[原创]选修34电磁波2020年一轮复习全解doc高中物理

1、原创选修34电磁波2020年一轮复习全解doc高中物理一、基础知识1.电磁波的发觉1麦克斯韦的电磁场理论麦克斯韦电磁场理论的两大支柱： 变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁2电磁场：按照麦克斯韦的电磁场理论， 变化的电场和磁场总是相互联系的， 形成一个不可分离的统一场，称为电磁场。如图4-1电场和磁场只是那个统一的 电磁场的两种具体表现。3电磁波：变化的电场和磁场从产生的区域由近及远地向周围空间传播开去，就形成了电磁波。电磁波的特点：1电磁波是横波。在电磁波传播方向上的任一点，场强E和磁感应强度B均与传播方向垂直且随时刻变化，因此电磁波是横波。2电磁波的传播不需要介质，在真空中也能传播。在真空

2、中的波速为c=3.08x10m/s。3波速和波长、频率的关系：c=?f注意：麦克斯韦依照他提出的电磁场理论预言了电磁波的存在以及在真空中 波速等于光速C,后由赫兹用实验证实了电磁波的存在电磁波和机械波有本质的不同。2.电磁振荡1振荡电路：大小和方向都随时刻做周期性变 儿的电流叫做振荡电流，能够产生振荡电流的电路 叫振荡电路，LC回路是一种简单的振荡电路。2LC回路的电磁振荡过程：能够用图象来形象 分析电容器充、放电过程中各物理量的变化规律，选修 4-2如图4-2所示LC回路的振荡周期和频率12 LC注意：11LC回路的T、f只与电路本身性质L、C有关2电磁振荡的周期专门小，频率专门高，这是振荡

3、电流与一般交变电流的区不4.分析电磁振荡要把握以下三个要点突出能量守恒 的观点：理想的LC回路中电场能E电和磁场能E磁在转化 过程中的总和不变。回路中电流越大时，L中的磁场能越大磁通量 越大。极板上电荷量越大时，C中电场能越大板间场强越大、两板间电压越高、 磁通量变化率越大。LC回路中的电流图象和电荷图象总是互为余函 图。3.电磁波的发射和同意1.无线电波：无线电技术中使用的电磁波2.无线电波的发射：如下图。1调制：使电磁波随各种信号而改变2调幅和调频3.无线电波的接收1电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫做电谐振。2调谐：使接收电

4、路产生电谐振的过程。调谐电路如图4-4所示。通过改变 电容器电容来改变调谐电路的频率。3检波：从接收到的高频振荡中检出所携带的信号。4.电磁波的应用广播、电视、雷达、无线通信等差不多上电磁波的具体应用。电视：在电视接收端，天线接收到高频信号后，通过调谐、解调，将得到的图 像信T 2 LC数见4-3选修 4-4tt号送到显像管。摄像机在1s内要传送25幅画面雷达：无线电定位的仪器，波位越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性 能强，多数的雷达工作于微波波段。缺点，沿地面传播探测距离短。中、长波雷 达沿地面的探测距离较远，但发射设备复杂。5.电磁波谱.1电磁波谱：电磁波由大到小，波长由大到小即频率由

5、小到大依次为无限电波，红外线、可见光、紫外线、琴伦射线、射线2红外线、紫外线、X射线伦琴射线.如下表：红外线紫外线伦琴射线发觉者（英）赫歇耳（1800年）（德）里特（1801年）（德）伦琴（1895年）来源一切物体都辐射一切高温物体发出的光中均含有X射线管波长约770106 nm约5400 nm比紫外线更短持点及作用热作用，温度越高，辐射红外线越强化学作用， 杀菌； 消 毒，荧光效应穿透本领专门强应用红外线遥感；勘测地 热；查找水源；估量农作 物长势；红外摄影；红外 线遥控；加热物体；烘干 油漆、谷物；烤制食品照耀荧光物质发 光；防伪；促进 人体合成维生素D；杀菌消毒检查金属部件的 砂眼、裂纹

6、；透 视人体注意：高速电子流打到任何固体上，都会产生X射线二、典型例题例1.关于电磁场和电磁波，以下讲法正确的选项是A.电磁波是横波B.电磁波的传播需要介质C.电磁波能产生干涉和衍射现象D.电磁波中电场和磁场的方向处处相互垂直答案：ACD例2.如图4-5所示，半径为r且水平放置的光滑绝缘的环形管道内，有一个电荷量为e,质量为m的电子。此装置放在匀强磁场 中，其磁感应强度随时刻变化的关系式为的电场，该感应电场对电子将有沿圆环切线方向的作用力，使其得到加速。设t=0时刻电子的初速度大小为大小为A.BieB.m,解析：感应电动势为E=kn2，电场方向逆时针，电场力对电子做正功在转动圈过程中对电子用动

7、能定理：k：n2e=-mv2-mv)2，B正确；由半径公式知，A2 -也正确，答案为AB匚XXXXXXXXXXXX依照麦克斯韦电磁场理论，平均变化的磁场将产生稳固方向顺时针，从此开始后运动一周后的磁感应强度为Bi，那么现在电子的速度応2淞C.业D.0m22 r2kev0 -Im例3.如图4-6所示，a为LC振荡电路,通过P点的电流如图b,规定向左的方向为正方向，以下讲法正确的选项是A 0到t1,电容器正在充电，上极板带正电B ti到t2电容器正在放电，上极板带负电C在t3时刻，线圈中的自感电动势最大，且P为正极D在t4时刻，线圈中的自感电动势最大，且NQa选修 4-6解析：0到t1电流为正，且

8、在减小，即电流为逆时针减小，讲明电容器正在 充电，电流方向为正电荷的运动方向，因此上极板为负电荷；t1到t2电流为负且在增大，即电流为顺时针方向增大，讲明电容器在放电，上极板为负电荷；在t3时刻,电流的变化率i/t最大，因此自感电动势E=Li/t最大，而t3之前的 为负减小，即顺时针减小，线圈中的感应电动势阻碍电流的减小，如能产生电流，那么与原电流同向，即P点为正极；在t4时刻，电流最大，电流的变化率为零，自选修 4-5X xXX XiV0XB=Bo+ktk0oP为正极感电动势为零答案：BC正确点拨： 解决此类咨询题的关键是搞清在LC振荡电路中，各物理量变化的关系, 专门是电流的变化与充、放电

9、关系；充、放电时，电流的流向的与电容器的极性的 关系；电流的变化率与电动势的关系等等。近年来对LC振荡电路的要求有所降低，但关于差不多的充、放电的过程中个物 理量的变化规律还应把握。例4.生活中经常用咆哮而来形容正在驶 近的车辆，这是声波在传播过程中对接收器而言频 率发生变化的表现，无线电波也具有这种效应。图4-7中的测速雷达正在向一辆接近的车辆发出无线 电波，并接收被车辆反射的无线电波。由于车辆的 运动，接收的无线电波频率与发出时不同。利用频率差 f接收-f发出就能运算出车辆的速2v卄度。发出和接收的频率间关系为 f接收（1车）f发出，式中C为真空中的光速，假设Cf发出=2 109HZ， f

10、接收f发出400Hz，可知被测车辆的速度大小为 _m/So解析：依照题意有（1车）f发出f发出400，解得：v=30m/sC答案：30 m/s电磁波单元测试1按照麦克斯韦的电磁场理论，以下讲法中正确的选项是A.恒定的电场周围产生恒定的磁场，恒定的磁场周围产生恒定的电场B.变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场C.平均变化的电场周围产生平均变化的磁场，平均变化的磁场周围产生平均变化的电场D.平均变化的电场周围产生稳固的磁场，平均变化的磁场周围产生稳固的电场2下述关于电磁场的讲法中正确的选项是A.只要空间某处有变化的电场或磁场，就会在其周围产生电磁场，形成电磁波选修 4-7B.任何变化的电

11、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D.电磁波的理论在先，实验证明在后3.下面讲法中正确的选项是 A.电磁波在任何介质中的传播速度均为3.00 xl08m/sB.平均变化的电场将产生稳固的磁场，平均变化的磁场将产生稳固的电场C.周期性变化的电场将产生同频率周期性变化的磁场， 周期性变化的磁场将产生同频率周期性变化的电场D.平均变化的电场和磁场互相激发，将产生由近及远传播的电磁波4.关于电磁场的理论，以下哪些讲法是正确的A.变化电场周围一定产生磁场B.变化电场周围一定产生稳固磁场C.振荡电场产生的磁场也是振荡的D.有电场就有磁场，有磁场就有电

12、场5.在LC振荡电路中，用以下那种方法能够使振荡频率增大1倍 A.自感L和电容C增大1倍B.自感L增大一倍，电容C减少一半C.自感L减少一半，电容C增大一倍D.自感L和电容C都减少一半6有一LC振荡电路，能产生一定波长的电磁波，如要产生的电磁波的波长变短， 可采纳的方法是A 增大线圈的匝数B 在线圈中插入铁芯C 减少电容器的正对面积D 减少电容器极板间的距离7关于电磁波和声波，以下讲法不正确的选项是A 都能在真空中传播B 都能发生干涉和衍射C 都能传播能量D它们的频率不同8关于电磁波和机械波，以下讲法正确的选项是()A.电磁波和机械波的传播都需要借助于介质B.电磁波在任何介质中传播的速度都相同

13、，而机械波的波速大小与介质紧密相 关C.电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象D.机械波能产生多普勒效应，而电磁波不能产生多普勒效应9以下关于电磁波的讲法中正确的选项是A.麦克斯韦电磁场理论预言了电磁波的存在B.电磁波从真空传入水中，波长将变长C雷达能够利用自身发射电磁波的反射波来对目标进行定位D.医院中用于检查病情的B超利用了电磁波的反射原理10.太赫兹辐射1THZ=102HZ是指频率从0.3THZ到10THz波长介于无线电波中的 毫米波与红外线之间的电磁辐射区域，所产生的T射线在物体成像、医疗诊断、 环境检测、通讯等方面具有宽敞的应用前景.最近，科学家终于研制出以红外线 激光器为基础的首台可

14、产生4.4THZ的T射线激光器，从而使T射线的有效利用成 为现实。普朗克常数h=6.63X1O_34Js,关于4.4THZ的T射线，以下讲法中 错误.的.选.项.是. A.它在真空中的速度为3.0 x108m/sB.它是某种原子核衰变时产生的C.它的波长比可见光短D.它的光子的能量约为2.9x10J11.按照大爆炸理论，我们所生活的宇宙是在不断膨胀的，各星球都离地球而远去，由此能够断言： A.地球上接收到遥远星球发出的光的波长要变长B.地球上接收到遥远星球发出的光的波长要变短C.遥远星球发出的紫光，被地球接收到时可能是紫外线D.遥远星球发出的红光，被地球接收到时可能是红外线12.传统电脑的各个

15、配件都能产生电磁辐射，并对人体造成损害.废弃的电脑设备 变成电脑垃圾时， 将对环境造成新的污染， 因此生产厂商推出绿色电脑. 那 个地点的绿色电脑是指 A.绿颜色的电脑B.价格低的电脑C木壳的电脑D.低辐射、低噪声、健康环保的电脑13.关于雷达的特点， 以下讲法正确的选项是A.雷达所用无线电波的波长比短波更短B.雷达只有连续发射无线电波，才能发觉目标C.雷达的显示屏上能够直截了当读出障碍物的距离D.雷达在能见度低的黑夜将无法使用14以下讲法中正确的有（）A为了使需要传递的音频信号载在电磁波上发射到远方，必须对高频等幅振 荡电流进行调制B开放电路中只有电感线圈，没有电容C使无线电接收电路产生电谐

16、振的过程叫做调谐D.把通过调制的高频电流转变为调制信号电流的过程叫做调制15.你在家里曾对你家的电视机进行调台吗？调台的做法确实是想接收到你所想要的无线电信号。下面有几位同学对调台做法的判定正确的选项是A.调台确实是调制B.调台确实是调幅C.调台确实是调谐C.调台确实是解调16.无线电波某波段的波长范畴为187560m,为了幸免邻台干扰，在一定范畴 内两个相邻电台的频率至少相差10kHz,那么此波段中能容纳电台的个数约 为A、5000 B、100 C、200 D、2017.目前雷达发射的电磁波频率多在200MHz至1000MHZ的范畴内。以下关于雷达和电磁波讲法正确的选项是A.真空中上述雷达发

17、射的电磁波的波长范畴在0.3m至1.5m之间B.电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C测出从发射电磁波到接收反射波的时刻间隔能够确定雷达和目标的距离D.波长越短的电磁波，反射性能越强18.过强的电磁辐射能对人体有专门大危害，阻碍人的心血管系统，使人心悸、 失眠、白细胞减少、免疫功能下降等。按照有关规定，工作场所受电磁辐射强度单位时刻内内垂直通过单位面积的电磁辐射能量不得超过0.5W/nf。一个人距离无线电通讯装置50m为保证此人的安全，无线电通讯装置的电磁辐射功率 至多为A. 451 kW B. 314kW C. 157 kW D. 78kW19.部分电磁波的大致波长范畴如图的缝获得明显的衍射

18、现象，可选用4-8所示.假设要利用缝宽与手指宽度相当波长紫外线可见光 红外线微波选修 4-8_ 段的电磁波，其缘故是_ 。20.如图4-9中两图中电容器的电容差不多上C=4X10-6F,电感差不多上L=9X10_4H,左图中电键K先接a,充电终止后将K扳到b;右图中电键K先闭合，稳固后断开。两图中LC回路开始电磁振荡t=3.14X10_4s时刻，Ci的上极板正在_ _丄选彳修 4-9电充电依旧放电,带_ 电正电依旧负电；L2中的电流方向向 _（左依旧右），磁场能正在 _ 增大依旧减小21.为了转播火箭发射现场的实况，在发射场建立了发射台，用于发射广播电台 和电视台两种信号。其中广播电台用的电磁波波长为550m电视台用的电磁波 波长为0.566m。为了不让发射场邻近的小山挡住信号，需要在小山顶上建了一