章末分層突破[自我校對]①電場②磁場③麥克斯韋④電磁場⑤光速⑥周期性變化⑦2πeq\r(LC)⑧eq\f(1,2π\r(LC))⑨開放電路電磁振蕩過程分析1.分析兩類物理量：電荷量Q決定了電場能的大小，電容器極板間電壓U、電場強度E、電場能EE的變化規律與Q的變化規律相同；振蕩電流i決定了磁場能的大小，線圈中的磁感應強度B、磁通量Φ、磁場能EB的變化規律與i的變化規律相同．2．兩個過程：放電過程電荷量Q減小，振蕩電流i增加；充電過程電荷量Q增加，振蕩電流i減小．3．兩個瞬間：放電完畢瞬間Q＝0，i最大；充電完畢瞬間i＝0，Q最大．如圖14-1所示，i-t圖象表示LC振蕩電流隨時間變化的圖象，在t＝0時刻，電路中電容器的M板帶正電，在某段時間里，電路的磁場能在減少，而M板仍帶正電，則這段時間對應圖象中________段．圖14-1【解析】由電流圖象可得，在t＝0時刻是電容器開始放電，電路中電容器的M板帶正電，故電流方向逆時針為正方向；某段時間里，電路的磁場能在減少，說明電路中的電流在減小，是電容器的充電過程，此時M板帶正電，說明此時電流方向順時針方向為負，符合電流減小且為負值的只有cd段．【答案】cd已知LC振蕩電路中電容器極板1上的電量隨時間變化的曲線如圖14-2所示．則()圖14-2A．a、c兩時刻電路中電流最大，方向相同B．a、c兩時刻電容器里的電場能最大C．b、d兩時刻電路中電流最大，方向相同D．b、d兩時刻電路中電流最大，方向相反E．b、d兩時刻磁場能最大【解析】a、c兩時刻電容器極板上電量最大，電場能最大，所以電路中電流最小；b、d兩時刻電容器極板上電量最小，電路中電流最大，磁場能量最大，b、d兩點時間間隔為半個周期，故電流方向相反．【答案】BDELC振蕩電路充、放電過程的判斷方法1．根據電流流向判斷：當電流流向帶正電的極板時，電容器的電荷量增加，磁場能向電場能轉化，處于充電過程；反之，當電流流出帶正電的極板時，電荷量減少，電場能向磁場能轉化，處于放電過程．2．根據物理量的變化趨勢判斷：當電容器的帶電量q(電壓U、場強E)增大或電流i(磁場B)減小時，處于充電過程；反之，處于放電過程．3．根據能量判斷：電場能增加時充電，磁場能增加時放電．電磁波的特點和應用1.按波長由長到短(頻率由低到高)的順序無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線(X射線)、γ射線等合起來，構成了范圍非常廣闊的電磁波譜．2．各種不同的電磁波既有共性，又有個性(1)共性：它們在本質上都是電磁波，它們的行為服從相同的規律，都遵守公式v＝fλ，它們在真空中的傳播速度都是c＝×108m/s，它們的傳播都不需要介質(2)個性：不同電磁波的頻率或波長不同，表現出不同的特性．波長越長越容易產生干涉、衍射現象，波長越短觀察干涉、衍射現象越困難．正是這些不同的特性決定了它們不同的用途．3．電磁波和機械波在波動性上有相同點，都遵守v＝fλ，但本質不同，機械波不能在真空中傳播，而電磁波的傳播不需要介質．聲吶能發射超聲波，雷達能發射電磁波，超聲波和電磁波相比較，下列說法正確的是()A．超聲波與電磁波傳播時，都向外傳遞了能量B．電磁波既可以在真空中傳播，又可以在介質中傳播，超聲波只能在介質中傳播C．在空氣中傳播的速度與在其他介質中傳播速度相比，均是在空氣中傳播時具有較大的傳播速度D．超聲波是縱波，電磁波是橫波E．超聲波與電磁波相遇時可能會發生干涉【解析】超聲波與電磁波傳播時，都向外傳遞了能量、信息，A正確；聲吶發出的超聲波是機械波，不可以在真空中傳播，B對；機械波在空氣中傳播時速度較小，在其他介質中傳播時速度大，而電磁波恰好相反，C錯；聲波是縱波，電磁波是橫波，D正確；超聲波和電磁波不是同一類波，不可能發生干涉，E錯．【答案】ABD關于電磁波譜，下列說法正確的是()A．電磁波中最容易表現出干涉、衍射現象的是無線電波B．紫外線的頻率比可見光低，長時間照射可以促進鈣的吸收，改善身體健康C．X射線和γ射線的波長比較短，穿透力比較強D．紅外線的顯著作用是熱作用，溫度較低的物體不能輻射紅外線E．所有物體都發射紅外線【解析】無線電波的波長長，易發生衍射現象，A正確．紫外線的頻率比可見光高，B錯．任何物體都能輻射紅外線，D錯，選項C、E正確．【答案】ACE雷達的原理和應用1.利用雷達測定物體的距離：解決這類問題的關鍵是區分發射脈沖波形和反射脈沖波形，找出從發射電磁波和接收到回來的電磁波的時間差，再利用s＝eq\f(1,2)vt，求出物體的距離．2．利用雷達測定物體的速度：這類問題往往要有兩個(或兩個以上)的發射脈沖與反射脈沖，可以確定一段時間前后物體的兩個位置或一段時間的位移，從而測出物體的速度．3．利用雷達確定物體的位置：雷達有一個可以轉動的天線，它能向一定方向發射無線電(微波)脈沖，雷達可根據發射無線電波的方向和仰角，再參考所測得物體的距離，從而確定某一時刻物體的位置．實際上，這一切數據都由電子電路自動計算并在熒光屏上顯示出來．某一戰斗機正以一定的速度朝雷達的正上方水平勻速飛行，已知雷達發射相鄰兩次電磁波之間的時間間隔為5×10－4s，某時刻在雷達熒光屏上顯示的波形如圖14-3甲所示，t＝173s后雷達向正上方發射和接收的波形如圖乙所示，雷達熒光屏上相鄰刻線間表示的時間間隔為10－4s，電磁波的傳播速度為c＝3×108m/s甲乙圖14-3【解析】由題意知熒光屏相鄰刻線間的時間間隔t0＝10－4s，甲圖發射波和接收波的時間間隔t1＝4×10－4s，乙圖時間間隔t2＝1×10－4s，所以，第一次戰斗機距雷達的距離為s1＝c×eq\f(t1,2)＝×104m，第二次戰斗機在雷達正上方．所以，戰斗機的高度h＝c×eq\f(t2,2)＝×104m，故173s內戰斗機飛行的水平距離為s＝eq\r(s\o\al(2,1)－h2)＝×104m．所以v＝eq\f(s,t)≈335m/s.【答案】335目前雷達發射的電磁波頻率多在200MHz至1000MHz的范圍內．請回答下列關于雷達和電磁波的有關問題．(1)雷達發射電磁波的波長范圍是多少？(2)能否根據雷達發出的電磁波確定雷達和目標間的距離？【解析】(1)由c＝λf可得：λ1＝eq\f(c,f1)＝eq\f×108,200×106)m＝1.5m，λ2＝eq\f(c,f2)＝eq\f×108,1000×106)m＝0.3m.故雷達發出的電磁波的波長范圍是0.3m～(2)電磁波測距的原理就是通過發射和接收電磁波的時間間隔來確定距離，所以可根據x＝eq\f(vt,2)確定雷達和目標間的距離．【答案】(1)0.3m～1.5m(2)能1.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，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、磁感應強度均垂直D．利用電磁波傳遞信號可以實現無線通信，但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸E．電磁波可以由電磁振蕩產生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波隨即消失【解析】電磁波在真空中的傳播速度等于光速，與電磁波的頻率無關，選項A正確；周期性變化的電場和磁場可以相互激發，形成電磁波，選項B正確；電磁波傳播方向與電場強度、磁感應強度均垂直，選項C正確；電磁波可以通過光纜傳輸，選項D錯誤；電磁波波源的電磁振蕩停止，波源不再產生新的電磁波，但空間中已產生的電磁波仍可繼續傳播，選項E錯誤．【答案】ABC2．X射線()【導學號：23570150】A．不是電磁波 B．具有反射和折射的特性C．只能在介質中傳播 D．能發生干涉和衍射E．可在真空中傳播【解析】X射線是波長極短的電磁波，即能發生反射和折射，也能發生干涉和衍射，在真空中也可能傳播，故選項B、D、E正確，AC錯誤．【答案】BDE3．下列關于電磁波的說法，正確的是()A．電磁波能在真空中傳播B．電場隨時間變化時一定產生電磁波C．振蕩變化的電場會在空間產生電磁波D．麥克斯韋第一次用實驗證實了電磁波的存在E．赫茲在人類歷史上首先捕捉到了電磁波【解析】電磁波的傳播不需要介質，真空、空氣以及其他介質都能傳播電磁波，選項A正確；根據麥克斯韋電磁場理論可知，均勻變化的電場產生穩定的磁場，只有不均勻變化的電場或不均勻變化的磁場才能產生電磁波，選項B錯誤；振蕩變化的電場會在空間產生電磁波，故選項C正確；麥克斯韋預言了電磁波的存在，赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在，選項D錯誤，E正確．【答案】ACE4．利用所學物理知識，可以初步了解常用的一卡通(IC卡)的工作原理及相關問題．IC卡內部有一個由電感線圈L和電容構成的LC振蕩電路，公交車上的讀卡機(刷卡時“嘀”的響一聲的機器)向外發射某一特定頻率的電磁波．刷卡時，IC卡內的線圈L中產生感應電流，給電容C充電，達到一定的電壓后，驅動卡內芯片進行數據處理和傳輸．下列說法正確的是()【導學號：23570151】A．IC卡工作所需要的能量來源于卡內的電池B．IC卡內是一個LC振蕩電路C．僅當讀卡機發射該特定頻率的電磁波時，IC卡才能有效工作D．若讀卡機發射的電磁波偏離該特定頻率，則線圈L不會產生感應電流E．IC卡既能接收讀卡機發射的電磁波，又能向讀卡機傳輸自身的數據信息【解析】本題考查的是LC振蕩電路的相關知識．IC卡內是一個LC振蕩電路，沒有電池，故A錯B對；只有當讀卡機發出特定頻率的電磁波時，IC卡才能正常工作，故C對；當讀卡機發射的電磁波偏離該頻率時，線圈可以產生的電流