（浙江專版）2019年高中物理 第十四章 電磁波 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十七）電磁波的發(fā)現(xiàn) 電磁振蕩（含解析）新人教版選修3-4

《（浙江專版）2019年高中物理 第十四章 電磁波 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十七）電磁波的發(fā)現(xiàn) 電磁振蕩（含解析）新人教版選修3-4》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（浙江專版）2019年高中物理 第十四章 電磁波 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十七）電磁波的發(fā)現(xiàn) 電磁振蕩（含解析）新人教版選修3-4（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、電磁波的發(fā)現(xiàn) 電磁振蕩 一、單項(xiàng)選擇題 1．建立完整的電磁場(chǎng)理論并首先預(yù)言電磁波存在的科學(xué)家是(　　) A．法拉第 B．奧斯特 C．赫茲 D．麥克斯韋 解析：選D　麥克斯韋建立了電磁場(chǎng)理論并且預(yù)言了電磁波的存在，選項(xiàng)D正確。 2．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．變化的磁場(chǎng)周?chē)欢ù嬖谥妶?chǎng)，與是否有閉合電路無(wú)關(guān) B．恒定電流能夠在周?chē)臻g產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng) C．穩(wěn)定電場(chǎng)能夠在周?chē)臻g產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng) D．均勻變化的電場(chǎng)能夠在周?chē)臻g產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng) 解析：選C　變化的磁場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生電場(chǎng)，當(dāng)電場(chǎng)中有閉合回路時(shí)，回路中有電流，若無(wú)閉合回路，電場(chǎng)仍然存在，A對(duì)；電場(chǎng)按其是否隨

2、時(shí)間變化分為穩(wěn)定電場(chǎng)(靜電場(chǎng))和變化電場(chǎng)(如運(yùn)動(dòng)電荷形成的電場(chǎng))，穩(wěn)定電場(chǎng)不產(chǎn)生磁場(chǎng)，只有變化的電場(chǎng)周?chē)臻g才存在對(duì)應(yīng)磁場(chǎng)，故C錯(cuò)，D對(duì)；恒定電流周?chē)嬖诜€(wěn)定磁場(chǎng)，B對(duì)。 3．關(guān)于LC振蕩電路中的振蕩電流，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．振蕩電流最大時(shí)，電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度最大 B．振蕩電流為零時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)為零 C．振蕩電流增大的過(guò)程中，線圈中的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化成電場(chǎng)能 D．振蕩電流減小的過(guò)程中，線圈中的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能 解析：選D　振蕩電流最大時(shí)處于電容器放電結(jié)束瞬間，電場(chǎng)強(qiáng)度為零，A錯(cuò)誤；振蕩電流為零時(shí)，振蕩電流改變方向，這時(shí)的電流變化最快，電流變化率最大，線圈中的自感

3、電動(dòng)勢(shì)最大，B錯(cuò)誤；振蕩電流增大時(shí)，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，C錯(cuò)誤；振蕩電流減小時(shí)，線圈中的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，D正確。 4．在LC振蕩電路中，電容器上帶的電荷量從最大值變化到零所需的最短時(shí)間是(　　) A. B. C．π D．2π 解析：選B　LC振蕩電路的周期T＝2π，其中電容器上的電荷量從最大值變到零所需的最短時(shí)間為t＝，只有選項(xiàng)B正確。 5．如圖所示的電路中，L是電阻不計(jì)的電感器，C是電容器，閉合開(kāi)關(guān)S，待電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，LC電路中將產(chǎn)生電磁振蕩，如果規(guī)定電感器L中的電流方向從a到b為正，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的時(shí)刻為t＝0，那么選項(xiàng)圖中能正確表示電感器中的電流i隨時(shí)

4、間t變化規(guī)律的是(　　) 解析：選C　S斷開(kāi)前，ab段短路，電流從b→a，電容器不帶電；S斷開(kāi)時(shí)，ab中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流減小，給電容器充電，此時(shí)電流負(fù)向最大；給電容器充電過(guò)程，電容器充電量達(dá)到最大時(shí)，ab中電流減為零；此后，LC回路發(fā)生電磁振蕩形成交變電流。綜上所述，選項(xiàng)C正確。 6．有一LC振蕩電路，能產(chǎn)生一定波長(zhǎng)的電磁波，若要產(chǎn)生波長(zhǎng)比原來(lái)短一些的電磁波，可用的措施為(　　) A．增加線圈匝數(shù) B．在線圈中插入鐵芯 C．減小電容器極板正對(duì)面積 D．減小電容器極板間距離 解析：選C　由于電磁波傳播過(guò)程中波速v＝λf恒定，因此欲使波長(zhǎng)λ變短，必須使頻率f升高，由于頻

5、率f＝，所以，增加線圈匝數(shù)和在線圈中插入鐵芯，將使線圈自感系數(shù)L增大而降低頻率f；減小電容器極板間距將使電容C增大而降低頻率f；減小電容器極板正對(duì)面積將使電容C減小而升高頻率f。可見(jiàn)，選項(xiàng)C正確。 二、多項(xiàng)選擇題 7．某LC回路電容器兩端的電壓U隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖所示，則(　　) A．在時(shí)刻t1，電路中的電流最大 B．在時(shí)刻t2，電路中的磁場(chǎng)能最大 C．從時(shí)刻t2至t3，電路的電場(chǎng)能不斷增大 D．從時(shí)刻t3至t4，電容器的電荷量不斷增大 解析：選BC　由LC回路中各物理量的變化規(guī)律可知，時(shí)刻t1電容兩端電壓最高時(shí)，電路中振蕩電流為零，時(shí)刻t2電容兩端電壓為零，電路中振蕩電

6、流最強(qiáng)、磁場(chǎng)能最大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；在t2至t3的過(guò)程中，從題圖可知，電容器兩板電壓增大，故電場(chǎng)能增加，選項(xiàng)C正確；而在t3至t4的過(guò)程中，電容器兩板電壓減小，電荷量同時(shí)減少，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 8．一個(gè)LC振蕩電路中，線圈的自感系數(shù)為L(zhǎng)，電容器電容為C，從電容器上電壓達(dá)到最大值U開(kāi)始計(jì)時(shí)，則有(　　) A．至少經(jīng)過(guò)π，磁場(chǎng)能達(dá)到最大 B．至少經(jīng)過(guò)，磁場(chǎng)能達(dá)到最大 C．在時(shí)間內(nèi)，電路中的平均電流是 D．在時(shí)間內(nèi)，電容器放電量為CU 解析：選BCD　LC振蕩電路周期T＝2π，電容器電壓最大時(shí)，開(kāi)始放電，至少經(jīng)時(shí)間，放電結(jié)束，此時(shí)電容器電荷量為零，電路中電流最大，磁場(chǎng)最強(qiáng)，磁場(chǎng)能最大。因

7、為Q＝CU，所以電容器放電量Q＝CU，由I＝，所以I＝ 。 三、非選擇題 9．實(shí)驗(yàn)室里有一水平放置的平行板電容器，其電容C＝1 μF。在兩板帶有一定電荷時(shí)，發(fā)現(xiàn)一粉塵恰好靜止在兩板間。還有一個(gè)自感系數(shù)L＝0.1 mH的電感器，現(xiàn)連成如圖所示電路，試分析以下兩個(gè)問(wèn)題： (1)從S閉合時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)π×10－5 s時(shí)，電容器內(nèi)粉塵的加速度大小是多少？ (2)當(dāng)粉塵的加速度為多大時(shí)，線圈中電流最大？ 解析：(1)S斷開(kāi)時(shí)，電容器內(nèi)帶電粉塵恰好靜止，說(shuō)明電場(chǎng)力方向向上，且F電＝mg， 閉合S后，L、C構(gòu)成LC振蕩電路， T＝2π＝2π×10－5 s， 經(jīng)過(guò)π×10－5 s時(shí)，電容

8、器間的電場(chǎng)強(qiáng)度反向，電場(chǎng)力的大小不變，方向豎直向下， 由牛頓第二定律得 a＝＝2g。 (2)線圈中電流最大時(shí)，電容器兩極間的電場(chǎng)強(qiáng)度為零， 由牛頓第二定律可得a＝＝g，方向豎直向下。 答案：(1)2g　(2)g，方向豎直向下 10．如圖所示，線圈的自感系數(shù)L＝0.5 mH，電容器的電容C＝0.2 μF，電源電動(dòng)勢(shì)E＝4 V，電阻的阻值R＝10 Ω，不計(jì)線圈和電源的內(nèi)阻，閉合開(kāi)關(guān)S，待電路中電流穩(wěn)定后斷開(kāi)S，求： (1)LC回路的振蕩頻率； (2)LC回路振蕩電流的有效值； (3)從斷開(kāi)S到電容器上極板帶正電荷最多所經(jīng)歷的最短時(shí)間。 解析：(1)根據(jù)f＝得 f＝ Hz≈1.6×104 Hz。 (2)開(kāi)關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定時(shí)，流過(guò)線圈的電流 I＝＝0.4 A 故LC回路振蕩電流的峰值為0.4 A，則有效值 I有＝≈0.28 A。 (3)由T＝2π，得T＝6.28×10－5 s。 S斷開(kāi)時(shí)，電容器上的電荷量為零，然后電容器開(kāi)始充電，且下極板帶正電，因此最短經(jīng)電容器上極板帶正電荷最多， 則最短時(shí)間為t＝×6.28×10－5 s≈4.7×10－5 s。 答案：(1)1.6×104 Hz　(2)0.28 A (3)4.7×10－5 s - 5 -