(练习)课时分层作业11 电磁波的产生-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册(鲁科版2019)

课时分层作业(十一)　电磁波的产生 ◎题组一　麦克斯韦电磁理论 1．(多选)关于电磁场理论的叙述正确的是(　　) A．变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关 B．周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场 C．变化的电场和变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场 D．电场周围不一定存在磁场，磁场周围不一定存在电场 ABD　[变化的磁场周围产生电场，当电场中有闭合回路时，回路中有电流。若无闭合回路电场仍然存在，A正确；若形成电磁场必须有周期性变化的电场和磁场，B正确，C错误；电场(或磁场)周围不一定存在磁场(或电场)，D正确。] 2．下列关于电磁波的说法，正确的是(　　) A．电磁波只能在真空中传播 B．电场随时间变化时一定产生电磁波 C．做变速运动的电荷可能会在空间产生电磁波 D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 C　[虽然电磁波在传播过程中不需要介质，但并不是只能在真空中传播，故A选项错误；产生电磁波需要一定的条件，当电场随时间做周期性变化时才可能产生电磁波，故B选项错误；做变速运动的电荷周围会产生变化的磁场，其周围空间可能会产生电磁波，故C选项正确；麦克斯韦只是预言了电磁波的存在，是赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故D选项错误。] 3．如图所示是某一固定面的磁通量的变化图像，在它周围空间产生的电场中的某一点场强E应是(　　) A．逐渐增强 B．逐渐减弱 C．不变 D．无法确定 C　[由图可知磁通量Φ随时间t均匀变化，而Φ＝BS，所以磁场是均匀变化的，根据麦克斯韦电磁场理论可知C正确。] ◎题组二　电磁振荡分析 4．关于LC回路，下列说法正确的是(　　) A．一个周期内，电容器充、放电各一次 B．电容器极板上电压最大时，线圈中的电流最强 C．电容器开始充电时，线圈中的磁场能最强 D．电容器开始充电时，电场能最大 C　[电容器从开始充电到放电完毕才经历半个周期，一个周期内，电容器应充、放电各两次，A错误；电容器上的电压最大时，电场能最大，此时磁场能为零，线圈中电流为零，B错误；电容器开始充电时，电场能为零，线圈中磁场能最大，C正确，D错误。] 5．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 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。] 6．(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．若电容器正在充电，则电容器下极板带正电 C．若电容器上极板带正电，则线圈中电流正在增大 D．若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大 BCD　[由电流产生的磁场方向和安培定则可判断振荡电流方向，由于题目中未标明电容器两极板带电情况，故可分两种情况讨论。若该时刻电容器上极板带正电，则可知电容器处于放电状态，电流增大，则C正确，A错误；若该时刻电容器下极板带正电，可知电容器处于充电状态，电流在减小，则B正确；由楞次定律可判定D正确。] ◎题组三　电磁振荡周期和频率公式应用 7．振荡电路中线圈的自感系数为L，电容器的电容为C，则电容器两极板间的电压从最大值变为零，所用的最少时间为(　　) A．2π B．π C． D． D　[电容器两极板间的电压从最大值到零所用的最少时间为T，而T＝2π，故D正确。] 8．(多选)一个LC振荡电路中，线圈的自感系数为L，电容器电容为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π，磁场能达到最大 B．至少经过π，磁场能达到最大 C．在π时间内，电路中的平均电流是 D．在π时间内，电容器放电电荷量为CU BCD　[LC振荡电路周期T＝2π，电容器电压最大时，开始放电，经π时间，放电结束，此时电容器电荷量为零，电路中电流最大，磁场最强，磁场能最大。因为q＝CU，i＝，所以i＝，得i＝。] 9．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D正常发光，现突然断开S，并开始计时，画出反映电容器a极板上电荷量q随时间变化的图像(q为正值表示a极板带正电)。 [解析]　开关S处于闭合状态时，电流稳定，又因L电阻可忽略，因此电容器C两极板间电压为0，所带电荷量为0，S断开的瞬间，D灯立即熄灭，L、C组成的振荡电路开始振荡，由于线圈的自感作用，此后的时间内，线圈给电容器充电，电流方向与线圈中原电流方向相同，电流从最大逐渐减为0，而电容器极板上电荷量则由0增为最大，根据电流流向，此时间里，电容器下极板b带正电，所以此时间内，a极板带负电，由0增为最大。 [答案]　电容器a极板上电荷量q随时间变化的图像，如