第十三章第33講提能訓練練案[66]基礎過關練題組一電磁振蕩1.如圖所示為LC振蕩電路中電容器的極板帶電荷量q隨時間t變化曲線，則下列判斷正確的是(C)A．在b和d時刻，電路中電流為零B．在0～a時間內，電場能轉變為磁場能C．在a和c時刻，電路里的能量全部儲存在電容器的電場中D．在0～a和c～d時間內，電容器被充電[解析]在b和d時刻，q為0，但q隨t的變化率最大，電流最大，不為零，故A項錯誤；在0～a時間內，q從0逐漸增大至最大值，而電流從最大值減小至0，電容器充電，磁場能轉變為電場能，故B項錯誤；在a和c時刻，電容器均完成充電過程，電路里的能量全部儲存在電容器的電場中，故C項正確；在0～a時間內，電容器充電，在c～d時間內，電容器放電，故D項錯誤，故選C項。2．某LC電路的振蕩頻率為520kHz，為能提高到1040kHz，以下說法正確的是(B)A．調節可變電容，使電容增大為原來的4倍B．調節可變電容，使電容減小為原來的eq\f(1,4)C．調節電感線圈，使線圈匝數增加到原來的4倍D．調節電感線圈，使線圈電感變為原來的eq\f(1,2)[解析]由振蕩頻率公式f＝eq\f(1,2π\r(LC))可知，要使振蕩頻率提高到原來的2倍，則可以減小電容使之變為原來的eq\f(1,4)，或減小電感使之變為原來的eq\f(1,4)，故B項正確，A、C、D三項錯誤。3．題圖為發射電磁波的LC振蕩電路，某時刻電路中電流方向如圖所示，此時電容器的上極板帶正電，下極板帶負電，則下列說法正確的是(B)A．電容器正在放電B．電流正在減小C．線圈中的磁場能正在增大D．電容器中的電場能正在減小[解析]由題圖知，電流正流向電容器正極，電容器正在充電，電流正在減小，磁場能轉化為電場能，線圈中磁場能正在減小，電容器中的電場能正在增大。故選B。題組二麥克斯韋電磁場理論的理解和應用4．(多選)下列說法正確的是(BD)A．在均勻變化的電場周圍一定產生均勻變化的磁場，在均勻變化的磁場周圍一定產生均勻變化的電場B．電磁場是周期性變化的電場和磁場交替產生而形成的不可分離的統一體C．在電磁波譜中，最容易發生衍射現象的是γ射線D．機械波和電磁波都可發生反射、折射、干涉和衍射現象[解析]均勻變化的電場周圍產生穩定的磁場，均勻變化的磁場周圍產生穩定的電場，故A錯誤；根據麥克斯韋理論，電磁場是周期性變化的電場和磁場交替產生而形成的不可分離的統一體，故B正確；在電磁波譜中，無線電波的波長最長，最容易發生衍射現象的是無線電波，故C錯誤；反射、折射、干涉和衍射是所有波的特性，機械波和電磁波它們都可發生反射、折射、干涉和衍射現象，故D正確。5．(多選)關于無線電波的接收，下列說法中正確的是(ABC)A．當接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波頻率相同時，該電磁波在接收電路中激起的感應電流最大B．使接收電路中產生電諧振的過程叫作調諧C．收音機的接收電路是LC振蕩回路D．從接收到的高頻率振蕩中“檢”出所攜帶的信號，叫作調諧[解析]接收電路與電磁波發生電諧振時，即接收電路的固有頻率等于電磁波的頻率時，電路中激起的感應電流最大，選項A正確；根據調諧概念可知，選項B正確，D錯誤；收音機的接收電路是LC振蕩回路，選項C正確。6．如圖甲所示，在變化的磁場中放置一個閉合電路，電路里產生了感應電流；如圖乙所示，空間存在變化的磁場，其周圍產生感應電場，下列說法正確的是(C)A．甲、乙兩圖一定能持續產生電磁波B．對甲圖，從上向下看，電子在回路中沿順時針方向運動C．閉合電路只是檢驗變化的磁場產生電場，即使沒有閉合電路空間仍能產生電場D．變化的電場周圍產生磁場，與閉合電路是否存在有關[解析]若甲、乙兩圖的磁場均勻變化，就會產生穩定不變的電場，穩定不變的電場不會產生磁場，就不會持續產生電磁波，故A錯誤；對甲圖，從上向下看，感應電流沿順時針方向，電子在回路中沿逆時針方向運動，故B錯誤；變化的磁場周圍產生電場是一種普遍存在的現象，與閉合電路是否存在無關，甲圖的閉合電路只是檢驗變化的磁場產生電場，乙圖即使沒有閉合電路空間仍能產生電場，故C正確；同理，變化的電場周圍產生磁場也是一種普遍存在的現象，與閉合電路是否存在無關，故D錯誤。題組三電磁波的特點及應用7．電磁波譜就是電磁波按波長大小的順序把它們排列成譜，如圖所示，由電磁波譜可知(A)A．微波是不可見光B．紅外線可以滅菌消毒C．紫外線的波長比紅外線長D．X射線能在磁場中偏轉，穿透力較強，可用來進行人體透視[解析]微波是不可見光，選項A正確；紅外線有熱效應，紫外線可以滅菌消毒，選項B錯誤；紫外線的波長比紅外線短，選項C錯誤；X射線是電磁波，不帶電，在磁場中不偏轉，選項D錯誤。8．(多選)梳子在梳頭后帶上電荷，搖動這把梳子在空氣中產生電磁波。該電磁波(AD)A．是橫波B．不能在真空中傳播C．只能沿著梳子搖動的方向傳播D．在空氣中的傳播速度約為3×108m/s[解析]電磁波為橫波，A項正確；電磁波的傳播不需要介質，可以在真空中傳播，B項錯誤；電磁波可以在任意方向傳播，C項錯誤；電磁波的傳播速度等于光速，在空氣中的傳播速度約為3×108m/s，故D項正確。9．(2021·天津)光刻機是制造芯片的核心裝備，利用光源發出的紫外線，將精細圖投影在硅片上，再經技術處理制成芯片。為提高光刻機清晰投影最小圖像的能力，在透鏡組和硅片之間充有液體。紫外線進入液體后與其在真空中相比(A)A．波長變短 B．光子能量增加C．頻率降低 D．傳播速度增大[解析]紫外線進入液體后與在真空中相比，頻率不變，根據ε＝hν，可知，光子能量不變，故B、C兩項錯誤；根據v＝eq\f(c,n)，可知傳播速度減小，根據λ＝eq\f(v,f)，可知波長變短，故A項正確，D項錯誤。故選A。10．(多選)關于電磁波譜，下列說法正確的是(AB)A．X射線對生命物質有較強的作用，過量的X射線輻射會引起生物體的病變B．γ射線是波長最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高C．紫外線比紫光更容易發生干涉和衍射D．在電磁波譜中，最容易發生衍射現象的是γ射線[解析]X射線具有較強的穿透能力，過量的X射線輻射會引起生物體的病變，故A正確；γ射線是波長最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高，故B正確；紫外線比紫光的波長短，更不容易發生干涉和衍射，故C錯誤；在電磁波譜中，最容易發生衍射現象的是無線電波，故D錯誤。能力綜合練11．一臺收音機可接收中波、短波兩個波段的無線電波，打開收音機后蓋，在磁棒上能看到兩組線圈，其中一組是細線密繞匝數多的線圈，另一組是粗線疏繞匝數少的線圈，由此可以判斷(A)A．匝數多的電感大，使調諧電路的固有頻率較小，故用于接收中波B．匝數多的電感小，使調諧電路的固有頻率較大，故用于接收短波C．匝數少的電感小，使調諧電路的固有頻率較小，故用于接收短波D．匝數少的電感大，使調諧電路的固有頻率較大，故用于接收中波[解析]根據密繞匝數多的線圈電感大，疏繞匝數少的線圈電感小，可排除B、D選項；根據f＝eq\f(1,2π\r(LC))，電感越大，回路固有頻率越小，可排除C選項；根據c＝fλ，頻率越小，波長越大，可知A選項是正確的。12．(2024·浙江高三月考)一個LC振蕩電路中，線圈的自感系數為L，電容器電容為C，一個振蕩周期內電容器上電壓能達到的最大值為Um，則從電容器上電壓達到最大值Um開始計時(C)A．至少經過πeq\r(LC)，磁場能達到最大B．在eq\f(π,2)eq\r(LC)時間內，電路中的平均電流是eq\f(2Um,π)eq\r(\f(L,C))C．經過πeq\r(LC)時間，線圈的自感電動勢達到最大D．在eq\f(π,2)eq\r(LC)時間內，電容器放電電荷量為Ceq\f(Um,\r(2))[解析]振蕩電路的振蕩周期T＝2πeq\r(LC)，電容器上電壓達到最大值Um時，充電完畢，電場能最大，磁場能最小，至少要經過t＝eq\f(T,4)＝eq\f(π,2)eq\r(LC)，磁場能達到最大，故A錯誤；電壓最大時，電容器上的電荷量Q＝CUm，在eq\f(π,2)eq\r(LC)時間內，電容器放電量為CUm，所以平均電流eq\x\to(I)＝eq\f(Q,t)＝eq\f(CUm,\f(π,2)\r(LC))＝eq\f(2Um,π)eq\r(\f(C,L))，故B、D錯誤；當電流為零時，自感電動勢最大，根據振蕩規律可知t＝eq\f(T,2)＝πeq\r(LC)時，線圈的自感電動勢達到最大，故C正確。13．圖甲為車輛智能道閘系統的簡化原理圖：預埋在地面下的地感線圈L和電容器C構成LC振蕩電路，當車輛靠近地感線圈時，線圈自感系數變大，使得振蕩電流頻率發生變化，檢測器將該信號發送至車牌識別器，從而向閘機發送起桿或落桿指令。某段時間振蕩電路中的電流如圖乙，則下列有關說法正確的是(D)A．t1時刻，電容器間的電場強度為最大值B．t1～t2時間內，電容器處于放電過程C．汽車靠近線圈時，振蕩電流頻率變大D．從圖乙波形可判斷汽車正遠離地感線圈[解析]t1時刻電流最大，磁場能最大，電容器間的電場強度為最小值，故A錯誤；t1～t2時間內，電流減小，電容器處于充電過程，故B錯誤；當車輛靠近地感線圈時，線圈自感系數變大，根據T＝2πeq\r(LC)，周期增大，頻率減小，故C錯誤；從題圖乙波形可知頻率越來越大，汽車正遠離地感線圈，故D正確。14．(2021·浙江6月選考)大功率微波對人和其他生物有一定的殺傷作用。實驗表明，當人體單位面積接收的微波功率達到250W/m2時會引起神經混亂，達到1000W/m2時會引起心肺功能衰竭。現有一微波武器，其發射功率P＝3×107W。若發射的微波可視為球面波，則引起神經混亂和心肺功能衰竭的有效攻擊的最遠距離約為(B)A．100m25m B．100m50mC．200m100m D．200m50m[解析]設有效攻擊的最遠距離為r，人體單位面積接收的微