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2019-2020年高中物理 第3章 電磁波 第1節(jié) 電磁波的產(chǎn)生自我小測 魯科版選修3-4 1．為了增大LC振蕩電路的固有頻率，下列辦法中可采取的是（　?。? A．增大電容器兩極板的正對面積并在線圈中放入鐵芯 B．減小電容器兩極板的距離并增加線圈的匝數(shù) C．減小電容器兩極板的距離并在線圈中放入鐵芯 D．減小電容器兩極板的正對面積并減少線圈的匝數(shù) 2．根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，下列說法正確的是（　?。? A．在電場的周圍空間，一定存在著和它聯(lián)系著的磁場 B．在變化的電場周圍空間，一定存在著和它聯(lián)系著的磁場 C．恒定電流在其周圍不產(chǎn)生磁場 D．恒定電流周圍存在著穩(wěn)定的磁場 3．類比是一種有效的學(xué)習(xí)方法，通過歸類和比較，有助于掌握新知識，提高學(xué)習(xí)效率。在類比過程中，既要找出共同之處，又要抓住不同之處。某同學(xué)對機(jī)械波和電磁波進(jìn)行類比，總結(jié)出下列內(nèi)容，其中不正確的是（　　） A．機(jī)械波的頻率、波長和波速三者滿足的關(guān)系，對電磁波也適用 B．機(jī)械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象 C．機(jī)械波的傳播依賴于介質(zhì)，而電磁波可以在真空中傳播 D．機(jī)械波既有橫波又有縱波，而電磁波只有縱波 4．某電路中電場隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，能發(fā)射電磁波的電場是（　?。? 5．在LC回路中發(fā)生電磁振蕩時(shí)，以下說法正確的是（　?。? 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面積 6．一臺電子鐘，是利用LC振蕩電路來制成的，在家使用一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)每晝夜總是快1 min，造成這種現(xiàn)象的原因可能是（　　） A．L不變，C變大了 B．L不變，C變小了 C．L變小了，C不變 D．L、C均變小了 7．如圖所示，L為一電阻可忽略的線圈，D為一燈泡，C為電容器，開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，燈泡D正常發(fā)光，現(xiàn)突然斷開S，并開始計(jì)時(shí)，能正確反映電容器a極板上電荷量q隨時(shí)間變化的圖象是下圖中的（圖中q為正值表示a極板帶正電）（　　） 8．如圖所示，LC振蕩回路中振蕩電流的周期為210－2 s，自振蕩電流沿逆時(shí)針方向達(dá)最大值時(shí)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)t＝3.410－2 s時(shí)，電容器正處于（填“充電”“放電”“充電完畢”或“放電完畢”）狀態(tài)。這時(shí)電容器的上極板（填“帶正電”“帶負(fù)電”或“不帶電”）。 9．如圖所示的振蕩電路中，自感系數(shù)L＝300 μH，電容C的范圍為25～270 pF，求： （1）振蕩電流的頻率范圍； （2）若自感系數(shù)L＝10 mH，要產(chǎn)生周期T＝0.02 s的振蕩電流，應(yīng)配置多大的電容？ 參考答案 1．解析：本題考查LC振蕩電路的頻率公式f＝。由此式可知增大固有頻率f的辦法是減小L或減小C或同時(shí)減小L和C。另外電容器兩極板的正對面積增大，則C增大，正對面積減小，則C減小。在線圈中放入鐵芯或增加線圈的匝數(shù)，則L增大，減少線圈的匝數(shù)，則L減小。 綜上可知只有選項(xiàng)D是正確的。 答案：D 2．解析：根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，只有變化的電場周圍才產(chǎn)生磁場，恒定電流是均勻變化的電場，所以周圍存在穩(wěn)定的磁場，故B、D選項(xiàng)正確。 答案：BD 3．解析：注意本題要選的是不正確選項(xiàng)。v＝，λ＝適用于一切波，A正確；干涉和衍射是一切波的特性，B正確；機(jī)械波要靠介質(zhì)來傳播，而電磁波可在真空中傳播，C正確；電磁波只有橫波，D錯(cuò)。故本題唯一不正確選項(xiàng)為D。 答案：D 4．解析：由麥克斯韋電磁場理論知，當(dāng)空間出現(xiàn)恒定的電場時(shí)（如A圖），由于其不激發(fā)磁場，故無電磁波產(chǎn)生；當(dāng)出現(xiàn)均勻變化的電場時(shí)（如B圖、C圖），會激發(fā)出磁場，但磁場恒定，不會再在較遠(yuǎn)處激發(fā)起電場，故也不會產(chǎn)生電磁波；只有周期性變化的電場（如D圖），才會激發(fā)出周期性變化的磁場，其又激發(fā)出周期性變化的電場……如此不斷激發(fā)，便會形成電磁波。 答案：D 5．解析：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，電路中電場能最小，磁場能最大，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，與充電電壓無關(guān)，C錯(cuò)誤；提高振蕩頻率，就是減小振蕩周期，可通過減小電容器極板正對面積來減小C，達(dá)到增大振蕩頻率的目的，D正確。 答案：D 6．解析：根據(jù)T＝2π知，鐘變快是由于LC振蕩電路的周期變小了，減小T的方法有L不變，C變?。籐變小，C不變；L、C均變小，故B、C、D正確。 答案：BCD 7．解析：開關(guān)S閉合時(shí)，由于線圈中電阻為零，線圈中有自上到下的電流，但線圈兩端電壓為零，與線圈并聯(lián)的電容器極板上不帶電，故本題中LC電路的初始條件是線圈中電流最大，電場能為零。 斷開S，線圈中產(chǎn)生與電流方向相同的自感電動(dòng)勢，阻礙線圈中電流的減小，使線圈中電流繼續(xù)自上向下流動(dòng)，從而給電容器充電，b極板帶正電，a極板帶負(fù)電，電荷量逐漸增加，經(jīng)電荷量達(dá)最大值，此時(shí)LC電路中電流為零。在～時(shí)間內(nèi)，電容器放電，a極板上負(fù)電荷逐漸減少到零，此后電容器被反向充電，a極板帶正電，后又放電，如題圖中B項(xiàng)所示。 答案：B 8．解析：根據(jù)題意畫出此LC回路的振蕩電流的變化圖象如圖所示。結(jié)合圖象，t＝3.410－2 s時(shí)刻設(shè)為圖象中的P點(diǎn)，則該時(shí)刻電路正處于反向電流減小過程中，所以電容器正處于反向充電狀態(tài)，上極板帶正電。 答案：充電　帶正電 9．解析：（1）由f＝得： fmax＝ Hz＝1.8106 Hz fmin＝ Hz＝0.56106 Hz 所以頻率范圍為 0.56106 ～1.8106 Hz。 （2）由T＝2π得： C＝＝ F＝10－3 F。 答案：（1）0.56106～1.8106 Hz （2）10－3 F