上海市海滨高中2019-2020学年物理沪科版选修3-4：3.2电磁波的发现 课时练（含解析）

3.2电磁波的发现
1．根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是
A．稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场产生稳定的电场
B．非均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，非均匀变化的磁场产生均匀变化的电场
C．非均匀变化的电场不产生磁场，非均匀变化的磁场不产生电场
D．均匀变化的电场产生恒定的磁场，均匀变化的磁场产生恒定的电场
2．第一个用实验验证电磁波客观存在的科学家是
A．法拉第 B．奥斯特 C．赫兹 D．麦克斯韦
3．下列关于电磁波的说法正确的是( )
A．电磁波必须依赖介质传播
B．电磁波可以发生衍射现象
C．电磁波不会发生偏振现象
D．电磁波无法携带信息传播
4．在LC振荡电路中,电容器C带的电荷量q随时间t变化的图象如图所示。在1×10-6 s到2×10-6 s内,关于电容器的充(放)电过程及由此产生的电磁波的波长,正确的是(　　)
A．充电过程 B．放电过程
C．波长为1 200 m D．波长为1 500 m
5．在LC振荡电路中，某时刻电路中的电流方向如图所示，且电流正在增大，则该时刻( )
A．电容器上极板带正电，下极板带负电
B．电容器上极板带负电，下极板带正电
C．电场能正在向磁场能转化
D．电容器正在放电
E. 磁场能正在向电场能转化
6．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是 (　　)
A．恒定的电场能够产生电磁波
B．电磁波既有纵波，又有横波
C．电磁波只有横波没有纵波
D．电磁波从空气进入水中时，其波长变短了
E. 雷达用的是微波，是由于微波传播的直线性好，有利于测定物体的位置
7．某时刻LC振荡电路的状态如图所示，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
E. 电容器正在充电
8．在LC振荡电路中，在电容器放电完毕瞬间，以下说法正确的是(　　)
A．电容器极板间的电压等于零，磁场能开始向电场能转化
B．电流达到最大值，线圈产生的磁场达到最大值
C．如果没有能量辐射损耗，这时线圈的磁场能等于电容器开始放电时的电场能
D．线圈中产生的自感电动势最大
E. 电容器极板间电场最强
9．如图所示为LC的振荡电路中电容器某一极板上的电量随时间变化的图象，则(　　)
A．Oa时间内为充电过程
B．ac时间内电流方向改变
C．bc时间内电场能向磁场能转化
D．d时刻，电流最强，磁场能最大
E.e时刻，电场能为零磁场能最大
10．下列关于电磁波谱的说法中，正确的是（　　）
A．夏天太阳把地面晒得发热是因为可见光的热效应在各种电磁波中是最强的
B．验钞机验钞票真伪体现了紫外线的荧光作用
C．利用雷达测出发射微波脉冲及接收到脉冲的时间间隔可以确定雷达和目标的距离
D．电磁波谱中最难发生衍射的是X射线
11．把声音、图像等信号加载到高频电磁波上的过程,称为_____.信号的调制方式有调幅和____两种方式.其中____信号由于抗干扰能力强、操作性强,因此高质量的音乐和语言节目、电视伴音一般采用这种信号调制方式.
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．如图所示，线圈L的自感系数为25 mH，电阻为零，电容器C的电容为40 μF，灯泡D的规格是“4 V、2 W”．开关S闭合后，灯泡正常发光，S断开后，LC中产生振荡电流．若从S断开开始计时，求：
（1）当t=×10–3 s时，电容器的右极板带何种电荷；
（2）当t=π×10–3 s时，LC回路中的电流．
14．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？
（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？
参考答案
1．D
【解析】均匀变化的电场(磁场)产生恒定的磁场(电场)，不均匀变化的电场(磁场)产生变化的磁场(电场)，振荡交变的电场产生同频率的振荡交变磁场，故选项ABC错误，D正确；故选D．
2．C
【解析】
麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验验证了电磁波的存在,故C正确，ABD错误。
3．B
【解析】
电磁波具有波的共性，可以发生衍射现象，故B正确．电磁波是横波，能发生偏振现象，故C错．电磁波能携带信息传播，且传播不依赖介质，在真空中也可以传播，故A、D错．
思路分析：电磁波的传播不需要介质，电磁波在同一种介质中传播速度有折射率决定，电磁波是横波，能发生偏振现象，电磁波传递的是振动形式，是能量
试题点评：考查对电磁波的认识
4．AC
【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。电磁振荡周期等于所发射的电磁波的周期，那么电磁波的波长为，故AC正确．
5．ACD
【解析】电流正在增大，说明是放电过程，是电场能向磁场能的转化，C、D项正确，E项错误；放电过程电容器上极板带正电，下极板带负电，A项正确，B项错误．故选ACD.
6．CDE
【解析】恒定的电场不能产生磁场，不能产生电磁波，选项A错误；电磁波是横波，选项B错误，C正确；电磁波从空气进入水中，传播速度变小，频率不变，波长变短，选项D正确；微波的频率较大，波长较小，衍射不明显，传播的直线性好，有利于测定物体的位置，选项E正确．故选CDE.
7．ADE
【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ADE正确．故选ADE.
8．ABC
【解析】电容器放电完毕的瞬间，还有以下几种说法：电场能向磁场能转化完毕；磁场能开始向电场能转化；电容器开始反方向充电．电容器放电完毕的瞬间有如下特点：电容器电量Q＝0，板间电压U＝0，板间场强E＝0，线圈电流I最大，磁感应强度B最大，磁场能最大，电场能为零．线圈自感电动势E自＝LΔI/Δt，电容器放电完毕瞬间，虽然I最大，但ΔΦ/Δt为零，所以E自等于零．由于没有考虑能量的辐射，故能量守恒，在这一瞬间电场能E电＝0，磁场能E磁最大，而电容器开始放电时，电场能E电最大，磁场能E磁＝0，则E磁＝E电．故选ABC.
9．BCE
【解析】
Oa时间内极板电量减小，为放电过程，选项A错误； ab时间内电量增大，为反向充电,磁场能转化为电场能；bc时间内电量减小，为正向放电，电场能向磁场能转化，则电流方向改变，选项BC正确；d时刻，电容器带电量最大，此时充电完毕，电流最弱，磁场能最小，选项D错误； e时刻，电容器电量为零，则电场能为零，磁场能最大，选项E正确；故选BCE.
10．BC
【解析】
A．热效应最强的电磁波是红外线，故A错误；
B．验钞机是利用了紫外线的荧光作用，故B正确；
C．电磁波测距就是利用发射脉冲和接收脉冲的时间间隔来确定的，故C正确；
D．电磁波谱中γ射线波长最短，最难发生衍射，故D错误。
11． 调制　　 调频 调频
【解析】把声音、图像等信号加载到高频电磁波上的过程,称为调制；信号的调制方式有调幅和调频两种方式.其中调频信号由于抗干扰能力强、操作性强,因此高质量的音乐和语言节目、电视伴音一般采用这种信号调制方式.
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．（1）正电荷 （2） 0.5 A
【解析】
试题分析：
（1）S断开后，LC中产生振荡电流，振动周期为，则t＝×10－3 s=时，电容器充电完毕，右极板带正电荷；
（2）开关S闭合后，灯泡正常发光时电路中的电流；当t＝π×10－3 s=时，LC回路中的电流达到反向最大，即I=0．5A．
考点：LC振荡电路
14．（1）线圈和可变电容组成了LC 调谐电路．
（2）
（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．
【解析】
（1）线圈和可变电容组成了LC调谐电路．这时周期
（2）谐振时f波＝f又c=λf ，故
（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．