第1、2节 电磁振荡电磁场与电磁波-【创新教程】2024-2025学年高中物理选择性必修第二册五维课堂课时作业（人教版2019）

第四章电磁振荡与电磁波被 课时作业 物 课 时 第四章 电磁振荡与电磁波 理作业 第1、2节 电磁振荡 电磁场与电磁波 纠错空间 [基础达标] 5.有一LC振荡电路，能产生一定波长的 1.根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正 电磁波，若要产生波长比原来短一些的 确的是 ( 电磁波，可用的措施为 A.电场一定能产生磁场，磁场也一定能 A.增加线圈匝数 产生电场 B.在线圈中插人铁芯 B.变化的电场一定产生变化的磁场 C.减小电容器极板正对面积 C.稳定的电场也可以产生磁场 D.变化的磁场一定产生电场 D.减小电容器极板间距离 2.关于电磁波，下列说法正确的是( 6.在LC振荡电路中，当电容器充电完毕 A.只要有电场和磁场，就能产生电磁波 尚未开始放电时，下列说法错误的是 B.电磁波在真空和介质中传播速度 相同 A.电容器中的电场最强 C.均匀变化的磁场能够在空间形成电 B.电路里的磁场最弱 方法总结 磁波 C.电场能已有一部分转化成磁场能 D.赫兹证明了电磁波的存在 D.磁场能已全部转化成电场能 3.某同学对机械波和电磁波进行类比，总 结出下列内容，其中错误的是( ) 7.在LC振荡电路中，若已知电容C,并测 A.机械波的频率、波长和波速三者满足 得电路的固有振荡周期为T,即可求得 的关系，对电磁波也适用 电感L.为了提高测量精度，需多次改 B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍 变C值并测得相应的T值，现将测得的 射现象 六组数据标示在以C为横坐标、T为 C.机械波的传播依赖于介质，而电磁波 纵坐标的坐标纸上，即图中用“×”表示 可以在真空中传播 D.机械波只有横波 的点 4.关于麦克斯韦的电磁场理论及其成就， 1T2×10*s 60 下列说法错误的是 ( 50 A.变化的电场可以产生磁场 B.变化的磁场可以产生电场 C.证实了电磁波的存在 20 D.预见了真空中电磁波的传播速度等 于光速 C(×10F) 37· 巴物理 选择性必修第二册 (1)T、L、C的关系为 8.如图所示，L为一电 空 间 (2)根据图中所给出的数据点作出T 阻可忽略的线圈，D 纠错空间 与C的关系图线； 为一灯泡，C为电容 (3)求L值是多少？ 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α极板上电荷量g随时间变化的 图像(g为正值表示a极板带正电)。 方法总结 ·38· 第四章电磁振荡与电磁波 课时作业 [能力提升] 13.如图所示的电路中， 9.关于电磁波，下列说法正确的是( 电容器的电容C=1 A.所有电磁波的频率相同 F,线圈的自感系数 L=0.1mH,先将开 纠错空间 B.电磁波只能在真空中传播 C.电磁波在任何介质中的传播速度 关S拨至a,这时电容器内有一带电油 相同 滴恰能保持静止，然后将开关S拨至 D.电磁波在真空中的传播速度是3× b,经过t=3.14×10-5s,油滴的加速 10m/s 度大小是多少？当油滴的加速度大小 10.(多选)如图所示为LC振荡电路中电 为何值时，LC回路中的振荡电流有最 容器两极板上的电荷量q随时间t变 大值？(g取10m/s2,π取3.14，研究 化的图线，由图可知 () 过程中油滴不与极板接触) A.在t1时刻，电路中的磁场能最小 B.t1到t2电路中的电流值不断变小 C.从t2到t电容器不断充电 方法总结 D.在t,时刻，电容器的电场能最小 11.在如图所示的四种磁场情况中能产生 恒定的电场的是 () B 12.如图甲所示的振荡电路中，电容器极 板间电压随时间的变化规律如图乙所 示，则电路中振荡电流随时间的变化 图像是（振荡电流以电路中逆时针方 向为正) ·39.物理 选择性必修第二册 (2)由P.一R,输送电流取决于输出电压及输送功率, 第四章 电磁振荡与电磁波 有1- 第1、2节 电磁振荡 电磁场与电磁波 所以R- 1.D [根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场和变化的磁 10 场相互联系在一起,形成一个统一的、不可分割的电磁 场,变化的电场一定产生磁场,但不一定是变化的磁场, (3)设降压变压器原线圈上电压为U, 稳定的电场不产生磁场,故A、B、C项错误,D正确.] U. -U.-IR-(2000-5X20)V-1900V 2.D [若只有电场和磁场,而电场和磁场都稳定或电场、 所以降压变压器原,副线圈原数比 磁场仅均匀变化,则都不能产生电磁波,A、C错;光也是 nU190095 -200- 电磁波,在真空和介质中传播的速度不同,可判断B错 答案:(1)} 误;赫兹证明了电磁波的存在,D项正确,] 3.D[机械波和电磁波有相同之处,也有本质区别,但y 9.D[根据理想变压器的工作原理得1,U-1I,U、= 入f都适用,A说法对;机械波和电磁波都具有干涉和衍 射现象,B说法对;机械波的传播依赖于介质,电磁波可 以在真空中传播,C说法对;机械波有横波和纵波,而电 磁波是横波,D说法错。] R上消耗的功率I{R与下一级变压器的输入功率之和, 4.C [选项A和B是电磁场理论的两大支柱,所以A和B 选项D正确.] 正确;麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹最早证实了 10.AD [高压线上的热耗功率△P一I^R,若热耗功率变 电磁波的存在,C错误;麦克斯韦预见了真空中电磁波的 为9△P,则9△P-I'*R ,联立得I'一3I,A正确.又输 传播速度等于光速,D正确.] 送功率不变,P--/I',得U'-U,所以D 5.C [由于电磁波传播过程中波速v一入f恒定,因此欲使 波长入变短,必须使频率f升高,由于频率/-。1 正确,] 2nVLC' 11.AD [若采用550kV的超高压输电,输电线上的功率 增加线圈匝数和在线圈中插入铁芯,将使线圈自感系数 损耗AP-(D)#·,,输电线路损失的电压A一 L.增大而降低频率f;减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/.可见,选项C正确.] 6.C [LC振荡电路电容器充电完毕,电容器中电场最强, 磁场最弱,电场能和磁场能之间还没有发生转化,故A. B、C项错误,A、D项正确.] B、D正确、C错误.] 7.解析:(1)由振荡电路的周期公式T-2:π\LC可得 ^*-4r2LC. 电路中的电流为1-4.2 。250V -59.5A (2)如图所示: 17/(×10-*s) U-IR.-130.9V~131V 60 P.-U.I-14875 W~14.9kW (2)P. -U.I..U.=220V. 20 P.=1r.-12.5W , #702 2 答案:(1)131V 14.9kW (2)12.5W 3 C/(×10F) .66. 参考答案 课时作业 (3)在直线上任取两点,为减小误差,所取的两点间隔应 >0.即U.U.,A板应带正电,只有顺时针方向的电 尽可能大. 流才能使A板被充电后带正电,同时考虑到t一0时刻 由T=2xLC得L-T 电压为家,电容器带电荷量为零,电流最大,可知1-0 4rC 时刻,电流为负向最大,所以选项D正确。] L_47* 4*AC' 13.解析:当S拔至a时,油滴受力平衡,显然油滴带负电, 代入数据得I~396mH ①. 答案:(1)T*}-4x*LC (2)见解析 (3)39.6mH(38.4 当S拨至b后,LC回路中有振荡电流,振荡周期为T-2 ~40.8均可) IC-2$3.14t0.1$10$10$s-6.28$10-s,当 8.解析:开关S处于闭合状态时,电流稳定,又因L电阻可 一3.14×10}s时,电容器恰好反向充电结束,两极板间 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T时间内,线圈给 ma②, 联立①②式解得a一20m/s{},当振荡电流最大时,电容 电容器充电,电流方向与线圈中原电流方向相同,电流 器处于放电完毕状态,两极板间无电场,油滴仅受重力 从最大逐渐减为0,而电容器极板上电荷量则由0增为 作用,此时有mg=ma',解得a'-10m/s{.即当油滴的 最大,根据电流流向,此T时间里,电容器下极板带正 加速度为10m/s{}时,LC回路中的振荡电流有最大值. 答案:20m/s210m/s* 电,所以此T时间内,a极板带负电,由0增为最大. 第3、4节 无线电波的发射和接收 电磁波谱 答案: 1.C [波长更长的无线电波波动性更显著,干涉、衍射现 象易发生;从电磁波产生的机理可知)射线是原子核受 激发后产生的;不论物体温度高低如何都能辐射红外 9.D [电磁波包括:?射线、X射线、紫外线、可见光、红外 线,物体的温度越高,它辐射的红外线越强,故C错误, 线、微波、短波、中波和长波,其波长不同,即颜率不同, A、B、D正确] 故A错误;电磁波可以在真空中传播,速度为光速,在介 2.ACD[电磁波的发射过程中,一定要对低频输入信号 质中的传播速度由介质决定,即在不同介质中传播速度 进行调制,用开放电路发射,A、C、D正确;而产生电谐振 不一样,故B、C错误,D正确.] 的过程是在接收电路,B错误。] 10.ACD [作出i一:图线(图中虚 3.D [紫外线具有杀菌、消毒的作用,X射线穿透能力较 线),i一:图线按余弦规律变化, 强,因此医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒 注意到电流大,磁场能大;电容 用X射线透视人体;在人造地球卫星上对地球进行拍提 器C上带电荷量大,电场能大 是利用射线的衍射能力较强,容易透过云雾烟尘,因而 为对应关系,不难判断出A、C、D正确。 用波长较长的红外线.所以选项D正确,A、B、C错误。 11.C[由电磁场理论,结合图像,则有:A中磁场不变,则 4.D [周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁 不会产生电场,故A错误;B中磁场方向变化,而大小 波,电磁波能发生偏振现象,因此电磁波属于横波,故A 不变,则不会产生恒定的电场,故B错误;C中磁场随着 错误,无线电波属于电磁波,电磁波的传输不需要介质, 时间均匀变化,则会产生恒定的电场,故C正确;D中 故B错误,在LC振荡电路的充电过程中,其带电量随电 磁场随着时间非均匀变化,则会产生非均匀变化的电 压的增大均匀增大,但充电电流越来越小,故C错误,使 场,故D错误.] 电磁波随各种信号而改变的技术,叫作调制,比如声音 12.D [电容器极板间的电压U一 信号调制及接收的过程:首先要将声音信号转换成音频 的增加而增大,随电容器带电荷量的减少而减少,从图 电信号,然后再通过调制器将音频信号加载到高频电流 乙可以看出,在o~T这段时间内电容器充电,且Us 上,利用天线发射到空中,接收后利用调谐器选出特定 的信号,再经放大送入扬声器,故D正确,故选D. ·67.