高中物理 第三章 第一节 电磁波的产生同步练测 鲁科版选修34.doc

第一节 电磁波的产生建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分6一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）1.关于电磁场的理论，下列说法中正确的是( )a.变化的电场周围产生的磁场一定是变化的b.变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的c.均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的d.振荡电场在周围空间产生同样频率的振荡磁场2.下列关于电磁场的说法正确的是( )a.只要空间某处有变化电场或磁场，就会在其周围产生电磁场，从而形成电磁波b.任何变化的电场周围一定有磁场c.振荡电场和振荡磁场交替产生，相互依存，形成不可分离的统一体，即电磁场3.在lc回路中，电容两端的电压随时间t变化的关系如图1所示，则（ ）图1a.在时刻t1，电路中的电流最大b.在时刻t2，电路中的磁场能最大c.在时刻t2至t3，电路的电场能不断增大d.从时刻t3至t4，电容的带电荷量不断增大4.如图2所示是lc振荡电路某时刻的情况，以下说法中正确的是（ ）图2a.电容器正在放电b.电容器正在充电c.电感线圈中的电流正在增大d.电容器两极板间的电场能正在减小5.已知lc振荡电路中的电容器电容为c，线圈的电感为l，则正在振荡的电路中（ ）a.电容器放电的时间，取决于充电电压的大小b.电容器放电的时间，取决于l和c的数值c.电场和磁场相互转化的周期为2lcd.电场能和磁场能相互转化的周期为2lc6.在lc振荡电路中，电容器极板上的电荷量从最大值变化到零所需的最短时间是（ ）a.4lc b.2lcc. lc d.2lc7.某时刻lc振荡电路的状态如图3所示，则此时刻（ ）图3a.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8.无线电波的发送需要用lc振荡电路，若lc振荡电路的线圈中，某一时刻的磁场方向如图4所示，则下列说法正确的是（ ）图4a.若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电b.若电容器正在放电，则电容器上极板带正电c.若电容器上极板带正电，则线圈中电流正在增大d.若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大9.如图5所示是lc回路中电容器带电荷量随时间变化的图象.在110-6 s到210-6 s内，关于电容器的充（或放）电过程及由此产生的电磁波的波长，正确的结论是（ ）图5a.充电过程，波长为1 200 mb.充电过程，波长为1 500 mc.放电过程，波长为1 200 md.放电过程，波长为1 500 m10.如图6所示电路中，l是电阻不计的线圈，c为电容器，r为电阻，开关s先是闭合的，现将开关s断开，并从这一时刻开始计时 ，设电容器a极板带正电时电荷量为正，则电容器a极板上的电荷量q随时间t变化的图象是图7中的（ ）图6图7二、填空与作图题（本题共2小题，共12分.请将正确的答案填到横线上）11.（8分） lc振荡的过程实际上是电容器通过电感线圈充、放电的过程，就其物理实质，是 能与 能的相互转化过程，在充电阶段， 能转化为 能，在放电阶段，则又是 能转化为 能,这与机械振动中 能与 能的相互转化极为相似.12.（4分）赫兹用实验证实光是一种电磁波的理论依据有：(1)电磁波与光一样都能反生反射、折射 、 和偏振等现象.(2)电磁波与光一样都 在真空中传播.(3)电磁波与光在真空中的传播速度 .三、计算题（本题共4小题，共48分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.（10分） lc振荡电路的电容c=556 pf，电感l=1 mh，若能向外发射电磁波，则其波长为多少米？电容器极板所带电荷量从最大变为零，经过的最短时间是多少秒？14.（14分）如图8所示电路，s先接通a触点，让电容器充电后接通b触点，设这时可变电容器电容为c，线圈自感系数为l，(1)经过多长时间电容c上电荷第一次释放完？(2)这段时间内电流如何变化？线圈两端电压如何变化？(3)在振荡过程中将电容c变小，与振荡有关的物理量中哪些将随之改变？哪些将保持不变？图815.（10分）有一lc振荡电路，线圈自感系数的变化范围是0.10.4 mh,电容器电容的变化范围是49 pf，试求该电路产生的振荡电流的频率的变化范围.16.（14分）我国中波波段的lc振荡电路其频率范围是5351 605 khz，为了收到整个频率范围内各电台的播音，求：(1)可变电容最大值与最小值之比；(2)当电容器动片全部旋出时，振荡电路的振荡频率；(3)某接收lc回路中l不变，而最小电容为40 pf，那么l的值为多少？第一节 电磁波的产生 答题纸 得分： 一、选择题题号12345678910答案二、填空与作图题11 12.（1） （2） （3） 三、计算题13.14.1516.第一节 电磁波的产生 参考答案一、选择题1.bd 解析：麦克斯韦电磁理论指出，如果场的变化是均匀的，产生的场是稳定的，如果场的变化是不均匀的，产生新的场也是变化的，振荡电场按正弦（或余弦）规律变化，它产生的磁场也按正弦（或余弦）规律变化.2.bcd 解析：麦克斯韦电磁场理论的含义是变化的电场可产生磁场，变化的磁场能产生电场；产生的场的形式由原来的场的变化率决定.均匀变化电场的变化率恒定，产生稳定的磁场.3.ad 解析：电磁振荡中的物理量可分为两组：电容器带电q，极板间电压u，电场强度e及电场能量等量为一组.自感线圈中的电流i；磁感应强度b及磁场能等量为一组.同组量的大小变化规律一致；同增同减同为最大或为零值.异组量的大小变化规律相反；若q、e、u等量按正弦规律变化，则i、b等量必按余弦规律变化.根据上述分析由题图可以看出，本题正确选项为a、d.4.b 解析：由图中螺线管中的磁感线方向可以判定出此时lc电路正在逆时针充电，a错.电流正在减小，电感线圈中的磁场能正在减弱，而此时线圈l中的自感电动势的作用正在阻碍线圈中电流的减少，故b选项对.5.bc 解析：电容器放电的时间，等于t4，仅与决定周期的l和c有关，t=2lc与充电电压大小无关，电场和磁场都是有方向的，场强为矢量，所以电场和磁场的转化周期为t=2lc,而电场能和磁场能是标量，只有大小没有方向，即电场能和磁场能的转化周期为t2=lc.6.b 解析：lc振荡电路的周期t=2lc，其电容器极板上的电荷量从最大值变化到零所需的最短时间t=t4，所以t=2lc.选项b正确.7.ad 解析：由图中电容器上极板带正电荷，图中给出的振荡电流方向，说明正电荷正向上极板聚集，所以电容器正在充电.电容器充电的过程中，电流减小，磁场能向电场能转化，所以a、d选项正确.8.bcd 解析：先根据安培定则判断出电流方向，若此时电容器上极板带正电，则可知电容器在放电，放电时，电流应增大，磁场增强，a项错误.若电容器在放电，则电容器上极板带正电，b项正确.若电容器上极板带正电，则电容器在放电，电流在增大，c项正确.由楞次定律可知d项正确.9.a 解析：由图象知该过程电容器带电荷量在增加，故为充电过程；同时，由图象还可得到t=410-6 s,而c=t,=ct=1 200 m.故a正确.10.b 解析：开关s闭合时，由于线圈电阻为零，线圈中有自左向右的电流通过，但线圈两端电压为零，与线圈并联的电容器极板上不带电，本题lc回路的初始条件是线圈中电流最大，磁场能最大，电场能为零.断开开关s时，线圈中产生与电流方向相同的自感电动势，阻碍线圈中电流的减小，使线圈中电流继续自左向右流动，从而给电容器充电，b板带正电，a板带负电，电荷量逐渐增加，经t4电荷量达最大，这时lc回路中电流为零.从t4t2时间内，电容器放电，a板上负电荷逐渐减少到零.此后在线圈中自感电动势的作用下，电容器被反向充电，a板带正电，b板带负电，并逐渐增多，增至最多后，又再次放电，所以a极板上电荷量随时间变化的情况如图b所示.二、填空与作图题11.电场 磁场 磁场 电场 电场 磁场 动 势12.（1）干涉 衍射 （2）可以 （3）相同三、计算题13.1 404 m 1.1710-7 s 解析：根据t=2lc,该电路的振荡周期t为：t=2lc=23.14110-355610-12 s=4.6810-6 slc振荡电路周期即其发射的电磁波的周期，又由c=t有，电磁波的波长=ct=3.01084.6810-6 m=1 404 m电容器极板上所带电荷量由最大变为零，经过的最短时间为t4.t=t4=1.1710-6 s.14.(1)2lc (2)电流增大，电压由最大减为零（3）电场能、磁场能、磁感应强度、振荡电流 带的电荷量 解析：（1）极板上电荷由最大到零需要14周期时间，所以t=t4=2lc.(2)从能量角度看，电容器释放电荷，电场能转变为磁场能，待电荷释放完毕时，磁场能达到最大，线圈两端电压与电容两极板间电压一致，由于放电，电容两极板间电压最大值减至零，线圈两端电压也是由最大值减为零，值得注意的是这段时间内电流由零逐渐增大，当线圈两端电压为零时，线圈中电流增至最大（千万不要把振荡电路看成直流电路，把电容器看成一个电源，不断地相互转化，在直流电路中，电阻上通过的电流和电阻两端的电压，变化步调一致，电压大电流也大，电压小电流也小，在振荡电路中，存在自感现象及线圈电阻为零的情况，电流和电压变化步调不一致，所以才出现电压为零时电流最大的现象）.（3）在振荡过程中，当电容c变小时，根据周期公式，周期t变小，频率f增大，同时不论是增大电容极板间的距离d，还是减小正对面积s使电容器c变小，外力都对电容做功，振荡电路能量都增加，故电场能、磁场能、磁感应强度和振荡电流的最大值都增加，极板上电荷最大值将不变，极板电压最大值将增加，若减小正对面积s使电容c变小时，电场强度最大值增加.课后巩固求提高15.2.66106 hz7.96106 hz解析：fmax =12lmincmin=120.110-3410-12 hz=7.9