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2019-2020年高中物理 3.2電磁波的發(fā)現(xiàn)自我小測(cè) 滬科版選修3-4 1如圖所示是一臺(tái)收音機(jī)的屏板，當(dāng)向右調(diào)指針(圖中黑塊)時(shí)，所接收的電磁波(　　) A．頻率變大，波長(zhǎng)變大 B．頻率變大，波長(zhǎng)變小 C．頻率變大，波長(zhǎng)不變 D．頻率變小，波長(zhǎng)變大 2有一LC振蕩電路，能產(chǎn)生一定波長(zhǎng)的電磁波，若要產(chǎn)生波長(zhǎng)比原來(lái)短些的電磁波，可采取的措施為…… (　　) A．增加線圈的匝數(shù) B．在線圈中插入鐵芯 C．減小電容器極板間的距離 D．減小電容器極板正對(duì)面積 3在LC回路中發(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 4在LC振蕩電路中，當(dāng)電容器上的電荷量最大時(shí) (　　) A．振蕩電流達(dá)到最大 B．電容器兩極板間的電壓最大 C．電場(chǎng)能恰好全部轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能 D．磁場(chǎng)能恰好全部轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能 5已知LC振蕩電路中，電容器極板1上的電荷量隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，則(　　) 　　　　 甲　　　　　　　乙 A．a(chǎn)、c兩時(shí)刻電路中的電流最大，方向相同 B．a(chǎn)、c兩時(shí)刻電路中的電流最大，方向相反 C．b、d兩時(shí)刻電路中的電流最大，方向相同 D．b、d兩時(shí)刻電路中的電流最大，方向相反 6關(guān)于電磁波，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．在真空中，頻率越高的電磁波傳播速度越大 B．在真空中，電磁波的能量越大，傳播速度越大 C．電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì)，速度變小，頻率不變 D．只要發(fā)射電路的電磁振蕩一停止，產(chǎn)生的電磁波立即消失 7某LC振蕩電路中，振蕩電流變化規(guī)律i＝0.14sin(1 000t) A，已知電路中線圈的自感系數(shù)L＝50 mH，則電容器的電容C＝__________，該振蕩電流的有效值為__________。 8如圖中A為某火箭發(fā)射場(chǎng)，B為山區(qū)，C為城市。發(fā)射場(chǎng)正在進(jìn)行某型號(hào)火箭的發(fā)射試驗(yàn)。為了轉(zhuǎn)播火箭發(fā)射的實(shí)況，在發(fā)射場(chǎng)建立了發(fā)射臺(tái)用于發(fā)射廣播與電視信號(hào)。已知傳輸無(wú)線電廣播所用的電磁波波長(zhǎng)為550 m，而傳輸電視信號(hào)所用的電磁波波長(zhǎng)為0.566 m，為了不讓山區(qū)擋住信號(hào)的傳播，使城市居民能收聽和收看火箭發(fā)射的實(shí)況，必須通過(guò)建在山頂上的轉(zhuǎn)發(fā)站來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)__________(填“無(wú)線電廣播信號(hào)”或“電視信號(hào)”)。這是因?yàn)開_______________________________________________________________________。 9在LC振蕩電路中，若已知電容C，并測(cè)得電路的固有振蕩周期為T，即可求得電感L。為了提高測(cè)量精度，需多次改變C值并測(cè)得相應(yīng)的T值，現(xiàn)將測(cè)得的六組數(shù)據(jù)標(biāo)示在以C為橫坐標(biāo)、T2為縱坐標(biāo)的坐標(biāo)紙上，如圖中用“”表示的點(diǎn)。 (1)T、L、C的關(guān)系為__________； (2)根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)點(diǎn)作出T2與C的關(guān)系圖線； (3)求L的值。 10回旋加速器的高頻電源是一個(gè)LC振蕩器，加速器的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，被加速的粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，那么LC振蕩電路中電感L和電容C的乘積應(yīng)為何值？ 答案 1解析：面板上所標(biāo)識(shí)的數(shù)字是頻率，向右調(diào)節(jié)時(shí)頻率顯然增大，由于波速一定時(shí)，波的頻率與波長(zhǎng)成反比關(guān)系，所以波長(zhǎng)變小。 答案：B 2點(diǎn)撥：LC振蕩電路的頻率由電路本身因素決定，而波長(zhǎng)由頻率決定。 解析：LC振蕩電路產(chǎn)生的電磁波的頻率為：f＝，再由v＝λf解得：λ＝2πv，所以減小波長(zhǎng)的方法是減小自感系數(shù)L或電容C。對(duì)于選項(xiàng)A、B都是增加L的措施。對(duì)電容又有：C＝?？芍狣項(xiàng)正確。 答案：D 3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(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C，達(dá)到增大振蕩頻率的目的，D正確。 答案：D 4解析：當(dāng)LC振蕩電路中電容器的電荷量最大時(shí)，電路中電流為零，對(duì)應(yīng)的極板間電壓和電場(chǎng)能達(dá)到最大，磁場(chǎng)能最小，為零，即磁場(chǎng)能全部轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，故B、D正確。 答案：BD 5解析：a、c兩時(shí)刻，電容器極板上的電荷量最多，電場(chǎng)能最大，電流應(yīng)為零，所以A、B均錯(cuò)誤；b時(shí)刻，電容器順時(shí)針放電完畢，電流為順時(shí)針最大；而d時(shí)刻，電容器逆時(shí)針放電完畢，電流為逆時(shí)針最大，故C錯(cuò)誤，D正確。 答案：D 6解析：各種頻率的電磁波在真空中的傳播速度都等于光在真空中的傳播速度c，所以A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：C 7解析：由ω＝，得T＝＝ s＝2π10－3 s。 又因T＝2π， 得C＝＝ F＝2.010－5 F。 因振蕩電流最大值Im＝0.14 A，所以有效值為I＝＝ A＝0.10 A。 答案：2.010－5 F　0.10 A 8解析：從題中知，傳輸無(wú)線電廣播所用電磁波波長(zhǎng)為550 m，根據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件，已知該電磁波很容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，繞過(guò)山坡而傳播到城市所在的C區(qū)，因而不需要轉(zhuǎn)發(fā)裝置。電視信號(hào)所用的電磁波波長(zhǎng)為0.566 m，其波長(zhǎng)很短，衍射現(xiàn)象很不明顯，幾乎沿直線傳播，能傳播到山頂卻不能傳播到城市所在的C區(qū)，要想使信號(hào)傳到C區(qū)，必須通過(guò)建在山頂?shù)霓D(zhuǎn)發(fā)站來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)。 答案：電視信號(hào)　電視信號(hào)波長(zhǎng)短，沿直線傳播，受山坡阻擋，不易衍射 9解析：(1)由周期公式T＝2π得T2＝4π2LC。 (2)由LC振蕩電路的周期公式T＝2π可得T2＝4π2LC。在L不變的情況下，T2為C的正比例函數(shù)，因此T2C圖線為過(guò)原點(diǎn)(0,0)的直線，圖線如圖所示。 (3)在如圖所示的直線上任取兩點(diǎn)，為減小誤差，所取的兩點(diǎn)間隔應(yīng)盡可能大，由T＝2π得L＝，L＝。代入數(shù)據(jù)得L＝36.8 mH(答案在35.1 mH～38.9 mH之間均正確)。 答案：(1)T2＝4π2LC　(2)見解析圖　(3)36.8 mH(在35.1～38.9 mH之間均正確) 10解析：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T＝，回旋加速器兩個(gè)D形盒上所接的高頻電源的頻率應(yīng)等于帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的頻率f＝＝，高頻電源是一個(gè)LC振蕩器時(shí)，LC振蕩電路的頻率f＝，所以＝，即LC＝。 答案：