2024高中物理第十四章课时作业十六电磁波的发现电磁振荡含解析新人教版选修3-4

PAGEPAGE4电磁波的发觉电磁振荡eq\a\vs4\al([全员参加·基础练])1．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【解析】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错；赫兹证明白电磁波的存在，D项正确．【答案】D2．任何电磁波在真空中都具有相同的()A．频率 B．波长C．波速 D．能量【解析】不同的电磁波频率、波长和能量不相同，A、B、D错误；任何电磁波在真空中都具有相同的速度c＝3×108m/s，【答案】C3．(多选)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大于光速【解析】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错误．【答案】AB4．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．磁场能已有一部分转化成电场能【解析】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正确．【答案】A5．(2015·蚌埠高二检测)有一LC振荡电路，能产生肯定波长的电磁波，若要产生波长比原来短些的电磁波，可实行的措施为()A．增加线圈的匝数B．在线圈中插入铁芯C．减小电容器极板间的距离D．减小电容器极板正对面积【解析】LC振荡电路产生的电磁波的频率为：f＝eq\f(1,2π\r(LC))，再由v＝λf解得：λ＝2πveq\r(LC)，所以减小波长的方法是减小自感系数L或电容C.对于选项A、B都是增加L的措施．对电容又有：C＝eq\f(εS,4πkd)，可知选项D正确．【答案】D6．(多选)图14­1­8某时刻LC振荡电路的状态如图14­1­8所示，则此时刻()A．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【解析】由电磁振荡的规律可知，电容器充电过程中，电流渐渐减小，电场能渐渐增大，磁场能渐渐减小，即磁场能正向电场能转化，故A、D正确．【答案】AD7．声波和电磁波均可传递信息，且都具有波的共同特征．下列说法正确的是()A．声波的传播速度小于电磁波的传播速度B．声波和电磁波都能引起鼓膜振动C．电磁波都能被人望见，声波都能被人听见D．二胡演奏发出的是声波，而电子琴演奏发出的是电磁波【解析】声波属于机械波，其传播须要介质，传播速度小于电磁波的传播速度，A对；鼓膜的振动是空气的振动带动的，人耳听不到大部分电磁波，B错；电磁波的传播不须要介质，人眼看不到大部分电磁波，C错；二胡和电子琴发出的都是声波，D错．【答案】A8.图14­1­9(2014·衡水高二检测)如图14­1­9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eq\a\vs4\al([超越自我·提升练])9．(多选)在如图14­1­10甲所示的LC振荡电路中，通过P点的电流改变规律如图乙所示，设通过P点的电流向右时为正，则()甲乙14­1­10A．0.5s至1s内，电容器在充电B．0.5s至1s内，电容器的上极板带正电C．1s至1.5s内，Q点比P点电势高D．1s至1.5s内，磁场能正在转化为电场能【解析】由图象知0.5s至1s内，顺时针电流对电容器充电，下极板带正电，A正确、B错误；1s至1.5s内，电容器逆时针方向放电，Q点比P点电势高，电场能正在转化为磁场能，C正确、D错误．【答案】AC图14­1­1110．(多选)如图14­1­11所示是一个水平放置的玻璃圆环型小槽，槽内光滑，槽的宽度和深度到处相同，现将始终径略小于槽宽的带正电小球放在槽中，让它受绝缘棒打击后获得一初速度v0，与此同时，有一改变的磁场垂直穿过玻璃小槽外径所对应的圆面积，磁感应强度大小跟时间成正比，其方向竖直向下，设小球在运动过程中电荷量不变，那么()A．小球受到的向心力大小不变B．小球受到的向心力大小不断增加C．洛伦兹力对小球做了正功D．小球受到的磁场力渐渐变大【解析】由麦克斯韦电磁场理论和楞次定律知，当B增加时，将产生一个与v0同向的电场，因小球带正电，故电场对小球做正功，其速率随时间增大，向心力的大小meq\f(v2,r)也随之增大，故选项A错误，B正确．因B随时间增大，v也随时间增大，故所受洛伦兹力qvB也增大，故D项正确．因洛伦兹力对运动电荷不做功，故C项错误，故应选B、D.【答案】BD11．如图14­1­12为振荡电路在某时刻的电容器的带电状况和电感线圈中磁感线方向状况，由图可知电容器在________(选填“放”或“充”)电，电感线圈中的电流在________(选填“增大”“减小”或“不变”)，假如振荡电流的周期为π×10－4s，电容为C＝250μF，则自感系数L＝________．图14­1­12【解析】依据题图中的磁感线方向，由安培定则可推断出回路中的电流方向为顺时针方向，故正在对电容器充电，磁场能正在转化为电场能，电流正在减小．又由T＝2πeq\r(LC)可得：L＝eq\f(T2,4π2C)，解得L＝10－5H.【答案】充减小10－5H12．(2014·成都高二检测)试验室里有一水平放置的平行板电容器，知道其电容C＝1μF.在两板带有肯定电荷时，发觉一粉尘恰好静止在两板间．手头上还有一个自感系数L＝0.1mH的电感器，现连成如图14­1­13所示电路，试分析以下两个问题：图14­1­13(1)从S闭合时起先计时，经过π×10－5s时，电容器内粉尘的加速度大小是多少？(2)当粉尘的加速度为多大时，线圈中电流最大？【解析】(1)电键断开时，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，L、C构成LC振荡电路，T＝2πeq\r(LC)＝2π×10－5