济南济北中学2019-2020学年鲁科版选修3-4：3.1电磁波的产生 配套作业（含解析）

3.1电磁波的产生
1．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．电容器正在放电
C．磁场能正在向电场能转化
D．极板间的场强在减小
2．LC
振荡电路中，某时刻线圈中磁场方向如图所示，己知此时电流正在减小，则下列说法中正确的是（
）
A．电容器正在放电，且上极板带正电
B．电容器正在充电，且下极板带正电
C．LC
振荡电路中电场能正在减小，磁场能正在增大
D．线圈中感应电动势正在减小
3．如图所示的LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向指向A板，则（　　）
A．若i正在减小，线圈两端电压在增大
B．若i正在增大，此时A板带正电
C．若仅增大线圈的自感系数，振荡频率增大
D．若仅增大电容器的电容，振荡频率增大
4．关于电磁波的下列说法，正确的是（　　）
A．做变速运动的电荷可以在周围的空间产生电磁波
B．电磁波不具有能量
C．麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在
D．赫兹预言了电磁波的存在
5．关于电磁波，下列说法中正确的是
A．变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场
B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，法拉第最先用实验证实了电磁波的存在
C．电磁波和机械波都依赖于介质才能传播
D．各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同
6．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．电容器正在放电
C．磁场能正在向电场能转化
D．电场能正在向磁场能转化
7．如图甲所示的LC振荡电路中，把通过P点向右的电流方向规定为电流的正方向，通过P点的电流变化规律如图乙所示，则（　　）
A．0.5s至1.0s时间内，电容器在充电
B．0.5s至1.0s时间内，电容器的上极板带正电
C．1.0s至1.5s时间内，Q点比P点电势高
D．1.0s至1.5s时间内，磁场能正在转变成电场能
8．下说法中正确的是
。
A．在干涉现象中，振动加强的点的位移有时可能比振动减弱的点的位移小
B．单摆在周期性的外力作用下做受迫振动，则外力的频率越大，单摆的振幅也越大
C．全息照片的拍摄利用了激光衍射的原理
D．频率为v的激光束射向高速迎面而来的卫星，卫星接收到的激光的频率大于v
E.电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直
9．如图所示，产生电磁振荡的电路中线圈的自感系数为L，电容器的电容为C，现在把原来接在1上的开关S接到2上，下列说法正确的是（　　）
A．从此刻起至少历时，回路中的磁场能才能达到最大
B．从此刻起至少历时，回路中的电场能才能达到最大
C．如果没有能量损失，电磁振荡可以永远持续下去
D．要有效地发射电磁波，振荡电路必须要有足够高的振荡频率
10．有关电磁场理论说法正确的是（　　）
A．法拉第预言了电磁波的存在，并揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性
B．均匀变化的磁场一定产生恒定的电场
C．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场
D．赫兹通过一系列实验，证明了麦克斯韦关于光的电磁理论
11．具有NFC(近距离无线通讯技术)功能的两只手机在间距小于10cm时可以通过________波直接传输信息，其载波频率为1.5×107Hz，载波的传播速度为3.0×108m/s，则该载波的波长为________m．
12．英国物理学家麦克斯韦认为：变化的磁场_________（选填“能”或“不能”）产生电场；德国物理学家___________用实验成功证实了电磁波的存在；已知电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s，频率为1.0×108Hz的电磁波，在真空中的波长为__________m。
13．在收音机接收中波段时其LC振荡电路的电感L是固定的，当可变电容器电容为C1时可接收频率为535
kHz的电磁波，当可变电容器的电容为C2时可接收频率为'1605
kHz的电磁波，则电容之比C1：C2=________，这两列电磁波的波长之比=_______．
14．用如图所示的LC电路，可以产生电磁振荡．设其中所用电容器的电容为C、线圈的自感系数为L，则该电路辐射电磁波的频率为____．
参考答案
1．C
【解析】
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，电容器上的电荷量正在增大，极板间的场强在增大，磁场能正在向电场能转化．故C正确，ABD错误．
2．B
【解析】
AB．由图可知电流正在减小，表明电容器正在充电，所以下板带正电，上板带负电，故A错误，B正确；
CD．电容器正在充电，磁场能在减小，电场能正在增大，电流放电变快，线圈中感应电动势正在增大，故CD错误。
故选B。
3．A
【解析】
A．若i正在减小，说明磁场能转化为电场能，则线圈两端电压在增大，故A正确；
B．线圈中的电流从下到上，此时电流正在增大，表明电容器正在放电，所以B板带正电，A板带负电，故B错误；
C．LC振荡电路的周期公式为，若仅增大线圈的自感系数，周期增大，振荡频率减小，故C错误；
D．LC振荡电路的周期公式为，若仅增大电容器的电容，周期增大，振荡频率减小，故D错误。
故选A。
4．A
【解析】
A．变速运动的电荷产生变化的电场，变化的电场产生磁场，从而产生电磁波，故A正确；
B．电磁波能够传播能量，说明电磁波具有能量，它是一种物质，故B错误；
CD．麦克斯韦预言电磁波存在，而赫兹证实电磁波的存在，故CD错误。
故选A。
5．D
【解析】
A．均匀变化的电场能够产生稳定的磁场，故A错误；
B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证明了电磁波的存在，故B错误；
C．电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质，故C错误；
D．各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同，均为光速，故D正确。
故选D。
6．C
【解析】
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，电容器上的电荷量正在增大，磁场能正在向电场能转化；故选C。
7．AC
【解析】
A.由图乙可知，在0.5s至1s内，
电路电流在减小，电容器C正在充电，故A正确；
B.由图乙可知，在0.5s至1s内，电流是正的，即经过P点的电流向右，由于电路中做定向移动的带电粒子是带负电的电子，因此在该时间段内，电子经过P点向左移动，因此电容器上极板带负电，故B错误；
C.由图乙可知，在1s至1.5s内，通过电感线圈的电流向上，且增大，电感线圈产生自感电动势，由楞次定律可知，电感线圈下端电势高，上端电势低，即Q点比P点电势高，故C正确；
D.由图乙可知，在1s至1.5s内，
电路电流增大，磁场增大，磁感应强度变大，电路处于放电过程，电场能转化为磁场能，故D错误。
故选AC。
8．ADE
【解析】
A．在干涉现象中，振动加强的点的振幅比振动减弱的点的振幅大，但是振动加强的点的位移有时可能比振动减弱的点的位移小，选项A正确；
B．单摆在周期性的外力作用下做受迫振动，当驱动力的频率与单摆的固有频率相等时振幅最大，则外力的频率越大时，单摆的振幅不一定越大，选项B错误；
C．全息照片的拍摄利用了激光干涉的原理，选项C错误；
D．根据多普勒效应，频率为v的激光束射向高速迎面而来的卫星，卫星接收到的激光的频率大于v，选项D正确；
E．电磁波是横波，在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直，选项E正确。
故选ADE。
9．CD
【解析】
AB．振荡电路的振荡周期为
根据电磁振荡的变化规律，磁场能最大时至少经历的时间为
电场能最大时至少经历的时间为
故AB错误；
C．如果没有能量损失，电场能与磁场能可以完全相互转化，电磁振荡可以永远持续下去，故C正确；
D．要有效地发射电磁波，需要足够高的振荡频率，因为振荡频率越高，发射电磁波的本领就越强，故D正确。
故选CD。
10．BD
【解析】
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性，选项A错误；
B
C．根据麦克斯韦电磁理论，均匀变化的磁场一定产生恒定的电场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，选项B正确，C错误；
D．赫兹通过一系列实验，证明了麦克斯韦关于光的电磁理论，选项D正确。
故选BD。
11．
电磁　
20
【解析】试题分析：根据英国物理学家麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的磁场能产生电场，从而形成电磁波．已知波速c，频率f，由波速公式求解波长．
英国物理学家麦克斯韦的电磁场理论告诉我们：变化的磁场能产生电场，从而产生电磁波．空气中电磁波的传播近似等于光速c，由波速公式得波长，
12．
能
赫兹
3
【解析】英国物理学家麦克斯韦认为：变化的磁场能产生电场；德国物理学家赫兹用实验成功证实了电磁波的存在；已知电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s，频率为1.0×108Hz的电磁波，在真空中的波长为.
13．9∶1
3∶1
【解析】
当收音机的接收装置的频率等于电磁波的频率时收音机就能接收此频率的电磁波，而收音机的接受装置的频率
，故有
，所以：
；根据
，可得：
，两列电磁波波长之比
．
14．
【解析】
振荡电路的振荡周期，解得：．