1、第十四章 DISHISIZHANG电磁波1 电磁波的发现 2 电磁振荡课后训练案巩固提升(40 分钟)1.根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是( )A.电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场B.变化的电场周围一定产生磁场,变化的磁场周围一定产生电场C.变化的电场周围一定产生变化的磁场D.电磁波在真空中的传播速度为 3.0108 m/s解析：根据麦克斯韦的电磁场理论,只有变化的电场周围产生磁场,变化的磁场周围产生电场,但变化的电场周围不一定产生变化的磁场,如均匀变化的电场产生的是稳定的磁场。根据以上分析,选项 B、D 正确。答案：BD2.关于电磁波传播速度表达式 v=f,下列说法正确的是
2、 ( )A.波长越长,传播速度越快B.频率越高,传播速度越快C.发射能量越大,传播速度越快D.电磁波的传播速度与传播介质有关解析：在真空中传播时,各类电磁波的传播速度相同。在介质中传播时,传播速度与介质有关。答案：D3.关于 LC 振荡电路中的振荡电流,下列说法正确的是( )A.振荡电流最大时,电容器两极板间的电场强度最大B.振荡电流为零时,线圈中自感电动势为零C.振荡电流增大的过程中,线圈中的磁场能转化成电场能D.振荡电流减小的过程中,线圈中的磁场能转化为电场能解析：振荡电流最大时处于电容器放电结束瞬间,电场强度为零,A 错误;振荡电流为零时,振荡电流改变方向,这时的电流变化最快,电流变化率
3、最大,线圈中的自感电动势最大,B 错误; 振荡电流增大时,电场能转化为磁场能,C 错误; 振荡电流减小时,线圈中的磁场能转化为电场能 ,D 正确。答案：D4.在 LC 振荡电路中,电容器上带的电荷量从最大值变化到零所需的最短时间是 ( )A. B.4 2C. D.2 解析：LC 振荡电路的周期 T=2 ,其中电容器上的电荷量从最大值变到零所需的最短时间为 t= ,只有选项 B 正确。4=2答案：B5.用麦克斯韦的电磁场理论判断,表示电场(或磁场) 产生磁场 (或电场)的正确图象是( )解析：由法拉第电磁感应定律 E=N =N S 可知,感应电动势与磁感应强度的变化率成正比。 类似的,感应电场也
4、与 成正比 ,E 与 B 的相位相差 ,故选项 C 正确。选项 B 中 为定值,故选 2 项 B 正确。答案：BC6.甲如图甲电路中,L 是电阻不计的电感器,C 是电容器,闭合开关 S,待电路达到稳定状态后,再断开开关 S,LC 电路中将产生电磁振荡,如果规定电感器 L 中的电流方向从 a 到 b 为正,断开开关的时刻为 t=0,那么图乙中能正确表示电感器中的电流 i 随时间 t 变化规律的是( )乙解析：S 断开前,ab 段短路,电流从 ba,电容器不带电;S 断开时,ab 中产生自感电动势,阻碍电流减小,给电容器 C 充电,此时电流负向最大 ;给电容器充电过程 ,电容器充电量最大时,ab
5、中电流减为零;此后,LC 回路发生电磁振荡形成交变电流。综上所述,选项 C 正确。答案：C7.有一 LC 振荡电路,能产生一定波长的电磁波,若要产生波长比原来短一些的电磁波 ,可用的措施为( )A.增加线圈匝数B.在线圈中插入铁芯C.减小电容器极板正对面积D.减小电容器极板间距离解析：由于电磁波传播过程中波速 v=f 恒定,因此欲使波长 变短,必须使频率 f 升高,由于频率 f= ,所以,增加线圈匝数和在线圈中插入铁芯,将使线圈自感系数 L 增大而降低频率 f;减12小电容器极板间距将使电容 C 增大而降低频率 f;减小电容器极板正对面积将由于电容 C 减小而升高频率 f。可见,选项 C 正确
6、。答案：C8. 导学号 73884136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.向上方向的磁场在增强B.向上方向的磁场在减弱C.向上方向的磁场先增强,然后反向减弱D.向上方向的磁场先减弱,然后反向增强解析：在电磁感应现象的规律中,当一个闭合回路中由于通过它的磁通量发生变化时,回路中就有感应电流产生,回路中并没有电源,电流的产生是由于磁场的变化造成的。麦克斯韦把以上的观点推广到不存在闭合电路的情况,即变化的磁场产生电场。判断电场与磁场变化的关系仍可利用楞次定律,只不过是用电场线方向代替了电流方向。向上方向的磁场增强时,感应电流的磁场阻碍原磁
7、场的增强而方向向下,根据安培定则感应电流方向如图中 E 的方向所示。选项 A 正确,选项 B 错误。同理,当磁场反向即向下的磁场减弱时,也会得到如图中 E 的方向,选项 C 正确,选项 D 错误。答案：AC9. 导学号 73884137 如图所示,在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于环口径的带正电的小球,正以速度 v0 沿逆时针方向匀速转动。若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度 B 随时间成正比例增加的变化磁场,设运动过程中小球的电荷量不变,那么( )A.小球对玻璃环的压力不断增大B.小球受到的磁场力不断增大C.小球先沿逆时针方向做减速运动,过一段时间后,沿顺时针方向做加速运
8、动D.磁场力对小球一直不做功解析：玻璃圆环所在处有均匀变化的磁场,在周围产生稳定的涡旋电场,对带正电的小球做功。由楞次定律可判断电场方向为顺时针方向在电场力作用下,小球先沿逆时针方向做减速运动,后沿顺时针方向做加速运动,选项 C 正确。小球在水平面内沿轨迹半径方向受两个力作用: 环施予的弹力和磁场的洛仑兹力,且这两个力的矢量和时刻等于小球做圆周运动的向心力,考虑到小球速度大小的变化和方向的变化以及磁场强弱的变化,弹力和洛仑兹力不一定始终在增大,选项 A、B 错误。磁场力始终与圆周运动的线速度方向垂直,所以磁场力对小球不做功。答案：CD10.一个 LC 振荡电路中,线圈的自感系数为 L,电容器电
9、容为 C,从电容器上电压达到最大值 U开始计时,则有( )A.至少经过 ,磁场能达到最大B.至少经过 ,磁场能达到最大12C.在 时间内,电路中的平均电流是12 2 D.在 时间内,电容器放电量为 CUm12解析：LC 振荡电路周期 T=2 ,电容器电压最大时,开始放电,经 时间,放电结束,此时12电容器电荷量为零,电路中电流最大,磁场最强,磁场能最大。因为 Q=CU,所以电容器放电量Q=CUm,由 I= ,所以 I= ,得 I= 。 12 2 答案：BCD11. 导学号 73884138一个智能玩具的声响开关与 LC 电路中电流有关,如图为该玩具内的 LC 振荡电路部分,已知线圈自感为 L=
10、0.25 H,电容器电容 C=4 F,在电容器开始放电时 (取 t=0),这时上极板带正电,下极板带负电,当 t=210-2 s 时,求 :(1)电容器的上极板带何种电?(2)电路中电流的方向如何?解析：(1)LC 振荡电路的固有周期 T=2 =2 s=210-3 s,t=210-3s 是第 0.25410-6一个周期内的 之间,在第一个 内电容器放电,放电完毕,电容器上电荷为零,电路中电流最大,在4到 2 4第二个 内,线圈中的电流方向不变,线圈中的自感电动势对电容器充电,下极板带正电,上极板带4负电。(2)在 0 内电容器放电 ,电流方向为逆时针方向 ,电流从 0 逐渐增大到最大值。 内由于4 42线圈的自感作用,线圈中的电流沿原来的方向继续流动,只是大小从最大值逐渐减小至零,故 t时刻时电路中的电流方向为逆时针。答案：(1)负电 (2)逆时针
