内容正文:
第四章 电磁振荡与电磁波(解析版)
目录
A题型建模・专项突破
题型一、电磁振荡的产生与特点(重点) 1
题型二、电磁场与电磁波 2
题型三、无线电波的发射与接收 3
题型四、无线电波、红外线、可见光、紫外线射线的特点(重点) 4
B综合攻坚・能力跃升
题型一、电磁振荡的产生与特点
1.(24-25高二下·吉林长春·期末)在理想振荡电路中的某时刻,电容器极板间的电场强度的方向、线圈电流产生的磁场方向如图所示,灵敏电流计电阻不计.下列说法正确的是( )
A.流过电流计的电流方向向右
B.电容器的电荷量正在减小
C.线圈中的磁感应强度正在减小
D.电容器两板间的电场强度正在减小
【答案】C
【解析】A.由线圈电流产生的磁场方向,结合右手螺旋定则可知,流过电流计的电流方向向左,故A错误;
BCD.电容器极板间的电场强度的方向向下,说明上极板带正电,流过电流计的电流流向上极板,说明电容器正在充电,电容器的电荷量正在增大,电容器两板间的电场强度正在增大,而电流正在减小,线圈中的磁感应强度正在减小,故BD错误,C正确。
故选C。
2.(2025·云南昆明·模拟预测)LC振荡电路通过调整电感和电容的值,可以控制振荡频率。这种电路常被用在调频收音机、无线通信设备中,用于产生本机振荡信号。一LC振荡电路如图所示,单刀双掷开关S先拨至触点1,使电容器与电源接通。再将拨至触点2并开始计时,若振荡周期为,不计能量损失,下列说法正确的是( )
A.时刻,两极板所带电荷量为零
B.时间内,线圈中电流逐渐增大
C.时间内,线圈中磁场能逐渐减小
D.时刻,电容器上极板带负电
【答案】C
【解析】AB.由图可知电容器上极板和电源的正极相连,所以t=0时刻电容器上极板带正电荷且电荷量最大;时间内,电容器逆时针方向放电,电流逐渐增大,时刻,电容器放电完毕,两极板所带电荷量为零,线圈中电流最大,磁场能最大。时间内,电容器逆时针方向充电,下极板带正电,电流逐渐减小,时刻,电流为零,线圈中磁场能最小,电容器两极板所带电荷量达到最大,故AB错误;
CD.时间内,电容器顺时针方向充电,电容器上极板带正电,即时刻,电容器上极板带正电,电流逐渐减小,线圈中磁场能逐渐减小,故C正确,D错误。
故选C。
题型二、电磁场与电磁波
3.(25-26高二上·西藏昌都·期末)我国自主研发的“北斗”导航系统,在为西藏广袤山区提供精准定位服务中发挥了重要作用。下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.电磁波在介质中只能沿直线传播
B.电磁场由发生区域向远处传播就形成电磁波
C.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在
D.均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场
【答案】B
【解析】A.电磁波在介质中可以发生折射、衍射等现象(如在大气层或非均匀介质中传播时),不一定沿直线传播,故A错误;
B.根据麦克斯韦电磁理论,变化的电场和磁场相互激发,并在空间中传播形成电磁波,故B正确;
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,但实验证实是由赫兹在1887年完成的,故C错误;
D.均匀变化的电场(如电场随时间线性变化)产生稳定的磁场(恒定磁场),而非均匀变化的磁场,故D错误。
故选B。
4.(河南省洛阳市2025-2026学年高二上学期11月期中物理试题)我国外销明星战机歼-10CE,使用了有源相控阵雷达,我国有源相控阵雷达探测距离远,抗干扰能力强,能够实现先敌发现,先敌攻击。有源相控阵雷达的辐射器如图所示,每个辐射器都配装有一个发射、接收组件,每个组件都能自己产生、接收电磁波中的微波。关于电磁波,下列说法正确的是( )
A.电磁波波长越长,其能量子越大
B.红外线的频率比紫外线的频率小
C.红外线的波长比可见光的波长短
D.只要空间某处的电场或磁场发生变化,就会在其周围产生电磁波
【答案】B
【解析】A.根据公式以及,可得,由此可知,电磁波波长越长,其能量子越小,故A错误;
B.在电磁波谱中,红外线的频率范围低于紫外线的频率范围,所以红外线的频率比紫外线的频率小,故B正确;
C.可见光中紫光波长最短,红光波长最长,而红外线的波长比红光更长,所以红外线的波长比可见光的波长长,故C错误;
D.根据麦克斯韦的电磁场理论,只有周期性变化的电场和磁场才能在其周围产生电磁波,均匀变化的电场和磁场只能产生恒定的磁场和电场,不能产生电磁波,故D错误。
故选B。
5.(2025·浙江温州·一模)关于下列四幅图,说法正确的是( )
A.图1中,三角形导线框绕轴匀速转动,产生的是正弦式交变电流
B.图2中,随时间变化的该磁场不可能产生电磁波
C.图3中,强磁体从带有裂缝的铝管中静止下落(不计空气阻力)可视做自由落体运动
D.图4中,此时电容器中的电场能正在减少
【答案】A
【解析】A.闭合线圈绕着与匀强磁场方向垂直的轴匀速转动,就会产生正弦式交变电流,故A正确;
B.变化的磁场产生变化的电场,变化的电场产生变化的磁场,如此循环往复,就会形成电磁波,故B错误;
C.强磁体从带有裂缝的铝管中静止下落,铝管中仍然会产生涡流效应,感应电流的磁场将会对下落的强磁体也产生阻力作用,故强磁铁不做自由落体运动,故C错误;
D.由图4可知,此时电容器正在充电,电容器极板上的电荷量增多,电场能正在增加,故D错误。
故选A 。
题型三、无线电波的发射与接收
6.实际发射无线电波的电路示意图如图甲所示;高频振荡器产生的高频等幅振荡信号如图乙所示:人对着话筒说话产生的低频振荡信号如图丙所示。发射出去的电磁波图像应是图丁中的 ( )
【答案】B
【解析】要发射低频的声音信号,必须让高频振荡电流随着声音信号而变化,这就是调制,它不但影响了正半轴,也影响了负半轴,选项B正确
7.(多选)关于无线电波的发射过程,下列说法正确的是 ( )
A.必须对信号进行调制
B.必须使信号产生电谐振
C.必须把传输信号加到高频电流上
D.必须使用开放回路
【答案】ACD
【解析】 电磁波的发射过程中,一定要对低频输入信号进行调制,用开放电路发射,A、C、D正确;而产生电谐振的过程是在接收电路,B错误.
8.(24-25高二下·北京·期末)某收音机中的电路,由固定线圈和可调电容器组成,能够产生535kHz到1605kHz的电磁振荡。已知电路的周期与电容、电感的关系为,光速。
(1)求频率为535kHz的电磁波的波长。
(2)求可调电容器的最大电容和最小电容之比。
(3)某学校无线电小组的同学绕制天线线圈制作了一个简易收音机,用来收听无线电广播。他们发现某一高频率的电台接收不到,但可以接收到其他低频率的电台。为了接收到这一高频率的电台,请分析说明应如何调整绕制的天线线圈。
【答案】(1)
(2)
(3)见解析
【解析】(1)设接收到的电磁波频率为、波长为,根据,得
(2)根据,,得
当时,最大,设为;时,最小,设为,得
(3)高频率的电台接收不到,是因为收音机调谐电路的固有频率达不到接收信号的频率,不能产生电谐振,这就需要增加电路的固有频率。由可知,要增加应减小电感,由电感的影响因素可知,应减少线圈匝数。
题型四、无线电波、红外线、可见光、紫外线、射线的特点
9.臭氧层被称为地球的保护伞,是因为臭氧能吸收太阳辐射中
A.波长较短的可见光
B.波长较长的可见光
C.波长较短的紫外线
D.波长较长的红外线
【答案】C
【解析】臭氧层的主要作用就是吸收由太阳射向地球的紫外线,从而有效地对地球上的动植物起保护作用.
10.(多选题)关于电磁波谱及电磁波的发射和接收,下列说法正确的是 ( - )
A.接收电磁波时,调谐使接收电路中产生的振荡电流最强
B.要使电视机显示屏上有图像,必须要有解调过程
C.验钞机检验钞票真伪体现了紫外线波长较长的特点
D.X射线可深入人的骨骼,摧毁病变细胞
【答案】AB
【解析】当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时,发生电谐振,接收电路中产生的振荡电流最强,选项A正确.把声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程称为解调,选项B正确.钞票上有荧光物质,验钞机发出的紫外线可以使荧光物质发光,选项C错误.医学上摧毁病变细胞利用的是γ射线,X射线可用来检查人体器官,选项D错误.
1.(25-26高二·全国·假期作业)下列关于麦克斯韦的电磁场理论说法正确的是( )
A.变化的磁场产生的电场一定是变化的
B.不均匀变化的电场产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场产生不均匀变化的电场
C.稳定的磁场产生不稳定的电场
D.周期性变化的磁场在周围空间产生的电场是周期性变化的
【答案】D
【解析】A.变化的磁场产生的电场不一定变化;例如,随时间均匀变化的磁场(如线性变化)会产生稳定的电场(恒定电场),故A错误;
B.不均匀变化的电场产生变化的磁场,但不一定是均匀变化的;而均匀变化的磁场会产生稳定的电场,故B错误;
C.稳定的磁场(不随时间变化)不会产生电场,故C错误。
D.周期性变化的磁场会产生同频率的周期性变化电场,这是麦克斯韦理论的基本结论,故D正确。
故选D。
2.(25-26高二上·河南焦作·期中)以下电流或磁场,能够激发电磁波的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.根据麦克斯韦的电磁波理论可知周期性变化的电流周期性变化的磁场周期性变化的电场,故A正确;
B.根据麦克斯韦的电磁波理论可知恒定电流恒定磁场,故B错误;
C.根据麦克斯韦的电磁波理论可知恒定磁场不产生电场,故C错误;
D.根据麦克斯韦的电磁波理论可知均匀变化的磁场恒定电场,故D错误。
故选A。
3.(2025·海南海口·模拟预测)同学们进入高考考场时需利用手柄式金属探测仪检测违禁电子设备,如图为某款金属探测仪,该探测仪内部结构主要是由线圈与电容器构成的LC振荡电路。在LC振荡电路中,电容器C极板上的带电量q随时间t变化的规律如图所示,则该振荡电路( )
A.LC回路的周期为0.04s
B.LC回路中电场能的周期为4×10-6 s
C.2×10-6 ~3×10-6 s电容器处于放电过程
D.增大线圈自感系数L,则周期会减小
【答案】C
【解析】A.根据图像可知,LC回路的周期为,故A错误;
B.LC回路中电场能是标量,所以电场能的周期为,故B错误;
C.2×10-6 ~3×10-6 s电容器电荷量减小,处于放电过程,故C正确;
D.根据可知周期会增大。故D错误;
故选C。
4.(25-26高三上·江苏南京·阶段练习)如图所示,为一简单的LC振荡电路,已知某时刻电流的方向指向A板且正在增大,则此时( )
A.电容器正在被充电
B.电容器A板带正电
C.线圈L自感电动势在增大
D.电场能正在转化为磁场能
【答案】D
【解析】AB.某时刻电流的方向指向A板且正在增大,可知电容器正在放电,B板带正电,AB错误;
C.回路中电流正在增加,则电流的变化率正在减小,可知线圈L自感电动势在减小,C错误;
D.电容器正在放电,回路中电流正在增加,则电场能正在转化为磁场能,D正确。
故选D。
5.(25-26高三上·湖北·开学考试)金属探测仪内部电路可简化为如图1所示的LC振荡电路,电容器下极板带电荷量q随时间t的变化规律如图2所示,则下列说法正确的是( )
A.图1所示的时刻可能是的某时刻
B.图1所示的时刻,电容器内的电场强度E正增大
C.与时间内线圈中的磁场方向相反
D.时刻,回路中的电流为零
【答案】B
【解析】AB.由图1可知电容器中场强向上,下极板带正电,线圈中磁场向上,根据右手螺旋定则可知回路中电流为逆时针,此时电容器正在充电,电容器的电荷量正在增大,电容器内的电场强度E正增大;由于时间内电容器下极板带负电,故A错误,B正确;
C.由图2可知内下极板带正电且逐渐减小,内下极板带负电且逐渐增大,可知与时间内回路中电流方向相同,则与时间内线圈中的磁场方向相同,故C错误;
D.由图2可知,时刻,电容器所带电荷量为0,电场能最小,则此时磁场能最大,回路中的电流最大,故D错误。
故选B。
6.(2025·四川广安·模拟预测)在如图所示的电路中,L是直流电阻可以忽略的电感线圈,闭合开关S,电路稳定后突然断开开关S并开始计时,已知LC振荡电路的振荡周期为T,则在时间内( )
A.电容器在放电 B.灯泡越来越亮
C.A板所带的正电荷增加 D.L产生的自感电动势不变
【答案】C
【解析】AB.电路稳定后,线圈中电流方向向下,电容器被短路,带电荷量为0,断开开关,电感线圈与电容器构成回路。
时间内电容器充电,电流方向为顺时针;
时间内电容器放电,电流为逆时针方向;
时间内电容器充电,电流为逆时针方向,电场能增加,磁场能减小,所以电流减小,灯泡亮度减弱,AB错误;
C.时间内电容器充电,两极板所带电荷量增大,电流为逆时针方向, A板带正电,B板带负电,C正确;
D.在时间内电容器充电,两极板所带电荷量增大,则两极板之间的电势差增大,L产生的自感电动势等于两极板之间的电势差,所以L产生的自感电动势增大,D错误。
故选C。
7.(25-26高三上·浙江·开学考试)“电荷泵”电路由具有单向导电性的二极管、电容器、电感线圈、电动势为E的电源组成,如图所示。多次闭合、断开开关S,给电容器C充电。以下说法正确的是( )
A.电容器C的上极板时而带正电荷,时而带负电荷
B.开关S断开后,电感线圈中存在振荡电流
C.电容器两端最终能够获得远远超出E的高压
D.开关S断开后,电感线圈两端的电压始终等于电容器两端的电压
【答案】C
【解析】A.由于二极管具有单向导电性,电容器C的上极板只能带一种极性的电荷(负电荷),不会时而带正电荷,时而带负电荷,A错误;
B.开关S断开后,因二极管具有单向导电性,只能通过一个方向的电流,则电感线圈中不存在振荡电流,B错误;
C.多次闭合、断开开关S,利用电感的自感现象和二极管的单向导电性,能不断给电容器充电,使得电容器两端最终能够获得远远超出E的高压,C正确;
D.开关S断开后,电感线圈会产生自感电动势,此时电感线圈两端的电压不等于电容器两端的电压,D错误。
故选C。
8.(2025·江苏南京·模拟预测)某段时间内中继卫星向地球接收器发射了一种电磁波。当接收器的频率设置为f0时,接收到的能量最大,产生“电谐振”现象。则中继卫星发射的电磁波频率约为( )
A.f0 B.2 f0 C. D.
【答案】A
【解析】A.当接收器的固有频率与电磁波频率相同时发生电谐振,此时接收器频率设为,故卫星发射的电磁波频率为。
故选A。
9.(25-26高二上·浙江杭州·期中)(多选题)关于下列器材的原理、用途或实验的描述,说法正确的是( )
A.图甲中,因为有金属网的屏蔽,球上的电荷在验电器金属球处产生的电场强度为零
B.图乙中,烟尘吸附空气电离产生的电子,在电场力作用下向板运动
C.图丙中,小磁针发生偏转是由于导线通电后形成的电磁感应效应
D.图丁中,麦克斯韦建立的电磁场理论指出变化的电场一定会产生磁场
【答案】BD
【解析】A.金属网的静电屏蔽是让内部合电场强度为零,但A球上的电荷在B处产生的电场强度不为零,是金属网的感应电荷产生的感应电场抵消了它。故A错误;
B.图乙中A板是正极板,电子带负电,所以在电场力作用下会让电子向A板运动。故B正确;
C.小磁针偏转是电流的磁效应,不是电磁感应。故C错误;
D.麦克斯韦电磁场理论明确指出,变化的电场一定会产生磁场,变化的磁场也会产生电场。故D正确。
故选BD。
10.(25-26高二下·全国·课后作业)(多选题)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
【答案】ACD
【解析】由题意可知作出i-t图线(如图虚线所示)
A.在t1时刻,电路中的电荷量q最大,电路中电流最小,则磁场能最小,故A正确;
B.在t1到t2时刻电路中的q不断减小,说明电容器不断放电,电路中的电流值不断增加,故B错误;
C.在t2到t3时刻电路中的q不断增加,说明电容器在不断充电,故C正确;
D.在t4时刻电路中的q等于0,说明电容器放电完毕,则电容器电场能最小,故D正确。
故选ACD。
11.(多选题)应用麦克斯韦电磁场理论判断下列表示电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图像中(每个选项中的上图是表示变化的场,下图是表示变化的场产生的另外的场)正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】A.上图磁场不变,根据麦克斯韦电磁场,周围空间不会产生电场,故A错误;
B.上图是均匀变化的电场,应该产生恒定的磁场,下图的磁场是恒定的,故B正确;
CD.当磁场或电场周期性变化时,则会产生周期性变化的电场或磁场,当磁通量的变化率最大时,则感应电场最强,同理电场变化率最大时,产生的磁场最强。
故C正确,D错误。
故选BC。
12.(2025·浙江嘉兴·一模)(多选题)如图所示,在半径为R的圆柱形区域内,有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度随时间均匀增强,变化率为。现将一根长为2R的细导体棒ab按图示位置放置,a、c两点在磁场边界上,b在磁场外,其中c为ab的中点,则( )
A.该磁场不会向外辐射电磁波
B.a、c两点感生电场的电场强度相同
C.ac的电动势
D.ab的电动势
【答案】AD
【解析】A.磁感应强度随时间均匀变化,感生稳定的电场,该磁场不会向外辐射电磁波,故A正确;
B.磁感应强度随时间均匀增强,电场线为逆时针方向的同心圆,a、c两点感生电场的电场强度方向不同,故B错误;
C.连接Oa和Oc,Oac构成等边三角形,电场线垂直于Oa和Oc,电子不发生定向移动,由法拉第电磁感应定律可得ac的电动势,故C错误;
D.连接Ob,三角形Oab中,Ob和Oc所围磁场区域为圆心角30°的扇形,根据法拉第电磁感应定律可得,故D正确。
故选AD。
13.(25-26高二下·全国·随堂练习)如图所示的电路中,自感线圈的自感系数为L,电容器的电容为C,电源电动势为E,今将开关S由1扳到2,从这一时刻起( )
A.经历时间时,回路中的磁场能达到最大值
B.经历时间时,回路中的磁场能达到最大值
C.在0~周期的时间里,电容器放电的电荷量为CE
D.在0~周期的时间里,电容器放电的平均电流是
【答案】ACD
【解析】A.开关由1扳到2,开始放电,经过,放电电流最大,磁场能最大,故A正确;
B.经过,电场能最大,电路中电流为零,磁场能为零,故B错误;
C.放电瞬间,电容器带电荷量q=CE,时间内放电结束,故C正确;
D.平均电流,故D正确。
故选ACD。
14.(24-25高二下·广东佛山·阶段练习)(多选题)无线话筒是一个将声信号转化为电信号并发射出去的装置,其内部电路中有一部分是LC振荡电路。话筒使用时,某时刻话筒中的LC 振荡电路中电容器极板带电情况和线圈L 中电流产生的磁场方向如图所示,下列说法正确的是( )
A.该时刻电容器处于放电状态
B.该时刻线圈中的磁场能正在减少
C.电容器两极板间的电场强度正在减小
D.若把线圈中的铁芯抽出,电磁振荡的周期将减小
【答案】BD
【解析】A.根据右手螺旋定则,可知线圈上电流的方向为逆时针(俯视),电容器正在充电,故A错误;
BC.电容器正在充电,电容器中电场能增加,则线圈中的磁场能正在减少,电容器两极板间的电场强度正在增加,故B正确,C错误;
D.电磁振荡的周期为,线圈中无铁芯,则其自感系数比有铁芯时小,故周期将减小,故D正确。
故选 BD。
15.(24-25高二下·全国·课前预习)如图所示,将开关S掷向1,先给电容器充电,再将开关掷向2,从此时起,电容器通过线圈放电,线圈中是否会产生自感电动势?自感电动势产生什么效果?线圈中的电流怎样变化?电容器的电场能转化为什么形式的能?当线圈中的电流减小时,是否会对电容器充电?此时线圈中的磁场能转化为什么形式的能?
【答案】见解析
【解析】线圈中的电流发生变化时,线圈中会产生自感电动势,阻碍线圈中电流的变化,电流逐渐增大,电容器的电场能转化为磁场能;线圈中电流减小时,对电容器充电,线圈中的磁场能转化为电容器的电场能。
16.(24-25高二下·河北张家口·期中)如图所示,一LC振荡电路,线圈的电感L=0.25H,周期T=9.42×10-3s,电容器两极板间电压最大为10V,以电容器开始放电的时刻为零时刻,上极板带正电,下极板带负电。
(1)求电容器的电容;
(2)在前内的平均电流为多大?
(3)当t=4.0×10-3s时,电容器上极板带何种电荷?电流方向如何?
【答案】(1)9µF
(2)A
(3)负电,逆时针
【解析】(1)根据
解得C=9µF
(2)若电容器两极板间电压最大为10V,则电容器所带电荷量最大值为
解得
则在前内的平均电流为
解得
(3)当时,即在从时刻开始的第二个周期内电容器充电,此时上极板带负电荷,电流沿逆时针方向。
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第四章 电磁振荡与电磁波(解析版)
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A题型建模・专项突破
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题型二、电磁场与电磁波 2
题型三、无线电波的发射与接收 3
题型四、无线电波、红外线、可见光、紫外线射线的特点(重点) 4
B综合攻坚・能力跃升
题型一、电磁振荡的产生与特点
1.(24-25高二下·吉林长春·期末)在理想振荡电路中的某时刻,电容器极板间的电场强度的方向、线圈电流产生的磁场方向如图所示,灵敏电流计电阻不计.下列说法正确的是( )
A.流过电流计的电流方向向右
B.电容器的电荷量正在减小
C.线圈中的磁感应强度正在减小
D.电容器两板间的电场强度正在减小
2.(2025·云南昆明·模拟预测)LC振荡电路通过调整电感和电容的值,可以控制振荡频率。这种电路常被用在调频收音机、无线通信设备中,用于产生本机振荡信号。一LC振荡电路如图所示,单刀双掷开关S先拨至触点1,使电容器与电源接通。再将拨至触点2并开始计时,若振荡周期为,不计能量损失,下列说法正确的是( )
A.时刻,两极板所带电荷量为零
B.时间内,线圈中电流逐渐增大
C.时间内,线圈中磁场能逐渐减小
D.时刻,电容器上极板带负电
题型二、电磁场与电磁波
3.(25-26高二上·西藏昌都·期末)我国自主研发的“北斗”导航系统,在为西藏广袤山区提供精准定位服务中发挥了重要作用。下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.电磁波在介质中只能沿直线传播
B.电磁场由发生区域向远处传播就形成电磁波
C.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在
D.均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场
4.(河南省洛阳市2025-2026学年高二上学期11月期中物理试题)我国外销明星战机歼-10CE,使用了有源相控阵雷达,我国有源相控阵雷达探测距离远,抗干扰能力强,能够实现先敌发现,先敌攻击。有源相控阵雷达的辐射器如图所示,每个辐射器都配装有一个发射、接收组件,每个组件都能自己产生、接收电磁波中的微波。关于电磁波,下列说法正确的是( )
A.电磁波波长越长,其能量子越大
B.红外线的频率比紫外线的频率小
C.红外线的波长比可见光的波长短
D.只要空间某处的电场或磁场发生变化,就会在其周围产生电磁波
5.(2025·浙江温州·一模)关于下列四幅图,说法正确的是( )
A.图1中,三角形导线框绕轴匀速转动,产生的是正弦式交变电流
B.图2中,随时间变化的该磁场不可能产生电磁波
C.图3中,强磁体从带有裂缝的铝管中静止下落(不计空气阻力)可视做自由落体运动
D.图4中,此时电容器中的电场能正在减少
题型三、无线电波的发射与接收
6.实际发射无线电波的电路示意图如图甲所示;高频振荡器产生的高频等幅振荡信号如图乙所示:人对着话筒说话产生的低频振荡信号如图丙所示。发射出去的电磁波图像应是图丁中的 ( )
7.(多选)关于无线电波的发射过程,下列说法正确的是 ( )
A.必须对信号进行调制
B.必须使信号产生电谐振
C.必须把传输信号加到高频电流上
D.必须使用开放回路
8.(24-25高二下·北京·期末)某收音机中的电路,由固定线圈和可调电容器组成,能够产生535kHz到1605kHz的电磁振荡。已知电路的周期与电容、电感的关系为,光速。
(1)求频率为535kHz的电磁波的波长。
(2)求可调电容器的最大电容和最小电容之比。
(3)某学校无线电小组的同学绕制天线线圈制作了一个简易收音机,用来收听无线电广播。他们发现某一高频率的电台接收不到,但可以接收到其他低频率的电台。为了接收到这一高频率的电台,请分析说明应如何调整绕制的天线线圈。
题型四、无线电波、红外线、可见光、紫外线、射线的特点
9.臭氧层被称为地球的保护伞,是因为臭氧能吸收太阳辐射中
A.波长较短的可见光
B.波长较长的可见光
C.波长较短的紫外线
D.波长较长的红外线
10.(多选题)关于电磁波谱及电磁波的发射和接收,下列说法正确的是 ( - )
A.接收电磁波时,调谐使接收电路中产生的振荡电流最强
B.要使电视机显示屏上有图像,必须要有解调过程
C.验钞机检验钞票真伪体现了紫外线波长较长的特点
D.X射线可深入人的骨骼,摧毁病变细胞
1.(25-26高二·全国·假期作业)下列关于麦克斯韦的电磁场理论说法正确的是( )
A.变化的磁场产生的电场一定是变化的
B.不均匀变化的电场产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场产生不均匀变化的电场
C.稳定的磁场产生不稳定的电场
D.周期性变化的磁场在周围空间产生的电场是周期性变化的
2.(25-26高二上·河南焦作·期中)以下电流或磁场,能够激发电磁波的是( )
A. B.
C. D.
3.(2025·海南海口·模拟预测)同学们进入高考考场时需利用手柄式金属探测仪检测违禁电子设备,如图为某款金属探测仪,该探测仪内部结构主要是由线圈与电容器构成的LC振荡电路。在LC振荡电路中,电容器C极板上的带电量q随时间t变化的规律如图所示,则该振荡电路( )
A.LC回路的周期为0.04s
B.LC回路中电场能的周期为4×10-6 s
C.2×10-6 ~3×10-6 s电容器处于放电过程
D.增大线圈自感系数L,则周期会减小
4.(25-26高三上·江苏南京·阶段练习)如图所示,为一简单的LC振荡电路,已知某时刻电流的方向指向A板且正在增大,则此时( )
A.电容器正在被充电
B.电容器A板带正电
C.线圈L自感电动势在增大
D.电场能正在转化为磁场能
5.(25-26高三上·湖北·开学考试)金属探测仪内部电路可简化为如图1所示的LC振荡电路,电容器下极板带电荷量q随时间t的变化规律如图2所示,则下列说法正确的是( )
A.图1所示的时刻可能是的某时刻
B.图1所示的时刻,电容器内的电场强度E正增大
C.与时间内线圈中的磁场方向相反
D.时刻,回路中的电流为零
6.(2025·四川广安·模拟预测)在如图所示的电路中,L是直流电阻可以忽略的电感线圈,闭合开关S,电路稳定后突然断开开关S并开始计时,已知LC振荡电路的振荡周期为T,则在时间内( )
A.电容器在放电 B.灯泡越来越亮
C.A板所带的正电荷增加 D.L产生的自感电动势不变
7.(25-26高三上·浙江·开学考试)“电荷泵”电路由具有单向导电性的二极管、电容器、电感线圈、电动势为E的电源组成,如图所示。多次闭合、断开开关S,给电容器C充电。以下说法正确的是( )
A.电容器C的上极板时而带正电荷,时而带负电荷
B.开关S断开后,电感线圈中存在振荡电流
C.电容器两端最终能够获得远远超出E的高压
D.开关S断开后,电感线圈两端的电压始终等于电容器两端的电压
8.(2025·江苏南京·模拟预测)某段时间内中继卫星向地球接收器发射了一种电磁波。当接收器的频率设置为f0时,接收到的能量最大,产生“电谐振”现象。则中继卫星发射的电磁波频率约为( )
A.f0 B.2 f0 C. D.
9.(25-26高二上·浙江杭州·期中)(多选题)关于下列器材的原理、用途或实验的描述,说法正确的是( )
A.图甲中,因为有金属网的屏蔽,球上的电荷在验电器金属球处产生的电场强度为零
B.图乙中,烟尘吸附空气电离产生的电子,在电场力作用下向板运动
C.图丙中,小磁针发生偏转是由于导线通电后形成的电磁感应效应
D.图丁中,麦克斯韦建立的电磁场理论指出变化的电场一定会产生磁场
10.(25-26高二下·全国·课后作业)(多选题)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
11.(多选题)应用麦克斯韦电磁场理论判断下列表示电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图像中(每个选项中的上图是表示变化的场,下图是表示变化的场产生的另外的场)正确的是( )
A. B. C. D.
12.(2025·浙江嘉兴·一模)(多选题)如图所示,在半径为R的圆柱形区域内,有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度随时间均匀增强,变化率为。现将一根长为2R的细导体棒ab按图示位置放置,a、c两点在磁场边界上,b在磁场外,其中c为ab的中点,则( )
A.该磁场不会向外辐射电磁波
B.a、c两点感生电场的电场强度相同
C.ac的电动势
D.ab的电动势
13.(25-26高二下·全国·随堂练习)如图所示的电路中,自感线圈的自感系数为L,电容器的电容为C,电源电动势为E,今将开关S由1扳到2,从这一时刻起( )
A.经历时间时,回路中的磁场能达到最大值
B.经历时间时,回路中的磁场能达到最大值
C.在0~周期的时间里,电容器放电的电荷量为CE
D.在0~周期的时间里,电容器放电的平均电流是
14.(24-25高二下·广东佛山·阶段练习)(多选题)无线话筒是一个将声信号转化为电信号并发射出去的装置,其内部电路中有一部分是LC振荡电路。话筒使用时,某时刻话筒中的LC 振荡电路中电容器极板带电情况和线圈L 中电流产生的磁场方向如图所示,下列说法正确的是( )
A.该时刻电容器处于放电状态
B.该时刻线圈中的磁场能正在减少
C.电容器两极板间的电场强度正在减小
D.若把线圈中的铁芯抽出,电磁振荡的周期将减小
15.(24-25高二下·全国·课前预习)如图所示,将开关S掷向1,先给电容器充电,再将开关掷向2,从此时起,电容器通过线圈放电,线圈中是否会产生自感电动势?自感电动势产生什么效果?线圈中的电流怎样变化?电容器的电场能转化为什么形式的能?当线圈中的电流减小时,是否会对电容器充电?此时线圈中的磁场能转化为什么形式的能?
16.(24-25高二下·河北张家口·期中)如图所示,一LC振荡电路,线圈的电感L=0.25H,周期T=9.42×10-3s,电容器两极板间电压最大为10V,以电容器开始放电的时刻为零时刻,上极板带正电,下极板带负电。
(1)求电容器的电容;
(2)在前内的平均电流为多大?
(3)当t=4.0×10-3s时,电容器上极板带何种电荷?电流方向如何?
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