课时跟踪检测(十七) 电磁波的产生（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（鲁科版 福建专用）

课时跟踪检测(十七)　电磁波的产生 1．下列说法中正确的是(　　) A．在电场周围一定存在磁场 B．电磁波的传播需要介质 C．电磁波在真空中的速度为3×108 m/s D．电磁场理论是物理学家法拉第建立的 2．(双选)下列关于电场、磁场及电磁波的说法中正确的是(　　) A．均匀变化的电场在周围空间产生均匀变化的磁场 B．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 C．赫兹通过实验证实了电磁波的存在 D．空间某个区域振荡变化的电场或磁场能产生电磁波 3．(双选)一个LC振荡电路，某时刻其电流方向以及A、B两极板电荷分布情况如图1所示，规定顺时针为电流的正方向，对该时刻电流、电场能、磁场能作出的判断正确的是(　　) A．电流可能处于图2中0～t1内的某一位置 B．电流可能处于图2中t1～t2内的某一位置 C．磁场能正在增加 D．电场能正在增加 4．有关电磁场和电磁波，下列说法中正确的是(　　) A．麦克斯韦首先预言并证明了电磁波的存在 B．变化的电场一定产生变化的磁场 C．电磁波是纵波，能传播信息 D．频率为750 kHz的电磁波在真空中传播时，其波长为400 m 5．(2025·天津高二月考)上珠峰、下矿井、入海港、进工厂、到田间，5G网络正在加速赋能千行百业实现数字化生产。产生5G无线电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图所示，则该时刻(　　) A．线圈中磁场的方向向上 B．线圈中感应电流的方向与图中电流方向相反 C．线圈储存的磁场能正在增加 D．电容器两极板间电场强度正在变大 6.如图所示，L为电感线圈，C为电容器，R为定值电阻，线圈及导线电阻均不计。先闭合开关S，稳定后，再将其断开，并规定此时t＝0。当t1＝0.01 s时，通过LC回路中电感线圈L的电流第一次达到0，则(　　) A．LC回路的振荡周期为0.02 s B．t2＝0.02 s时，电容器中电场最强 C．0.07 s～0.08 s时间内，回路中电场能减小、磁场能增大 D．t3＝0.13 s时回路中电流沿顺时针方向 7．(双选)在如图所示的电路中，将开关S与b端连接，稳定后改为与a端连接，这样在线圈和电容器构成的回路中将产生电磁振荡，若振荡周期为T，以开关与a端接触的瞬间为t＝0时刻，则(　　) A．t＝0时，电路中磁场的能量最大 B．t＝时，振荡回路中电流最大，且从a经线圈流向 d C．t＝时，电容器的电荷量最大 D．在t＝到时间段内，电容器充电 8．(2025·江苏高考)如图所示，将开关S由a拨到b，使电容器C与线圈L构成回路。以电容器C开始放电取作0时刻，能正确反映电路中电流i随时间t变化关系的图像是(　　) 9．(2025·山东济南高二检测)如图所示的电路，理想变压器的右侧线圈充当LC振荡电路的电感线圈，其自感L＝0.25 H，电容器的电容C＝4 μF，电源电动势E＝3 V，内阻忽略不计。变压器的右侧线圈的匝数为左侧线圈匝数的2倍，把单刀双掷开关置于a，让电容器充电，过一段时间，等到电容器充满之后，再把单刀双掷开关置于b，于是在LC电路里就产生了振荡电流，下面说法正确的是(　　) A．c、d两端电压最大值为6 V B．c、d两端电压变化周期为π×10－3 s C．电容器极板电荷为零时，c、d两端电压最大 D．电容器极板电荷为零时，c、d两端电压为零 10.麦克斯韦在前人研究的基础上，创造性地建立了经典电磁场理论，进一步揭示了电现象与磁现象之间的联系。他大胆地假设：变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场。以平行板电容器为例，圆形平行板电容器在充、放电的过程中，板间电场发生变化，产生的磁场相当于一连接两板的直导线通以充、放电电流时所产生的磁场。如图所示，若某时刻连接电容器的导线中具有向上的电流，则下列说法中正确的是(　　) A．电容器正在充电 B．两平行板间的电场强度E在减小 C．该变化电场产生顺时针方向(俯视)的磁场 D．两极板间电场快达到最强时，板间电场产生的磁场接近最强 11．某人设计了如图所示的LC振荡电路来测量微小物体所受的重力，电容器的上极板是一片弹性金属薄膜，微小物体放置在金属膜中央会使其下凹，测量时先把开关拨到a，电路稳定后再把开关拨到b。通过电流传感器测出电流的频率就能测量出微小物体所受的重力。已知该电路振荡电流的频率满足关系式f＝，则下列说法正确的是(　　) A．物体质量越大，开关拨向a时，电容器存储的电量越小 B．开关由a拨向b瞬间，流经电流传感器的电流最大 C．开关由a拨向b后，该LC电路发生电磁振荡，周期不变 D．测量时，传感器检测到的电流频率越大，表示物体质量越大 12．(4分)我国“嫦娥六号”探测器在进行月面软着陆和自动巡视勘察时，地面工作人员通过电磁波实现对探测器的控制。已知由地面发射器发射的电磁波的波长为λ＝30 km，地面上的工作人员通过测量发现该电磁波由发射到被探测器接收所用的时间为t＝1.3 s，电磁波的速度为c＝3×108 m/s。则发射器与探测器之间的距离为________m，在发射器与探测器之间相当于有________个波长。 13．(10分)(2025·山东滨州高二检测)如图甲，振荡电路电容器的电容为50 pF，线圈自感系数为50 μH。电容器两极板电压与时间的关系为余弦函数(如图乙)。求： (1)电磁振荡的周期T；(3分) (2)T到T时间内平均振荡电流(保留3位有效数字)；(4分) (3)t＝188T时刻的振荡电流。(3分) 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 课时跟踪检测(十七) 1．选C　变化的电场周围存在磁场，恒定的电场周围不一定存在磁场，故A错误；电磁波的传播不需要介质，故B错误；电磁波在真空中的速度等于光速，为3×108 m/s，故C正确；电磁场理论是物理学家麦克斯韦建立的，故D错误。 2．选CD　均匀变化的电场或磁场只能产生恒定的磁场或电场，不会产生电磁波，A、B错误；电磁波最早由麦克斯韦预测，由赫兹通过实验证实，C正确；振荡变化的电场或磁场能产生电磁波，D正确。 3．选BD　该时刻处于电容器充电状态，电路中电流减小，此时磁场能向电场能转化，故磁场能减小，电场能增加，故选B、D。 4．选D　赫兹用实验证明了电磁波的存在，A错误；均匀变化的电场产生恒定的磁场，B错误；电磁波是横波，C错误；λ＝＝ m＝400 m，D正确。 5．选D　根据安培定则，线圈中磁场的方向向下，故A错误；电容器在充电，电流减小，根据楞次定律结合安培定则可知，线圈中感应电流的方向与题图中电流方向相同，故B错误；电流减小，线圈储存的磁场能正在减小，故C错误；电容器在充电，电容器两极板间电场强度正在变大，故D正确。 6．选C　线圈及导线电阻均不计，先闭合开关S，稳定后，线圈两端没有电压，电容器不带电，线圈具有磁场能，在t＝0时刻，断开开关S，线圈产生自感电动势，对电容器充电，电流逐渐减小，当t1＝0.01 s时，LC回路中电感线圈L通过的电流第一次达到0，该过程经历的时间为，所以LC回路的振荡周期为T＝0.04 s，故A错误；t2＝0.02 s时，电容器放电结束，电场最弱，故B错误；由以上分析可知0.07 s＝T＋T，根据规律可知0.07 s～0.08 s时间内，电容器处于放电阶段，能量由电场能向磁场能转化，所以电场能减小、磁场能增大，故C正确；t3＝0.13 s＝3T＋T，由以上分析可知在时刻，LC回路中电感线圈L通过的电流第一次达到0，所以t3＝0.13 s时回路的电流为零，故D错误。 7．选BC　开关S先与b连接，电容器C充电，上极板带正电，下极板带负电。开关S再与a连接，开始计时，此时电容器的电荷量最大，电流为0，如图所示。t＝0时刻，线圈中的电流为0，无法激发磁场，磁场的能量为0，A错误；t＝时刻，振荡回路中电流最大，电容器放电结束，电流方向为从a到d，B正确；t＝时刻，电容器反向充电结束，电荷量达到最大，C正确；t＝到时间段内，电容器反向放电，D错误。 8．选A　根据题意可知，将开关S由a调到b时，电容器和自感线圈L组成振荡电路，产生周期性迅速变化的振荡电流，同时向外辐射电磁波，电路中的能量在耗散，最大电流越来越小。故选A。 9．选D　单刀双掷开关置于b，电容器两端最大电压为3 V，变压器的右侧线圈的匝数为左侧线圈匝数的2倍，则c、d两端电压最大值为1.5 V，故A错误；c、d两端电压变化周期与LC振荡电路周期相等，为T＝2π＝2π×10－3 s，故B错误；电容器极板电荷为零时，电流最大，电流变化率为零，c、d两端电压为零，故C错误，D正确。 10．选A　由题图可以看出，极板间的电场方向是竖直向上的，说明下极板带正电，上极板带负电，如果等效电流的方向是向上的，即外电流流向下极板，流出上极板，也就是相当于正电荷流向下极板，而下极板本来就是带正电的，下极板所带的电荷量会增加，所以电容器在充电，故A正确；充电的过程中，两极板间的电压在增大，由电场强度E＝可知，极板间的电场强度在增大，故B错误；由安培定则可以判断出，该变化电场产生逆时针方向(俯视)的磁场，故C错误；两极板间的电场快达到最强时，就是充电快充满的时候，此时电流反而比较小，故这个电场产生的磁场也比较弱，故D错误。 11．选C　物体质量越大，金属膜被压弯的程度越大，平行板间的距离减小，由C＝知，电容器的电容增大，由Q＝CU，开关拨向a时，电势差不变，物体质量越大，电容器存储的电量越大，A错误；开关由a拨向b瞬间，产生振荡电流，流经电流传感器的电流为零，B错误；振荡电流的周期为T＝2π，开关由a拨向b后，电容不变，振荡电流周期不变，C正确；测量时，传感器检测到的电流频率越大，由f＝知电容越小，由C＝得平行板间的距离增大，表示物体质量越小，D错误。 12．解析：发射器与探测器之间的距离x＝ct＝3.9×108 m 相当于电磁波波长的个数n＝＝个＝1.3×104个。 答案：3.9×108　1.3×104 13．解析：(1)振荡电路的周期T＝2π 代入数值解得T＝π×10－7 s。 (2)电容器两极板电压u＝18cost t＝T时，电容器带电量Q1＝Cu1 t＝T时，电容器带电量Q2＝Cu2 平均电流＝ 代入数值解得≈1.26×10－2 A。 (3)振荡电流i＝－Imsint，当t＝188T时i＝0。 答案：(1)π×10－7 s　(2)1.26×10－2 A　(3)0 $