学生P83
课标基础
1．用一平行板电容器和一个线圈组成LC振荡电路，要增大发射电磁波的波长，可采用的做法是( )
A．增大电容器两极板间的距离
B．减小电容器两极板间的距离
C．减小电容器两极板正对面积
D．在电容器两极板间加入电介质
【解析】 由v＝λf，f＝，可知：λ＝＝v·2π
即λ2与C成正比又C＝，故BD正确．
【答案】 BD
2．下列说法正确的是( )
A．发射出去的无线电波，可以传播到无限远处
B．无线电波遇到导体，就可在导体中激起同频率的振荡电流
C．波长越短的无线电波，越接近直线传播
D．移动电话是利用无线电波进行通讯的
【解析】 无线电波在传播过程中，遇到障碍物就被吸收一部分，遇到导体，会在导体内产生涡流(同频率的振荡电流)，故B对A错；波长越短，传播方式越接近光的直线传播，移动电话发射或接收的电磁波属于无线电波的高频段，C、D正确．
【答案】 BCD
3．一台无线电接收机，当接收频率为535
kHz的信号时，调谐回路里电容器的电容是360
pF.如果调谐回路里的电感线圈保持不变，要接收频率为1
605
kHz的信号时，调谐回路里电容器的电容应改变为( )
A．40
pF
B．120
pF
C．1
080
pF
D．3
240
pF
【解析】 由f＝，得：
f1＝535×103
Hz＝
①
f2＝1
605×103
Hz＝
②
由①②得C＝40×10－12
F＝40
pF.
【答案】 A
4．关于电磁波的传播，下列说法正确的是( )
A．真空中传播速度都等于光速
B．波长较长的波绕过障碍物的能力更强
C．波长较长的波贯穿障碍物的能力更强
D．波长较短的波能量大，穿透能力强
【解析】 电磁波在真空中以光速传播，波长长的波，绕过障碍物的能力较强，但其贯穿能力差，波长越短，能量越大，穿透能力越强，故正确答案为ABD.
【答案】 ABD
5．电视机的室外天线能把电信号接收下来，是因为( )
A．天线处于变化的电磁场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC电路
B．天线只处于变化的电场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC电路
C．天线只是有选择地接收某电台信号，而其他电视台信号则不接收
D．天线将电磁波传输到电视机内
【解析】 室外天线处于空间变化的电磁场中，天线中产生了感应电流，此电流通过馈线输送给LC电路，此电流中空间各电台信号激起的电流均存在，但只有频率与调谐电路频率相等的电信号对应电流最强，然后再通过解调处理输入后面电路，故A正确，B、C、D均错误．
【答案】 A
能力提升
6．下列说法正确的是( )
A．当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流
B．当处于电谐振时，只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流
C．由调谐电路接收的感应电流，再经过耳机就可以听到声音了
D．由调谐电路接收的感应电流，再经过检波、放大，通过耳机才可以听到声音
【解析】 当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流，只不过频率跟谐振电路固有频率相等的电磁波，在接收电路中激发的感应电流最强．由调谐电路接收的感应电流，要再经过检波(也就是调制的逆过程)、放大，通过耳机才可以听到声音，故正确答案为A、D.
【答案】 AD
7．一收音机调谐回路中线圈电感是30
μH，电容器可变，最大电容是270
pF，最小电容是30
pF，求接收到的无线电波的波长范围多大？
【解析】 v＝fλ
①
f＝
②
由①②得：v＝，所以：λ＝2πv
λ最小＝2πv＝2×3.14×3×108
×m
≈56.52
m
λ最大＝2πv
＝2×3.14×3×108×
m
≈169.56
m所以，该收音机接收到无线电波的波长范围在56.52
m～169.56
m.
【答案】 56.52
m～169.56
m
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8．雷达是运用电磁波来工作的，它发射的电磁波频率多在300
MHz至1
000
MHz的范围内，已知真空中光速c＝3×108
m/s.下列说法正确的是( )
A．电磁波可由恒定不变的电场和磁场产生
B．电磁波可由周期性变化的电场或磁场产生
C．雷达发射的电磁波在真空中的波长范围多在0.3
m至1
m之间
D．雷达与目标之间的距离可由电磁波从发射到接收的时间间隔确定
【解析】 本题考查电磁波的产生、波长与波速、频率的关系及电磁波的应用．电磁波是由周期性变化的电场或磁场产生的，A项错误，B项正确；由题中的电磁波的频率范围，再根据λ＝c/f算出波长范围为0.3
m到1
m之间，C项正确，设电磁波从发射到接收用时t，则雷达与目标之间的距离为s＝，D项正确．
【答案】 BCD
创新探究
9．科学技术是一把双刃剑．电磁波的应用也是这样．它在使人类的生活发生日新月异变化的同时也存在副作用——电磁污染．频率超过0.1
MHz的电磁波的强度足够大时就会对人体构成威胁．按照有关规定，人体所受到的电磁辐射强度(即单位时间内垂直通过单位面积的电磁波的能量)不得超过某一规定值Ie.已知某无线通信设备发射电磁波的功率为P，设该通信设备向四面八方均匀地发射电磁波，且电磁波在传播过程中无能量损失．由数学知识可知，球面的面积S＝4πr2(式中r为球半径)，球半径与球面总是垂直的．根据上述资料，可估算出人体到该通信设备发射电磁波处的安全距离至少应为多少时，人体所受的电磁辐射强度才不会超过规定值？
【解析】 设人到污染源的距离为r.
以污染波源为球心，以r为半径作一球面，
若球面上电磁波的辐射强度为Ie.
则：4πr2Ie＝P，所以，r＝即人离波源的距离至少为
才是安全区．
【答案】 学生P82
课标基础
1．关于电磁场理论的叙述正确的是( )
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
【解析】 变化的电场周围才存在磁场，变化的磁场周围才存在电场．
【答案】 ABC
2．如图3－2－4所示带电的平行板电容器C，当用绝缘工具缓缓拉大板间距离的过程中，在电容器周围空间( )
图3－2－4
A．会产生变化的磁场
B．会产生稳定的磁场
C．不产生磁场
D．会产生周期性变化的磁场
【解析】 由于电容器始终跟电源相连，两极板间电压不变，根据E＝可知在d缓慢增大时，E是非均匀变化的，因此在其周围产生变化的磁场．
【答案】 A
3．某空间出现了如图3－2－5所示的一组闭合的电场线，这可能是( )
图3－2－5
A．沿AB方向磁场在迅速减弱
B．沿AB方向磁场在迅速增加
C．沿BA方向磁场在迅速增加
D．沿BA方向磁场在迅速减弱
【解析】 根据电磁感应，闭合回路中的磁通量变化时，使闭合回路中产生感应电流，该电流可用楞次定律判断．根据麦克斯韦电磁理论，闭合回路中产生感应电流，是因为闭合回路中受到了电场力的作用，而变化的磁场产生电场，与是否存在闭合回路没有关系，故空间内磁场变化产生的电场方向，仍然可用楞次定律判断，四指环绕方向即为感应电场的方向，由此可知A、C正确．
【答案】 AC
4．如图3－2－6所示是某一固定面的磁通量的变化图象，在它周围空间产生的电场中的某一点场强E应是( )
图3－2－6
A．逐渐增强
B．逐渐减弱
C．不变
D．无法确定
【解析】 由图可知磁通量Φ随时间t均匀变化，而Φ＝BS，所以磁场是均匀变化的，根据麦克斯韦电磁场理论可知C正确．
【答案】 C
5．手机A的号码为12345670002，手机B的号码为12345670008，手机A拨叫手机B时，手机B发出响声并且显示屏上显示A的号码12345670002，若将手机B置于一透明真空罩中，用手机A拨叫B，则( )
A．发出响声，并显示B的号码12345670008
B．不发出响声，但显示B的号码12345670008
C．不发出响声，但显示A的号码12345670002
D．既不发出响声，也不显示号码
【解析】 机械波不能在真空中传播，故B不发出响声，电磁波可在真空中传播，故B能显示A的号码，C正确．
【答案】 C
能力提升
6．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
【解析】 离波源越远，振幅越小．电磁波在不同介质中的波速不一样，波长也不一样．
【答案】 B
7．下列关于电磁波的说法正确的是( )
A．均匀变化的磁场能够在空间产生电场
B．电磁波在真空和介质中传播速度相同
C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波
D．电磁波在同种介质中只能沿直线传播
【解析】 变化的磁场就能产生电场，A正确．若只有电场和磁场而电场和磁场都稳定或电场、磁场仅均匀变化都不能产生电磁波，C错．光也是电磁波，在真空和介质中传播的速度不同，可判断B错．D选项中没强调是“均匀”介质，若介质密度不均匀会发生折射，故D错．
【答案】 A
考向观摩
8．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献．下列说法正确的是( )
A．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象
B．麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在
C．库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
D．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律
【解析】 赫兹用实验证实了电磁波的存在，B错；安培发现了磁场对电流的作用规律，洛仑兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，D错，选AC.
【答案】 AC
创新探究
9．如图3－2－7所示，在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环口径的带正电的小球，正以速率v0沿逆时针方向匀速转动．若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化的磁场，设运动过程中小球的带电荷量不变，那么( )
图3－2－7
A．小球对玻璃圆环的压力不断增大
B．小球受到的磁场力不断增大
C．小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动
D．磁场力对小球一直不做功
【解析】 因为玻璃圆环所在处有均匀变化的磁场，在周围产生稳定的涡旋电场，对带正电的小球做功．由楞次定律，判断电场方向为顺时针方向．在电场力作用下，小球先沿逆时针方向做减速运动，后沿顺时针方向做加速运动．
小球在水平面内沿轨迹半径方向受两个力作用；环的弹力N和磁场的洛伦兹力F洛＝Bqv，而且这两个力的矢量和等于小球做圆周运动的向心力．考虑到小球速度的大小和方向的变化以及磁场强弱的变化，弹力N和洛伦兹力F洛一定有一段时间变小，所以A、B选项不对．
磁场力始终与圆周运动的线速度方向垂直，所以磁场力对小球不做功．
【答案】 CD学生P81
课标基础
1．关于LC振荡电路中电容器两极板上的电荷量，下列说法正确的是( )
A．电荷量最大时，线圈中振荡电流也最大
B．电荷量为零时，线圈中振荡电流最大
C．电荷量增大的过程中，电路中的磁场能转化为电场能
D．电荷量减少的过程中，电路中的磁场能转化为电场能
【解析】 电磁振荡过程中，电容器电荷量最大时，振荡电流为零，A错；电荷量为零时，放电结束，振荡电流最大，B正确；电荷量增大的过程，即是电容器的充电过程，磁场能正在转化为电场能，故C正确；同理分析，D错．
【答案】 BC
2．LC振荡电路中，在电容器充电完毕但未开始放电的瞬间，下述说法正确的是( )
A．线圈中的电流最大
B．电容器两极板间的电场能最强
C．线圈中的磁场能最强
D．电容器极板上的电荷量为零
【解析】 电容器充电完毕但未开始放电的瞬间，振荡电流为零，磁场能为零，电容器极板上的电荷量最多，电场能最强，故B正确．
【答案】 B
3．如图3－1－10(a)所示，在LC振荡电路中，通过P点的电流变化规律如图(b)所示，且把通过P点向右的方向规定为电流i的正方向，则( )
图3－1－10
A．0.5
s至1
s时间内，电容器C在放电
B．0.5
s至1
s时间内，电容器C的上极板带正电
C．1
s至1.5
s时间内，Q点的电势比P点的电势高
D．1
s至1.5
s时间内，电场能正在转变成磁场能
【解析】 0.5
s至1
s时间内，振荡电流是充电电流，充电电流是由负极板流向正极板；1
s至1.5
s时间内，振荡电流是放电电流，放电电流是由正极板流向负极板，由于电流为负值，所以由Q流向P.
【答案】 CD
4．已知LC振荡电路中电容器极板1上的电荷量随时间变化的曲线如图3－1－11所示，则( )
图3－1－11
A．a、c两时刻电路中电流最大，方向相同
B．a、c两时刻电路中电流最大，方向相反
C．b、d两时刻电路中电流最大，方向相同
D．b、d两时刻电路中电流最大，方向相反
【解析】 电磁振荡过程中，电容器极板电荷量最大时，振荡电流为零，故A、B均错；而极板电荷量为零时，振荡电流最大，b、d两点分别代表正、反向放电结束的时刻，故电流方向相反，C错、D正确．
【答案】 D
5．如图3－1－12所示，为LC振荡电路在电磁振荡中电容器极板间电压随时间变化的u-t图线( )
图3－1－12
A．t1～t2时间内，电路中电流不断增大
B．t2～t3时间内，电场能越来越小
C．t3时刻，磁场能为零
D．t3时刻电流方向要改变
【解析】 由图知t1～t2时间内，电容器两端电压增大，电容器充电，电流减小，A错；t2～t3两端电压减小，电场能转化为磁场能，B对；t3时刻回路中磁场能最大，电流方向不变，C、D两项都错．
【答案】 B
能力提升
6．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.
C．π
D．2π
【解析】 LC振荡电路的周期T＝2π
，其电容器上的带电荷量从最大值变化到零的最短时间t＝T/4，故t＝
.
【答案】 B
7．LC振荡电路的周期为T，频率为f.若将线圈的自感系数增为原来的2倍，可变电容器的电容也增为原来的2倍，则此振荡电路的周期将变为________，频率将变为__________________．
【解析】 由题意L′＝2L，C′＝2C，则周期T′＝2π＝4π＝2T，频率f′＝＝0.5f.
【答案】 2T 0.5f
考向观摩
8．如图3－1－13所示为一LC振荡电路，线圈的电感量L＝2.5
mH，电容器的容量C＝4
μF.起初，电容器充电后上极板带正电荷，下极板带负电荷．设开关闭合的时刻t＝0，那么当t＝9×10－4s时，电容器的上极板带________(正或负)电荷，通过线圈的电流正在________(增大或减小)，此时电容器正在________(充电或放电)．
图3－1－13
【解析】 振荡电流周期T＝2π＝6.28×10－4s.T＝1.57×10－4s,1T＜t＜1T，在t时刻，相对图所示状态，回路正处反向充电过程．
【答案】 负 减小 充电
创新探究
9．实验室里有一水平放置的平行板电容器，知道其电容C＝1μF.在两板带有一定电荷时，发现一粉尘恰好静止在两板间．手头上还有一个自感系数L＝0.1
mH的电感器，现连成如图3－1－14所示电路，试分析以下两个问题：
图3－1－14
(1)从S闭合时开始计时，经过π×10－5
s时，电容器内粉尘的加速度大小是多少？
(2)当粉尘的加速度为多大时，线圈中电流最大？
【解析】 (1)电键断开时，电容器内带电粉尘恰好静止，说明电场力方向向上，且F电＝mg，闭合S后，L、C构成LC振荡电路．
T＝2π
＝2π×10－5
s，经＝π×10－5
s时，电容器间的场强反向，电场力的大小不变，方向竖直向下，由牛顿第二定律得：a＝＝2g.
(2)线圈中电流最大时，电容器两极间的场强为零，由牛顿第二定律可得：a＝＝g，方向竖直向下．学生P84
课标基础
1．在电磁波谱中，下列说法正确的是( )
A．各种电磁波有明显的频率和波长区域界限
B．γ射线的频率一定大于X射线的频率
C．X射线的波长有可能等于紫外线波长
D．可见光波长一定比无线电波的短
【解析】 X射线和γ射线，X射线和紫外线有一部分频率重叠界限不明显，故C、D选项正确．
【答案】 CD
2．下列能说明电磁波具有能量的依据是( )
A．可见光射入人的眼睛，人看到物体
B．放在红外线区域的温度计升温很快
C．收音机调到某个台时，调谐电路发生电谐振
D．γ射线具有很强的贯穿能力
【解析】 A项，人眼看到物体，说明人眼感受到可见光的能量；B项，红外线具有热作用，说明红外线具有能量；C项，电谐振在调谐电路中的感应电流的能量来源于空中的无线电波；D项，γ射线的贯穿能力说明γ射线具有很高的能量．
【答案】 ABCD
3．间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标．这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车．这种遥感照相机敏感的电磁波属于( )
A．可见光波段
B．红外波段
C．紫外波段
D．X射线波段
【解析】 了解红外线的作用．
【答案】 B
4．下列关于电磁波的特性和应用，说法正确的是( )
A．红外线和X射线都有很高的穿透本领，常用来在医学上做透视人体
B．过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康
C．电磁波中频率最大的是γ射线，最容易用来观察衍射现象
D．紫外线和X射线都可以使照相底片感光
【解析】 电磁波具有能量，紫外线和X射线都能使底片感光．
【答案】 D
5．验钞机发出的光能使得钞票上的荧光物质发光；电视机、空调等家用电器的遥控器用它的光束来控制电视机、空调等家电，对于它们发出的光可判定：验钞机发出的光是________遥控器发出的光是________．
【解析】 验钞机应用了紫外线的荧光效应，遥控器利用了红外线的遥感技术．
【答案】 紫外线 红外线
能力提升
6．在电视发射端，由摄像机摄取景物并将景物反射的光转换为电信号，这一过程完成了( )
A．电、光转化
B．光、电转化
C．光、电、光转化
D．电、光、电转化
【解析】 摄像机的摄像过程把光信号转化成了电信号，即把一幅图像按照各个部分的明暗情况，逐点地变为强弱不同的信号电流，然后通过天线把带有信号的电磁波发射出去，B正确，A、C、D错误．故正确答案为B.
【答案】 B
7．各地接收卫星电视讯号的抛物面天线如图3－4－5所示，天线顶点和焦点连线(OO′)与水平面间的夹角为仰角α，OO′在水平面上的射影与当地正南方向的夹角为偏角β，接收定位于东经105.5°的卫星电视讯号(如CCTV－5)时，OO′连接应指向卫星，我国各地接收天线的取向情况是( )
图3－4－5
A．有β＝0°，α＝90°的
B．与卫星经度相同的各地，α随纬度的增高而减小
C．经度大于105.5°的各地，天线是朝南偏东的
D．在几十甚至几百平方千米的范围内，天线取向几乎是相同的(我国自西向东的经度约为73°～135°)
【解析】 我国领土的最南端在北纬4°附近，所以不会出现α＝90°的情况，A错；天线所在位置处的纬度越高，距卫星越远，所以α越小，B正确；经度大于105.5°的各地，天线应是朝南偏西方向，故C错；位置不同，天线的取向不同，故D错．
【答案】 B
考向观摩
8．在烤箱中能看见一种淡红色的光线，下列关于这种光的说法中正确的是( )
A．是电热丝发出的红外线
B．是电热丝发出的红光
C．主要是利用这种光为食物加热
D．为食物加热的是比这种光波长更短的电磁波
【解析】 烤箱中的电热丝发出的光是可见的红光，起加热作用的主要是波长较长的红外线，而不是红光，故正确答案为B.
【答案】 B
创新探究
9．“为了您和他人的安全，请您不要在飞机上使用手机和手提电脑”，这句提醒警示语是乘坐过飞机的游客都听到过的语言．因为有些空难事故就是由于某位乘客在飞行的飞机中使用手机造成的．
2003年某机场飞机降落时，机上有四位乘客同时使用了手机，使飞机降落偏离了8度，险些造成事故．请问为什么在飞机上不能使用手机和手提电脑呢(包括游戏机)
【解析】 由于手机在使用或手提电脑无线上网时要发射电磁波，对飞机产生电磁干扰，而飞机上导航系统是非常复杂的，抗干扰能力不是很强．因此为了飞行安全，飞机上不能使用手机和手提电脑．
【答案】 见解析
