5.3初识电磁波及其应用 自主提升过关练

5.3初识电磁波及其应用 自主提升过关练（含解析）
一、选择题
1．在理想LC振荡电路中的某时刻，电容器极板间的场强E的方向如图所示，M是电路中的一点。若该时刻电容器正在放电，据此可判断此时（　　）
A．电路中的磁场能在增大
B．流过M点的电流方向左
C．电路中电流正在减小
D．电容器两板间的电压在增加
2．下列关于磁场、电场及电磁波的说法中正确的是（　　）
A．赫兹提出电磁场理论，并通过实验证实了电磁波的存在
B．只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波
C．不同电磁波具有不同的波长，红外线的波长大于可见光的波长。
D．普朗克认为光本身是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为ν的光的能量子为
3．某病人拍摄CT胸片，病发区的密度与其他部位不同，片中显示为白色斑点。CT机可以诊断病情是因为利用了（　　）
A．长波 B．紫外线 C．红外线 D．X射线
4．下列设备中利用电磁波工作的是（　　）
A．电饭煲 B．电风扇 C．手机 D．电子钟表
5．根据麦克斯韦电磁理论，变化的磁场可以产生电场.当产生的电场的电场线如图所示时，可能是（　　）
A．向上方向的磁场在增强
B．向下方向的磁场在减弱
C．向上方向的磁场先增强，然后反向减弱
D．向上方向的磁场先减弱，然后反向增强
6．在物理学理论建立的过程中，有许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是（　　）
A．安培首先引入电场线和磁感线
B．库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷电量e的数值
C．法拉第提出了分子电流假说，并在磁场与电流的相互作用方面做出了杰出的贡献
D．麦克斯韦建立了经典电磁场理论
7．在磁感应强度B随时间t变化的以下四种磁场中，不能产生电场的是（　　）
A． B．
C． D．
8．如图所示是LC回路中电容器带的电荷量随时间变化的图象。在1×10－6 s到2×10－6 s内，关于电容器的充（或放）电过程及由此产生的电磁波的波长，正确的结论是（　　）
A．充电过程，波长为1 200 m B．充电过程，波长为1 500 m
C．放电过程，波长为1 200 m D．放电过程，波长为1 500 m
9．某个智能玩具的声响开关与电路中的电流有关，如图所示为玩具内的振荡电路部分电路图。已知线圈自感系数，电容器电容，在电容器开始放电时（取），上极板带正电，下极板带负电，则（　　）
A．振荡电路的周期
B．当时，电容器上极板带正电
C．当时，电路中电流方向为顺时针
D．当时，电场能正转化为磁场能
10．关于电磁波，下列说法中正确的是（　　）
A．变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场
B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在
C．只有随时间均匀变化的磁场才能产生的电场
D．电磁波和机械波一样能在各种环境下传播
11．如图所示，某振荡电路中，L是电阻不计的电感线图，C是电容器。该振荡电路在某一时刻的电场和磁场方向如图所示。不计电磁波的辐射损失，则下列说法正确的是（　　）
A．该时刻电容器正在充电
B．该时刻电路中电流正在减小
C．该时刻电场能正在向磁场能转化
D．该振荡电路磁场能量变化的周期为
12．以下说法正确的是（　　）
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，楞次通过实验证实了电磁波存在
B．只有高温物体才能辐射出红外线，红外线具有热效应
C．在电磁波的发射过程，必须对信号进行调制
D．在LC振荡电路放电过程中电流增大，电场能增大，磁场能减小
13．LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则（　　）
A．若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由b向a
B．若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电
C．若磁场正在增强，则电场能正在减少，电容器上极板带正电
D．若磁场正在增强，则电容器正在充电，电流方向由a向b
14．以下关于波的认识，正确的是（　　）
A．潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理
B．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的
C．雷达的工作原理是利用波的反射
D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象
15．如图所示为调幅振荡电流图像，此电流存在于电磁波发射和接收中的哪些阶段（　　）
A．经调制后 B．经调谐后
C．经解调后 D．耳机中
二、解答题
16．回旋加速器中的磁感应强度为B，被加速的粒子的电荷量为q，质量为m，用振荡器作为带电粒子加速的交流高频电源，电感L和电容C的数值应该满足什么条件？
17．我们根据什么说电磁波是一种物质？
参考答案
1．A
【解析】
因该时刻电容器正在放电，则电流逐渐变大，电路中的磁场能在增大；因此时电容器上极板带正电，则放电时流过M点的电流方向右；电容器两板间的电压在减小。
故选A。
2．C
【解析】
A．麦克斯韦提出电磁场理论，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，选项A错误；
B．只要空间某处有周期性变化的电场或磁场，才会在其周围产生电磁波，选项B错误；
C．不同电磁波具有不同的波长，红外线的波长大于可见光的波长，选项C正确；
D．爱因斯坦认为光本身是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为ν的光的能量子为，选项D错误。
故选C。
3．D
【解析】
【详解】
CT机可以诊断病情是因为利用了X射线穿透能力较强的性质。故选D。
4．C
【解析】
A．电饭煲是利用电流的热效应工作，故A错误；
B．电风扇是利用电能转化成机械能工作，故B错误；
C．手机间的通信是通过电磁波，故C正确；
D．电子钟表是电能转化成机械能工作，故D错误。
故选C。
5．D
【解析】
【详解】
AB．当一个闭合电路中的磁通量发生变化时，回路中就有感应电流产生，回路中并没有电源，电流的产生是由磁场的变化造成的。麦克斯韦把以上的观点推广到不存在闭合电路的情况，即变化的磁场产生电场，向上的磁场增强、向下的磁场减弱时，感应电流的磁场方向向下，阻碍原磁场的增强，根据安培定则可判断出感应电流方向与题图中E的方向相反，故A、B错误；
CD．同理，当磁场向上减弱或磁场向下增强即反向增强时，感应电流的磁场方向向上，阻碍原磁场的减弱，根据安培定则可判断出感应电流方向与题图中E的方向相同；当磁场向上方向的磁场减弱或向下增强时，与题图中E的方向相反，C错误，D正确。
故选D。
6．D
【解析】
【详解】
A．法拉第首先引入电场线和磁感线，选项A错误；
B．库仑提出了库仑定律，密立根最早用实验测得元电荷电量e的数值，选项B错误；
C．安培提出了分子电流假说，并在磁场与电流的相互作用方面做出了杰出的贡献，选项C错误；
D．麦克斯韦建立了经典电磁场理论，选项D正确。
故选D。
7．D
【解析】
【详解】
因为由麦克斯韦电磁理论知变化的磁场可以产生电场，由图可知D中磁场恒定，不能产生电场。
故选D。
8．A
【解析】
由题图可知，在1×10-6 s到2×10-6 s内，电容器C带的电荷量由0增加到最多，因此是充电过程。电磁振荡周期等于所发射的电磁波的周期，那么电磁波的波长为
故选A。
9．C
【解析】
A．由公式
故A错误；
B．电容器先放电再反向充电，当
时，电容器上极板带负电，故B错误；
CD．当时
电容器处于反向充电过程，所以电流方向为顺时针，磁场能正在转化为电场能，故C正确，D错误。
故选C。
10．B
【解析】
【详解】
A C．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，周期性变化的电场周围产生同频率周期性变化的磁场；只要磁场变化，就会在周围空间激发电场，均匀变化的磁场会产生恒定的电场，故A、C错误；
B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹通过电火花实验证实了电磁波的存在，故B正确；
D．电磁波的传播不需要介质，机械波传播需要介质，机械波不能在真空中传播，D错误。
故选B。
11．C
【解析】
【详解】
ABC．根据螺线管中的电流产生磁场方向向上，根据右手定则可知，电路中电流沿逆时针方向；平行板内电场方向可知，上极板带正电，下极板带负电，而电流方向沿逆时针方向，则说明电容器正在放电，电路中电流在正在增大，电场能正在向磁场能转化，故A、B错误，C正确；
D．振荡电路的周期为
电场能与磁场能相互转化的周期为，即，D错误。
故选C。
12．C
【解析】
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波存在，选项A错误；
B．任何物体都能辐射出红外线，物体的温度越高，辐射出的红外线越强，红外线具有热效应，选项B错误；
C．在电磁波的发射过程，必须对信号进行调制，选项C正确；
D．在LC振荡电路放电过程中电流增大，磁场能增大，电场能减小，选项D错误。
故选C。
13．ABC
【解析】
【详解】
AB．若磁场正在减弱，则电流在减小，是充电过程，根据安培定则可确定电流由b向a，电场能增大，上极板带负电，AB正确；
CD．若磁场正在增强，则电流在增大，是放电过程，电场能正在减小，根据安培定则，可判断电流由b向a，上极板带正电，C正确，D错误。
故选ABC。
【点睛】
归纳总结：判断LC回路处于放电过程还是充电过程的方法：电流流向带正电的极板，电荷量增加，磁场能向电场能转化，电场能增加，电流减小，磁场能减少，处于充电过程；电流流出带正电的极板，电荷量减少，电场能向磁场能转化，电场能减少，电流增大，磁场能增加，处于放电过程。
14．ABCD
【解析】
A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，声呐采用的是超声波，超声波的方向性好，遇到障碍物容易反射，故A正确；
B．隐形飞机的原理是：通过降低飞机的声、光、电等可探测特征量，使雷达等防空探测器无法早期发现，所以隐形飞机可能在机身表面涂有高效吸收电磁波的物质，使用吸收雷达电磁波材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现，故B正确；
C．雷达的工作原理是利用波的反射，故C正确；
D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象，故D正确。
故选ABCD。
15．AB
【解析】
为了把信号传递出去，需要将信号“加”到高频振荡电流上，这就是调制。调制的方法之一是使高频振荡电流的振幅随信号而变化，成为调幅振荡电流，这就是调幅。在接收电路中，经过调谐，使电路与所需接收的电磁波产生电谐振，电路中将会出现调幅振荡电流。经解调后，调幅振荡电流将被“切”去一半，得到单向脉动电流，再经过滤波电路，把高频交流成分滤除掉，在耳机中就只有随信号而变化的音频（属于低频）电流。
故选AB。
16．
【解析】
【详解】
回旋加速器中粒子运动的周期为
LC振荡电路的周期
用LC振荡器作为带电粒子加速的交流高频电源，则LC振荡电路的周期等于粒子的运动周期即
即
17．从电磁波可以脱离电荷独自存在，不需要借助媒介传播，具有能量这三个方面可以得到电磁波和实物粒子一样是一种物质，且借助仪器也可以探测到许许多多的电磁波，所以电磁波是一种物质。
【解析】
【详解】
从电磁波可以脱离电荷独自存在，不需要借助媒介传播，具有能量这三个方面可以得到电磁波和实物粒子一样是一种物质，且借助仪器也可以探测到许许多多的电磁波，所以电磁波是一种物质。这是人们对物质认识的一个重大发现。
试卷第1页，共3页