2019高中物理 课下能力提升二十 第十四章 第1、2节 电磁波的发现 电磁振荡（含解析）新人教版选修3-4.doc

电磁波的发现电磁振荡 基础练一、选择题1多选关于电磁波与机械波，下列说法正确的是()A电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质B电磁波在任何介质中传播速率都相同，机械波在同一种介质中传播速率都相同C电磁波和机械波都不能发生干涉D电磁波和机械波都能发生衍射2(2016漯河高二检测)如图所示为某时刻LC振荡电路所处的状态，则该时刻()A振荡电流i在增大B电容器正在放电C磁场能正在向电场能转化D电场能正在向磁场能转化3如图所示，闭合开关S，待电容器充电结束后，再打开开关S，用绝缘工具使电容器两极板距离稍稍拉开一些，在电容器周围空间()A会产生变化的磁场B会产生稳定的磁场C不会产生磁场D会产生振荡的磁场4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些的电磁波，可采取的措施为()A增加线圈的匝数B在线圈中插入铁芯C减小电容器极板间的距离D减小电容器极板正对面积二、非选择题5如图所示，是通过电容器电容的变化来检测容器内液面高低的仪器原理图，容器中装有导电液体，是电容器的一个电极，中间的导电芯柱是电容器的另一个电极，芯柱外面套有绝缘管作为电介质，电容器的这两个电极分别用导线与一个线圈的两端相连，组成LC振荡电路，根据其振荡频率的高低(用与该电路相连的频率计显示)就可知道容器内液面位置的高低。(1)如果频率计显示该振荡电路的振荡频率变大了，则液面是升高还是降低(并说明理由)?(2)容器内的导电液体与大地相连，若某一时刻线圈内磁场方向向右，且正在增强，则此时导电芯柱的电势正在升高还是降低(并说明理由)?提能练一、选择题1如图所示是空间磁感应强度B的变化图象，在它周围空间产生的电场中某一点场强E应是()A逐渐增强 B逐渐减弱C不变 D无法确定2有关电磁场和电磁波，下列说法中正确的是()A麦克斯韦首先预言并证明了电磁波的存在B变化的电场一定产生变化的磁场C使用空间波来传播信息时主要是应用无线电波波长大、衍射现象明显，即可以绕过地面上的障碍物D频率为750 kHz的电磁波在真空中传播时，其波长为400 m3为了增大LC振荡电路的固有频率，下列办法中可采取的是()A增大电容器两极板的正对面积并在线圈中放入铁芯B减小电容器两极板间的距离并增加线圈的匝数C减小电容器两极板间的距离并在线圈中放入铁芯D减小电容器两极板的正对面积并减少线圈的匝数4一个电容为C的电容器，充电至电压等于U以后，与电源断开并通过一个自感系数为L的线圈放电。从开始放电到第一次放电完毕的过程中，下列判断错误的是()A振荡电流一直在增大B振荡电流先增大、后减小C通过电路的平均电流等于D磁场能一直在增大5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，然后反向增强二、非选择题6如图所示，LC电路中C是带有电荷的平行板电容器，两极板水平放置。开关S断开时，极板间灰尘恰好静止。当开关S闭合时，灰尘在电容器内运动。若C0.4 F，L1 mH，重力加速度为g，求：(1)从S闭合开始计时，经2105 s时，电容器内灰尘的加速度大小为多少？(2)当灰尘的加速度多大时，线圈中电流最大？答 案基础练1解析：选AD电磁波传播不需要介质，其波速与介质和频率都有关，而机械波传播需要介质，其传播速度只与介质有关，A正确，B错误；电磁波和机械波都具有波的一些特性，包括干涉和衍射，D正确，C错误。2解析：选C从图中电容器两极板的带电情况和电流方向可知电容器正在充电，故磁场能正在向电场能转化，C正确。3解析：选C两平行板电容器接入直流电源后两极板间的电压等于电源的电动势，断开电源后，电容器带电荷量不变，由电容器定义式和平行板电容器公式可得两板间电场强度E，当用绝缘工具将两极板距离稍稍拉开一些，电容器两板间的电场不发生变化，所以不会产生磁场，C正确。4解析：选DLC振荡电路产生的电磁波的频率为f，再由vf，解得2v，所以减小波长的方法是减小自感系数L或电容C；选项A、B都是增大L或C的措施，A、B错误；对电容有C，可知，C错误，D正确。5解析：(1)根据频率公式f可知，若使振荡频率变大，则电容C减小；由C可知，若使电容减小，则正对面积S减小，即液面降低。(2)线圈内磁场方向向右且增强，则线圈内电流沿顺时针方向(从左向右看)增大，是放电过程。导电芯柱所带负电正逐渐减少，其电势是负值，两极板的电势差逐渐减小，所以导电芯柱的电势正在升高。答案：(1)降低理由见解析(2)升高理由见解析提能练1解析：选C由题图可知，磁场均匀增强，根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场产生恒定的电场，故E不变，C正确。2解析：选D赫兹用实验证明了电磁波的存在，A错误；均匀变化的电场产生恒定的磁场，B错误；空间波沿直线传播，C错误； m400 m，D正确。3解析：选D根据公式f，要增大频率，必须使LC的乘积变小，减小电容器两极板的正对面积并减少线圈的匝数可使LC的乘积变小，故D正确。4解析：选B由电磁振荡的知识可知，在放电过程中电流逐渐增大，放电完毕时电流最大，故B错误，A正确；电容器储存电量qCU，第一次放电完毕的时间为，T2，所以平均电流I，故C正确；放电过程中电场能转化为线圈的磁场能，故D正确。5解析：选AC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场的增强，感应电流方向如图中E的方向所示，根据安培定则知，A正确，B错误；同理，当磁场反向减弱，即向下的磁场减弱时，也会得到如图中E的方向，C正确，D错误。6解析：(1)开关S断开时，极板间灰尘处于静止状态，则有mgq ( 式中m为灰尘质量，Q为电容器所带的电荷量，d为板间距离)，由T2，代入数据解得T4105 s当t2105 s即t时，振荡电路中电流为零，电容器极板间场强方向跟t0时刻方向相反，则此时灰尘所受的合力为F合mgq2mg又因为F合ma，所以a2g(2)当线圈中电流最大时，电容器所带的电荷量为零，此时灰尘仅受重力，灰尘的加速度为g，方向竖直向下。故当加速度为g，且方向竖直向下时，线圈中电流最大。答案：(1)2g(2)加速度为g，且方向竖直向下时