1、省高考物理練習(xí)-電磁波一、根底知識(shí)1麥克斯韋的電磁場理論麥克斯韋電磁場理論的兩大支柱：變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場。選修4-1 2電磁場：按照麥克斯韋的電磁場理論，變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系的，形成一個(gè)不可別離的統(tǒng)一場，稱為電磁場。如圖4-1電場和磁場只是這個(gè)統(tǒng)一的電磁場的兩種具體表現(xiàn)。3電磁波:變化的電場和磁場從產(chǎn)生的區(qū)域由近及遠(yuǎn)地向周圍空間傳播開去，就形成了電磁波。電磁波的特點(diǎn)：電磁波是橫波。在電磁波傳播方向上的任一點(diǎn)，場強(qiáng)E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B均與傳播方向垂直且隨時(shí)間變化，因此電磁波是橫波。電磁波的傳播不需要介質(zhì)，在真空中也能傳播。在真空中的波速為c108m/s。波速和波長、頻率的

2、關(guān)系：cf注意：麥克斯韋根據(jù)他提出的電磁場理論預(yù)言了電磁波的存在以及在真空中波速等于光速c，后由赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在。選修4-2 電磁波和機(jī)械波有本質(zhì)的不同。1振蕩電路：大小和方向都隨時(shí)間做周期性變兒的電流叫做振蕩電流，能夠產(chǎn)生振蕩電流的電路叫振蕩電路，LC回路是一種簡單的振蕩電路。2LC回路的電磁振蕩過程：可以用圖象來形象分析電容器充、放電過程中各物理量的變化規(guī)律，如圖4-2所示LC回路的振蕩周期和頻率 注意：1LC回路的T、f只與電路本身性質(zhì)L、C有關(guān)2電磁振蕩的周期很小，頻率很高，這是振蕩電流與普通交變電流的區(qū)別。iqttoo放電 充電 放電 充電選修4-3 4分析電磁振蕩要掌握

3、以下三個(gè)要點(diǎn)突出能量守恒的觀點(diǎn)：理想的LC回路中電場能E電和磁場能E磁在轉(zhuǎn)化過程中的總和不變?；芈分须娏髟酱髸r(shí)，L中的磁場能越大磁通量越大。極板上電荷量越大時(shí)，C中電場能越大板間場強(qiáng)越大、兩板間電壓越高、磁通量變化率越大。選修4-4 LC回路中的電流圖象和電荷圖象總是互為余函數(shù)見4-3圖。1無線電波：無線電技術(shù)中使用的電磁波2無線電波的發(fā)射：如下圖。調(diào)制：使電磁波隨各種信號(hào)而改變調(diào)幅和調(diào)頻3無線電波的接收電諧振：當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)，這種現(xiàn)象叫做電諧振。調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程。調(diào)諧電路如圖4-4所示。通過改變電容器電容來改變調(diào)

4、諧電路的頻率。檢波：從接收到的高頻振蕩中“檢出所攜帶的信號(hào)。播送、電視、雷達(dá)、無線通信等都是電磁波的具體應(yīng)用。電視:在電視接收端,天線接收到高頻信號(hào)后,經(jīng)過調(diào)諧、解調(diào)，將得到的圖像信號(hào)送到顯像管。攝像機(jī)在1s內(nèi)要傳送25幅畫面雷達(dá)：無線電定位的儀器，波位越短的電磁波，傳播的直線性越好，反射性能強(qiáng)，多數(shù)的雷達(dá)工作于微波波段。缺點(diǎn)，沿地面?zhèn)鞑ヌ綔y距離短。中、長波雷達(dá)沿地面的探測距離較遠(yuǎn)，但發(fā)射設(shè)備復(fù)雜。5.電磁波譜.1電磁波譜：電磁波由大到小，波長由大到小即頻率由小到大依次為無限電波，紅外線、可見光、紫外線、琴倫射線、射線2紅外線、紫外線、X射線倫琴射線.如下表：紅外線紫外線倫琴射線發(fā)現(xiàn)者(英)赫

5、歇耳(1800年)(德)里特(1801年) (德)倫琴(1895年)來源一切物體都輻射一切高溫物體發(fā)出的光中均含有X射線管波長約770106 nm約5400 nm比紫外線更短特點(diǎn)及作用熱作用，溫度越高,輻射紅外線越強(qiáng)化學(xué)作用，殺菌；消毒，熒光效應(yīng)穿透本領(lǐng)很強(qiáng)應(yīng)用紅外線遙感；勘 測地?zé)?；尋找水源；估?jì)農(nóng)作物長勢；紅外攝影；紅外線遙控；加熱物體；烘干油漆、谷物；烤制食品照射熒光物質(zhì)發(fā)光；防偽；促 進(jìn)人體合成維生素D；殺菌消毒檢查金屬部件的砂眼、裂紋；透 視人體注意：高速電子流打到任何固體上，都會(huì)產(chǎn)生X射線。二、典型例題例1關(guān)于電磁場和電磁波，以下說法正確的選項(xiàng)是 答案：ACD例2.如圖4-5所示，

6、半徑為 r 且水平放置的光滑絕緣的環(huán)形管道內(nèi)，有一個(gè)電選修4-5 v0荷量為 e，質(zhì)量為 m 的電子。此裝置放在勻強(qiáng)磁場中，其磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系式為 B=B0+ktk0。根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，均勻變化的磁場將產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，該感應(yīng)電場對電子將有沿圓環(huán)切線方向的作用力，使其得到加速。設(shè)t=0時(shí)刻電子的初速度大小為v0，方向順時(shí)針，從此開始后運(yùn)動(dòng)一周后的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，那么此時(shí)電子的速度大小為 A. B. C. D.解析：感應(yīng)電動(dòng)勢為E=kr2，電場方向逆時(shí)針，電場力對電子做正功在轉(zhuǎn)動(dòng)一圈過程中對電子用動(dòng)能定理：kr2e=mv2-mv02，B正確；由半徑公式知，A也正確，答案為AB。例

7、3 如圖4-6所示，a為LC振蕩電路，通過P點(diǎn)的電流如圖b，規(guī)定向左的方向?yàn)檎较?，以下說法正確的選項(xiàng)是 A 0到t1,電容器正在充電，上極板帶正電 B t1 到t2電容器正在放電，上極板帶負(fù)電C 在t3時(shí)刻，線圈中的自感電動(dòng)勢最大，且P為正極D 在t4 時(shí)刻，線圈中的自感電動(dòng)勢最大，且P為正極P iL C 0 t1 t2 t3 t4 t Q選修4-6a b解析： 0到t1電流為正，且在減小，即電流為逆時(shí)針減小，說明電容器正在充電，電流方向?yàn)檎姾傻倪\(yùn)動(dòng)方向，所以上極板為負(fù)電荷；t1 到t2電流為負(fù)且在增大，即電流為順時(shí)針方向增大，說明電容器在放電，上極板為負(fù)電荷；在t3時(shí)刻，電流的變化率i/

8、t最大，所以自感電動(dòng)勢E=Li/t最大，而t3之前的為負(fù)減小，即順時(shí)針減小，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢阻礙電流的減小，如能產(chǎn)生電流，那么與原電流同向，即P點(diǎn)為正極；在t4 時(shí)刻，電流最大，電流的變化率為零，自感電動(dòng)勢為零。答案： BC正確點(diǎn)撥： 解決此類問題的關(guān)鍵是搞清在LC振蕩電路中，各物理量變化的關(guān)系，特別是電流的變化與充、放電關(guān)系；充、放電時(shí)，電流的流向的與電容器的極性的關(guān)系；電流的變化率與電動(dòng)勢的關(guān)系等等。近年來對LC振蕩電路的要求有所降低，但對于根本的充、放電的過程中個(gè)物理量的變化規(guī)律還應(yīng)掌握。選修4-7 例4生活中經(jīng)常用“吼叫而來形容正在駛近的車輛，這是聲波在傳播過程中對接收器而言頻率發(fā)生

9、變化的表現(xiàn)，無線電波也具有這種效應(yīng)。圖4-7中的測速雷達(dá)正在向一輛接近的車輛發(fā)出無線電波，并接收被車輛反射的無線電波。由于車輛的運(yùn)動(dòng)，接收的無線電波頻率與發(fā)出時(shí)不同。利用頻率差就能計(jì)算出車輛的速度。發(fā)出和接收的頻率間關(guān)系為，式中C為真空中的光速，假設(shè)，可知被測車輛的速度大小為_m/s。解析：根據(jù)題意有，解得：v30m/s。答案：30 m/s 電磁波單元測試1按照麥克斯韋的電磁場理論，以下說法中正確的選項(xiàng)是 A恒定的電場周圍產(chǎn)生恒定的磁場，恒定的磁場周圍產(chǎn)生恒定的電場B變化的電場周圍產(chǎn)生磁場，變化的磁場周圍產(chǎn)生電場C均勻變化的電場周圍產(chǎn)生均勻變化的磁場，均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生均勻變化的電場D均勻

10、變化的電場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的電場2下述關(guān)于電磁場的說法中正確的選項(xiàng)是 A只要空間某處有變化的電場或磁場，就會(huì)在其周圍產(chǎn)生電磁場，形成電磁波B任何變化的電場周圍一定有磁場C振蕩電場和振蕩磁場交替產(chǎn)生，相互依存，形成不可別離的統(tǒng)一體，即電磁場D電磁波的理論在先，實(shí)驗(yàn)證明在后3下面說法中正確的選項(xiàng)是 A電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度均為108m/sB均勻變化的電場將產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，均勻變化的磁場將產(chǎn)生穩(wěn)定的電場C周期性變化的電場將產(chǎn)生同頻率周期性變化的磁場，周期性變化的磁場將產(chǎn)生同頻率周期性變化的電場D均勻變化的電場和磁場互相激發(fā)，將產(chǎn)生由近及遠(yuǎn)傳播的電磁波4關(guān)于電磁場的

11、理論，以下哪些說法是正確的 A變化電場周圍一定產(chǎn)生磁場B變化電場周圍一定產(chǎn)生穩(wěn)定磁場C振蕩電場產(chǎn)生的磁場也是振蕩的D有電場就有磁場，有磁場就有電場5在LC振蕩電路中，用以下那種方法可以使振蕩頻率增大1倍 A 自感L和電容C增大1倍 B 自感L增大一倍，電容C減少一半 C 自感L減少一半，電容C增大一倍 D 自感L和電容C都減少一半6有一LC振蕩電路，能產(chǎn)生一定波長的電磁波，如要產(chǎn)生的電磁波的波長變短，可采用的方法是 A 增大線圈的匝數(shù) B 在線圈中插入鐵芯 C 減少電容器的正對面積 D 減少電容器極板間的距離7關(guān)于電磁波和聲波，以下說法不正確的選項(xiàng)是 A 都能在真空中傳播 B 都能發(fā)生干預(yù)和衍

12、射 C 都能傳播能量 D它們的頻率不同8關(guān)于電磁波和機(jī)械波，以下說法正確的選項(xiàng)是 ( )A電磁波和機(jī)械波的傳播都需要借助于介質(zhì)B電磁波在任何介質(zhì)中傳播的速度都相同，而機(jī)械波的波速大小與介質(zhì)密切相關(guān)C電磁波和機(jī)械波都能產(chǎn)生干預(yù)和衍射現(xiàn)象D機(jī)械波能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，而電磁波不能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)9以下關(guān)于電磁波的說法中正確的選項(xiàng)是 A麥克斯韋電磁場理論預(yù)言了電磁波的存在B電磁波從真空傳入水中，波長將變長C雷達(dá)可以利用自身發(fā)射電磁波的反射波來對目標(biāo)進(jìn)行定位D醫(yī)院中用于檢查病情的“B超利用了電磁波的反射原理10.太赫茲輻射1THz=1012Hz是指頻率從0.3THz到10THz、波長介于無線電波中的毫米波與

13、紅外線之間的電磁輻射區(qū)域，所產(chǎn)生的T射線在物體成像、醫(yī)療診斷、環(huán)境檢測、通訊等方面具有廣闊的應(yīng)用前景最近，科學(xué)家終于研制出以紅外線激光器為根底的首臺(tái)可產(chǎn)生4.4THz的T射線激光器，從而使T射線的有效利用成為現(xiàn)實(shí)。普朗克常數(shù)h=6.631034Js，關(guān)于4.4THz的T射線，以下說法中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是 A它在真空中的速度為3.0108m/sB它是某種原子核衰變時(shí)產(chǎn)生的C它的波長比可見光短D它的光子的能量約為2.91021J11按照大爆炸理論，我們所生活的宇宙是在不斷膨脹的，各星球都離地球而遠(yuǎn)去，由此可以斷言： A地球上接收到遙遠(yuǎn)星球發(fā)出的光的波長要變長B地球上接收到遙遠(yuǎn)星球發(fā)出的光的波長要變短C遙

14、遠(yuǎn)星球發(fā)出的紫光，被地球接收到時(shí)可能是紫外線 D遙遠(yuǎn)星球發(fā)出的紅光，被地球接收到時(shí)可能是紅外線12傳統(tǒng)電腦的各個(gè)配件都能產(chǎn)生電磁輻射，并對人體造成傷害廢棄的電腦設(shè)備變成“電腦垃圾時(shí)，將對環(huán)境造成新的污染，因此生產(chǎn)廠商推出綠色電腦這里的“綠色電腦是指 A綠顏色的電腦B價(jià)格低的電腦C木殼的電腦 D低輻射、低噪聲、健康環(huán)保的電腦13關(guān)于雷達(dá)的特點(diǎn)，以下說法正確的選項(xiàng)是 A雷達(dá)所用無線電波的波長比短波更短B雷達(dá)只有連續(xù)發(fā)射無線電波，才能發(fā)現(xiàn)目標(biāo)C雷達(dá)的顯示屏上可以直接讀出障礙物的距離D雷達(dá)在能見度低的黑夜將無法使用14以下說法中正確的有( ) A為了使需要傳遞的音頻信號(hào)載在電磁波上發(fā)射到遠(yuǎn)方，必須對高

15、頻等幅振蕩電流 進(jìn)行調(diào)制 B開放電路中只有電感線圈，沒有電容 C使無線電接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做調(diào)諧 D把經(jīng)過調(diào)制的高頻電流轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)制信號(hào)電流的過程叫做調(diào)制15你在家里曾對你家的電視機(jī)進(jìn)行調(diào)臺(tái)嗎？調(diào)臺(tái)的做法就是想接收到你所想要的無線電信號(hào)。下面有幾位同學(xué)對調(diào)臺(tái)做法的判斷正確的選項(xiàng)是 . 調(diào)臺(tái)就是調(diào)制. 調(diào)臺(tái)就是調(diào)幅. 調(diào)臺(tái)就是調(diào)諧. 調(diào)臺(tái)就是解調(diào)16無線電波某波段的波長范圍為187560，為了防止鄰臺(tái)干擾，在一定范圍內(nèi)兩個(gè)相鄰電臺(tái)的頻率至少相差10kHz，那么此波段中能容納電臺(tái)的個(gè)數(shù)約為 A、5000 B、100 C、200 D、2017目前雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率多在200MHz至1000M

16、Hz的范圍內(nèi)。以下關(guān)于雷達(dá)和電磁波說法正確的選項(xiàng)是 A真空中上述雷達(dá)發(fā)射的電磁波的波長范圍在至之間B電磁波是由恒定不變的電場或磁場產(chǎn)生的C測出從發(fā)射電磁波到接收反射波的時(shí)間間隔可以確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離D波長越短的電磁波，反射性能越強(qiáng)182。一個(gè)人距離無線電通訊裝置50m，為保證此人的平安，無線電通訊裝置的電磁輻射功率至多為 A. 451 kW B. 314kW C. 157 kW D. 78kW選修4-8 19局部電磁波的大致波長范圍如圖4-8所示假設(shè)要利用縫寬與手指寬度相當(dāng)?shù)目p獲得明顯的衍射現(xiàn)象，可選用_波段的電磁波，其原因是。選修4-9 a K b C1 L1L2C2 K20如圖4-9中兩

17、圖中電容器的電容都是C=410-6F，電感都是L=9104H，左圖中電鍵K先接a，充電結(jié)束后將K扳到b；右圖中電鍵K先閉合，穩(wěn)定后斷開。兩圖中LC回路開始電磁振蕩t104s時(shí)刻，C1的上極板正在_電充電還是放電,帶_電正電還是負(fù)電；L2中的電流方向向_(左還是右)，磁場能正在_增大還是減小。21為了轉(zhuǎn)播火箭發(fā)射現(xiàn)場的實(shí)況，在發(fā)射場建立了發(fā)射臺(tái)，用于發(fā)射播送電臺(tái)和電視臺(tái)兩種信號(hào)。其中播送電臺(tái)用的電磁波波長為550m，電視臺(tái)用的電磁波波長為。為了不讓發(fā)射場附近的小山擋住信號(hào)，需要在小山頂上建了一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)站，用來轉(zhuǎn)發(fā)_信號(hào)，這是因?yàn)樵撔盘?hào)的波長太_，不易發(fā)生明顯衍射。22某防空雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率為f=3103MHZ，屏幕上尖形波顯示，從發(fā)射到接受經(jīng)歷時(shí)間t=ms，那么被監(jiān)視的目標(biāo)到雷達(dá)的距離為_km。該雷達(dá)發(fā)出的電磁波的波長為_m。第4章 電磁波 電磁波單元測試答案1BD 2 BCD 3 BC 4 AC 5 D 6 C 7 BCD 8C 9AC 10BC 11 AD 12 D 13 AC 14AC 15C 16 B 17 ACD 18D 19微波；要產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，波長應(yīng)與縫的尺寸相近 q，iO t5T/620解：先由周期公式求出104s， t104