2024高中物理第十四章课时作业十七电磁波的发射和接收含解析新人教版选修3-4

PAGEPAGE4电磁波的放射和接收eq\a\vs4\al([全员参加·基础练])1．关于无线电波的放射，下列说法正确的是()A．必须要产生电谐振B．必须要进行调谐C．必须要进行检波D．必须要采纳开放电路【解析】调谐、电谐振和检波都是无线电波接收中的，故A、B、C全错；无线电波的放射必须要采纳开放电路，D项正确．【答案】D2．电视机的室外天线能把电信号接收下来，是因为()A．天线处在变更的电磁场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC电路B．天线只处于变更的电场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC电路C．天线只是选择性地接收某电台信号，而其他电台信号则不接收D．天线将电磁波传输到电视机内【解析】室外天线处于空间变更的电磁场中，天线中产生了感应电流，此电流通过馈线输送给LC电路，此电流中空间各电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电流最强，然后再通过解调处理进入后面的电路，故选项A正确，B、C、D错误．【答案】A3．当代人类的生活和电磁波紧密相关，关于电磁波，下列说法正确的是()A．只要把带电体和永磁体放在一起，就会在四周空间产生电磁波B．电磁波在传播过程中，其波速始终保持不变C．电视机、收音机和手机所接收的信号都属于电磁波D．微波炉内所产生的微波不是电磁波，而是波长很短的机械波【解析】变更的磁场、电场才能产生电磁波，A错误；电磁波的传播速度与介质有关，B错误；电磁波能够携带信号，用于通讯、广播等，C正确；微波炉内的微波是波长较短的电磁波，D错误．【答案】C4．(多选)关于无线电波的放射过程，下列说法正确的是()A．必需对信号进行调制B．必需使信号产生电谐振C．必需把传输信号加到高频电流上D．必需运用开放电路【解析】电磁波的放射过程中，肯定要对低频输入信号进行调制，并加到高频电流上．为了有效地向外放射，必需使电路开放，A、C、D正确．而产生电谐振的过程是在接收电路，B不正确．【答案】ACD5．2014年3月8日马来西亚航班MH370A．航班与卫星间联系主要以天波的形式B．MH370发出的电磁波频率是定值，不能变更C．电磁波由真空进入介质，速度变小，频率不变D．只要放射电路的电磁振荡停止，产生的电磁波马上消逝【解析】航班与卫星间联系主要以微波的形式传播，天波遇到大气中的电离层就反射了，A项错；MH370发出的电磁波，频率是可以变更的，B项错；电磁波由真空进入介质，速度变小，频率不变，C项正确；一旦电磁波形成了，电磁场就会向外传播，当波源的电磁振荡停止时，只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会消逝，故D错误．【答案】C6．(多选)调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到较高频率电台发出的电信号，要收到电信号，应()A．增大调谐电路中线圈的匝数B．加大电源电压C．减小调谐电路中线圈的匝数D．将线圈中的铁芯取走【解析】该题考查实际问题的处理方法．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缘由是调谐电路固有频率低，由f＝eq\f(1,2π\r(LC))可知在C无法再调整前提下，可减小电感L，即可通过C、D的操作提高f.【答案】CD7．收音机的调谐电路中线圈的自感系数为L，要想接收波长为λ的电磁波，应把调谐电路中电容器的电容调至(c为光速)()A.eq\f(λ,2πLc)B.eq\f(1,2π\r(Lc))C.eq\f(λ2,2πLc2) D.eq\f(λ2,4π2Lc2)【解析】接收电磁波必需进行调谐，使接收回路产生电谐振，由产生电谐振的条件f固＝f电磁波得eq\f(1,2π\r(LC))＝eq\f(c,λ)，解得C＝eq\f(λ2,4π2Lc2)，故正确答案为D.【答案】D8．如图14­3­2所示，原线圈频率为f的沟通电源，将电感为L的副线圈接一个适当的电容器成为LC振荡电路，这种振荡和机械振动中的________振动相类似，其振荡周期等于________．变更电容器的电容量，当电容等于________时，振荡电流的幅度值可达最大值．图14­3­2【解析】变压器的副线圈中感应电流的频率与原线圈中的电流频率相同，类似于机械振动中的受迫振动，其振荡周期为eq\f(1,f)，变更电容器的电容量，可以变更LC振荡回路的固有频率，当固有频率与接收信号的频率相等时，发生电谐振，即f＝eq\f(1,2π\r(LC))，求得C＝eq\f(1,4π2f2L).【答案】受迫eq\f(1,f)eq\f(1,4π2f2L)eq\a\vs4\al([超越自我·提升练])9．(2013·浙江高考)关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是()A．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同【解析】A项中电磁波可以传递信息，声波也能传递信息，由此推断A错误；B项中手机在通话时，涉及的波既有电磁波又有声波，B项正确；C项中，太阳光中的可见光的传播速度远大于医院“B超”中的超声波的传播速度，C项错误；D项中，遥控器发出的红外线波长大于医院“CT”中X射线波长，故D项错误．【答案】B10．(多选)如图14­3­3所示是一个调谐接收电路，甲、乙、丙为电路中的电流随时间变更的图象，则()甲乙丙图14­3­3A．i1是L1中的电流图象B．i1是L2中的电流图象C．i2是L2中的电流图象D．i3是流过耳机的电流图象【解析】L1中由于电磁感应，产生的感应电动势的图象是同甲图相像的，但是由于L2和D串联，所以当L2的电压与D反向时，电路不通，因此这时L2没有电流，所以L2中的电流图象应是乙图中的i2.高频部分通过C2，通过耳机的电流犹如丙图中的i3，只有低频的音频电流，故选项A、C、D正确．【答案】ACD11．LC振荡电路电容器的电容为3×10－5μF，线圈的自感系数为3mH，它与开放电路耦合后，(1)放射出去的电磁波的频率是多大？(2)放射出去的电磁波的波长是多大？【解析】LC振荡电路与开放电路耦合后，振荡电路中产生的高频振荡电流通过两个电路途圈间的互感作用，使开放电路中也产生同频率的振荡电流，振荡电流在开放电路中激发出无线电波，向四周放射，所以放射出电磁波的频率就等于LC振荡电路中电磁振荡的频率．(1)放射出去的电磁波的频率f＝eq\f(1,2π\r(LC))＝eq\f(1,2π\r(3×10－3×3×10－5×10－6))Hz＝530kHz.(2)放射出去的电磁波的波长λ＝eq\f(c,f)＝eq\f(3.0×108,530×103)m＝566m.【答案】(1)530kHz(2)56612．在电视节目中，我们常常看到主持人与派到热带地区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？假如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6.0×1024kg，地球半径为6.4×106m，引力常量为6.67×10－11N·m2【解析】主持人与记者之间通话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须要时间的．设同步卫