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章末总结
以图入题·构建情境·自主总结·悟透模型
情境提点 模型-规律-方法-结论
热点一　电磁振荡
1.(2020·浙江1月选考)如图所示,单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。t=0时开关S打到b端,t=0.02 s 时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则(　　)
[A] LC回路的周期为0.02 s
[B] LC回路的电流最大时电容器中电场能最大
[C] t=1.01 s时线圈中磁场能最大
[D] t=1.01 s时回路中电流沿顺时针方向
【答案】 C
【解析】 当电容C充满电后,电容器上极板带正电,电容器中电场能最大,开关S打到b端后,电容器开始放电,当电荷释放完瞬间,LC回路电流最大,电场能转化为磁场能;接着自感线圈对电容器充电,回路中电流逐渐减弱,磁场能转化为电场能,此时电容器下极板带正电;随后电容器开始放电,然后自感线圈再对电容器充电,最后电容器上极板带正电,一个完整的振荡周期结束。根据以上分析 T=0.04 s,选项A错误;电流最大时磁场能最大,电场能最小,选项B错误;t=1.01 s,即相当于 25.25T,即从题目初始状态开始,经过0.25T,电荷释放完,回路中电流最大,自感线圈中磁场能最大,选项C正确;根据以上分析,在0.25T时,线路中的电流是逆时针方向,选项D错误。
2.利用所学物理知识,可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相关问题。IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC的振荡电路。公交卡上的读卡机(刷卡时“嘀”的响一声的机器)向外发射某一特定频率的电磁波。刷卡时,IC卡内的线圈L中产生感应电流,给电容C充电,达到一定的电压后,驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是(　　)
[A] IC卡工作所需要的能量来自卡内的电池
[B] 仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时,IC卡才能有效工作
[C] 若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率,在线圈L中不会产生感应电流
[D] IC卡只能接收读卡机发射的电磁波,而不能向读卡机传输自身的数据信息
【答案】 B
【解析】 IC卡中有一个LC线圈和电容器,当读卡机发出的电磁波被LC电路接收到,使得IC卡内的电路充电,所以IC卡的能量来自读卡机发射的电磁波,A错误;LC振荡电路接收与其固有频率相同的电磁波f=,读卡机发出的电磁波频率与之匹配,才能得到最优的充电效果,使电容器电压达到预定值,才能进行数据传输,B正确;如果是其他频率的电磁波,根据法拉第电磁感应定律,穿过线圈的磁通量发生变化,依然会有感应电流,C错误;据题意,电容器达到一定电压之后,驱动卡内芯片进行数据传输,D错误。
热点二　电磁波的特点及发射
3.(2020·北京卷)随着通信技术的更新换代,无线通信使用的电磁波频率更高,频率资源更丰富,在相同时间内能够传输的信息量更大。第5代移动通信技术(简称5G)意味着更快的网速和更大的网络容载能力,“4G改变生活,5G改变社会”。与4G相比,5G使用的电磁波(　　)
[A] 光子能量更大 [B] 衍射更明显
[C] 传播速度更大 [D] 波长更长
【答案】 A
【解析】 5G使用的电磁波频率比4G更大,根据E=hν,可知5G使用的电磁波比4G光子能量更大,A正确;光在真空中传播速度相同,根据v=λf可知,5G使用的电磁波波长更短,不易发生明显衍射,B、C、D错误。
热点三　电磁波的应用
4.红外体温计被广泛应用于生产生活中。下列说法正确的是(　　)
[A] 当体温超过37.3 ℃时人体才辐射红外线
[B] 当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线
[C] 红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的
[D] 红外体温计是依据人体温度越高,辐射的红外线强度越大来测体温的
【答案】 D
【解析】 一切物体都在辐射红外线,温度越高,其辐射红外线的强度越大,A、B、C项错误,D项正确。
5.(2020·江苏卷)国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一。在探月任务中,“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波,该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来,反射波回到“玉兔二号”的时间差为Δt。已知电磁波在月壤层中传播的波长为λ,求该月壤层的厚度d。
【答案】
【解析】 电磁波的传播速度v=fλ,
根据题意2d=vΔt,解得d=。
电磁振荡与电磁波　检测试题
(分值:100分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共 24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.如图所示,特定电磁波谱治疗仪能够产生特定能量的电磁波,在医学上具有很好的治疗效果。关于电磁波,下列说法正确的是(　　)
[A] 电磁波是一种有能量但没有运动质量的物质
[B] 用纸板包住治疗仪可以屏蔽其发射的电磁波
[C] 电磁波可以发生反射、折射、干涉等现象
[D] 电磁波在所有介质中的传播速度都等于真空中的光速
【答案】 C
【解析】 电磁波是一种有能量也有运动质量的物质,故A错误;电磁波能穿透纸板,故用纸板包住治疗仪不能屏蔽其发射的电磁波,故B错误;电磁波属于波,可以发生反射、折射、干涉等现象,故C正确;电磁波在真空中的传播速度等于真空中的光速,在其他介质中的传播速度小于真空中的光速,故D错误。
2.如图所示是我国研制的超导型核磁共振仪(MRI)。在圆筒状机器内部,通电的超导型线圈能在受检者周围制造高强度磁场环境,借由高频无线电波的脉冲撞击身体细胞中的氢原子核,引起氢原子核共振,并吸收能量。在停止射频脉冲后,氢原子核会将吸收的能量释放出来,按特定频率发出射频电信号,被电脑收录并加以分析,继而转换成2D影像。下列说法正确的是(　　)
[A] 超导线圈的电流产生高强度磁场是电磁感应现象
[B] 无线电波是电磁波,传播需要介质,不能在真空中传播
[C] 无线电波脉冲激发身体的氢原子核应用了电流的磁效应
[D] 检查过程中会产生高强度磁场,所以受检者不能携带铁磁性金属佩件
【答案】 D
【解析】 超导线圈的电流产生高强度磁场是电流的磁效应,不是电磁感应现象,选项A错误;无线电波是电磁波,传播不需要介质,能在真空中传播,选项B错误;无线电波脉冲激发身体的氢原子核,引起氢原子核共振,并吸收能量,不是应用了电流的磁效应,选项C错误;检查过程中会产生高强度磁场,所以受检者不能携带铁磁性金属佩件,以防对仪器产生影响,选项D正确。
3.随着社会快速发展,无线通信技术不断升级,5G网络正在加速赋能,千行百业实现数字化生产。产生5G无线电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图所示,则该时刻(　　)
[A] 电路中的电场能正在增大
[B] 线圈中磁场的方向向下
[C] 电容器两极板带的电荷量正在减少
[D] 无线电波的频率越大,在真空中传播的速度越大
【答案】 A
【解析】 题图示时刻,电容器正在充电,电容器两极板的带电荷量正在增加,电路中的电场能正在增大,选项A正确,C错误;根据安培定则可知,线圈中磁场的方向向上,选项B错误;无线电波属于电磁波,而所有的电磁波在真空中传播的速度都相等,选项D错误。
4.业余无线电是一种较普遍的业余爱好。业余无线电爱好者在进行收发设备的设计与测试中,常需运用到相关的物理知识。下列说法错误的是(　　)
[A] 发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性LC振荡电路,无线电波与光波均属于电磁波
[B] 如图甲,利用霍尔元件获取磁感应强度的数据,M为半导体薄片,载流子为自由电子,B为与薄片垂直的外加磁场,若从左侧面向右侧面通以恒定电流I,稳定后,上侧面的电势高于下侧面的电势
[C] 图乙是接收电磁波的调谐电路,利用电谐振的原理接收特定频率的电磁波
[D] 设备测试完毕后,发射的电磁波可以在真空中进行传播
【答案】 B
【解析】 发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性LC振荡电路,无线电波与光波均属于电磁波,A正确,不符合题意;由左手定则可知,电子集中于上侧面,所以上侧面的电势低于下侧面的电势,B错误,符合题意;题图乙是接收电磁波的调谐电路,利用电谐振的原理接收特定频率的电磁波,C正确,不符合题意;电磁波可以在真空中进行传播,D正确,不符合题意。
5.我国电视和调频广播的频率范围是48.5 MHz～960 MHz,属于超短波与分米波频段,部分波段是微波,那么它的最长波长约为(　　)
[A] 0.31 m [B] 6.19 m
[C] 6.19×106 m [D] 2.88×1017 m
【答案】 B
【解析】 根据λ=,可知最长波长为λmax= m≈6.19 m,故选B。
6.电磁波为信息的传播“插上了翅膀”,使古代人“顺风耳、千里眼”的梦想变成了现实,下列电磁波相关知识的说法正确的是(　　)
[A] 图甲是电磁波的产生与传播示意图,麦克斯韦理论告诉我们,变化的电场产生变化的磁场
[B] 图乙表示电磁波在传递声音图像等信息时,需要将其搭载在高频载波上发射出去,这一过程叫调谐
[C] 图丙为一张人体X光照片,X射线可用于诊断病情,它的波长比可见光短
[D] 图丁是医用消毒灯,其原理是红外线具有较高能量,足以破坏细胞核中的物质,以此达到灭菌消毒的目的
【答案】 C
【解析】 麦克斯韦理论告诉我们,均匀变化的磁场产生稳定的电场,而周期性变化的磁场产生周期性变化的电场,故A错误;传递声音图像等信息时,需要将其搭载在高频载波上发射出去,这一过程叫调制,故B错误;X射线可用于诊断病情,它的频率比可见光大,但是它的波长比可见光短,故C正确;紫外线具有较高能量,足以破坏细胞核中的物质,因此可以利用紫外线灭菌消毒,故D错误。
7.如图所示,某空间中存在磁感应强度B随时间t变化的以下四种磁场,能产生电场但不能产生电磁波的是(　　)
　　　　　
[A] [B]
　　　　　
[C] [D]
【答案】 C
【解析】 恒定磁场周围不会产生电场,故A错误。不均匀变化的磁场周围产生不均匀变化的电场;不均匀变化的电场产生不均匀变化的磁场,能产生电磁波,故B、D错误。均匀变化的磁场产生恒定的电场,恒定电场周围不会产生磁场,不能产生电磁波,故C正确。
8.如图所示为某种车辆智能道闸系统的简化原理图,预埋在地面下的地感线圈L和电容器C构成LC振荡电路,当车辆靠近地感线圈时,线圈自感系数变大,使得振荡电流的频率发生变化,检测器将该信号发送至车牌识别器,从而向闸机发送起杆或落杆指令。下列说法正确的是(　　)
[A] LC振荡电路中,当电流最大时,电路中的电场能最大
[B] 车辆远离地感线圈时,振荡电路的周期变大
[C] 车辆靠近地感线圈时,振荡电流的频率变大
[D] 电容器放电过程中,电路中的电流逐渐增大
【答案】 D
【解析】 LC振荡电路中,当电流最大时,线圈中的磁场能最大,电路中的电场能最小,故A错误;振荡周期可表示为T=2π,车辆远离地感线圈时,自感系数变小,振荡电路的周期变小,故B错误;车辆靠近地感线圈时,自感系数变大,振荡电路的周期变大,振荡电流的频率变小,故C错误;电容器放电过程中,电路中的电流逐渐增大,故D正确。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共 16分。每小题有多个选项符合题目要求,全选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.以声波作为信息载体的水声通信是水下长距离通信的主要手段。中国载人潜水器“奋斗者”号在某次深潜作业中利用了水声通信和电磁通信等多种通信方式进行指令传输或数据交换,如图所示。下列说法正确的是(　　)
[A] “奋斗者”号与“探索一号”通信的信息载体属于横波
[B] “奋斗者”号与“沧海”号通信的信息载体属于横波
[C] “探索一号”与通信卫星的实时通信可以通过机械波实现
[D] “探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程
【答案】 BD
【解析】 “奋斗者”号与“探索一号”通信是通过水声通信,声音在水中的传播是纵波,故信息载体属于纵波,故A错误;“奋斗者”号与“沧海”号通信是通过无线蓝绿光通信,光以横波的形式传播,故信息载体属于横波,故B正确;因为太空中没有介质,故机械波无法传播,所以“探索一号”与通信卫星的实时通信只能通过电磁波来实现,故C错误;传递信息的过程也是传递能量的过程,故“探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程,故D正确。
10.如图甲所示为某电波发射台,电磁波的发射和接收都要用到如图乙所示的LC振荡电路。下列说法正确的是(　　)
[A] 均匀变化的磁场能够在周围空间产生稳定的电场
[B] 若图乙的LC振荡电路磁场正在减弱,则电容器上极板带负电
[C] 在LC振荡电路中,电容器放电完毕的瞬间线圈中产生的自感电动势最大
[D] 高频率的电磁波比低频率的电磁波更适合采用调频的方式对信号进行调制
【答案】 AD
【解析】 均匀变化的磁场能够在周围空间产生稳定的电场,故A正确;若题图乙的LC振荡电路磁场正在减弱,则电容器正在充电,电容器上极板带正电,故B错误;在LC振荡电路中,电容器放电完毕的瞬间,电流最大,线圈中产生的自感电动势最小,故C错误;高频率的电磁波比低频率的电磁波更适合采用调频的方式对信号进行调制,故D正确。
11.某中、短波双波段收音机的接收电路(部分)如图甲所示,图乙是该电路的原理图,通过切换开关S可使可变电容C分别与L1(线圈ad)和L2(线圈bd)组成LC回路。下列判断正确的是(　　)
[A] 要接收短波电台应将S拨到a
[B] S接a后将可变电容动片旋入一些可接收更高频率信号
[C] 要接收短波电台应将S拨到b
[D] S接b后将可变电容动片旋入一些可接收波长更长的信号
【答案】 AD
【解析】 振荡电路的周期公式为T=2π,电台应将S拨到a,L变小,T变小,适合接收短波,A正确,C错误;S接a后将可变电容动片旋入一些,使电容正对面积S变大,由C=可知,C变大,振荡周期T变大,频率f变小,故可接收更低频率的信号,B错误;S接b后L较大,将可变电容动片旋入一些,C变大,振荡周期T变大,故可接收波长更长的信号,D正确。
12.一种简易的LC振荡电路如图所示,L为线圈,C为固定在真空中的平行板电容器。将单刀双掷开关S拨至触点a,使电容器与直流电源E接通。稳定后,位于两水平金属板中间P处的带电液滴恰能静止。将S拨至触点b并开始计时,当t=0.02 s时液滴的加速度第一次等于重力加速度g,不计回路的能量损失且液滴未到达金属板。下列说法正确的是(　　)
[A] 液滴带负电
[B] t=0.03 s时,电容器上极板带正电且电荷量正在增大
[C] t=0.06 s时,线圈L中磁场的方向向上且磁场能最大
[D] t=0.07 s时,线圈L中磁场的方向向下且电容器下极板带正电
【答案】 BC
【解析】 液滴静止时所受静电力竖直向上,而此时下极板带正电,所以液滴带正电,故A错误;当 t=0.02 s 时液滴的加速度大小第一次为g,即此时电容器刚好完成第一次放电,恰好振荡了个周期,可知LC振荡电路的周期为0.08 s,则t=0.03 s 时,电容器正在经历第一次充电,此时电容器上极板带正电且电荷量正在增大,故B正确;t=0.06 s时,电容器刚好完成第二次放电,此时线圈L中的电流最大,磁场能最大,且电流方向为逆时针,根据安培定则可知磁场方向向上,故C正确;t=0.07 s时,电容器正在经历第二次充电,此时电容器下极板带正电,线圈L中的电流方向为逆时针,根据安培定则可知磁场方向向上,故D错误。
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13.(10分)如图所示,感应圈G上装两根带有球形电极的铜管a、b构成发射天线,两球的间隙约 0.5 cm。将一根导线弯成环状,导线两端安装两个小金属球。其间留有空隙,将导线固定到绝缘支架B上靠近感应线圈放置。让感应线圈工作,当电火花在铜管a、b上两个金属球间跳动时,支架B上导线环两端的两个小球间也有电火花跳动。据此回答下列问题。
对于这一实验现象的解释如下,请完成其中的填空。
①感应线圈本质上是一个变压器,它利用　　　　将低压交流电变成数千伏的高电压,由于铜管a、b上两球间的电压很高,间隙中电场　　 　　,空气分子被电离,从而形成一个导电通路。
②当电火花在铜管a、b上的两个金属球间跳动时,必定建立了一个迅速变化的电磁场。这种变化的电磁场以　　　　的形式在空间快速传播。当其经过导线环时,迅速变化的电磁场在导线环中激发出　　　　,击穿导线环中的空气,使得导线环的空隙中也产生了电火花。
③在此实验中,感应圈及金属棒构成了电磁波的　　 　　,导线环成了电磁波的　　　　。
【答案】 电磁感应　很强　电磁波　感应电动势
发射器　检测器
【解析】 当火花在感应圈两个金属球间跳动时,必定建立一个快速变化的电磁场。这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间快速传播,当电磁波经过导线环时,迅速变化的电磁场在导线环中激发出感应电动势,使得导线环的两个小球间也产生了火花。在赫兹实验中,感应圈成了电磁波发射器,导线环成了电磁波的检测器。
①可知感应线圈本质上是一个变压器,它利用电磁感应将低压交流电变成数千伏的高电压。由于a、b管上两球间的电压很高,间隙中电场很强,空气分子被电离,从而形成一个导电通路;
②当电火花在a、b管上两个金属球间跳动时,必定建立一个迅速变化的电磁场,这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间快速传播,当其经过导线环时,迅速变化的电磁场在导线环中激发出感应电动势,击穿导线环中的空气,使得导线环的空隙中也产生了电火花;
③在此实验中,感应圈及金属棒构成了电磁波的发射器,导线环成了电磁波的检测器。
14.(6分)在LC振荡电路中,如已知电容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。(结果保留2位有效数字)
(1)T2、L、C的关系为　　　　　　　。
(2)根据图中给出的数据点作出T2与C的关系图线。
(3)求得的L值是　　　　H。
【答案】 (1)T2=4π2LC　(2)图见解析　(3)0.028
【解析】 (1)根据T=2π 得T2=4π2LC。
(2)如图所示。
(3)图线斜率为4π2L= H,解得L≈0.028 H。
15.(10分)在如图甲所示的LC振荡电路中,电容器C极板上的带电荷量随时间变化的图线如图乙所示。
(1)在1×10-6 s至2×10-6 s内,电容器处于充电过程还是放电过程
(2)该振荡电路激发的电磁波的波长是多少
【答案】 (1)充电过程　(2)1 200 m
【解析】 (1)由题图乙可知,电容器在1×10-6 s至2×10-6 s内,电荷量在不断增加,说明正在充电。
(2)由题图乙可知电磁振荡周期为T=4×10-6 s,
对应真空中电磁波的波长为λ=cT=1 200 m。
16.(10分)某居住地位于某数百米高的山峰的一侧A处,山峰的另一侧P处建有一无线电波发射站,如图所示。P处的无线电波发射站可发送频率为500 kHz 的中波和频率为
400 MHz 的微波。
(1)求该中波和微波的波长;
(2)发射站和居住地隔着山峰,哪种无线电波能到达A处居住地 它是如何到达A处居住
地的
【答案】 (1)600 m　0.75 m　(2)见解析
【解析】 (1)根据公式λ=可知,
中波的波长λ1== m=600 m,
微波的波长λ2== m=0.75 m。
(2)因为微波只能沿直线传播,故微波不能到达A处居住地。因为中波能以地波和天波的形式传播,故中波可以到达A处居住地。以地波的形式传播利用了波的衍射,以天波的形式传播利用了波的反射。
17.(12分)飞行参数记录器,俗称“黑匣子”,能够自动记录并有效地保存飞行航迹、姿态、受力情况等飞行参数与时间的关系,以及机内对话等各种数据。如果飞机失事,可依据记录分析失事原因。黑匣子在30天内能以37.5 kHz的频率自动发出信号,人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置。那么黑匣子发出的电磁波波长是多少 若接收电路是由LC振荡电路组成的,该接收电路中线圈的电感L=4.0 mH,此时产生电谐振的电容为多大 (计算电容的结果保留2位有效数字)
【答案】 8 000 m　4.5×10-9 F
【解析】 由波速、波长和频率三者之间的关系,得v=λf,
解得黑匣子发出的电磁波的波长为λ== m=8 000 m,
再由振荡电路频率公式,
得f=,
解得该LC振荡电路此时产生电谐振的电容为C=≈4.5×10-9 F。
18.(12分)雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。试回答下列问题:
(1)雷达是如何接收电磁波的
(2)利用雷达可以测出飞机的运动方向和速度。某固定雷达正在跟踪一架匀速飞行的飞机,其每隔固定时间T0发射一短脉冲的电磁波(如图中振幅大的波形),收到的由飞机反射回的电磁波经雷达处理后显示如图中振幅较小的波形,反射滞后的时间已在图中标出。其中T0、T和ΔT为已知量,光在真空中的传播速度为c。则飞机的运动方向和飞机的速度大小分别为多少
【答案】 (1)见解析　
(2)远离雷达方向　
【解析】 (1)电磁波在传播时遇到导体会使导体中产生感应电流,所以导体可用来接收电磁波,这就是雷达接收电磁波的原理。
(2)由题图中显示的波形可以看出,反射波滞后于发射波的时间越来越长,说明飞机离信号源的距离越来越远,飞机向远离雷达方向运动;从雷达发出第一个电磁波起开始计时,经被飞机接收,故飞机第一次接收电磁波时与雷达距离x1=c,
第二个电磁波从发出至返回,经T+ΔT时间,飞机第二次接收电磁波时与雷达距离
x2=c,
飞机从接收第一个电磁波到接收第二个电磁波时间内前进了x2-x1,
接收第一个电磁波时刻为 t1=,
接收第二个电磁波时刻为t2=T0+,
所以接收第一个和第二个电磁波的时间间隔为Δt=t2-t1=T0+,
故飞机速度为v=,
解得v=。(共13张PPT)
章末总结
以图入题·构建情境·自主总结·悟透模型 情境提点 模型-规律-方法-结论
热点一　电磁振荡
1.(2020·浙江1月选考)如图所示,单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。t=0时开关S打到b端,t=0.02 s 时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则(　　)
[A] LC回路的周期为0.02 s
[B] LC回路的电流最大时电容器中电场能最大
[C] t=1.01 s时线圈中磁场能最大
[D] t=1.01 s时回路中电流沿顺时针方向
C
【解析】 当电容C充满电后,电容器上极板带正电,电容器中电场能最大,开关S打到b端后,电容器开始放电,当电荷释放完瞬间,LC回路电流最大,电场能转化为磁场能;接着自感线圈对电容器充电,回路中电流逐渐减弱,磁场能转化为电场能,此时电容器下极板带正电;随后电容器开始放电,然后自感线圈再对电容器充电,最后电容器上极板带正电,一个完整的振荡周期结束。根据以上分析 T=0.04 s,选项A错误;电流最大时磁场能最大,电场能最小,选项B错误;t=1.01 s,即相当于 25.25T,即从题目初始状态开始,经过0.25T,电荷释放完,回路中电流最大,自感线圈中磁场能最大,选项C正确;根据以上分析,在0.25T时,线路中的电流是逆时针方向,选项D错误。
2.利用所学物理知识,可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相关问题。IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC的振荡电路。公交卡上的读卡机(刷卡时“嘀”的响一声的机器)向外发射某一特定频率的电磁波。刷卡时,IC卡内的线圈L中产生感应电流,给电容C充电,达到一定的电压后,驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是(　　)
[A] IC卡工作所需要的能量来自卡内的电池
[B] 仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时,IC卡才能有效工作
[C] 若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率,在线圈L中不会产生感应电流
[D] IC卡只能接收读卡机发射的电磁波,而不能向读卡机传输自身的数据信息
B
热点二　电磁波的特点及发射
3.(2020·北京卷)随着通信技术的更新换代,无线通信使用的电磁波频率更高,频率资源更丰富,在相同时间内能够传输的信息量更大。第5代移动通信技术(简称5G)意味着更快的网速和更大的网络容载能力,“4G改变生活,
5G改变社会”。与4G相比,5G使用的电磁波(　　)
[A] 光子能量更大 [B] 衍射更明显
[C] 传播速度更大 [D] 波长更长
A
【解析】 5G使用的电磁波频率比4G更大,根据E=hν,可知5G使用的电磁波比4G光子能量更大,A正确;光在真空中传播速度相同,根据v=λf可知,
5G使用的电磁波波长更短,不易发生明显衍射,B、C、D错误。
热点三　电磁波的应用
4.红外体温计被广泛应用于生产生活中。下列说法正确的是(　　)
[A] 当体温超过37.3 ℃时人体才辐射红外线
[B] 当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线
[C] 红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的
[D] 红外体温计是依据人体温度越高,辐射的红外线强度越大来测体温的
D
【解析】 一切物体都在辐射红外线,温度越高,其辐射红外线的强度越大,
A、B、C项错误,D项正确。
5.(2020·江苏卷)国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一。在探月任务中,
“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波,该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来,反射波回到“玉兔二号”的时间差为Δt。已知电磁波在月壤层中传播的波长为λ,求该月壤层的厚度d。
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