高中物理人教版选修3-4假期作业：第十四章+假期作业（十六）电磁波的发现 电磁振荡+Word版含解析
文档属性
| 名称 | 高中物理人教版选修3-4假期作业：第十四章+假期作业（十六）电磁波的发现 电磁振荡+Word版含解析 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 66.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-05-29 18:50:18 | ||
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文档简介
假期作业(十六) 电磁波的发现 电磁振荡
1．关于电磁波，下列说法正确的是( )
A．只要有电场和磁场，就能产生电磁波
B．电磁波在真空和介质中传播速度相同
C．均匀变化的磁场能够在空间形成电磁波
D．赫兹证明了电磁波的存在
【解析】 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，A、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；赫兹证明了电磁波的存在，D项正确．
【答案】 D
2．任何电磁波在真空中都具有相同的( )
A．频率 B．波长
C．波速 D．能量
【解析】 不同的电磁波频率、波长和能量不相同，A、B、D错误；任何电磁波在真空中都具有相同的速度c＝3×108 m/s，C正确．
【答案】 C
3．(多选)关于麦克斯韦的电磁理论及其成就，下列说法正确的是( )
A．变化的电场可以产生磁场
B．变化的磁场可以产生电场
C．证实了电磁波的存在
D．预见了真空中电磁波的传播速度大于光速
【解析】 选项A和B是电磁理论的两大支柱，所以A和B正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最早证实了电磁波的存在，C错误；麦克斯韦预见了真空中电磁波的传播速度等于光速，D错误．
【答案】 AB
4．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
【解析】 LC振荡电路电容器充电完毕，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A正确．
【答案】 A
5．(·蚌埠高二检测)有一LC振荡电路，能产生一定波长的电磁波，若要产生波长比原来短些的电磁波，可采取的措施为( )
A．增加线圈的匝数
B．在线圈中插入铁芯
C．减小电容器极板间的距离
D．减小电容器极板正对面积
【解析】 LC振荡电路产生的电磁波的频率为：f＝，再由v＝λf解得：λ＝2πv，所以减小波长的方法是减小自感系数L或电容C.对于选项A、B都是增加L的措施．对电容又有：C＝，可知选项D正确．
【答案】 D
6．(多选)
图14-1-8
某时刻LC振荡电路的状态如图14-1-8所示，则此时刻( )
A．振荡电流i在减小
B．振荡电流i在增大
C．电场能正在向磁场能转化
D．磁场能正在向电场能转化
【解析】 由电磁振荡的规律可知，电容器充电过程中，电流逐渐减小，电场能逐渐增大，磁场能逐渐减小，即磁场能正向电场能转化，故A、D正确．
【答案】 AD
7．声波和电磁波均可传递信息，且都具有波的共同特征．下列说法正确的是( )
A．声波的传播速度小于电磁波的传播速度
B．声波和电磁波都能引起鼓膜振动
C．电磁波都能被人看见，声波都能被人听见
D．二胡演奏发出的是声波，而电子琴演奏发出的是电磁波
【解析】 声波属于机械波，其传播需要介质，传播速度小于电磁波的传播速度，A对；鼓膜的振动是空气的振动带动的，人耳听不到大部分电磁波，B错；电磁波的传播不需要介质，人眼看不到大部分电磁波，C错；二胡和电子琴发出的都是声波，D错．
【答案】 A
8.
图14-1-9
(·衡水高二检测)如图14-1-9所示的LC振荡回路中振荡电流的周期为2×10－2 s，自振荡电流沿逆时针方向达最大值开始计时，当t＝3.4×10－2s时，电容器正处于________(选填“充电”“放电”或“充电完毕”)状态，这时电容器的上极板________(选填“带正电”“带负电”或“不带电”)．
【解析】 根据题意可画出LC回路振荡电流的变化图象如图，t＝3.4×10－2 s时刻即为图象中的P点，正处于顺时针电流减小的过程中，所以，电容器正处于反向充电状态，上板带正电．
【答案】 充电 带正电
9．(多选)在如图14-1-10甲所示的LC振荡电路中，通过P点的电流变化规律如图乙所示，设通过P点的电流向右时为正，则( )
甲 乙
14-1-10
A．0.5 s至1 s内，电容器在充电
B．0.5 s至1 s内，电容器的上极板带正电
C．1 s至1.5 s内，Q点比P点电势高
D．1 s至1.5 s内，磁场能正在转化为电场能
【解析】 由图象知0.5 s至1 s内，顺时针电流对电容器充电，下极板带正电，A正确、B错误；1 s至1.5 s内，电容器逆时针方向放电，Q点比P点电势高，电场能正在转化为磁场能，C正确、D错误．
【答案】 AC
图14-1-11
10．(多选)如图14-1-11所示是一个水平放置的玻璃圆环型小槽，槽内光滑，槽的宽度和深度处处相同，现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中，让它受绝缘棒打击后获得一初速度v0，与此同时，有一变化的磁场垂直穿过玻璃小槽外径所对应的圆面积，磁感应强度大小跟时间成正比，其方向竖直向下，设小球在运动过程中电荷量不变，那么( )
A．小球受到的向心力大小不变
B．小球受到的向心力大小不断增加
C．洛伦兹力对小球做了正功
D．小球受到的磁场力逐渐变大
【解析】 由麦克斯韦电磁场理论和楞次定律知，当B增加时，将产生一个与v0同向的电场，因小球带正电，故电场对小球做正功，其速率随时间增大，向心力的大小m也随之增大，故选项A错误，B正确．因B随时间增大，v也随时间增大，故所受洛伦兹力qvB也增大，故D项正确．因洛伦兹力对运动电荷不做功，故C项错误，故应选B、D.
【答案】 BD
11．如图14-1-12为振荡电路在某时刻的电容器的带电情况和电感线圈中磁感线方向情况，由图可知电容器在________(选填“放”或“充”)电，电感线圈中的电流在________(选填“增大”“减小”或“不变”)，如果振荡电流的周期为π×10－4 s，电容为C＝250 μF，则自感系数L＝________．
图14-1-12
【解析】 根据题图中的磁感线方向，由安培定则可判断出回路中的电流方向为顺时针方向，故正在对电容器充电，磁场能正在转化为电场能，电流正在减小．又由T＝2π可得：L＝，解得L＝10－5H.
【答案】 充 减小 10－5H
12．(·成都高二检测)实验室里有一水平放置的平行板电容器，知道其电容C＝1 μF.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14-1-13所示电路，试分析以下两个问题：
图14-1-13
(1)从S闭合时开始计时，经过π×10－5s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．
【答案】 (1)2g (2)g
1．关于电磁波，下列说法正确的是( )
A．只要有电场和磁场，就能产生电磁波
B．电磁波在真空和介质中传播速度相同
C．均匀变化的磁场能够在空间形成电磁波
D．赫兹证明了电磁波的存在
【解析】 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，A、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；赫兹证明了电磁波的存在，D项正确．
【答案】 D
2．任何电磁波在真空中都具有相同的( )
A．频率 B．波长
C．波速 D．能量
【解析】 不同的电磁波频率、波长和能量不相同，A、B、D错误；任何电磁波在真空中都具有相同的速度c＝3×108 m/s，C正确．
【答案】 C
3．(多选)关于麦克斯韦的电磁理论及其成就，下列说法正确的是( )
A．变化的电场可以产生磁场
B．变化的磁场可以产生电场
C．证实了电磁波的存在
D．预见了真空中电磁波的传播速度大于光速
【解析】 选项A和B是电磁理论的两大支柱，所以A和B正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最早证实了电磁波的存在，C错误；麦克斯韦预见了真空中电磁波的传播速度等于光速，D错误．
【答案】 AB
4．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
【解析】 LC振荡电路电容器充电完毕，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A正确．
【答案】 A
5．(·蚌埠高二检测)有一LC振荡电路，能产生一定波长的电磁波，若要产生波长比原来短些的电磁波，可采取的措施为( )
A．增加线圈的匝数
B．在线圈中插入铁芯
C．减小电容器极板间的距离
D．减小电容器极板正对面积
【解析】 LC振荡电路产生的电磁波的频率为：f＝，再由v＝λf解得：λ＝2πv，所以减小波长的方法是减小自感系数L或电容C.对于选项A、B都是增加L的措施．对电容又有：C＝，可知选项D正确．
【答案】 D
6．(多选)
图14-1-8
某时刻LC振荡电路的状态如图14-1-8所示，则此时刻( )
A．振荡电流i在减小
B．振荡电流i在增大
C．电场能正在向磁场能转化
D．磁场能正在向电场能转化
【解析】 由电磁振荡的规律可知，电容器充电过程中，电流逐渐减小，电场能逐渐增大，磁场能逐渐减小，即磁场能正向电场能转化，故A、D正确．
【答案】 AD
7．声波和电磁波均可传递信息，且都具有波的共同特征．下列说法正确的是( )
A．声波的传播速度小于电磁波的传播速度
B．声波和电磁波都能引起鼓膜振动
C．电磁波都能被人看见，声波都能被人听见
D．二胡演奏发出的是声波，而电子琴演奏发出的是电磁波
【解析】 声波属于机械波，其传播需要介质，传播速度小于电磁波的传播速度，A对；鼓膜的振动是空气的振动带动的，人耳听不到大部分电磁波，B错；电磁波的传播不需要介质，人眼看不到大部分电磁波，C错；二胡和电子琴发出的都是声波，D错．
【答案】 A
8.
图14-1-9
(·衡水高二检测)如图14-1-9所示的LC振荡回路中振荡电流的周期为2×10－2 s，自振荡电流沿逆时针方向达最大值开始计时，当t＝3.4×10－2s时，电容器正处于________(选填“充电”“放电”或“充电完毕”)状态，这时电容器的上极板________(选填“带正电”“带负电”或“不带电”)．
【解析】 根据题意可画出LC回路振荡电流的变化图象如图，t＝3.4×10－2 s时刻即为图象中的P点，正处于顺时针电流减小的过程中，所以，电容器正处于反向充电状态，上板带正电．
【答案】 充电 带正电
9．(多选)在如图14-1-10甲所示的LC振荡电路中，通过P点的电流变化规律如图乙所示，设通过P点的电流向右时为正，则( )
甲 乙
14-1-10
A．0.5 s至1 s内，电容器在充电
B．0.5 s至1 s内，电容器的上极板带正电
C．1 s至1.5 s内，Q点比P点电势高
D．1 s至1.5 s内，磁场能正在转化为电场能
【解析】 由图象知0.5 s至1 s内，顺时针电流对电容器充电，下极板带正电，A正确、B错误；1 s至1.5 s内，电容器逆时针方向放电，Q点比P点电势高，电场能正在转化为磁场能，C正确、D错误．
【答案】 AC
图14-1-11
10．(多选)如图14-1-11所示是一个水平放置的玻璃圆环型小槽，槽内光滑，槽的宽度和深度处处相同，现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中，让它受绝缘棒打击后获得一初速度v0，与此同时，有一变化的磁场垂直穿过玻璃小槽外径所对应的圆面积，磁感应强度大小跟时间成正比，其方向竖直向下，设小球在运动过程中电荷量不变，那么( )
A．小球受到的向心力大小不变
B．小球受到的向心力大小不断增加
C．洛伦兹力对小球做了正功
D．小球受到的磁场力逐渐变大
【解析】 由麦克斯韦电磁场理论和楞次定律知，当B增加时，将产生一个与v0同向的电场，因小球带正电，故电场对小球做正功，其速率随时间增大，向心力的大小m也随之增大，故选项A错误，B正确．因B随时间增大，v也随时间增大，故所受洛伦兹力qvB也增大，故D项正确．因洛伦兹力对运动电荷不做功，故C项错误，故应选B、D.
【答案】 BD
11．如图14-1-12为振荡电路在某时刻的电容器的带电情况和电感线圈中磁感线方向情况，由图可知电容器在________(选填“放”或“充”)电，电感线圈中的电流在________(选填“增大”“减小”或“不变”)，如果振荡电流的周期为π×10－4 s，电容为C＝250 μF，则自感系数L＝________．
图14-1-12
【解析】 根据题图中的磁感线方向，由安培定则可判断出回路中的电流方向为顺时针方向，故正在对电容器充电，磁场能正在转化为电场能，电流正在减小．又由T＝2π可得：L＝，解得L＝10－5H.
【答案】 充 减小 10－5H
12．(·成都高二检测)实验室里有一水平放置的平行板电容器，知道其电容C＝1 μF.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14-1-13所示电路，试分析以下两个问题：
图14-1-13
(1)从S闭合时开始计时，经过π×10－5s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．
【答案】 (1)2g (2)g