第4章 第1、2节 电磁振荡 电磁场与电磁波-【创新教程】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册五维课堂Word课时作业（人教版2019）

对应课时作业P28 [基础达标] 1．根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是(　　) A．电场一定能产生磁场，磁场也一定能产生电场 B．变化的电场一定产生变化的磁场 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 解析：D　[根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场和变化的磁场相互联系在一起，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，稳定的电场不产生磁场，故A、B、C项错误，D正确．] 2．关于电磁波，下列说法正确的是(　　) A．只要有电场和磁场，就能产生电磁波 B．电磁波在真空和介质中传播速度相同 C．均匀变化的磁场能够在空间形成电磁波 D．赫兹证明了电磁波的存在 解析：D　[若只有电场和磁场，而电场和磁场都稳定或电场、磁场仅均匀变化，则都不能产生电磁波，A、C错；光也是电磁波，在真空和介质中传播的速度不同，可判断B错误；赫兹证明了电磁波的存在，D项正确．] 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(　　) A．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用 B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象 C．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播 D．机械波只有横波 解析：D　[机械波和电磁波有相同之处，也有本质区别，但v＝λf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．] 4．关于麦克斯韦的电磁场理论及其成就，下列说法错误的是(　　) 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 D．预见了真空中电磁波的传播速度等于光速 解析：C　[选项A和B是电磁场理论的两大支柱，所以A和B正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最早证实了电磁波的存在，C错误；麦克斯韦预见了真空中电磁波的传播速度等于光速，D正确．] 5．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：C　[由于电磁波传播过程中波速v＝λf恒定，因此欲使波长λ变短，必须使频率f升高，由于频率f＝，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．在LC振荡电路中，当电容器充电完毕尚未开始放电时，下列说法错误的是(　　) A．电容器中的电场最强 B．电路里的磁场最弱 C．电场能已有一部分转化成磁场能 D．磁场能已全部转化成电场能 解析：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、D正确、C错误．] 7．在LC振荡电路中，若已知电容C，并测得电路的固有振荡周期为T，即可求得电感L.为了提高测量精度，需多次改变C值并测得相应的T值，现将测得的六组数据标示在以C为横坐标、T2为纵坐标的坐标纸上，即图中用“×”表示的点． (1)T、L、C的关系为______________； (2)根据图中所给出的数据点作出T2与C的关系图线； (3)求L值是多少？ 解析：(1)由振荡电路的周期公式T＝2π可得 T2＝4π2LC. (2)如图所示： (3)在直线上任取两点，为减小误差，所取的两点间隔应尽可能大． 由T＝2π得L＝ L＝， 代入数据得L≈39.6 mH. 答案：(1)T2＝4π2LC　(2)见解析　(3)39.6 mH(38.4～40.8均可) 8．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： [能力提升] 9．关于电磁波，下列说法正确的是(　　) A．所有电磁波的频率相同 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相同 D．电磁波在真空中的传播速度是3×108 m/s 解析：D　[电磁波包括：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、短波、中波和长波，其波长不同，即频率不同，故A错误；电磁波可以在真空中传播，速度为光速，在介质中的传播速度由介质决定，即在不同介质中传播速度不一样，故B、C错误，D正确．] 10．(多选)如图所示为LC振荡电路中电容器两极板上的电荷量q随时间t变化的图线，由图可知(　　) 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t3电容器不断充电 D．在t4时刻，电容器的电场能最小 解析： ACD　[作出i－t图线(图中虚线)，i－t图线按余弦规律变化，注意到电流大，磁场能大；电容器C上带电荷量大，电场能大为对应关系，不难判断出A、C、D正确．] 11．在如图所示的四种磁场情况中能产生恒定的电场的是(　　) 解析：C　[由电磁场理论，结合图像，则有：A中磁场不变，则不会产生电场，故A错误；B中磁场方向变化，而大小不变，则不会产生恒定的电场，故B错误；C中磁场随着时间均匀变化，则会产生恒定的电场，故C正确；D中磁场随着时间非均匀变化，则会产生非均匀变化的电场，故D错误．] 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)(　　) 解析：D　[电容器极板间的电压U＝，随电容器带电荷量的增加而增大，随电容器带电荷量的减少而减少．从图乙可以看出，在0～这段时间内电容器充电，且UAB>0，即UA>UB，A板应带正电，只有顺时针方向的电流才能使A板被充电后带正电，同时考虑到t＝0时刻电压为零，电容器带电荷量为零，电流最大，可知t＝0时刻，电流为负向最大，所以选项D正确．] 13．如图所示的电路中，电容器的电容C＝1 μF，线圈的自感系数L＝0.1 mH，先将开关S拨至a，这时电容器内有一带电油滴恰能保持静止．然后将开关S拨至b，经过t＝3.14×10－5 s，油滴的加速度大小是多少？当油滴的加速度大小为何值时，LC回路中的振荡电流有最大值？(g取10 m/s2，π取3.14，研究过程中油滴不与极板接触) 解析：当S拨至a时，油滴受力平衡，显然油滴带负电，有mg＝q　①， 当S拨至b后，LC回路中有振荡电流，振荡周期为T＝2π＝2×3.14× s＝6.28×10－5s，当t＝3.14×10－5 s时，电容器恰好反向充电结束，两极板间场强与t＝0时等大反向．由牛顿第二定律得q＋mg＝ma　②， 联立①②式解得a＝20 m/s2，当振荡电流最大时，电容器处于放电完毕状态，两极板间无电场，油滴仅受重力作用，此时有mg＝ma′，解得a′＝10 m/s2.即当油滴的加速度为10 m/s2时，LC回路中的振荡电流有最大值． 答案：20 m/s2　10 m/s2 学科网（北京）股份有限公司 $$