第十四章 電磁波

1、第十四章 電磁波1 下列關于無線電波的發(fā)射和接收的說法正確的是A 無線電波的傳播方式只有天波和地波兩種B 音頻信號只能以調(diào)頻波的形式發(fā)射，而且頻率越高，向外輻射能量的本領越大C 接收無線電波的天線處于變化的電磁場中，并在天線中感應出同頻率的振蕩電流D 天線電波經(jīng)天線接收后，必須經(jīng)過調(diào)制后才能重現(xiàn)【解析】無線電波的傳播方式有天波、地波和直線傳播三種方式，故A錯.音頻信號應經(jīng)調(diào)制以后發(fā)射，而調(diào)制有調(diào)頻和調(diào)幅兩種，故B也錯.接收無線電波的天線處于變化的電磁場中，由電磁感應定律可知，在天線中能感應出同頻率的振蕩電流，空間有多少頻率的電磁波，就能感應出多少同頻率的振蕩電流，故C正確.天線電波經(jīng)天線接收后

2、，經(jīng)解調(diào)(檢波)后才能重現(xiàn)音頻信號，故D錯.【答案】C2 下列關于電磁場和電磁波的認識，正確的是A 均勻變化的電場在它周圍空間產(chǎn)生均勻變化的磁場B 電磁波和機械波一樣依賴于介質(zhì)傳播C 只要空間某個區(qū)域有變化的電場或磁場，就能產(chǎn)生電磁波D 電磁波中每處的電場強度和磁感應強度總是互相垂直，且與電磁波的傳播方向垂直【解析】均勻變化的電場在它周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，故A錯.機械波依賴于介質(zhì)傳播，而電磁波在有無介質(zhì)兩種情形下都能傳播，故B也錯. 只有非均勻變化(振蕩)的電場或磁場，才能產(chǎn)生不均勻變化(振蕩)的磁場或電場，形成電磁波，故C也錯.電場強度的方向、磁感應強度的方向和電磁波的傳播方向如圖1336

3、可知，它們互相垂直，故D正確.【答案】D3 自感系數(shù)為L的線圈和可變電容C構(gòu)成收音機的調(diào)諧電路，為使收音機接收到f1=550kHz至f2=1650kHz范圍內(nèi)的所有電臺的播音，則可變電容與f1對應的電容C1和與f2對應的電容C2之比為A1 B1 C19 D91【解析】收音機的天線能感應同頻率的一切信號電流，只有與接收電路中的LC電路振蕩電流發(fā)生電諧振的電流信號才能耦合到下一級進行放大，故收音機中的LC電路的頻率變化范圍應在f1和f2之間.由振蕩電流的頻率計算公式可得：，所以C1C2=91【答案】D4 一個LC振蕩電路的振蕩周期為T1，若使電容器的兩極板相互移近一些，該電路與某一外來的周期為T2

4、的電磁波發(fā)生電諧振，則AT1T2 BT1T2CT1=T2 DT1與T2不能比較【解析】振蕩電路中振蕩電流的周期公式為，而電容量，當d減不時，C增大，振蕩電流的周期T也增大；發(fā)生電諧振時，表明LC電路中固有周期等于外來的周期為T2，故T1T2.【答案】B5 在LC電路產(chǎn)生電磁振蕩過程中，電容器極板上的電荷量Q隨時間t的變化圖象如圖1337所示，由圖象可知A t1和t2兩個時刻電路中電流最大，且方向相同B t1和t3兩個時刻電路中電流最大，但方向相反C t2和t4兩個時刻電路中電流最大，且方向相同D t2和t4兩個時刻電路中電流最大，且方向相反【解析】由電量Q與電場能的關系和電流與磁場能的關系可知

5、，Q最大時刻，電場能最大，磁場能最小，則電流為零，反之Q最小時，電流最大，所以t2和t4兩時刻的電流最大；又因振蕩電流按余弦規(guī)律變化，由圖中可知，t2和t4相差半個周期，故方向恰好相反.【答案】D6在真空中傳播的、波長為15m的電磁波，進入某一介質(zhì)中傳播時，傳播速度為2×108ms，則其波長為 m【解析】電磁波在真空的傳播速度C=3×108ms，由波長、波速和頻率的關系式可知，f=C=2×107Hz；當電磁波由一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，其頻率不變，故進入另一種介質(zhì)時的波長【答案】107在LC振蕩電路中，如已知其電容C，并測得電路的固有振蕩周期T，即可求得電感L，為

6、了提高測量精度，需多次改變C值，并測得相應的T值，現(xiàn)將測得的六組數(shù)據(jù)標在以C為橫坐標，T2為縱坐標的坐標紙上，圖中用“×”表示的點，如圖1338所示，(1)T、L、C的關系為 (2)根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)點作出T2與C的關系(3)求得的L值是 【解析】(1)LC振蕩電路中的T、L、C的關系直接反映在周期公式上，即.(2)由公式可得：T2=42LC，故兩者的關系圖線為直線，作圖時應讓更多的點落在直線上，不在直線上的點要盡可能均勻分布在直線的兩側(cè)，見圖1339所示. (3)在直線上任取兩點，如坐標為(1.0，15)和(3.5，52)的兩點，代入公式中，變形可得：【答案】(1) (2)見圖13

7、39 (3)0.0375H8雷達向遠處發(fā)射無線電波，每次發(fā)射的時間是1s，兩次發(fā)射的時間間隔為100s，在指示器的熒光屏上呈現(xiàn)出的尖形波如圖13310所示，已知圖中ab=bc，則障礙物與雷達之間的距離是多大？【解析】圖中a、c處的尖形波是雷達先后發(fā)射時出現(xiàn)的尖形波，b處的尖形波是a波經(jīng)障礙物反射后由雷達接收到的無線電波，由ab=bc可知，無線電波從發(fā)射到返回所用的時間t=50s.由2s=ct得：s=ct2=3.0×108×50×1062m=7.5×103m【答案】7.5×103m9某電臺的發(fā)射功率為P=10kW，發(fā)射電波的頻率為500kHz，試

8、求：(1) 該波(無線電波)的波長；(2) 在相距為10km處，每單位面積上所能接收到的功率(不考慮傳播過程中的能量損失)【解析】(1)(2)R=10km的球形表面積S=4R2=4×3.14×(104)2 m2=1.256×109m2則單位面積上所能接收到的功率【答案】(1)600m (2)7.96×106Wm21 如圖13311所示，線圈的自感系數(shù)L=0.5mH，電容器的電容C=0.2F，電源電動勢E=4V，電阻的阻值R=10，不計線圈和電源的內(nèi)阻，閉合開關S，待電路中電流穩(wěn)定后再斷開S，求：(1)LC回路的振蕩頻率；(2)LC回路振蕩電流的有效值；(3)從斷開S到電容器上板帶正電荷最多所經(jīng)歷的最短時間【解析】(1) =(2)Im=ER=4V10=0.