2024-2025學(xué)年高中物理第14章電磁波1-2電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩課時練習(xí)含解析新人教版選修3-4

PAGE5-電磁波的發(fā)覺電磁振蕩(25分鐘50分)一、選擇題(本題共3小題,每小題7分,共21分)1.麥克斯韋電磁場理論告知我們 ()A.任何電場四周都要產(chǎn)生磁場B.任何改變的電場都要在四周空間產(chǎn)生改變的磁場C.任何改變的電場都要在四周空間產(chǎn)生恒定的磁場D.周期性改變的電場要在四周空間產(chǎn)生周期性改變的磁場【解析】選D。依據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知,改變的磁場產(chǎn)生電場,改變的電場產(chǎn)生磁場;勻稱改變的電(磁)場只能產(chǎn)生恒定不變的磁(電)場,周期性改變的電場要在四周空間產(chǎn)生周期性改變的磁場,故A、B、C錯誤,D正確,故選D。【加固訓(xùn)練】(多選)關(guān)于物理學(xué)史,下列說法中正確的是 ()A.最早發(fā)覺電和磁有親密聯(lián)系的科學(xué)家是奧斯特B.電磁感應(yīng)現(xiàn)象是特斯拉發(fā)覺的C.建立完整電磁場理論的科學(xué)家是麥克斯韋D.最早證明有電磁波存在的科學(xué)家是赫茲【解析】選A、C、D。1820年4月,丹麥科學(xué)家奧斯特在一次演講中發(fā)覺了電流的磁效應(yīng);1831年,英國科學(xué)家法拉第發(fā)覺了電磁感應(yīng)現(xiàn)象;19世紀(jì)中葉,英國科學(xué)家麥克斯韋建立了經(jīng)典電磁場理論;1886年,德國科學(xué)家赫茲證明白電磁波的存在。2.如圖所示,L是直流電阻可以忽視的電感線圈,LC振蕩電路工作時的周期為T,在t=0時斷開電鍵K,則在0到這段時間內(nèi),下列敘述正確的是 ()A.電容器C放電,A板上正電荷漸漸削減,LC回路中電流漸漸增大,當(dāng)t=時電流達到最大B.電容器C放電,A板上正電荷漸漸削減,LC回路中電流漸漸減小,t=0時放電電流最大C.電容器C被充電,B板上正電荷漸漸增多,LC回路中電流漸漸減小,到t=時電流為零D.電容器C被充電,A板上正電荷漸漸增多,LC回路中電流漸漸減小,到t=時電流為零【解析】選C。開關(guān)閉合時,通過L的電流從上往下,電容器帶電量為零;在t=0時斷開電鍵K,則在0到這段時間內(nèi),電容器C被充電,B板上正電荷漸漸增多,LC回路中電流漸漸減小,到t=時電流為零,故選項C正確,A、B、D錯誤。故選C。3.如圖所示,單刀雙擲開關(guān)S先打到a端讓電容器充溢電。t=0時開關(guān)S打到b端,t=0.02s時LC回路中電容器下極板帶正電荷且電荷量第一次達到最大值。則 ()A.LC回路的周期為0.02sB.LC回路的電流最大時電容器中電場能最大C.t=1.01s時線圈中磁場能最大D.t=1.01s時回路中電流沿順時針方向【解析】選C。以順時針電流方向為正方向,LC電路中電流和電荷量改變的圖象如圖:t=0.02s時電容器下極板帶正電荷且最多,依據(jù)圖象可知周期為T=0.04s,故A錯誤;依據(jù)圖象可知電流最大時,電容器中電荷量為0,電場能最小為0,故B錯誤;t=1.01s時,經(jīng)過25T,依據(jù)圖象可知此時電流最大,電流沿逆時針方向,說明電容器放電完畢,電能全部轉(zhuǎn)化為磁場能,此時磁場能最大,故C正確,D錯誤。故選C。【加固訓(xùn)練】(多選)依據(jù)麥克斯韋電磁場理論,改變的磁場可以產(chǎn)生電場,當(dāng)產(chǎn)生的電場的電場線如圖所示時,可能是 ()A.向上方向的磁場在增加B.向上方向的磁場在減弱C.向上方向的磁場先增加,然后反向減弱D.向上方向的磁場先減弱,然后反向增加【解析】選A、C。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象的規(guī)律中,當(dāng)一個閉合回路中由于通過它的磁通量發(fā)生改變時,回路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生,回路中并沒有電源,電流的產(chǎn)生是由于磁場的改變造成的。麥克斯韋把以上的觀點推廣到不存在閉合電路的狀況,即改變的磁場產(chǎn)生電場。推斷電場與磁場改變的關(guān)系仍可利用楞次定律,只不過是用電場線方向代替了電流方向。向上方向的磁場增加時,感應(yīng)電流的磁場阻礙原磁場的增加而方向向下,依據(jù)安培定則感應(yīng)電流方向如圖中E的方向所示。選項A正確,選項B錯誤。同理,當(dāng)磁場反向即向下的磁場減弱時,也會得到如圖中E的方向,選項C正確,選項D錯誤。二、非選擇題(14分)4.如圖所示,電源的電動勢為E,電容器的電容為C,線圈的電感為L。將開關(guān)S從a撥向b,經(jīng)過一段時間后電容器放電完畢。求電容器的放電時間,放電電流的平均值是多少?！窘馕觥侩娙萜鞣烹姇r間為T,與電源電動勢無關(guān),即t=×2π=π。在T內(nèi)電流平均值為I===。答案:π5.(15分)(1)(多選)關(guān)于電磁波,下列說法正確的是 ()A.電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān)B.周期性改變的電場和磁場可以相互激發(fā),形成電磁波C.電磁波在真空中自由傳播時,其傳播方向與電場強度、磁感應(yīng)強度均垂直D.利用電磁波傳遞信號可以實現(xiàn)無線通信,但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸E.電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生,若波源的電磁振蕩停止,空間的電磁波隨即消逝(2)如圖所示,線圈L的自感系數(shù)為25mH,電阻為零,電容器C的電容為40μF,燈泡D的規(guī)格是“4V2W”。開關(guān)S閉合后,燈泡正常發(fā)光,S斷開后,LC中產(chǎn)生振蕩電流。若從S斷開起先計時,求:①當(dāng)t=×10-3s時,電容器的右極板帶何種電荷。②當(dāng)t=π×10-3s時,LC回路中的電流?！窘馕觥?1)選A、B、C。電磁波在真空中傳播速度不變,與波長、頻率無關(guān),選項A正確;電磁波的形成是改變的電場和改變的磁場相互激發(fā)得到,選項B正確;電磁波傳播方向與電場方向和磁場方向垂直,選項C正確;光是一種電磁波,光可在光導(dǎo)纖維中傳播,選項D錯誤;電磁振蕩停止后,電磁波仍會在介質(zhì)或真空中接著傳播,選項E錯誤。(2)①S斷開后,LC中產(chǎn)生振蕩電流,周期為T=2π=2πs=2π×10-3s,則當(dāng)t=×10-