山东省章丘中学2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-4：3.1电磁波的产生 配套练习（含解析）

3.1电磁波的产生配套练习
1．下列关于麦克斯韦的电磁场理论说法正确的是（　　）
A．变化的磁场产生的电场一定是变化的
B．不均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生不均匀变化的电场
C．稳定的磁场产生不稳定的电场
D．振荡的磁场在周围空间产生的电场是振荡的
2．LC振荡电路中，电容器两极板上的带电量q随时间t变化的关系如图所示。则（　　）
A．在t1时刻，电路中的电流最大
B．在t2时刻，电路中只有磁场能
C．在t3时刻，电感线圈两端电压最大
D．t3~t4时间内，电路中的电流不断增大
3．下列关于物理现象的描述错误的是（　　）
A．真空中不同频率的电磁波都具有相同速度
B．小玲来回抖动带电荷梳子时，梳子能向外发射电磁波
C．多普勒效应是奥地利物理学家多普勒发现的
D．在机械波的干涉中，加强区的质点的位移大小不可能小于减弱区的质点的位移大小
4．关于麦克斯韦电磁场理论，以下说法正确的是（
）
A．在赫兹发现电磁波的实验基础上，麦克斯韦提出了完整的电磁场理论
B．麦克斯韦第一个预言了电磁波的存在，赫兹第一个用实验证实了电磁波的存在
C．变化的电场可以在周围的空间产生电磁波
D．变化的磁场在周围的空间一定产生变化的电场
5．梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波。该电磁波（　　）
A．一定是横波
B．不能在真空中传播
C．只能沿着梳子摇动的方向传播
D．在空气中的传播速度约为3×107m/s
6．如图所示是两个LC振荡电路1和2的电容器电压u随时间t变化的图像，两电路的自感系数，则（　　）
A．电路1的频率为电路2的一半
B．电路2的电容为电路1的两倍
C．电路2电容器的最大电荷量为电路1的四倍
D．电路1电流最大时电路2的电流也一定最大
7．下列关于机械波和电磁波的说法中正确的是（　　）
A．电磁波和机械波都能产生干涉、衍射和多普勒效应现象
B．波源停止振动，机械波立即停止传播，电磁波能继续传播
C．机械波和电磁波由一种介质进入另一种介质传播时，波速保持不变
D．机械波和电磁波由一种介质进入另一种介质传播时，波长保持不变
8．根据图中四幅图片提供的物理信息，下列说法正确的是（　　）
A．甲图：根据多普勒效应，可以测定鱼群的方位
B．乙图：根据光的干涉可以检测下面玻璃板的平整度
C．丙图：清晨，看到花草上的露水晶莹剔透，这是光的偏振引起的
D．丁图：根据LC振荡电路周期变化，可以判断绝缘储罐中不导电液体高度的变化
9．在LC
回路中，电容器两端的电压u
随时间t变化的关系如图所示，则（　　）
A．在时刻
t1，电路中的电流最小，电容器开始放电
B．在时刻
t2，电路中的磁场能最大，线圈上的自感电动势为零
C．从时刻
t2
至
t3，电容器的电荷量、板间电场能不断减小
D．从时刻
t3
至
t4，电路中的电流、线圈磁场能不断减小
10．下列说法正确的是（
）
A．在均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场，在均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场
B．电磁场是周期性变化的电场和磁场交替产生而形成的不可分离的统一体
C．照相时要使物体所照的像增大，可以让照相机向物体移近，同时相机镜头(凸透镜)和暗箱底片的距离稍减少些
D．机械波和电磁波它们都可发生反射、折射、干涉和衍射现象
E.红光与紫光相比，从玻璃到空气的界面上，红光的临界角较紫光大
11．麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点是：变化的磁场产生________，变化的电场产生_________，从而预言了电磁波的存在．
12．根据麦克斯韦电磁场理论，如果在空间某区域有周期性变化的电场，这个变化的电场就会在周围产生_____；第一个用实验证实电磁波存在的物理学家是_____。
13．电磁波在真空中传播的速度是_____________m/s，有一个广播电台的频率为100.0MHz，这个电台发射的电磁波的波长为______________m（选填“3”或“3×106”）。
14．为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中，电容器可通过开关S与线圈L或电源相连，如图所示．当开关从a拨到b时，由L与C构成的回路中产生周期的振荡电流．当罐中的液面上升时电容器的电容________．LC回路的振荡频率________．
参考答案
1．D
【解析】
A．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的磁场周围能产生电场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场，故A项错误；
B．不均匀变化的电场产生变化的磁场，磁场有可能不是均匀变化的；均匀变化的磁场周围产生稳定的电场，故B项错误；
C．稳定的磁场其周围不产生电场，故C错误；
D．振荡的磁场在周围空间产生的电场是振荡的，振荡的电场在周围空间产生的磁场是也振荡的，故D正确。
2．A
【解析】
A．在t1时刻，极板带电量为零，此时电容器放电完毕，电路中的电流最大，选项A正确；
B．在t2时刻，极板带电量最大，则回路电流为零，电路中磁场能为零，选项B错误；
C．在t3时刻，极板带电量为零，此时电路中电流最大，电流的变化率为零，电感线圈两端电压为零，选项C错误；
D．t3~t4时间内，极板带电量增大，电容器充电，则电路中的电流不断减小，选项D错误。
故选A。
3．D
【解析】
A．所有的电磁波在真空中都具有相同的波速，即光速，故A错误；
B．带电荷的梳子来回抖动时会产生变化的电磁场，即可向外发射电磁波，故B错误；
C．开普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先提出，故C错误；
D．振动加强区域质点是在平衡位置附近振动，有时位移为零，故D正确。
故选D。
4．B
【解析】
AB．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，而后赫兹第一个用实验证明了电磁波的存在，故A错误，B正确；
CD．根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的电场在周围产生稳定的磁场，不产生电磁波，均匀变化的磁场在周围空间产生稳定的电场，故CD错误。
故选B。
5．A
【解析】
A．
根据电磁波的特点可知，电磁波为横波。故A正确；
B．
电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。故B错误；
C．
电磁波产生后，可以在任意方向传播。故C错误；
D．
电磁波传播的速度在真空中等于光速，在空气中的传播速度约为3×108m/s。故D错误。
故选A。
6．C
【解析】
A．由图中可知，由可知电路1的频率是电路2频率的2倍，故A错误；
B．LC震荡电路周期为
由题意可知，，故
故B错误；
C．由，可得，
即电路2电容器的最大电荷量为电路1的4倍，故C正确；
D．电流最大时，电压为0，故电路1电流最大时电路2的电流不一定最大，故D错误；
故选C。
7．A
【解析】
A．
干涉、衍射和多普勒效应现象是波的特有现象，电磁波和机械波都能产生干涉、衍射和多普勒效应现象，故A正确；
B．
如果机械波波源停止振动，在介质中传播的机械波仍将继续传播，故B错误；
CD．
机械波从一种介质进入另一种介质传播时，波速发生变化，但频率不变，频率由波源决定，根据
可知，波长改变，故CD错误。
故选A。
8．ABD
【解析】
A．甲图：根据多普勒效应，可以测定鱼群的方位，选项A正确；
B．乙图：根据光的干涉可以检测下面玻璃板的平整度，选项B正确；
C．丙图：清晨，看到花草上的露水晶莹剔透，这是光的全反射引起的，选项C错误；
D．丁图：两块平行金属板构成的电容器的中间的液体就是一种电介质，当液体的高度升高，相当于插入的电介质越多，电容越大，则根据LC振荡电路周期变化，可以判断绝缘储罐中不导电液体高度的变化，选项D正确。
故选ABD。
9．CD
【解析】
A．
t1时刻电容器两端电压为零，电路中振荡电流最强，磁场能最大，故A错误；
B．
在t2时电路中电容器两端的电压最大，两极板之间的电场强度最大，故电场能最大，根据能量守恒可知此时磁场能量最小，电流为零，故B错误；
C．
从t2至t3，电容器两端的电压逐渐减小，根据Q=CU可知电容器带的电荷量不断减小，电场能减小，故C正确；
D．
从时刻
t3
至
t4，电容器两端电压逐渐增大，根据Q=CU可知电容器带的电荷量不断增大，电路中的电流、线圈磁场能不断减小，故D正确。
故选CD。
10．BDE
【解析】
A．
均匀变化的磁场一定产生稳定的电场，均匀变化的电场周围一定产生稳定的磁场，故A错误；
B．
电磁场是周期性变化的电场和磁场交替产生而形成的不可分离的统一体，故B正确；
C．
照相机所成的像变大了，像距也要变大，物距变小，故照相机到物体的距离应该减小，镜头到底片的距离增大，故C错误；
D．
机械波和电磁波都是波，它们都可发生反射、折射、干涉和衍射现象，故D正确；
E．
玻璃对红光的折射率较紫光小，根据：可知，从玻璃到空气的界面上，红光的临界角较紫光大。故E正确。
故选BDE。
11．电场；
磁场；
【解析】
麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点是：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，从而预言了电磁波的存在．
12．周期性变化的磁场
赫兹
【解析】
如果在空间某区域有周期性变化的电场，这个变化的电场就会在周围产生周期性变化的磁场；第一个用实验证实电磁波存在的物理学家是赫兹。
13．3×108
3
【解析】
电磁波的传播速度是光速3×108m/s，频率波长速度的关系是c=λf，所以
14．增大　
减小
【解析】
[1][2]．当罐中液面上升时，电容器极板间的介电常数变大，则电容器的电容C增大，根据T＝2π，可知LC回路的振荡周期T变大，又f＝，所以振荡频率变小．
【点睛】
本题要注意两块平行金属板构成的电容器C的中间的液体就是一种电介质，液体的高度越高，相当于插入的电介质越多，电容越大．属于简单题．