2020版物理粤教版3-4课时训练11　电磁振荡　电磁场与电磁波 WORD版含解析.docx

1、课时训练11电磁振荡电磁场与电磁波基础夯实1.电磁场理论是以下哪位科学家提出的()A.法拉第B.赫兹C.麦克斯韦D.安培答案C2.有关电磁波和声波,下列说法错误的是()A.电磁波的传播不需要介质,声波的传播需要介质B.由空气进入水中传播时,电磁波的传播速度变小,声波的传播速度变大C.电磁波是横波,声波也是横波D.由空气进入水中传播时,电磁波的波长变短,声波的波长变长答案C解析电磁波本身就是一种物质,它的传播不需要介质,而声波的传播需要介质,故选项A正确;电磁波由空气进入水中时,传播速度变小,但声波在水中的传播速度比其在空气中大,故选项B正确;电磁波的传播方向与E、B两个振动矢量的方向都垂直,是

2、横波,而声波是纵波,故选项C错误;电磁波由空气进入水中传播时,波速变小,波长变短,而声波由空气进入水中传播时,波速变大,波长变长,故选项D正确。3.(多选)下列说法正确的是()A.恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场B.稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场C.均匀变化的电场能够在周围空间产生稳定的磁场D.均匀变化的电场和磁场互相激发,形成由近及远传播的电磁波答案AC解析电场按其是否随时间变化分为稳定电场(静电场)和变化电场(如运动电荷形成的电场),稳定电场不产生磁场,只有变化的电场周围空间才存在对应磁场,故B选项错误,C选项正确。恒定电流周围存在稳定磁场,A选项正确。电磁波的形成必须有周期性变

3、化的电磁场互相激发,D选项错误。4.(多选)下列关于电磁波的叙述中,正确的是()A.电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播B.电磁波在任何介质中的传播速度均为3.0108 m/sC.电磁波由真空进入介质传播时,波长将变短D.电磁波不能产生干涉、衍射现象答案AC解析A选项考查电磁波的产生机理,正确;电磁波在真空中波速为3.0108 m/s,在其他介质中波速都小于光速,其原因是频率不变,波长变短,故C选项对,B选项错;电磁波具备波的一切特征,故D选项错。故正确选项为A、C。5.电磁波在传播时,不变的物理量是()A.振幅B.频率C.波速D.波长答案B解析离波源越远,振幅越小,电磁波在不同介质中的波速不

4、一样,波长也不一样。频率是由发射电磁波的波源决定的,与介质无关。6.(多选)要使LC振荡电路的周期变大,可采用的方法是()A.增大电容器初始电荷量B.线圈中插铁芯C.增大电容器两极板正对面积D.增大平行板电容器两极板间距离答案BC解析由周期公式T=2LC可知,T与q无关;插入铁芯,L变大,T变大,由C=rS4kd知,S增大,T增大,而d增大,T减小。7.(多选)在LC回路产生电磁振荡的过程中,下列说法正确的是()A.电容器放电完毕时,回路中磁场能最小B.回路中电流值最大时,磁场能最大C.电容器极板上电荷量最多时,电场能最大D.回路中电流值最小时,电场能最小答案BC解析电容器放电完毕时,q=0,

5、i最大,磁场能最大,A错,B对;电流最小时,i=0,电容器极板上电荷量q最多,极板间电场最强,电场能最大,C对,D错。8.某电路中电场随时间变化的图象如图所示,能发射电磁波的电场是()答案D解析变化的电场可产生磁场,产生磁场的性质是由电场的变化情况决定的。均匀变化的电场产生稳定的磁场,非均匀变化的电场产生变化的磁场,振荡的电场产生同频率的振荡磁场。图A电场不随时间变化,不会产生磁场。图B和图C中电场都随时间做均匀变化,在周围空间产生稳定的磁场,这个磁场不能再激发电场,所以不能产生电磁波。图D中是一振荡电场,它将在周围空间产生振荡的磁场,振荡的磁场又产生振荡的电场,从而形成一个不可分割的统一体,

6、即电磁场,它由近及远的传播即为电磁波。故选项D正确。9.关于LC振荡电路中的振荡电流,下列说法中正确的是()A.振荡电流最大时,电容器两极板间的电场强度最大B.振荡电流为零时,线圈中自感电动势为零C.振荡电流增大的过程中,线圈中的磁场能转化成电场能D.振荡电流减小的过程中,线圈中的磁场能转化为电场能答案D解析本题考查振荡电流和其他各物理量变化的关系。振荡电流最大时,处于电容器放电结束瞬间,电场强度为零,A项错误;振荡电流为零时,LC回路振荡电流改变方向,这时的电流变化最快,电流强度变化率最大,线圈中自感电动势最大,B项错误;振荡电流增大时,线圈中电场能转化为磁场能,C项错误;振荡电流减小时,线

7、圈中磁场能转化为电场能,D项正确。10.在LC振荡电路中,电容器上带的电荷量从最大值变化到零所需的最短时间是()A.4LCB.2LCC.LCD.2LC答案B解析LC振荡电路的周期T=2LC,电容器上带的电荷量从最大值变化到零的最短时间t=T4,所以t=2LC。11.赫兹实验的装置如图所示,其实验目的是。答案验证电磁波的存在12.如图所示,电源电动势为E,电容器的电容为C,线圈的电感为L。将开关S从a拨向b,经过一段时间后电容器放电完毕。求电容器的放电时间,放电电流的平均值是多少?答案12LC2ECL解析电容器放电时间为14T,与电源电动势无关,即t=142LC=12LC。在14T内电流平均值为

8、T=qt=CE2LC=2ECL。能力提升13.(多选)为了测量储罐中不导电液体的高度,将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中,电容器可通过开关S与线圈L或电源相连,如图所示。当开关从a拨到b时,由L与C构成的回路中产生周期T=2LC的振荡电流。当罐中的液面上升时()A.电容器的电容减小B.电容器的电容增大C.LC回路的振荡频率减小D.LC回路的振荡频率增大答案BC解析平行板电容器的电容C=rS4kd,当液面上升时,极板间不导电液体的介电常数比原来的空气的介电常数要大,电容C增大,选项A错误,选项B正确;f=1T=12LC会减小,选项C正确,选项D错误。14.在如图甲所示电路中

9、,L是电阻不计的线圈,C为电容器,R为电阻,开关S先是闭合的,现将开关S断开,并从这一时刻开始计时,设电容器A极板带正电时电荷量为正,则电容器A极板上的电荷量q随时间t变化的图象是图中的()甲乙答案B解析开关S闭合时,由于线圈电阻为零,线圈中有自左向右的电流通过,但线圈两端电压为零,与线圈并联的电容器极板上不带电,本题LC回路的初始条件是线圈中电流最大,磁场能最大,电场能为零。断开开关S时,线圈中产生与电流方向相同的自感电动势,阻碍线圈中电流的减小,使线圈中电流继续自左向右流动,从而给电容器充电,B板带正电,A板带负电,电荷最逐渐增加,经T4电荷量达最大,这时LC回路中电流为零,从T4T2时间

10、内,电容器放电,A板上负电荷逐渐减少到零。此后在线圈中自感电动势的作用下,电容器被反向充电,A板带正电,B板带负电,并逐渐增多,增至最多后,又再次放电,所以A板上电荷量随时间变化的情况如图B所示。15.下图为一个LC振荡电路中的电流变化图象,根据图线可判断()A.t1时刻电感线圈两端电压最大B.t2时刻电容器两极间电压为零C.t1时刻电路中只有电场能D.t1时刻电容器带的电荷量为零答案D解析由图象知,计时开始时,电容器两极板带的电荷量最大,电流为零,电容器放电开始,根据电流随时间的变化规律,可以画出q-t图象(在图中用虚线表示)。由图象分析可知:t1时刻,电容器上电荷量为零,电势差为零,电场能

11、为零,故D项正确,A、C两项错误;t2时刻电容器电荷量q最大,两板间电势差最大,B项错误。16.如图所示,LC振荡电路中振荡电流的周期为210-2 s,自振荡电流沿逆时针方向达最大值时开始计时,当t=3.410-2 s时,电容器正处于(选填“充电”“放电”“充电完毕”或“放电完毕”)状态,这时电容器的上极板(选填“带正电”“带负电”或“不带电”)。答案充电带正电解析根据题意画出此LC电路的振荡电流的变化图象如图所示。结合图象,t=3.410-2 s时刻设为图象中的P点,则该时刻电路正处于反向电流减小过程中,所以电容器正处于反向充电状态,上极板带正电。17.如图所示的振荡电路中,电感L=300 H,电容C的范围为25270 pF,求:(1)振荡电流的频率范围;(2)若电感L=10 mH,要产生周期T=0.02 s的振荡电流,应配制多大的电容?答案(1)0.561061.8106 Hz(2)10-3 F解析(1)由f=12LC得fmax=1230010-62510-12 Hz1.8106 Hzfmin=1230010-627010-12 Hz0.56106 Hz所以频率范围为0.561061.8106 Hz。(2)由T=2L得C=T242L=0.022421010-3 F=10-3 F。