7.关于电磁波和声波,下列说法不正确的是( )
A. 都能在真空中传播 B. 都能发生干涉和衍射
C. 都能传播能量 D.它们的频率不同
6.有一LC振荡电路,能产生一定波长的电磁波,如要产生的电磁波的波长变短,可采用的方法是( )
A. 增大线圈的匝数 B. 在线圈中插入铁芯
C. 减少电容器的正对面积 D. 减少电容器极板间的距离
5.在LC振荡电路中,用以下那种方法可以使振荡频率增大1倍( )
A. 自感L和电容C增大1倍 B. 自感L增大一倍,电容C减少一半
C. 自感L减少一半,电容C增大一倍 D. 自感L和电容C都减少一半
4.关于电磁场的理论,下列哪些说法是正确的( )
A.变化电场周围一定产生磁场 B.变化电场周围一定产生稳定磁场
C.振荡电场产生的磁场也是振荡的 D.有电场就有磁场,有磁场就有电场
3.下面说法中正确的是 ( )
A.电磁波在任何介质中的传播速度均为3.00×108m/s
B.均匀变化的电场将产生稳定的磁场,均匀变化的磁场将产生稳定的电场
C.周期性变化的电场将产生同频率周期性变化的磁场,
周期性变化的磁场将产生同频率周期性变化的电场
D.均匀变化的电场和磁场互相激发,将产生由近及远传播的电磁波
2.下述关于电磁场的说法中正确的是( )
A.只要空间某处有变化的电场或磁场,就会在其周围产生电磁场,形成电磁波
B.任何变化的电场周围一定有磁场
C.振荡电场和振荡磁场交替产生,相互依存,形成不可分离的统一体,即电磁场
D.电磁波的理论在先,实验证明在后
例1.关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是
A.电磁波是横波 B.电磁波的传播需要介质
C.电磁波能产生干涉和衍射现象 D.电磁波中电场和磁场的方向处处相互垂直
答案:ACD
例2.如图4-5所示,半径为 r 且水平放置的光滑绝缘的环形管道内,有一个电
荷量为 e,质量为 m 的电子。此装置放在匀强磁场中,其磁感应强度随时间变化的关系式为
B=B0+kt(k>0)。根据麦克斯韦电磁场理论,均匀变化的磁场将产生稳定的电场,该感应电场对电子将有沿圆环切线方向的作用力,使其得到加速。设t=0时刻电子的初速度大小为v0,方向顺时针,从此开始后运动一周后的磁感应强度为B1,则此时电子的速度大小为
A.
B.
C.
D.![]()
解析:感应电动势为E=kπr2,电场方向逆时针,电场力对电子做正功在转动一圈过程中对电子用动能定理:kπr2e=
mv2-
mv02,B正确;由半径公式知,A也正确,答案为AB。
例3. 如图4-6所示,a为LC振荡电路,通过P点的电流如图b,规定向左的方向为正方向,下列说法正确的是( )
A 0到t1,电容器正在充电,上极板带正电 B t1 到t2电容器正在放电,上极板带负电
C 在t3时刻,线圈中的自感电动势最大,且P为正极
D 在t4 时刻,线圈中的自感电动势最大,且P为正极
解析: 0到t1电流为正,且在减小,,即电流为逆时针减小,说明电容器正在充电,电流方向为正电荷的运动方向,所以上极板为负电荷;t1 到t2电流为负且在增大,即电流为顺时针方向增大,说明电容器在放电,上极板为负电荷;在t3时刻,电流的变化率(Δi/Δt)最大,,所以自感电动势(E=LΔi/Δt)最大,而t3之前的为负减小,即顺时针减小,线圈中的感应电动势阻碍电流的减小,,如能产生电流,则与原电流同向,即P点为正极;在t4 时刻,电流最大,电流的变化率为零,自感电动势为零。
答案: BC正确
点拨: 解决此类问题的关键是搞清在LC振荡电路中,各物理量变化的关系,特别是电流的变化与充、放电关系;充、放电时,电流的流向的与电容器的极性的关系;电流的变化率与电动势的关系等等。
近年来对LC振荡电路的要求有所降低,但对于基本的充、放电的过程中个物理量的变化规律还应掌握。
例4.生活中经常用“呼啸而来”形容正在驶近的车辆,这是声波在传播过程中对接收器而言频率发生变化的表现,无线电波也具有这种效应。图4-7中的测速雷达正在向一辆接近的车辆发出无线电波,并接收被车辆反射的无线电波。由于车辆的运动,接收的无线电波频率与发出时不同。利用频率差
就能计算出车辆的速度。已知发出和接收的频率间关系为
,式中C为真空中的光速,若
,
,可知被测车辆的速度大小为_________m/s。
解析:根据题意有
,解得:v=30m/s。
答案:30 m/s
电磁波单元测试
1.按照麦克斯韦的电磁场理论,以下说法中正确的是
A.恒定的电场周围产生恒定的磁场,恒定的磁场周围产生恒定的电场
B.变化的电场周围产生磁场,变化的磁场周围产生电场
C.均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场
D.均匀变化的电场周围产生稳定的磁场,均匀变化的磁场周围产生稳定的电场
5.电磁波谱.
(1)电磁波谱:电磁波由大到小,波长由大到小(即频率由小到大)依次为无限电波,红外线、可见光、紫外线、琴伦射线、
射线
(2)红外线、紫外线、X射线(伦琴射线).如下表:
|
|
红外线 |
紫外线 |
伦琴射线 |
|
发现者 |
(英)赫歇耳(1800年) |
(德)里特(1801年) |
(德)伦琴(1895年) |
|
来源 |
一切物体都辐射 |
一切高温物体发出的光中均含有 |
X射线管 |
|
波长 |
约770-106 nm |
约5-400 nm |
比紫外线更短 |
|
特点及作用 |
热作用,温度越高,辐射红外线越强 |
化学作用,杀菌;消毒,荧光效应 |
穿透本领很强 |
|
应用 |
①红外线遥感;②勘 测地热;③寻找水源;④估计农作物长势;⑤红外摄影;⑥红外线遥控;⑦加热物体;⑧烘干油漆、谷物;⑨烤制食品 |
①照射荧光物质发光;②防伪;③促 进人体合成维生素D;④杀菌消毒 |
①检查金属部件的砂眼、裂纹;②透 视人体 |
注意:高速电子流打到任何固体上,都会产生X射线。
4.电磁波的应用
广播、电视、雷达、无线通信等都是电磁波的具体应用。
电视:在电视接收端,天线接收到高频信号后,经过调谐、解调,将得到的图像信号送到显像管。
摄像机在1s内要传送25幅画面
雷达:无线电定位的仪器,波位越短的电磁波,传播的直线性越好,反射性能强,多数的雷达工作于微波波段。缺点,沿地面传播探测距离短。中、长波雷达沿地面的探测距离较远,但发射设备复杂。
3.无线电波的接收
①电谐振:当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强,这种现象叫做电谐振。
②调谐:使接收电路产生电谐振的过程。调谐电路如图4-4所示。通过改变电容器电容来改变调谐电路的频率。
③检波:从接收到的高频振荡中“检”出所携带的信号。
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