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第1节　电磁波的产生
课时作业
基础巩固
1. 麦克斯韦预言了电磁波的存在,下列关于电磁波的说法正确的是(　　)
A.麦克斯韦通过实验装置证实了电磁波的存在
B.电磁波的传播需要介质
C.均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场
D.周期性变化的磁场周围产生周期性变化的电场
【答案】 D
【解析】 麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹通过实验装置证实了电磁波的存在,A错误;电磁波可以在真空中传播,不需要介质,B错误;均匀变化的电场周围产生恒定的磁场,周期性变化的磁场周围产生周期性变化的电场,C错误,D正确。
2.(双选)“中国天眼”是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。下列有关电磁波的说法,正确的是(　　)
A.麦克斯韦预言电磁波存在,赫兹通过实验证实电磁波的存在
B.变化的磁场一定可以产生电场,变化的电场一定可以产生变化的磁场
C.电磁波的传播需要介质
D.电磁波是横波
【答案】 AD
【解析】 麦克斯韦预言电磁波存在,赫兹通过实验证实电磁波的存在,故A正确;变化的磁场一定可以产生电场,变化的电场不一定可以产生变化的磁场,比如均匀变化的电场产生稳定的磁场,故B错误;电磁波的传播不需要介质,故C错误;电磁波的传播方向与振动方向垂直,是横波,故D正确。
3.要想增大LC振荡电路中产生的振荡电流的频率,可采用的方法是(　　)
A.增大电容器两极板的间距
B.升高电容器的充电电压
C.增加线圈的匝数
D.在线圈中插入铁芯
【答案】 A
【解析】 LC振荡电路中产生的振荡电流的频率f=,要想增大频率,应该减小电容C或减小线圈的自感系数L,再根据C=,增大电容器两极板的间距,电容减小,A正确;升高电容器的充电电压,电容不变,B错误;增加线圈的匝数、在线圈中插入铁芯,自感系数增大,C、D错误。
4.如图甲所示,在LC振荡电路中,其电流变化规律如图乙所示,规定顺时针方向为电流i的正方向,则(　　)
A.0～0.5 s内,电容器C在放电
B.0.5～1 s内,电场能正在减小
C.1～1.5 s内,磁场能正在减小
D.1.5～2 s内,P点的电势比Q点的电势低
【答案】 A
【解析】 0～0.5 s内,电路中电流顺时针变大,则电容器C在放电,A正确;0.5～1 s内,电路中电流顺时针减小,则电容器正在充电,电场能正在增大,B错误;1～1.5 s内,电路中电流逆时针增加,则磁场能正在增加,C错误;1.5～2 s内,电路中电流逆时针减小,电容器正在充电,此时电容器上极板带正电,即P点的电势比Q点的电势高,D 错误。
5.(双选)如图所示为参展的某个智能玩具内的LC振荡电路部分,电路中线圈自感系数 L=0.25 H,电容器的电容 C=4 μF,现使电容器上极板带正电,下极板带负电,从接通开关S时开始计时。下列说法正确的是(取π=3)(　　)
A.当t=1×10-3 s时,电路中电流为逆时针方向
B.当t=1.5×10-3 s时,电场能达到最大
C.当t=2×10-3 s时,电场能正转化为磁场能
D.当t=3×10-3 s时,电容器上极板带负电
【答案】 AD
【解析】 由周期公式得LC振荡电路的固有周期T=2π=6×10-3 s,由于t=1×10-3 sT,所以当t=3×10-3 s 时,电容器刚好充满电,此时上极板带负电,故D正确。
6.LC振荡电路中电容器上极板电荷量q随时间t在一个周期内的变化图线如图甲所示,某时刻线圈中的磁感应强度方向和极板间的电场强度方向如图乙所示。下列说法正确的是(　　)
A.t1时刻线圈中自感电动势最小
B.t2时刻线圈中电流方向不发生变化
C.t1～t2中某时刻与图乙状态相对应
D.t3～t4时间内回路中的电流为逆时针方向
【答案】 B
【解析】 在t1时刻,上极板的电荷量q达到最大,电流变化率最大,因此线圈中的自感电动势达到最大,故A错误;t2时刻电荷量q为零,线路中的电流最大,所以线圈的电流方向保持不变,故B正确;t1～t2时间内电荷量减少,电容器放电,而题图乙电路电流为逆时针,电容器下极板带正电,电容器处于充电状态,电荷量变大,故C错误;t3～t4时间内,上极板的负电荷转移到下极板,这时电容器放电,所以线圈中的感应电流是顺时针方向,故D错误。
能力提升
7.(双选)如图所示,图甲是LC振荡电路中电流随时间的变化关系,若以图乙回路中顺时针方向的电流为正,a、b、c、d均为电场能或磁场能最大的时刻,下列说法正确的是(　　)
A.图乙中的a是电场能最大的时刻,对应图甲中的时刻
B.图乙中的b是电场能最大的时刻,此后的内电流方向为正
C.图乙中的c是磁场能最大的时刻,对应图甲中的时刻
D.图乙中的d是磁场能最大的时刻,此后电容C的下极板将带上正电荷
【答案】 BC
【解析】 题图乙中的a是电场能最大的时刻,由上极板带正电,即充电时电流沿顺时针方向,对应题图甲中的T时刻,A错误;题图乙中的b是电场能最大的时刻,由下极板带正电,此后的内电容器放电,电流沿顺时针方向,B正确;题图乙中的c是磁场能最大的时刻,此后磁场能转化为电场能,由楞次定律和安培定则判断,电流方向为逆时针方向,题图甲中的时刻电流为逆时针方向,C正确;题图乙中的d是磁场能最大的时刻,此后磁场能转化为电场能,由楞次定律和安培定则判断,电流方向为顺时针方向,此后电容C的下极板将带上负电荷,D错误。
8.1886年,赫兹做了如图所示的实验,关于该实验,下列说法正确的是(　　)
A.实验证实了电磁波的存在
B.实验证实了法拉第的电磁场理论
C.实验可以说明电磁波是一种纵波
D.在真空环境下进行实验,仍能观察到明显的火花放电
【答案】 A
【解析】 该实验是赫兹用来发射和接收电磁波的实验,不能说明电磁波是横波还是纵波。之后进行了一系列实验观察到电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象,测出了电磁波在真空中的速度等于光速,证明了电磁波与光的统一性,才证实了麦克斯韦的电磁场理论,故A正确,B、C错误。实验中火花放电是空气被击穿的现象,在真空环境下进行实验,不能观察到明显的火花放电。故D错误。
9.近场通信(NFC)是一种短距高频的无线电技术,其主要结构就是线圈和电容器组成的类似LC振荡电路的并联谐振电路,其终端有主动、被动和双向三种模式,最常见的被动模式广泛应用于公交卡、门禁卡、校园一卡通等,刷卡时,电路发生电谐振,给电容器充电,达到一定电压后,在读卡设备发出的射频场中响应,被读或写入信息。下列说法正确的是(　　)
A.LC振荡电路的电容器在充电时,电流增大
B.LC振荡电路中,电容器充电时,线圈中自感电动势减小
C.如果增大LC振荡电路中电容器两极板间距离,振荡周期将减小
D.如果增大LC振荡电路中电容器两极板间的正对面积,振荡周期将减小
【答案】 C
【解析】 LC振荡电路的电容器在充电时,电流逐渐减小,选项A错误;LC振荡电路中,电容器充电时,线圈中电流的变化率逐渐变大,则自感电动势变大,选项B错误;如果增大LC振荡电路中电容器两极板间距离,则根据C=可知,电容C变小,根据T=2π 可知,振荡周期将减小,选项C正确;增大LC振荡电路中电容器两极板间的正对面积,振荡周期将变大,选项D错误。
10.如图所示,L是不计电阻的电感器,C是电容器,闭合开关K,待电路达到稳定状态后,再断开开关K,LC电路中将产生电磁振荡。如果规定断开开关K的时刻为t=0,电感L中的电流i的方向从a到b为正,线圈中磁场B的方向以初始时刻的方向为正方向,电容器左极板带电荷量为q,电容器中电场强度E向右为正,时间为t,下列图像能够正确表示电感、电容中物理量变化规律的是(　　)
A B
C D
【答案】 D
【解析】 开关K接通达到稳定时,线圈内有电流而电容器上没有电流,流过线圈的电流是从a到b,正向最大,线圈中的磁场是由电流产生的,磁感应强度正向最大,线圈电阻为零,线圈L两端的电压为零,故电容器两端的电势差为零,根据q=CU可知,电容器左极板的电荷量为零,电场强度为零;断开开关瞬间,电流要减小,根据自感规律,电流方向不变,大小在慢慢减小,同时对电容器充电,电容器左极板电荷量从零逐渐增大,所以电流正向减小,磁感应强度正向减小,电荷量负向增大,电场强度向左在负向增大;当电容器充电完毕时,电流为零,磁感应强度为零,电荷量达到负向最大,电场强度负向最大;接着电容器放电,电流方向与之前相反,大小在不断增大,直到电容器放电完毕时,电流负向最大,磁感应强度负向最大,电荷量为零,电场强度为零;综上可知,D正确,A、B、C错误。
11.某人设计了如图所示的LC振荡电路来测量微小物体所受的重力,电容器的上极板是一片弹性金属薄膜,微小物体放置在金属膜中央会使其下凹,测量时先把开关拨到a,电路稳定后再把开关拨到b。通过电流传感器测出的电流频率就能测量出微小物体所受的重力。已知该电路振荡电流的频率满足关系式f=,则下列说法正确的是(　　)
A.物体质量越大,开关拨向a时,电容器存储的电荷量越小
B.开关由a拨向b瞬间,流经电流传感器的电流最大
C.开关由a拨向b后,该LC电路发生振荡的周期不变
D.测量时,传感器检测到的电流频率越大,表示物体质量越大
【答案】 C
【解析】 根据C=,Q=CU,解得Q=,物体质量增大,金属膜下凹的程度增大,平行板间的距离减小,电容器存储的电荷量增大,A错误;开关由a拨向b瞬间,L产生自感电动势,阻碍电流的变化,此时流经电流传感器的电流为零,B错误;振荡电流的周期为T==2π,电容不变,电感不变,振荡电流周期不变,C正确;由f=可知,测量时,电流传感器检测到的电流频率越大,电容越小,由C=得平行板间的距离越大,则物体质量越小,D错误。
12.为了测量储罐中不导电液体的高度,将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中,电容C可通过开关S与电感L或电源相连。当开关从a 拨到b 时,由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流。在LC振荡电路中,某时刻磁场方向、电场方向如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.电容器正在充电
B.振荡电流正在增大
C.线圈的自感电动势正在减小
D.当储罐内的液面高度升高时,LC振荡频率增大
【答案】 A
【解析】 由图中电场方向可知,电容器右极板带正电,左极板带负电。由磁场方向可知电流方向为由负极板流向正极板。故电容器正在充电,电容器电压增大,自感线圈两端电压与电容器两端电压相等,线圈的自感电动势增大,磁场能减小,电场能增大,振荡电流正在减小,故A正确,B、C错误。当储罐内的液面高度升高时,两板间充入的电介质增多,电容增大,根据LC振荡频率f=,可知回路的振荡频率减小,故D错误。第3节　电磁波谱
课时作业
基础巩固
1.间谍卫星上装有某种遥感照相机,可用来探测军用和民用目标,这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车,即使车队离开,也瞒不过它。这种遥感照相机敏感的电磁波属于(　　)
A.可见光波段 B.X射线波段
C.红外线波段 D.紫外线波段
【答案】 C
【解析】 所有物体都在不停地辐射红外线,且红外线波长较大,所以衍射能力强,容易进行遥感,可知,这种遥感照相机敏感的电磁波属于红外线波段。故选C。
2.关于物理知识在科技和生活中的应用,下列各图对应的说法正确的是(　　)
A.图甲中医用紫外灭菌灯是利用了紫外线波长较长的特点
B.图乙中测温仪测体温是利用红外线有显著热效应的特点
C.图丙中γ手术刀治疗肿瘤是利用γ射线电离本领强的特点
D.图丁中行李安检仪透视检查物品是利用α射线穿透本领强的特点
【答案】 B
【解析】 紫外线波长较短,能杀菌消毒,因此医用紫外灭菌灯不是利用了紫外线波长较长的特点,选项A错误;红外线有显著热效应,可以反映物体的温度,测温仪测体温就是利用这一特点,选项B正确;γ手术刀是利用γ射线穿透本领强,能量高的特点,选项C错误;安检仪透视检查物品是利用X射线穿透本领较强的特点,并非α射线,选项D错误。
3.某驱逐舰采用“双波段(X波段和S波段)”雷达系统,雷达发射的X波段的频率为8～
12 GHz,S波段的频率为2～4 GHz,下列说法正确的是(　　)
A.在空气中X波段的传播速度大于S波段的
B.在空气中S波段的波长比X波段的长
C.S波段和X波段的频率都比紫外线的大
D.X波段的电磁波比S波段的电磁波更容易发生明显衍射现象
【答案】 B
【解析】 在同种介质中传播时,频率越大的电磁波传播速度越慢,故在空气中X波段的传播速度小于S波段的传播速度,故A错误;根据v=fλ,S波段的频率较小,可知在空气中S波段的波长比X波段的更长,故B正确;根据电磁波谱可知S波段和X波段的频率都比紫外线的小,故C错误;X波段的频率大于S波段的频率,由λ=得X波段的波长更短,根据明显衍射条件可得S波段的电磁波更容易发生明显衍射现象,故D错误。
4.(双选)关于电磁波谱,下列说法正确的是(　　)
A.X射线对生命物质有较强的作用,过量的X射线辐射会引起生物体的病变
B.γ射线是波长最长的电磁波,它比X射线的频率还要高
C.紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射
D.红外线容易穿透云雾烟尘
【答案】 AD
【解析】 X射线对生命物质有较强的作用,过量的X射线辐射会引起生物体的病变,A正确;γ射线是波长最短的电磁波,它比X射线的频率还要高,B错误;在电磁波谱中从无线电波到γ射线,波长逐渐减小,频率逐渐增大,而波长越长,波动性越强,越容易发生干涉、衍射现象,因此紫光比紫外线更容易发生干涉和衍射现象,C错误;红外线波长比可见光长,更容易发生衍射,易穿透云雾烟尘,D正确。
5.在电磁波谱中,红外线、可见光和伦琴射线(X射线)三个波段的频率高低关系是(　　)
A.红外线的频率最高,可见光的频率最低
B.伦琴射线的频率最高,红外线的频率最低
C.可见光的频率最高,红外线的频率最低
D.伦琴射线的频率最高,可见光的频率最低
【答案】 B
【解析】 在电磁波谱中,红外线、可见光和伦琴射线(X射线)按照频率从高到低的排列顺序是伦琴射线(X射线)、可见光、红外线,故B正确。
6.波长为0.6 μm的红光和波长为0.5 μm的绿光,分别从10 m外的交通信号灯传到你的眼睛,需要的时间为　　　　　　　;这个距离是红光波长的　　　 　　倍,是绿光波长的
　　　　　　倍。
【答案】 3.3×10-8 s　1.7×107　2×107
【解析】 红光、绿光在空气中的速度均为c=3×108 m/s,从10 m外的信号灯传到眼睛所需的时间t== s≈3.3×10-8 s;这个距离是红光波长的n1==≈1.7×107(倍),是绿光波长的n2===2×107(倍)。
能力提升
7.下列关于红外测温仪的说法正确的是(　　)
A.红外测温仪接收到的是身体的热量信号
B.体温越高,测温仪接收到最强辐射频率越低
C.体温越高,测温仪接收到最强辐射波长越短
D.红外线属于电磁波,其波长小于紫外线的波长
【答案】 C
【解析】 红外测温仪接收到的是人体辐射出的红外线,通过波长、强度与温度的关系,就可以得到人体的温度,并不是直接接收人体的热量信号,故A错误;体温越高,辐射的红外线能量越高,测温仪接收到最强辐射频率越高,测温仪接收到最强辐射波长越短,故B错误,C正确;红外线属于电磁波,根据电磁波谱的排列顺序可知,红外线的波长大于紫外线的波长,故D错误。
8.某种“冷光灯”如图所示。其后面的反光镜表面涂有一层透明的薄膜,利用干涉原理,可将灯光中具有明显热效应的那部分电磁波叠加相消。被叠加相消的是(　　)
A.红外线 B.红光
C.紫光 D.紫外线
【答案】 A
【解析】 红外线具有明显热效应,故被叠加相消的是红外线。故选A。
9.(双选)下列关于电磁波的说法正确的是(　　)
A.微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应
B.常用的电视机遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机
C.天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波进行天体物理研究
D.遥感技术中利用了紫外线探测器接收物体发出的紫外线来探测被测物体的特征
【答案】 BC
【解析】 食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧,温度升高,内能增加,不是利用红外线来加热,A错误;常用的电视机遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机,B正确;天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波进行天体物理研究,C正确;遥感技术中利用红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征,D错误。
10.太赫兹(THz)波是指频率在0.1～10 THz(波长为30～3 000 μm)范围内的电磁波,利用该频段可以加深和拓展人类对物理学、化学、天文学、信息学和生命科学中一些基本科学问题的认识,通过和电磁波谱对比,下列说法正确的是(　　)
A.太赫兹波比短波频率更小
B.太赫兹波比红光更容易发生明显衍射
C.太赫兹波比紫外线的能量更大,可以用于杀菌
D.太赫兹波可以用于胸透检查
【答案】 B
【解析】 太赫兹波波长比短波小,频率比短波大,故A错误;发生明显衍射现象的条件是障碍物尺度或者孔径小于波长,太赫兹波波长比红光大,更容易发生明显衍射,故B正确;波长越大,频率越小,能量越小,太赫兹波波长比紫外线大,频率低于紫外线,可知它的光子的能量比紫外线光子的能量更小,故C错误;由于频率越高,其穿透力越强,太赫兹波频率远低于X射线,其比X射线穿透能力更弱,不可以用于胸透检查,故D错误。
11.采用分体式位移传感器测量时,实验装置如图甲所示,发射器安装在小车上,接收器固定在导轨底端。位移传感器通过发射红外线和超声波进行测量,并绘制出小车的x-t图线,如图乙所示。
(1)红外线属于　　　　和　　　　,超声波属于　　　　和　　　　。
A.横波 B.纵波
C.机械波 D.电磁波
(2)当小车滑向接收器时,理论上接收器接收到的超声波波长应　　 　　,频率应　　　　。
A.变大　　　　B.变小　　　　C.不变
(3)根据实验数据,论证0.45～0.65 s之间,小车的运动是否为匀加速直线运动 　 。
【答案】 (1)A　D　B　C　(2)B　A　(3)见解析
【解析】 (1)红外线属于横波和电磁波,故选A和D。超声波属于纵波和机械波,故选B和C。
(2)当小车滑向接收器时,根据多普勒效应可知接收器接收到的超声波波长变小,故选B;频率变大,故选A。
(3)根据实验数据可知0.45～0.65 s之间,相邻计数点的时间间隔T相同,且为T=0.05 s,x轴坐标依次为 x1=61.7 cm,x2=58.6 cm,x3=55.1 cm,x4=51.2 cm,x5=46.9 cm,相邻计数点间的位移大小为Δx1=x1-x2=3.1 cm,Δx2=x2-x3=3.5 cm,Δx3=x3-x4=3.9 cm,Δx4=x4-x5=4.3 cm,相邻相等时间内的位移之差为Δx2-Δx1=Δx3-Δx2=Δx4-Δx3=0.4 cm,可见在误差允许的范围内,可认为相邻的相等时间间隔内的位移差恒定,故在0.45～0.65 s之间,小车的运动是匀加速直线运动。
12.一飞机正以一定的速度朝雷达的正上方水平匀速飞行,已知雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为 5×10-4 s。某时刻在雷达荧光屏上显示的波形如图甲所示,t=173 s后雷达向正上方发射和接收的波形如图乙所示,雷达荧光屏相邻刻线间表示的时间间隔为 10-4 s,电磁波的传播速度为 c=3×108 m/s,则该飞机的飞行速度大约为多少 (结果保留至小数点后一位)
【答案】 335.8 m/s
【解析】 由题意知荧光屏相邻刻线间的时间间隔
t0=10-4 s,
图甲发射波和接收波的时间间隔
t1=4×10-4 s,
图乙时间间隔t2=1×10-4 s,
所以第一次飞机位置与雷达的距离为
s1=c·=6×104 m,
第二次飞机在雷达正上方,所以飞机高度
h=c·=1.5×104 m,
所以173 s内飞机飞行的水平距离为
s=≈5.81×104 m,
所以v=≈335.8 m/s。第3节　电磁波谱
课时作业
基础巩固
1.间谍卫星上装有某种遥感照相机,可用来探测军用和民用目标,这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车,即使车队离开,也瞒不过它。这种遥感照相机敏感的电磁波属于(　　)
A.可见光波段 B.X射线波段
C.红外线波段 D.紫外线波段
2.关于物理知识在科技和生活中的应用,下列各图对应的说法正确的是(　　)
A.图甲中医用紫外灭菌灯是利用了紫外线波长较长的特点
B.图乙中测温仪测体温是利用红外线有显著热效应的特点
C.图丙中γ手术刀治疗肿瘤是利用γ射线电离本领强的特点
D.图丁中行李安检仪透视检查物品是利用α射线穿透本领强的特点
3.某驱逐舰采用“双波段(X波段和S波段)”雷达系统,雷达发射的X波段的频率为8～
12 GHz,S波段的频率为2～4 GHz,下列说法正确的是(　　)
A.在空气中X波段的传播速度大于S波段的
B.在空气中S波段的波长比X波段的长
C.S波段和X波段的频率都比紫外线的大
D.X波段的电磁波比S波段的电磁波更容易发生明显衍射现象
4.(双选)关于电磁波谱,下列说法正确的是(　　)
A.X射线对生命物质有较强的作用,过量的X射线辐射会引起生物体的病变
B.γ射线是波长最长的电磁波,它比X射线的频率还要高
C.紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射
D.红外线容易穿透云雾烟尘
5.在电磁波谱中,红外线、可见光和伦琴射线(X射线)三个波段的频率高低关系是(　　)
A.红外线的频率最高,可见光的频率最低
B.伦琴射线的频率最高,红外线的频率最低
C.可见光的频率最高,红外线的频率最低
D.伦琴射线的频率最高,可见光的频率最低
6.波长为0.6 μm的红光和波长为0.5 μm的绿光,分别从10 m外的交通信号灯传到你的眼睛,需要的时间为　　　　　　　;这个距离是红光波长的　　　 　　倍,是绿光波长的
　　　　　　倍。
7.下列关于红外测温仪的说法正确的是(　　)
A.红外测温仪接收到的是身体的热量信号
B.体温越高,测温仪接收到最强辐射频率越低
C.体温越高,测温仪接收到最强辐射波长越短
D.红外线属于电磁波,其波长小于紫外线的波长
8.某种“冷光灯”如图所示。其后面的反光镜表面涂有一层透明的薄膜,利用干涉原理,可将灯光中具有明显热效应的那部分电磁波叠加相消。被叠加相消的是(　　)
A.红外线 B.红光
C.紫光 D.紫外线
9.(双选)下列关于电磁波的说法正确的是(　　)
A.微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应
B.常用的电视机遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机
C.天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波进行天体物理研究
D.遥感技术中利用了紫外线探测器接收物体发出的紫外线来探测被测物体的特征
10.太赫兹(THz)波是指频率在0.1～10 THz(波长为30～3 000 μm)范围内的电磁波,利用该频段可以加深和拓展人类对物理学、化学、天文学、信息学和生命科学中一些基本科学问题的认识,通过和电磁波谱对比,下列说法正确的是(　　)
A.太赫兹波比短波频率更小
B.太赫兹波比红光更容易发生明显衍射
C.太赫兹波比紫外线的能量更大,可以用于杀菌
D.太赫兹波可以用于胸透检查
11.采用分体式位移传感器测量时,实验装置如图甲所示,发射器安装在小车上,接收器固定在导轨底端。位移传感器通过发射红外线和超声波进行测量,并绘制出小车的x-t图线,如图乙所示。
(1)红外线属于　　　　和　　　　,超声波属于　　　　和　　　　。
A.横波 B.纵波
C.机械波 D.电磁波
(2)当小车滑向接收器时,理论上接收器接收到的超声波波长应　　 　　,频率应　　　　。
A.变大　　　　B.变小　　　　C.不变
(3)根据实验数据,论证0.45～0.65 s之间,小车的运动是否为匀加速直线运动 　 。
12.一飞机正以一定的速度朝雷达的正上方水平匀速飞行,已知雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为 5×10-4 s。某时刻在雷达荧光屏上显示的波形如图甲所示,t=173 s后雷达向正上方发射和接收的波形如图乙所示,雷达荧光屏相邻刻线间表示的时间间隔为 10-4 s,电磁波的传播速度为 c=3×108 m/s,则该飞机的飞行速度大约为多少 (结果保留至小数点后一位)第2节　电磁波的发射、传播和接收
课时作业
基础巩固
1.关于电磁波的发射和接收,下列说法不正确的是(　　)
A.音频电流的频率比较低,不能直接用来发射电磁波
B.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量,电路必须是闭合的
C.当接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相同时,接收电路产生的感应电流
最强
D.要使电视机的屏幕上有图像,必须要有解调过程
2.电台将播音员的声音转换成如图甲所示的电信号,再加载到如图乙所示的高频载波上,使高频载波的振幅随电信号改变(如图丙所示)。这种调制方式称为(　　)
A.调频 B.调谐
C.调幅 D.解调
3.一首乐曲从电台“出发”开始到从收音机的调频台播放出来为止,下列选项所描述的该过程,顺序正确的是(　　)
A.调制—发射—调谐—解调—播放
B.调频—发射—解调—调谐—播放
C.调幅—调谐—发射—解调—播放
D.调频—调谐—发射—解调—播放
4.关于无线电波的发射和接收,下列说法正确的是(　　)
A.天波是无线电波传播的唯一方式
B.音频信号应经调制以后发射,调频是调制的唯一方式
C.手机接收的信号属于微波段的无线电波
D.无线电波的发射过程必须使信号产生电谐振
5.(双选)某同学用手机收听“FM 97.5××交通音乐广播”,下列说法正确的是(　　)
A.FM 97.5电磁波的波长约为3 m
B.真空中107.5 MHz的电磁波比97.5 MHz的电磁波传播速度更快
C.FM 97.5在信号调制的过程中载波的振幅不变
D.为了能接收到FM 107.5的信号,在其他条件不变的情况下需要增大接收模块的电容
97.5 MHz 的电磁波传播速度一样,均是光速,B错误;FM 97.5在信号调制的过程中,载波的频率变化,振幅不变,C正确;信号频率增大,根据振荡电路频率公式f=可知,需要减小接收模块的电容,D错误。
6.(双选)如图甲所示为收音机的调谐电路,改变可变电容器C的电容,进而改变调谐电路的频率。若“调频”后,电路中的最强的高频电流i随时间t的变化规律为如图乙所示的正弦曲线。下列说法或做法正确的是(　　)
A.改变电容器C的电容的目的是使调谐电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同
B.将可变电容器的电容减小,电路将接收到波长更大的电信号
C.在t1～t2时间内,电容器C正在放电
D.电路中电场能随时间变化的周期等于t4
7.(双选)下列有关电磁波的发射、传播和接收,说法正确的是(　　)
A.如图所示传播方式的电磁波是短波
B.由调谐电路接收到的感应电流,是经过调制的高频电流,是我们需要的声音或图像信号
C.不同波段的无线电波的传播特点不一样,有不同的用途,发射、接收所用的设备可以相同
D.某同学自己绕制天线线圈,制作一个最简单的收音机,用来收听中波的无线电广播,他发现有一个频率最高的中波电台收不到,但可以接收其他中波电台,为了收到这个电台,他可以通过减少线圈的匝数来实现
8.关于电磁波的发射和接收,下列说法正确的是(　　)
A.在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫作调谐
B.发射电磁波的LC振荡电路,由闭合电路变成开放电路才能有效地把电磁波发射出去
C.接收电磁波时,通过调制来使接收电路中出现电谐振现象
D.接收电磁波时,通过解调使接收电路中产生的振荡电流最强
9.(双选)如图所示,万米深潜器“奋斗者号”深潜至地球的最深处——马里亚纳海沟进行科研工作时借助无线电波、激光等传输信号,实现深潜器舱内和海底作业的电视直播。下列说法正确的是(　　)
A.在海水中,无线电波传播时能量损耗大,所以要借助激光传输信号
B.无线电波、激光都是横波
C.信号传输到电视台实现直播的过程中无时间延迟
D.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在,带来了通信技术的快速发展
10.(双选)下面甲、乙两图是发射和接收无线电波的过程示意图,关于无线电波的发射和接收,下列说法正确的是(　　)
A.图甲是无线电波的发射过程,图乙是无线电波的接收过程
B.图甲是无线电波的接收过程,图乙是无线电波的发射过程
C.图甲中波形①到②的过程叫解调,图乙中③到④的过程叫调制
D.接收到的无线电波的波形是④,发射的无线电波波形是⑤
11.(双选)在电磁波发射技术中,使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制,调制分调幅和调频两种。如图甲所示有A、B两幅图,在收音机电路中天线接收下来的电信号既有高频成分又有低频成分,经放大后送到下一级,需要把高频成分和低频成分分开,只让低频成分输入下一级,如果采用如图乙所示的电路,图中虚线框a和b内只有一个电容器或电感器。以下关于电磁波的发射和接收的说法正确的是(　　)
A.在电磁波的发射技术中,图甲中A是调幅波
B.在电磁波的发射技术中,图甲中B是调幅波
C.图乙中a是电容器,用来通高频、阻低频,b是电感器,用来阻高频、通低频
D.图乙中a是电感器,用来阻交流、通直流,b是电容器,用来通高频、阻低频
12.(双选)如图所示为调幅振荡电流图像,此电流存在于电磁波发射和接收中的哪些阶段(　　)
A.经调制后 B.经调谐后
C.经解调后 D.耳机中
13.某品牌双波段(中、短波段)收音机的接收电路原理简化结构如图所示,通过切换开关S和旋转可变电容器动片来改变LC电路中的电感L和电容C,从而实现接收不同波段的信号,则(　　)
A.调制是指通过调节L、C,使接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相等
B.接收电路的固有频率与需要接收的电磁波频率不相等时,接收电路将无法接收该电
磁波
C.使S接b且动片完全旋入,可接收到波长最短的电磁波
D.使S从b打到a,同时动片旋出,接收到的电磁波频率可能不变
14.收音机调谐回路中可变电容器旋到电容为100 pF 时能收到波长为300 m的电磁波,如果要收到波长为 240 m 的电磁波,可变电容器的电容要调为多少 这个回路的自感系数为多少
15.某收音机接收电磁波的波长在182 m和577 m之间,该收音机LC电路的可变电容器的动片全部旋出时,电路总电容为39 pF,试分析:(结果均保留三位有效数字)
(1)动片全部旋出时,对应收音机接收电磁波的波长为多大 此LC电路的线圈的电感为
多少
(2)该收音机LC电路的可变电容器的动片完全旋入时,电容器的电容为多大 第1节　电磁波的产生
课时作业
基础巩固
1. 麦克斯韦预言了电磁波的存在,下列关于电磁波的说法正确的是(　　)
A.麦克斯韦通过实验装置证实了电磁波的存在
B.电磁波的传播需要介质
C.均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场
D.周期性变化的磁场周围产生周期性变化的电场
2.(双选)“中国天眼”是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。下列有关电磁波的说法,正确的是(　　)
A.麦克斯韦预言电磁波存在,赫兹通过实验证实电磁波的存在
B.变化的磁场一定可以产生电场,变化的电场一定可以产生变化的磁场
C.电磁波的传播需要介质
D.电磁波是横波
3.要想增大LC振荡电路中产生的振荡电流的频率,可采用的方法是(　　)
A.增大电容器两极板的间距
B.升高电容器的充电电压
C.增加线圈的匝数
D.在线圈中插入铁芯
4.如图甲所示,在LC振荡电路中,其电流变化规律如图乙所示,规定顺时针方向为电流i的正方向,则(　　)
A.0～0.5 s内,电容器C在放电
B.0.5～1 s内,电场能正在减小
C.1～1.5 s内,磁场能正在减小
D.1.5～2 s内,P点的电势比Q点的电势低
5.(双选)如图所示为参展的某个智能玩具内的LC振荡电路部分,电路中线圈自感系数 L=0.25 H,电容器的电容 C=4 μF,现使电容器上极板带正电,下极板带负电,从接通开关S时开始计时。下列说法正确的是(取π=3)(　　)
A.当t=1×10-3 s时,电路中电流为逆时针方向
B.当t=1.5×10-3 s时,电场能达到最大
C.当t=2×10-3 s时,电场能正转化为磁场能
D.当t=3×10-3 s时,电容器上极板带负电
6.LC振荡电路中电容器上极板电荷量q随时间t在一个周期内的变化图线如图甲所示,某时刻线圈中的磁感应强度方向和极板间的电场强度方向如图乙所示。下列说法正确的是(　　)
A.t1时刻线圈中自感电动势最小
B.t2时刻线圈中电流方向不发生变化
C.t1～t2中某时刻与图乙状态相对应
D.t3～t4时间内回路中的电流为逆时针方向
7.(双选)如图所示,图甲是LC振荡电路中电流随时间的变化关系,若以图乙回路中顺时针方向的电流为正,a、b、c、d均为电场能或磁场能最大的时刻,下列说法正确的是(　　)
A.图乙中的a是电场能最大的时刻,对应图甲中的时刻
B.图乙中的b是电场能最大的时刻,此后的内电流方向为正
C.图乙中的c是磁场能最大的时刻,对应图甲中的时刻
D.图乙中的d是磁场能最大的时刻,此后电容C的下极板将带上正电荷
8.1886年,赫兹做了如图所示的实验,关于该实验,下列说法正确的是(　　)
A.实验证实了电磁波的存在
B.实验证实了法拉第的电磁场理论
C.实验可以说明电磁波是一种纵波
D.在真空环境下进行实验,仍能观察到明显的火花放电
9.近场通信(NFC)是一种短距高频的无线电技术,其主要结构就是线圈和电容器组成的类似LC振荡电路的并联谐振电路,其终端有主动、被动和双向三种模式,最常见的被动模式广泛应用于公交卡、门禁卡、校园一卡通等,刷卡时,电路发生电谐振,给电容器充电,达到一定电压后,在读卡设备发出的射频场中响应,被读或写入信息。下列说法正确的是(　　)
A.LC振荡电路的电容器在充电时,电流增大
B.LC振荡电路中,电容器充电时,线圈中自感电动势减小
C.如果增大LC振荡电路中电容器两极板间距离,振荡周期将减小
D.如果增大LC振荡电路中电容器两极板间的正对面积,振荡周期将减小
10.如图所示,L是不计电阻的电感器,C是电容器,闭合开关K,待电路达到稳定状态后,再断开开关K,LC电路中将产生电磁振荡。如果规定断开开关K的时刻为t=0,电感L中的电流i的方向从a到b为正,线圈中磁场B的方向以初始时刻的方向为正方向,电容器左极板带电荷量为q,电容器中电场强度E向右为正,时间为t,下列图像能够正确表示电感、电容中物理量变化规律的是(　　)
A B
C D
11.某人设计了如图所示的LC振荡电路来测量微小物体所受的重力,电容器的上极板是一片弹性金属薄膜,微小物体放置在金属膜中央会使其下凹,测量时先把开关拨到a,电路稳定后再把开关拨到b。通过电流传感器测出的电流频率就能测量出微小物体所受的重力。已知该电路振荡电流的频率满足关系式f=,则下列说法正确的是(　　)
A.物体质量越大,开关拨向a时,电容器存储的电荷量越小
B.开关由a拨向b瞬间,流经电流传感器的电流最大
C.开关由a拨向b后,该LC电路发生振荡的周期不变
D.测量时,传感器检测到的电流频率越大,表示物体质量越大
12.为了测量储罐中不导电液体的高度,将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中,电容C可通过开关S与电感L或电源相连。当开关从a 拨到b 时,由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流。在LC振荡电路中,某时刻磁场方向、电场方向如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.电容器正在充电
B.振荡电流正在增大
C.线圈的自感电动势正在减小
D.当储罐内的液面高度升高时,LC振荡频率增大第2节　电磁波的发射、传播和接收
课时作业
基础巩固
1.关于电磁波的发射和接收,下列说法不正确的是(　　)
A.音频电流的频率比较低,不能直接用来发射电磁波
B.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量,电路必须是闭合的
C.当接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相同时,接收电路产生的感应电流
最强
D.要使电视机的屏幕上有图像,必须要有解调过程
【答案】 B
【解析】 音频电流的频率比较低,需放大后搭载到高频电磁波上,故A正确,不符合题意;为了使振荡电路有效地向空间辐射能量,必须是开放电路,故B错误,符合题意;当接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相同时,接收电路产生的感应电流最强,故C正确,不符合题意;解调就是从调频或调幅的高频信号中把音频、视频等调制信号分离出来的过程,要使电视机的屏幕上有图像,必须要有解调过程,故D正确,不符合题意。
2.电台将播音员的声音转换成如图甲所示的电信号,再加载到如图乙所示的高频载波上,使高频载波的振幅随电信号改变(如图丙所示)。这种调制方式称为(　　)
A.调频 B.调谐
C.调幅 D.解调
【答案】 C
【解析】 使电磁波随各种信号而改变的技术叫作调制,而调制共有两种方式:一种是调幅,即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载;另一种是调频,即通过改变电磁波的频率来实现信号加载。由题意可知高频载波的振幅随电信号改变,故为调幅,故选C。
3.一首乐曲从电台“出发”开始到从收音机的调频台播放出来为止,下列选项所描述的该过程,顺序正确的是(　　)
A.调制—发射—调谐—解调—播放
B.调频—发射—解调—调谐—播放
C.调幅—调谐—发射—解调—播放
D.调频—调谐—发射—解调—播放
【答案】 A
【解析】 一首乐曲从电台“出发”开始到从收音机的调频台播放出来为止,首先要进行调制,即把声音信号加到高频电磁波信号上去,然后进行发射;载波信号被收音机接收后首先要进行调谐选出该信号,然后进行解调,从高频信号中把声音信号取出来,最后通过喇叭播放,故选A。
4.关于无线电波的发射和接收,下列说法正确的是(　　)
A.天波是无线电波传播的唯一方式
B.音频信号应经调制以后发射,调频是调制的唯一方式
C.手机接收的信号属于微波段的无线电波
D.无线电波的发射过程必须使信号产生电谐振
【答案】 C
【解析】 无线电波的传播方式有天波、地波和空间波三种方式,选项A错误;音频信号应经调制以后发射,而调制有调频和调幅两种,选项B错误;手机接收的信号属于微波段的无线电波,选项C正确;电磁波的发射过程中,一定要对低频输入信号进行调制,用开放电路发射,无线电波在接收过程中要产生电谐振,选项D错误。
5.(双选)某同学用手机收听“FM 97.5××交通音乐广播”,下列说法正确的是(　　)
A.FM 97.5电磁波的波长约为3 m
B.真空中107.5 MHz的电磁波比97.5 MHz的电磁波传播速度更快
C.FM 97.5在信号调制的过程中载波的振幅不变
D.为了能接收到FM 107.5的信号,在其他条件不变的情况下需要增大接收模块的电容
【答案】 AC
【解析】 根据波速公式得λ== m≈3 m,A正确;真空中107.5 MHz的电磁波与
97.5 MHz 的电磁波传播速度一样,均是光速,B错误;FM 97.5在信号调制的过程中,载波的频率变化,振幅不变,C正确;信号频率增大,根据振荡电路频率公式f=可知,需要减小接收模块的电容,D错误。
6.(双选)如图甲所示为收音机的调谐电路,改变可变电容器C的电容,进而改变调谐电路的频率。若“调频”后,电路中的最强的高频电流i随时间t的变化规律为如图乙所示的正弦曲线。下列说法或做法正确的是(　　)
A.改变电容器C的电容的目的是使调谐电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同
B.将可变电容器的电容减小,电路将接收到波长更大的电信号
C.在t1～t2时间内,电容器C正在放电
D.电路中电场能随时间变化的周期等于t4
【答案】 AD
【解析】 改变电容器C的电容目的是达到共振,即使调谐电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同,故A正确;根据f=,将可变电容器的电容减小,固有频率会增加,根据公式λ=,可知波长减小,所以将可变电容器的电容减小后,将接收到波长更小的电信号,故B错误;在t1～t2时间内,电路中电流在减小,电容器在充电,故C错误;一个周期电容器充放电两次,所以电路中的电场能随时间变化的周期等于t4,故D正确。
7.(双选)下列有关电磁波的发射、传播和接收,说法正确的是(　　)
A.如图所示传播方式的电磁波是短波
B.由调谐电路接收到的感应电流,是经过调制的高频电流,是我们需要的声音或图像信号
C.不同波段的无线电波的传播特点不一样,有不同的用途,发射、接收所用的设备可以相同
D.某同学自己绕制天线线圈,制作一个最简单的收音机,用来收听中波的无线电广播,他发现有一个频率最高的中波电台收不到,但可以接收其他中波电台,为了收到这个电台,他可以通过减少线圈的匝数来实现
【答案】 AD
【解析】 通过电离层反射以天波方式传播的是短波,故A正确;由调谐电路接收到的电磁波,是经过调制的高频电磁波,还不是我们需要的声音或图像信号,因此还要使声音或图像信号从高频电磁波中还原出来,这个过程是调制的逆过程,称为解调,也叫检波,故B错误;不同波段的无线电波的传播特点不一样,发射、接收所用的设备和技术也不相同,因此有不同的用途,故C错误;根据f=可知,要增大调谐电路的固有频率f,可以通过减小L,即减少线圈的匝数来实现,故D正确。
能力提升
8.关于电磁波的发射和接收,下列说法正确的是(　　)
A.在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫作调谐
B.发射电磁波的LC振荡电路,由闭合电路变成开放电路才能有效地把电磁波发射出去
C.接收电磁波时,通过调制来使接收电路中出现电谐振现象
D.接收电磁波时,通过解调使接收电路中产生的振荡电流最强
【答案】 B
【解析】 在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫作调制,A错误;发射电磁波的LC振荡电路,由闭合电路变成开放电路才能有效地把电磁波发射出去,B正确;接收电磁波时,通过调谐来使接收电路中出现电谐振现象,当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时,发生电谐振,接收电路中产生的振荡电流最强,将低频信号从高频信号中分离出来的过程称为解调,又称为检波,C、D错误。
9.(双选)如图所示,万米深潜器“奋斗者号”深潜至地球的最深处——马里亚纳海沟进行科研工作时借助无线电波、激光等传输信号,实现深潜器舱内和海底作业的电视直播。下列说法正确的是(　　)
A.在海水中,无线电波传播时能量损耗大,所以要借助激光传输信号
B.无线电波、激光都是横波
C.信号传输到电视台实现直播的过程中无时间延迟
D.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在,带来了通信技术的快速发展
【答案】 AB
【解析】 “奋斗者号”上的舱内摄像头拍摄的画面编码后经激光脉冲信号传送信息,沧海号上接收到激光脉冲信号后,经调制转换成数字画面,再由微细光缆传送给海面的探索二号,再经卫星天线传送到通信卫星,再到电视台转播,不用无线电波是因为在海水中,无线电波传播时能量损耗大,A正确;无线电波和激光都是电磁波,电磁波是横波,B正确;信号传输是经由通信卫星传到电视台实现直播的,信号都有一定的传输速度,所以传输中有时间延迟,C错误;麦克斯韦预言了电磁波的存在,而赫兹通过实验证实了电磁波的存在,D错误。
10.(双选)下面甲、乙两图是发射和接收无线电波的过程示意图,关于无线电波的发射和接收,下列说法正确的是(　　)
A.图甲是无线电波的发射过程,图乙是无线电波的接收过程
B.图甲是无线电波的接收过程,图乙是无线电波的发射过程
C.图甲中波形①到②的过程叫解调,图乙中③到④的过程叫调制
D.接收到的无线电波的波形是④,发射的无线电波波形是⑤
【答案】 BC
【解析】 观察发现,题图甲是接收电波后经过处理后转化为声音的过程,题图乙是将声音经过处理后转化为电磁波发射的过程,故A错误,B正确;题图甲是无线电波的接收过程,①到②的过程叫解调,题图乙是无线电波的发射过程,③到④的过程叫调制,故C正确;波形③和波形⑤经过调制后,形成波形④,发射的无线电波波形是④,故D错误。
11.(双选)在电磁波发射技术中,使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制,调制分调幅和调频两种。如图甲所示有A、B两幅图,在收音机电路中天线接收下来的电信号既有高频成分又有低频成分,经放大后送到下一级,需要把高频成分和低频成分分开,只让低频成分输入下一级,如果采用如图乙所示的电路,图中虚线框a和b内只有一个电容器或电感器。以下关于电磁波的发射和接收的说法正确的是(　　)
A.在电磁波的发射技术中,图甲中A是调幅波
B.在电磁波的发射技术中,图甲中B是调幅波
C.图乙中a是电容器,用来通高频、阻低频,b是电感器,用来阻高频、通低频
D.图乙中a是电感器,用来阻交流、通直流,b是电容器,用来通高频、阻低频
【答案】 AC
【解析】 调幅,即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载,故题图A、B中A为调幅波,B为调频波,故A正确,B错误;根据交流电路中电容器的通高频、阻低频和电感线圈的通低频、阻高频作用可知,元件a要让高频信号通过,阻止低频信号通过,故元件a是电容较小的电容器,元件b要让低频信号通过,阻止高频信号通过,故元件b是电感器,故C正确,D
错误。
12.(双选)如图所示为调幅振荡电流图像,此电流存在于电磁波发射和接收中的哪些阶段(　　)
A.经调制后 B.经调谐后
C.经解调后 D.耳机中
【答案】 AB
【解析】 为了把信号传递出去,需要将信号加载到高频等幅振荡电流上,这就是调制。调制的方法之一是使高频等幅振荡电流的振幅随信号而变化,成为调幅振荡电流,这就是调幅。在接收电路中,经过调谐,使电路与所需接收的电磁波产生电谐振,电路中将会出现调幅振荡电流。经解调后,调幅振荡电流将被“切”去一半,得到单向脉动电流,再经过滤波电路,把高频交流成分滤除掉,在耳机中就只有随信号而变化的音频(属于低频)电流,故选
A、B。
13.某品牌双波段(中、短波段)收音机的接收电路原理简化结构如图所示,通过切换开关S和旋转可变电容器动片来改变LC电路中的电感L和电容C,从而实现接收不同波段的信号,则(　　)
A.调制是指通过调节L、C,使接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相等
B.接收电路的固有频率与需要接收的电磁波频率不相等时,接收电路将无法接收该电
磁波
C.使S接b且动片完全旋入,可接收到波长最短的电磁波
D.使S从b打到a,同时动片旋出,接收到的电磁波频率可能不变
【答案】 D
【解析】 调谐是通过调节L、C,使接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相等,A错误。接收电路的固有频率与需要接收的电磁波频率不相等时,该电磁波在接收电路中引起的振荡电流不强,但仍可接收到该电磁波,B错误。频率越大接收到的波长越短,S接b时L小,动片完全旋入时C大,由公式f=知,接收电路的固有频率可能不变,接收到的电磁波波长可能保持不变且不是最短的;同理,S接a时L大,动片完全旋出时C小,接收电路的固有频率可能不变,接收到的电磁波频率可能不变,C错误,D正确。
14.收音机调谐回路中可变电容器旋到电容为100 pF 时能收到波长为300 m的电磁波,如果要收到波长为 240 m 的电磁波,可变电容器的电容要调为多少 这个回路的自感系数为多少
【答案】 64 pF　 2.5×10-4 H
【解析】 根据c=λf和f=,
有λ=c·2π,其中c=3×108 m/s,
则300 m=3×108 m/s×2π,
240 m=3×108 m/s×2π,
解得L≈2.5×10-4 H,C′=64 pF。
15.某收音机接收电磁波的波长在182 m和577 m之间,该收音机LC电路的可变电容器的动片全部旋出时,电路总电容为39 pF,试分析:(结果均保留三位有效数字)
(1)动片全部旋出时,对应收音机接收电磁波的波长为多大 此LC电路的线圈的电感为
多少
(2)该收音机LC电路的可变电容器的动片完全旋入时,电容器的电容为多大
【答案】 (1)182 m　0.239 mH　(2)392 pF
【解析】 (1)由λ=c·T和T=2π,
可得λ=2πc,
动片完全旋出时,电容器极板正对面积最小,
由C=可知,此时电容器的电容最小,电容为C=39 pF,所以此时对应的接收电磁波的波长最小,为182 m,
由上面关系式可导出L=,
代入数据可求出L=0.239 mH。
(2)由λ=2πc得,=,
所以Cmax=Cmin=×39 pF≈392 pF。

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