2026年高考物理模擬試卷重點(diǎn)知識題型-電磁振蕩與電磁波(2025年12月)_第1頁
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文檔簡介

第1頁(共1頁)2026年高考物理復(fù)習(xí)電磁振蕩與電磁波(2025年12月)一.選擇題(共8小題)1.電磁波發(fā)射電路中的LC電磁振蕩電路如圖所示,某時(shí)刻電路中正形成圖示方向的電流,此時(shí)電容器的下極板帶正電,上極板帶負(fù)電,下列說法正確的是()A.線圈中的磁場方向向上且電流正在減小 B.極板間的電勢差正在變大、電場能正在變小 C.若在線圈中插入鐵芯,則發(fā)射的電磁波頻率變小 D.若增大電容器極板間的正對面積,則發(fā)射的電磁波波長變短2.電磁波廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代醫(yī)療中,下列不屬于電磁波應(yīng)用的醫(yī)用器械有()A.殺菌用的紫外燈 B.拍胸片的X光機(jī) C.測量體溫的紅外線測溫槍 D.檢查血流情況的超聲波“彩超”機(jī)3.有關(guān)在真空中傳播的電磁波的說法正確的是()A.頻率越大,傳播速度越大 B.頻率不同,傳播速度相同 C.頻率越大,其波長越大 D.頻率不同,傳播速度也不同4.5G是“第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)”的簡稱,目前世界各國正大力發(fā)展5G網(wǎng)絡(luò)。5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波通信頻率在3.0GHz以上的超高頻段和極高頻段(如圖),比目前4G及以下網(wǎng)絡(luò)(通信頻率在0.3GHz~3.0GHz間的特高頻段)擁有更大的帶寬和更快的傳輸速率。未來5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率(指單位時(shí)間傳送的數(shù)據(jù)量大小)可達(dá)10Gbps(bps為bitspersecond的英文縮寫,即比特率、比特/秒),是4G網(wǎng)絡(luò)的50﹣100倍。關(guān)于5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波,下列說法正確的是()A.在真空中的傳播速度更快 B.在真空中的波長更長 C.衍射的本領(lǐng)更強(qiáng) D.頻率更高,相同時(shí)間傳遞的信息量更大5.關(guān)于電磁波下列說法不正確的是()A.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在 B.赫茲證實(shí)了電磁波的存在 C.電磁波的傳播需要介質(zhì) D.真空中電磁波的波長λ、波速c、頻率f之間滿足關(guān)系式:c=λf6.關(guān)于電磁波下列說法正確的是()A.麥克斯韋通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了“變化的電場產(chǎn)生磁場”和“變化的磁場產(chǎn)生電場”,并證實(shí)了電磁波的存在 B.醫(yī)院里常用X射線照射病房和手術(shù)室進(jìn)行消毒 C.一切物體都在輻射電磁波,這種輻射與物體的溫度有關(guān) D.電磁波的傳播需要介質(zhì),其在介質(zhì)中的傳播速度等于光速7.圖為手機(jī)信號屏蔽器。手機(jī)信號屏蔽器主要針對各類考場、加油站、軍事重地等禁止使用手機(jī)的場所。手機(jī)工作時(shí),是在一定頻率范圍內(nèi),手機(jī)和基站通過無線電波聯(lián)系起來,完成數(shù)據(jù)和聲音的傳輸。針對這種通訊原理,手機(jī)信號屏蔽器在工作過程中以一定的速度從手機(jī)通信所使用的頻率的底端向高端掃描,在掃描過程中向手機(jī)發(fā)送一定頻率的電磁波信號,使手機(jī)不能與基站建立正常的聯(lián)系,從而對手機(jī)形成干擾。對于手機(jī)信號屏蔽器的工作過程,下列說法中正確的是()A.手機(jī)信號屏蔽器是利用靜電屏蔽的原理來工作的 B.手機(jī)信號屏蔽器是利用電磁感應(yīng)的原理來工作的 C.手機(jī)信號屏蔽器工作時(shí)能阻止基站發(fā)出的電磁波傳播到限制場所內(nèi) D.手機(jī)信號屏蔽器是通過發(fā)射電磁波干擾手機(jī)工作來達(dá)到目的8.如圖所示,LC振蕩電路的導(dǎo)線及自感線圈的電阻忽略不計(jì),某瞬間回路中電流方向如箭頭所示,且此時(shí)電容器的極板A帶正電荷,則該瞬間()A.電流i正在增大,線圈L中的磁場能也正在增大 B.電容器兩極板間電壓正在增大 C.電容器帶電量正在減小 D.線圈中電流產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度正在增強(qiáng)二.多選題(共4小題)(多選)9.如圖所示,振蕩電路中線圈自感系數(shù)為L,電容器的電容為C,當(dāng)電容器剛開始放電時(shí)計(jì)時(shí),則()A.振蕩電路第一次改變電流方向所需時(shí)間為πLC B.電容器第一次放電結(jié)束所需時(shí)間為πLC C.磁場第一次達(dá)到最強(qiáng)所需時(shí)間為π2D.電容器第一次所帶電量為零所需時(shí)間為π(多選)10.下列說法中,正確的是()A.臺灣高雄2月6日凌晨發(fā)生6.7級地震,地震波是機(jī)械波,既有橫波又有縱波 B.橫波在傳播過程中,波峰上的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動到相鄰的波峰所用的時(shí)間為一個(gè)周期 C.變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場;變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場 D.愛因斯坦認(rèn)為引力波是一種跟電磁波一樣的波動 E.可見光只是電磁波中的一小部分,可見光的頻率低于X射線的頻率(多選)11.下列說法中正確的是()A.變化的磁場不能產(chǎn)生電場 B.變化的電場不能產(chǎn)生磁場 C.赫茲證實(shí)了電磁波的存在 D.電磁波能在真空中傳播(多選)12.關(guān)于電磁場和電磁波,下列說法中正確的是()A.電磁波不能在真空中傳播 B.電磁波在真空中傳播的速度是3×108m/s C.變化的電場和磁場由近及遠(yuǎn)她向周圍空間傳播形成電磁波 D.變化的電場一定能產(chǎn)生變化的磁場三.填空題(共4小題)13.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一預(yù)言.電磁波按照波長由長到短排列依次是:無線電波、紅外線、可見光、紫外線、、γ射線.某電臺的播放頻率是100MHz,已知電磁波的傳播速度為3×108m/s,則該電臺信號的波長是m.14.英國物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為:變化的磁場會激發(fā)出一種電場,叫,這種電場的電場線與靜電場的電場線的重要區(qū)別為,這種電場線是,如圖所示,如果向上的磁場增強(qiáng),激發(fā)的電場的電場線方向(俯視)為(填順時(shí)針或逆時(shí)針)由于導(dǎo)體運(yùn)動產(chǎn)生的電動勢叫動生電動勢,該電源的“非靜電力”與有關(guān).15.19世紀(jì)中葉,英國物理學(xué)家系統(tǒng)總結(jié)了人類對電磁規(guī)律的研究成果,提出了電磁場理論并預(yù)言了電磁波的存在,赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在.電磁波在日常生產(chǎn)、生活中得到了廣泛的應(yīng)用,某衛(wèi)星傳送電視信號的頻率為2.0×109Hz,它在真空中的波長為m.16.大規(guī)模建設(shè)第三代移動通信系統(tǒng)(3G),它將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合起來,能提供無線網(wǎng)絡(luò)、電話會議、電子商務(wù)等信息服務(wù)。某移動運(yùn)營商采用1.8×109Hz的電磁波傳遞信號,此電磁波在真空中的波長為m;在通話時(shí),手機(jī)將聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號,再經(jīng)過(選填“調(diào)諧”、“調(diào)制”或“解調(diào)”)后,把信號發(fā)送到基站中轉(zhuǎn)。四.解答題(共4小題)17.麥克斯韋電磁場理論的兩個(gè)基本論點(diǎn)是:變化的磁場可以產(chǎn)生電場;變化的電場可以產(chǎn)生。從而預(yù)言了空間可能存在電磁波。電磁波按照波長由長到短排列依次是:無線電波、紅外線、、紫外線、X射線和γ射線。已知電磁波在空氣中的傳播速度近似等于3.0×108m/s,南通人民廣播電臺的“經(jīng)濟(jì)、生活”節(jié)目的頻率是1.03×108Hz,該電磁波在空氣中的波長為m.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)18.在LC振蕩電路中,線圈的自感系數(shù)L=2.5mH,電容C=4μF。(1)該回路的周期多大?(2)設(shè)t=0時(shí),電容器上電壓最大,在t=9.0×10﹣3s時(shí),通過線圈的電流是增大還是減小,這時(shí)電容器是處在充電過程還是放電過程?19.若某種電磁波在真空中的頻率為1.5×1015Hz,試回答下列問題:(1)該電磁波的波長為多少?(2)該電磁波屬于哪個(gè)波段?(紅外線波長范圍0.8﹣100μm,紫外線的波長范圍在100~400nm)(3)現(xiàn)代科技可以使電磁波在特定介質(zhì)中的傳播速度大大減小.當(dāng)頻率為1.5×1015Hz的電磁波以900m/s的速度傳播時(shí),問該電磁波的波長變?yōu)槎嗌伲?0.“場”的理解和應(yīng)用(1)關(guān)于電磁場理論,下列說法正確的是。A.在電場周圍一定產(chǎn)生磁場,變化的磁場周圍一定產(chǎn)生電場B.在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場,變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場C.均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場D.周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場(2)圖1是一個(gè)回旋加速器示意圖,核心部分是兩個(gè)D形金屬盒,兩金屬盒置勻強(qiáng)磁場中,并分別與高頻交流電源相連,現(xiàn)分別加速氘核(12H)和氦核(24He),下列說法正確的是A.它們的最大速度不同B.它們的最大動能相同C.兩次所接高頻交流電源的頻率相同D.僅增大高頻交流電源的頻率可增大粒子的最大動能(3)靜電透鏡是利用電磁場來偏轉(zhuǎn)和聚焦電子束,原理圖如圖2所示,圓筒A帶負(fù)電,圓筒B帶正電,圓筒之間形成靜電場的等差等勢面如圖中的虛線所示,當(dāng)電子束沿中心軸從圓筒A射向圓筒B時(shí),靜電場使平行入射的電子束會聚于中心光軸上?,F(xiàn)有電子在a點(diǎn)射入,則下列說法正確的是。A.若電子在a點(diǎn)水平射入,則電子將做勻加速直線運(yùn)動B.若電子在a點(diǎn)與水平方向成某一角度射入,該電子可能做類平拋運(yùn)動C.若電子在a點(diǎn)與水平方向成某一角度射入,該電子可能做勻速圓周運(yùn)動D.電子在a點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能(4)如圖3,長為R的輕繩拴著質(zhì)量為m、電荷量為﹣q的小球,將小球從與懸點(diǎn)等高的A點(diǎn)靜止釋放,釋放時(shí)輕繩恰好伸直。小球運(yùn)動到D點(diǎn)時(shí)輕繩恰好被拉斷,小球沿水平方向進(jìn)入虛線右側(cè)豎直平面內(nèi)。在豎直虛線兩側(cè)同時(shí)存在沿豎直方向但方向相反、大小相等的勻強(qiáng)電場(圖中未畫出),在虛線右側(cè)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。在右側(cè)電磁場區(qū)域中的豎直平面內(nèi)有一半徑為R的理想圓形屏蔽區(qū)(沒有電場和磁場),屏蔽區(qū)的圓心O與D點(diǎn)在同一水平線上,OD間的距離為2R,A、O、D三點(diǎn)在同一豎直面內(nèi)。已知小球在電磁場區(qū)域恰好做勻速圓周運(yùn)動,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,不計(jì)小球運(yùn)動引起的電磁場變化。求:①電場強(qiáng)度E的大小;②輕繩被拉斷前瞬間所承受的拉力;③為使小球不能進(jìn)入電磁場屏蔽區(qū),磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值。

2026年高考物理復(fù)習(xí)熱搜題速遞之電磁振蕩與電磁波(2025年12月)參考答案與試題解析一.選擇題(共8小題)題號12345678答案CDBDCDB二.多選題(共4小題)題號9101112答案ACDADECDBC一.選擇題(共8小題)1.電磁波發(fā)射電路中的LC電磁振蕩電路如圖所示,某時(shí)刻電路中正形成圖示方向的電流,此時(shí)電容器的下極板帶正電,上極板帶負(fù)電,下列說法正確的是()A.線圈中的磁場方向向上且電流正在減小 B.極板間的電勢差正在變大、電場能正在變小 C.若在線圈中插入鐵芯,則發(fā)射的電磁波頻率變小 D.若增大電容器極板間的正對面積,則發(fā)射的電磁波波長變短【考點(diǎn)】電磁振蕩的周期和頻率的影響因素;計(jì)算電磁振蕩發(fā)射的電磁波的波長;電磁振蕩及過程分析.【專題】定性思想;推理法;推理論證能力.【答案】C【分析】根據(jù)圖片分析出電容器的狀態(tài),從而分析出磁場的方向和電流的變化;根據(jù)公式C=Q根據(jù)頻率的計(jì)算公式完成分析;根據(jù)波長和頻率的關(guān)系分析出波長的變化趨勢?!窘獯稹拷猓篈.由圖可知,電容器正在放電,電流變大,線圈中的磁場方向向上且電流正在變大,故A錯(cuò)誤;B.電容器中的電場方向向上,由于電容器正在放電,則帶電量減小,由C=Q可知極板間的電勢差正在變小,所以電場能正在變小,故B錯(cuò)誤;C.若在線圈中插入鐵芯,則L變大,根據(jù)f=1則發(fā)射的電磁波頻率變小,故C正確;D.若增大電容器極板間的正對面積,則電容器電容C增大,根據(jù)λ=cT=2πcLC則發(fā)射的電磁波波長變長,故D錯(cuò)誤。故選:C。【點(diǎn)評】本題主要考查了電磁振蕩的相關(guān)概念,理解電容器的電荷量和電場能的變化,結(jié)合頻率的計(jì)算公式即可完成分析。2.電磁波廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代醫(yī)療中,下列不屬于電磁波應(yīng)用的醫(yī)用器械有()A.殺菌用的紫外燈 B.拍胸片的X光機(jī) C.測量體溫的紅外線測溫槍 D.檢查血流情況的超聲波“彩超”機(jī)【考點(diǎn)】電磁波與信息化社會;生活中的電磁感應(yīng)現(xiàn)象;電磁波的發(fā)射和接收.【專題】定性思想;推理法;電磁場理論和電磁波;理解能力.【答案】D【分析】紫外線具有殺菌消毒作用,紅外線具有顯著的熱效應(yīng),X光穿透本領(lǐng)高,并且以上三種射線都屬于電磁波。超聲波是機(jī)械波,不屬于電磁波?!窘獯稹拷猓篈、殺菌用的紫外燈利用了紫外線殺菌消毒的作用,故A正確.B、拍胸片的X光機(jī)利用了X光的穿透本領(lǐng)高的特點(diǎn),故B正確.C、測量體溫的紅外線測溫槍利用了紅外線的熱效應(yīng)強(qiáng)的特點(diǎn),故C正確.D、電磁波譜包括:無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線,檢查血流情況的超聲波“彩超”機(jī),利用超聲波的多普勒效應(yīng),但超聲波不屬于電磁波,而屬于機(jī)械波,故D錯(cuò)誤.本題選不屬于電磁波應(yīng)用的,故選:D?!军c(diǎn)評】掌握電磁波譜,及其各種電磁波的特點(diǎn),是解本題的關(guān)鍵。對于基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),應(yīng)注意多積累。3.有關(guān)在真空中傳播的電磁波的說法正確的是()A.頻率越大,傳播速度越大 B.頻率不同,傳播速度相同 C.頻率越大,其波長越大 D.頻率不同,傳播速度也不同【考點(diǎn)】電磁波的波長、頻率和波速的關(guān)系;電磁波的產(chǎn)生.【答案】B【分析】電磁波是由于電流的迅速變化而產(chǎn)生的,對于不同頻率的電磁波,在真空中的波速與光速相同,且在真空中最快,由公式v=λf可知,波長與頻率成反比,即頻率大的電磁波的波長短.【解答】解:電磁波在真空中傳播速度是c=3×108m/s確定不變的,由于c=fλ,因此波長短的頻率高、波長長的頻率低。故選:B。【點(diǎn)評】本題考查了電磁波的傳播及波速、波長與頻率之間的關(guān)系,屬于基礎(chǔ)知識的考查,要記住電磁波的波速一定,電磁波的波長和頻率互成反比例關(guān)系.4.5G是“第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)”的簡稱,目前世界各國正大力發(fā)展5G網(wǎng)絡(luò)。5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波通信頻率在3.0GHz以上的超高頻段和極高頻段(如圖),比目前4G及以下網(wǎng)絡(luò)(通信頻率在0.3GHz~3.0GHz間的特高頻段)擁有更大的帶寬和更快的傳輸速率。未來5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率(指單位時(shí)間傳送的數(shù)據(jù)量大?。┛蛇_(dá)10Gbps(bps為bitspersecond的英文縮寫,即比特率、比特/秒),是4G網(wǎng)絡(luò)的50﹣100倍。關(guān)于5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波,下列說法正確的是()A.在真空中的傳播速度更快 B.在真空中的波長更長 C.衍射的本領(lǐng)更強(qiáng) D.頻率更高,相同時(shí)間傳遞的信息量更大【考點(diǎn)】電磁波的發(fā)射和接收;光譜和光譜分析.【專題】定性思想;推理法;電磁場理論和電磁波;理解能力.【答案】D【分析】明確電磁波的性質(zhì),知道電磁波在真空中傳播速度均為光速,并且電磁波為橫波;明確光的光粒二象性,知道頻率越大粒子性越明顯;波長越大,波動性越明顯。【解答】解:A、任何電磁波在真空中的傳播速度均為光速,故傳播速度相同,故A錯(cuò)誤;B、因5G信號的頻率更高,則波長小,故B錯(cuò)誤;C、因5G信號的頻率更高,則波長小,故4G信號更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,故C錯(cuò)誤。D、頻率更高,光子的能量越大,故相同時(shí)間傳遞的信息量更大,故D正確。故選:D?!军c(diǎn)評】本題考查波粒二象性以及電磁波的傳播和接收規(guī)律,注意明確波長越長波動性越明顯,而頻率越高粒子性越明顯。5.關(guān)于電磁波下列說法不正確的是()A.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在 B.赫茲證實(shí)了電磁波的存在 C.電磁波的傳播需要介質(zhì) D.真空中電磁波的波長λ、波速c、頻率f之間滿足關(guān)系式:c=λf【考點(diǎn)】電磁波的特點(diǎn)和性質(zhì)(自身屬性);電磁波的波長、頻率和波速的關(guān)系;麥克斯韋電磁場理論;電磁波的發(fā)現(xiàn).【答案】C【分析】電磁波是由變化電磁場產(chǎn)生的,變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場,逐漸向外傳播,形成電磁波。電磁波在真空中傳播的速度等于光速,與頻率無關(guān)。電磁波本身就是一種物質(zhì)。【解答】解:AB、麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,赫茲證實(shí)了電磁波的存在,故AB正確;C、電磁波本身就是物質(zhì),能在真空中傳播,而機(jī)械波依賴于媒質(zhì)傳播,故C錯(cuò)誤;D、真空中電磁波的波長λ、波速c、頻率f之間滿足關(guān)系式:c=λf,故D正確。故選:C。【點(diǎn)評】知道電磁波的產(chǎn)生、傳播特點(diǎn)等是解決該題的關(guān)鍵,同時(shí)注意這里的變化必須是非均勻變化。6.關(guān)于電磁波下列說法正確的是()A.麥克斯韋通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了“變化的電場產(chǎn)生磁場”和“變化的磁場產(chǎn)生電場”,并證實(shí)了電磁波的存在 B.醫(yī)院里常用X射線照射病房和手術(shù)室進(jìn)行消毒 C.一切物體都在輻射電磁波,這種輻射與物體的溫度有關(guān) D.電磁波的傳播需要介質(zhì),其在介質(zhì)中的傳播速度等于光速【考點(diǎn)】電磁波的產(chǎn)生;電磁波的發(fā)射和接收;電磁波譜;電磁波與信息化社會.【專題】定性思想;歸納法;交流電專題;理解能力.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】赫茲證實(shí)了電磁波的存在;醫(yī)院里常用紫外線照射病房和手術(shù)室進(jìn)行消毒;一切物體都在輻射電磁波,這種輻射與物體的溫度有關(guān);電磁波在真空也能傳播?!窘獯稹拷猓篈、麥克斯韋提出了電磁場理論,赫茲通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了“變化的電場產(chǎn)生磁場”和“變化的磁場產(chǎn)生電場”,并證實(shí)了電磁波的存在,故A錯(cuò)誤;B、醫(yī)院里常用紫外線照射病房和手術(shù)室進(jìn)行消毒,故B錯(cuò)誤;C、一切物體都在輻射紅外線,紅外線屬于電磁波,這種輻射與物體的溫度有關(guān),故C正確;D、電磁波的傳播不需要介質(zhì),電磁波在真空也能傳播,其在介質(zhì)中的傳播速度小于光速,故D錯(cuò)誤。故選:C。【點(diǎn)評】解決本題時(shí),要掌握有關(guān)電磁波的相關(guān)知識,熟記物理學(xué)史。要注意電磁波與機(jī)械能特性的區(qū)別。7.圖為手機(jī)信號屏蔽器。手機(jī)信號屏蔽器主要針對各類考場、加油站、軍事重地等禁止使用手機(jī)的場所。手機(jī)工作時(shí),是在一定頻率范圍內(nèi),手機(jī)和基站通過無線電波聯(lián)系起來,完成數(shù)據(jù)和聲音的傳輸。針對這種通訊原理,手機(jī)信號屏蔽器在工作過程中以一定的速度從手機(jī)通信所使用的頻率的底端向高端掃描,在掃描過程中向手機(jī)發(fā)送一定頻率的電磁波信號,使手機(jī)不能與基站建立正常的聯(lián)系,從而對手機(jī)形成干擾。對于手機(jī)信號屏蔽器的工作過程,下列說法中正確的是()A.手機(jī)信號屏蔽器是利用靜電屏蔽的原理來工作的 B.手機(jī)信號屏蔽器是利用電磁感應(yīng)的原理來工作的 C.手機(jī)信號屏蔽器工作時(shí)能阻止基站發(fā)出的電磁波傳播到限制場所內(nèi) D.手機(jī)信號屏蔽器是通過發(fā)射電磁波干擾手機(jī)工作來達(dá)到目的【考點(diǎn)】電磁波的發(fā)射和接收.【專題】定性思想;推理法;基本實(shí)驗(yàn)儀器.【答案】D【分析】考場上使用手機(jī)信號屏蔽器,是以一定的速度由底端頻率向高端掃描。該掃描速度可以在手機(jī)接收信號中形成亂碼干擾,手機(jī)不能檢測出從基站發(fā)出的正常數(shù)據(jù),起到屏蔽手機(jī)信號的作用。【解答】解:手機(jī)信號屏蔽器是利用屏蔽器發(fā)出的信號去干擾手機(jī)從基站傳過來的信號,從而起到屏蔽作用。因此手機(jī)信號屏蔽器是通過發(fā)射電磁波干擾手機(jī)工作來達(dá)到目。故ABC錯(cuò)誤,D正確;故選:D?!军c(diǎn)評】靜電屏蔽是導(dǎo)體中的復(fù)合電場為零,而手機(jī)信號屏蔽則是去干擾原來的信號。8.如圖所示,LC振蕩電路的導(dǎo)線及自感線圈的電阻忽略不計(jì),某瞬間回路中電流方向如箭頭所示,且此時(shí)電容器的極板A帶正電荷,則該瞬間()A.電流i正在增大,線圈L中的磁場能也正在增大 B.電容器兩極板間電壓正在增大 C.電容器帶電量正在減小 D.線圈中電流產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度正在增強(qiáng)【考點(diǎn)】電磁振蕩及過程分析.【專題】交流電專題.【答案】B【分析】在LC振蕩電路中,當(dāng)電容器充電時(shí),電流在減小,電容器上的電荷量增大,磁場能轉(zhuǎn)化為電場能;當(dāng)電容器放電時(shí),電流在增大,電容器上的電荷量減小,電場能轉(zhuǎn)化為磁場能?!窘獯稹拷猓篈、根據(jù)圖示電路知,該LC振蕩電路正在充電,電流在減小,磁場能轉(zhuǎn)化為電場能。故A錯(cuò)誤。B、電容器的帶電量在增大,根據(jù)U=QC,知電容器兩極板間的電壓正在增大。故B正確,D、充電的過程,磁場能轉(zhuǎn)化為電場能,電流在減小,所以線圈中電流產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度正在減小。故D錯(cuò)誤。故選:B。【點(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵知道在LC振蕩電路中,當(dāng)電容器充電時(shí),電流在減小,電容器上的電荷量增大,磁場能轉(zhuǎn)化為電場能;當(dāng)電容器放電時(shí),電流在增大,電容器上的電荷量減小,電場能轉(zhuǎn)化為磁場能。二.多選題(共4小題)(多選)9.如圖所示,振蕩電路中線圈自感系數(shù)為L,電容器的電容為C,當(dāng)電容器剛開始放電時(shí)計(jì)時(shí),則()A.振蕩電路第一次改變電流方向所需時(shí)間為πLC B.電容器第一次放電結(jié)束所需時(shí)間為πLC C.磁場第一次達(dá)到最強(qiáng)所需時(shí)間為π2D.電容器第一次所帶電量為零所需時(shí)間為π【考點(diǎn)】電磁波的波長、頻率和波速的關(guān)系.【答案】ACD【分析】在LC振蕩電路中,當(dāng)電容器充電時(shí),電流在減小,電容器上的電荷量增大,磁場能轉(zhuǎn)化為電場能;當(dāng)電容器放電時(shí),電流在增大,電容器上的電荷量減小,電場能轉(zhuǎn)化為磁場能.充電時(shí)間和放電時(shí)間均為T4,而振蕩電路的振蕩周期T=2πLC【解答】解:振蕩電路的振蕩周期T=2πLC.電容器上電壓為零時(shí),放電完畢,電場能最小,磁場能最大,至少要經(jīng)過t=T4=π2LC,而電流方向改變的時(shí)間為T2,即為故選:ACD。【點(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵知道在LC振蕩電路中,當(dāng)電容器充電時(shí),電流在減小,電容器上的電荷量增大,磁場能轉(zhuǎn)化為電場能;當(dāng)電容器放電時(shí),電流在增大,電容器上的電荷量減小,電場能轉(zhuǎn)化為磁場能.(多選)10.下列說法中,正確的是()A.臺灣高雄2月6日凌晨發(fā)生6.7級地震,地震波是機(jī)械波,既有橫波又有縱波 B.橫波在傳播過程中,波峰上的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動到相鄰的波峰所用的時(shí)間為一個(gè)周期 C.變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場;變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場 D.愛因斯坦認(rèn)為引力波是一種跟電磁波一樣的波動 E.可見光只是電磁波中的一小部分,可見光的頻率低于X射線的頻率【考點(diǎn)】電磁波的波長、頻率和波速的關(guān)系;機(jī)械波及其形成與傳播.【專題】定性思想;推理法;電磁場理論和電磁波.【答案】ADE【分析】解答本題應(yīng)掌握:明確地震波的性質(zhì),知道地震波既有縱波也有橫波;波在傳播中只是傳播的能量和振動形式,質(zhì)點(diǎn)并不隨波傳播;準(zhǔn)確掌握電磁波理論,知道變化分為均勻變化和周期性變化;知識引力波的概念,并能熟記電磁波譜.【解答】解:A、地震波具有橫波又有縱波,是一種較為復(fù)雜的機(jī)械能波;故A正確;B、橫波在傳播過程中,介質(zhì)并不隨著波的傳播而向前運(yùn)動;只是在垂直波的方向上振動;故B錯(cuò)誤;C、均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場;而均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場;只有周期性變化的電(磁)場才能產(chǎn)生周期性變化的磁(電)場;故C錯(cuò)誤;D、根據(jù)物理學(xué)史可知,愛因斯坦認(rèn)為引力波是一種跟電磁波一樣的波動;故D正確;E、根據(jù)電磁波譜可知,可見光只是電磁波中的一小部分,可見光的頻率低于X射線的頻率;故E正確;故選:ADE?!军c(diǎn)評】本題考查了地震波以及電磁波的性質(zhì),要注意明確機(jī)械波和電磁波之間的聯(lián)系和區(qū)別.(多選)11.下列說法中正確的是()A.變化的磁場不能產(chǎn)生電場 B.變化的電場不能產(chǎn)生磁場 C.赫茲證實(shí)了電磁波的存在 D.電磁波能在真空中傳播【考點(diǎn)】電磁波的產(chǎn)生;電磁波的發(fā)射和接收.【專題】定性思想;推理法;光的衍射、偏振和電磁本性專題.【答案】CD【分析】根據(jù)麥克斯韋關(guān)于電磁波的理論可得出電場與磁場間的聯(lián)系;同時(shí)明確物理學(xué)史.【解答】解:AB、均勻變化的電場會產(chǎn)生恒定的磁場,均勻變化的磁場會產(chǎn)生恒定的電場,故AB錯(cuò)誤;C、麥克斯韋首先從理論上預(yù)言了電磁波的存在,赫茲首先利用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在,故C正確;D、電磁波自身是一種物質(zhì),能在真空中傳播,故D正確。故選:CD?!军c(diǎn)評】本題考查電磁波的發(fā)現(xiàn)歷程及麥克斯韋關(guān)于電磁波的理論的理解;要注意只有周期性變化的電(磁)場才能產(chǎn)生周期性變化的磁(電)場,同時(shí)注意電磁波與機(jī)械波的區(qū)別.(多選)12.關(guān)于電磁場和電磁波,下列說法中正確的是()A.電磁波不能在真空中傳播 B.電磁波在真空中傳播的速度是3×108m/s C.變化的電場和磁場由近及遠(yuǎn)她向周圍空間傳播形成電磁波 D.變化的電場一定能產(chǎn)生變化的磁場【考點(diǎn)】電磁波的發(fā)射和接收.【專題】定性思想;推理法;光的衍射、偏振和電磁本性專題.【答案】BC【分析】變化的電場周圍產(chǎn)生磁場,變化的磁場周圍產(chǎn)生電場;均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場;非均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場,非均勻變化的磁場產(chǎn)生變化的電場;電場與磁場統(tǒng)稱為電磁場;電磁場從發(fā)生區(qū)域由近及遠(yuǎn)的傳播稱為電磁波;電磁波是一種物質(zhì),可在真空中傳播,真空并不空,它有場這種物質(zhì);電磁波在真空中的傳播速度總是3×108m/s.【解答】解:AB、電磁波是一種物質(zhì),可在真空中傳播,電磁波在真空中的傳播速度總是3×108m/s,等于光速,故A錯(cuò)誤,B正確;C、電磁場是由變化的電場和磁場,從發(fā)生區(qū)域由近及遠(yuǎn)的傳播形成電磁波,故C正確;D、變化的電場能產(chǎn)生磁場,變化的磁場能產(chǎn)電場,但非均勻變化電場能生非均勻變化磁場,若是均勻變化的電場,則產(chǎn)生恒定的磁場,故D錯(cuò)誤;故選:BC?!军c(diǎn)評】本題難度不大,熟練掌握并靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識即可正確解題;解題時(shí)要注意題目“變化”分均勻變化與不均勻變化,否則會出錯(cuò).三.填空題(共4小題)13.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一預(yù)言.電磁波按照波長由長到短排列依次是:無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線.某電臺的播放頻率是100MHz,已知電磁波的傳播速度為3×108m/s,則該電臺信號的波長是3m.【考點(diǎn)】電磁波譜.【專題】定性思想;推理法;電磁場理論和電磁波.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】電磁波譜按照波長從大到小的順序依次是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線,并依據(jù)公式λ=v【解答】解:按照波長從大到小的順序依次是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線.由v=λf可知,λ=vf故答案為:X射線,3.【點(diǎn)評】對于電磁波譜的順序可結(jié)合各種電磁波的特性進(jìn)行記憶,并掌握波長、波速及頻率的關(guān)系;注意順序不能搞錯(cuò).14.英國物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為:變化的磁場會激發(fā)出一種電場,叫感生電場,這種電場的電場線與靜電場的電場線的重要區(qū)別為,這種電場線是閉合的,如圖所示,如果向上的磁場增強(qiáng),激發(fā)的電場的電場線方向(俯視)為順時(shí)針(填順時(shí)針或逆時(shí)針)由于導(dǎo)體運(yùn)動產(chǎn)生的電動勢叫動生電動勢,該電源的“非靜電力”與洛倫茲力有關(guān).【考點(diǎn)】麥克斯韋電磁場理論.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】麥克斯韋電磁場理論的核心思想是:變化的磁場可以激發(fā)渦旋電場,變化的電場可以激發(fā)渦旋磁場;電場和磁場不是彼此孤立的,它們相互聯(lián)系、相互激發(fā)組成一個(gè)統(tǒng)一的電磁場.【解答】解:變化的磁場會激發(fā)出一種電場,叫感生電場,這種電場的電場線與靜電場的電場線的重要區(qū)別為,這種電場線是閉合的.如果向上的磁場增強(qiáng),根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場要阻礙原來磁場的正確,故感應(yīng)電流的磁場應(yīng)向下,根據(jù)安培定則可知,激發(fā)的電場的電場線方向(俯視)為順時(shí)針.由于導(dǎo)體運(yùn)動產(chǎn)生的電動勢叫動生電動勢,該電源的“非靜電力”與洛倫茲力有關(guān).故答案為:感生電場,閉合的,順時(shí)針,洛倫茲力.【點(diǎn)評】本題考查了感生電場的概念,要知道麥克斯韋電磁場理論.要掌握根據(jù)磁通量的變化,由楞次定律即可判斷出感應(yīng)電流方向.15.19世紀(jì)中葉,英國物理學(xué)家麥克斯韋系統(tǒng)總結(jié)了人類對電磁規(guī)律的研究成果,提出了電磁場理論并預(yù)言了電磁波的存在,赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在.電磁波在日常生產(chǎn)、生活中得到了廣泛的應(yīng)用,某衛(wèi)星傳送電視信號的頻率為2.0×109Hz,它在真空中的波長為0.15m.【考點(diǎn)】電磁波的波長、頻率和波速的關(guān)系;麥克斯韋電磁場理論.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】電磁波在真空中的傳播速度是一定的,和光速相同,即c=3×108m/s,波長與波速間的關(guān)系為v=λf.【解答】解:預(yù)言電磁波存在的物理學(xué)家是麥克斯韋;由v=λf可知:波長λ=Cf故答案為:麥克斯韋,0.15【點(diǎn)評】本題考查物理學(xué)史,是常識性問題,對于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記憶,這也是考試內(nèi)容之一;同時(shí)還要掌握波速公式,明確真空中光速為3×108m/s.16.大規(guī)模建設(shè)第三代移動通信系統(tǒng)(3G),它將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合起來,能提供無線網(wǎng)絡(luò)、電話會議、電子商務(wù)等信息服務(wù)。某移動運(yùn)營商采用1.8×109Hz的電磁波傳遞信號,此電磁波在真空中的波長為0.17m;在通話時(shí),手機(jī)將聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號,再經(jīng)過調(diào)制(選填“調(diào)諧”、“調(diào)制”或“解調(diào)”)后,把信號發(fā)送到基站中轉(zhuǎn)。【考點(diǎn)】電磁波的發(fā)射和接收.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】已知電磁波的波速和頻率,根據(jù)公式c=λf可以計(jì)算電磁波的波長。【解答】解:某移動運(yùn)營商采用1.8×109HZ的電磁波傳遞信號,此電磁波在真空中的波長λ=C在通話時(shí),手機(jī)將聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號,再經(jīng)過調(diào)制后,把信號發(fā)送到基站中轉(zhuǎn)。故答案為:0.17,調(diào)制?!军c(diǎn)評】本題主要考查學(xué)生對現(xiàn)代傳遞信息的工具手機(jī)的了解和掌握。知道波速、波長和頻率的關(guān)系:波速一定,波長與頻率成反比。四.解答題(共4小題)17.麥克斯韋電磁場理論的兩個(gè)基本論點(diǎn)是:變化的磁場可以產(chǎn)生電場;變化的電場可以產(chǎn)生磁場。從而預(yù)言了空間可能存在電磁波。電磁波按照波長由長到短排列依次是:無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線。已知電磁波在空氣中的傳播速度近似等于3.0×108m/s,南通人民廣播電臺的“經(jīng)濟(jì)、生活”節(jié)目的頻率是1.03×108Hz,該電磁波在空氣中的波長為3m.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)【考點(diǎn)】電磁波的產(chǎn)生.【專題】定量思想;推理法;電磁場理論和電磁波.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】麥克斯韋建立了電磁場理論,預(yù)言了電磁波的存在。赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波存在。電磁波按波長由長到短的排列順序是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線。根據(jù)波速公式可求得波長?!窘獯稹拷猓蝴溈怂鬼f建立了電磁場理論:變化的電場周圍產(chǎn)生磁場,變化的磁場周圍產(chǎn)生電場;并預(yù)言了電磁波的存在,而赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波存在。電磁波中波長最長的是無線電波,波長最短的是γ射線,電磁波按波長由長到短的排列順序是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線。由波速公式c=λf得波長為:λ=Cf=故答案為:磁場,可見光;2.9?!军c(diǎn)評】對于麥克斯韋的電磁場理論可在理解的基礎(chǔ)上加強(qiáng)記憶。一切電磁波在真空中的速度都等于光速。公式v=λf對于電磁波同樣適用。18.在LC振蕩電路中,線圈的自感系數(shù)L=2.5mH,電容C=4μF。(1)該回路的周期多大?(2)設(shè)t=0時(shí),電容器上電壓最大,在t=9.0×10﹣3s時(shí),通過線圈的電流是增大還是減小,這時(shí)電容器是處在充電過程還是放電過程?【考點(diǎn)】電磁振蕩及過程分析.【專題】計(jì)算題;學(xué)科綜合題;定量思想;方程法;電磁場理論和電磁波.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】(1)根據(jù)T=2πLC求解周期;(2)在LC振蕩電路中,當(dāng)電容器在放電過程:電場能在減少,磁場能在增加,回路中電流在增加,電容器上的電量在減少。從能量看:電場能在向磁場能轉(zhuǎn)化;當(dāng)電容器在充電過程:電場能在增加,磁場能在減小,回路中電流在減小,電容器上電量在增加?!窘獯稹拷猓海?)T=2πLC=2×3.14×2.5×10-3×4×10-6s=(2)因?yàn)閠=9.0×10﹣3s相當(dāng)于14.33個(gè)周期,故T4<0.33T<24T,所以當(dāng)t=9.0×10﹣3s時(shí),LC回路中的電磁振蕩正處在第二個(gè)T4的變化過程中。t=0時(shí),電容器上電壓最大,極板上電荷量最多,電路中電流值為零,回路中電流隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示:第一個(gè)14T內(nèi),電容器放電,電流由零增至最大;第二個(gè)14T內(nèi),電容器被反向充電,電流由最大減小到零。顯然,在t=9.0×10答:(1)該回路的周期6.28×10﹣4s(2)線圈中的電流在減小,電容器正處在反向充電過程中【點(diǎn)評】電容器具有儲存電荷的作用,而線圈對電流有阻礙作用,同時(shí)掌握充放電過程中,會判定電流、電量、磁場、電場、電壓如何變化。注意形成記憶性的規(guī)律,以便于更快更準(zhǔn)確的解題。19.若某種電磁波在真空中的頻率為1.5×1015Hz,試回答下列問題:(1)該電磁波的波長為多少?(2)該電磁波屬于哪個(gè)波段?(紅外線波長范圍0.8﹣100μm,紫外線的波長范圍在100~400nm)(3)現(xiàn)代科技可以使電磁波在特定介質(zhì)中的傳播速度大大減?。?dāng)頻率為1.5×1015Hz的電磁波以900m/s的速度傳播時(shí),問該電磁波的波長變?yōu)槎嗌伲俊究键c(diǎn)】電磁波的波長、頻率和波速的關(guān)系.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】(1)電磁波在真空中的傳播速度為c=3×108m/s,由波速公式c=λf求波長.(2)根據(jù)波長確定波段.(3)已知電磁波的波速和頻率,由公式v=λf求波長.【解答】解:(1)電磁波在真空中的傳播速度為c=3×108m/s,由波速公式c=λf得:λ=cf=3×1081.5×10(2)據(jù)題知,該電磁波屬于紫外線波段.(3)由v=λ′f得λ′=vf=9001.5×1015m=答:(1)該電磁波的波長為2×10﹣7m.(2)該電磁波屬于紫外線波段.(3)該電磁波的波長變?yōu)?×10﹣13m.【點(diǎn)評】本題要知道所有電磁波在真空中的傳播速度都是c=3×108m/s,波速公式v=λf適用于一切波.20.“場”的理解和應(yīng)用(1)關(guān)于電磁場理論,下列說法正確的是D。A.在電場周圍一定產(chǎn)生磁場,變化的磁場周圍一定產(chǎn)生電場B.在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場,變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場C.均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場D.周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場(2)圖1是一個(gè)回旋加速器示意圖,核心部分是兩個(gè)D形金屬盒,兩金屬盒置勻強(qiáng)磁場中,并分別與高頻交流電源相連,現(xiàn)分別加速氘核(12H)和氦核(24He),下列說法正確的是A.它們的最大速度不同B.它們的最大動能相同C.兩次所接高頻交流電源的頻率相同D.僅增大高頻交流電源的頻率可增大粒子的最大動能(3)靜電透鏡是利用電磁場來偏轉(zhuǎn)和聚焦電子束,原理圖如圖2所示,圓筒A帶負(fù)電,圓筒B帶正電,圓筒之間形成靜電場的等差等勢面如圖中的虛線所示,當(dāng)電子束沿中心軸從圓筒A射向圓筒B時(shí),靜電場使平行入射的電子束會聚于中心光軸上。現(xiàn)有電子在a點(diǎn)射入,則下列說法正確的是D。A.若電子在a點(diǎn)水平射入,則電子將做勻加速直線運(yùn)動B.若電子在a點(diǎn)與水平方向成某一角度射入,該電子可能做類平拋運(yùn)動C.若電子在a點(diǎn)與水平方向成某一角度射入,該電子可能做勻速圓周運(yùn)動D.電子在a點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能(4)如圖3,長為R的輕繩拴著質(zhì)量為m、電荷量為﹣q的小球,將小球從與懸點(diǎn)等高的A點(diǎn)靜止釋放,釋放時(shí)輕繩恰好伸直。小球運(yùn)動到D點(diǎn)時(shí)輕繩恰好被拉斷,小球沿水平方向進(jìn)入虛線右側(cè)豎直平面內(nèi)。在豎直虛線兩側(cè)同時(shí)存在沿豎直方向但方向相反、大小相等的勻強(qiáng)電場(圖中未畫出),在虛線右側(cè)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。在右側(cè)電磁場區(qū)域中的豎直平面內(nèi)有一半徑為R的理想圓形屏蔽區(qū)(沒有電場和磁場),屏蔽區(qū)的圓心O與D點(diǎn)在同一水平線上,OD間的距離為2R,A、O、D三點(diǎn)在同一豎直面內(nèi)。已知小球在電磁場區(qū)域恰好做勻速圓周運(yùn)動,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,不計(jì)小球運(yùn)動引起的電磁場變化。求:①電場強(qiáng)度E的大?。虎谳p繩被拉斷前瞬間所承受的拉力;③為使小球不能進(jìn)入電磁場屏蔽區(qū),磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值?!究键c(diǎn)】電磁波的產(chǎn)生;回旋加速器;麥克斯韋電磁場理論.【專題】應(yīng)用題;學(xué)科綜合題;定量思想;歸納法;帶電粒子在磁場中的運(yùn)動專題;應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力.【答案】(1)D;(2)C;(3)D;(4)①E=mg②F′=F=6mg;③B=4m【分析】(1)根據(jù)變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系成為不可分離的統(tǒng)一體的特點(diǎn)解答;(2)依據(jù)回旋加速器的構(gòu)造和工作原理,由加速電場和偏轉(zhuǎn)磁場對接而成,在電場中加速后進(jìn)入磁場,進(jìn)而在磁場中作半圓運(yùn)動,從而根據(jù)偏轉(zhuǎn)公式解答即可;(3)根據(jù)等差等勢面的特點(diǎn),結(jié)合平拋運(yùn)動和圓周運(yùn)動特點(diǎn)以及電勢能和電勢的關(guān)系判斷各選項(xiàng)是否正確;(4)根據(jù)圓周運(yùn)動中分析小球受力情況,結(jié)合動能定理和運(yùn)動軌跡幾何關(guān)系求解?!窘獯稹拷猓海?)根據(jù)電磁場理論,變化的電場會產(chǎn)生磁場,變化的磁場產(chǎn)生電場;同時(shí)均勻變化的電場產(chǎn)生恒定磁場,均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場;周期變化的電場產(chǎn)生周期磁場,周期變化的磁場產(chǎn)生周期電場;綜上ABC錯(cuò)誤,D正確;故選:D。(2)A.設(shè)回旋加速器D型盒的半徑為r,粒子最大速度為v,qvB=mv2r,解得v=B.粒子的最大動能Ekm=12mC.粒子做勻速圓周運(yùn)動的周期為T=2πrv=2πmBqD.因?yàn)樽畲髣幽芘c頻率無關(guān),所以僅改變交流電的頻率無法改變最大動能。故D錯(cuò)誤;故選:C。(3)A.根據(jù)題意,由電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系U=Ed,合圖像可知,由于等差等勢線間距離不等,則該電場為非勻強(qiáng)電場,電子所受電場力為變力,則電子在a點(diǎn)水平射入,子不做勻加速直線運(yùn)動,故A錯(cuò)誤;BC.若電子在a點(diǎn)與水平方向成某一角度射入,電子所受電場力的大小和方向均改變,不可能做類平拋運(yùn)動和勻速圓周運(yùn)動,故BC錯(cuò);D.根據(jù)沿電場線方向電勢逐漸降低,由圖可知φa<φc由公式上Ep=φe可知,電子帶負(fù)電,所以電子在a點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能,故D正確;故選:D。(4)①小球在電磁場區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動,則電場力與重力平衡,即電場力方向豎直向上,小球帶負(fù)電,故虛線右側(cè)電場方向豎直向下,且滿足qE=mg,解得:E=mg②由①分析知虛線左側(cè)電場方向豎直向上,小球從A點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)過程中,設(shè)小球經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)的速度為v,根據(jù)動能定理可得mgR+qER=設(shè)小球到達(dá)D點(diǎn)時(shí),輕繩被拉斷前一瞬間的所受拉力為F,根據(jù)牛頓第二定律有F聯(lián)立解得:F=6mg,根據(jù)牛頓第三定律輕繩所承受的拉力F′=F=6mg;③設(shè)小球在電磁場區(qū)域做圓周運(yùn)動的半徑為r,根據(jù)qvB=mv2r得r=mvBq,可知,磁感應(yīng)B越小,r根據(jù)幾何關(guān)系有(2R)2+r2=(r+R)2聯(lián)立以上方程解得:B=4m答:(1)D;(2)C;(3)D;(4)①E=mg②F′=F=6mg;③B=4m【點(diǎn)評】本題屬于電磁場綜合運(yùn)用的題目,知識點(diǎn)運(yùn)用的比較多,但是只要逐步分析還是比較容易求解的,屬于中檔題目。

考點(diǎn)卡片1.機(jī)械波及其形成與傳播【知識點(diǎn)的認(rèn)識】機(jī)械波的產(chǎn)生(1)定義:機(jī)械振動在介質(zhì)中的傳播過程,叫做機(jī)械波.(2)產(chǎn)生條件:波源和介質(zhì).(3)產(chǎn)生過程:沿波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的振動都受它前一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的帶動而做受迫振動,對簡諧波而言各質(zhì)點(diǎn)振動的振幅和周期都相同,各質(zhì)點(diǎn)只在自己的平衡位置附近振動.(4)機(jī)械波傳播的三個(gè)特點(diǎn)①介質(zhì)中有機(jī)械波傳播時(shí),介質(zhì)本身并不隨波一起傳播,它傳播的只是振動這種運(yùn)動形式。②波是傳遞能量的一種方式。③波可以傳遞信息?!久}方向】關(guān)于機(jī)械波,下列說法正確的是()A、機(jī)械波的傳播方向就是介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動方向B、機(jī)械波傳播的是振動這種運(yùn)動形式,質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移C、機(jī)械波的傳播伴隨著振動能量的傳遞D、波不但能傳遞能量,也能傳遞信息分析:波傳播的是能量或振動形式不是質(zhì)點(diǎn);波分為橫波和縱波;振源停止振動時(shí),介質(zhì)中的波動斷續(xù)傳播。波傳播的振動形式及能量。解答:A、機(jī)械波由近及遠(yuǎn)向遠(yuǎn)處傳播,而介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)在平衡位置附近振動;故A錯(cuò)誤;B、在波的傳播中質(zhì)點(diǎn)在自己的平衡位置附近振動,不會隨波向遠(yuǎn)方傳播;故B正確;C、波機(jī)械波的傳播伴隨著振動形式以及能量的傳遞;故C正確;D、波不但能夠傳遞能量,而且可以傳遞信息;故D正確。故選:BCD。點(diǎn)評:本題主要考查波的產(chǎn)生、傳播等,要注意明確波傳播的是能量或運(yùn)動形式,質(zhì)點(diǎn)不會隨波前進(jìn);同時(shí)波可以傳播能量和信息?!窘忸}思路點(diǎn)撥】1.機(jī)械波的形成2.波的特點(diǎn)(1)振幅:像繩波這種一維(只在某個(gè)方向上傳播)機(jī)械波,若不計(jì)能量損失,各質(zhì)點(diǎn)的振幅相同。(2)周期:各質(zhì)點(diǎn)振動的周期均與波源的振動周期相同。(3)步調(diào):離波源越遠(yuǎn),質(zhì)點(diǎn)振動越滯后。(4)運(yùn)動:各質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近做往復(fù)振動,并不隨波遷移。2.回旋加速器【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.回旋加速器示意圖如下:2.回旋加速器的原理:用磁場控制軌道、用電場進(jìn)行加速。D1和D2是兩個(gè)中空的半圓金屬盒,它們之間有一定的電勢差U,盒內(nèi)部空間由于靜電平衡無電場,電壓U在兩盒之間的縫隙處產(chǎn)生加速電場。盒中心A處的粒子源產(chǎn)生的帶電粒子,在兩盒之間被電場加速。兩個(gè)半圓盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場中,磁場使粒子做勻速圓周運(yùn)動,從而使粒子在縫隙處被加速后再回到縫隙處再被加速。兩盒間的交變電勢差一次一次地改變正負(fù),保證粒子每次都能被加速?!久}方向】回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置,如圖為回旋加速器的示意圖。D1、D2是兩個(gè)中空的鋁制半圓形金屬扁盒,在兩個(gè)D形盒正中間開有一條狹縫,兩個(gè)D形盒接在高頻交流電源上。在D1盒中心A處有粒子源,產(chǎn)生的帶正電粒子在兩盒之間被電場加速后進(jìn)入D2盒中。兩個(gè)D形盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場中,帶電粒子在磁場力的作用下做勻速圓周運(yùn)動,經(jīng)過半個(gè)圓周后,再次到達(dá)兩盒間的狹縫,控制交流電源電壓的周期,保證帶電粒子經(jīng)過狹縫時(shí)再次被加速。如此,粒子在做圓周運(yùn)動的過程中一次一次地經(jīng)過狹縫,一次一次地被加速,速度越來越大,運(yùn)動半徑也越來越大,最后到達(dá)D形盒的邊緣,沿切線方向以最大速度被導(dǎo)出。已知帶電粒子的電荷量為q,質(zhì)量為m,加速時(shí)狹縫間電壓大小恒為U,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,D形盒的半徑為R,狹縫之間的距離為d。設(shè)從粒子源產(chǎn)生的帶電粒子的初速度為零,不計(jì)粒子受到的重力,求:(1)帶電粒子能被加速的最大動能Ek;(2)帶電粒子在D2盒中第n個(gè)半圓的半徑;(3)若帶電粒子束從回旋加速器輸出時(shí)形成的等效電流為I,求從回旋加速器輸出的帶電粒子的平均功率P。分析:(1)根據(jù)qvB=mv2R知,當(dāng)R最大時(shí),速度最大,求出最大速度,根據(jù)EK=1(2)粒子被加速一次所獲得的能量為qU,求出第n次加速后的動能EKn=12mvn2(3)根據(jù)電流的定義式I=Qt和Q=Nq以及P解答:(1)粒子在D形盒內(nèi)做圓周運(yùn)動,軌道半徑達(dá)到最大時(shí)被引出,具有最大動能。設(shè)此時(shí)的速度為v,有:qvB=mv2R可得粒子的最大動能Ek=12mv(2)粒子被加速一次所獲得的能量為qU,粒子在D2盒中被第2n﹣1次加速后的動能為EKn=12mvn2=q因此第n個(gè)半圓的半徑Rn=1(3)帶電粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,帶電粒子離開加速器時(shí)速度大小為v,由牛頓第二定律知:qvB=mv2R帶電粒子運(yùn)動的回旋周期為:T=2πR由回旋加速器工作原理可知,交變電源的頻率與帶電粒子回旋頻率相同,由周期T與頻率f的關(guān)系可得:f=1設(shè)在t時(shí)間內(nèi)離開加速器的帶電粒子數(shù)為N,則帶電粒子束從回旋加速器輸出時(shí)的平均功率P=N12輸出時(shí)帶電粒子束的等效電流為:I=Nqt由上述各式得P=答:(1)帶電粒子能被加速的最大動能q2(2)帶電粒子在D2盒中第n個(gè)半圓的半徑1Bq(3)若帶電粒子束從回旋加速器輸出時(shí)形成的等效電流為I,求從回旋加速器輸出的帶電粒子的平均功率B2點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器利用磁場偏轉(zhuǎn)和電場加速實(shí)現(xiàn)加速粒子,粒子在磁場中運(yùn)動的周期和交流電的周期相等,注意第3問題,建立正確的物理模型是解題的關(guān)鍵?!窘忸}思路點(diǎn)撥】明確回旋加速器的構(gòu)造和工作原理。它是由加速電場和偏轉(zhuǎn)磁場對接而成,在電場中加速后進(jìn)入磁場,進(jìn)而在磁場中作半圓運(yùn)動,在加速電場中用動能定理qU=12mv2-12mv03.生活中的電磁感應(yīng)現(xiàn)象【知識點(diǎn)的認(rèn)識】電磁感應(yīng)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用電磁感應(yīng)現(xiàn)象自發(fā)現(xiàn)之日起,便一直在改變著人們的生活.時(shí)至今日,生活中可以處處見到它的影子.無論是話筒,電磁爐,還是收音機(jī),發(fā)電機(jī),都是我們可以見到和聽到的物品.而且,在高中物理中,我們便不斷接觸與其應(yīng)用相關(guān)的題目,這些物品也曾作為物理試題的載體,不時(shí)出現(xiàn)在試卷中.現(xiàn)在看來,也是分外親切.1.動圈式話筒在劇場和演講等活動中,放大聲音已經(jīng)成為一種迫切的需要,而電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用已經(jīng)成功解決了這個(gè)問題.放大聲音的裝置由話筒,擴(kuò)音器和揚(yáng)聲器三部分,其中話筒是把聲音轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕难b置.動圈式話筒,是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的,當(dāng)聲波使金屬膜片振動時(shí),連接在膜片上的音圈也隨著一起振動,音圈在永久磁鐵的磁場里振動,其中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流的大小和方向都變化,變化的振幅和頻率由聲波決定,這個(gè)信號電流經(jīng)擴(kuò)音器放大后傳給揚(yáng)聲器,從揚(yáng)聲器中就發(fā)出放大的聲音.如今,話筒或者麥克風(fēng)已經(jīng)隨處可見.2.電磁爐相信有不少人都用過電磁爐加熱過食物,它的方便快捷為我們的日常飲食帶來很大的便利,對我們的飲食方式也產(chǎn)生了一定影響.電磁爐應(yīng)用電磁感應(yīng)原理對食品進(jìn)行加熱.它的爐面是耐熱陶瓷板,交變電流通過陶瓷板下方的線圈產(chǎn)生磁場,磁場內(nèi)的磁力線穿過鐵鍋、不銹鋼鍋等底部時(shí),產(chǎn)生渦流,令鍋底迅速發(fā)熱,達(dá)到加熱食品的目的.電磁爐的灶臺臺面是一塊高強(qiáng)度、耐沖擊的陶瓷平板,臺面下邊裝有高頻感應(yīng)加熱線圈、高頻電力轉(zhuǎn)換裝置及相應(yīng)的控制系統(tǒng),臺面的上面放有平底烹飪鍋.電磁爐的工作過程是:電流電壓經(jīng)過整流器轉(zhuǎn)換為直流電,又經(jīng)高頻電力轉(zhuǎn)換裝置使直流電變?yōu)槌^音頻的高頻交流電,將高頻交流電加在扁平空心螺旋狀的感應(yīng)加熱線圈上,由此產(chǎn)生高頻交變磁場.其磁力線穿透灶臺的陶瓷臺板而作用于金屬鍋.在烹飪鍋體內(nèi)因電磁感應(yīng)就有強(qiáng)大的渦流產(chǎn)生.渦流克服鍋體的內(nèi)阻流動時(shí)完成電能向熱能的轉(zhuǎn)換,所產(chǎn)生的焦耳熱就是烹調(diào)的熱源.3.電磁感應(yīng)燈電磁感應(yīng)燈作為照明工具中的新發(fā)明,具有許多傳統(tǒng)照明工具所沒有的優(yōu)勢.它具有十萬小時(shí)的高使用壽命,同時(shí)又免維護(hù)費(fèi)用.而且它的光源質(zhì)量更高,高顯色性使物體的本身的顏色即明亮又逼真,電磁感應(yīng)燈還具有更可靠的瞬間啟動性能,同時(shí)低熱量輸出,具有更可靠的抵抗電壓劇烈波動的能力,其照明也更加節(jié)能,能夠減少二氧化碳排放量.同時(shí),電磁感應(yīng)燈的暖白光比黃色的鈉燈更合適應(yīng)用于道路照明,光照溫和,可以保證道路行駛的安全性和舒適性電磁感應(yīng)燈沒有電極,依靠電磁感應(yīng)和氣體放電的基本原理而發(fā)光.沒有燈絲和電極使燈泡的壽命長達(dá)100,000小時(shí),是白熾燈的100倍,高壓氣體放電燈的5~15倍,緊湊熒光燈的5倍~10倍.基于上述原理,氣體通過磁場放電而產(chǎn)生了可見光.即由電子鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的頻率為230KHz,金屬線圈磁環(huán)組成的電磁變壓器在玻璃管(含有特殊工作氣體)周圍創(chuàng)造了磁場.由線圈引起的放電路徑形成一個(gè)閉路,從而引起自由電子的加速度.這些自由電子和汞原子相碰撞而激發(fā)了電子.因?yàn)榧せ畹碾娮訌母吣軕B(tài)退到低能態(tài),他們放射出紫外線,當(dāng)通過玻璃管表面的三基色熒光粉時(shí),產(chǎn)生的紫外線轉(zhuǎn)化成可見光.在能源危機(jī)和溫室效應(yīng)益發(fā)嚴(yán)重的今日,各國都在不斷強(qiáng)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的重要性.在這種大環(huán)境下,符合環(huán)保照明和綠色照明的要求的電磁感應(yīng)燈,有著推廣和普及的巨大潛力.暖白光這一先進(jìn)的理念已經(jīng)在美國、英國、比利時(shí)、挪威等國家得到了廣泛應(yīng)用.4.變壓器變壓器是利用電磁感應(yīng)原理,從一個(gè)電路向另一個(gè)電路傳遞電能或傳輸信號的一種電器.其輸送電流的多少由用電器的功率決定.高中時(shí)期的試題中有許多相關(guān)的計(jì)算問題.變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件,當(dāng)初級線圈中通有交流電流時(shí),鐵芯中便產(chǎn)生交流磁通,使次級線圈中感應(yīng)出電壓.變壓器由鐵芯和線圈組成,線圈有兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組,其中接電源的繞組叫初級線圈,其余的繞組叫次級線圈.在發(fā)電機(jī)中,不管是線圈運(yùn)動通過磁場或磁場運(yùn)動通過固定線圈,均能在線圈中感應(yīng)電勢,此兩種情況,磁通的值均不變,但與線圈相交鏈的磁通數(shù)量卻有變動,這是互感應(yīng)的原理.變壓器就是一種利用電磁互感應(yīng),變換電壓,電流和阻抗的器件.5.手機(jī)充電器對于手機(jī),或許是現(xiàn)在生活中與我們聯(lián)系最為緊密的電子產(chǎn)品之一了.給手機(jī)充電幾乎是每日必做的事情,以前卻從未考慮過手機(jī)充電電源的原理.所有手機(jī)充電器其實(shí)都是由一個(gè)穩(wěn)定電源(主要是穩(wěn)壓電源、提供穩(wěn)定工作電壓和足夠的電流)加上必要的恒流、限壓、限時(shí)等控制電路構(gòu)成.它和變壓器原理幾近相同.6.磁帶錄音機(jī)自有了手機(jī)等產(chǎn)品之后,許多功能集于一體,錄音這種功能也一并存在,磁帶錄音機(jī)聽來或許會讓我們覺得陌生.磁帶錄音機(jī)主要由機(jī)內(nèi)話筒、磁帶、錄放磁頭、放大電路、揚(yáng)聲器、傳動機(jī)構(gòu)等部分組成.錄音時(shí),聲音使話筒中產(chǎn)生隨聲音而變化的感應(yīng)電流﹣﹣音頻電流,音頻電流經(jīng)放大電路放大后,進(jìn)入錄音磁頭的線圈中,在磁頭的縫隙處產(chǎn)生隨音頻電流變化的磁場.磁帶緊貼著磁頭縫隙移動,磁帶上的磁粉層被磁化,在磁帶上就記錄下聲音的磁信號.放音是錄音的逆過程,放音時(shí),磁帶緊貼著放音磁頭的縫隙通過,磁帶上變化的磁場使放音磁頭線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流的變化跟記錄下的磁信號相同,所以線圈中產(chǎn)生的是音頻電流,這個(gè)電流經(jīng)放大電路放大后,送到揚(yáng)聲器,揚(yáng)聲器把音頻電流還原成聲音.在錄音機(jī)里,錄、放兩種功能是合用一個(gè)磁頭完成的,錄音時(shí)磁頭與話筒相連;放音時(shí)磁頭與揚(yáng)聲器相連.7.汽車車速表汽車駕駛室內(nèi)的車速表是指示汽車行駛速度的儀表.它是利用電磁感應(yīng)原理,使表盤上指針的擺角與汽車的行駛速度成正比.在此之前,從未想過它竟然也是電磁感應(yīng)的應(yīng)用實(shí)例.車速表主要由驅(qū)動軸、磁鐵、速度盤,彈簧游絲、指針軸、指針組成.其中永久磁鐵與驅(qū)動軸相連.在表殼上裝有刻度為公里/小時(shí)的表盤.永久磁鐵的磁感線一部分磁感線將通過速度盤,磁感線在速度盤上的分布是不均勻的,越接近磁極的地方磁感線數(shù)目越多.當(dāng)驅(qū)動軸帶動永久磁鐵轉(zhuǎn)動時(shí),則通過速度盤上各部分的磁感線將依次變化,順著磁鐵轉(zhuǎn)動的前方,磁感線的數(shù)目逐漸增加,而后方則逐漸減少.由法拉第電磁感應(yīng)原理知道,通過導(dǎo)體的磁感線數(shù)目發(fā)生變化時(shí),在導(dǎo)體內(nèi)部會產(chǎn)生感應(yīng)電流.又由楞次定律知道,感應(yīng)電流也要產(chǎn)生磁場,其磁感線的方向是阻礙(非阻止)原來磁場的變化.用楞次定律判斷出,順著磁鐵轉(zhuǎn)動的前方,感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁感線與磁鐵產(chǎn)生的磁感線方向相反,因此它們之間互相排斥;反之后方感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁感線方向與磁鐵產(chǎn)生的磁感線方向相同,因此它們之間相互吸引.由于這種吸引作用,速度盤被磁鐵帶著轉(zhuǎn)動,同時(shí)軸及指針也隨之一起轉(zhuǎn)動.8.發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)通常由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋及軸承等部件構(gòu)成.定子由定子鐵芯、線包繞組、機(jī)座以及固定這些部分的其他結(jié)構(gòu)件組成.轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯(或磁極、磁扼)繞組、護(hù)環(huán)、中心環(huán)、滑環(huán)、風(fēng)扇及轉(zhuǎn)軸等部件組成.由軸承及端蓋將發(fā)電機(jī)的定子,轉(zhuǎn)子連接組裝起來,使轉(zhuǎn)子能在定子中旋轉(zhuǎn),做切割磁力線的運(yùn)動,從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢,通過接線端子引出,接在回路中,便產(chǎn)生了電流.從物理結(jié)構(gòu)來說,發(fā)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子除了是一個(gè)原動力的拖動外,是完全獨(dú)立、互不干擾的兩部分;發(fā)電機(jī)的定子是有功源,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢、電流,在原動力的拖動下,向外輸出交流電的有功,由原動力(油量、氣量、風(fēng)量、水量等)決定有功功率的大?。l(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是無功源、繞組從外部引入直流電建立磁場,在原動力的拖動下,向外輸送交流電的無功,由外部輸入(多數(shù)用發(fā)電機(jī)自發(fā)的交流電整流而得)的直流電決定無功功率的大?。畯碾姶旁韥碚f,轉(zhuǎn)子和定子又是精密聯(lián)系的,發(fā)電機(jī)的有功和無功都是由定子輸出的,轉(zhuǎn)子的力矩決定有功功率的大小,轉(zhuǎn)子線圈的直流電流決定無功功率的大?。?.未來發(fā)展電磁感應(yīng)的應(yīng)用多不勝舉,今天所能提到的也只是其中極小的一部分,卻已經(jīng)能夠體現(xiàn)其它對人類歷史發(fā)展的深遠(yuǎn)意義.磁懸浮列車,電視,示波器,接觸器線圈,電視手機(jī)收音機(jī)等的信號收發(fā),感應(yīng)磁卡的信號傳輸,霍爾開關(guān),雷達(dá)等等可以說在我們生活的每個(gè)環(huán)節(jié)都有應(yīng)用.【命題方向】法拉第發(fā)現(xiàn)了磁生電的現(xiàn)象,不僅推動了電磁理論的發(fā)展,而且推動了電磁技術(shù)的發(fā)展,引領(lǐng)人類進(jìn)入了電氣時(shí)代。下列哪些器件工作時(shí)與磁生電的現(xiàn)象有關(guān)()A、電視機(jī)的顯像管B、電動機(jī)C、指南針D、發(fā)電機(jī)分析:磁生電是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,發(fā)電機(jī)工作時(shí)與磁生電的現(xiàn)象有關(guān)。電視機(jī)的顯像管利用磁偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象,電動機(jī)利用磁場對電流的作用力使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。指南針是利用地磁場使指針指示方向。解答:A、電視機(jī)的顯像管利用運(yùn)動電荷在磁場中受到洛倫茲力而發(fā)生偏轉(zhuǎn)的。故A錯(cuò)誤。B、電動機(jī)利用磁場對電流的作用力使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。故B錯(cuò)誤。C、指南針是利用地磁場使指針指示方向。故C錯(cuò)誤。D、發(fā)電機(jī)工作時(shí)利用線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時(shí)磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流,即與磁生電的現(xiàn)象有關(guān)。故D正確。故選:D。點(diǎn)評:本題考查對生產(chǎn)、生活中磁現(xiàn)象的分析、理解能力,常識性問題,沒有難度。【解題思路點(diǎn)撥】電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生活中非常普遍,在平時(shí)的學(xué)習(xí)中要多加以了解,明白常見物體或現(xiàn)象背后的物理學(xué)邏輯。4.電磁振蕩及過程分析【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.振蕩電流與振蕩電路大小和方向都做周期性迅速變化的電流,叫作振蕩電流,產(chǎn)生振蕩電流的電路叫作振蕩電路。由電感線圈L和電容C組成的電路,就是最簡單的振蕩電路,稱為LC振蕩電路。2.電路圖如下:3.電磁振蕩過程在開關(guān)擲向線圈一側(cè)的瞬間,也就是電容器剛要放電的瞬間(圖a),電路里沒有電流,電容器兩極板上的電荷最多。電容器開始放電后,由于線圈的自感作用,放電電流不能立刻達(dá)到最大值,而是由0逐漸增大,同時(shí)電容器極板上的電荷逐漸減少。到放電完畢時(shí)(圖b),放電電流達(dá)到最大值,電容器極板上沒有電荷。電容器放電完畢時(shí),由于線圈的自感作用,電流并不會立即減小為0,而要保持原來的方向繼續(xù)流動,并逐漸減小。由于電流繼續(xù)流動,電容器充電,電容器兩極板帶上與原來相反的電荷,并且電荷逐漸增多。充電完畢的瞬間,電流減小為0,電容器極板上的電荷最多(圖c)。此后電容器再放電(圖d)、再充電(圖e)。這樣不斷地充電和放電,電路中就出現(xiàn)了大小、方向都在變化的電流,即出現(xiàn)了振蕩電流。在整個(gè)過程中,電路中的電流i電容器極板上的電荷量q、電容器里的電場強(qiáng)度E、線圈里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,都在周期性地變化著。這種現(xiàn)象就是電磁振蕩。4.電磁振動中的能量變化從能量的觀點(diǎn)來看,電容器剛要放電時(shí),電容器里的電場最強(qiáng),電路里的能量全部儲存在電容器的電場中;電容器開始放電后,電容器里的電場逐漸減弱,線圈的磁場逐漸增強(qiáng),電場能逐漸轉(zhuǎn)化為磁場能;在放電完畢的瞬間,電場能全部轉(zhuǎn)化為磁場能;之后,線圈的磁場逐漸減弱,電容器里的電場逐漸增強(qiáng),磁場能逐漸轉(zhuǎn)化為電場能;到反方向充電完畢的瞬間,磁場能全部轉(zhuǎn)化為電場能。所以,在電磁振蕩的過程中,電場能和磁場能會發(fā)生周期性的轉(zhuǎn)化。如果沒有能量損失,振蕩可以永遠(yuǎn)持續(xù)下去,振蕩電流的振幅保持不變。但是,任何電路都有電阻,電路中總會有一部分能量會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。另外,還會有一部分能量以電磁波的形式輻射出去。這樣,振蕩電路中的能量就會逐漸減少,振蕩電流的振幅也就逐漸減小,直到最后停止振蕩。如果能夠適時(shí)地把能量補(bǔ)充到振蕩電路中,以補(bǔ)償能量損耗,就可以得到振幅不變的等幅振蕩(下圖)。實(shí)際電路中由電源通過電子器件為LC電路補(bǔ)充能量?!久}方向】LC振蕩電路中,某時(shí)刻磁場方向如圖所示,則下列說法錯(cuò)誤的是()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,則線圈中電流正在增大D、若電容器正在放電,則自感電動勢正在阻礙電流增大分析:圖為LC振蕩電路,當(dāng)電容器充電后與線圈相連,電容器要放電,線圈對電流有阻礙作用,使得Q漸漸減少,而B慢慢增加,所以電場能轉(zhuǎn)化為磁場能。解答:A、若磁場正在減弱,由楞次定律可得線圈上端為正極,則電容器上極帶正電。故A正確,但不選;B、若電容器正在放電。由安培定則可得電容器上極帶負(fù)電。故B正確,但不選;C、若電容器上極板帶正電,則線圈中電流應(yīng)該減小,才能有如圖所示的磁感線,故C錯(cuò)誤;D、若電容器正在放電,則線圈自感作用,阻礙電流的增大,故D正確,但不選;故選:C。點(diǎn)評:穿過線圈磁通量變化,從中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,相當(dāng)于電源接著電容器。振蕩電路產(chǎn)生的振蕩電流頻率平方與線圈L及電容器C成反比?!窘忸}思路點(diǎn)撥】電磁振蕩過程中,電荷量q、電場強(qiáng)度E、電流i、磁感應(yīng)強(qiáng)度B及能量的對應(yīng)關(guān)系為過程/項(xiàng)目電荷量q電場強(qiáng)度E電勢差U電場能電流i磁感應(yīng)強(qiáng)度B磁場能0~T4減小減小減小減小增大增大增加t=T0000最大最大最大T4~T增加增大增大增加減小減小減少t=T最大最大最大最大000T2~3T減少減小減小減少增大增大增加t=3T0000最大最大最大3T4~T增加增大增大增加減小減小減少5.電磁振蕩的周期和頻率的影響因素【知識點(diǎn)的認(rèn)識】電磁振蕩的周期和頻率1.定義:電磁振蕩完成一次周期性變化需要的時(shí)間叫作周期。2.周期的倒數(shù)叫作頻率,數(shù)值等于單位時(shí)間內(nèi)完成的周期性變化的次數(shù)。LC電路的周期T與電感L、電容C的關(guān)系是T=2πLC由于周期跟頻率互為倒數(shù),即f=1f=式中的周期T、頻率f、電感L、電容C的單位分別是秒(s)、赫茲(Hz)、亨利(H)、法拉(F)。3.固有周期和固有頻率振蕩電路中發(fā)生電磁振蕩時(shí),如果沒有能量損失,也不受其他外界條件的影響,這時(shí)電磁振蕩的周期和頻率叫作振蕩電路的固有周期和固有頻率,簡稱振蕩電路的周期和頻率。4.由周期公式或頻率公式可知,改變電容器的電容或電感器的電感,振蕩電路的周期和頻率就會隨著改變?!久}方向】題為了測量儲罐中不導(dǎo)電液體的高度,將與儲罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C置于儲罐中,電容器可通過開關(guān)S與線圈L或電源相連,如圖所示.當(dāng)開關(guān)從a撥到b時(shí),由L與C構(gòu)成的回路中產(chǎn)生的周期T=2πLC的振蕩電流.當(dāng)罐中液面上升時(shí)()A、電容器的電容減小B、電容器的電容增大C、LC回路的振蕩頻率減小D、LC回路的振蕩頻率增大分析:兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C置于儲罐中,故電容器的電容C的大小與液體的高度有關(guān)(電介質(zhì)):高度越高,相當(dāng)于插入的電介質(zhì)越多,電容越大.之后根據(jù)T=2πLC,f=1T解答:AB:兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C的中間的液體就是一種電介質(zhì),當(dāng)液體的高度升高,相當(dāng)于插入的電介質(zhì)越多,電容越大。故A錯(cuò)誤,B正確;CD:根據(jù)T=2πLC,電容C增大時(shí),振蕩的周期T增大,由f=1T可以判定,LC回路的振蕩頻率f減小。故C故選:BC。點(diǎn)評:本題要注意兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C的中間的液體就是一種電介質(zhì),液體的高度越高,相當(dāng)于插入的電介質(zhì)越多,電容越大.屬于簡單題.【解題思路點(diǎn)撥】1.LC電路的周期和頻率由電路本身的性質(zhì)(L、C的值)決定,與電源的電動勢、電容器的電荷量的多少、電流大小無關(guān)。2.LC回路中的電流i、線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電容器極板間的電場強(qiáng)度E的變化周期等于LC回路的振蕩周期,即T=2πLC。6.計(jì)算電磁振蕩發(fā)射的電磁波的波長【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.電磁振蕩會產(chǎn)生電磁波,并且產(chǎn)生的電磁波的周期和頻率等于電磁振蕩的周期和頻率。2.根據(jù)電磁波波長、頻率與波速的關(guān)系v=λf或者電磁波波長、周期與波速v=λ【命題方向】由電容為C、電感為L組成的LC振蕩電路在電磁振蕩過程中,所激發(fā)的電磁波以速度v向空間傳播,則電磁波的波長為()2πLC12πLCv振蕩電路的振蕩周期T=2πLC;再由電磁波波速c、波長λ、頻率f的關(guān)系:c=λf.則可求出電磁波的波長。解:振蕩電路的振蕩周期T=2πLC;而電磁波以速度v向空間傳播,則由v=λf,可得λ=因此只有D正確,ABC均錯(cuò)誤;故選:D。振蕩電路產(chǎn)生的振蕩電流頻率平方與線圈L及電容器C成反比;掌握電磁波波速、波長、頻率之間的關(guān)系?!窘忸}思路點(diǎn)撥】1.電磁振蕩會產(chǎn)生電磁波,并且產(chǎn)生的電磁波的周期和頻率等于電磁振蕩的周期和頻率。2.LC電路的周期和頻率由電路本身的性質(zhì)(L、C的值)決定,與電源的電動勢、電容器的電荷量的多少、電流大小無關(guān)。3.LC回路中的電流i、線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電容器極板間的電場強(qiáng)度E的變化周期等于LC回路的振蕩周期,即T=2πLC。7.麥克斯韋電磁場理論【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.麥克思維電磁場理論(1)變化的磁場產(chǎn)生電場。(2)變化的電場產(chǎn)生磁場。2.電磁場變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系的,形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一的電磁場。3.電磁波如果在空間某區(qū)域有周期性變化的電場,就會在周圍引起變化的磁場,變化的電場和磁場又會在較遠(yuǎn)的空間引起新的變化的電場和磁場。這樣變化的電場和磁場由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播,形成了電磁波。【命題方向】下列說法正確的是()A、穩(wěn)定的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場B、均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁場,均勻變化的磁場產(chǎn)生均勻變化的電場C、變化的電場產(chǎn)生的磁場一定是變化的D、不均勻變化的電場周圍空間產(chǎn)生的磁場也是不均勻變化的分析:麥克斯韋提出變化的電場會產(chǎn)生磁場,變化的磁場會產(chǎn)生電場.電磁場由近及遠(yuǎn)的擾動的傳播形成電磁波.解答:A、穩(wěn)定的電場不會產(chǎn)生磁場,故A錯(cuò)誤;B、均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場,均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場,故B錯(cuò)誤;C、變化的電場產(chǎn)生的磁場不一定是變化的,當(dāng)均勻變化時(shí),則產(chǎn)生恒定的。當(dāng)非均勻變化時(shí),則產(chǎn)生非均勻變化的。故C錯(cuò)誤;D、變化的電場產(chǎn)生的磁場不一定是變化的,當(dāng)均勻變化時(shí),則產(chǎn)生恒定的。當(dāng)非均勻變化時(shí),則產(chǎn)生非均勻變化的。故D正確;故選:D。點(diǎn)評:變化的形式有兩種:均勻變化與非均勻變化.當(dāng)均勻變化時(shí),則產(chǎn)生恒定.若非均勻變化,則也會產(chǎn)生非均勻變化.例如電磁場產(chǎn)生的電磁波由近向遠(yuǎn)傳播.【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.麥克斯韋認(rèn)為線圈只不過是用來顯示電場的存在的,線圈不存在時(shí),變化的磁場同樣在周圍空間產(chǎn)生電場,即這是一種普遍存在的現(xiàn)象,跟閉合電路是否存在無關(guān)。2.麥克斯韋電磁場理論的要點(diǎn)(1)恒定的磁場不會產(chǎn)生電場,同樣,恒定的電場也不會產(chǎn)生磁場。(2)均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生恒定的電場,同樣,均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場。(3)周期性變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生同周期變化的電場,同樣,周期性變化的電場在周圍空間產(chǎn)生同周期變化的磁場。8.電磁波的產(chǎn)生【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.麥克斯韋從理論上預(yù)見,電磁波在真空中的傳播速度等于光速,由此麥克斯韋語言了光是一種電磁波。2.電磁波的產(chǎn)生:如果在空間某區(qū)域有周期性變化的電場,就會在周圍引起變化的磁場,變化的電場和磁場又會在較遠(yuǎn)的空間引起新的變化的電場和磁場。這樣變化的電場和磁場由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播,形成了電磁波。【命題方向】關(guān)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(guān)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(shí),其傳播方向與電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直D、電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生,若波源的電磁振蕩停止,空間的電磁波隨即消失分析:電磁波在真空中的傳播速度都相同。變化的電場和磁場互相激發(fā),形成由近及遠(yuǎn)傳播的電磁波。電磁波是橫波,傳播方向與電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直。當(dāng)波源的電磁振蕩停止時(shí),只是不能產(chǎn)生新的電磁波,但已發(fā)出的電磁波不會立即消失。解答:A、電磁波在真空中的傳播速度均相同,與電磁波的頻率無關(guān),故A正確;B、根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知,變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場,相互激發(fā),形成電磁波,故B正確;C、電磁波是橫波,每一處的電場強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度總是相互垂直的,且與波的傳播方向垂直,故C正確;D、當(dāng)電磁振蕩停止了,只是不能產(chǎn)生新的電磁波,但已發(fā)出的電磁波不會消失,還要繼續(xù)傳播,故D錯(cuò)誤。故選:ABC。點(diǎn)評:此題考查了電磁波的發(fā)射、傳播和接收,解決本題的關(guān)鍵知道電磁波的特點(diǎn),以及知道電磁波產(chǎn)生的條件。【解題思路點(diǎn)撥】1.變化的電場和磁場由進(jìn)及遠(yuǎn)地向周圍傳播,形成了電磁波。2.電磁振蕩產(chǎn)生電磁波時(shí),即使電磁振蕩停止了,已經(jīng)發(fā)出的電磁波是不會消失的。會繼續(xù)傳播下去。9.電磁波的發(fā)現(xiàn)【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.赫茲的實(shí)驗(yàn)(1)赫茲的實(shí)驗(yàn)裝置(2)試驗(yàn)現(xiàn)象當(dāng)感應(yīng)圈的兩個(gè)金屬球間有火花跳過時(shí),導(dǎo)線環(huán)上的兩個(gè)小球間也跳過火花.(3)現(xiàn)象分析:當(dāng)感應(yīng)圈使得與它相連的兩個(gè)金屬球間產(chǎn)生電火花時(shí),周圍空間出現(xiàn)了迅速變化的電磁場.這種變化的電磁場以電磁波的形式在空間傳播.當(dāng)電磁波到達(dá)導(dǎo)線環(huán)時(shí),它在導(dǎo)線環(huán)中激發(fā)出感應(yīng)電動勢,使得導(dǎo)線環(huán)的空隙中也產(chǎn)生了火花.(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:赫茲證實(shí)了電磁波的存在.2.在以后的一系列實(shí)驗(yàn)中,赫茲觀察到了電磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等現(xiàn)象。他還測得電磁波在真空中的速度等于光速c,證明了電磁波與光的統(tǒng)一性。這樣,赫茲證實(shí)了麥克斯韋的電磁場理論。人們從赫茲的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中認(rèn)識到物質(zhì)存在兩種形式,一種是由原子和分子構(gòu)成的實(shí)物,另一種則是以電磁場為代表的場?!久}方向】下列有關(guān)電磁波的說法正確的是()A、伽利略預(yù)言了電磁波的存在B、牛頓首先證實(shí)了電磁波的存在C、手機(jī)利用電磁波傳送信號D、電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度均相同分析:電磁波是麥克斯韋預(yù)言,而赫茲證實(shí)了電磁波,電磁波是由變化電磁場產(chǎn)生的,電磁波有:無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線、γ射線.它們的波長越來越短,頻率越來越高.解答:A、麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,故A錯(cuò)誤B、赫茲證實(shí)了電磁波,故B錯(cuò)誤C、C、電磁波可能加載電信號來傳播。因此手機(jī)利用電磁波來傳送信號,故C正確;D、電磁波雖然傳播不需要介質(zhì),但只有真空中,或空氣傳播速度才相同。故D錯(cuò)誤;故選:C。點(diǎn)評:物理學(xué)史也是高考考查的內(nèi)容之一,對于物理學(xué)上,著名的物理學(xué)家、經(jīng)典實(shí)驗(yàn)、重要學(xué)說要記牢.【解題思路點(diǎn)撥】麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,赫茲通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一點(diǎn)。10.電磁波的特點(diǎn)和性質(zhì)(自身屬性)【知識點(diǎn)的認(rèn)識】電磁波的性質(zhì):1.在電磁波中,電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B這兩個(gè)物理量隨時(shí)間和空間做周期性變化,電磁波在真空中傳播時(shí),它的電場強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B互相垂直,而且二者均與波的傳播方向垂直。2.電磁波不需要任何介質(zhì),在真空中也能傳播。3.電磁波在真空中的傳播速度等于光速c,由此,麥克斯韋預(yù)言了光是電磁波。4.電磁波具有波的共性,滿足v=λf的關(guān)系。能發(fā)生反射、折射、干涉、衍射、偏振、多普勒效應(yīng)等現(xiàn)象。5.電磁場的轉(zhuǎn)換就是電場能量和磁場能量的轉(zhuǎn)換,因而電磁波的發(fā)射過程就是輻射能量的過程,傳播過程就是能

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