第14章-章末分層突破

1、章末分層突破自我校對電場磁場麥克斯韋電磁場光速周期性變化2開放電路電磁振蕩過程分析1.分析兩類物理量：電荷量Q決定了電場能的大小，電容器極板間電壓U、電場強度E、電場能EE的變化規(guī)律與Q的變化規(guī)律相同；振蕩電流i決定了磁場能的大小，線圈中的磁感應(yīng)強度B、磁通量、磁場能EB的變化規(guī)律與i的變化規(guī)律相同2兩個過程：放電過程電荷量Q減小，振蕩電流i增加；充電過程電荷量Q增加，振蕩電流i減小3兩個瞬間：放電完畢瞬間Q0，i最大；充電完畢瞬間i0，Q最大如圖14­1所示，i­t圖象表示LC振蕩電流隨時間變化的圖象，在t0時刻，電路中電容器的M板帶正電，在某段時間里，電路的磁場能在減少

2、，而M板仍帶正電，則這段時間對應(yīng)圖象中_段圖14­1【解析】由電流圖象可得，在t0時刻是電容器開始放電，電路中電容器的M板帶正電，故電流方向逆時針為正方向；某段時間里，電路的磁場能在減少，說明電路中的電流在減小，是電容器的充電過程，此時M板帶正電，說明此時電流方向順時針方向為負，符合電流減小且為負值的只有cd段【答案】cd已知LC振蕩電路中電容器極板1上的電量隨時間變化的曲線如圖14­2所示則()圖14­2Aa、c兩時刻電路中電流最大，方向相同Ba、c兩時刻電容器里的電場能最大Cb、d兩時刻電路中電流最大，方向相同Db、d兩時刻電路中電流最大，方向相反Eb、d兩時

3、刻磁場能最大【解析】a、c兩時刻電容器極板上電量最大，電場能最大，所以電路中電流最?。籦、d兩時刻電容器極板上電量最小，電路中電流最大，磁場能量最大，b、d兩點時間間隔為半個周期，故電流方向相反【答案】BDELC振蕩電路充、放電過程的判斷方法1根據(jù)電流流向判斷：當(dāng)電流流向帶正電的極板時，電容器的電荷量增加，磁場能向電場能轉(zhuǎn)化，處于充電過程；反之，當(dāng)電流流出帶正電的極板時，電荷量減少，電場能向磁場能轉(zhuǎn)化，處于放電過程2根據(jù)物理量的變化趨勢判斷：當(dāng)電容器的帶電量q(電壓U、場強E)增大或電流i(磁場B)減小時，處于充電過程；反之，處于放電過程3根據(jù)能量判斷：電場能增加時充電，磁場能增加時放電電磁波

4、的特點和應(yīng)用1.按波長由長到短(頻率由低到高)的順序無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線(X射線)、射線等合起來，構(gòu)成了范圍非常廣闊的電磁波譜2各種不同的電磁波既有共性，又有個性(1)共性：它們在本質(zhì)上都是電磁波，它們的行為服從相同的規(guī)律，都遵守公式vf，它們在真空中的傳播速度都是c3.0×108 m/s，它們的傳播都不需要介質(zhì)，各波段之間并沒有絕對的區(qū)別(2)個性：不同電磁波的頻率或波長不同，表現(xiàn)出不同的特性波長越長越容易產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象，波長越短觀察干涉、衍射現(xiàn)象越困難正是這些不同的特性決定了它們不同的用途3電磁波和機械波在波動性上有相同點，都遵守vf，但本質(zhì)不同，機械波

5、不能在真空中傳播，而電磁波的傳播不需要介質(zhì)聲吶能發(fā)射超聲波，雷達能發(fā)射電磁波，超聲波和電磁波相比較，下列說法正確的是()A超聲波與電磁波傳播時，都向外傳遞了能量B電磁波既可以在真空中傳播，又可以在介質(zhì)中傳播，超聲波只能在介質(zhì)中傳播C在空氣中傳播的速度與在其他介質(zhì)中傳播速度相比，均是在空氣中傳播時具有較大的傳播速度D超聲波是縱波，電磁波是橫波E超聲波與電磁波相遇時可能會發(fā)生干涉【解析】超聲波與電磁波傳播時，都向外傳遞了能量、信息，A正確；聲吶發(fā)出的超聲波是機械波，不可以在真空中傳播，B對；機械波在空氣中傳播時速度較小，在其他介質(zhì)中傳播時速度大，而電磁波恰好相反，C錯；聲波是縱波，電磁波是橫波，D

6、正確；超聲波和電磁波不是同一類波，不可能發(fā)生干涉，E錯【答案】ABD關(guān)于電磁波譜，下列說法正確的是()A電磁波中最容易表現(xiàn)出干涉、衍射現(xiàn)象的是無線電波B紫外線的頻率比可見光低，長時間照射可以促進鈣的吸收，改善身體健康CX射線和射線的波長比較短，穿透力比較強D紅外線的顯著作用是熱作用，溫度較低的物體不能輻射紅外線E所有物體都發(fā)射紅外線【解析】無線電波的波長長，易發(fā)生衍射現(xiàn)象，A正確紫外線的頻率比可見光高，B錯任何物體都能輻射紅外線，D錯，選項C、E正確【答案】ACE雷達的原理和應(yīng)用1.利用雷達測定物體的距離：解決這類問題的關(guān)鍵是區(qū)分發(fā)射脈沖波形和反射脈沖波形，找出從發(fā)射電磁波和接收到回來的電磁波

7、的時間差，再利用svt，求出物體的距離2利用雷達測定物體的速度：這類問題往往要有兩個(或兩個以上)的發(fā)射脈沖與反射脈沖，可以確定一段時間前后物體的兩個位置或一段時間的位移，從而測出物體的速度3利用雷達確定物體的位置：雷達有一個可以轉(zhuǎn)動的天線，它能向一定方向發(fā)射無線電(微波)脈沖，雷達可根據(jù)發(fā)射無線電波的方向和仰角，再參考所測得物體的距離，從而確定某一時刻物體的位置實際上，這一切數(shù)據(jù)都由電子電路自動計算并在熒光屏上顯示出來某一戰(zhàn)斗機正以一定的速度朝雷達的正上方水平勻速飛行，已知雷達發(fā)射相鄰兩次電磁波之間的時間間隔為5×104 s，某時刻在雷達熒光屏上顯示的波形如圖14­3甲所

8、示，t173 s后雷達向正上方發(fā)射和接收的波形如圖乙所示，雷達熒光屏上相鄰刻線間表示的時間間隔為104 s，電磁波的傳播速度為c3×108 m/s，則該戰(zhàn)斗機的飛行速度大約為多少？甲乙圖14­3【解析】由題意知熒光屏相鄰刻線間的時間間隔t0104s，甲圖發(fā)射波和接收波的時間間隔t14×104 s，乙圖時間間隔t21×104s，所以，第一次戰(zhàn)斗機距雷達的距離為s1c×6.0×104 m，第二次戰(zhàn)斗機在雷達正上方所以，戰(zhàn)斗機的高度hc×1.5×104 m，故173 s內(nèi)戰(zhàn)斗機飛行的水平距離為s5.8×104

9、m所以v335 m/s.【答案】335 m/s目前雷達發(fā)射的電磁波頻率多在200 MHz至1 000 MHz的范圍內(nèi)請回答下列關(guān)于雷達和電磁波的有關(guān)問題(1)雷達發(fā)射電磁波的波長范圍是多少？(2)能否根據(jù)雷達發(fā)出的電磁波確定雷達和目標(biāo)間的距離？【解析】(1)由cf可得：1 m1.5 m，2 m0.3 m.故雷達發(fā)出的電磁波的波長范圍是0.3 m1.5 m.(2)電磁波測距的原理就是通過發(fā)射和接收電磁波的時間間隔來確定距離，所以可根據(jù)x確定雷達和目標(biāo)間的距離【答案】(1)0.3 m1.5 m(2)能1.關(guān)于電磁波，下列說法正確的是()A電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān)B周期性變化的電場

10、和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波C電磁波在真空中自由傳播時，其傳播方向與電場強度、磁感應(yīng)強度均垂直D利用電磁波傳遞信號可以實現(xiàn)無線通信，但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸E電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波隨即消失【解析】電磁波在真空中的傳播速度等于光速，與電磁波的頻率無關(guān)，選項A正確；周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波，選項B正確；電磁波傳播方向與電場強度、磁感應(yīng)強度均垂直，選項C正確；電磁波可以通過光纜傳輸，選項D錯誤；電磁波波源的電磁振蕩停止，波源不再產(chǎn)生新的電磁波，但空間中已產(chǎn)生的電磁波仍可繼續(xù)傳播，選項E錯誤【答案】ABC2 X射線()【導(dǎo)學(xué)號：235

11、70150】A不是電磁波B具有反射和折射的特性C只能在介質(zhì)中傳播 D能發(fā)生干涉和衍射E可在真空中傳播【解析】X射線是波長極短的電磁波，即能發(fā)生反射和折射，也能發(fā)生干涉和衍射，在真空中也可能傳播，故選項B、D、E正確，AC錯誤【答案】BDE3下列關(guān)于電磁波的說法，正確的是()A電磁波能在真空中傳播B電場隨時間變化時一定產(chǎn)生電磁波C振蕩變化的電場會在空間產(chǎn)生電磁波D麥克斯韋第一次用實驗證實了電磁波的存在E赫茲在人類歷史上首先捕捉到了電磁波【解析】電磁波的傳播不需要介質(zhì)，真空、空氣以及其他介質(zhì)都能傳播電磁波，選項A正確；根據(jù)麥克斯韋電磁場理論可知，均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，只有不均勻變化的電場或

12、不均勻變化的磁場才能產(chǎn)生電磁波，選項B錯誤；振蕩變化的電場會在空間產(chǎn)生電磁波，故選項C正確；麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在，選項D錯誤，E正確【答案】ACE4利用所學(xué)物理知識，可以初步了解常用的一卡通(IC卡)的工作原理及相關(guān)問題IC卡內(nèi)部有一個由電感線圈L和電容構(gòu)成的LC振蕩電路，公交車上的讀卡機(刷卡時“嘀”的響一聲的機器)向外發(fā)射某一特定頻率的電磁波刷卡時，IC卡內(nèi)的線圈L中產(chǎn)生感應(yīng)電流，給電容C充電，達到一定的電壓后，驅(qū)動卡內(nèi)芯片進行數(shù)據(jù)處理和傳輸下列說法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：23570151】AIC卡工作所需要的能量來源于卡內(nèi)的電池BIC卡內(nèi)是一個LC振蕩電路C僅當(dāng)讀卡機發(fā)射該特定頻率的電磁波時，IC卡才能有效工作D若讀卡機發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率，則線圈L不會產(chǎn)生感應(yīng)電流EIC卡既能接收讀卡機發(fā)射的電磁波，又