2018-2019學(xué)年高中物理 第14章 電磁波 課時(shí)提升作業(yè)十七 14.1-14.2 電磁波的發(fā)現(xiàn) 電磁振蕩 新人教版選修3-4.doc

課時(shí)提升作業(yè) 十七電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩(20分鐘50分)一、選擇題(本題共3小題,每小題7分,共21分)1.(多選)關(guān)于電磁場的理論,下列說法中正確的是()A.變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場一定是變化的B.變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場不一定是變化的C.均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生的電場也是均勻變化的D.振蕩電場在周圍空間產(chǎn)生同樣頻率的振蕩磁場【解析】選B、D。麥克斯韋電磁場理論指出,如果場的變化是均勻的,產(chǎn)生新的場是穩(wěn)定的,如果場的變化是不均勻的,產(chǎn)生新的場也是變化的,振蕩電場按正弦(或余弦)規(guī)律變化,它產(chǎn)生的磁場也按正弦(或余弦)規(guī)律變化。【補(bǔ)償訓(xùn)練】(多選)關(guān)于物理學(xué)史,下列說法中正確的是()A.最早發(fā)現(xiàn)電和磁有密切聯(lián)系的科學(xué)家是奧斯特B.電磁感應(yīng)現(xiàn)象是特斯拉發(fā)現(xiàn)的C.建立完整電磁場理論的科學(xué)家是麥克斯韋D.最早證明有電磁波存在的科學(xué)家是赫茲【解析】選A、C、D。1820年4月,丹麥科學(xué)家奧斯特在一次演講中發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng);1831年,英國科學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象;19世紀(jì)中葉,英國科學(xué)家麥克斯韋建立了經(jīng)典電磁場理論;1886年,德國科學(xué)家赫茲證明了電磁波的存在。2.(2018石家莊高二檢測)如圖所示,LC振蕩電路中,已知某時(shí)刻電流i的方向指向A板,且正在增大,則()A.A板帶正電B.A、B兩板間的電壓在增大C.電容器C正在充電D.電場能正在轉(zhuǎn)化為磁場能【解析】選D。電流i正在增大,磁場能增大,電容器在放電,電場能減小,電場能轉(zhuǎn)化為磁場能,選項(xiàng)C錯誤,D正確;由題圖中i方向可知B板帶正電,選項(xiàng)A錯誤;由于電容器放電,電荷量減少,兩板間的電壓在減小,選項(xiàng)B錯誤。3.(多選)(2018鄭州高二檢測)LC振蕩電路在t1和t2時(shí)刻自感線圈中磁感線方向和電容器中極板帶電情況如圖所示,若t2-t1=2LC,則()A.在t1時(shí)刻電容器正充電B.在t2時(shí)刻電容器兩極板間電場正在增強(qiáng)C.在t1時(shí)刻電路中電流正在增大D.在t2時(shí)刻自感線圈中磁場正在增強(qiáng)【解析】選B、C。由t2-t1=2LC知t2-t1=T4,從題圖可看出t1、t2兩個(gè)時(shí)刻自感線圈處的電流都是從左向右穿過自感線圈,由于電流方向是正電荷運(yùn)動方向,t1時(shí)刻正電荷從左極板流出然后穿過自感線圈,正處于放電狀態(tài),只要是放電,振蕩電流就是增大的,故A不對,C對。t2時(shí)刻,電流從左向右通過自感線圈,而右極板帶正電,說明正電荷正往右極板上聚集,所以t2時(shí)刻電容器在充電,隨著極板上電荷增多,兩極板間電場增強(qiáng),故B對。又由于充電過程振蕩電流總是減小的,故線圈中磁場也減弱,故D不對?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(多選)根據(jù)麥克斯韋電磁場理論,變化的磁場可以產(chǎn)生電場,當(dāng)產(chǎn)生的電場的電場線如圖所示時(shí),可能是()A.向上方向的磁場在增強(qiáng)B.向上方向的磁場在減弱C.向上方向的磁場先增強(qiáng),然后反向減弱D.向上方向的磁場先減弱,然后反向增強(qiáng)【解析】選A、C。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象的規(guī)律中,當(dāng)一個(gè)閉合回路中由于通過它的磁通量發(fā)生變化時(shí),回路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生,回路中并沒有電源,電流的產(chǎn)生是由于磁場的變化造成的。麥克斯韋把以上的觀點(diǎn)推廣到不存在閉合電路的情況,即變化的磁場產(chǎn)生電場。判斷電場與磁場變化的關(guān)系仍可利用楞次定律,只不過是用電場線方向代替了電流方向。向上方向的磁場增強(qiáng)時(shí),感應(yīng)電流的磁場阻礙原磁場的增強(qiáng)而方向向下,根據(jù)安培定則感應(yīng)電流方向如圖中E的方向所示。選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯誤。同理,當(dāng)磁場反向即向下的磁場減弱時(shí),也會得到如圖中E的方向,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯誤。二、非選擇題(14分)4.如圖所示,電源的電動勢為E,電容器的電容為C,線圈的電感為L。將開關(guān)S從a撥向b,經(jīng)過一段時(shí)間后電容器放電完畢。求電容器的放電時(shí)間,放電電流的平均值是多少?！窘馕觥侩娙萜鞣烹姇r(shí)間為14T,與電源電動勢無關(guān),即t=142LC=12LC。在14T內(nèi)電流平均值為I=qt=CE2LC=2ECL。答案:12LC2ECL(1)(5分)(多選)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(shí),其傳播方向與電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直D.利用電磁波傳遞信號可以實(shí)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(2)(10分)有一LC振蕩電路,自感系數(shù)為30H。電容可調(diào)范圍為1.2270pF。求:回路產(chǎn)生電磁波的頻率范圍。最大波長與最小波長的比值。【解析】(1)選A、B、C。電磁波在真空中傳播速度不變,與波長、頻率無關(guān),選項(xiàng)A正確;電磁波的形成是變化的電場和變化的磁場互相激發(fā)得到,選項(xiàng)B正確;電磁波傳播方向與電場方向和磁場方向垂直,選項(xiàng)C正確;光是一種電磁波,光可在光導(dǎo)纖維中傳播,選項(xiàng)D錯誤;電磁振蕩停止后,電磁波仍會在介質(zhì)或真空中繼續(xù)傳播,選項(xiàng)E錯誤。(2)因?yàn)閒=12LC,所以fmax=12LCmin=13010-61.210-1212Hz=112109Hz。fmin=12LCmax=13010-627010-1212Hz=118108Hz其電磁波的頻率范圍是:118108112109Hz。因?yàn)?cf=c2LC,所以maxmin=CmaxCmin=2701.2=15答案:(1)A、B、C(2)118108112109Hz15