2016-2017学年高中物理第14章电磁波12电磁波的发现电磁振荡学业分层测评新人教版选修

电磁波的发现、 电磁振荡 (建议用时：45分钟)学业达标1根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是()A电场一定能产生磁场，磁场也一定能产生电场B变化的电场一定产生磁场C稳定的电场也可以产生磁场D变化的磁场一定产生电场E变化的电场和变化的磁场相互联系在一起，形成一个统一的、不可分割的电磁场【解析】根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场和变化的磁场相互联系在一起，形成一个统一的、不可分割的电磁场，E项正确；变化的电场一定产生磁场，稳定的电场不产生磁场，故A、C项错误，B项正确同理知D正确【答案】BDE2关于电磁波，下列说法正确的是() 【导学号：23570132】A只要有电场和磁场，就能产生电磁波B电磁波在真空和介质中传播速度不相同C均匀变化的磁场能够在空间形成电磁波D赫兹证明了电磁波的存在E电磁波在真空中具有与光相同的速度【解析】若只有电场和磁场，而电场和磁场都稳定或电场、磁场仅均匀变化都不能产生电磁波，A、C错；光也是电磁波，在真空和介质中传播的速度不同，可判断B、E正确；赫兹证明了电磁波的存在，D项正确【答案】BDE3某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中正确的是()A机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用B机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播D机械波只有横波E电磁波只有纵波【解析】机械波和电磁波有相同之处，也有本质区别，但vf都适用，A说法对；机械波和电磁波都具有干涉和衍射现象，B说法对；机械波的传播依赖于介质，电磁波可以在真空中传播，C说法对；机械波有横波和纵波，而电磁波是横波，D、E说法错【答案】ABC4关于麦克斯韦的电磁理论及其成就，下列说法正确的是() 【导学号：23570133】A变化的电场可以产生磁场B变化的磁场可以产生电场C证实了电磁波的存在D预见了真空中电磁波的传播速度等于光速E证实了真实中电磁波的速度等于光速【解析】选项A和B是电磁理论的两大支柱，所以A和B正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最早证实了电磁波的存在，C错误；麦克斯韦预见了真空中电磁波的传播速度等于光速，D正确，E错误【答案】ABD5在LC振荡电路中，当电容器充电完毕尚未开始放电时，下列说法正确的是()A电容器中的电场最强B电路里的磁场最强C电场能已有一部分转化成磁场能D磁场能已全部转化成电场能E此时电路中电流为零【解析】LC振荡电路电容器充电完毕，电容器中电场最强，磁场最弱，电场能和磁场能之间还没有发生转化，故A、D、E正确【答案】ADE6任何电磁波在真空中都具有相同的_. 【导学号：23570134】【解析】任何电磁波在真空中都具有相同的速度c3×108 m/s.【答案】波速7.根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场，当产生的电场的电场线如图14­1­8所示时，可能是向上的磁场在_或向下的磁场在_图14­1­8【解析】在电磁感应现象的规律中，当一个闭合电路中的磁通量发生变化时，回路中就有感应电流产生，回路中并没有电源，电流的产生是由于磁场的变化造成的麦克斯韦把以上的观点推广到不存在闭合电路的情况，即变化的磁场产生电场向上的磁场增强时，感应电流的磁场阻碍原磁场的增强而方向向下，根据安培定则可判断出感应电流方向如题图中E的方向所示，同理，当向下的磁场减小时，也会得到图中电场的方向【答案】增强减弱8.如图14­1­9所示的LC振荡回路中振荡电流的周期为2×102 s，自振荡电流沿逆时针方向达最大值开始计时，当t3.4×102s时，电容器正处于_(选填“充电”“放电”或“充电完毕”)状态，这时电容器的上极板_(选填“带正电”“带负电”或“不带电”)图14­1­9【解析】根据题意可画出LC回路振荡电流的变化图象如图，t3.4×102 s时刻即为图象中的P点，正处于顺时针电流减小的过程中，所以，电容器正处于反向充电状态，上板带正电【答案】充电带正电能力提升9用麦克斯韦的电磁场理论判断，图14­1­10中表示电场(或磁场)产生磁场(或电场)的正确图象是()图14­1­10【解析】A图中的左图磁场是稳定的，由麦克斯韦的电磁场理论可知，其周围空间不会产生电场，A图是错误的；B图中的左图是均匀变化的电场，应该产生稳定的磁场，右图的磁场应是稳定的，所以B图正确；C图中的左图是振荡的磁场，它能产生同频率的振荡电场，且相位相差，C图是正确的；同理E正确D图错误【答案】BCE10不能发射电磁波的电场是() 【导学号：23570135】【解析】由麦克斯韦电磁场理论，当空间出现恒定的电场时(如A图)，由于它不激发磁场，故无电磁波产生；当出现均匀变化的电场(如B图、C图时)，会激发出磁场，但磁场恒定，不会在较远处激发出电场，故也不会产生电磁波；只有周期性变化的电场(如D、E图)，才会激发出周期性变化的磁场，它又激发出周期性变化的电场如此不断激发，便会形成电磁波【答案】ABC11隐形飞机外形设计采用多棱折面，同时表面还采用吸波涂料，使被反射的雷达信号尽可能弱，从而达到隐身的目的下列说法中正确的是()A战机采用了隐形技术，不能反射电磁波，因此用肉眼不能看见B涂料隐形技术利用了干涉原理，对某些波段的电磁波，涂料膜前后表面反射波相互抵消C战机速度超过音速，不能用超声波雷达来探测D当敌机靠近时，战机携带的雷达接收的反射波的频率小于发射频率E当敌机远离时，战机携带的雷达接收的反射波的频率小于发射频率【解析】隐形战机表面的涂料，对一些特定波长的电磁波来说，反射波相消干涉，B对，A错；由于声音的速度小于战机，因此不能用超声波雷达探测，C对；当敌机靠近时，单位时间接收的波数增加，即频率升高，D错同理知E对【答案】BCE12如图14­1­11所示的电路中，电容器的电容C1 F，线圈的自感系数L0.1 mH，先将开关S拨至a，这时电容器内有一带电油滴恰能保持静止然后将开关S拨至b，经过t3.14×105 s，油滴的加速度是多少？当油滴的加速度为何值时，LC回路中的振荡电流有最大值？(g取10 m/s2，取3.14，研究过程中油滴不与极板接触) 【导学号：23570136】图14­1­11【解析】当S拨至a时，油滴受力平衡，显然油滴带负电，有mgq，当S拨至b后，LC回路中有振荡电流，振荡周期为T22×3.14× s6.28×105s，当t3.14×105 s时，电容器恰好反向充电结束，两极板间场强与t0时等大反向由牛顿第二定律得qmgma，联立式解得a20 m/s2，当振荡电流最大时，电容器处于放电完毕状态，两极板间无电场，油滴仅受重力作用，此时有mgma，解得a10 m/s2.即当油滴的加速度为10 m/s2时，LC回路中的振荡电流有最大值【答案】20 m/s2当a10 m/s2时LC回路中的振荡电流有最大值.