4/4課時跟蹤檢測(二十一)電磁振蕩電磁場與電磁波A級——基礎達標1．(多選)關于電磁波，下列說法正確的是()A．電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關B．周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波C．電磁波在真空中自由傳播時，其傳播方向與電場強度方向、磁感應強度方向均平行D．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2．(多選)關于電磁場理論，下列說法中正確的是()A．變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場一定是變化的B．變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場不一定是變化的C．均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生的電場也是均勻變化的D．振蕩電場在周圍空間產(chǎn)生同樣頻率的振蕩磁場3．下列說法中正確的是()A．在電場周圍一定存在磁場B．電磁波的傳播需要介質C．電磁波在真空中的速度為3×108m/sD．電磁場理論是物理學家法拉第建立的4.如圖為某時刻LC振蕩電路中電容器電場的方向和電流的方向，則下列說法正確的是()A．電容器正在放電B．電感線圈的磁場能正在減少C．電感線圈中的電流正在增大D．電容器的電場能正在減少5．在LC振蕩電路中，用以下的哪種辦法可以使振蕩頻率增大一倍()A．自感L和電容C都增大一倍B．自感L增大一倍，電容C減小一半C．自感L減小一半，電容C增大一倍D．自感L和電容C都減小一半6.如圖所示，LC振蕩電路的電感L不變，電容C可調，要使振蕩頻率從700Hz變?yōu)?400Hz。則可以采用的辦法有()A．把電容增大到原來的4倍B．把電容增大到原來的2倍C．把電容減小到原來的eq\f(1,2)D．把電容減小到原來的eq\f(1,4)7.(多選)如圖為LC振蕩電路中電容器極板上的電荷量q隨時間t變化的圖線，由圖可知()A．在t1時刻，電路中的磁場能最小B．從t1到t2這段時間，電路中電流逐漸減小C．從t2到t3這段時間，電容器處于充電過程D．在t4時刻，電容器的電場能最小8.LC振蕩電路中電容器兩端的電壓u隨時間t變化的關系如圖所示，則()A．在t1時刻，電路中的電流最大B．在t2時刻，電路中的磁場能最小C．從t2～t3，電路中的電場能不斷增大D．從t3～t4，電容器的帶電荷量不斷增大9．(2024·天津高二月考)上珠峰、下礦井、入海港、進工廠、到田間，5G網(wǎng)絡正在加速賦能千行百業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化生產(chǎn)。產(chǎn)生5G無線電波的LC振蕩電路某時刻的工作狀態(tài)如圖所示，則該時刻()A．線圈中磁場的方向向上B．線圈中感應電流的方向與圖中電流方向相反C．線圈儲存的磁場能正在增加D．電容器兩極板間電場強度正在變大10．我國“嫦娥六號”探測器在進行月面軟著陸和自動巡視勘察時，地面工作人員通過電磁波實現(xiàn)對探測器的控制。已知由地面發(fā)射器發(fā)射的電磁波的波長為λ＝30km，地面上的工作人員通過測量發(fā)現(xiàn)該電磁波由發(fā)射到被探測器接收所用的時間為t＝1.3s，電磁波的速度為c＝3×108m/s。則發(fā)射器與探測器之間的距離為________m，在發(fā)射器與探測器之間相當于有________個波長。B級——綜合應用11．(2024·重慶期末)圖1是某LC振蕩電路，圖2是該電路中平行板電容器a、b兩極板間的電壓uab隨時間t變化的關系圖像。在某段時間內，該回路中的磁場能增大，且b極板帶正電，則這段時間對應圖像中的區(qū)間是()A．0～t3 B．t1～t2C．t2～t3 D．t3～t412．(2024·江蘇南通一模)圖甲為LC振蕩電路，振蕩電流i隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，則()A．t1時刻，電容器充電完畢B．t2時刻，線圈中的磁場最弱C．t1～t2過程中，電容器兩極板間的電壓變大D．t1～t2過程中，線圈中的自感電動勢變大13．(2024·河北石家莊期中)(多選)甲圖LC振蕩電路中電容器的電容為40μF，乙圖為電容器的電荷量q隨時間t變化的圖像，t＝0時刻，電容器的M板帶正電。下列說法中正確的是()A．甲圖中線圈的自感系數(shù)L＝0.01HB．0～t1時間內，線圈的磁場能不斷增大C．M、N極板之間的最大電壓為50VD．t1～t2時間內，電容器N極板帶正電14．(2024·浙江溫州期末)(多選)在超聲波懸浮儀中，由LC振蕩電路產(chǎn)生高頻電信號，通過壓電陶瓷轉換成同頻率的超聲波，利用超聲波最終實現(xiàn)小水珠的懸浮。若LC振蕩電路某時刻線圈中的磁場及電容器兩極板所帶的電荷如圖所示，下列說法正確的是()A．此時電容器的電壓正在增大B．此時電場能正向磁場能轉化C．在線圈中插入鐵芯，LC振蕩電路的頻率減小D．增大平行板電容器極板間的距離，LC振蕩電路的頻率減小15．(2024·江蘇蘇州期中)如圖所示，一LC回路的電感L＝0.25H、電容C＝4μF，在電容器開始放電時設為零時刻，上極板帶負電，下極板帶正電。π取3.14，求：(1)此LC振蕩電路的周期為多少？(2)當t＝2.0×10－3s時，電容器上極板帶何種電荷？電流方向如何？(3)如果電容器兩極板間電壓最大為20V，則在前eq\f(T,4)內的平均電流為多大？(結果保留一位有效數(shù)字)課時跟蹤檢測(二十一)1．選AB電磁波在真空中的傳播速度等于光速，與頻率無關，A正確；電磁波是由周期性變化的電場和磁場互相激發(fā)得到的，B正確；電磁波傳播方向與電場方向、磁場方向均垂直，C錯誤；光是一種電磁波，光可在光導纖維中傳播，D錯誤。2．選BD變化的電場產(chǎn)生磁場有兩層含義：①均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場；②非均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場。振蕩電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場；均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場。故B、D正確，A、C錯誤。3．選C變化的電場周圍存在磁場，恒定的電場周圍不一定存在磁場，故A錯誤；電磁波的傳播不需要介質，故B錯誤；電磁波在真空中的速度等于光速，為3×108m/s，故C正確；電磁場理論是物理學家麥克斯韋建立的，故D錯誤。4．選B由題圖知，下極板帶正電，電路中電流方向為逆時針方向，故電容器充電，電場能增加，電感線圈中的電流正在減小，電感線圈的磁場能正在減少，A、C、D錯誤，B正確。5．選D根據(jù)LC振蕩電路頻率公式f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))可知，當自感L和電容C都減小一半時，頻率f增大一倍，故D正確。6．選D由f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))知，振蕩頻率變?yōu)樵瓉淼?倍時，L不變，則C應減小到原來的eq\f(1,4)，故D正確。7．選ACD由q-t圖線可以看出，在t1時刻電容器極板上的電荷量q最大，電容器中的電場最強，此時電路中的電場能最大，電路中的磁場能最小，為零，故A正確；從t1到t2，電容器極板上的電荷量q不斷減小，可知電容器處于放電過程，電路中電流逐漸增大，故B錯誤；從t2到t3，電容器極板上的電荷量q不斷增大，電容器處于充電過程，故C正確；在t4時刻，電容器極板上的電荷量q等于零，此時電容器中的電場能為零最小，故D正確。8．選C由題圖可知，在t1時刻，電容器兩端電壓最高，電路中的電流為零；在t2時刻，電容器兩端電壓為零，電路中的振蕩電流最大，磁場能最大，A、B錯誤；從t2～t3，電容器兩端電壓增大，則電場能增大，故C正確；從t3～t4，電容器兩端電壓減小，帶電荷量減少，故D錯誤。9．選D根據(jù)安培定則，線圈中磁場的方向向下，故A錯誤；電容器在充電，電流減小，根據(jù)楞次定律結合安培定則可知，線圈中感應電流的方向與題圖中電流方向相同，故B錯誤；電流減小，線圈儲存的磁場能正在減小，故C錯誤；電容器在充電，電容器兩極板間電場強度正在變大，故D正確。10．解析：發(fā)射器與探測器之間的距離x＝ct＝3.9×108m相當于電磁波波長的個數(shù)n＝eq\f(x,λ)＝eq\f(3.9×108,3×104)個＝1.3×104個。答案：3.9×1081.3×10411．選D在某段時間內，該回路中的磁場能增大，根據(jù)能量守恒定律可知，電場能減小，則此時電容器處于放電狀態(tài)，兩極板間的電壓減小，即處于t1～t2或t3～t4區(qū)間；又因為此時b極板帶正電，則a、b兩極板間的電壓應為負值，故只能是t3～t4區(qū)間。故選D。12．選A在LC振蕩電路中，當振蕩電流為零時，表示電容器充電完畢，故A正確；t1～t2過程中，電容器放電，電場能向磁場能轉化，t2時刻，放電電流達到最大，此時電場能最小，電容器兩極板間的電壓最小，而線圈中的磁場最強，故B、C錯誤；電流的變化率越大，自感電動勢越大，反之電流的變化率越小，自感電動勢越小，t1～t2過程中，電流的變化率逐漸減小，可知線圈的自感電動勢逐漸減小，故D錯誤。13．選BD由題圖乙可知T＝4π×10－3s，由公式T＝2πeq\r(LC)，可得線圈的自感系數(shù)為L＝eq\f(T2,4π2C)＝0.1H，故A錯誤；由題圖乙可知，0～t1時間內，電荷量減小，電容器內電場能不斷減小，則線圈的磁場能不斷增大，故B正確；由公式C＝eq\f(Q,U)，可得M、N極板之間的最大電壓為Um＝eq\f(qm,C)＝5V，故C錯誤；t＝0時刻，電容器的M極板帶正電，0～t1時間內電容器放電，t＝t1時刻電容器電荷量減小到0，則t1～t2時間內，電容器反向充電，電容器N極板帶正電，故D正確。14．選BC由題圖可知，此時電流方向為逆時針方向，則此時電容器正在放電，電容器的電壓正在減小，電場能正向磁場能轉化，故A錯誤，B正確；根據(jù)f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))，在線圈中插入鐵芯，則L增大，故LC振蕩電路的頻率減小，故C正確；根據(jù)f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))和C＝eq\f(εrS,4πkd)可知，增大平行板電容器極板間的距離，則電容減小，LC振蕩電路的頻率增大，故D錯誤。15．解析：(1)根據(jù)T＝2πeq\r(LC)，可得此LC振蕩電路的周期為T＝6.28×10－3s。(2)當t＝2.0×10－3s時，即eq\f(T,4)＜t＜eq\f(T,2)階段，