微練45電磁振蕩電磁波梯級Ⅰ基礎練1.(2025·滄州模擬)500米口徑球面射電望遠鏡(簡稱FAST)又被稱為“中國天眼”，是中國科學院國家天文臺的一座射電望遠鏡，若其工作頻率范圍是7×107Hz~3×109Hz，那么它觀測到的電磁波最長波長為(B)A.約0.1米 B.約4米C.約40米 D.約1000米解析頻率最小的電磁波的波長最長，則最長波長為λ=cf=3×1087×1072.某電路中電場隨時間變化的圖像如圖所示，能發射電磁波的電場是(D)解析電場不隨時間變化，不會產生磁場，A項錯誤；電場隨時間均勻變化，只能在周圍產生穩定的磁場，也不會產生和發射電磁波，B、C兩項錯誤；電場隨時間做不均勻的變化，能在周圍空間產生變化的磁場，而這磁場的變化也是不均勻的，又能產生變化的電場，從而交織成一個不可分割的統一體，即形成電磁場，才能發射電磁波，D項正確。3.電磁波包括無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線等，電磁波譜如圖所示，下列說法正確的是(B)A.只有高溫物體才輻射紅外線B.紫外線常用于殺菌消毒，長時間照射可能損害人體健康C.無限電波的頻率比γ射線的頻率大D.紅光光子的能量比X射線大解析所有的物體都在向外輻射紅外線，A項錯誤；紫外線常用于殺菌消毒，但是長時間照射可能損害人體健康，B項正確；無限電波的頻率比γ射線的頻率小，C項錯誤；光子的能量與其頻率成正比，紅光的頻率比X射線小，則紅光光子的能量比X射線小，D項錯誤。4.醫生用來診斷病情的胸透膠片如圖所示，拍攝該膠片利用電磁波中(C)A.紫外線B.紅外線C.X射線D.無線電波解析醫生用來診斷病情的胸透膠片，利用了電磁波中X射線的穿透能力較強這一特點，C項正確。5.圖甲為LC振蕩電路，通過P點的電流如圖乙，P點電流向左為正，下列說法正確的是(D)A.0~t1電容器上極板帶正電B.t1~t2電容器中的電場能增大C.在t3時刻，線圈中的磁場能最大D.增大電容器兩板間距，振蕩電流的周期將減小解析根據題圖乙可知，0~t1內電流逐漸減小，則磁場能逐漸減小，電場能逐漸增大，電容器被充電，且電流為正方向，即電流方向為逆時針方向，可知下極板帶正電，上極板帶負電，A項錯誤；t1~t2內電流逐漸增大，則磁場能逐漸增大，電場能逐漸減小，B項錯誤；在t3時刻，電流為0，則線圈中的磁場能最小，C項錯誤；增大電容器兩板間距，根據C=εrS4πkd，T=2πLC，電容減小，振蕩電流的周期減小6.(多選)麥克斯韋在前人研究的基礎上，創造性地建立了經典電磁場理論，進一步揭示了電現象與磁現象之間的聯系。他大膽地假設:變化的電場就像導線中的電流一樣，會在空間產生磁場，即變化的電場產生磁場。以平行板電容器為例:圓形平行板電容器在充、放電的過程中，板間電場發生變化，產生的磁場相當于一連接兩極的板間直導線通以充、放電電流時所產生的磁場。若某時刻連接電容器和電阻R的導線中電流i的方向，及電容器極板間電場強度E的方向如圖中所示，則下列說法正確的是(CD)A.兩平行板間的電場正在增強B.該變化電場產生逆時針方向(俯視)的磁場C.該變化電場產生的磁場越來越弱D.電路中的電流正比于板間的電場強度的大小解析電容器內電場場強方向向上，下極板帶正電，根據電流的方向，自由電子正在流向下極板，因此電容器處于放電過程，電容器的帶電量越來越少，兩平行板間的電場正在減弱，A項錯誤；該變化電場產生磁場方向等效成向下的電流產生磁場的方向，根據右手螺旋定則可知，電場產生為順時針方向(俯視)的磁場，B項錯誤；放電過程，放電電流越來越小，該變化電場產生的磁場越來越弱，C項正確；電路中的電流I=UR=EdR，故電路中的電流正比于板間的電場強度的大小，7.(2025·德州模擬)把線圈、電容器、電源和單刀雙擲開關按照圖示連成電路。把示波器的兩端連在電容器的兩個極板上。先把開關置于電源一側為電容器充電；稍后再把開關置于線圈一側，從此刻開始計時，電容器通過線圈放電(規定逆時針方向為電流的正方向)。電路工作過程中，同時會向外輻射電磁波，則電壓Uab隨時間t變化的波形正確的是(D)解析電容器放電時，電流由a通過線圈流向b，為正方向。起始時刻電壓最大，電路向外輻射電磁波的過程中，電路中的能量減小，則電容器兩極板的最大電壓逐漸減小，D項正確。8.(多選)圖甲為某種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，下列說法正確的是(ABC)A.t1時刻電容器間的電場強度為最小值B.t1~t2時間內，電容器處于充電過程C.汽車靠近線圈時，振蕩電流頻率變小D.從圖乙波形可判斷汽車正靠近地感線圈解析t1時刻電流最大，線圈中磁場能最大，電容器中電場能最小，電容器間的電場強度為最小值，A項正確；t1~t2時間內，電流逐漸減小，線圈中磁場能減小，電容器中電場能增大，電容器處于充電過程，B項正確；當車輛靠近地感線圈時，線圈自感系數變大，根據T=2πLC可知周期變大，頻率變小，C項正確；從題圖乙波形可知周期越來越小，頻率越來越大，汽車正遠離地感線圈，D項錯誤。梯級Ⅱ能力練9.(多選)無線電波的發射和接收離不開天線。如圖甲、圖乙、圖丙所示，LC振蕩電路逐步成為開放電路，電場和磁場就可以分散到更大的空間，這樣就可以有效地把無線電波發射出去了。手機作為常用的通信工具需要用天線來接收和發射信號。早期的手機有長長的天線，現在逐漸內置到手機內部。實踐中發現當天線的長度大約等于無線電波波長的14時，收發無線電波的能力最好。曾經有人將手機外殼的金屬邊框設計成天線，既提升收發信號效果，又節省了手機的內部空間。隨著5G時代的來臨，信號頻率進一步提升，對天線設計的要求更加復雜。下列有關說法正確的是(CDA.只有特定頻率的無線電波才能在天線上產生振蕩電流B.與4G相比，5G使用的電磁波傳播速度更大C.手機信號的頻率與100MHz的數量級相同D.手機天線在發射信號時，天線上會有電荷出現，且周期性變化解析任何頻率的無線電波均可以在天線上產生振蕩電流，只不過特定頻率的無線電波產生的振蕩電流較大，其他頻率的無線電波產生的振蕩電流較小，A項錯誤；電磁波的傳播速度與光速相同，與電磁波的頻率無關，B項錯誤；手機外殼的金屬邊框長度幾十厘米，因此無線電波的波長應為幾米，根據c=λf，可知手機信號的頻率與100MHz的數量級相同，C項正確；手機天線在發射信號時，天線上會形成LC振蕩電路，因此會有電荷出現，且周期性變化，D項正確。10.如圖所示是一個水平放置的圓環形玻璃小槽，槽內光滑，槽寬度和深度處處相同。現將一直徑略小于槽寬的帶正電小球放在槽中，讓它受絕緣棒打擊后獲得一初速度v0。與此同時，有一變化的磁場垂直穿過圓環形玻璃小槽外徑所對應的圓面積，磁感應強度B的大小跟時間成正比，方向豎直向下。設小球在運動過程中所帶電荷量不變，那么(B)A.小球受到的向心力大小不變B.小球受到的向心力大小不斷增大C.洛倫茲力對小球做了功D.小球受到的洛倫茲力大小與時間成正比解析根據麥克斯韋電磁場理論可知，磁感應強度隨時間線性增大時將產生穩定的感應電場，根據楞次定律可知感應電場的方向與小球初速度方向相同，因小球帶正電，故電場力對小球做正功，小球的速度逐漸增大，向心力的大小F=mv2r，隨之增大，A項錯誤，B項正確；洛倫茲力對小球不做功，C項錯誤；帶電小球所受的洛倫茲力為F=qvB，因為速率隨時間逐漸增大，且磁感應強度B的大小跟時間成正比，所以小球受到的洛倫茲力大小與時間不成正比，11.(2025·宿遷模擬)電磁波在醫院得到了廣泛應用，關于電磁波的某些特性，下列說法不正確的是(C)A.伽馬手術刀治療癌癥是利用γ強穿透力，能量高的特性B.胸透又稱熒光透視，是利用X射線具有穿透性，熒光性和攝影效應的特性C.紅外線測溫儀，是利用了紅外線波長較長的特性D.醫用紫外滅菌燈是利用了紫外線的消毒特性解析γ射線能量高、穿透力強，醫院常用γ射線照射癌細胞，治療癌癥，A項正確；X射線具有穿透性，熒光性和攝影效應的特性，所以可以用來做胸透，B項正確；紅外線測溫儀，是利用了紅外線的熱效應，C項錯誤；醫院用紫外線燈照射的方法來消毒滅菌，是利用了紫外線的消毒特性，D項正確。12.金屬探測儀在各場景廣泛應用，探測儀內部的線圈與電容器構成LC振蕩電路，當探測儀檢測到金屬物體時，探測儀線圈的自感系數會發生變化，從而引起振蕩電路中的電流頻率發生變化，探測儀檢測到這個變化就會驅動蜂鳴器發出聲響。在LC振蕩電路中，某時刻線圈中的磁場方向和電容器中的電場方向如圖所示。下列說法正確的是(A)A.此時電容器中的電場能正在減小B.此時穿過線圈的磁通量的變化率正在增大C.若LC振蕩電路中的自感系數L減小，則其振蕩周期增大D.若自感系數L和電容C都增大到原來的2倍，則其振蕩周期變為原來的1解析根據題圖中磁場方向結合右手螺旋定則可知，此時電流方向沿順時針方向，由下極板流向上極板，且下極板帶正電，所以此時電容器正在放電，電容器兩板間的電壓正在減小，電容器中的電場能減小，線圈中磁場能增大，則電路中電流正在增大，但電流增大越來越慢，所以此時穿過線圈的磁通量的變化率正在減小，A項正確，B項錯誤；根據T=2πLC可知，若LC振蕩電路中的電感減小，則其振蕩周期減小，若自感系數L和電容C都增大到原來的2倍，則其振蕩周期變為原來的2倍，C、D兩項錯誤。梯級Ⅲ創新練13.無線電廣播系統方框圖如圖所示，下列關于a、b裝置說法正確的是(B)A.a是調制、b是調諧 B.a是調制、b是解調C.a是調諧、b是