4.1电磁波的产生 练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 4.1电磁波的产生 练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 470.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-06 05:10:23 | ||
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文档简介
鲁科版 （2019）选择性必修第二册 4.1 电磁波的产生
一、单选题
1．手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈（原线圈）两端接上正弦式交变电压后，就会在邻近的受电线圈（副线圈）中产生感应电动势，最终实现为手机电池充电。则关于受电线圈（副线圈）中产生的感应电动势情况，下列说法正确的是（ ）
A．受电线圈（副线圈）中的感应电动势恒定不变
B．受电线圈（副线圈）中的感应电动势周期性变化
C．受电线圈（副线圈）中的感应电动势大小不变、极性不断变化
D．受电线圈（副线圈）中的感应电动势极性不变、大小不断变化
2．LC振荡电路中电容器上极板电量q随时间t在一个周期内的变化图线如图甲所示，某时刻线圈中的磁感应强度方向和极板间的电场强度方向如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．t1时刻线圈中自感电动势最小 B．t2时刻线圈中电流方向不发生变化
C．t1~t2中某时刻与图乙状态相对应 D．t3~t4时间内回路中的电流为逆时针方向
3．下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦最早通过实验捕捉到电磁波
B．电流的磁效应是法拉第发现的
C．奥斯特在前人的实验基础上总结出电磁感应规律
D．元电荷e的数值是由物理学家密立根测定的
4．如图所示，为某LC振荡电路图，电路中电容器极板上的电量随时间变化的曲线如图所示。则以下说法正确的是（ ）
A．该电路可以有效的把电磁波发射出去
B．过程中，线圈的磁场能逐渐变小
C．b、d两时刻电路中电流最大
D．a、c两时刻电路中电流最大
5．在LC电路中发生电磁振荡时，以下说法正确的是（ ）
A．电容器的某一极板，从带最多的正电荷放电到这一极板充满负电荷为止，这一段时间为一个周期
B．当电容器放电完毕瞬间，回路中的电流为零
C．提高充电电压，极板上带更多的电荷时，能使振荡周期变大
D．要提高振荡频率，可减小电容器极板间的正对面积
6．随着新能源轿车的普及，无线充电技术得到进一步开发和应用。一般给大功率电动汽车充电时利用的是电磁感应原理。如图所示，由地面供电装置（主要装置有发射线圈和电源）将电能传送至电动车底部的感应装置（主要装置是接收线圈），该装置使用接收到的电能对车载电池进行充电，供电装置与车身接收装置通过磁场传送能量，由于电磁辐射等因素，其能量传送效率只能达到90%左右。下列说法正确的是（ ）
A．只有将地面供电装置接到直流电源上才能对电动车进行充电
B．车身接收线圈中的感应电流磁场总是要阻碍引起感应电流磁通量的变化
C．车身接收线圈中感应电流磁场总是与地面发射线圈中电流的磁场方向相反
D．若线圈均采用超导材料则能量的传输效率有望达到100%
7．收音机的调谐（选台）回路是一个LC振荡电路，一般是由固定的线圈和可变电容器组成的。所以收音机的“选台”往往采用只改变电容的方式选择收听不同播音频率的电台。某收音机在收听频率为f的电台时可变电容器的电容为C0，那么当收听频率为2f的电台时，该可变电容器的电容为（ ）
A． B． C． D．
8．关于电磁波和麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波是一种物质，可以在真空中传播
B．电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
C．变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场
D．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场
9．关于电磁波与机械波，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波传播需要介质，机械波传播不需要介质
B．电磁波在任何介质中传播速率都相同，各种机械波在同一种介质中传播速率都相同
C．电磁波和机械波都不能发生干涉
D．电磁波和机械波都能发生衍射
10．关于电磁场理论，下列叙述不正确的是（ ）
A．变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关
B．周期性变化的磁场产生同频率变化的电场
C．变化的电场和变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场
D．电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场
11．无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是（ ）
A．电容器正在放电 B．振荡电流正在增大
C．线圈中的磁场正在增强 D．磁场能正在向电场能转化
12．如图所示为某时刻LC振荡电路所处的状态，则该时刻（ ）
A．振荡电流i在增大
B．电流的变化率大小在增加
C．电场能正在向磁场能转化
D．再经过0.75个周期，电流方向与此时相反
13．电磁波与我们的日常生活和生产息息相关．下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦在实验室证实了电磁波的存在
B．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调谐
C．银行的验钞机和家用电器的遥控器及CT透视时发出的都是紫外线
D．射线的杀伤作用和穿透能力及能量都很强，可用于金属探伤及肿瘤治疗
14．用一自感系数为L的线圈和一电容器构成一半导体的调谐电路，要使该调谐电路能接收到波长为λ的无线电波，则电容器的电容应为（已知无线电波在空气中的速度为c）（ ）
A． B． C． D．
15．在LC振荡电路中，当电容器充电完毕尚未开始放电时，下列说法正确的是（ ）
A．电容器中的电场最强
B．电路里的磁场最强
C．电场能已有一部分转化成磁场能
D．磁场能已有一部分转化成电场能
二、填空题
16．甲、乙两图中电容器的电容都是C=4×10-6F，自感线圈的直流电阻不计，自感线圈的自感系数都是L=9×10-4H，甲图中开头S先接a端，充电结束后将开关S扳到b端；乙图中开关S先闭合，稳定后断开。甲、两图中LC回路开始电磁振荡后的t=3.14×10-4s时刻，电容器C1正在___________（选填“充电”或“放电”），电容器C1的上极板带___________（选填“正电”或“负电”）；自感线圈L2中的电流方向为___________（选填“向左”或“向右”），自感线圈L2中的磁场能正在___________（选填“增大”或“减小”）。
17．电磁波的传播速度等于____________,与光速相同。为此麦克斯韦认为光是一种_____________。电磁波的传播速度等于________________的乘积。
18．麦克斯韦电磁场理论的两个基本假设：
（1）变化的磁场能够在周围空间产生____（如图甲所示）。
（2）变化的电场能够在周围空间产生____（如图乙所示）。
19．电磁波具有能量
电磁场的转换就是_________能量与_________能量的转换，电磁波的发射过程是_________能量的过程，传播过程是能量传播的过程。
三、解答题
20．实验室里有一水平放置的平行板电容器,其电容C=1μF。在两极板带有一定电荷量时,发现一粉尘恰好静止在两极板间。还有一个自感系数L=0.1mH的电感器，现连成如图所示的电路，试分析以下两个问题：（重力加速度为g）
（1）从S闭合时开始计时，经过2π×10-5 s时，电容器内粉尘的加速度大小是多少 （假设此时粉尘未到达极板）
（2）当粉尘的加速度为多大时，线圈中电流最大
21．如图所示，将开关S掷向1，先给电容器充电，再将开关掷向2，
（1）电容器通过线圈放电过程中，线圈中的电流怎样变化？电容器的电场能转化为什么形式的能？
（2）在电容器反向充电过程中，线圈中电流如何变化？电容器和线圈中的能量是如何转化的？
（3）线圈中自感电动势的作用是什么？
22．一个电子向一个固定不动的质子运动的过程中，有可能发射电磁波吗？
23．如图所示的电路中，电容器的电容C＝1 μF，线圈的自感系数L＝0.1 mH，先将开关S拨至a，这时电容器内有一带电油滴恰能保持静止，然后将开关S拨至b，求：（g取10 m/s2，π取3.14，研究过程中油滴不与极板接触）
（1）至少经过多长时间，油滴的加速度最大？
（2）当油滴的加速度为何值时，LC回路中的磁场能最大？
24．收音机的调谐电路中线圈的自感系数为L，要想接收波长为λ的电磁波，应把调谐电路中电容器的电容调至(c为光速)多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
由于送电线圈中通入正弦式交变电流，根据麦克斯韦理论可知送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，所以受电线圈中感应电流仍是正弦交流电，即受电线圈（副线圈）中的感应电动势周期性变化。
故选B。
2．B
【详解】
A．在时刻，上极板的电量达到最大，电流变化率最大，因此线圈中的自感电动势达到最大，故A错误；
B．时刻电量的变化率不变，线路中的电流变化率也不变，所以线圈的电流方向保持不变，故B正确；
C．时间内电量减少，而乙图电路电流为逆时针，电容器下极板带正电，电容器处于充电状态，电荷量变大，故C错误；
D．从，上极板的负电荷转移到下极板，这是电容的放电，所以线圈中的感应电流是顺时针，故D错误。
故选B。
3．D
【详解】
A．赫兹最早通过实验捕捉到电磁波，故A错误；
B．电流的磁效应是奥斯特发现的，故B错误；
C．法拉第在前人的实验基础上总结出电磁感应规律，故C错误；
D．元电荷e的数值是由物理学家密立根通过油滴实验测定的，故D正确。
故选D。
4．D
【详解】
A．有效的发射电磁波应该需要开放电路，故A错误；
B．过程，电容器的电荷量减少，电场能减小，则磁场能增大，故B错误；
C．b、d两时刻，电量最大，则电场能最大，磁场能为零，电路中的电流为零，故C错误；
D．a、c两时刻电路中电量变化最快，故电流最大。故D正确。
故选D。
5．D
【详解】
A．电容器某一极板从带最多的正电荷到带最多的负电荷这段时间，电容器完成了放电和反向充电过程，时间为半个周期，A错误；
B．电容器放电完毕瞬间，电路中电场能最小，磁场能最大，故电路中的电流最大，B错误；
C．振荡周期仅由电路本身决定，与充电电压等无关，C错误；
D．提高振荡频率，就是减小振荡周期，可通过减小电容器极板正对面积来减小电容C，达到增大振荡频率的目的，D正确．
故选D。
6．B
【详解】
A．大功率电动汽车充电时利用的是电磁感应原理。所以只有将地面供电装置接到周期性变化的交流电源上，才能使车身接收线圈中有感应电流产生，对电动车充电，A错误；
B．由楞次定律可知，车身接收线圈中的感应电流磁场总是要阻碍引起感应电流磁通量的变化，B正确；
C．地面装置线圈中电流增加时，车身接收线圈中的磁通量也增加，由楞次定律可知，车身接收线圈中感应电流的磁场与地面装置线圈中电流的磁场方向相反，当地面线圈中电流减小时，车身接收线圈中的磁通量也减小，由楞次定律可知，此时车身接收线圈中感应电流的磁场与地面线圈中电流的磁场方向相同，C错误；
D．由于无线电波传播时有电磁辐射，所以地面装置线圈和车身接收线圈中的能量传输不能达到百分之百，D错误。
故选B。
7．D
【详解】
由题意，根据LC电路频率公式可得
解得
故选D。
8．A
【详解】
A．电磁波是一种物质，可以在真空中传播，故A正确；
B．变化电场周围才一定产生磁场，变化磁场周围才一定产生电场，故B错误；
CD．均匀变化的电场周围将产生恒定的磁场，均匀变化的磁场周围将产生恒定的电场，故CD错误。
故选A。
9．D
【详解】
A．电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质，A错误；
B． 电磁波在不同介质中传播速率不相同，机械波在同一种介质中传播速率都相同，B错误；
CD．干涉和衍射是波特有的性质，故电磁波和机械波都能发生干涉和衍射，C错误，D正确。
故选D。
10．D
【详解】
A．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场周围一定存在电场，与是否有闭合电路无关，故A正确，不符合题意；
B．周期性变化的磁场产生同频率变化的电场，故B正确，不符合题意；
C．由电磁场的定义可知C正确，不符合题意；
D．只有变化的电场周围才存在磁场，只有变化的磁场周围才存在电场，故D错误，符合题意。
故选D。
11．D
【详解】
由题图中磁场的方向可知，此时电容器正在充电，电路中电流正在减小，线圈中的磁场正在减弱，磁场能正在向电场能转化，故D正确，ABC错误。
故选D。
12．B
【详解】
通过图示电流方向为电流流向正极板，知电容器在充电，振荡电流减小，且电流变化得越来越快，即电流变化率增加，电容器上的电荷量正在增大，磁场能正在向电场能转化，由电容器充、放电规律可知，再经过0.75个周期，电流方向与此时相同。
故选B。
13．D
【详解】
A．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹在实验室证实了电磁波的存在，故A错误；
B．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制，故B错误；
C．银行的验钞机发出的都是紫外线，家用电器的遥控器发出的是红外线， CT透视时发出的是X射线，故C错误；
D．射线的杀伤作用和穿透能力及能量都很强，可用于金属探伤及肿瘤治疗，故D正确。
故选D。
14．D
【详解】
由λ= 可得波长为λ的无线电波的频率f= ，故调谐电路的频率也为f，又f=，所以
得
C=
故D正确ABC错误。
故选D。
15．A
【详解】
LC振荡电路电容器充电完毕尚未开始放电时，电容器中电场最强，磁场最弱，电场能和磁场能之间还没有发生转化。
故选A。
16． 充电 正电 向左 增大
【详解】
[1][2]由公式可求得LC回路振荡周期
t=3.14×10-4s时刻是开始振荡后的T。如图所示是题图甲对应的q-t图像（以上极板带正电为正），也是题图乙对应的i-t图像（以LC回路中有逆时针方向电流为正），图像均为余弦函数图像。在T时刻，从题图甲对应的q-t图像看出，电容器C1正在充电且上极板带正电。
[3][4]从题图乙对应的i-t图像看出，自感线圈L2中的电流向左且正在增大，所以自感线圈L2中的自感磁场能正在增大。
17． 电磁波 波长与频率
【详解】
[1][2]电磁波的传播速度等于，即与光速相同，为此麦克斯韦认为光是一种电磁波，
[3]由波长、波速、频率间的关系可知，电磁波的传播速度等于波长与频率的乘积。
18． 电场 磁场
【详解】
(1)[1]变化的磁场能够在周围空间产生电场。
(2)[2]变化的电场能够在周围空间产生磁场。
19． 电场 磁场 辐射
略
20．（1）0；（2）g
【详解】
（1）LC振荡电路的周期为
因此t=2π×10-5 s时，LC振荡电路恰好经历一个周期，此时电容器两极板间场强的大小、方向均与初始时刻相同，所以此时粉尘所受合外力为0，加速度大小为0。
（2）电容器放电过程中，两极板的电荷量减小，电路中的电流增大，当电流最大时，两极板的电荷量为零，极板间电场强度为零，此时粉尘只受重力，其加速度大小为g。
21．见解析
【详解】
（1）电容器放电过程中，线圈中的电流逐渐增大，电容器的电场能转化为磁场能．
（2）在电容器反向充电过程中，线圈中电流逐渐减小，线圈中的磁场能转化为电容器的电场能．
（3）线圈中电流变化时，产生的自感电动势阻碍电流的变化．
22．有可能向外辐射电磁波
【详解】
一个电子向一个固定不动的质子运动的过程中，电子受到质子的库仑引力的作用增大，做加速度a增大的加速运动，电子在运动过程中周围空间会产生非均匀变化的电场，所以有可能向外辐射电磁波。
23．（1）3.14×10－5 s；（2）10 m/s2
【详解】
（1）当S拨至a时，油滴受力平衡，可知油滴带负电。
当S拨至b时，LC回路中有电流，其振荡周期为
T＝2π＝2×3.14×s＝6.28×10－5 s
当电容器恰好反向充电结束时，油滴所受静电力向下且最大，此时油滴受到的合力最大，加速度最大，至少经过的时间为
t＝＝3.14×10－5 s
（2）LC回路中的磁场能最大时，电流最大，电容器所带电荷量为0，油滴只受重力作用，油滴的加速度为
g＝10 m/s2
24．
【详解】
接收电磁波必须进行调谐，使接收回路产生电谐振，由产生电谐振的条件f固＝f电磁波得
解得
C＝
【点睛】
解决本题的关键知道当接收电路的固有频率和收到的电磁波频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，发生电谐振．以及掌握电磁振荡的频率f＝.
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈（原线圈）两端接上正弦式交变电压后，就会在邻近的受电线圈（副线圈）中产生感应电动势，最终实现为手机电池充电。则关于受电线圈（副线圈）中产生的感应电动势情况，下列说法正确的是（ ）
A．受电线圈（副线圈）中的感应电动势恒定不变
B．受电线圈（副线圈）中的感应电动势周期性变化
C．受电线圈（副线圈）中的感应电动势大小不变、极性不断变化
D．受电线圈（副线圈）中的感应电动势极性不变、大小不断变化
2．LC振荡电路中电容器上极板电量q随时间t在一个周期内的变化图线如图甲所示，某时刻线圈中的磁感应强度方向和极板间的电场强度方向如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．t1时刻线圈中自感电动势最小 B．t2时刻线圈中电流方向不发生变化
C．t1~t2中某时刻与图乙状态相对应 D．t3~t4时间内回路中的电流为逆时针方向
3．下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦最早通过实验捕捉到电磁波
B．电流的磁效应是法拉第发现的
C．奥斯特在前人的实验基础上总结出电磁感应规律
D．元电荷e的数值是由物理学家密立根测定的
4．如图所示，为某LC振荡电路图，电路中电容器极板上的电量随时间变化的曲线如图所示。则以下说法正确的是（ ）
A．该电路可以有效的把电磁波发射出去
B．过程中，线圈的磁场能逐渐变小
C．b、d两时刻电路中电流最大
D．a、c两时刻电路中电流最大
5．在LC电路中发生电磁振荡时，以下说法正确的是（ ）
A．电容器的某一极板，从带最多的正电荷放电到这一极板充满负电荷为止，这一段时间为一个周期
B．当电容器放电完毕瞬间，回路中的电流为零
C．提高充电电压，极板上带更多的电荷时，能使振荡周期变大
D．要提高振荡频率，可减小电容器极板间的正对面积
6．随着新能源轿车的普及，无线充电技术得到进一步开发和应用。一般给大功率电动汽车充电时利用的是电磁感应原理。如图所示，由地面供电装置（主要装置有发射线圈和电源）将电能传送至电动车底部的感应装置（主要装置是接收线圈），该装置使用接收到的电能对车载电池进行充电，供电装置与车身接收装置通过磁场传送能量，由于电磁辐射等因素，其能量传送效率只能达到90%左右。下列说法正确的是（ ）
A．只有将地面供电装置接到直流电源上才能对电动车进行充电
B．车身接收线圈中的感应电流磁场总是要阻碍引起感应电流磁通量的变化
C．车身接收线圈中感应电流磁场总是与地面发射线圈中电流的磁场方向相反
D．若线圈均采用超导材料则能量的传输效率有望达到100%
7．收音机的调谐（选台）回路是一个LC振荡电路，一般是由固定的线圈和可变电容器组成的。所以收音机的“选台”往往采用只改变电容的方式选择收听不同播音频率的电台。某收音机在收听频率为f的电台时可变电容器的电容为C0，那么当收听频率为2f的电台时，该可变电容器的电容为（ ）
A． B． C． D．
8．关于电磁波和麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波是一种物质，可以在真空中传播
B．电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
C．变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场
D．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场
9．关于电磁波与机械波，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波传播需要介质，机械波传播不需要介质
B．电磁波在任何介质中传播速率都相同，各种机械波在同一种介质中传播速率都相同
C．电磁波和机械波都不能发生干涉
D．电磁波和机械波都能发生衍射
10．关于电磁场理论，下列叙述不正确的是（ ）
A．变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关
B．周期性变化的磁场产生同频率变化的电场
C．变化的电场和变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场
D．电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场
11．无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是（ ）
A．电容器正在放电 B．振荡电流正在增大
C．线圈中的磁场正在增强 D．磁场能正在向电场能转化
12．如图所示为某时刻LC振荡电路所处的状态，则该时刻（ ）
A．振荡电流i在增大
B．电流的变化率大小在增加
C．电场能正在向磁场能转化
D．再经过0.75个周期，电流方向与此时相反
13．电磁波与我们的日常生活和生产息息相关．下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦在实验室证实了电磁波的存在
B．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调谐
C．银行的验钞机和家用电器的遥控器及CT透视时发出的都是紫外线
D．射线的杀伤作用和穿透能力及能量都很强，可用于金属探伤及肿瘤治疗
14．用一自感系数为L的线圈和一电容器构成一半导体的调谐电路，要使该调谐电路能接收到波长为λ的无线电波，则电容器的电容应为（已知无线电波在空气中的速度为c）（ ）
A． B． C． D．
15．在LC振荡电路中，当电容器充电完毕尚未开始放电时，下列说法正确的是（ ）
A．电容器中的电场最强
B．电路里的磁场最强
C．电场能已有一部分转化成磁场能
D．磁场能已有一部分转化成电场能
二、填空题
16．甲、乙两图中电容器的电容都是C=4×10-6F，自感线圈的直流电阻不计，自感线圈的自感系数都是L=9×10-4H，甲图中开头S先接a端，充电结束后将开关S扳到b端；乙图中开关S先闭合，稳定后断开。甲、两图中LC回路开始电磁振荡后的t=3.14×10-4s时刻，电容器C1正在___________（选填“充电”或“放电”），电容器C1的上极板带___________（选填“正电”或“负电”）；自感线圈L2中的电流方向为___________（选填“向左”或“向右”），自感线圈L2中的磁场能正在___________（选填“增大”或“减小”）。
17．电磁波的传播速度等于____________,与光速相同。为此麦克斯韦认为光是一种_____________。电磁波的传播速度等于________________的乘积。
18．麦克斯韦电磁场理论的两个基本假设：
（1）变化的磁场能够在周围空间产生____（如图甲所示）。
（2）变化的电场能够在周围空间产生____（如图乙所示）。
19．电磁波具有能量
电磁场的转换就是_________能量与_________能量的转换，电磁波的发射过程是_________能量的过程，传播过程是能量传播的过程。
三、解答题
20．实验室里有一水平放置的平行板电容器,其电容C=1μF。在两极板带有一定电荷量时,发现一粉尘恰好静止在两极板间。还有一个自感系数L=0.1mH的电感器，现连成如图所示的电路，试分析以下两个问题：（重力加速度为g）
（1）从S闭合时开始计时，经过2π×10-5 s时，电容器内粉尘的加速度大小是多少 （假设此时粉尘未到达极板）
（2）当粉尘的加速度为多大时，线圈中电流最大
21．如图所示，将开关S掷向1，先给电容器充电，再将开关掷向2，
（1）电容器通过线圈放电过程中，线圈中的电流怎样变化？电容器的电场能转化为什么形式的能？
（2）在电容器反向充电过程中，线圈中电流如何变化？电容器和线圈中的能量是如何转化的？
（3）线圈中自感电动势的作用是什么？
22．一个电子向一个固定不动的质子运动的过程中，有可能发射电磁波吗？
23．如图所示的电路中，电容器的电容C＝1 μF，线圈的自感系数L＝0.1 mH，先将开关S拨至a，这时电容器内有一带电油滴恰能保持静止，然后将开关S拨至b，求：（g取10 m/s2，π取3.14，研究过程中油滴不与极板接触）
（1）至少经过多长时间，油滴的加速度最大？
（2）当油滴的加速度为何值时，LC回路中的磁场能最大？
24．收音机的调谐电路中线圈的自感系数为L，要想接收波长为λ的电磁波，应把调谐电路中电容器的电容调至(c为光速)多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
由于送电线圈中通入正弦式交变电流，根据麦克斯韦理论可知送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，所以受电线圈中感应电流仍是正弦交流电，即受电线圈（副线圈）中的感应电动势周期性变化。
故选B。
2．B
【详解】
A．在时刻，上极板的电量达到最大，电流变化率最大，因此线圈中的自感电动势达到最大，故A错误；
B．时刻电量的变化率不变，线路中的电流变化率也不变，所以线圈的电流方向保持不变，故B正确；
C．时间内电量减少，而乙图电路电流为逆时针，电容器下极板带正电，电容器处于充电状态，电荷量变大，故C错误；
D．从，上极板的负电荷转移到下极板，这是电容的放电，所以线圈中的感应电流是顺时针，故D错误。
故选B。
3．D
【详解】
A．赫兹最早通过实验捕捉到电磁波，故A错误；
B．电流的磁效应是奥斯特发现的，故B错误；
C．法拉第在前人的实验基础上总结出电磁感应规律，故C错误；
D．元电荷e的数值是由物理学家密立根通过油滴实验测定的，故D正确。
故选D。
4．D
【详解】
A．有效的发射电磁波应该需要开放电路，故A错误；
B．过程，电容器的电荷量减少，电场能减小，则磁场能增大，故B错误；
C．b、d两时刻，电量最大，则电场能最大，磁场能为零，电路中的电流为零，故C错误；
D．a、c两时刻电路中电量变化最快，故电流最大。故D正确。
故选D。
5．D
【详解】
A．电容器某一极板从带最多的正电荷到带最多的负电荷这段时间，电容器完成了放电和反向充电过程，时间为半个周期，A错误；
B．电容器放电完毕瞬间，电路中电场能最小，磁场能最大，故电路中的电流最大，B错误；
C．振荡周期仅由电路本身决定，与充电电压等无关，C错误；
D．提高振荡频率，就是减小振荡周期，可通过减小电容器极板正对面积来减小电容C，达到增大振荡频率的目的，D正确．
故选D。
6．B
【详解】
A．大功率电动汽车充电时利用的是电磁感应原理。所以只有将地面供电装置接到周期性变化的交流电源上，才能使车身接收线圈中有感应电流产生，对电动车充电，A错误；
B．由楞次定律可知，车身接收线圈中的感应电流磁场总是要阻碍引起感应电流磁通量的变化，B正确；
C．地面装置线圈中电流增加时，车身接收线圈中的磁通量也增加，由楞次定律可知，车身接收线圈中感应电流的磁场与地面装置线圈中电流的磁场方向相反，当地面线圈中电流减小时，车身接收线圈中的磁通量也减小，由楞次定律可知，此时车身接收线圈中感应电流的磁场与地面线圈中电流的磁场方向相同，C错误；
D．由于无线电波传播时有电磁辐射，所以地面装置线圈和车身接收线圈中的能量传输不能达到百分之百，D错误。
故选B。
7．D
【详解】
由题意，根据LC电路频率公式可得
解得
故选D。
8．A
【详解】
A．电磁波是一种物质，可以在真空中传播，故A正确；
B．变化电场周围才一定产生磁场，变化磁场周围才一定产生电场，故B错误；
CD．均匀变化的电场周围将产生恒定的磁场，均匀变化的磁场周围将产生恒定的电场，故CD错误。
故选A。
9．D
【详解】
A．电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质，A错误；
B． 电磁波在不同介质中传播速率不相同，机械波在同一种介质中传播速率都相同，B错误；
CD．干涉和衍射是波特有的性质，故电磁波和机械波都能发生干涉和衍射，C错误，D正确。
故选D。
10．D
【详解】
A．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场周围一定存在电场，与是否有闭合电路无关，故A正确，不符合题意；
B．周期性变化的磁场产生同频率变化的电场，故B正确，不符合题意；
C．由电磁场的定义可知C正确，不符合题意；
D．只有变化的电场周围才存在磁场，只有变化的磁场周围才存在电场，故D错误，符合题意。
故选D。
11．D
【详解】
由题图中磁场的方向可知，此时电容器正在充电，电路中电流正在减小，线圈中的磁场正在减弱，磁场能正在向电场能转化，故D正确，ABC错误。
故选D。
12．B
【详解】
通过图示电流方向为电流流向正极板，知电容器在充电，振荡电流减小，且电流变化得越来越快，即电流变化率增加，电容器上的电荷量正在增大，磁场能正在向电场能转化，由电容器充、放电规律可知，再经过0.75个周期，电流方向与此时相同。
故选B。
13．D
【详解】
A．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹在实验室证实了电磁波的存在，故A错误；
B．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制，故B错误；
C．银行的验钞机发出的都是紫外线，家用电器的遥控器发出的是红外线， CT透视时发出的是X射线，故C错误；
D．射线的杀伤作用和穿透能力及能量都很强，可用于金属探伤及肿瘤治疗，故D正确。
故选D。
14．D
【详解】
由λ= 可得波长为λ的无线电波的频率f= ，故调谐电路的频率也为f，又f=，所以
得
C=
故D正确ABC错误。
故选D。
15．A
【详解】
LC振荡电路电容器充电完毕尚未开始放电时，电容器中电场最强，磁场最弱，电场能和磁场能之间还没有发生转化。
故选A。
16． 充电 正电 向左 增大
【详解】
[1][2]由公式可求得LC回路振荡周期
t=3.14×10-4s时刻是开始振荡后的T。如图所示是题图甲对应的q-t图像（以上极板带正电为正），也是题图乙对应的i-t图像（以LC回路中有逆时针方向电流为正），图像均为余弦函数图像。在T时刻，从题图甲对应的q-t图像看出，电容器C1正在充电且上极板带正电。
[3][4]从题图乙对应的i-t图像看出，自感线圈L2中的电流向左且正在增大，所以自感线圈L2中的自感磁场能正在增大。
17． 电磁波 波长与频率
【详解】
[1][2]电磁波的传播速度等于，即与光速相同，为此麦克斯韦认为光是一种电磁波，
[3]由波长、波速、频率间的关系可知，电磁波的传播速度等于波长与频率的乘积。
18． 电场 磁场
【详解】
(1)[1]变化的磁场能够在周围空间产生电场。
(2)[2]变化的电场能够在周围空间产生磁场。
19． 电场 磁场 辐射
略
20．（1）0；（2）g
【详解】
（1）LC振荡电路的周期为
因此t=2π×10-5 s时，LC振荡电路恰好经历一个周期，此时电容器两极板间场强的大小、方向均与初始时刻相同，所以此时粉尘所受合外力为0，加速度大小为0。
（2）电容器放电过程中，两极板的电荷量减小，电路中的电流增大，当电流最大时，两极板的电荷量为零，极板间电场强度为零，此时粉尘只受重力，其加速度大小为g。
21．见解析
【详解】
（1）电容器放电过程中，线圈中的电流逐渐增大，电容器的电场能转化为磁场能．
（2）在电容器反向充电过程中，线圈中电流逐渐减小，线圈中的磁场能转化为电容器的电场能．
（3）线圈中电流变化时，产生的自感电动势阻碍电流的变化．
22．有可能向外辐射电磁波
【详解】
一个电子向一个固定不动的质子运动的过程中，电子受到质子的库仑引力的作用增大，做加速度a增大的加速运动，电子在运动过程中周围空间会产生非均匀变化的电场，所以有可能向外辐射电磁波。
23．（1）3.14×10－5 s；（2）10 m/s2
【详解】
（1）当S拨至a时，油滴受力平衡，可知油滴带负电。
当S拨至b时，LC回路中有电流，其振荡周期为
T＝2π＝2×3.14×s＝6.28×10－5 s
当电容器恰好反向充电结束时，油滴所受静电力向下且最大，此时油滴受到的合力最大，加速度最大，至少经过的时间为
t＝＝3.14×10－5 s
（2）LC回路中的磁场能最大时，电流最大，电容器所带电荷量为0，油滴只受重力作用，油滴的加速度为
g＝10 m/s2
24．
【详解】
接收电磁波必须进行调谐，使接收回路产生电谐振，由产生电谐振的条件f固＝f电磁波得
解得
C＝
【点睛】
解决本题的关键知道当接收电路的固有频率和收到的电磁波频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，发生电谐振．以及掌握电磁振荡的频率f＝.
答案第1页，共2页
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