1、人教版选修3-4课后作业第十四章电磁波电磁波的发现电磁振荡电磁波的发射和接收一、选择题1.下列关于电磁场与电磁波的说法错误的是()A.麦克斯韦提出光是电磁波的一种形态B.赫兹的火花实验证明了电磁波的存在C.电磁波是纵波,不能发生偏振现象D.变化的电场周围可能产生稳定的磁场2.(多选)梳子在梳头后带上电荷,摇动这把梳子在空中产生电磁波,该电磁波()A.是横波B.是由于电荷运动产生的C.不能在真空中传播D.只能沿着梳子摇动的方向传播E.在空气中的传播速度约为3108 m/s3.(多选)根据麦克斯韦电磁场理论,变化的磁场可以产生电场。当产生的电场的电场线如图所示时,可能是()A.方向向上的磁场在增强
2、B.方向向上的磁场在减弱C.方向向上的磁场先增强,然后反向减弱D.方向向上的磁场先减弱,然后反向增强4.根据麦克斯韦的电磁场理论,以下叙述中错误的是()A.教室中明亮的日光灯周围空间必有磁场和电场B.打点计时器工作时,其周围必有磁场和电场C.稳定的电场产生稳定的磁场,稳定的磁场产生稳定的电场D.电磁波在真空中传播时,电场强度、磁感应强度和传播方向三者互相垂直5.(多选)LC振荡电路的固有频率为f,则()A.电容器内电场变化的频率也为fB.电容器内电场变化的频率为2fC.电场能和磁场能转化的频率为fD.电场能和磁场能转化的频率为2f6.在LC振荡电路中,电容器放电时间取决于()A.充电电压的大小
3、B.电容器储电量的多少C.自感系数L和电容CD.回路中电流的大小7.要使LC振荡电路的周期增大一倍,可采用的办法是()A.使自感系数L和电容C都增大一倍B.使自感系数L和电容C都减小一半C.使自感系数L增大一倍,电容C减小一半D.使自感系数L减小一半,电容C增大一倍8.如图所示是LC振荡电路某时刻的情况,则()A.电容器正在充电B.电感线圈中的磁场能正在减小C.电感线圈中的电流正在减小D.此时自感电动势正在阻碍电流增大9.为了使需要传递的信息(如声音、图像等)加载在电磁波上发射到远方,必须对振荡电流进行()A.调谐B.放大C.调制D.检波10.电视机的室外天线能接收电信号,是因为()A.天线处
4、在变化的电磁场中,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.天线只处于变化的电场中,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视台信号,而其他电视台信号则不接收D.天线将电磁波传输到电视机内11.简单且比较有效的电磁波的发射装置,至少应具备以下电路中的()调谐电路调制电路高频振荡电路开放振荡电路A.B.C.D.12. (多选)关于LC振荡电路中电容器两极板上的电荷量,下列说法正确的是()A.电荷量最大时,线圈中振荡电流也最大B.电荷量为零时,线圈中振荡电流最大C.电荷量增大的过程中,电路中的磁场能转化为电场能D.电荷量减小的过程中,电路中
5、的磁场能转化为电场能13. (多选)在LC振荡电路中,某时刻电路中的电流方向如图所示,且电流正在减小,则该时刻()A.电容器上极板带正电,下极板带负电B.电容器上极板带负电,下极板带正电C.电场能正在向磁场能转化D.磁场能正在向电场能转化14. (多选)如图所示,L为一电阻可忽略的线圈,D为一灯泡,C为电容器,开关S处于闭合状态,灯泡D正常发光,现突然断开S,并开始计时,能正确反映电容器a极板上电荷量q及LC回路中电流i(规定顺时针方向为正)随时间变化的图象是(图中q为正值表示a极板带正电)()15. (多选)某时刻LC振荡电路的状态如图所示,则此时刻()A.振荡电流i在减小B.振荡电流i在增
6、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16.(多选)LC振荡电路中,某时刻磁场方向如图所示,则下列说法正确的是()A.若磁场正在减弱,则电容器上极板带正电B.若电容器正在放电,则电容器上极板带负电C.若电容器上极板带正电,则自感电动势正在减小D.若电容器正在充电,则自感电动势正在阻碍电流减小17.如图所示是LC振荡电路及其中产生的振荡电流随时间变化的图象,规定顺时针方向为电流的正方向,则在t1到t2时间内,电容器C的极板上所带电荷量及其变化情况是()A.上极板带正电,且电荷量逐渐增加B.上极板带正电,且电荷量逐渐减小C.下极板带正电,且电荷量逐渐增加D.下极板带正电,且电荷量逐
7、渐减小18. (多选)理想的LC振荡电路中电流i随时间t的变化关系如图所示,则下列说法正确的是()A.t1时刻,电容器的带电荷量最大B.t2时刻,电路中的磁场能最小C.从t2时刻到t3时刻,电路中的电场能不断增大D.从t3时刻到t4时刻,电容器的带电荷量不断增大二、非选择题19.在LC振荡电路中,线圈的自感系数L=2.5 mH,电容C=4 F。(1)该回路的周期是多大?(2)设t=0时,电容器上电压最大,在t=9.010-3 s时,通过线圈的电流增大还是减小?这时电容器处在充电过程还是放电过程?答案一、选择题1.C麦克斯韦提出电磁场理论,并提出光是电磁波的一种形态,A说法正确;赫兹的火花实验证
8、明了电磁波的存在,B说法正确;电磁波为横波,可以发生偏振现象,C说法错误;如果是均匀变化的电场,其周围可产生稳定的磁场,D说法正确。2.ABE根据电磁波的特点可知,电磁波为横波,故A正确;摇动带电后的梳子,电荷发生运动形成电流,电流产生磁场从而形成电磁波,故B正确;电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,故C错误;电磁波产生后,可以沿任意方向传播,故D错误;电磁波传播速度等于光在真空中的传播速度,在空气中的传播速度约为3108 m/s,故E正确。3.AC方向向上的磁场增强时,感应电流的磁场阻碍原磁场的增强,即感应电流产生的磁场方向向下,根据安培定则可知感应电流方向如题图中E的方向所示,选项A
9、正确,B错误。同理,当磁场反向向下减弱时,也会得到如题图中E的方向,选项C正确,D错误。4.C教室中明亮的日光灯、工作时的打点计时器中的电流都是周期性变化的,在其周围产生磁场和电场,故选项A、B说法正确;稳定的电场不会产生磁场,稳定的磁场不会产生电场,故选项C说法错误;电磁波是横波,电磁波在真空中传播时,电场强度、磁感应强度和传播方向三者互相垂直,故选项D说法正确。5.AD电容器内电场变化的频率与LC振荡电路的固有频率相等,故A正确,B错误;一个周期内,电场能与磁场能相互转化两次,故电场能与磁场能转化的频率为2f,故D正确,C错误。6.CLC振荡电路中,一个周期内,电容器充放电两次,电容器放电
10、一次的时间等于振荡周期的四分之一,即t=T4=2LC,所以放电时间取决于自感系数L和电容C,故选C。7.A由LC振荡电路的周期公式T=2LC得,要使LC振荡电路的周期增大一倍,选项A符合要求,选项B、C、D不符合要求。8.D由安培定则判断电流方向如图所示。可知电容器正在放电,电容器极板上的电荷量正在减小,电路中电流正在增大,电感线圈中的磁场能正在增大,故选项A、B、C错误。感应电动势总是阻碍磁通量的变化,而磁通量的变化是由电流变化引起的,故选项D正确。9.C为了使需要传递的信息(如声音、图像等)加载在载波上,必须进行调制,故选C。10.A室外天线处于变化的电磁场中,天线中产生了感应电流,此电流
11、通过馈线输送给LC电路,此电流中空间各电视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。11.B简单且有效的电磁波的发射装置应至少具备调制电路、高频振荡电路和开放振荡电路。调制电路是把需要发射的信号加载在高频电磁波上,高频振荡电路能产生高频电磁波,开放振荡电路能把电磁波发送得更远,而调谐电路是接收端需要的电路,故选项B正确。12.BC电容器两极板上电荷量最大时,线圈中振荡电流为零,A错;电荷量为零时,放电结束,线圈中振荡电流最大,B对;电荷量增大时,磁场能转化为电场能,C对;电荷量减小时,电场能转化为磁
12、场能,D错。13.BD电流正在减小,说明是充电过程,是磁场能在向电场能转化,D项正确,C项错误;此时电容器正在充电,由电流方向知电容器上极板带负电,下极板带正电,A项错误,B项正确。14.BCS闭合时,D正常发光,此时电容器两极板间的电势差为零,根据Q=CU知,所带的电荷量为零;断开S,由于线圈阻碍电流的变化,电容器反向充电,a极板带负电,电荷量逐渐增大,磁场能转化为电场能,充电完毕后,又开始放电,将电场能转化为磁场能,形成LC振荡电路,电荷量随时间周期性变化,故A错误,B正确。突然断开S,线圈中电流减小,则产生感应电动势,从而对电容器进行充电,导致磁场能减小,电场能增大,则电流减小,方向沿顺
13、时针方向,结合振荡电流的周期性可知C正确,D错误。15.AD由题图可知电容器正在充电。电容器充电过程中,电流逐渐减小,电场能逐渐增大,磁场能逐渐减小,即磁场能正向电场能转化,故A、D正确。16.ABD根据磁场方向可判断出电流流向电容器的上极板,若磁场正在减弱,则电容器正在充电,电容器上极板带正电,故A正确;若电容器正在放电,可得电容器下极板带正电、上极板带负电,故B正确;若电容器上极板带正电,说明电容器在充电,磁场能转化为电场能,则线圈中电流正在减小,此时线圈中的自感电动势在增大,故C错误;若电容器正在充电,线圈中电流减小,则线圈自感作用阻碍电流的减小,故D正确。17.Bt1到t2时间内,电流
14、为负且增大,即逆时针增大,说明该过程是放电过程,且负电荷正由下极板向上极板移动,由此可知上极板带正电,且其所带正电荷量逐渐减小,所以B正确,A、C、D错误。18.BDt1时刻,电容器放电完毕,两极板带电荷量为零,A错;t2时刻,电容器充电完毕,电路中的电场能最大,磁场能最小,B对;t2t3时间内,电容器处于放电过程,电路中的电场能减小,磁场能增大,C错;t3t4时间内,电容器处于充电过程,两极板带电荷量不断增大,D对。二、非选择题19.答案(1)6.2810-4 s(2)减小充电过程解析(1)由电磁振荡的周期公式可得T=2LC=23.142.510-3410-6 s=6.2810-4 s(2)因为t=9.010-3 s=14.33T,而T40.33TT2,由电磁振荡的周期性可知,当t=9.010-3 s时,LC回路中的电磁振荡正在第二个T4的变化过程中。t=0时,电容器上电压最大,极板上带电荷量最大,电路中电流为零,回路中电流随时间变化的规律如图所示:第一个T4内,电容器放电,电流由零增至最大;第二个T4内,电容器被反向充电,电流由最大减小到零。显然,在t=9.010-3 s时,即在第二个T4内,线圈中的电流在减小,电容器正处在反向充电过程中。
