(zhǎng)為電路中的L不變而產(chǎn)生電磁波的波長(zhǎng)變?yōu)?00m則應(yīng)將電路中的電容 C變?yōu)樵瓉?lái)的【能力提升】電場(chǎng)力對(duì)電荷做

11、功）()XXXL V0XX XXX XXXXXXXX鈿心-5XX6所示），當(dāng)磁場(chǎng)的磁10. 一個(gè)帶正電離子在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（如圖 感強(qiáng)度均勻增大時(shí)，此離子的（提示：變化磁場(chǎng)在周圍產(chǎn)生電場(chǎng),A. 動(dòng)能不變；B. 動(dòng)能增大；C. 動(dòng)能減?。籇. 動(dòng)能為零。四、無(wú)線電波的發(fā)射和接收【學(xué)習(xí)指導(dǎo)】無(wú)線電技術(shù)中使用的電磁波叫無(wú)線電波。其波長(zhǎng)一般從幾毫米到幾十千米，可分為長(zhǎng)波、中波、短波和微波。不同波長(zhǎng)的無(wú)線電波傳播方式不同，主要用途不同。無(wú)線電 波只是作為傳遞信號(hào)的一種手段，所以需要調(diào)制和檢波?！净A(chǔ)練習(xí)】1.為了使需要傳遞的音頻信號(hào)載在電磁波上發(fā)射到遠(yuǎn)方，必須對(duì)高頻等幅振蕩電流進(jìn)行

12、：A.調(diào)諧； B 調(diào)制； C 解調(diào)； D 檢波。（）2使無(wú)線電接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)程叫做：（）A.調(diào)幅；B.調(diào)頻；C.調(diào)制；D.調(diào)諧。3從接收到的高頻振蕩電流中分離出所攜帶的信號(hào)的過(guò)程叫做：（）A.調(diào)幅；B.調(diào)頻；C.調(diào)制；D.解調(diào)。4用一平行板電容器和一個(gè)線圈組成LC振蕩電路，要增大發(fā)射電磁波的波長(zhǎng)，可采用的做法是：（）A.增大電容器兩極板間的距離；B 減小電容器兩極板間的距離；C.減小電容器兩極板的正對(duì)面積；D .在電容器兩極板間加入電介質(zhì)。5. 關(guān)于電磁波的發(fā)射、接收和傳播，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是：（）A. 用帶有地線和天線的開(kāi)放電路，就可將電磁波發(fā)射出去；B. 在電磁波的傳播空間放上一導(dǎo)

13、體，即可把電磁波接收下來(lái)；C. 檢波是調(diào)制的逆過(guò)程；D. 電磁波的傳播方式只有兩種：天波和地波。6. 電磁波和機(jī)械波相比較，下列說(shuō)法正確的是：A. 電磁波傳播不需要介質(zhì)，機(jī)械波傳播需要介質(zhì)；B. 電磁波在任何物質(zhì)中傳播速度相同，機(jī)械波波速大小決定于介質(zhì);C. 電磁波、機(jī)械波都不會(huì)產(chǎn)生衍射；D. 電磁波和機(jī)械波都不會(huì)產(chǎn)生干涉。7無(wú)線電廣播的中波段波長(zhǎng)范圍為 187m560m，為了避免鄰近電臺(tái)的干擾，兩個(gè)電臺(tái)的 頻率范圍至少應(yīng)相差104HZ，則在此波段中最多可容納的電臺(tái)數(shù)為 個(gè)。&按照有關(guān)規(guī)定，工作場(chǎng)所所受到的電磁輻射強(qiáng)度(單位時(shí)間內(nèi)垂直通過(guò)單位面積的電磁輻射能量)不得超過(guò)0.5W/m2,若某小型

14、無(wú)線通訊裝置的電磁輻射功率是1W那么在距離該通訊裝置m以外是符合規(guī)定的安全區(qū)域。9. 如果你用通過(guò)同步衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的無(wú)線電話與對(duì)方通話，則在你講完話后， 至少要等多長(zhǎng)時(shí)間 才能聽(tīng)到對(duì)方的回話？(已知地球的質(zhì)量是 6.0 x 1024kg，地球半徑是 6.4 x 106m,萬(wàn)有引力-11 2 2恒量為 6.67 x10-11N.m2/kg 2)【能力提升】10. 一收音機(jī)接收電磁波的波長(zhǎng)范圍在577m182m之間，該收音機(jī)LC回路的可變電容器的動(dòng)片全部旋出時(shí)，回路中電容為39pF,求：( 1)收音機(jī)接收到電磁波的頻率范圍？(2)收音機(jī)LC回路的可變電容器的動(dòng)片完全旋入時(shí)，電容多大？五、電視和雷達(dá)【學(xué)

15、習(xí)指導(dǎo)】雷達(dá)的工作原理：雷達(dá)是利用無(wú)線電波來(lái)測(cè)定物體位置的無(wú)線電設(shè)備。當(dāng)雷達(dá)向目標(biāo)發(fā) 射無(wú)線電波時(shí)，在熒光屏上呈現(xiàn)出一個(gè)尖形波；在收到反射回來(lái)的無(wú)線電波時(shí)，在熒光屏上 呈現(xiàn)出第二個(gè)尖形波。根據(jù)兩個(gè)波的距離，可直接從熒光屏上的刻度讀出障礙物的距離，再 根據(jù)發(fā)射無(wú)線電波的方向和仰角，便可確定障礙物的位置?！净A(chǔ)練習(xí)】1 .下列說(shuō)法正確的是：( )A. 發(fā)射的圖象信號(hào)不需要調(diào)制過(guò)程 B .接收到的圖象信號(hào)不需要經(jīng)過(guò)調(diào)諧、檢波C. 電視信號(hào)包括圖象信號(hào)和伴音信號(hào) D .圖象信號(hào)和伴音信號(hào)傳播的速度不同2. 下列說(shuō)法不正確的是：( )A. 攝像機(jī)實(shí)際上是一種將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的裝置B. 電視機(jī)實(shí)際上是

16、一種將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)的裝置C. 攝像機(jī)在 1 秒內(nèi)要送出 25 張畫面D. 電視機(jī)接收的畫面是連續(xù)的3. 關(guān)于雷達(dá)的特點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是( )A. 雷達(dá)是所用無(wú)線電波是短波段B. 雷達(dá)只有連續(xù)發(fā)射無(wú)線電波，才能發(fā)現(xiàn)目標(biāo)C. 雷達(dá)的顯示屏上可以直接讀出障礙物的距離D.雷達(dá)在能見(jiàn)度低的黑夜里將無(wú)法使用4.A.B.C.D.5.A.B.C.D.6.關(guān)于移動(dòng)電話，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）隨身攜帶的移動(dòng)電話（手機(jī)）內(nèi)，只有無(wú)線電接收裝置，沒(méi)有無(wú)線電發(fā)射裝置 隨身攜帶的移動(dòng)電話（手機(jī)）內(nèi)，既有無(wú)線電接收裝置，又有無(wú)線電發(fā)射裝置 兩個(gè)攜帶手機(jī)的，必須通過(guò)固定的基地臺(tái)轉(zhuǎn)接，才能相互通話 無(wú)線尋呼機(jī)（BP機(jī)）內(nèi)只有無(wú)線電接收裝置，沒(méi)有無(wú)線電發(fā)射裝置雷達(dá)采用微波的原因是微波的頻率較低（與無(wú)線電波的其他波段相比）微波具有直線傳播的特性微波的反射性強(qiáng)微波比其它無(wú)線電波（長(zhǎng)波、中波、短波等）傳播的距離更遠(yuǎn)雷達(dá)向遠(yuǎn)處發(fā)射無(wú)