高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册第四章 电磁振荡与电磁波综合与测试练习

第四章　电磁振荡与电磁波

本章达标检测

易混易错练

易错点1　变化、均匀变化区分不清

1.()根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法中正确的是(　　)

A.电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场

B.变化的电场周围一定产生变化的磁场,变化的磁场周围一定产生变化的电场

C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场

D.振荡的电场在周围空间一定产生同频率振荡的磁场

易错点2　不清楚电磁振荡中物理量的变化关系

2.()如图所示,LC振荡电路的导线及电感线圈的电阻不计,在图示状态回路中电流方向如箭头所示,且此时电容器C的极板A带正电荷,则该状态(　　)

A.电流i正在增大

B.电容器带的电荷量正在增加

C.电容器两极板间电压正在减小

D.线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在增大

易错点3　记混影响LC振荡电路周期或频率的因素

3.()用一平行板电容器和一个电感线圈组成LC振荡电路,要增大发射电磁波的波长,可采用的做法是(　　)

A.增大电容器两极板间的距离

B.减小电容器两极板间的距离

C.减小电容器两极板的正对面积

D.增大电容器两极板间的电压

易错点4　不清楚调谐电路的工作原理

4.()如图所示为某收音机接收电路,其电感L=10-3 mH,为了接收在真空中波长为500 m的电磁波,其电容C应调到　　　　μF。 

易错点5　记混电磁波谱中各种电磁波的应用

5.()(多选)下列说法中正确的是(　　)

A.电磁波中最容易发生干涉、衍射现象的是无线电波

B.紫外线的频率比可见光低,长时间照射可以促进人体对钙的吸收

C.X射线和γ射线的波长比较短,穿透能力比较强

D.红外线的显著作用是热效应,温度较低的物体不能辐射红外线

思想方法练

一、图像法

1.(2019湖北荆门龙泉中学高二期中,)(多选)LC振荡电路中电容器两端的电压u随时间t变化的关系如图所示,则(　　)

A.在t1时刻,电路中的电流最大

B.在t2时刻,电路的磁场能最大

C.t2至t3时间内,电路的电场能不断增大

D.t3至t4时间内,电容器的带电荷量不断增多

二、比较法

2.()(多选)已知一理想的LC振荡电路中电流变化规律与一单摆振动的速度变化规律同步,在电容器开始放电时计时(此时摆球位于最大位移处),则(　　)

A.单摆势能最大时,LC振荡电路中的电场能最大,磁场能为零

B.单摆速度逐渐增大时,LC振荡电路中的电场能逐渐减小,磁场能逐渐增大

C.单摆动能最大时,LC振荡电路的电容器刚放完电,电场能为零,电路中电流为零

D.单摆速度逐渐减小时,LC振荡电路的电容器处于充电过程,电路中电流逐渐增大

3.()关于电磁波,下列说法正确的是(　　)

A.将低频声音信号从接收到的无线电信号中还原出来,称为调制

B.使电磁波随各种信号而改变的技术叫作调制

C.转换电视频道,选择电视节目,称为调制

D.变化的电场一定可以产生变化的磁场

4.()(多选)电磁波与声波比较,下列说法中正确的是(　　)

A.电磁波的传播不需要介质,声波的传播需要介质

B.由空气进入水中时,电磁波速度变小,声波速度变大

C.由空气进入水中时,电磁波波长变短,声波波长变长

D.电磁波和声波在介质中的传播速度都是由介质决定的,与频率无关

答案全解全析

易混易错练

1.D　只有变化的电场才能产生磁场,选项A错误;均匀变化的电场产生恒定的磁场,选项B、C错误;周期性变化的振荡电场在其周围空间产生同频率振荡的磁场,选项D正确。

2.B　根据图示电路知,该LC振荡电路正在充电,电容器带的电荷量在增大,电流在减小,线圈中电流产生的磁场的磁感应强度在减小,磁场能转化为电场能,选项A、D错误,B正确;由于电容器带的电荷量在增大,根据U=得出,两极板间电压在增大,选项C错误。

3.B　根据f=及v=λf可得λ=2πv,则知增大电容器的电容可以增大发射电磁波的波长;由C=可知,减小电容器两极板间的距离、增大两极板的正对面积都可以增大电容器电容,选项B正确。

4.答案　7.04×10-2

解析　该电磁波的频率为

f== Hz=6×105 Hz

那么该电路的固有频率也应调到6×105 Hz

由电磁振荡的频率公式f=得C=

代入数据得C=7.04×10-2 μF。

5.AC　无线电波的波长长,易发生干涉、衍射现象,选项A正确;紫外线的频率比可见光高,选项B错误;X射线和γ射线的波长比较短,穿透能力比较强,选项C正确;任何物体都能辐射红外线,选项D错误。

思想方法练

1.BC　在t1时刻,电容器两端的电压最大,故两极板之间的电场最强,电场能最大,此时磁场能最小,故在t1时刻电路中的电流为0,选项A错误;在t2时刻电容器两端的电压为0,两极板之间的电场强度为0,故电场能为0,此时磁场能最大,选项B正确;t2~t3时间内,电容器两端的电压逐渐增大,故两极板之间的电场逐渐增强,则电路的电场能不断增大,选项C正确;t3~t4时间内,电容器两端的电压逐渐减小,根据Q=CU可知电容器带的电荷量不断减小,选项D错误。

2.AB　LC振荡电路中,电场能为零时,磁场能达到最大,电路中电流最大,选项C错误;电容器充电过程,电路中电流逐渐减小,选项D错误;对于A、B,首先要明确LC振荡电路中的电流与单摆振动的速度相对应,它们的变化规律同步,则一个周期内各物理量变化如下表所示(设摆球处于最低点时势能为零):

　　由上表可知,第一组同步变化的是电流、磁场能和速度、动能,第二组同步变化的是电场能和单摆的势能,选项A、B正确。

3.B　将低频声音信号从接收到的无线电信号中还原出来,称为解调,选项A错误;使电磁波随各种信号而改变的技术叫作调制,选项B正确;转换电视频道,选择电视节目,称为调谐,选项C错误;均匀变化的电场产生恒定的磁场,选项D错误。

4.ABC　电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,声波是机械波,它的传播需要介质,选项A正确。电磁波在真空中的传播速度最大,由空气进入水中时,电磁波速度减小,而声波从空气进入水中时传播速度变大,选项B正确。根据λ=,由空气进入水中,电磁波波速变小,频率不变,波长变短;声波速度变大,频率不变,波长变长,选项C正确。电磁波在介质中的传播速度,与介质有关,也与频率有关,在同一种介质中,频率越大,波速越小,选项D错误。