人教版高中物理选择性必修二同步培优训练第十三课 电磁振荡 电磁场与电磁波.docVIP

PAGE 8 - 十三　电磁振荡　电磁场与电磁波 (25分钟　60分) 一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分) 1．在物理学中很多的物理规律、物理思想都有相似或相近的地方，则下列说法正确的是(　　) A．电磁振荡和机械振动的变化规律不同，本质不同 B．电磁振荡和机械振动的变化规律相同，本质相同 C．电磁振荡和机械振动的变化规律不同，本质相同 D．电磁振荡和机械振动的变化规律相同，本质不同 【解析】选D。电磁振荡是电容器的电场能和线圈的磁场能相互转化的过程，而机械振动是振子的动能和势能相互转化的过程，它们都是按正弦规律变化的，D正确。 2．在LC回路产生电磁振荡的过程中，下列说法中错误的是(　　) A．电容器放电完毕时刻，回路中电流最小 B．回路中电流值最大时刻，回路中磁场能最大 C．电容器极板上所带电荷量最大时，电场能最大 D．回路中电流值最小的时刻，电容器带电荷量最大 【解析】选A。电容器放电完毕时，带电荷量为零，电场能为零，电路中的电流最大，磁场能最大，A错误，B正确；电容器充电完毕时，带电荷量最大，电场能达到最大，C正确；回路中电流值最小的时刻，磁场能最小，电场能最大，电容器带电荷量最大，D正确。A符合题意。 3．某同学对机械波和电磁波进行对比，总结出下列内容，其中错误的是(　　) A．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用 B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象 C．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播 D．机械波只有横波 【解析】选D。机械波和电磁波有相同之处，也有本质区别，但v＝λf都适用，A说法对；机械波和电磁波都具有干涉和衍射现象，B说法对；机械波的传播依赖于介质，电磁波可以在真空中传播，C说法对；机械波有横波和纵波，而电磁波是横波，D说法错。 4．关于麦克斯韦的电磁场理论及其成就，下列说法错误的是(　　) A．变化的电场可以产生磁场 B．变化的磁场可以产生电场 C．证实了电磁波的存在 D．预见了真空中电磁波的传播速度等于光速 【解析】选C。选项A和B是电磁场理论的两大支柱，所以A和B正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最早证实了电磁波的存在，C错误；麦克斯韦预见了真空中电磁波的传播速度等于光速，D正确。 5．有一LC振荡电路，能产生一定波长的电磁波，若要产生波长比原来短一些的电磁波，可用的措施为(　　) A．增加线圈匝数 B．在线圈中插入铁芯 C．减小电容器极板正对面积 D．减小电容器极板间距离 【解析】选C。由于电磁波传播过程中波速v＝λf恒定，因此欲使波长λ变短，必须使频率f升高，由于频率f＝ eq \f(1,2π\r(LC)) ，增加线圈匝数和在线圈中插入铁芯，将使线圈自感系数L增大而降低频率f；减小电容器极板间距将使电容C增大而降低频率f；减小电容器极板正对面积将由于电容C减小而升高频率f。可见，选项C正确。 6.LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则(　　) A．若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由a向b B．若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电 C．若磁场正在增强，则电场能正在减小，电容器上极板带负电 D．若磁场正在增强，则电容器正在充电，电流方向由a向b 【解析】选B。由安培定则可知，电流方向由b到a；若磁场正在减弱，可知电容器处于充电状态，电场能正在增大，电流方向由b到a，所以电容器下极板带正电，上极板带负电，故A错误，B正确；若磁场正在增强，可知电容器处于放电状态，电场能正在减小，电流方向由b到a，所以电容器上极板带正电，故C、D错误。 二、非选择题(本题共2小题，共24分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位) 7．(12分)在LC振荡电路中，若已知电容C，并测得电路的固有振荡周期为T，即可求得电感L。为了提高测量精度，需多次改变C值并测得相应的T值，现将测得的六组数据标示在以C为横坐标、T2为纵坐标的坐标纸上，即图中用“×”表示的点。 (1)T、L、C的关系为______________； (2)根据图中所给出的数据点作出T2与C的关系图线； (3)求L值是多少？ 【解析】(1)由振荡电路的周期公式T＝2π eq \r(LC) 可得 T2＝4π2LC。 (2)如图所示： (3)在直线上任取两点，为减小误差，所取的两点间隔应尽可能大。 由T＝2π eq \r(LC) 得L＝ eq \f(T2,4π2C) L＝ eq \f(ΔT2,4π2ΔC) ， 代入数据得L≈39.6 mH。 答案：(1)T2＝4π2LC　(2)见解析　(3)39.6 mH 8.(12分)如图所示，L为一电阻可忽略的线圈，D为一灯泡，C为电容器，开关S处于闭合状态，灯D正常发光，现突然断开S，并开始计时，画出反映电容器a极板上电