[推荐学习]2017_2018学年高中物理课时跟踪检测十七电磁波与信息化社会电磁波谱新人教版选修3_
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课时跟踪检测(二)感应电动势与电磁感应定1.在如图1所示的几种情况中,金属导体中产生的感应电动势为Blv的是( )图1A.乙和丁B.甲、乙、丁C.甲、乙、丙、丁 D.只有乙解析:选B 甲、乙、丁三图中,B、v、l两两垂直,且l为有效切割长度,产生的感应电动势都为E=Blv,丙图中E=Blv sin θ。
2.(多选)无线电力传输系统基于电磁感应原理,两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置,如图2所示。
下列说法正确的是( )图2A.若A线圈中输入电流,B线圈中就会产生感应电动势B.只有A线圈中输入变化的电流,B线圈中才会产生感应电动势C.A中电流越大,B中感应电动势越大D.A中电流变化越快,B中感应电动势越大解析:选BD 根据产生感应电动势的条件,只有处于变化的磁场中,B线圈才能产生感应电动势,A错、B对;根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小取决于磁通量变化率,所以C错,D对。
3.(多选)将一磁铁缓慢或者迅速地插到闭合线圈中的同一位置,不发生变化的物理量是( )A.磁通量的变化量B.磁通量的变化率C.感应电流的大小D.流过导体横截面的电荷量解析:选AD 将磁铁插到同一位置,磁通量的变化量相同,而用时不同,所以磁通量的变化率不同,A 对、B 错。
感应电动势不同,感应电流不同,C 错。
由q =I Δt =E RΔt =ΔΦΔt ·R ·Δt =ΔΦR可知,电荷量相同,D 对,故选A 、D 。
4.如图3所示,半径为R 的n 匝线圈套在边长为a 的正方形之外,匀强磁场垂直穿过该正方形,当磁场以ΔBΔt的变化率变化时,线圈中产生的感应电动势的大小为( )图3A .πR2ΔB ΔtB .a2ΔB ΔtC .n πR2ΔB ΔtD .na2ΔB Δt解析:选D 线圈在磁场中的有效面积为a 2,据法拉第电磁感应定律可得E =na 2ΔB Δt,故选D 。
5.如图4所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B 。
课时跟踪检测(八) 电磁波的产生(时间:30分钟满分:50分)一、选择题(共6小题,每小题5分,共30分,每小题只有一个选项正确。
)1.(四川高考)下列关于电磁波的说法,正确的是( )A.电磁波只能在真空中传播B.电场随时间变化时一定产生电磁波C.做变速运动的电荷会在空间产生电磁波D.麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在2.振荡电路中线圈的自感系数为L,电容器的电容为C,则电容器两极板间的电压从最大值变为零,所用的最少时间为( )A.2πLC B.πLCC.12πLCD.π2LC3.有关电磁场理论的下列说法中,正确的是( )A.任何变化的磁场都要在空间产生变化的电场,振荡磁场在周围空间产生同频率的振荡电场B.任何电场都要在周围空间产生磁场,振荡电场在周围空间产生同频率的振荡磁场C.任何变化的电场要在周围空间产生磁场,振荡电场在周围空间产生同频率的振荡磁场D.电场和磁场总是相互联系着,形成一个不可分离的统一体,即电磁场4.根据麦克斯韦的电磁场理论,以下叙述中错误的是( )A.教室中开亮的日光灯周围空间必有磁场和电场B.工作时打点计时器周围必有磁场和电场C.稳定的电场产生稳定的磁场,稳定的磁场产生稳定的电场D.电磁波在传播过程中,电场方向、磁场方向和传播方向三者相互垂直5.LC振荡电路中,某时刻磁场方向如图1所示,则下列说法中错误的是( )图1A.若磁场正在减弱,则电容器上极板带正电B.若电容器正在充电,则电容器下极板带正电C.若电容器上极板带正电,则线圈中电流正在增大D.若电容器正在放电,则自感电动势正在阻碍电流增大6.在LC振荡电路中,电容器C的带电荷量q随时间t变化的图像如图2所示。
在1×10-6~2×10-6 s内,关于电容器的充(放)电过程及由此产生的电磁波的波长,下列说法正确的是( )图2A.充电过程,波长为1 200 mB.充电过程,波长为1 500 mC.放电过程,波长为1 200 mD.放电过程,波长为1 500 m二、非选择题(共2小题,共20分)7.(10分)在LC振荡电路中,线圈的自感系数L=2.5 mH,电容C=4 μF。
课时跟踪检测(十八) 电磁波的发射和接收 电磁波与信息化社会电磁波谱一、单项选择题1.简单的、比较有效的电磁波的发射装置,至少应具备以下电路中的( )①调谐电路 ②调制电路 ③高频振荡电路 ④开放振荡电路A .①②③B .②③④C .①④D .①②④解析:选B 比较有效的发射电磁波的装置应该有调制电路、高频振荡电路和开放振荡电路。
调制电路是把需要发射的信号装载在高频电磁波上才能发射出去,高频振荡电路能产生高频电磁波,开放振荡电路能把电磁波发送的更远。
而调谐电路是在接收端需要的电路。
综上所述,B 正确。
2.如果收音机调谐电路采用改变电容的方式改变回路固有频率,当接收的电磁波的最长波长是最短波长的3倍时,则电容的最大电容与最小电容之比为( )A .3∶1B .9∶1C .1∶3D .1∶9 解析:选B 调谐电路固有频率f =12πLC ,当接收电磁波的频率为f 时,调谐电路发生电谐振,接收电磁波的波长λ=c f =c ·2πLC ,可见λ与LC 成正比,因为λmax ∶λmin=3∶1,且只改变C ,所以C max ∶C min =9∶1,选项B 正确。
3.验钞机发出的光能使钞票上的荧光物质发光,电视机、空调的遥控器发出的光能控制电视机、空调的工作状态。
对于它们发出的光,以下判断正确的是( )A .它们发出的都是红外线B .它们发出的都是紫外线C .验钞机发出的是红外线,遥控器发出的是紫外线D .验钞机发出的是紫外线,遥控器发出的是红外线解析:选D 紫外线有较强的荧光作用,能使荧光物质发出荧光,故验钞机发出的是紫外线;红外线波长较长,容易发生衍射,故能很方便地遥控家用电器,故D 正确。
4.下列说法中正确的是( )A .移动电话仅是一部接收机B .移动电话仅相当于一个发射电台C .因特网实际上就是计算机与计算机之间的直接连接形成的网络D .因特网极大地丰富了我们的生活解析:选D 移动电话既相当于发射电台,又相当于接收机;因特网是计算机之间的连接形成的网络,但不是简单的直接连接,它实实在在地丰富了我们的生活,只有D对。
课时跟踪检测(一)磁生电的探索1.下列现象中,属于电磁感应现象的是( )A.磁场对电流产生力的作用B.变化的磁场使闭合电路产生感应电流C.插入通电螺线管中的软铁棒被磁化D.电流周围产生磁场解析:选B 电磁感应现象是指由于穿过闭合回路的磁通量发生变化而产生感应电流的现象,只有选项B符合。
2.有一宇航员登月后,想探测一下月球表面是否有磁场,他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈,则下列推断正确的是( )A.直接将电流表放于月球表面,根据电流表有无示数来判断磁场的有无B.将电流表与线圈连成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,若电流表无示数,则可以判断月球表面无磁场C.将电流表与线圈连成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,若电流表有示数,则可以判断月球表面有磁场D.将电流表与线圈连成闭合回路,使线圈在某一平面内沿各个方向运动,若电流表无示数,则可以判断月球表面无磁场解析:选C 假设月球表面有磁场,其磁场分布规律类似于地磁场,当电流表与线圈组成闭合电路,穿过该回路的磁通量发生变化时,电流表就会有示数,就可证明有磁场存在,A中电流表不在回路中,故A错;当线圈平面与月球的磁场(假设月球有磁场)方向平行时,线圈沿任一方向运动,穿过线圈的磁通量都不发生变化,电流表无示数,故该情况下不能判定月球表面是否无磁场,故B、D错;使线圈沿某一方向运动,电流表有示数,说明穿过线圈的磁通量发生变化,证明月球表面有磁场,故C对。
3.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量。
如图1所示,通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面,第一次将线框由位置1平移到位置2,第二次将线框绕cd边翻转到2,设先后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则( )图1A.ΔΦ1>ΔΦ2B.ΔΦ1=ΔΦ2C.ΔΦ1<ΔΦ2 D.无法确定解析:选C 设线框在位置1时的磁通量为Φ1,在位置2时的磁通量为Φ2,直线电流产生的磁场在1处比在2处要强。
若平移线框,则ΔΦ1=Φ1-Φ2,若转动线框,磁感线是从线框的正反两面穿过的,一正一负,因此ΔΦ2=Φ1+Φ2。
课时跟踪检测(十一) 电磁波谱电磁波的应用无线电波的发射、传播和接收1.关于电磁波谱,下列说法正确的是( )A.波长不同的电磁波在本质上完全相同B.电磁波的波长若差异太大则会出现本质不同的现象C.电磁波谱的频带很宽D.电磁波的波长很短,所以电磁波谱的频带很窄2.电磁波包括的范围很广,产生的机理有所不同,下列说法正确的是( )A.红外线、可见光、紫外线、X射线是原子外层电子受激发而产生的B.X射线是原子核受激发而产生的C.γ射线是原子核受激发而产生的D.无线电波是自由电子在振荡电路中的周期性运动而产生的3.调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到较高频率电台发出的电信号。
要收到电信号,应 ( )A.增加调谐电路中线圈的匝数B.加大电源电压C.减少调谐电路中线圈的匝数D.将线圈中的铁芯取走4.如图1所示为调幅振荡电流图像,此电流存在于电磁波发射和接收的哪些阶段( )图1A.经调制后B.经调谐后C.经检波后 D. 耳机中5.地球大气中的水汽(H2O),二氧化碳(CO2)能强烈吸收某些波长范围的红外辐射,图2为水和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况,由图可知,在该波段红外遥感大致能够接收到的波长范围为( )图2A.2.5~3.5 μm B.4~4.5 μmC.5~7 μm D. 8~13 μm6.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,电路必须是闭合的B.音频电流的频率比较低,不能直接用来发射电磁波C.当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时,接收电路产生的振荡电流最强D. 要使电视机的屏幕上有图像,必须要有检波过程7.如图3所示为某收音机接收电路,其电感L=10-3 mH,为了接收波长为500 m的电磁波,其电容C应调到多少μF。
图38.在电视节目中,我们经常看到主持人与派到热带地区的记者通过同步通信卫星通话,他们之间每一问一答总是迟“半拍”,这是为什么?如果有两个手持卫星电话的人通过同步通信卫星通话,一方讲话,另一方至少要等多长时间才能听到对方的讲话。
课时跟踪检测(十七)电磁波与信息化社会电磁波谱1.古代也采用过“无线”通信的方式,如利用火光传递信息的烽火台,利用声音传递信号的鼓等,关于声音与光,下列说法中正确的是()A.声音和光都是机械波B.声音和光都是电磁波C.声音是机械波,光是电磁波D.声音是电磁波,光是机械波解析:选C声音必须在介质中传播,是机械波;光可以在真空中传播,是电磁波。
2.一种电磁波入射到半径为1 m的孔上,可发生明显的衍射现象,这种波属于电磁波谱中的()A.可见光B.γ射线C.无线电波D.紫外线解析:选C波能发生明显衍射现象的条件是:障碍物或孔的尺寸大小跟光的波长差不多或比波长还要小。
如图所示,电磁波中的无线电波波长范围是104~10-3 m,红外线波长范围是10-3~10-7m,可见光、紫外线、γ射线的波长更短,所以只有无线电波才符合条件。
3.验钞机发出的光能使钞票上的荧光物质发光,电视机、空调的遥控器发出的光能控制电视机、空调的工作状态。
对于它们发出的光,以下判断正确的是()A.它们发出的都是红外线B.它们发出的都是紫外线C.验钞机发出的是红外线,遥控器发出的是紫外线D.验钞机发出的是紫外线,遥控器发出的是红外线解析:选D紫外线有较强的荧光作用,能使荧光物质发出荧光,故验钞机发出的是紫外线,红外线波长较长,容易发生衍射,故能很方便地遥控家用电器。
故D正确。
4.(多选)在电磁波中,下列说法正确的是()A.各种电磁波有明显的频率和波长区域界限B.γ射线的频率一定大于X射线的频率C.X射线的波长有可能等于紫外线波长D.可见光波长一定比无线电波的短解析:选CD X射线与γ射线、X射线与紫外线的界限并不明显。
5.科学家曾经设想通过高耸的天线塔,以无线电波的形式将电能输送到指定地点,但一直没有在应用层面上获得成功,其主要原因是这类无线电波()A.在传输中很多能量被吸收B.在传播中易受山脉阻隔C.向各个方向传输能量D.传输能量易造成电磁污染解析:选C电磁波可以向各个方向传播,而电能的输送需要定向传播。
课时跟踪检测(十五)探究安培力1.一通有电流强度为I、长度为l的导线,垂直放在磁感应强度为B的匀强磁场中,受到的安培力为F,对于他们的关系B=FIl的认识,下列说法正确的是()A.B与F成正比B.B与电流I成正比C.B与Il的乘积成反比D.B与F、Il均无关,由磁场本身决定解析:选D磁感应强度的大小与所受的安培力、Il无关,由磁场本身决定,故A、B、C错误,D正确。
2.一根容易形变的弹性导线,两端固定。
导线中通有电流,方向如图中箭头所示。
当没有磁场时,导线呈直线状态;当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时,描述导线状态的四个图示中正确的是()解析:选D根据左手定则可判断出A图中导线所受安培力为零,B图中导线所受安培力垂直纸面向里,C、D图中导线所受安培力向右,由导线受力以后的弯曲方向与受力方向的关系可知,D图正确。
3.某地地磁场磁感应强度大小为B=1.6×10-4T,与水平方向夹角为53°,一正方形线圈位于水平面内,匝数为N=10,面积S =1.5 m2,则穿过线圈的磁通量为()A.1.44×10-4 Wb B.1.92×10-4 WbC.1.92×10-3 Wb D.1.44×10-5 Wb解析:选B由磁通量的定义式可得:Φ=BS sin 53°=1.6×10-4 T×1.5 m2×0.8=1.92×10-4 Wb,故选B。
4.如图1所示,长为2l的直导线折成边长相等,夹角为60°的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B,当在该导线中通以电流强度为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小为()图1A.0 B.0.5BIlC.BIl D.2BIl解析:选C V形导线两部分的受力情况如图所示。
其中F=BIl,V形导线受到的安培力应为这两个力的合力,大小为F合=2F cos 60°=BIl,故C项正确。
课时跟踪检测(九)电磁波的发射、传播和接收电磁波的应用及防护(时间:30分钟满分:50分)一、选择题(共6小题,每小题5分,共30分,每小题只有一个选项正确。
)1.下列说法正确的是( )A.电磁波的频率越高,越易沿地面传播B.发射出去的电磁波可以传播到无限远处C.电磁波在各种介质中传播的波长恒定D.为了实现全球的电视转播,需要利用卫星传播无线电波,它传播的是超短波或微波2.电视机的室外天线能把电信号接收下来,是因为( )A.天线处在变化的电磁场中,天线中产生感应电流,相当于电源,通过馈线输送给LC 电路B.天线只处于变化的电场中,天线中产生感应电流,相当于电源,通过馈线输送给LC 电路C.天线只是选择地接收某电台信号,而其他电台信号则不接收D.天线将电磁波传输到电视机内3.随着无线电技术、微波技术的发展和普及,电磁辐射已成为威胁人们健康的无形污染,下列说法错误的是( )A.波长越长,电磁辐射对人体危害越突出B.电磁污染可以干扰通信系统、导航C.电磁辐射会影响地面站对人造卫星的控制D.电磁辐射可以从电磁波源、电磁波的传播途径以及受辐射的人三个方面进行防护4.许多光学现象在科学技术上得到了应用,以下对一些应用的解释,错误的是( ) A.紫外验钞机是利用紫外线的荧光效应B.X光透视利用的是光的衍射现象C.工业上的金属探伤利用的是γ射线具有较强穿透能力D.红外遥感技术利用一切物体都不停地辐射红外线的现象5.海豚具有完善的声呐系统,它能在黑暗中准确而快速地捕捉食物,避开敌害,远远优于现代化的无线电系统,海豚的定位是利用了自身发射的( )A.电磁波B.红外线C.次声波 D.超声波6.当代人类的生活和电磁波紧密相关,关于电磁波,下列说法正确的是( )A.只要把带电体和永磁体放在一起,就会在周围空间产生电磁波B.电磁波在传播过程中,其波速始终保持不变C.电视机、收音机和手机所接收的信号都属于电磁波D.微波炉内所产生的微波不是电磁波,而是波长很短的机械波二、非选择题(共2小题,共20分)7.(10分)有波长分别为290 m、397 m、566 m的无线电波同时传向收音机的接收天线,当把收音机的调谐电路的频率调到756 kHz时:(1)哪种波长的无线电波在收音机中激起的感应电流最强?(2)如果想接收到波长为290 m的无线电波,应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一些,还是旋出一些?8.(10分)某一战斗机正以一定的速度朝雷达的正上方水平匀速飞行,已知雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为5×10-4 s。
课时跟踪检测(十) 电磁场和电磁波1.最先提出经典电磁场理论的科学家和最早捕捉到电磁波的科学家分别是( ) A.法拉第安培B.麦克斯韦法拉第C.奥斯特赫兹 D. 麦克斯韦赫兹2.关于电磁波在真空中的传播速度,以下说法正确的是( )A.频率越高,传播速度越大B.波长越长,传播速度越大C.电磁波的能量越大,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3.关于电磁波,下列说法中正确的是( )A.电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播B.电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108 m/sC.电磁波由真空进入某种介质传播时,波长将变长D.电磁波只能在真空中传播4.以下电场能产生变化的磁场的是( )A.E=10 V/m B.E=5sin(4t+1) V/mC.E=(3t+2) V/m D. E=(4t2-2t) V/m5.如图1所示是一水平放置的绝缘环形管,管内壁光滑,内有一直径略小于管内径的带正电的小球,开始时小球静止。
有一变化的磁场竖直向下穿过管所在的平面,磁感应强度B随时间成正比例增大,设小球的带电量不变,则 ( )图1A.顺着磁场方向看,小球受顺时针方向的力,沿顺时针方向运动B.顺着磁场方向看,小球受逆时针方向的力,沿逆时针方向运动C.顺着磁场方向看,小球受顺时针方向的力,沿逆时针方向运动D.小球不受力,不运动6.如图2所示,闭合开关S,待电容器充电完毕后,再断开开关S,用绝缘工具使电容器两极板之间稍稍拉开一定的距离,则在电容器周围空间( )图2A.会产生变化的磁场B.会产生稳定的磁场C.不会产生磁场D.会产生振荡的磁场7.电磁波由真空中进入介质中时,其波速变为原来的一半,则波长将变为原来的多少倍?8.雷达是一种无线电探测装置,除了军用方面外,人们还可以使用雷达测定人造卫星、宇宙飞船等飞行物的速度和轨道。
雷达测距是由雷达指示器直接显示出来的,当雷达向目标发射无线电波时,在指示器荧光屏上出现一个尖形波;在收到反射回来的无线电波时,在荧光屏上呈现第二个尖形波。
课时跟踪检测(十七)电磁波与信息化社会电磁波谱
1.古代也采用过“无线”通信的方式,如利用火光传递信息的烽火台,利用声音传递信号的鼓等,关于声音与光,下列说法中正确的是( )
A.声音和光都是机械波
B.声音和光都是电磁波
C.声音是机械波,光是电磁波
D.声音是电磁波,光是机械波
解析:选C 声音必须在介质中传播,是机械波;光可以在真空中传播,是电磁波。
2.一种电磁波入射到半径为1 m的孔上,可发生明显的衍射现象,这种波属于电磁波谱中的( )
A.可见光B.γ射线
C.无线电波 D.紫外线
解析:选C 波能发生明显衍射现象的条件是:障碍物或孔的尺寸大小跟光的波长差不多或比波长还要小。
如图所示,电磁波中的无线电波波长范围是104~10-3 m,红外线波长范围是10-3~10-7 m,可见光、紫外线、γ射线的波长更短,所以只有无线电波才符合条件。
3.验钞机发出的光能使钞票上的荧光物质发光,电视机、空调的遥控器发出的光能控制电视机、空调的工作状态。
对于它们发出的光,以下判断正确的是( ) A.它们发出的都是红外线
B.它们发出的都是紫外线
C.验钞机发出的是红外线,遥控器发出的是紫外线
D.验钞机发出的是紫外线,遥控器发出的是红外线
解析:选D 紫外线有较强的荧光作用,能使荧光物质发出荧光,故验钞机发出的是紫外线,红外线波长较长,容易发生衍射,故能很方便地遥控家用电器。
故D正确。
4.(多选)在电磁波中,下列说法正确的是( )
A.各种电磁波有明显的频率和波长区域界限
B.γ射线的频率一定大于X射线的频率
C.X射线的波长有可能等于紫外线波长
D.可见光波长一定比无线电波的短
解析:选CD X射线与γ射线、X射线与紫外线的界限并不明显。
5.科学家曾经设想通过高耸的天线塔,以无线电波的形式将电能输送到指定地点,但一直没有在应用层面上获得成功,其主要原因是这类无线电波( )
A.在传输中很多能量被吸收
B.在传播中易受山脉阻隔
C.向各个方向传输能量
D.传输能量易造成电磁污染
解析:选C 电磁波可以向各个方向传播,而电能的输送需要定向传播。
6.(多选)等离子显示屏PDP是一种以等离子管作为发光元件,并由大量的等离子管排列在一起构成的屏幕。
每个等离子管的透明玻璃管内都充有低压的氖氙气体,管的两端各有一个电极,在两个电极间加上高电压后,封在管内的气体便产生某种肉眼看不见的射线,它激发显示屏上的红绿蓝三基色荧光粉发出可见光。
每个等离子管作为一个像素,由这些像素的明暗和颜色变化的组合,便形成了各种灰度和色彩的图像,则( )
A.等离子管发光的微观机理是通过高电压使低压氖氙气体原子的外层电子受到激发而发光
B.等离子管发光的微观机理是通过高电压使低压氖氙气体原子的内层电子受到激发而发光
C.该射线使荧光粉发出可见光是利用了光的荧光效应
D.该射线使荧光粉发出可见光是利用了光的化学作用
解析:选AC 根据紫外线的产生机理、特点及应用可知是某种看不见的射线使荧光粉发光,看不见的射线应是紫外线,使荧光粉发光,这是紫外线的荧光效应。
紫外线作为电磁波家族中的一员,它的产生机理与可见光和红外线的产生机理是相同的,都是原子的外层电子受到激发后产生的,所以正确的选项是A、C。
7.(多选)雷达是应用电磁波来工作的,它发射的电磁波频率多在300 MHz至1 000 MHz 的范围内,已知真空中光速c=3×108 m/s,下列说法中正确的是( ) A.电磁波可由恒定不变的电场和磁场产生
B.电磁波可由周期性变化的电场和磁场产生
C.雷达发射的电磁波在真空中的波长范围多在0.3 m至1 m之间
D.雷达与目标之间的距离可由电磁波从发射到接收的时间间隔确定
解析:选BCD 恒定的电场不能产生磁场,A错误;周期性变化的电场可以产生周期性变化的磁场,周期性变化的磁场也可以产生周期性变化的电场,这样的电场和磁场形成的统一体就是电磁场,B正确;雷达发射的电磁波频率多在300 MHz至1 000 MHz的范围内。
因此,它在真空中的波长可由λ=c/f求得,则其波长范围为0.3 m至1 m,C正确;雷达与目标之间的距离可由电磁波从发射到接收的时间间隔确定,等于cΔt/2,D正确。
8.某雷达工作时,发射电磁波的波长λ=20 cm ,每秒脉冲数n =5 000,每个脉冲持续时间t =0.02 μs ,求:该电磁波的振荡频率为多少?最大侦察距离是多少?
解析:由c =λf 可得电磁波的振荡频率
f =c λ=3×10820×10
-2 Hz =1.5×109 Hz 。
电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播的距离
s =c Δt =c ⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -t =3×108×⎝ ⎛⎭⎪⎫15 000-0.02×10-6 m ≈6×104 m ,
所以雷达的最大侦察距离s ′=s 2
=3×104
m =30 km 。
答案:1.5×109 Hz 30 km
9.收音机接收无线电波的频率范围比较宽,通常把频率分成几个波段,利用改变调谐电路中线圈自感的方法来选择波段,再利用调节可变电容器的方法,在同一波段内选择所需要的频率。
如图1所示是某收音机的调谐电路,当转换开关S 置于位置1时,电路中线圈的自感为L 1,接收中波段的无线电波;当S 置于位置2时,电路中线圈的自感为L 2,接收短波段的无线电波。
如果可变电容器C 的调节范围为12~180 pF ,L 1为700 μH ,那么在中波段接收无线电波的频率范围是多大?如果这台收音机能接收的无线电波的频率最高为20 MHz ,那么L 2是多大?
图1
解析:据公式f =12π
LC ,得f 1=12πL 1C 1 =1
2π
700×10-6×12×10-12Hz =1 737 kHz 。
f 2=12πL 1C 2=1
2π700×10-6×180×10-12
Hz =449 kHz 。
据f max =12πL 2C 1
得 L 2=1
4π2C 1f max 2=14π2×12×10-1262
H =5.28 μH 。
答案:449~1 737 kHz 5.28 μH。