物理粤教版选修3-4课后集训：第三章第二节电磁场与电磁波 含解析

课后集训基础过关1.在电磁波发射技术中,使电磁波随各种信号而改变叫________,使高频振荡的振幅随信号而改变叫________;使高频振荡的频率随信号而改变叫________.答案：调制,调幅,调频2.当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强的现象叫________；使接收电路产生电谐振的过程叫________.答案：电谐振,调谐3.把声音或图像信号从高频电流中还原出来,这个过程是调制的逆过程,叫________,调幅波的________也叫检波.答案：解调,解调4.“调幅”和“调频”都是调制过程,有什么不同?答案：(1)高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制方式叫调幅,一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图像信号,采用调幅波.(2)高频电磁波的频率随信号而变的调制方式叫调频,电台的立体声广播和电视中的伴音信号,采用调频波.综合运用5.下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法正确的是( )A.经过调制后向外辐射能量的本领更强B.经过调制后的电磁波在空间传播得更快C.经过调制后的电磁波在空间传播波长才能不变D.经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的讯号传递过去解析：调制是把要发射的信号“加”到高频等幅振荡上去,频率越高,传播信息能力越强,A 对D 对;电磁波在空气中以接近光速传播,B 错,由v=λf,知波长与波速的传播频率有关,C 错. 答案：AD6.某收音机接收电路中,电感线圈L=10-3H,为了接收波长为500 m 的电磁波,其电容器C 应调到多少?解析：该电波的频率f=5001038⨯=λcHz=6×105 Hz,那么该电路的固有频率也应调到f ， 由f=LC π21得C=Lf 2241π,代入数据,得C=7.04×10-11F. 答案：7.04×10-11F7.一台无线电接收机,当接收频率为535 kHz 的信号时,调谐回路里电容器的电容是360 pF.如果调谐回路里的电感线圈保持不变,要接收频率为1 605 kHz 的信号时,调谐回路里电容器的电容应改变为( )A.40 pFB.120 pFC.1 080 pFD.3 240 pF 解析：由f=LC π21,得:f 1=535×103 Hz=121036021-⨯⨯L π ①f 2=1 605×103Hz=C L ⨯π21②比较①②得 C=40×10-12F=40 pF.答案：A8.如图3-3-1所示,为一振荡电流的i-t 图象,由图象可知电流的峰值为____________,频率为____________,由此电磁振荡产生的电磁波在真空中的传播波长为____________.图3-3-1答案：2×10-3 A,5×107Hz,6 m9.一个波长范围为150 m —600 m 的无限电波波段内,为了避免邻台干扰,两个相邻电台频率至少应差10 kHz,则在此过程中,最多能容纳____________个电台. 解析：根据c=λf,可得f=λc,则f 1=1501038⨯Hz=2×106Hz,f 2=6001038⨯Hz=5×105 Hz,Δf=f 1-f 2=1.5×106 Hz,可容纳电台数n=31010⨯∆f =150个. 答案：15010.收音机调谐回路中可变电容器旋到电容为100 pF 时能收到波长为300 m 的电磁波,如果要收到波长为240 m 的电磁波,可变电容器的电容要调为____________pF,这个回路的自感系数为____________H.解析：根据v=λf 和f=LC π21,有λ=v·LC π2,其中v=3×108 m/s ，则：300=3×108×12101002-⨯⨯L π, ① 240=3×108×LC π2. ② 比较①、②得C=64 pF ，L=2.5×10-4 H.答案：64,2.5×10-4。

《电磁振荡与电磁波》测试(时间45分钟，满分100分)第Ⅰ卷(选择题共44分)一、选择题(每小题4分，共44分．每道题至少有一个选项是正确的，选对得4分，选不全但对得2分，选错或不选得0分)1．关于电磁波在真空中的传播速度，下列说法中正确的是()A．频率越高，传播速度越大B．电磁波的能量越强，传播速度越大C．波长越长，传播速度越大D．频率、波长、强弱都不影响电磁波的传播速度2．关于电磁波的发射，下列说法中错误的是()A．由普通的电容和线圈组成的LC电路叫闭合电路，实际上是不能用来发射电磁波的B．为了使振荡电路能有效地向空间发射电磁波必须采用开放电路C．电磁波是通过由天线和地线所组成的开放电路发射出去的D．使高频振荡电流的频率随声音信号而改变的过程叫调幅3．如图3－1所示，平行板电容器和电池组相连．用绝缘工具将电容器两板间的距离逐渐增大的过程中，关于电容器两极板间的电场和磁场，下列说法中正确的是…()图3－1A．两极板间的电压和场强都将逐渐减小B．两极板间的电压不变，场强逐渐减小C．两极板间将产生顺时针方向的磁场D．两极板间将产生逆时针方向的磁场4．一个无线电发射机，要使它发射的电磁波的波长由λ1变为2λ1，保持振荡电路中的电感不变，则电路中的电容将变为原来的()A．2倍B．4倍 C.2倍 D.2 25．要使开放式振荡电路发射的电磁波的频率增大，可以采用的方法是()A．提高电容器的充电电压B．将电容器的动片旋出一些C．增大电感线圈的匝数D．将软铁芯插入线圈中6．有一种高速磁悬浮列车的设计方案是在每节车厢底部安装强磁铁(磁场方向向下)，并在两条铁轨之间沿途平放一系列线圈．下列说法中错误的是()A．当列车运动时，通过线圈的磁通量会发生变化B．列车速度越快，通过线圈的磁通量变化越快C．列车运动时，线圈中会产生感应电流D．线圈中的感应电流的大小与列车速度无关7．关于麦克斯韦的电磁场理论，下列说法中错误的是()A．变化的电场可产生磁场B．均匀变化的电场可产生均匀变化的磁场C．振荡电场能够产生振荡磁场D．振荡磁场能够产生振荡电场8．有一理想的LC振荡电路，电容器的电容为C，自感线圈的电感为L.开始时，电容器两端的电压为U，电路中无电流，现让电容C通过L放电，测电容C从放电开始到放电结束这段时间内，放电的平均电流为()A.CU2π4LC B.2U LCπL C.2πLC4CU D.U LC2πL9．某时刻LC振荡电路的状态如图3－2所示，则此时刻()图3－2A．振荡电流i在减小B．振荡电流i在增大C．电场能正在向磁场能转化D．磁场能正在向电场能转化10．一个LC振荡电路能与波长为λ的电磁波发生谐振，为了使它能与波长为3λ的电磁波发生谐振，保持电容不变，线圈的自感系数应是原来的()A．9倍 B.3倍 C.33 D.1911.有一装置如图3－3所示，整个装置处于真空中，从阴极K发射出的电子通过第Ⅰ区域，从阳极小孔B射出进入由金属管构成的第Ⅱ区域，离开金属管后进入有一均匀磁场的第Ⅲ区域，磁场方向垂直于纸面向里，电子在哪个区域内会发射电磁波()图3－3A．只在第Ⅰ区域B．只在第Ⅱ区域C．只在第Ⅲ区域D．只在第Ⅰ、Ⅲ区域第Ⅱ卷(非选择题共56分)二、填空题(每小题5分，共15分．把正确答案填在横线上)12．波长为1 mm的电磁波的频率为________Hz，周期为________s.13．在LC振荡回路中，L＝2×10－4 H，C＝2×10－6 F，则电容器的带电荷量从最大变为零经过的最短时间为________s.14．如图3－4所示的振荡电路中，线圈的自感系数为0.25 H，电容器的电容量为4 μF.当S闭合，电容器开始放电瞬间(t＝0)，上极板带正电，则当t＝2×10－3 s时，电容器的上极板带______电荷；电路中的电流方向为______．(填“顺时针”或“逆时针”)图3－4三、解答题(共41分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算题，答案中必须明确写出数值和单位)15．(12分)已知电磁波在空气中的波速为3.0×108 m·s－1，试计算下列各种频率的电磁波在空气中的波长：(1)上海人民广播电台使用的一种无线电波的频率是990 kHz；(2)我国第一颗人造地球卫星播放东方红乐曲的无线电波的频率是20.009 MHz ； (3)上海电视台八频道的图象载波频率是184.25 MHz.16．(14分)在LC 振荡电路中，若C ＝0.000 1 μF ，要发出波长为30 m 的电磁波，问应采用多大电感的电感线圈？17．(15分)收音机的调谐电路，是一个LC 振荡电路，当该电路的固有频率与外来电磁波的频率相同时，该电磁波在该LC 电路中激起的振荡电流最强，即该电磁波被调谐电路从众多电磁波中“选”出——被收音机接收．今有一台收音机的LC 调谐电路由自感线圈和可变电容器组成，可变电容器电容的变化范围是30 pF 到300 pF ，调谐电路能接收到的电磁波的最小频率是550 kHz ，求它能收的电磁波的最大频率和最小波长各是多少？参考答案1答案：D2解析：发射电磁波，要用开放电路并且还要调制．使高频振荡的振幅随信号而改变叫做调幅．答案：BC3解析：由于极板和电源保持连接，因此两极板间电压不变．两极板间距离增大，因此场强E ＝Ud 将减小．由于电容器所带电荷量Q ＝UC ，d 增大时，电容C 减小，因此电容器所带电荷量减小，即电容器放电．放电电流方向为逆时针．在引线周围的磁场方向为逆时针方向，因此在两极板间的磁场方向也是逆时针方向．选B 、D.答案：BD4解析：根据T ＝2πLC 及公式v ＝λf ，f ＝v λ则T ＝1f ＝λv ，λ由λ1变为2λ1，T 增大1倍，所以在电感不变的条件下电容将变为原来的4倍．答案：B5解析：根据T ＝2πLC ，f ＝1T ，若要使频率增大，则L 和C 都减小或者减小其中一个，因电容C 与极板电压无关，故A 错误．将软铁芯插入线圈中使电感L 增大，频率减小，D 错误．增大电感线圈的匝数，电感L 增大，故f 减小，所以只有B 项正确．答案：B6解析：这是判断感应电流以及感应电流大小的问题，根据I ＝E R ＝nΔΦR·Δt 可知，列车的速度越快，磁通量的变化率越大，感应电流越大，选项D 错．答案：D7解析：麦克斯韦电磁场理论的含义是变化的电场可产生磁场，而变化的磁场能产生电场，均匀变化的电场产生不变的磁场，B 说法错误，其余正确．答案：B8解析：电容放电前带电荷量Q ＝CU ，放电后经过时间t ＝T 4＝2π4LC 放电完毕．根据T ＝2πLC 平均电流i ＝Q t ＝CU×42πLC A ＝2U LCπL A.答案：B9解析：根据电容器两极板的带电情况和电流方向，可以判定出电容器正处于充电过程中，由电磁振荡的规律可知：在电容器充电过程中，电流是逐渐减小的，且在充电过程中，电场能逐渐增加，磁场能逐渐减小，即磁场能正在向电场能转化，可知选项A 、D 正确．答案：AD10解析：由于电磁波谐振条件是频率(周期)相同，即T ＝2πLC 中LC 相同即可． 而电磁波频率可通过光速f ＝cλ算出，若波长变为3λ，则f′＝f 3＝13×2πLC ＝12πC′L′，由于电容：C′＝C. 则：L′＝9L.答案：A11解析：电子在Ⅰ区域做匀加速运动，在Ⅱ区域做匀速直线运动，在Ⅲ区域做匀速圆周运动，即变加速运动，所以运动的电子在Ⅰ、Ⅲ区域产生非均匀变化的电场和磁场，故电子在Ⅰ、Ⅲ区域内会发射电磁波．答案：D 12解析：v ＝λf ，f ＝v λ＝3.0×1081×10－3 Hz ＝3×1011 Hz ，T ＝1f ＝3×10－12 s.答案：3×1011 3×10－1213解析：LC 振荡电路的周期公式为T ＝2πLC ，电容器的带电荷量由最大变为零需要T 4，即t ＝T 4＝2πLC 4＝π2LC. 代入数据得t ＝π×10－5 s.答案：π×10－514解析：根据周期公式T ＝2πLC ＝2π×10－3 s ，然后作出电荷量q 随时间变化的图象(设上极板带正电时，所带电荷量为正)，如下图所示．因为π2×10－3 s ＜2×10－3 s ＜π×10－3 s ，所以当t ＝2×10－3 s 时电容器上极板带负电荷，且此时电荷量在增加，故正在对电容器充电，电路中的电流方向为逆时针方向．答案：负 逆时针15解析：根据v ＝λf 得：λ＝v/f ， (1)λ1＝3.0×108990×103 m ＝303.03 m(2)λ2＝ 3.0×10820.009×106 m ＝14.99 m(3)λ3＝ 3.0×108184.25×106m ＝1.63 m.答案：(1)303.03 m (2)14.99 m (3)1.63 m16解析：电磁波的波速c ＝λf ，所以，波长为30 m 的电磁波的频率f ＝c λ＝3×10830 Hz ＝107 Hz根据f ＝12πLC所以线圈的电感 L ＝14π2f 2C ＝14×3.142×1014×10－10H ＝2.5×10－6 H. 答案：2.5×10－6 H17解析：调谐电路所能接收到的电磁波频率与调谐电路本身的频率相同，根据f＝12πLC可得：f max/f min＝30030所以f max＝f min·30030＝550×30030kHz＝1 738 kHz 又因为c＝λf所以λmin＝cf max＝3×1081 738×103m≈173 m.答案：1 738 kHz173 m。

【精品】春粤教版选修3-4物理质量测评：第3章电磁振荡与电磁波学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、多选题1．按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是( )A．恒定的电场周围产生恒定的磁场，恒定的磁场周围产生恒定的电场B．变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场C．均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场D．均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场2．一台收音机可接收中波、短波两个波段的无线电波．收音机两组线圈，其中一组是细线密绕匝数多的线圈．另一组是粗线疏绕匝数少的线圈，收音机中的调谐电路为LC 电路，由此可以判断( )．A．匝数多的电感较大，使调谐回路的固有频率较小，故用于接收中波B．匝数少的电感较小，使调谐回路的固有频率较小，故用于接收短波C．匝数少的电感较小，使调谐回路的固有频率较大，故用于接收短波D．匝数多的电感较大，使调谐回路的固有频率较大，故用于接收中波3．一个LC振荡电路中，线圈的自感系数为L，电容器电容为C，从电容器上电压达到最大值U m开始计时，则有( )A．至少经过，磁场能达到最大BCD时间内，电容器放电电荷量为CU m4．电子钟是利用LC振荡电路来工作计时的，现发现电子钟每天要慢30 s，造成这一现象的原因可能是( )A．电池用久了B．振荡电路中电容器的电容大了C．振荡电路中线圈的电感大了D．振荡电路中电容器的电容小了5．如图所示，将开关S由b扳到a开始，在电流振荡了半个周期时，电路中( )A．电容器C里的电场强度最强，场强方向向上B．线圈L周围磁场最强C．线圈中的磁感应强度为零D．电场能即将向磁场能转化6．关于电磁波谱中各波段的特性及应用的特性，下列说法正确的是( )A．红外线遥感是利用了红外线波长较长的特点B．一切物体都在不停地辐射红外线，温度越高，辐射越强C．验钞机检验钞票真伪体现了紫外线的荧光作用D．X射线可深入人的骨骼，杀死病变细胞7．关于电磁波的发射和接收，下列说法中正确的是( )A．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必须是闭合电路B．为了使振荡电路有效地向外辐射能量，必须是开放电路C．当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强D．要使电视机的屏上有图象，必须要有检波过程8．如图所示为调幅振荡电流图象，此电流存在于电磁波发射和接收的哪些阶段( )A．经调制后B．经调谐后C．经检波后D．耳机中二、单选题9．眼睛的视觉暂留时间为0.1 s，为了使电视图像是连续活动的，电视台每秒内发送的图像信号( )A．应该多于10张B．应该少于10张C．通常每秒发射10张D．通常每秒发射25张10．在2005年2月1日中央电视台王小丫主持的节目中，有一个选择题：微波炉中放一个鸡蛋，先被加热的是( )A．炉内空气B．蛋壳C．蛋黄D．同时被加热三、填空题11．现在，移动电话(手机)已经十分普遍，随身携带一部手机，就可以在城市的任何一个角落进行通话．我国现有几亿部手机，那么每一部手机接收到的电磁波频率________(填“相同”或“不相同”)．现在建了很多地面转播塔，但还是有很多“盲区”，我们不用同步卫星直接转播的原因是________.12．如图所示，LC振荡回路中振荡电流的周期为2×10－2 s，自振荡电流沿逆时针方向达最大值时开始计时，当t＝3.4×10－2 s时，电容器正处于________(填“充电”“放电”“充电完毕”或“放电完毕”)状态．这时电容器的上极板________(填“带正电”“带负电”或“不带电”)．四、解答题13．麦克斯韦在1865年发表的《电磁场的动力学理论》一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一性，即光是电磁波。

粤教版高中物理选修3-4 3.2电磁场与电磁波考试卷（带答案与解析）的正确答案、解答解析、考点详解姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________1.【题文】关于电磁场和电磁波的正确说法是 [ ]A．电场和磁场总是相互联系的，它们统称为电磁场B．电磁场由发生的区域向远处的传播就是电磁波C．电磁波传播速度总是3×108m/sD．电磁波是一种物质，可以在真空中传播【答案】BD【解析】试题分析：电磁波是由变化电磁场产生的，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，逐渐向外传播，形成电磁波．电磁波在真空中传播的速度等于光速，与频率无关．电磁波本身就是一种物质。

变化的电场和变化的磁场是相互联系的，它们统称为电磁场．故A错误；变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，逐渐向外传播，形成电磁波．故B正确；电磁波在真空中传播速度是3×108m/s，在不同的介质中传播速度不同，故C错误；电磁场本身就是一种物质，可以不依赖物质传播．故D正确故答案选BD考点：电磁波的产生电磁波的传播速度、波长、频率之间的关系点评：解决本题的关键知道电磁波的产生原理，以及知道电磁波谱所包含：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．对于这些基本知识要熟练掌握并能正确应用，属于基础题，应该熟练掌握。

2.【题文】下面说法正确的是 []A．恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场B．稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场C．均匀变化的电场能够在周围空间产生稳定磁场D．均匀变化的电场和磁场互相激发，形成由近及远传播的电磁波【答案】AC【解析】试题分析：恒定电流在周围空间产生的磁场是稳定不变的．静止的电荷能够在周围空间产生稳定的电场，不能产生磁场．变化的电场和磁场互相激发，形成由近及远传播的电磁波稳定的电流周围形成稳定的磁场，所以A对；均匀变化的电场周围有稳定的磁场，B错；C对；均匀变化的电场产生稳定的磁场，而稳定的磁场不能产生电场，所以不能互相激发，故D错。