微練45　電磁振蕩　電磁波-2026版大一輪高中物理（解析版）

微練45電磁振蕩電磁波梯級(jí)Ⅰ基礎(chǔ)練1.(2025·滄州模擬)500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(簡(jiǎn)稱FAST)又被稱為“中國天眼”，是中國科學(xué)院國家天文臺(tái)的一座射電望遠(yuǎn)鏡，若其工作頻率范圍是7×107Hz~3×109Hz，那么它觀測(cè)到的電磁波最長波長為(B)A.約0.1米 B.約4米C.約40米 D.約1000米解析頻率最小的電磁波的波長最長，則最長波長為λ=cf=3×1087×1072.某電路中電場(chǎng)隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，能發(fā)射電磁波的電場(chǎng)是(D)解析電場(chǎng)不隨時(shí)間變化，不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化，只能在周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，也不會(huì)產(chǎn)生和發(fā)射電磁波，B、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤；電場(chǎng)隨時(shí)間做不均勻的變化，能在周圍空間產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，而這磁場(chǎng)的變化也是不均勻的，又能產(chǎn)生變化的電場(chǎng)，從而交織成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一體，即形成電磁場(chǎng)，才能發(fā)射電磁波，D項(xiàng)正確。3.電磁波包括無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線等，電磁波譜如圖所示，下列說法正確的是(B)A.只有高溫物體才輻射紅外線B.紫外線常用于殺菌消毒，長時(shí)間照射可能損害人體健康C.無限電波的頻率比γ射線的頻率大D.紅光光子的能量比X射線大解析所有的物體都在向外輻射紅外線，A項(xiàng)錯(cuò)誤；紫外線常用于殺菌消毒，但是長時(shí)間照射可能損害人體健康，B項(xiàng)正確；無限電波的頻率比γ射線的頻率小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；光子的能量與其頻率成正比，紅光的頻率比X射線小，則紅光光子的能量比X射線小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.醫(yī)生用來診斷病情的胸透膠片如圖所示，拍攝該膠片利用電磁波中(C)A.紫外線B.紅外線C.X射線D.無線電波解析醫(yī)生用來診斷病情的胸透膠片，利用了電磁波中X射線的穿透能力較強(qiáng)這一特點(diǎn)，C項(xiàng)正確。5.圖甲為LC振蕩電路，通過P點(diǎn)的電流如圖乙，P點(diǎn)電流向左為正，下列說法正確的是(D)A.0~t1電容器上極板帶正電B.t1~t2電容器中的電場(chǎng)能增大C.在t3時(shí)刻，線圈中的磁場(chǎng)能最大D.增大電容器兩板間距，振蕩電流的周期將減小解析根據(jù)題圖乙可知，0~t1內(nèi)電流逐漸減小，則磁場(chǎng)能逐漸減小，電場(chǎng)能逐漸增大，電容器被充電，且電流為正方向，即電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，可知下極板帶正電，上極板帶負(fù)電，A項(xiàng)錯(cuò)誤；t1~t2內(nèi)電流逐漸增大，則磁場(chǎng)能逐漸增大，電場(chǎng)能逐漸減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；在t3時(shí)刻，電流為0，則線圈中的磁場(chǎng)能最小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；增大電容器兩板間距，根據(jù)C=εrS4πkd，T=2πLC，電容減小，振蕩電流的周期減小6.(多選)麥克斯韋在前人研究的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地建立了經(jīng)典電磁場(chǎng)理論，進(jìn)一步揭示了電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系。他大膽地假設(shè):變化的電場(chǎng)就像導(dǎo)線中的電流一樣，會(huì)在空間產(chǎn)生磁場(chǎng)，即變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。以平行板電容器為例:圓形平行板電容器在充、放電的過程中，板間電場(chǎng)發(fā)生變化，產(chǎn)生的磁場(chǎng)相當(dāng)于一連接兩極的板間直導(dǎo)線通以充、放電電流時(shí)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。若某時(shí)刻連接電容器和電阻R的導(dǎo)線中電流i的方向，及電容器極板間電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向如圖中所示，則下列說法正確的是(CD)A.兩平行板間的電場(chǎng)正在增強(qiáng)B.該變化電場(chǎng)產(chǎn)生逆時(shí)針方向(俯視)的磁場(chǎng)C.該變化電場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)越來越弱D.電路中的電流正比于板間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小解析電容器內(nèi)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)方向向上，下極板帶正電，根據(jù)電流的方向，自由電子正在流向下極板，因此電容器處于放電過程，電容器的帶電量越來越少，兩平行板間的電場(chǎng)正在減弱，A項(xiàng)錯(cuò)誤；該變化電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)方向等效成向下的電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向，根據(jù)右手螺旋定則可知，電場(chǎng)產(chǎn)生為順時(shí)針方向(俯視)的磁場(chǎng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；放電過程，放電電流越來越小，該變化電場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)越來越弱，C項(xiàng)正確；電路中的電流I=UR=EdR，故電路中的電流正比于板間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，7.(2025·德州模擬)把線圈、電容器、電源和單刀雙擲開關(guān)按照?qǐng)D示連成電路。把示波器的兩端連在電容器的兩個(gè)極板上。先把開關(guān)置于電源一側(cè)為電容器充電；稍后再把開關(guān)置于線圈一側(cè)，從此刻開始計(jì)時(shí)，電容器通過線圈放電(規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?。電路工作過程中，同時(shí)會(huì)向外輻射電磁波，則電壓Uab隨時(shí)間t變化的波形正確的是(D)解析電容器放電時(shí)，電流由a通過線圈流向b，為正方向。起始時(shí)刻電壓最大，電路向外輻射電磁波的過程中，電路中的能量減小，則電容器兩極板的最大電壓逐漸減小，D項(xiàng)正確。8.(多選)圖甲為某種車輛智能道閘系統(tǒng)的簡(jiǎn)化原理圖:預(yù)埋在地面下的地感線圈L和電容器C構(gòu)成LC振蕩電路，當(dāng)車輛靠近地感線圈時(shí)，線圈自感系數(shù)變大，使得振蕩電流頻率發(fā)生變化，檢測(cè)器將該信號(hào)發(fā)送至車牌識(shí)別器，從而向閘機(jī)發(fā)送起桿或落桿指令。某段時(shí)間振蕩電路中的電流如圖乙，下列說法正確的是(ABC)A.t1時(shí)刻電容器間的電場(chǎng)強(qiáng)度為最小值B.t1~t2時(shí)間內(nèi)，電容器處于充電過程C.汽車靠近線圈時(shí)，振蕩電流頻率變小D.從圖乙波形可判斷汽車正靠近地感線圈解析t1時(shí)刻電流最大，線圈中磁場(chǎng)能最大，電容器中電場(chǎng)能最小，電容器間的電場(chǎng)強(qiáng)度為最小值，A項(xiàng)正確；t1~t2時(shí)間內(nèi)，電流逐漸減小，線圈中磁場(chǎng)能減小，電容器中電場(chǎng)能增大，電容器處于充電過程，B項(xiàng)正確；當(dāng)車輛靠近地感線圈時(shí)，線圈自感系數(shù)變大，根據(jù)T=2πLC可知周期變大，頻率變小，C項(xiàng)正確；從題圖乙波形可知周期越來越小，頻率越來越大，汽車正遠(yuǎn)離地感線圈，D項(xiàng)錯(cuò)誤。梯級(jí)Ⅱ能力練9.(多選)無線電波的發(fā)射和接收離不開天線。如圖甲、圖乙、圖丙所示，LC振蕩電路逐步成為開放電路，電場(chǎng)和磁場(chǎng)就可以分散到更大的空間，這樣就可以有效地把無線電波發(fā)射出去了。手機(jī)作為常用的通信工具需要用天線來接收和發(fā)射信號(hào)。早期的手機(jī)有長長的天線，現(xiàn)在逐漸內(nèi)置到手機(jī)內(nèi)部。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)當(dāng)天線的長度大約等于無線電波波長的14時(shí)，收發(fā)無線電波的能力最好。曾經(jīng)有人將手機(jī)外殼的金屬邊框設(shè)計(jì)成天線，既提升收發(fā)信號(hào)效果，又節(jié)省了手機(jī)的內(nèi)部空間。隨著5G時(shí)代的來臨，信號(hào)頻率進(jìn)一步提升，對(duì)天線設(shè)計(jì)的要求更加復(fù)雜。下列有關(guān)說法正確的是(CDA.只有特定頻率的無線電波才能在天線上產(chǎn)生振蕩電流B.與4G相比，5G使用的電磁波傳播速度更大C.手機(jī)信號(hào)的頻率與100MHz的數(shù)量級(jí)相同D.手機(jī)天線在發(fā)射信號(hào)時(shí)，天線上會(huì)有電荷出現(xiàn)，且周期性變化解析任何頻率的無線電波均可以在天線上產(chǎn)生振蕩電流，只不過特定頻率的無線電波產(chǎn)生的振蕩電流較大，其他頻率的無線電波產(chǎn)生的振蕩電流較小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電磁波的傳播速度與光速相同，與電磁波的頻率無關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；手機(jī)外殼的金屬邊框長度幾十厘米，因此無線電波的波長應(yīng)為幾米，根據(jù)c=λf，可知手機(jī)信號(hào)的頻率與100MHz的數(shù)量級(jí)相同，C項(xiàng)正確；手機(jī)天線在發(fā)射信號(hào)時(shí)，天線上會(huì)形成LC振蕩電路，因此會(huì)有電荷出現(xiàn)，且周期性變化，D項(xiàng)正確。10.如圖所示是一個(gè)水平放置的圓環(huán)形玻璃小槽，槽內(nèi)光滑，槽寬度和深度處處相同?，F(xiàn)將一直徑略小于槽寬的帶正電小球放在槽中，讓它受絕緣棒打擊后獲得一初速度v0。與此同時(shí)，有一變化的磁場(chǎng)垂直穿過圓環(huán)形玻璃小槽外徑所對(duì)應(yīng)的圓面積，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小跟時(shí)間成正比，方向豎直向下。設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過程中所帶電荷量不變，那么(B)A.小球受到的向心力大小不變B.小球受到的向心力大小不斷增大C.洛倫茲力對(duì)小球做了功D.小球受到的洛倫茲力大小與時(shí)間成正比解析根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間線性增大時(shí)將產(chǎn)生穩(wěn)定的感應(yīng)電場(chǎng)，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電場(chǎng)的方向與小球初速度方向相同，因小球帶正電，故電場(chǎng)力對(duì)小球做正功，小球的速度逐漸增大，向心力的大小F=mv2r，隨之增大，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；洛倫茲力對(duì)小球不做功，C項(xiàng)錯(cuò)誤；帶電小球所受的洛倫茲力為F=qvB，因?yàn)樗俾孰S時(shí)間逐漸增大，且磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小跟時(shí)間成正比，所以小球受到的洛倫茲力大小與時(shí)間不成正比，11.(2025·宿遷模擬)電磁波在醫(yī)院得到了廣泛應(yīng)用，關(guān)于電磁波的某些特性，下列說法不正確的是(C)A.伽馬手術(shù)刀治療癌癥是利用γ強(qiáng)穿透力，能量高的特性B.胸透又稱熒光透視，是利用X射線具有穿透性，熒光性和攝影效應(yīng)的特性C.紅外線測(cè)溫儀，是利用了紅外線波長較長的特性D.醫(yī)用紫外滅菌燈是利用了紫外線的消毒特性解析γ射線能量高、穿透力強(qiáng)，醫(yī)院常用γ射線照射癌細(xì)胞，治療癌癥，A項(xiàng)正確；X射線具有穿透性，熒光性和攝影效應(yīng)的特性，所以可以用來做胸透，B項(xiàng)正確；紅外線測(cè)溫儀，是利用了紅外線的熱效應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；醫(yī)院用紫外線燈照射的方法來消毒滅菌，是利用了紫外線的消毒特性，D項(xiàng)正確。12.金屬探測(cè)儀在各場(chǎng)景廣泛應(yīng)用，探測(cè)儀內(nèi)部的線圈與電容器構(gòu)成LC振蕩電路，當(dāng)探測(cè)儀檢測(cè)到金屬物體時(shí)，探測(cè)儀線圈的自感系數(shù)會(huì)發(fā)生變化，從而引起振蕩電路中的電流頻率發(fā)生變化，探測(cè)儀檢測(cè)到這個(gè)變化就會(huì)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出聲響。在LC振蕩電路中，某時(shí)刻線圈中的磁場(chǎng)方向和電容器中的電場(chǎng)方向如圖所示。下列說法正確的是(A)A.此時(shí)電容器中的電場(chǎng)能正在減小B.此時(shí)穿過線圈的磁通量的變化率正在增大C.若LC振蕩電路中的自感系數(shù)L減小，則其振蕩周期增大D.若自感系數(shù)L和電容C都增大到原來的2倍，則其振蕩周期變?yōu)樵瓉淼?解析根據(jù)題圖中磁場(chǎng)方向結(jié)合右手螺旋定則可知，此時(shí)電流方向沿順時(shí)針方向，由下極板流向上極板，且下極板帶正電，所以此時(shí)電容器正在放電，電容器兩板間的電壓正在減小，電容器中的電場(chǎng)能減小，線圈中磁場(chǎng)能增大，則電路中電流正在增大，但電流增大越來越慢，所以此時(shí)穿過線圈的磁通量的變化率正在減小，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)T=2πLC可知，若LC振蕩電路中的電感減小，則其振蕩周期減小，若自感系數(shù)L和電容C都增大到原來的2倍，則其振蕩周期變?yōu)樵瓉淼?倍，C、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。梯級(jí)Ⅲ創(chuàng)新練13.無線電廣播系統(tǒng)方框圖如圖所示，下列關(guān)于a、b裝置說法正確的是(B)A.a是調(diào)制、b是調(diào)諧 B.a是調(diào)制、b是解調(diào)C.a是調(diào)諧、b是