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1、- 1 -2014-2015 学年高中物理 第 3 章 第 1 节电磁波的产生课时训练 鲁科版选修3-4【基础达标】1.(基础理论辨析题)下列有关说法正确的是()A.在 LC 振荡电路中，电容器开始放电时，电路中电流最大B.在 LC 振荡电路中，电路中电流最大时，电路中的电场能最小C.均匀变化的磁场能够在空间产生电场D.电磁波由真空进入某种介质传播时，波长将变长E.电磁波在真空中的传播速度等于真空中的光速F.只要空间中某个区域有变化的电场或变化的磁场，就一定能产生电磁波2.(2013上海高考)电磁波与机械波具有的共同性质是()A.都是横波B.都能传输能量C.都能在真空中传播D.都具有恒定的波速
2、3.理想的 LC 振荡回路中电流 i 随时间 t 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4.(2013青岛高二检测)在 LC 振荡电路中，电容器上的带电量从最大值变化到零所需的最短时间是()A. B. 4 2 C. D.2L L5.(2013泉州高二检测)声波和电磁波均可传递信息，且 都具有波的共同特征。下列说法正确的是()- 2 -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C.电磁波都能被人看见
3、，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6.垂直穿过某一固定面磁场的磁感应强度 B 随时间的变化关系如图所示，则在它周围空间产生的电场的场强 E 应是()A.逐渐增强 B.逐渐减弱C.先减弱后增强 D.不变7.(2013西安高二检测)在 LC 振荡电路中，电容器 C 的带电量随时间变化图像如图所示，在 110-6s到 210-6s 内，关于电容器充放电的判定及该电容器产生的电磁波波长，正确结论是()A.充电过程，波长为 1 200 mB.充电过程，波长为 1 500 mC.放电过程，波长为 1 200 mD.放电过程，波长为 1 500 m8.麦克斯韦在 1865
4、 年发表的电磁场的动力学理论一文中揭示了电磁现象与光的内在联系及统一性，即光是电磁波。一单色光波在折射率为 1.5 的介质中传播，某时刻电场横波图像如图所示，求该光波的频率。- 3 -【能力提升】1.(2013厦门高二检测)如图所示，闭合开关 S，待电容器充电结束后，再打开开关 S，用绝缘工具使电容器两极板距离稍稍拉开一些，在电容器周围空间()A.会产生变化的磁场B.会产生稳定的磁场C.不会产生磁场D.会产生振荡的磁场2.某时刻 LC 振荡电路的状态如图所示，则此时刻()A.振荡电流 i 在减小B.振荡电流 i 在增大C.电场能正在向磁场能变化D.磁场能正在向电场能变化3.两个相同的 LC 振
5、荡电路，充电完毕后两极板间的电压分别为 U1和 U2，且 U1=2U2，则它们的振荡周期T1和 T2的关系为()A.T1=T2 B.T1=T22C.T1=2T2 D.T1=T224.一个带正电的粒子 在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动，如图所示，当磁感应强度均匀增大时，此粒子的()- 4 -A.动能不变B.动能增大C.动能减 小D.以上情况都可能5.(能力挑战题)振荡电路中电容器电容为 C，振荡电流 i=Imsint。(1)求此电路中线圈的自感系数 L；(2)设此电路发射的电磁波在某介质中的波长为 ，求电磁波在此介质中 的传播速度 v。- 5 -答案解析【基础达标】1.【解析】选 B、C、
6、E。电容器开始放电时，电路中电流由零逐渐增大，A 错误；电路中电流最大时，是放电完毕的瞬间，也是反向充电开始的瞬间，电路中 的电场能最小，磁场能最大，B 对；不管磁场怎样变化，只要是变化的磁场就可以在空间产生电场，所以均匀变化的磁场也能够在空间产生电场，故 C 正确；电磁波在传播的过程中，频率 f 不变，由 v=f 可知传播速度变小时，波长变短，D 错；电磁波是电磁场由近及远在空间传播形成的，电磁波可以不依赖介质而独立传播，在真空中的传播速度等于真空中的光速，E 正确；均匀变化的电场或磁场不能产生电磁波，F 错误。2.【解析】选 B。电磁波是横波，但机械波有横波也有纵波，A 错误；机械波的传播
7、需要介质，两者在不同介质中波速不同，C、D 错误；电磁波与机械波具有的共同性质是都能传输能量，B 正确。3.【解析】选 B、D。t 1时刻电容器的带电量为零，A 错；t 2时刻电路中的电流为零，磁场能最小，B 对；从 t2时刻到 t3时刻，电场能不断减小，C 错；从 t3时刻到 t4时刻，电流减小，是充电过程，故电容器的带电量不断增大，D 对。4.【解析】选 B。LC 振荡电路的周期 T=2 ，其电容器上的带电量从最大值变化到零的最短时间 t=L，所以 t= ，故 B 正确。T4 2 5.【解析】选 A。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，A 对；鼓膜的振动是空气的振
8、动带动的，人耳听不到大部分电磁波，B 错；电磁波的传播不需要介质，人眼看不到大部分电磁波，C 错；二胡和电子琴发出的都是声波，D 错 。6.【解析】选 D。根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场在其周围产生恒定的电场，由图像可判断磁场均匀变化，所以产生的电场恒定，即 E 不变，D 正确。7.【解析】选 A。由 q-t 图像可知 110-6210 -6s 电容器上的电荷量在增大，故是充电过程。由于T=410-6s，则波长 =cT=310 8410-6m=1 200 m，故 A 正确，B、C、D 错误。8.【解析】设光在介质中的传播速度为 v，波长为 ，频率为 f，则 f= ， v=v c联立以上
9、两式得 f=c从波形图上读出波长 =410 -7m，代入数据得 f=51014Hz。答案：510 14Hz- 6 -【能力提升】1.【解析】选 C。平行板电容器接入直流电源后两极板间的电压等于电源的电动势，断开电源后，电容器带电量不变，由公式可得两极板间场强 E= = = ，当用绝缘工具将两极板距离稍稍拉开一些，电UQ4容器两极板间的电场不发生变化，所以不会产生磁场，C 正确。2.【解析】选 A、D。从极板上所带电荷的正负及回路中电流的方向可判断出图示过程是一个充电过程，故振荡电流应减小，A 对，B 错；充电过程是磁场能向电场能转化的过程，故 D 对，C 错。【总结提升】LC 振荡电路充、放电
10、过程的判断方法(1)根据电流流向判断：当电流流向带正电的极板时，电容器的电荷量增加，磁场能向电场能转化，处于充电过程；反之，当电流流出带正电的极板时，电荷量减少，电场能向磁场能转化，处于放电过程。(2)根据物理量的变化趋势判断：当电容器的带电量 q(电压 U、场强 E、电场能 EE)增大或电 流 i(磁场B、磁场能 EB)减小时，处于充电过 程；反之，处于放电过程。3.【解析】 选 A。电磁振荡的周期由 LC 决定，与其他因素无关，故 A 正确。【变式备选】为使发射的电磁波的波长变为原来的 2 倍，可以将振荡电路的电容()A.变为原来的 2 倍 B.变为原来的一半C.变为原来的 4 倍 D.变为原来的四分之一【解析】选 C。由 v= 知，电磁波传播速度不变时，要使电磁波的波长变为原来的 2 倍，须使其周期变为原来的 2 倍，又 T=2 ，可以将振荡电路电容器的电容变为原来的 4 倍，C 正确。L4.【解题指南】解答本题应把握以下两点：(1)变化的磁场产生电场。(2)电场力对带电粒子做功。【解析】选 B。当磁感应强度均匀增大时，根据麦克斯韦电磁场理论，将产生一恒定 的电场，带电粒子将受一电场力作用，该力对带电粒子做正功，所以粒子 的动能将增大，选项 B 正确。5.【解析】(1)由 T= =2 ，所以 L= 。2 L 12(2)v= = 。 2答案：(1) (2)12 2- 1 -
