新教材高中物理課時(shí)評(píng)價(jià)電磁波的產(chǎn)生含解析魯科版選擇性必修第二冊(cè)

PAGE4-電磁波的產(chǎn)生(15分鐘·30分)一、選擇題(本題共4小題，每題5分，共20分)1.在LC電路中發(fā)生電磁振蕩時(shí)，以下說(shuō)法正確的是 ()A.電容器的某一極板，從帶最多的正電荷放電到這一極板充滿負(fù)電荷為止，這一段時(shí)間為一個(gè)周期B.當(dāng)電容器放電完畢瞬間，回路中的電流為零C.提高充電電壓，極板上帶更多的電荷時(shí)，能使振蕩周期變大D.要提高振蕩頻率，可減小電容器極板間的正對(duì)面積【解析】選D。電容器某一極板從帶最多的正電荷到帶最多的負(fù)電荷這段時(shí)間，電容器完成了放電和反向充電過(guò)程，時(shí)間為半個(gè)周期，A錯(cuò)誤；電容器放電完畢瞬間，電路中電場(chǎng)能最小，磁場(chǎng)能最大，故電路中的電流最大，B錯(cuò)誤；振蕩周期僅由電路本身決定，與充電電壓等無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；提高振蕩頻率，就是減小振蕩周期，可通過(guò)減小電容器極板正對(duì)面積來(lái)減小電容C，達(dá)到增大振蕩頻率的目的，D正確。2.關(guān)于電磁場(chǎng)的理論，下列說(shuō)法正確的是 ()A.在電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生電場(chǎng)B.在變化的電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)C.均勻變化的電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)D.周期性變化的電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)【解析】選D。根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，只有變化的電場(chǎng)才產(chǎn)生磁場(chǎng)，故A錯(cuò)誤，均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，非均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)。故B、C錯(cuò)誤，D正確。故選D。3.電磁波與機(jī)械波具有的共同性質(zhì)是 ()A.都是橫波 B.都能傳輸能量C.都能在真空中傳播 D.都具有恒定的波速【解析】選B。電磁波是橫波，但機(jī)械波有橫波也有縱波，A錯(cuò)誤；機(jī)械波的傳播需要介質(zhì)，兩者在不同介質(zhì)中波速不同，C、D錯(cuò)誤；電磁波與機(jī)械波具有的共同性質(zhì)是都能傳輸能量，B正確。4.(多選)LC振蕩電路中，通過(guò)P點(diǎn)的電流變化規(guī)律如圖乙所示(圖中周期為2s)?，F(xiàn)規(guī)定沿順時(shí)針?lè)较虻碾娏鞣较驗(yàn)檎?，則 ()A.0.5s至1s時(shí)間內(nèi)，電容器充電B.0.5s至1s時(shí)間內(nèi)，電容器上極板帶的是正電C.1s至1.5s時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)能正在轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能D.1s至1.5s時(shí)間內(nèi)，下極板的電勢(shì)高【解析】選A、D。由振蕩電流的圖像可知，在0.5～1s的時(shí)間內(nèi)，電流為正方向，且電流值正在減小，由題意可知，順時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较颍瑒t在0.5～1s的時(shí)間內(nèi)，LC回路中的電流是沿順時(shí)針?lè)较虻模译娙萜鰿正在充電。由于充電電流是由電容器C的負(fù)極板流出，流向正極板，可知在0.5～1s的時(shí)間內(nèi)電容器C的上極板帶負(fù)電，下極板帶正電，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；再由振蕩電流的圖像知，在1～1.5s的時(shí)間內(nèi)，電流的方向?yàn)樨?fù)方向，且電流值正在增大，由題意可知，此時(shí)間內(nèi)LC回路中的電流是沿逆時(shí)針?lè)较虻?，所以下極板的電勢(shì)高，而且由于電流值正在增大，所以電場(chǎng)能正轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。二、計(jì)算題(10分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要標(biāo)明單位)5.如圖所示振蕩電路中，電感L=300μH，電容C的范圍為25pF～270pF，求：(1)振蕩電流的頻率范圍；(2)若電感L=10mH，要產(chǎn)生周期T=0.02s的振蕩電流，應(yīng)配制多大的電容？【解析】(1)根據(jù)f=，則f1==Hz=5.6×105Hzf2==Hz=1.8×106Hz振蕩電流的頻率范圍是5.6×105～1.8×106Hz。(2)由T=2π得C=則C=F=10-3F。答案：(1)5.6×105～1.8×106Hz(2)10-3(10分鐘·20分)6.(6分)某電路中電場(chǎng)隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，能發(fā)射電磁波的電場(chǎng)是 ()【解析】選D。由麥克斯韋電磁場(chǎng)理論知，當(dāng)空間出現(xiàn)恒定的電場(chǎng)時(shí)(如A圖)，由于其不激發(fā)磁場(chǎng)，故無(wú)電磁波產(chǎn)生；當(dāng)出現(xiàn)均勻變化的電場(chǎng)時(shí)(如B圖、C圖)，會(huì)激發(fā)出磁場(chǎng)，但磁場(chǎng)恒定，不會(huì)再在較遠(yuǎn)處激發(fā)起電場(chǎng)，故也不會(huì)產(chǎn)生電磁波，只有周期性變化的電場(chǎng)(如D圖)，才會(huì)激發(fā)出周期性變化的磁場(chǎng)，其又激發(fā)出周期性變化的電場(chǎng)…，如此不斷激發(fā)，便會(huì)形成電磁波。7.(14分)如圖所示電容器的電容都是C=4×10-6F，電感都是L=9×10-4H，圖甲中開(kāi)關(guān)S先接a，充電結(jié)束后將S扳到b；圖乙中開(kāi)關(guān)S先閉合，穩(wěn)定后斷開(kāi)。兩圖中LC回路在電磁振蕩t=3.14×10-4s時(shí)刻，C1的上極板正在_________(選填“充”或“放”)電，帶_________電(選填“正”或“負(fù)”)；L2中的電流方向向_________(選填“左”或“右”)，磁場(chǎng)能正在_________(選填“增大”或“減小”)【解析】先由周期公式求出T=2π=1.2π×10-4s，t=3.14×10-4s時(shí)刻是開(kāi)始振蕩后的T，再看圖甲電路對(duì)應(yīng)的q-t圖像(以上極板帶正電為正)和圖乙電路對(duì)應(yīng)的i-t圖像(以LC電路中電流逆時(shí)