2024-2025学年高中物理课时分层作业17电磁波的发现电磁振荡含解析新人教版选修3-4

PAGE4-课时分层作业(十七)(限时40分钟)[基础达标练]1．依据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是()A．电场肯定能产生磁场，磁场也肯定能产生电场B．改变的电场肯定产生磁场C．稳定的电场也可以产生磁场D．改变的磁场肯定产生电场E．改变的电场和改变的磁场相互联系在一起，形成一个统一的、不行分割的电磁场BDE[依据麦克斯韦电磁场理论，改变的电场和改变的磁场相互联系在一起，形成一个统一的、不行分割的电磁场，E项正确；改变的电场肯定产生磁场，稳定的电场不产生磁场，故A、C项错误，B项正确；同理知D正确．]2．关于电磁波，下列说法正确的是()A．只要有电场和磁场，就能产生电磁波B．电磁波在真空和介质中传播速度不相同C．匀称改变的磁场能够在空间形成电磁波D．赫兹证明白电磁波的存在E．电磁波在真空中具有与光相同的速度BDE[若只有电场和磁场，而电场和磁场都稳定或电场、磁场仅匀称改变都不能产生电磁波，A、C错；光也是电磁波，在真空和介质中传播的速度不同，可推断B、E正确；赫兹证明白电磁波的存在，D项正确．]3．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、波长和波速三者满意的关系，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．机械波的传播依靠于介质，而电磁波可以在真空中传播D．机械波只有横波E．电磁波只有纵波ABC[机械波和电磁波有相同之处，也有本质区分，但v＝λf都适用，A说法对；机械波和电磁波都具有干涉和衍射现象，B说法对；机械波的传播依靠于介质，电磁波可以在真空中传播，C说法对；机械波有横波和纵波，而电磁波是横波，D、E说法错．]4．关于麦克斯韦的电磁理论及其成就，下列说法正确的是()A．改变的电场可以产生磁场B．改变的磁场可以产生电场C．证明白电磁波的存在D．预见了真空中电磁波的传播速度等于光速E．证明白真空中电磁波的速度等于光速ABD[选项A和B是电磁理论的两大支柱，所以A和B正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最早证明白电磁波的存在，C错误；麦克斯韦预见了真空中电磁波的传播速度等于光速，D正确，E错误．]5．在LC振荡电路中，当电容器充电完毕尚未起先放电时，下列说法正确的是()A．电容器中的电场最强B．电路里的磁场最强C．电场能已有一部分转化成磁场能D．磁场能已全部转化成电场能E．此时电路中电流为零ADE[LC振荡电路电容器充电完毕，电容器中电场最强，磁场最弱，电场能和磁场能之间还没有发生转化，故A、D、E正确．]6．任何电磁波在真空中都具有相同的________．[解析]任何电磁波在真空中都具有相同的速度c＝3×108m/s.[答案]波速7.依据麦克斯韦电磁场理论，改变的磁场可以产生电场，当产生的电场的电场线如图所示时，可能是向上的磁场在________或向下的磁场在________．[解析]在电磁感应现象的规律中，当一个闭合电路中的磁通量发生改变时，回路中就有感应电流产生，回路中并没有电源，电流的产生是由于磁场的改变造成的．麦克斯韦把以上的观点推广到不存在闭合电路的状况，即改变的磁场产生电场．向上的磁场增加时，感应电流的磁场阻碍原磁场的增加而方向向下，依据安培定则可推断出感应电流方向如题图中E的方向所示，同理，当向下的磁场减小时，也会得到图中电场的方向．[答案]增加减弱8.如图所示的LC振荡回路中振荡电流的周期为2×10－2s，自振荡电流沿逆时针方向达最大值起先计时，当t＝3.4×10－2s时，电容器正处于________(选填“充电”“放电”或“充电完毕”)状态，这时电容器的上极板________(选填“带正电”“带负电”或“不带电”)．[解析]依据题意可画出LC回路振荡电流的改变图象如图，t＝3.4×10－2s时刻即为图象中的P点，正处于顺时针电流减小的过程中，所以，电容器正处于反向充电状态，上板带正电．[答案]充电带正电[实力提升练]9．用麦克斯韦的电磁场理论推断，图中表示电场(或磁场)产生磁场(或电场)的正确图象是()[解析]A图中的左图磁场是稳定的，由麦克斯韦的电磁场理论可知，其四周空间不会产生电场，A图是错误的；B图中的左图是匀称改变的电场，应当产生稳定的磁场，所以B图正确；C图中的左图是振荡的磁场，它能产生同频率的振荡电场，且相位相差eq\f(π,2)，C图是正确的；同理E正确，D图错误．[答案]BCE10．不能放射电磁波的电场是()[解析]由麦克斯韦电磁场理论，当空间出现恒定的电场时(如A图)，由于它不激发磁场，故无电磁波产生；当出现匀称改变的电场(如B图、C图时)，会激发出磁场，但磁场恒定，不会在较远处激发出电场，故也不会产生电磁波；只有周期性改变的电场(如D、E图)，才会激发出周期性改变的磁场，它又激发出周期性改变的电场……，如此不断激发，便会形成电磁波．[答案]ABC11．隐形飞机外形设计采纳多棱折面，同时表面还采纳吸波涂料，使被反射的雷达信号尽可能弱，从而达到隐身的目的．下列说法中正确的是()A．战机采纳了隐形技术，不能反射电磁波，因此用肉眼不能望见B．涂料隐形技术利用了干涉原理，对某些波段的电磁波，涂料膜前后表面反射波相互抵消C．战机速度超过音速，不能用超声波雷达来探测D．当敌机靠近时，战机携带的雷达接收的反射波的频率小于放射频率E．当敌机远离时，战机携带的雷达接收的反射波的频率小于放射频率BCE[隐形战机表面的涂料，对一些特定波长的电磁波来说，反射波相消干涉，B对，A错；由于声音的速度小于战机，因此不能用超声波雷达探测，C对；当敌机靠近时，单位时间接收的波数增加，即频率上升，D错；同理知E对．]12．如图所示的电路中，电容器的电容C＝1μF，线圈的自感系数L＝0.1mH，先将开关S拨至a，这时电容器内有一带电油滴恰能保持静止．然后将开关S拨至b，经过t＝3.14×10－5s，油滴的加速度是多少？当油滴的加速度为何值时，LC回路中的振荡电流有最大值？(g取10m/s2，π取3.14，探讨过程中油滴不与极板接触)[解析]当S拨至a时，油滴受力平衡，明显油滴带负电，有mg＝eq\f(U,d)q……①，当S拨至b后，LC回路中有振荡电流，振荡周期为T＝2πeq\r(LC)＝2×3.14×eq\r(0.1×10－3×10－6)s＝6.28×10－5s，当t＝3.14×10－5s时，电容器恰好反向充电结束，两极板间场强与t＝0时等大反向．由牛顿其次定律得eq\f(U,d)q＋mg＝ma……②，联立①②式