第十四章　电磁波A夯实基础一遍过（2020一遍过·物理选修3-4RJ）

第十四章电磁波,物理选修3-4RJ,课时1电磁波的发现,课时1,1.(多选)在电磁学发展的过程中,许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是()A.奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现象B.麦克斯韦预言了电磁波的存在,楞次用实验证实了电磁波的存在C.库仑发现了点电荷间的相互作用规律,密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律,洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律,知识点1麦克斯韦电磁场理论,答案,1.AC【解题思路】由物理学史可知,奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现象,A正确;麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验证实了电磁波的存在,B错误;库仑发现了点电荷间的相互作用规律,密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值,C正确;洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律,安培发现了磁场对电流的作用规律,D错误。,2.2019北京101中学期末考试麦克斯韦电磁场理论告诉我们()A.任何电场周围都要产生磁场B.任何变化的电场都要在周围空间产生变化的磁场C.任何变化的电场都要在周围空间产生恒定的磁场D.周期性变化的电场要在周围空间产生周期性变化的磁场,知识点1麦克斯韦电磁场理论,答案,2.D【解题思路】根据麦克斯韦的电磁场理论可知,变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场;均匀变化的电(磁)场产生恒定不变的磁(电)场,周期性变化的电场在周围空间产生周期性变化的磁场,故ABC错误,D正确。,3.(多选)下列说法正确的是()A.均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场B.只要空间某个区域有振荡的电场或磁场,就能产生电磁波C.电磁波必须依赖于介质传播D.电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直,且与波的传播方向垂直,知识点1麦克斯韦电磁场理论,答案,3.BD【解题思路】只有变化的电场(磁场)周围才能产生磁场(电场),并且均匀变化的电场(磁场)周围产生的磁场(电场)是稳定的,A错误;只要空间某个区域有振荡的电场或磁场,电磁场就能由近及远地传播,形成电磁波,B正确;电磁波是周期性变化的电场与磁场交替激发由近及远传播的,所以传播不需要介质,C错误;变化的电场与变化的磁场共同产生电磁场,电磁波的电场强度与磁感应强度总是相互垂直的,且与传播方向垂直,D正确。,4.已知穿过某一平面的磁通量随时间变化的规律,如图所示。则关于在该磁场周围的某位置产生的电场的电场强度()A.逐渐增强B.逐渐减弱C.不变D.无法确定,知识点1麦克斯韦电磁场理论,答案,4.C【解题思路】由磁通量随时间变化的规律的图象可知,穿过平面的磁场在均匀变化,则在磁场周围产生的电场是稳定不变的,C正确。,5.2019四川棠湖中学期中考试以下关于电磁场理论和电磁波的说法正确的是()A.变化的电场周围一定产生电磁波B.电磁波由真空中进入某种介质传播时,波长会变短C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,法拉第用实验验证了电磁波的存在D.电磁波是纵波,知识点2电磁波的产生及特点,答案,5.B【解题思路】均匀变化的电场产生恒定的磁场,只有周期性变化的电场才能产生周期性变化的磁场,场逐渐向外传播形成电磁波,故A错误;电磁波由真空进入介质传播时,波速变小,结合v=f可知,波长将变短,故B正确;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错误;电磁波是横波,即电磁波振动矢量与波速垂直,故D错误。,6.关于电磁波的传播速度,下列说法正确的是()A.电磁波的频率越高,传播速度越大B.电磁波的波长越长,传播速度越大C.电磁波的能量越大,传播速度越大D.所有电磁波在真空中的传播速度都相等,知识点2电磁波的产生及特点,答案,6.D【解题思路】电磁波的传播速度由频率和介质共同决定,故AB错误;电磁波的速度与能量无关,C错误;所有电磁波在真空中的传播速度都等于光速,D正确。,7.关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是()A.电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波B.在电场的周围总能产生磁场,在磁场的周围总能产生电场C.电磁波是一种物质,只能在真空中传播D.电磁波传播的速度总是3.0108m/s,知识点2电磁波的产生及特点,答案,7.A【解题思路】变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,场逐渐向外传播形成电磁波,A正确。根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,只要电场发生变化就可以产生磁场,只要磁场发生变化就可以产生电场,如果电场(磁场)不变化,则不能产生磁场(电场),B错误。电磁波是横波,电磁波的传播不依赖介质,可在真空中传播,在真空中的传播速度等于光速,电磁波也可在介质中传播,介质中的传播速度v=,与折射率有关,CD错误。,8.(多选)2019重庆巴蜀中学期中考试关于机械波和电磁波,下列说法正确的是()A.机械波和电磁波都能在真空中传播B.机械波和电磁波都可以传递能量C.波长、频率和波速间的关系,即v=f,对机械波和电磁波都适用D.机械波和电磁波都能发生衍射和干涉现象E.电磁波的波速与介质无关,知识点3电磁波与机械波的比较,答案,8.BCD【解题思路】机械波的传播需要介质,而电磁波的传播不需要介质,所以选项A错误;波能传递能量,v=f,对波都适用,选项BC正确;干涉、衍射是波特有的现象,选项D正确;电磁波在不同介质中,传播速度一般不同,E错误。,1.用麦克斯韦电磁场理论判断如图所示的四组电场产生的磁场(或磁场产生的电场)随时间t的变化规律,错误的是()ABCD,答案,1.C【解题思路】恒定的电场不产生磁场,选项A不符合题意;均匀变化的电场产生恒定的磁场,选项B不符合题意;周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场,产生的电场的电场强度与磁场的磁感应强度的变化率成正比,对于正弦曲线,t=0时,磁场的磁感应强度的变化率最大,故产生的电场的电场强度最大,选项C符合题意,D不符合题意。,2.用绝缘工具将如图所示的带电的平行板电容器的两个极板间的距离缓慢均匀增大的过程中,在电容器周围空间()A.会产生变化的磁场B.会产生稳定的磁场C.不产生磁场D.会产生周期性变化的磁场,答案,2.A【解题思路】由于电容器始终跟电源相连,两极板间电压不变,根据E=可知,在d缓慢均匀增大时,E是非均匀变化的,因此在电容器周围产生变化的磁场,故A正确。,3.(多选)下列电场能产生变化的磁场的是()A.E=10V/mB.E=5sin(4t+1)V/mC.E=(3t+2)V/mD.E=(4t2-2t)V/m,答案,3.BD【解题思路】E=10V/m的电场是稳定的,不能产生磁场,所以选项A错误;E=(3t+2)V/m的电场是随时间线性变化的,是定值,说明此电场是均匀变化的,能产生稳定的磁场,所以选项C错误;E=5sin(4t+1)V/m和E=(4t2-2t)V/m的电场分别随时间做正弦规律变化和二次函数变化,它们的不是定值,它们的电场是随时间非均匀变化的,它们产生的是变化的磁场,故BD正确。,4.(多选)某同学对机械波和电磁波进行类比,总结出下列内容,其中正确的是()A.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系,对电磁波也适用B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C.机械波的传播依赖于介质,而电磁波可以在真空中传播D.机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波,答案,4.ABC【解题思路】波长、波速、频率的关系对任何波都是成立的,故A正确;干涉和衍射是波的特性,机械波、电磁波都是波,这些特性都具有,故B正确;机械波是机械振动在介质中传播形成的,所以机械波的传播需要介质,而电磁波是交替变化的电场和磁场由近及远的传播形成的,所以电磁波传播不需要介质,故C正确;机械波既有横波又有纵波,但是电磁波只能是横波,故D错误。,5.(多选)2019陕西宝鸡中学期末考试下列关于电磁场与电磁波的说法正确的是()A.麦克斯韦提出光是电磁波的一种形态B.赫兹的火花实验证明了电磁波的存在C.电磁波是纵波,不能发生偏振现象D.变化的电场周围可能产生稳定的磁场,答案,5.ABD【解题思路】麦克斯韦提出电磁场理论,并提出光是电磁波的一种形态,故A正确;赫兹的火花实验证明了电磁波的存在,故B正确;电磁波为横波,可以发生偏振现象,故C错误;如果是均匀变化的电场,其周围可产生稳定的磁场,故D正确。,6.(多选)电磁波和声波比较,下列说法正确的是()A.电磁波的传播不需要介质,声波的传播需要介质B.由空气进入水中时,电磁波的速度变小,声波的速度变大C.由空气进入水中时,电磁波的波长变小,声波的波长变大D.由空气进入水中时,电磁波的频率变小,声波的频率变大,答案,6.ABC【解题思路】电磁波本身是物质的,传播不需要介质,而声波的传播必须借助介质,声波的波速由介质决定,从空气进入水中时,电磁波的传播速度变小,声波的速度变大,AB正确;不论是电磁波还是声波,传播过程中频率是不变的,D错误;由空气进入水中,电磁波的速度变小,声波的速度变大,由公式=可知C正确。,7.甲坐在人民大会堂台前60m处听报告,乙坐在家里离电视机5m处看电视直播,已知乙所在处与人民大会堂相距1000km,不考虑其他因素,则(空气中声速为340m/s)()A.甲先听到声音B.乙先听到声音C.甲、乙同时听到声音D.不能确定,答案,7.B【解题思路】声音传到甲所需时间为t1=60m340m/s=0.176s;传到乙所需时间为t2=1106m3108m/s+5m340m/s=0.018s,故B正确。,8.(多选)如图所示,一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的水平绝缘管道内做匀速圆周运动,管道内壁光滑。若磁感应强度均匀增大,则()A.粒子的动能增大,是因为洛伦兹力对粒子做正功B.从上向下看,感应电场的方向是顺时针方向C.粒子的动能增大,是因为电场力对粒子做正功D.粒子的动能保持不变,是因为洛伦兹力和管道的弹力对粒子始终不做功,答案,8.BC【解题思路】洛伦兹力对带电粒子不做功,选项A错误;由于磁感应强度均匀增大,会产生一个不变的电场,根据楞次定律可以得出,从上向下看,感应电场的方向为顺时针方向,选项B正确;带电粒子所受电场力方向与带电粒子的速度方向相同,电场力做正功,带电粒子的动能增大,选项D错误,C正确。,9.麦克斯韦在1865年发表的电磁场的动力学理论一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一性,即光是电磁波。一单色光波在折射率为1.5的介质中传播,某时刻电场横波图象如图所示,求该光波的频率。,答案,9.答案:51014Hz解:设光在介质中的传播速度为v,波长为,频率为f,则f=又n=联立式得f=从波形图上读出波长=410-7m,代入数据解得f=51014Hz。,课时2电磁振荡,课时2,1.在物理学中很多的物理规律、物理思想都有相似或相近的地方,下列说法正确的是()A.电磁振荡和机械振动的变化规律不同,本质不同B.电磁振荡和机械振动的变化规律相同,本质相同C.电磁振荡和机械振动的变化规律不同,本质相同D.电磁振荡和机械振动的变化规律相同,本质不同,知识点1电磁振荡的产生,答案,1.D【解题思路】电磁振荡是电容器的电场能和线圈的磁场能相互转化的过程,而机械振动是振子的动能和势能相互转化的过程,它们都是按正弦规律变化的,D正确。,2.(多选)在LC回路产生电磁振荡的过程中,下列说法正确的是()A.电容器放电完毕时刻,回路中磁场能最小B.回路中电流值最大时刻,回路中磁场能最大C.电容器极板上电荷最多时,电场能最大D.回路中电流值最小时刻,电场能最小,知识点1电磁振荡的产生,答案,2.BC【解题思路】电容器放电完毕时,q=0,但此时i最大,所以磁场能最大,则A错误,B正确;电流最小时,i=0,q最多,极板间电场最强,电场能最大,C正确,D错误。,3.某LC振荡电路在正常工作,某一时刻回路中的电流沿顺时针方向,且此时上极板带正电如图所示。假设此时电流的大小为i,两板间的电势差用U表示,电容器所带的电荷量用q表示,线圈中的磁场能用EB表示,线圈周围的磁感应强度用B表示。则此时()A.i和EB都在逐渐增大B.U正在增大C.q正在减小D.B正在增强,知识点1电磁振荡的产生,答案,3.B【解题思路】题图中标明电流方向为顺时针方向,且电容器上极板带正电,说明电容器正处于充电状态。电容器充电过程中,回路中电流减小,磁场能减少,A错误;电场能增多,电容器带电量正在增大,C错误;电压正在增大,B正确;线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在减弱,D错误。,4.2019浙江省诸暨市牌头中学期中考试LC振荡电路中,某时刻的磁场方向如图所示,则()A.若磁场正在减弱,则电容器正在充电,电流方向由a向bB.若磁场正在减弱,则电场能正在增大,电容器上极板带负电C.若磁场正在增强,则电场能正在减小,电容器上极板带负电D.若磁场正在增强,则电容器正在充电,电流方向由a向b,知识点1电磁振荡的产生,答案,4.B【解题思路】由安培定则可知,电流方向由b向a;若磁场正在减弱,可知电容器处于充电状态,电场能正在增大,电流由b向a,所以电容器下极板带正电,电容器上极板带负电。故A错误,B正确;若磁场正在增强,可知电容器处于放电状态,电场能正在减小,电流由b向a,所以电容器上极板带正电,故CD错误。,5.(多选)2019重庆八中期中考试LC电路中产生的电流如图所示,则()A.t1时刻电容器极板上带电荷量最多B.t2时刻电路中磁场能为零C.t3时刻磁场能将开始向电场能转化D.t1t2过程中电容器不断充电E.t2t3过程中电容器不断充电,知识点2电磁振荡的图象,答案,5.BCD【解题思路】由i-t图象可知,t1时刻,i最大,故q应为零,A错;t2时刻,i为零,与其对应的磁场能为零,所以B对;t3时刻,i最大,q为零,电容器刚放电完毕,将开始充电,即磁场能将向电场能转化,C对;t1t2过程中电流i减小,故q增大,所以为充电过程,D对,t2t3过程中电流i变大,电容器不断放电,选项E错。,6.2019河南开封期末考试LC振荡电路的振荡周期为T,t=0时刻电流方向如图所示,此时电容器不带电。下列图象正确的是()A.电流的周期性变化图象(以顺时针方向电流为正)B.电容器极板a的带电荷量周期性变化图象,知识点2电磁振荡的图象,C.线圈中磁场能周期性变化图象D.极板间电场强度周期性变化图象(以由a指向b为正),知识点2电磁振荡的图象,答案,6.D【解题思路】根据题意,t=0时刻,极板上带电荷量为零,电场强度为零,电场能为零,磁场能最强,振荡电流最大,电容器即将进行反向充电。由于能量是标量,所以线圈中磁场能的图象应该在横轴上方,故本题选D。,7.(多选)下列对LC振荡电路的理解正确的是()A.在一个周期内线圈产生的磁场方向只改变一次B.在一个周期内电容器充电一次C.在一个周期内平行板间的电场强度方向改变两次D.在一个周期内磁场能两次转化为电场能,知识点3电磁振荡的周期和频率,答案,7.CD【解题思路】在一个振荡周期内,电场、磁场方向各改变两次,A错误,C正确;电场能与磁场能相互转化两次,D正确;电容器充、放电各两次,B错误。,8.要增大LC振荡电路的频率,可采取的办法是()A.增大电容器两极板正对面积B.减少极板带电荷量C.在线圈中放入软铁棒作铁芯D.减少线圈匝数,知识点3电磁振荡的周期和频率,答案,8.D【解题思路】根据LC振荡电路的频率公式f=12和平行板电容器电容公式C=r4知,当增大电容器两极板正对面积时,C增大,f减小;减少极板带电荷量,不影响C,f不变;在线圈中放入软铁棒作铁芯,L增大,f减小;减少线圈匝数,L减小,f增大。故D正确。,9.在LC振荡电路中,线圈的自感系数L=2.5mH,电容C=4F。(1)该回路的周期是多大?(取3.14)(2)设t=0时,电容器上电压最大,在t=9.010-3s时,通过线圈的电流是增大还是减小?这时电容器是处在什么过程?,知识点3电磁振荡的周期和频率,知识点3电磁振荡的周期和频率,答案,9.答案:(1)6.2810-4s(2)减小反向充电解:(1)由电磁振荡的周期公式可得T=2=23.142.51034106s=6.2810-4s(2)因为t=9.010-3s相当于14.33个周期,而40.33T2,由电磁振荡的周期性可知,当t=9.010-3s时,LC回路中的电磁振荡正在第二个4的变化过程中t=0时,电容器上电压最大,极板上电荷量最多,电路中电流值为零,则回路中电流随时间的变化规律如图所示第一个4内,电容器放电,电流由零增至最大;第二个4内,电容器被反向充电,电流由最大减小到零。显然,在t=9.010-3s时,线圈中的电流在减小,电容器正处在反向充电过程中。,1.2019浙江余姚中学期中考试如图所示为某时刻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,答案,1.C【解题思路】通过题图所示电流方向为流向正极板,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。,2.2019北京十二中期末考试在LC振荡电路中,下列说法正确的是()A.电感线圈中的电流最大时,电容器中电场能最大B.电容器两极板间电压最大时,线圈中磁场能最大C.在一个周期内,电容器充电一次,放电一次D.在一个周期时间内,电路中的电流方向改变两次,答案,2.D【解题思路】电感线圈中的电流最大时,线圈的磁场能最大,电容器中电场能最小,选项A错误;电容器两极板间电压最大时,电场能最大,线圈中磁场能最小,选项B错误;在一个周期内,电容器充电两次,放电两次,选项C错误;在一个周期时间内,电路中的电流方向改变两次,选项D正确。,3.由电容为C的电容器、自感系数为L的电感器组成的LC振荡电路在电磁振荡过程中,所激发的电磁波以速度v向空间传播,则电磁波的波长为()A.2B.12C.2D.2v,答案,3.D【解题思路】该振荡电路的振荡周期T=2,电磁波以速度v向空间传播,可得=vT=2v,因此D正确,ABC错误。,4.(多选)在某LC振荡电路的线圈中,某一时刻的磁场方向如图所示,下列说法正确的是()A.若磁场正在减弱,则电容器上极板带正电B.若电容器正在充电,则电容器下极板带正电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,答案,4.BCD【解题思路】由磁场方向和安培定则可判断振荡电流的方向,由于题中未标明电容器两极板带电情况,可分两种情况讨论:若该时刻电容器上极板带正电,则可知电容器处于放电阶段,电流在增大,磁场在增强,由楞次定律可判断,自感电动势正在阻碍电流增大,选项CD正确,A错误;若该时刻电容器下极板带正电,则可知电容器处于充电状态,选项B正确。,5.(多选)2019湖北荆门龙泉中学期中考试LC回路中电容器两极板间的电压u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时刻电路的磁场能最大C.从t2至t3时刻,电路的电场能不断增大D.从t3至t4时刻,电容器的带电荷量不断增多,答案,5.BC【解题思路】在t1时刻电路中电容器两端的电压最大,故两极板之间的电场最强,电场能最大,根据能量守恒可知此时磁场能最小,故在t1时刻电路中的电流为0,故A错误;在t2时刻电路中电容器两端的电压为0,两极板之间的电场强度为0,故电场能为0,根据能量守恒可知此时磁场能最大,故B正确;从t2至t3时刻,电容器两端的电压逐渐增大,故两极板之间的电场逐渐增强,则电路的电场能不断增大,故C正确;从t3至t4时刻,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少,故D错误。,6.如图甲、乙所示电容器的电容都是C=410-6F,电感都是L=910-4H,图甲中开关K先接a,充电结束后将K扳到b;图乙中开关K先闭合,稳定后断开。将两图中LC回路开始电磁振荡的时刻作为计时起点,则t=10-4s时刻,C1的上极板正在(选填“充电”或“放电”),带(选填“正电”或“负电”),L2中的电流方向向(选填“左”或“右”),磁场能正在(选填“增大”或“减小”)。,答案,6.【参考答案】充电正电左增大【解题思路】先由周期公式求出T=2=1.210-4s,那么t=10-4s时刻是开始振荡后的56。再看与题图甲对应的q-t图象(以上极板带正电为正)和与题图乙对应的i-t图象(以LC回路中有逆时针方向电流为正),如图所示,图象都为余弦函数图象。在56时刻,从题图甲对应的q-t图象看出,上极板正在充电,且带正电荷;从题图乙对应的i-t图象看出,L2中的电流向左,正在增大,所以磁场能正在增大。,7.实验室里有一水平放置的平行板电容器,其电容C=1F。在两极板带有一定电荷时,发现一粉尘恰好静止在两极板间。还有一个自感系数L=0.1mH的电感器,现连成如图所示的电路,试分析以下两个问题:(1)从S闭合时开始计时,经过10-5s时,电容器内粉尘的加速度大小是多少?(2)当线圈中电流最大时,粉尘的加速度为多少?,答案,7.答案:(1)2g(2)g,方向竖直向下解:(1)开关断开时,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,形成LC振荡电路T=2=210-5s,经2=10-5s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=电+=2g(2)线圈中电流最大时,电容器两极板间的场强为零,由牛顿第二定律可得a=g,方向竖直向下,【解题技巧】在LC振荡电路中,电容器充电完毕(放电开始),电场能达到最大,磁场能为零,回路中的电流为零;放电完毕(充电开始),电场能为零,磁场能最大,回路中的电流最大;电容器动态分析的重点在于明确电容器的两个状态:充电后断开则极板上的电荷量不变;和电源的正负极相连接,则两极板间的电势差不变。,课时3电磁波的发射和接收,课时3,1.在电磁信号传输过程中,把传输的电信号加载在高频等幅电磁波上的过程叫作()A.调制B.调频C.调幅D.调谐,知识点1电磁波的发射,答案,1.A【解题思路】把电信号加载在高频等幅电磁波上的过程叫作调制,调制分为调幅和调频两种方式,选项A正确。,2.(多选)为了有效地把能量以电磁波形式发射到尽可能大的空间,除了使用敞露空间的电路,还可以()A.增大电容器极板间的距离B.减小电容器极板的面积C.减小线圈的匝数D.采用低频振荡电流,知识点1电磁波的发射,答案,2.ABC【解题思路】采用开放电路和提高发射频率是提高电磁波发射能力的两种有效方法,又f=12,C=r4,可知选项ABC正确。,3.对讲机是深山探险爱好者必备的通讯工具,原理如图甲所示,不使用时高频振荡器产生的高频等幅振荡如图乙所示,在正常使用的过程中,即探险家对话筒喊话时产生的低频振荡如图丙所示。根据以上可知,该对讲机发射的无线电波应为(),知识点1电磁波的发射,知识点1电磁波的发射,答案,3.B【解题思路】高频振荡器产生高频等幅振荡,话筒里有碳膜电阻,它的阻值随压力变化而变化。当我们对着它说话时,空气对它的压力随着声音而变化,那么它的电阻也就随声音信号而变化,振荡电流的振幅也就随着声音信号而变化,这就是调制。它不但影响了正半周,也影响了负半周,B正确。,4.已知某LC振荡电路向外发射的电磁波的波长和频率分别为、f,当该LC振荡电路中的电容器的电容变为原来的14时,该LC振荡电路向外发射的电磁波的波长和频率变为()A.14,4fB.12,2fC.2,12fD.4,14f,知识点1电磁波的发射,答案,4.B【解题思路】由f=12可知,电容C减小到原来的14时,振荡频率f增大到原来的2倍;由公式=可知,电磁波速度v不变,其波长1,所以波长减小到原来的12,B正确。,5.2019黑龙江鹤岗一中期中考试一首乐曲从电台“出发”开始到从收音机的调频台播放出来为止,下列选项描述该过程的顺序正确的是()A.调制发射调谐解调播放B.调频发射解调调谐播放C.调幅调谐发射解调播放D.调频调谐发射解调播放,知识点2电磁波的接收,答案,5.A【解题思路】一首乐曲从电台“出发”开始到从收音机的调频台播放出来为止,首先要进行调制,即把声音信号加到高频电磁波信号上去,然后进行发射;载波信号被收音机接收后首先要进行调谐选出该信号,然后进行解调,从高频信号中把声音信号取出来,最后通过喇叭播放,故选A。,6.(多选)调谐电路通常情况下是通过调节电容器的电容和自感线圈的自感系数来实现接收,但是在某次调节的过程中,电容器的电容由最大值调到最小值,仍没有接收到某电台发出的高频率信号。为了接收到该高频信号,应采取的措施为()A.将线圈的匝数增加B.使用电压更高的电源C.将线圈的匝数减少D.取走线圈中的铁芯,知识点2电磁波的接收,答案,6.CD【解题思路】影响电感线圈自感系数L的因素有线圈匝数、粗细、长短及有无铁芯等。当调谐电路的固有频率等于电台发出信号的频率时,发生电谐振才能收听到电台信号。由题意知收不到电信号的原因是调谐电路固有频率低,由以上分析可知在C调到最小值的前提下,可减小电感线圈自感系数L,即可通过C、D的操作增大f。故选CD。,7.电视机的室外天线能把电信号接收下来,是因为()A.天线处于变化的电磁场中,产生感应电流,相当于电源,通过馈线输送给LC电路B.天线只处于变化的电场中,产生感应电流,相当于电源,通过馈线输送给LC电路C.天线只是有选择地接收某电台信号,而其他电视台信号则不接收D.天线将电磁波传输到电视机内,知识点2电磁波的接收,答案,7.A【解题思路】室外天线处于变化的电磁场中,天线中产生了感应电流,此电流通过馈线输送给LC电路,在此电流中各电视台信号激起的电流均存在,但只有频率与调谐电路频率相等的电信号对应的电流最强,然后再通过解调处理输入后面电路,故选项A正确,BCD错误。,8.如果收音机调谐电路是采用改变电容器电容的方式来改变回路固有频率的,则当接收的电磁波的最长波长是最短波长的3倍时,电容器的最大电容与最小电容之比为()A.31B.91C.13D.19,知识点2电磁波的接收,答案,8.B【解题思路】调谐电路固有频率f=12,当接收电磁波的频率为f时,调谐电路发生电谐振,接收电磁波的波长=c2,可见与成正比,即2与C成正比,又因为maxmin=31,即max2min2=91,所以CmaxCmin=91,B正确。,9.有波长分别为290m、397m、566m的无线电波同时传向收音机的接收天线,当把收音机的调谐电路的频率调到756kHz时,则:(1)哪种波长的无线电波在收音机中产生的振荡电流最大?(2)如果想接收到波长为290m的无线电波,应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一些还是旋出一些?,知识点2电磁波的接收,答案,9.答案:(1)波长为397m的无线电波(2)旋出一些解:(1)设波长分别为290m、397m、566m的无线电波的频率分别为f1、f2、f3,根据公式f=,有f1=1=3108290Hz1034kHz,知识点2电磁波的接收,答案,f2=2=3108397Hz756kHzf3=3=3108566Hz530kHz所以波长为397m的无线电波在收音机中产生的振荡电流最大。(2)要接收波长为290m的无线电波,应增大调谐电路的固有频率,由公式f=12可知,应使电容C减小,调节可变电容器的动片可以改变两极板的正对面积,因此应把调谐电路中可变电容器的动片旋出一些。,【技巧点拨】抓住振荡电流最大的条件是解题的关键,再应用f=12解题。,课时4电磁波与信息化社会,课时4,1.2019湖北荆门龙泉中学模拟考试电磁波在传播过程中,保持不变的物理量是()A.频率B.波长C.振幅D.波速,知识点1电磁波与信息的传递,答案,1.A【解题思路】波速由介质决定,频率由波源决定,故选A。,2.(多选)2019北京101中学期末考试2019年央视春晚深圳分会场首次成功实现4K超高清内容的5G网络传输。所谓5G是指第五代移动通信技术,采用33005000MHz频段的无线电波。现行的第四代移动通信技术(4G),其频段范围是18802690MHz。5G相比4G技术而言,数据传输速度提升了数十倍,容量更大,时延大幅度缩短到1毫秒以内,为产业革命提供技术支撑。根据以上内容结合所学知识,判断下列说法正确的是()A.4G信号和5G信号都是横波B.4G信号和5G信号相遇能产生干涉现象C.4G信号比5G信号更容易发生明显衍射现象D.4G信号比5G信号在真空中的传播速度更小,知识点1电磁波与信息的传递,答案,2.AC【解题思路】无论是4G信号还是5G信号,都是电磁波,都是横波,且在真空中的传播速度都是3108m/s,A正确,D错误;4G信号和5G信号的频率不同,则相遇时不能产生干涉现象,B错误;4G信号的频率小,波长较大,则4G信号比5G信号更容易发生明显衍射现象,C正确。,3.广播电台要对发射的电磁波进行调制,下列对调制后的电磁波理解正确的是()A.增强了电磁波向外辐射能量的本领B.增大了电磁波的传播速度C.增大了电磁波的波长D.增大了电磁波的频率,知识点1电磁波与信息的传递,答案,3.A【解题思路】调制是把要发射的信号“加”到高频等幅振荡电流上去,频率越高,传播信息能力越强,A正确;电磁波在空气中传播速度不变,B错误;由v=f知,波长与波速和传播频率有关,CD错误。,4.某雷达站正在跟踪一架飞机,此时飞机正朝着雷达站方向匀速飞来;某一时刻雷达发出一个无线电脉冲,经200s后收到反射波;隔0.8s后再发出一个脉冲,经198s收到反射波,已知无线电波传播的速度为c=3108m/s,求飞机的飞行速度v。,知识点1电磁波与信息的传递,答案,4.答案:375m/s解:由于c远大于v,故可不考虑电磁波传播过程中飞机的位移;设雷达两次发射电磁波时飞机分别位于距雷达x1、x2处,则第一次有2x1=ct1,第二次有2x2=ct2则这段时间内飞机前进的距离为x=x1-x2飞机的飞行速度v=375m/s,5.(多选)雷达采用微波而不采用其他无线电波的原因是()A.微波具有很高的频率B.微波具有直线传播的特性C.微波的反射性强D.微波比其他无线电波(长波、中波、短波等)传播的距离更远,知识点2电磁波的应用实例,答案,5.ABC【解题思路】雷达采用微波的原因是微波的频率很高、波长较短,不容易产生衍射现象,具有直线传播的特性,反射性较强。所以ABC正确。,6.(多选)下列说法正确的是()A.摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置B.电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置C.电视机在1s内要接收25张画面D.电视机接收的画面是连续的,知识点2电磁波的应用实例,答案,6.ABC【解题思路】通过摄像机拍摄到景物的光信号,再通过特殊装置转变为电信号,在1s内要传送25张画面;电视机通过显像管将接收到的电信号再转变为光信号,最后还原为图像,每秒要接收到25张画面,由于画面更换迅速和视觉暂留,我们感觉自己看到的便是活动的影像,所以ABC正确。,7.(多选)雷达是利用无线电波的回波来探测目标方向和距离的一种装置,雷达的天线犹如喊话筒,能使电脉冲的能量集中向某一方向发射;接收机的作用则与人耳相仿,用以接收雷达发射机所发出电脉冲的回波。测速雷达主要是利用多普勒效应原理,可由回波的频率改变数值,计算出目标与雷达的相对速度。以下说法正确的是()A.雷达发射的是不连续的电磁波B.雷达用的是无线电波中的微波波段C.目标离雷达天线远去时,反射信号频率将高于发射信号频率D.目标向雷达天线靠近时,反射信号频率将高于发射信号频率,知识点2电磁波的应用实例,答案,7.ABD【解题思路】根据题意,雷达发射的是脉冲电波,是不连续的电磁波,故A正确;雷达用的是无线电波中的微波波段,故B正确;目标离雷达天线远去时,根据多普勒效应,反射信号频率将低于发射信号频率,故C错误;目标向雷达天线靠近时,根据多普勒效应,反射信号频率将高于发射信号频率,故D正确。,8.2019浙江省东阳中学期中考试高考时很多地方在考场使用手机信号屏蔽器,该屏蔽器在工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描。该扫描速度可以在手机接收报文信号时形成乱码干扰,手机不能检测从基站发出的正常数据,使手机不能与基站建立连接,达到屏蔽手机信号的目的。由以上信息可知()A.由于手机信号屏蔽器的作用,考场内没有了电磁波B.电磁波必须在介质中才能传播C.手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波不能传播到考场内D.手机信号屏蔽器通过发射电磁波干扰手机工作,知识点2电磁波的应用实例,答案,8.D【解题思路】手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波仍能传播到考场内,手机信号屏蔽器的作用只是使手机不能与基站建立连接,考场内仍然有电磁波,选项AC错误;电磁波在真空中也可以传播,选项B错误;手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的的,选项D正确。,9.某高速公路自动测速仪装置如图甲所示,雷达向迎面驶来的汽车发射不连续的电磁波,每次发射时间约为百万分之一秒,两次发射时间间隔为t。当雷达向汽车发射无线电波时,在指示器荧光屏上呈现出一个尖形波;在收到反射回来的无线电波时,在荧光屏上呈现第二个尖形波。根据两个尖形波的距离,可以计算出汽车与雷达间的距离,根据自动打下的纸带(如图乙所示),可求出该汽车的车速,请根据给出的t1、t2、t及光速c求出汽车车速v的表达式。,知识点2电磁波的应用实例,答案,9.答案:v=(12)21+2解:根据题图乙所示,第一次测量时汽车与雷达间的距离s1=12第二次测量时汽车与雷达间的距离s2=22两次发射时间间隔为t,则汽车的速度v=1212+22=(12)21+2,10.在电视节目中,我们经常看到主持人与派到外国的记者通过同步通信卫星通话,他们之间每一问一答总是迟“半拍”,这是为什么?如果有两个手持卫星电话的人通过同步卫星通话,一方讲话,另一方至少要等多长时间才能听到对方的讲话?(已知地球的质量为6.01024kg,地球半径为6.4106m,引力常量为6.6710-11Nm2kg-2,忽略卫星转发信号所需的时间,计算结果保留2位有效数字),知识点2电磁波的应用实例,答案,10.答案:见解析解:主持人与记者之间通话的不合拍是因为电磁波是以有限的速度在空中传播的,利用电磁波传递信息是需要时间的。设同步卫星距地面的高度为h,由万有引力提供卫星做圆周运动的向心力得(+)2=m422(R+h)h=3242-R=3.59107m则一方讲话另一方听到所需的最少时间是t=2=0.24s,课时5电磁波谱,课时5,1.2019北京十一学校期末考试下列电磁波中频率最高的是()A.红外线B.射线C.紫外线D.无线电波,知识点1电磁波谱,答案,1.B【解题思路】根据电磁波谱可知,射线的波长最短,所以射线的频率最高,故选项B正确,ACD错误。,2.2019福建省龙岩市第一中学期中考试下列各组电磁波中,按波长由长到短排列正确的是()A.红外线、紫外线、可见光、射线B.射线、紫外线、红外线、可见光C.射线、紫外线、可见光、红外线D.红外线、可见光、紫外线、射线,知识点1电磁波谱,答案,2.D【解题思路】电磁波谱按波长由长到短可大致分为:无线电波,红外线,可见光,紫外线,X射线,射线,故D正确,ABC错误。,3.(多选)下列对红外线的叙述正确的是()A.红外线具有很强的热效应和荧光效应B.红外烤箱中的红光就是红外线C.红外线容易穿透云雾D.红外线比可见光更容易引起固体物质分子共振,知识点2各种电磁波谱的特性及应用,答案,3.CD【解题思路】红外线具有很强的热效应,而荧光效应是紫外线的重要特性,A错误;红外线是看不见的,B错误;红外线波长比可见光长,绕过障碍物能力强,易穿透云雾,C正确;红外线的频率比可见光的频率更接近固体物质分子的频率,也就更容易使分子发生共振,D正确。,4.(多选)对紫外线的理解正确的是()A.紫外线有显著的化学作用B.医院里常用紫外线对病房和手术室消毒C.通过棱镜色散的七色光中,紫色的为紫外线D.验钞机发出的红外线能使钞票上的荧光物质发光,知识点2各种电磁波谱的特性及应用,答案,4.AB【解题思路】紫外线具有显著的化学作用,A正确;紫外线具有杀菌、消毒的作用,因此医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒,B正确;紫外线是看不见的,C错误;验钞机发出的是紫外线,D错误。,5.2019北京师大附中期中考试关于各种电