(共27张PPT)
第四章 电磁振荡与电磁波
综合微评(四)
A. 法拉第发现了电流的磁效应,首次揭示了电与磁的联系
B. 奥斯特实现了“磁生电”,使人们对电与磁的内在联系的认识更加深入
C. 爱因斯坦首提“能量子”概念,是量子力学的奠基人
D. 赫兹通过实验捕捉到了电磁波,证实了麦克斯韦的电磁场理论
解析:奥斯特发现了电流的磁效应,首次揭示了电与磁的联系,故A错误;法拉第实 现了“磁生电”,使人们对电与磁的内在联系的认识更加深入,故B错误;普朗克首 提“能量子”概念,故C错误;赫兹通过实验捕捉到了电磁波,证实了麦克斯韦的电 磁场理论,故D正确.
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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
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,电磁振荡的周期等于所发射的电磁波的周期,那么电磁波的波 长为λ=cT=3×108×4×10-6 m=1 200 m,故A正确.
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A. 臭氧层能吸收太阳光的可见光部分
B. 臭氧层能吸收太阳光的紫外线部分
C. 臭氧层能吸收太阳光的红外线部分
D. 臭氧层能提供氧气
解析:臭氧层的主要作用就是吸收由太阳射向地球的紫外线,从而有效地对地球上的 动植物起保护作用,B项正确.
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A. 有些电磁波是横波,有些是纵波
B. 电磁波只能在真空中传播
C. 频率越高,电磁波在真空中传播的速度越大
D. 频率越高,振荡电路向外辐射电磁波的本领越大
解析:所有电磁波都是横波,选项A错误;电磁波能在真空中传播,也能在介质中传 播,选项B错误;所有电磁波在真空中传播的速度均相等,均为3×108 m/s,选项C错 误;电磁波的能量与频率有关,振荡电路的频率越大,发射电磁波的本领越大,选项 D正确.
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解析:S闭合稳定时,电容器两端的电势差为零,根据Q=CU知,所带的电荷量为 零;断开S,由于线圈阻碍电流的变化,电容器充电,N板带正电且电荷量逐渐增 大,磁场能转化为电场能,充电完毕后,又开始放电,将电场能转化为磁场能,形成 LC振荡电路,电量随时间周期性变化.故A正确,B、C、D错误.
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A. 调幅 B. 调频
C. 调谐 D. 解调
解析:调谐是指调节一个振荡电路的频率使它与另一个正在发生振荡的振荡电路(或 电磁波)发生电谐振,所以C正确,A、B、D错误.
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A. 若罐中的液面下降,振荡电流的频率变小
B. 若罐中的液面上升,振荡电流的周期变小
C. 当S从a拨到b之后的半个周期内,L的自感电动势先变小后变大
D. 当S从a拨到b之后的半个周期内,线圈里的磁感应强度先变小后 变大
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A. 声波和无线电波在水中的传播速度相等
B. 无线电波在水中衰减指的是其频率不断减小
C. 发射声波后能形成回波是波的反射现象
D. 若接收回波频率大于发射声波的频率,说明鱼正在靠近
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解析:声音进入水中传播速度会增大,无线电波进入水中速度会减小,但两者 的速度不相等,故A项错误;无线电波进入水中时频率不变,波长变短,故B项 错误;发射声波后能形成回波是波的反射现象,故C项正确;根据声音的多普勒 效应可知,若接收回波频率大于发射声波的频率,说明声源接近观察者,即鱼 正在靠近,故D项正确.
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A. 单车和手机之间是利用声波传递信息的
B. 单车某个时刻的准确位置信息是借助通信卫星定位确定的
C. 单车是利用电磁感应原理实现充电的
D. 由手机APP上的显示信息,可求出骑行的平均速度
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解析:单车和手机之间没有电路连接,是利用电磁波传递信息的,A错误;单车某个 时刻的准确位置信息是借助通信卫星定位确定的,B正确;单车在运动过程中通过电 磁感应将机械能转化为电能,从而实现充电,C正确;手机APP上的显示信息表示路 程,而平均速度为位移与时间的比值,只知道路程不知道位移,无法求得平均速度, D错误.
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A. 在t1时刻电容器正充电
B. 在t2时刻电容器两极板间电场正在增强
C. 在t1时刻电路中电流正在增大
D. 在t2时刻自感线圈中磁场正在增强
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三、填空题(本题共2小题,共15分)
11. (6分)下面列出了一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理知识(用A、B、 C、…表示),请将相应的字母填在运用这种现象的医疗器械后面的空格上.
(1)X光机: ;
解析:(1)X光机是用来透视人的体内器官的,因此需要具有较强穿透力的电磁 波,但又不能对人体造成太大的伤害,因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成 太大伤害的X射线,选择选项D.
(2)紫外线灯: ;
解析:(2)紫外线灯主要是用来杀菌的,因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧 光作用,因此选择选项C.
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(3)理疗医用“神灯”照射伤口,可使伤口愈合得较好.这里的“神灯”是利 用 .
A. 光的全反射
B. 紫外线有很强的荧光效应
C. 紫外线有杀菌消毒作用
D. X射线有很强的贯穿能力
E. 红外线有显著的热作用
F. 红外线波长较长易发生衍射
解析:(3)“神灯”又称红外线灯,主要用于促进局部血液循环,它利用的是红外 线的热效应,使人体局部受热,血液循环加快,因此选择选项E.
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12. (9分)在LC振荡电路中,如已知电容器的电容C,并测得电路的固有振荡周期为 T,即可求得线圈的自感系数L. 为了提高测量精度,需多次改变C值并测得相应的T 值.现将测得的六组数据标示在以C为横坐标,以T2为纵坐标的坐标纸上,即图中用 “×”表示的点,如图所示.
(1)T、L、C的关系为 .
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(2)根据图中给出的数据点作出T2与C的关系图线.
答案:(2)见解析图
解析:(2)如图所示.
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0.038 5 H(0.035 1 ~
0.038 9 H均可)
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四、解答题(本题共3小题,共39分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和 重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须写 出数值和单位)
13. (10分)一台收音机的接收频率范围从f1=2.2 MHz到f2=22 MHz.设这台收音机 能接收的相应波长范围从λ1到λ2,调谐电容器的相应电容变化范围从C1到C2.那么波长 λ1、λ2之比为多少?电容C1、C2之比为多少?
答案:10∶1 100∶1
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14. (12分)LC振荡电路电容器的电容为3×10-5 μF,线圈的自感系数为3 mH,它与 开放电路耦合后,问:
(1)发射出去的电磁波的频率是多大?
答案:(1)531 kHz
解析:LC振荡电路与开放电路耦合后,振荡电路中产生的高频振荡电流通过两个电 路线圈间的互感作用,使开放电路中也产生同频率的振荡电流,振荡电流在开放电路 中激发出无线电波,向四周发射,所以发射出电磁波的频率就等于LC振荡电路中电 磁振荡的频率.
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(2)发射出去的电磁波的波长是多大?
答案:(2)565 m
解析:LC振荡电路与开放电路耦合后,振荡电路中产生的高频振荡电流通过两个电 路线圈间的互感作用,使开放电路中也产生同频率的振荡电流,振荡电流在开放电路 中激发出无线电波,向四周发射,所以发射出电磁波的频率就等于LC振荡电路中电 磁振荡的频率.
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15. (17分)如图所示是接收无线电波的简易收音机电路图.已知L和C,当 C调 至C0时:
(1)指出哪些元件组成了调谐电路,周期是多少?
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(2)这时该电路能收到的无线电波波长λ是多少?
(3)元件D、C1起什么作用?
答案:(3)见解析
解析:(3)D是检波元件,作用是从经过调制的高频振荡电流中取出调制信号.C1 的 作用是让高频成分基本上从此通过,剩下音频电流通过耳机.
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