2024-2025學年高中物理課時分層作業(yè)17電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩含解析新人教版選修3-4

PAGE4-課時分層作業(yè)(十七)(限時40分鐘)[基礎(chǔ)達標練]1．依據(jù)麥克斯韋電磁場理論，下列說法正確的是()A．電場肯定能產(chǎn)生磁場，磁場也肯定能產(chǎn)生電場B．改變的電場肯定產(chǎn)生磁場C．穩(wěn)定的電場也可以產(chǎn)生磁場D．改變的磁場肯定產(chǎn)生電場E．改變的電場和改變的磁場相互聯(lián)系在一起，形成一個統(tǒng)一的、不行分割的電磁場BDE[依據(jù)麥克斯韋電磁場理論，改變的電場和改變的磁場相互聯(lián)系在一起，形成一個統(tǒng)一的、不行分割的電磁場，E項正確；改變的電場肯定產(chǎn)生磁場，穩(wěn)定的電場不產(chǎn)生磁場，故A、C項錯誤，B項正確；同理知D正確．]2．關(guān)于電磁波，下列說法正確的是()A．只要有電場和磁場，就能產(chǎn)生電磁波B．電磁波在真空和介質(zhì)中傳播速度不相同C．勻稱改變的磁場能夠在空間形成電磁波D．赫茲證明白電磁波的存在E．電磁波在真空中具有與光相同的速度BDE[若只有電場和磁場，而電場和磁場都穩(wěn)定或電場、磁場僅勻稱改變都不能產(chǎn)生電磁波，A、C錯；光也是電磁波，在真空和介質(zhì)中傳播的速度不同，可推斷B、E正確；赫茲證明白電磁波的存在，D項正確．]3．某同學對機械波和電磁波進行類比，總結(jié)出下列內(nèi)容，其中正確的是()A．機械波的頻率、波長和波速三者滿意的關(guān)系，對電磁波也適用B．機械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象C．機械波的傳播依靠于介質(zhì)，而電磁波可以在真空中傳播D．機械波只有橫波E．電磁波只有縱波ABC[機械波和電磁波有相同之處，也有本質(zhì)區(qū)分，但v＝λf都適用，A說法對；機械波和電磁波都具有干涉和衍射現(xiàn)象，B說法對；機械波的傳播依靠于介質(zhì)，電磁波可以在真空中傳播，C說法對；機械波有橫波和縱波，而電磁波是橫波，D、E說法錯．]4．關(guān)于麥克斯韋的電磁理論及其成就，下列說法正確的是()A．改變的電場可以產(chǎn)生磁場B．改變的磁場可以產(chǎn)生電場C．證明白電磁波的存在D．預見了真空中電磁波的傳播速度等于光速E．證明白真空中電磁波的速度等于光速ABD[選項A和B是電磁理論的兩大支柱，所以A和B正確；麥克斯韋預言了電磁波的存在，赫茲最早證明白電磁波的存在，C錯誤；麥克斯韋預見了真空中電磁波的傳播速度等于光速，D正確，E錯誤．]5．在LC振蕩電路中，當電容器充電完畢尚未起先放電時，下列說法正確的是()A．電容器中的電場最強B．電路里的磁場最強C．電場能已有一部分轉(zhuǎn)化成磁場能D．磁場能已全部轉(zhuǎn)化成電場能E．此時電路中電流為零ADE[LC振蕩電路電容器充電完畢，電容器中電場最強，磁場最弱，電場能和磁場能之間還沒有發(fā)生轉(zhuǎn)化，故A、D、E正確．]6．任何電磁波在真空中都具有相同的________．[解析]任何電磁波在真空中都具有相同的速度c＝3×108m/s.[答案]波速7.依據(jù)麥克斯韋電磁場理論，改變的磁場可以產(chǎn)生電場，當產(chǎn)生的電場的電場線如圖所示時，可能是向上的磁場在________或向下的磁場在________．[解析]在電磁感應現(xiàn)象的規(guī)律中，當一個閉合電路中的磁通量發(fā)生改變時，回路中就有感應電流產(chǎn)生，回路中并沒有電源，電流的產(chǎn)生是由于磁場的改變造成的．麥克斯韋把以上的觀點推廣到不存在閉合電路的狀況，即改變的磁場產(chǎn)生電場．向上的磁場增加時，感應電流的磁場阻礙原磁場的增加而方向向下，依據(jù)安培定則可推斷出感應電流方向如題圖中E的方向所示，同理，當向下的磁場減小時，也會得到圖中電場的方向．[答案]增加減弱8.如圖所示的LC振蕩回路中振蕩電流的周期為2×10－2s，自振蕩電流沿逆時針方向達最大值起先計時，當t＝3.4×10－2s時，電容器正處于________(選填“充電”“放電”或“充電完畢”)狀態(tài)，這時電容器的上極板________(選填“帶正電”“帶負電”或“不帶電”)．[解析]依據(jù)題意可畫出LC回路振蕩電流的改變圖象如圖，t＝3.4×10－2s時刻即為圖象中的P點，正處于順時針電流減小的過程中，所以，電容器正處于反向充電狀態(tài)，上板帶正電．[答案]充電帶正電[實力提升練]9．用麥克斯韋的電磁場理論推斷，圖中表示電場(或磁場)產(chǎn)生磁場(或電場)的正確圖象是()[解析]A圖中的左圖磁場是穩(wěn)定的，由麥克斯韋的電磁場理論可知，其四周空間不會產(chǎn)生電場，A圖是錯誤的；B圖中的左圖是勻稱改變的電場，應當產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，所以B圖正確；C圖中的左圖是振蕩的磁場，它能產(chǎn)生同頻率的振蕩電場，且相位相差eq\f(π,2)，C圖是正確的；同理E正確，D圖錯誤．[答案]BCE10．不能放射電磁波的電場是()[解析]由麥克斯韋電磁場理論，當空間出現(xiàn)恒定的電場時(如A圖)，由于它不激發(fā)磁場，故無電磁波產(chǎn)生；當出現(xiàn)勻稱改變的電場(如B圖、C圖時)，會激發(fā)出磁場，但磁場恒定，不會在較遠處激發(fā)出電場，故也不會產(chǎn)生電磁波；只有周期性改變的電場(如D、E圖)，才會激發(fā)出周期性改變的磁場，它又激發(fā)出周期性改變的電場……，如此不斷激發(fā)，便會形成電磁波．[答案]ABC11．隱形飛機外形設計采納多棱折面，同時表面還采納吸波涂料，使被反射的雷達信號盡可能弱，從而達到隱身的目的．下列說法中正確的是()A．戰(zhàn)機采納了隱形技術(shù)，不能反射電磁波，因此用肉眼不能望見B．涂料隱形技術(shù)利用了干涉原理，對某些波段的電磁波，涂料膜前后表面反射波相互抵消C．戰(zhàn)機速度超過音速，不能用超聲波雷達來探測D．當敵機靠近時，戰(zhàn)機攜帶的雷達接收的反射波的頻率小于放射頻率E．當敵機遠離時，戰(zhàn)機攜帶的雷達接收的反射波的頻率小于放射頻率BCE[隱形戰(zhàn)機表面的涂料，對一些特定波長的電磁波來說，反射波相消干涉，B對，A錯；由于聲音的速度小于戰(zhàn)機，因此不能用超聲波雷達探測，C對；當敵機靠近時，單位時間接收的波數(shù)增加，即頻率上升，D錯；同理知E對．]12．如圖所示的電路中，電容器的電容C＝1μF，線圈的自感系數(shù)L＝0.1mH，先將開關(guān)S撥至a，這時電容器內(nèi)有一帶電油滴恰能保持靜止．然后將開關(guān)S撥至b，經(jīng)過t＝3.14×10－5s，油滴的加速度是多少？當油滴的加速度為何值時，LC回路中的振蕩電流有最大值？(g取10m/s2，π取3.14，探討過程中油滴不與極板接觸)[解析]當S撥至a時，油滴受力平衡，明顯油滴帶負電，有mg＝eq\f(U,d)q……①，當S撥至b后，LC回路中有振蕩電流，振蕩周期為T＝2πeq\r(LC)＝2×3.14×eq\r(0.1×10－3×10－6)s＝6.28×10－5s，當t＝3.14×10－5s時，電容器恰好反向充電結(jié)束，兩極板間場強與t＝0時等大反向．由牛頓其次定律得eq\f(U,d)q＋mg＝ma……②，聯(lián)立①②式