4.1电磁波的产生 同步练习（含解析）

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页鲁科版（2019）选择性必修第二册4.1电磁波的产生一、单选题1．下列说法中正确的是（）A．将一根电阻丝均匀拉长为原来2倍，则电阻丝的电阻变为原来的2倍B．一小段通电直导线在某处不受磁场力，说明该处磁感应强度一定为零C．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D．变化的电场周围一定会产生变化的磁场2．下列关于电磁波的说法，正确的是（）A．只要有电场和磁场，就能产生电磁波 B．电场随时间变化时，一定产生电磁波C．做非匀变速运动的电荷可以产生电磁波 D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在3．如图所示的振荡电路中，某时刻电容器上下极板带电情况和线圈中的磁场方向如图所示，则此时（）A．线圈中的自感电动势在增大B．电容器两端电压正在增大C．磁场能正在转化为电场能D．在电容器内放入绝缘物质，可以减弱振荡电路向外界辐射能量的本领4．LC振荡电路电容器两端的电压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，电路中的磁场能最小C．从时刻t2~t3，电路的电场能不断增大D．从时刻t3~t4，电容器的带电荷量不断增大5．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．电流的变化率大小在增加C．电场能正在向磁场能转化D．再经过0.75个周期，电流方向与此时相反6．振荡电路在测量、自动控制、无线电通讯及遥控等许多领域有广泛应用。在如图甲所示LC振荡电路中，电容器C极板上的电荷量随时间变化的图线如图乙所示，则在内，下列说法正确的是（

）A．电容器C正在放电 B．电容器C正在充电C．电场能正在向磁场能转化 D．回路中振荡电流正在逐渐增大7．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周期性变化的磁场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8．如图所示是我国口径球面射电望远镜（FAST），它可以接收来自宇宙深处的电磁波。关于电磁波，下列说法正确的是（）A．电磁波是纵波B．麦克斯韦通过实验捕捉到电磁波C．频率越高的电磁波，波长越长D．电磁波可以传递信息和能量9．关于电磁波，下列说法中正确的是（）A．在真空中，频率越高的电磁波传播速度越大B．在真空中，电磁波的能量越大，传播速度越大C．赫兹实验中导线环的空隙中产生电火花，是因为电磁波在导线环中激发出感应电动势D．只要赫兹实验中的电火花一停止，产生的电磁波立即消失10．下列说法正确的是（）A．麦克斯韦最早通过实验捕捉到电磁波B．电流的磁效应是法拉第发现的C．奥斯特在前人的实验基础上总结出电磁感应规律D．元电荷e的数值是由物理学家密立根测定的11．下列说法中正确的是（）A．在电场周围一定存在磁场 B．电磁波与机械波的传播都需要介质C．电磁波在真空中的速度为3×108m/s D．电磁场理论是物理学家法拉第建立的12．有关电磁场理论下列说法正确的是（）A．变化的磁场一定产生变化的电场B．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场C．稳定的磁场能够在周围空间产生稳定的电场D．变化的电场和变化的磁场互相激发，由近及远传播形成电磁波13．无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是（）A．电容器正在放电 B．振荡电流正在增大C．线圈中的磁场正在增强 D．磁场能正在向电场能转化14．某时刻振荡电路的自感线圈L中的电流产生的磁场的磁感应强度方向如图所示．下列说法正确的是（）A．若电容器上极板带正电，则电容器正在放电B．若电容器上极板带负电，则线圈中的电流正在增大C．若磁场正在增强，则电容器两极板间的电场强度正在增大D．若磁场正在减弱，则线圈的自感电动势正在减小15．振荡电路中，电容器两极板上的带电量q随时间t变化的关系如图所示，则（）A．在时刻，电路中的电流为0 B．在时刻，电路中只有磁场能C．在时刻，电感线圈两端电压为0 D．时间内，电路中的电流不断增大二、填空题16．在如图所示的电路中，电容器的电容为C=4×10-6F，线圈的电阻可以忽略，电感H。闭合电键S，稳定后断开，图中LC回路开始电磁振荡，振荡开始后，电容器C的上极板正在_____电（选填“充”或“放”），带_____电（选填“正”或“负”），线圈中电流的方向向_______（选填“上”或“下”），磁场能正在__________（选填“增大”或“减小”）。17．电流通过导体时能使导体的温度升高，电能变成内能，这就是电流的______效应（选填“热”或“磁”）；在远距离输电过程中，若输电功率为1000kW，输电电压为50kV，则输电线上的电流为______A；我国“北斗”卫星导航系统和地面接收站通过电磁波传递信息，最早通过实验证实电磁波存在的科学家是______（选填“赫兹”或“麦克斯韦”）。18．____________提出光是一种________波，_________用实验验证了这一预言.红外线最显著的作用是______，_______都会发出红外线，红外线波长比红光________，所以_______现象较显著，易透过云雾，可用于高空摄影；紫外线的主要作用是_______，______能发出紫外线，紫外线还有_____效应和_______作用，伦琴射线又叫_________射线，波长比紫外线________.19．(1)麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点是：变化的磁场产生________，变化的电场产生_________，从而预言了__________的存在．(2)如图所示，电流表与螺线管组成闭合电路，以下过程不能使电流偏转的是______，能使电流表指针偏转较大的是________．A．磁铁放在螺线管中不动时B．将磁铁从螺线管中向上拉出的过程中C．将磁铁从螺线管中向上快速拉出的过程中D．将磁铁插入螺线管的过程中三、解答题20．一个电子向一个固定不动的质子运动的过程中，有可能发射电磁波吗？21．（1）麦克斯韦的电磁理论主要有两个基本观点是（2）在探究磁场产生电流的条件时，做了下面实验：由线圈，电流表构成的闭合回路．磁场提供：条形磁铁．请填写观察到现象22．如图所示，电源的电动势为，电容器的电容为，线圈的电感为．将开关从拨向，经过一段时间后电容器放电完毕．求电容器的放电时间，放电电流的平均值是多少．23．在LC振荡电路中，线圈L的自感系数为30μH，可调电容器C的可调范围为1.2~270pF。求振荡电路的频率范围。24．如图所示的实验装置，当接在高压感应圈上的两金属球间有电火花时，导线环上两小球间也会产生电火花，这是为什么？这个实验证实了什么问题？答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．C【详解】A．将一根电阻丝均匀拉长为原来2倍，则横截面积变为原来的二分之一，根据可知则电阻丝的电阻变为原来的4倍，故A错误；B．一小段通电直导线在某处不受磁场力，该处磁感应强度不一定为零，例如电流方向与磁场方向平行，故B错误；C．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，故C正确；D．均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，非均匀变化的电场周围产生非均匀变化的磁场，故D错误。故选C。2．C【详解】A．只有周期性变化的电场和磁场，才能激发电磁波，而稳定的电场和磁场不能产生电磁波，A错误；B．均匀变化的电场，产生恒定的磁场，但是恒定的磁场不能产生电场，故不能产生电磁波，B错误；C．做非匀变速运动的电荷可以在空间产生变化的电磁场，形成电磁波，C正确；D．赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，D错误；故选C。3．D【详解】A．用安培定则可知回路中的电流方向为逆时针方向，而上极板是正极板，这时电容器正在放电，电流减小越来越慢，故线圈中自感电动势在减小，A错误；B．这时电容器正在放电，故两板间电压在减小，B错误；C．因为放电过程电场能减小，所以磁场能增大，电场能能向磁场能转化，C错误；D．在电容器内放入绝缘物质，可以减弱振荡电路向外界辐射能量的本领，D正确；故选D。4．C【详解】AB．由题图可知，t1时刻电容器两端电压最高时，电路中振荡电流为零；t2时刻电容器两端电压为零，电路中振荡电流最强，磁场能最大，AB错误；C．在t2至t3的过程中，电容器两板电压增加，必有电场能增加，故C正确；D．在t3至t4过程中，电容器两板电压减小，带电荷量同时减少，故D错误。故选C。5．B【详解】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，且电流变化得越来越快，即电流变化率增加，电容器上的电荷量正在增大，磁场能正在向电场能转化，由电容器充、放电规律可知，再经过0.75个周期，电流方向与此时相同。故选B。6．B【详解】由图像可知，在内，极板上电荷量正在增大，说明LC振荡电路正在充电，回路中振荡电流正在减小，磁场能向电场能转化。故选B。7．B【详解】A．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形成周期性变化的磁场，故A错误；B．电磁波由真空进入介质传播时，波速变小，结合可知，波长将变短，故B正确；C．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；D．电磁波是横波，即电磁振动方向与波速垂直，可以在真空中传播，故D错误。故选B。8．D【详解】A．电磁波是横波，所以A错误；B．赫兹是最早用实验证实电磁波存在、证明麦克斯韦电磁场理论的科学家，所以B错误；C．频率越高的电磁波，波长越短，所以C错误；D．电磁波可以传递信息和能量，所以D正确；故选D。9．C【详解】AB．在真空中所有电磁波的传播速度都等于光速，与电磁波的频率、能量大小无关，故A、B错误；C．赫兹实验中导线环的空隙中产生电火花，是因为电磁波在导线环中激发出感应电动势，故C正确；D．当赫兹实验中的电火花停止即发射电路的电磁振荡停止，只是不再产生新的电磁波，但已产生的电磁波不会立即消失，还会继续传播，故D错误。故选C。10．D【详解】A．赫兹最早通过实验捕捉到电磁波，故A错误；B．电流的磁效应是奥斯特发现的，故B错误；C．法拉第在前人的实验基础上总结出电磁感应规律，故C错误；D．元电荷e的数值是由物理学家密立根通过油滴实验测定的，故D正确。故选D。11．C【详解】A．变化的电场周围存在磁场，故A错误；B．电磁波的传播不需要介质，但机械波的传播需要介质，故B错误；C．电磁波在真空中的速度等于光速为3×108m/s，故C正确；D．电磁场理论是物理学家麦克斯韦建立的，D错误。故选C。12．D【详解】A．根据麦克斯韦电磁理论可知，均匀变化的磁场，产生稳定的电场，非均匀变化的磁场，产生变化的电场，A错误；B．根据麦克斯韦电磁理论可知，均匀变化的电场，产生稳定的磁场，非均匀变化的电场，产生变化的磁场，B错误；C．稳定的磁场周围没有电场产生，C错误；D．根据麦克斯韦电磁理论可知，均匀变化的电场，产生稳定的磁场，非均匀变化的电场，产生变化的磁场，变化的电场和变化的磁场互相激发，由近及远传播形成电磁波，D正确。故选D。13．D【详解】由题图中磁场的方向可知，此时电容器正在充电，电路中电流正在减小，线圈中的磁场正在减弱，磁场能正在向电场能转化，故D正确，ABC错误。故选D。14．A【详解】A．根据磁感应强度的方向可知，回路中的电流为逆时针方向，则若电容器上极板带正电，则电容器正在放电，选项A正确；B．若电容器上极板带负电，则电容器正在充电，则线圈中的电流正在减小，选项B错误；C．若磁场正在增强，则回路中电流正在变大，电容器在放电，即电容器两极板间的电场强度正在减小，选项C错误；D．若磁场正在减弱，则回路中电流正在变小，电容器在充电，电流减小的越来越快，则线圈的自感电动势正在增加，选项D错误。故选A。15．C【详解】A．由图可知在t1时刻，电容器极板上的电荷量为零，根据电磁振荡的特点可知，t1时刻是电容器放电结束的时刻，电路中的电流最大，故A错误；B．由图可知，在t2时刻，电容器极板上的电荷量最大，电路中只有电场能，故B错误；C．由图可知在t3时刻，电容器极板上的电荷量为零，是电容器放电结束的时刻，电感线圈两端电压为零，故C正确；D．由图可知在t3～t4时间内，电容器极板上的电荷逐渐增加，电容器充电，电路中的电流不断减小，故D错误。故选C。16．

充电

正

下

增大【详解】[1][2][3][4]先由题意得周期经过，此时处于时刻，因此作出图像为以上极板带正电为正的余弦函数图像，如图所示在时刻，从图可看出，电容器正在充电，因此上极板带正电。因此图像为以LC回路中由逆时针方向电流为正的余弦函数，在时刻，线圈中电流方向向下，逐渐增加，因此磁场能也逐渐增大。17．

热

20

赫兹【详解】[1]电流通过导体时能使导体的温度升高，电能变成内能，这就是电流的热效应；[2]输电线上的电流为[3]最早通过实验证实电磁波存在的科学家是赫兹。18．

麦克斯韦

电磁

赫兹

热效应

一切物体

长

衍射

化学效应

高温物体

荧光

杀菌、消毒

X

短【详解】[1][2][3][4]麦克斯韦提出光是一种电磁波，后来赫兹用实验验证了这一预言.红外线最显著的作用是热效应；[5][6]一切物体都会发出红外线，由电磁波谱可知，红外线波长比红光长；[7]由发生明显衍射件可知，红外线衍射现象较显著，易透过云雾，可用于高空摄影；[8][9][10[11]紫外线的主要作用是化学效应，高温物体能发出紫外线，紫外线还有荧光，杀菌、消毒作用；[12][13]伦琴射线又叫x射线，波长比紫外线短。19．

电场

磁场

电磁波

A

C【详解】(1)麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点是：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，从而预言了电磁波的存在．(2)A：磁铁放在螺线管中不动时，螺线管中磁通量不变，没有感应电流产生．BCD：将磁铁从螺线管中向上拉出的过程中或将磁铁插入螺线管的过程中，螺线管中磁通量变化，产生感应电流，电流表发生偏转；将磁铁从螺线管中向上快速拉出的过程中，螺线管中磁通量变