課時(shí)跟蹤檢測(cè)(十六) 電磁振蕩　電磁場(chǎng)與電磁波

PAGE第1頁(yè)共4頁(yè)課時(shí)跟蹤檢測(cè)(十六)電磁振蕩電磁場(chǎng)與電磁波eq\a\vs4\al(A)組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．關(guān)于麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，以下說(shuō)法正確的是()A．在赫茲發(fā)現(xiàn)電磁波的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，麥克斯韋提出了完整的電磁場(chǎng)理論B．麥克斯韋第一個(gè)預(yù)言了電磁波的存在，赫茲第一個(gè)用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在C．變化的電場(chǎng)一定可以在周圍的空間產(chǎn)生電磁波D．變化的磁場(chǎng)在周圍的空間一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)解析：選B麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在，而后赫茲第一個(gè)用實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在，故A錯(cuò)誤，B正確。根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知，均勻變化的電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，此時(shí)不能產(chǎn)生電磁波，故C錯(cuò)誤；根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知，均勻變化的磁場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)，故D錯(cuò)誤。2．(多選)下列關(guān)于電場(chǎng)、磁場(chǎng)及電磁波的說(shuō)法中正確的是()A．均勻變化的電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)B．只要空間某處的電場(chǎng)或磁場(chǎng)發(fā)生變化，就會(huì)在其周圍產(chǎn)生電磁波C．赫茲通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在D．空間某個(gè)區(qū)域振蕩變化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)能產(chǎn)生電磁波解析：選CD均勻變化的電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，故A錯(cuò)誤；均勻變化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)只能產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)或電場(chǎng)，不會(huì)產(chǎn)生電磁波，故B錯(cuò)誤；電磁波最早由麥克斯韋預(yù)測(cè)，由赫茲通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)，故C正確；振蕩變化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)能產(chǎn)生電磁波，故D正確。3．(多選)在LC振蕩電路產(chǎn)生電磁振蕩的過程中，下列說(shuō)法正確的是()A．電容器放電完畢時(shí)刻，電路中磁場(chǎng)能最小B．電路中電流值最大時(shí)刻，電路中磁場(chǎng)能最大C．電容器極板上電荷量最多時(shí)，電場(chǎng)能最大D．電路中電流值最小時(shí)刻，電場(chǎng)能最小解析：選BC電容器放電完畢時(shí)，q＝0，但此時(shí)i最大，所以磁場(chǎng)能最大，A錯(cuò)誤；電流最小i＝0時(shí)，q最多，極板間電場(chǎng)最強(qiáng)，電場(chǎng)能最大，D錯(cuò)誤；同理分析，B、C正確。4．有關(guān)電磁場(chǎng)和電磁波，下列說(shuō)法中正確的是()A．麥克斯韋首先預(yù)言并證明了電磁波的存在B．變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)C．電磁波是縱波，能傳播信息D．頻率為750kHz的電磁波在真空中傳播時(shí)，其波長(zhǎng)為400m解析：選D赫茲用實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在，A錯(cuò)誤；均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，B錯(cuò)誤；電磁波是橫波，C錯(cuò)誤；λ＝eq\f(c,f)＝eq\f(3×108,7.5×105)m＝400m，D正確。5．關(guān)于LC振蕩電路，下列說(shuō)法正確的是()A．一個(gè)周期內(nèi)，電容器充、放電各一次B．電容器極板間電壓最大時(shí)，線圈中的電流最強(qiáng)C．電容器開始充電時(shí)，線圈中的磁場(chǎng)能最強(qiáng)D．電容器開始充電時(shí)，電場(chǎng)能最大解析：選C電容器從開始充電到放電完畢才經(jīng)歷半個(gè)周期，一個(gè)周期內(nèi)，電容器應(yīng)充、放電各兩次，A錯(cuò)誤；電容器極板間電壓最大時(shí)，電場(chǎng)能最大，此時(shí)磁場(chǎng)能為零，線圈中電流為零，B錯(cuò)誤；電容器開始充電時(shí)，電場(chǎng)能為零，線圈中磁場(chǎng)能最大，C正確，D錯(cuò)誤。6.如圖所示是一個(gè)LC振蕩電路中電流的變化圖線，下列說(shuō)法正確的是()A．t1時(shí)刻電容器兩極板間電壓最大B．t2時(shí)刻電容器兩極板間電壓為零C．t1時(shí)刻電路中只有電場(chǎng)能D．t1時(shí)刻電容器所帶電荷量為零解析：選D由題圖可知t1時(shí)刻電流i最大，t2時(shí)刻電流i為零，LC振蕩電路中電流i最大時(shí)，說(shuō)明磁場(chǎng)最強(qiáng)，磁場(chǎng)能最大，電場(chǎng)能為零，電容器電壓、電荷量均為零；電流i最小時(shí)，各物理量大小隨之與前述狀態(tài)相反，A、B、C錯(cuò)誤，D正確。7.如圖所示，L是電阻不計(jì)的線圈，開關(guān)S閉合后電路中有穩(wěn)定的電流，若t＝0時(shí)刻斷開S切斷電源，則電容器A板所帶電荷量q隨時(shí)間變化的圖線應(yīng)是圖中的哪一個(gè)()解析：選C開關(guān)S閉合時(shí)線圈L中有電源提供的向下的電流，其電阻為零，故兩端無(wú)電壓，與其并聯(lián)的電容器未被充電，斷開開關(guān)S，線圈與電源及電阻器斷開而與電容器C構(gòu)成LC回路，線圈上原來(lái)的電源電流被切斷，但由于自感，線圈上的電流不會(huì)立刻減弱為零，而要保持原來(lái)方向繼續(xù)流動(dòng)，并對(duì)電容器充電，這就使電容器A板帶上負(fù)電荷并逐漸增多，當(dāng)充電電流減為零時(shí)，電容器A板上的負(fù)電荷量達(dá)到最大值。此后電容器放電，B板上正電荷通過線圈移至A板，放電完畢后，電荷量減為零，接著又開始反方向的充電過程，A板上正電荷逐漸增多直到最大，再放電……電路中形成電磁振蕩。因此，電容器A板上電荷量隨時(shí)間變化的圖線是C。8．(多選)已知一理想的LC振蕩電路中電流變化規(guī)律與單擺振動(dòng)的速度變化規(guī)律同步，設(shè)在電容器開始放電時(shí)開始計(jì)時(shí)，則()A．單擺勢(shì)能最大時(shí)，LC振蕩電路中的電場(chǎng)能最大，磁場(chǎng)能為零B．單擺速度逐漸增大時(shí)，LC振蕩電路中的電場(chǎng)能逐漸減小，磁場(chǎng)能逐漸增大C．單擺動(dòng)能最大時(shí)，LC振蕩電路的電容器剛放完電，電場(chǎng)能為零，電路中電流為零D．單擺速度逐漸減小時(shí)，LC振蕩電路的電容器處于充電過程，電路中電流逐漸增大解析：選AB電路中的電流與單擺的速度相對(duì)應(yīng)，則一個(gè)周期內(nèi)變化如表：t＝0(開始放電)t＝eq\f(T,4)t＝eq\f(T,2)t＝eq\f(3,4)Tt＝T電流i、磁場(chǎng)能零最大零最大零電場(chǎng)能、E、q、U最大零最大零最大單擺的速度、動(dòng)能零最大零最大零單擺的勢(shì)能最大零最大零最大由表可知，電場(chǎng)能為零時(shí)，磁場(chǎng)能達(dá)到最大，電路中電流最大，故C錯(cuò)誤。電容器充電過程，電路中電流逐漸減小，所以D錯(cuò)誤。第一組同步變化的是電流i、磁場(chǎng)能和單擺的速度、動(dòng)能；第二組同步變化的是電場(chǎng)能、E、q、U和單擺的勢(shì)能。A、B正確。9．我國(guó)“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器在進(jìn)行首次軟著陸和自動(dòng)巡視勘察時(shí)，地面工作人員通過電磁波實(shí)現(xiàn)對(duì)月球車的控制。已知由地面發(fā)射器發(fā)射的電磁波的波長(zhǎng)為λ＝30km，地面上的工作人員通過測(cè)量發(fā)現(xiàn)該電磁波由發(fā)射到被月球車接收所用的時(shí)間為t＝1.3s，電磁波的速度為c＝3×108解析：發(fā)射器與月球車之間的距離x＝ct＝3.9×10相當(dāng)于電磁波波長(zhǎng)的個(gè)數(shù)n＝eq\f(x,λ)＝eq\f(3.9×108,3×104)個(gè)＝1.3×104個(gè)。答案：1.3×104個(gè)eq\a\vs4\al(B)組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新10．一個(gè)電容為C的電容器，充電至電壓等于U以后，與電源斷開并通過一個(gè)自感系數(shù)為L(zhǎng)的線圈放電。從開始放電到第一次放電完畢的過程中，下列判斷錯(cuò)誤的是()A．振蕩電流一直在增大B．振蕩電流先增大、后減小C．通過電路的平均電流等于eq\f(2U,π)eq\r(\f(C,L))D．磁場(chǎng)能一直在增大解析：選B由電磁振蕩的知識(shí)可知，在放電過程中振蕩電流逐漸增大，放電完畢時(shí)達(dá)到最大，故B錯(cuò)誤，A正確；電容器儲(chǔ)存電荷量q＝CU，第一次放電完畢的時(shí)間為eq\f(T,4)，T＝2πeq\r(LC)，所以平均電流I＝eq\f(q,Δt)＝eq\f(2U,π)eq\r(\f(C,L))，故C正確；放電過程中電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為線圈的磁場(chǎng)能，故D正確。11.(多選)如圖所示，有一水平放置、內(nèi)壁光滑、絕緣的真空?qǐng)A形管，半徑為R，有一帶正電的粒子靜止在管內(nèi)，整個(gè)裝置處于豎直向上的磁場(chǎng)中，要使帶電粒子由靜止開始沿管做圓周運(yùn)動(dòng)，所加磁場(chǎng)可能是()A．勻強(qiáng)磁場(chǎng)B．均勻增加的磁場(chǎng)C．均勻減少的磁場(chǎng)D．由于洛倫茲力不做功，不管加什么磁場(chǎng)都不能使帶電粒子運(yùn)動(dòng)解析：選BC磁場(chǎng)對(duì)靜止的電荷不產(chǎn)生力的作用，但當(dāng)磁場(chǎng)變化時(shí)可產(chǎn)生電場(chǎng)，電場(chǎng)對(duì)帶電粒子產(chǎn)生電場(chǎng)力的作用，帶電粒子在電場(chǎng)力作用下可以產(chǎn)生加速度，選項(xiàng)B、C正確。12．在LC振蕩電路中，線圈的自感系數(shù)L＝2.5mH，電容C＝4μF，π取3.14。(1)該回路的周期是多大？(2)設(shè)t＝0時(shí)，電容器上電壓最大，在t＝9.0×10－3s時(shí)，通過線圈的電流是增大還是減??？這時(shí)電容器處在充電過程還是放電過程？解析：(1)由電磁振蕩的周期公式可得T＝2πeq\r(LC)＝2×3.14×eq\r(2.5×10－3×4×10－6)s＝6.28×10－4s。(2)因?yàn)閠＝9.0×10－3s大約相當(dāng)于14.33個(gè)周期，而eq\f(T,4)<0.33T<eq\f(T,2)，由電磁振蕩的周期性知，當(dāng)t＝9.0×10－3s時(shí)，LC回路中的電磁振蕩處于第二個(gè)eq\f(T,4)的變化過程中。t＝0時(shí)，電容器上電壓最大，極板上電荷