电磁波的发现
练习
1.有关振荡电路的下述说法中,你认为正确的是( )。
A.电容器带电量为零的时刻,振荡电流也为零 B.电容器带电量为零的时刻,振荡电流达到最大值
C.电容器充电时,电场能转化为磁场能 D.振荡电流增大时,电场能逐渐转化为磁场能
2.无线电波的发射需要用到LC电路,若LC电路的线圈中某一时刻的磁场方向如图所
示,则下列说法中正确的是( )。
A.若磁场正在减弱,则电容器上极板带正电 B.若电容器正在放电,则电容器上极板带正电 C.若电容器上极板带正电,则线圈中电流正在增加 D.若电容器正在放电,则自感电动势正在阻碍电流增大
3.在LC振荡电路中产生振荡电流的过程中,理想的情况是能量没有损耗,振荡电流的振幅保持不变。但实际的振荡电路如果没有外界能量的及时补充,振荡电流的振幅总是
要逐渐减小。下面的几种情况中,哪些是造成振幅减小的原因( )。
A.电路中电阻对电流的阻碍作用 B.线圈中铁心内感应电流产生热量 C.线圈自感电动势对电流的阻碍作用
D.向空间辐射电磁波
4.关于电磁波的频率表达式
,下述说法中正确的是( )。
A.电磁波的频率与传播速度成正比,与波长成反比
B.电磁波的频率越高,传播速度就越大 C.电磁波的频率越高,发射能量就越大
D.电磁波的频率在数值上等于电磁波的传播速度与波长的比值
5.如图所示,某LC振荡电路中线圈的电感L=0.25 H。先将开关S扳向1对电容器
-3
充电,然后将开关S扳向2,至少经过1.57×10 s的时间磁场能达到最大。则电路中电
容器的电容量为( )。
A.8 μF B.6 μF C.4 μF D.2 μF
6.关于电磁波的叙述,下列说法中正确的是( )。
A.因为传播时可以不需要介质,所以不能产生反射、折射、干涉、衍射等现象
B.传播时需要有弹性介质才能传播
C.由一种介质进入另一种介质时,频率不变 D.由真空进入一种介质时,波速和波长都变小
-2
7.如图所示的LC振荡电路中振荡电流的周期为2×10 s,自振荡电流逆时针方向达
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最大值时开始计时,当t=3.4×10 s时,电容器正处于______状态(填“充电”“放电”“充电完毕”“放电完毕”),这时电容器的上板带______(填“正电”或“负
电”)。
-2
8.一台遥控发射机的LC振荡电路中,L=1 μH,C=30 pF。求它发射的电磁波的波
长。
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参考答案
1.答案:BD 解析:电容器放电完毕时,电容器的带电量为零,此时振荡电流达到最大值;电容器充电时,磁场能转化为电场能。电容器放电时,振荡电流增大,电场能逐渐
转化为磁场能。
2.答案:AD 解析:先根据安培定则判断出电流方向,若此时电容器上极板带正电,则可知电容在充电,充电时,电流应减小,磁场在减弱,故A选项正确。若此电容在放电,则电容器的下极板带正电,故B选项错误。C选项中电容器上极板带正电,则电容器
在充电,电流在减小,故C选项错误。由楞次定律可知D选项正确。
3.答案:ABD 解析:电路中电阻对电流的阻碍作用,产生热量;线圈中铁心内感应电流产生热量;振荡电路向空间辐射电磁波都是造成振幅减小的原因。线圈自感电动势对
电流的阻碍作用,实现了电场能和磁场能的相互转化,并不会使电路的总能量减小。4.答案:D 解析:电磁波的频率与产生电磁波的振荡电路的频率相同,在数值上等
于电磁波的传播速度与波长的比值,故D选项正确。
5.答案:C 解析:开关扳向2,经过四分之一周期的时间磁场能达到最大,则T=4t-3-3
=4×1.57×10 s=6.28×10 s,解得C=4×10 F=
4 μF.
6.答案:CD 解析:电磁波可以产生反射、折射、干涉、衍射等现象,所以选项A错误;电磁波的传播可以不要介质,所以选项B错误;波从一种介质进入另一种介质时,频率是由波源决定的,所以频率不变,所以选项C正确;电磁波在真空中速度最大,进入介质时波速会减小,频率不变,所以波长也会减小,所以选项D正确,综上所述,本题的正
确选项为CD。
7.答案:充电 正电
解析:电磁振荡过程中电容器极板上电量是周期性变化的,要分析t>T的振荡情况,
-2-2
可先由t=nT+t′变换,转而分析t′时刻的振荡状态。t=3.4×10 s=(2×10+
-2-2
1.4×10)s=T+t′,t′=1.4×10 s,而3T/4>t′>T/2。作出振荡电流图像如图所示,由图像可知,在T/2~3T/4时间内,电流方向是顺时针方向,且电流不断减小。电
流减小,电容器极板上电量应增加,故电容器应处在充电状态,且上极板带正电。振荡电路的周期为:
-6
8.答案:10.6 m
解析:由
和c=λf,得
=2×3.14×3×10×
8
m=10.6 m。
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