訓(xùn)練（四十二）電磁振蕩電磁波

1.北京時間2022年5月12日晚9點，事件視界望遠(yuǎn)鏡(EHT)合作組織正式發(fā)布了銀河

系中心黑洞人馬座A·(SgrA·)的首張照片，如圖所示。該照片利用了射電望遠(yuǎn)鏡對電磁波的

捕捉，下列關(guān)于波的說法正確的是()

A．周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波

B．電磁波是縱波，不能發(fā)生偏振現(xiàn)象

C．電磁波和機械波都依賴于介質(zhì)才能傳播

D．電磁波在任何介質(zhì)中傳播的速度都相等

2．關(guān)于生活中遇到的各種波，下列說法正確的是()

A．周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波

B．利用電磁波傳遞信號可以實現(xiàn)無線通信，但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸

C．太陽光中的可見光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同

D．遙控器發(fā)出的紅外線波長和醫(yī)院“CT”中的X射線波長相同

3．一個電容為C的電容器，充電至電壓等于U以后，與電源斷開并通過一個自感系數(shù)

為L的線圈放電。從開始放電到第一次放電完畢的過程中，下列判斷錯誤的是()

A．振蕩電流一直在增大

B．振蕩電流先增大后減小

2UC

C．通過電路的平均電流等于

πL

D．磁場能一直在增大

4.LC振蕩電路中，某時刻磁場方向如圖所示，則下列說法不正確的是()

A．若磁場正在減弱，則電容器上極板帶正電

B．若電容器正在放電，則電容器上極板帶負(fù)電

C．若電容器上極板帶正電，則自感電動勢正在減小

D．若電容器正在充電，則自感電動勢正在阻礙電流減小

5．最新車載GPS導(dǎo)航儀通過與導(dǎo)航衛(wèi)星互相傳遞信息，確定汽車所處的準(zhǔn)確位置，并

在電子地圖上顯示出來(如圖所示)，為汽車駕駛員導(dǎo)航，下列有關(guān)說法正確的是()

A．導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射的電磁波比光的傳播速度慢

B．導(dǎo)航儀上的移動電話通過電流傳遞信息

C．導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射的電磁波不能在真空中傳播

D．導(dǎo)航儀與導(dǎo)航衛(wèi)星通過電磁波傳遞信息

6．高原冰雪探測雷達(dá)系統(tǒng)簡稱為雪深雷達(dá)，是2020珠峰高程測量的主力設(shè)備之一，主

要利用天線發(fā)射和接收高頻電磁波來探測地面雪深，通過雪深雷達(dá)探測獲得珠峰峰頂冰雪層

厚度，如圖所示。下列說法正確的是()

A．雷達(dá)利用電磁波的干涉特性工作

B．電磁波從空氣進(jìn)入冰雪層，傳播速度會變大

C．電磁波從空氣進(jìn)入冰雪層，頻率會減小

D．在電磁波中，電場和磁場隨時間和空間做周期性變化

7．“救命神器”——自動體外除顫儀(AED)，現(xiàn)在已經(jīng)走入了每個校園，它是一種便

攜式的醫(yī)療設(shè)備，可以診斷特定的心律失常，并且給予電擊除顫，是可被非專業(yè)人員使用的

用于搶救心臟驟?；颊叩尼t(yī)療設(shè)備。其結(jié)構(gòu)如圖所示，低壓直流經(jīng)高壓直流發(fā)生器后向儲能

電容器C充電。除顫治療時，開關(guān)撥到2，將脈沖電流作用于心臟，使患者心臟恢復(fù)正常跳

動，其他條件不變時，下列說法正確的是()

A．脈沖電流作用于不同人體時，電流大小相同

B．放電過程中，電流大小不變

C．電容C越小，電容器的放電時間越長

D．自感系數(shù)L越小，放電脈沖電流的放電時間越短

8．為了測量儲液罐中液體的液面高度，有人設(shè)計了如圖甲所示裝置。將與儲物罐外殼

絕緣的兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容C置于儲液罐中，電容C可通過開關(guān)S與電感器L或電

源相連。當(dāng)開關(guān)從a撥到b時，由電感器L與電容C構(gòu)成的回路中產(chǎn)生振蕩電流而向外輻

射電磁波，再使用乙圖中的調(diào)諧電路來接收甲振蕩電路中的電磁波，這樣就可通過測量乙中

1

接收頻率而獲知甲中的發(fā)射頻率，進(jìn)而再通過振蕩電路的振蕩頻率公式f＝即可獲知

2πLC

電容C的值(L值已知)，從而測量油罐內(nèi)的液面高度。已知平行板電容器正對面積、間距一

定的條件下，電容C兩極板間充入電介質(zhì)增加(液面上升)時，電容C增大。則下列分析判斷

正確的是()

A．該裝置適用于測量任意種類液體的液面高度

B．當(dāng)儲物罐內(nèi)的液面高度降低時，所測到的LC回路中電流的振蕩頻率變小

C．當(dāng)裝置使用過久電源電動勢減小時，測量的液面高度比真實值偏小

D．該裝置測得的振蕩頻率與所用電源的電動勢大小無關(guān)。

9．(多選)隨著通信技術(shù)的更新?lián)Q代，無線通信使用的電磁波頻率更高，頻率資源更豐

富，在相同時間內(nèi)能夠傳輸?shù)男畔⒘扛?。?代移動通信技術(shù)(簡稱5G)意味著更快的網(wǎng)

速和更大的網(wǎng)絡(luò)容載能力，“4G改變生活，5G改變社會”。關(guān)于4G和5G使用的電磁波，

下列說法正確的是()

A．這兩種電磁波會發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象

B．它們的光子能量都比可見光的小

C．在真空中，4G使用的電磁波的傳播速度比5G使用的電磁波的傳播速度大

D．讓它們分別通過同一雙縫干涉裝置，4G使用的電磁波產(chǎn)生的條紋間距更大

10．(多選)下列說法正確的是()

A．在均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場，在均勻變化的磁場周圍一定產(chǎn)生

均勻變化的電場

B．電磁場是周期性變化的電場和磁場交替產(chǎn)生而形成的不可分離的統(tǒng)一體

C．在電磁波譜中，最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是γ射線

D．機械波和電磁波都可發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象

11．實驗室里有一水平放置的平行板電容器，其電容C＝1μF。在兩極板帶有一定電荷

量時，發(fā)現(xiàn)一粉塵恰好靜止在兩極板間。還有一個自感系數(shù)L＝0.1mH的電感器，現(xiàn)連成

如圖所示的電路，試分析以下兩個問題(重力加速度為g)：

(1)從S閉合時開始計時，經(jīng)過2π×10－5s時，電容器內(nèi)粉塵的加速度大小是多少？(假

設(shè)此時粉塵未到達(dá)極板)

(2)當(dāng)粉塵的加速度為多大時，線圈中電流最大？

12．類比是研究問題的常用方法。

(1)情境1：如圖1所示，彈簧振子的平衡位置為O點，在B、C兩點之間做簡諧運動，

k

小球相對平衡位置的位移x隨時間t的變化規(guī)律可用方程x＝xmcost描述，其中xm為

m

小球相對平衡位置O時的最大位移，m為小球的質(zhì)量，k為彈簧的勁度系數(shù)。請在圖2中畫

12

出彈簧的彈力F隨位移x變化的示意圖，并借助F-x圖像證明彈簧的彈性勢能Ep＝kx。

2

(2)情境2：如圖3所示，把線圈、電容器、電源和單刀雙擲開關(guān)連成電路。先把開關(guān)置

于電源一側(cè)，為電容器充電，稍后再把開關(guān)置于線圈一側(cè)，組成LC振蕩電路，同時發(fā)現(xiàn)電

容器極板上電荷量q隨時間t的變化規(guī)律與情境1中小球位移x隨時間t的變化規(guī)律類似。

已知電源的電動勢為E，電容器的電容為C，線圈的自感系數(shù)為L。

q2

a．類比情境1，證明電容器的電場能E電＝；

2C

b．類比情境1和情境2，完成下表。

情境1情境2

小球的位移

k

x＝xmcost

m