1．關(guān)于麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，以下說(shuō)法正確的是( )
A．在赫茲發(fā)現(xiàn)電磁波的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，麥克斯韋提出了完整的電磁場(chǎng)理論
B．麥克斯韋第一個(gè)預(yù)言了電磁波的存在，赫茲第一個(gè)用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在
C．變化的電場(chǎng)一定可以在周?chē)目臻g產(chǎn)生電磁波
D．變化的磁場(chǎng)在周?chē)目臻g一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)
解析：選B 麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在，而后赫茲第一個(gè)用實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在，故A錯(cuò)誤，B正確。根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知，均勻變化的電場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，此時(shí)不能產(chǎn)生電磁波，故C錯(cuò)誤；根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知，均勻變化的磁場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)，故D錯(cuò)誤。
2．(多選)下列關(guān)于電場(chǎng)、磁場(chǎng)及電磁波的說(shuō)法中正確的是( )
A．均勻變化的電場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)
B．只要空間某處的電場(chǎng)或磁場(chǎng)發(fā)生變化，就會(huì)在其周?chē)a(chǎn)生電磁波
C．赫茲通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在
D．空間某個(gè)區(qū)域振蕩變化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)能產(chǎn)生電磁波
解析：選CD 均勻變化的電場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，故A錯(cuò)誤；均勻變化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)只能產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)或電場(chǎng)，不會(huì)產(chǎn)生電磁波，故B錯(cuò)誤；電磁波最早由麥克斯韋預(yù)測(cè)，由赫茲通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，故C正確；振蕩變化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)能產(chǎn)生電磁波，故D正確。
3．(多選)在LC振蕩電路產(chǎn)生電磁振蕩的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是( )
A．電容器放電完畢時(shí)刻，電路中磁場(chǎng)能最小
B．電路中電流值最大時(shí)刻，電路中磁場(chǎng)能最大
C．電容器極板上電荷量最多時(shí)，電場(chǎng)能最大
D．電路中電流值最小時(shí)刻，電場(chǎng)能最小
解析：選BC 電容器放電完畢時(shí)，q＝0，但此時(shí)i最大，所以磁場(chǎng)能最大，A錯(cuò)誤；電流最小i＝0時(shí)，q最多，極板間電場(chǎng)最強(qiáng)，電場(chǎng)能最大，D錯(cuò)誤；同理分析，B、C正確。
4．有關(guān)電磁場(chǎng)和電磁波，下列說(shuō)法中正確的是( )
A．麥克斯韋首先預(yù)言并證明了電磁波的存在
B．變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)
C．電磁波是縱波，能傳播信息
D．頻率為750 kHz的電磁波在真空中傳播時(shí)，其波長(zhǎng)為400 m
解析：選D 赫茲用實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在，A錯(cuò)誤；均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，B錯(cuò)誤；電磁波是橫波，C錯(cuò)誤；λ＝eq \f(c,f)＝eq \f(3×108,7.5×105) m＝400 m，D正確。
5．關(guān)于LC振蕩電路，下列說(shuō)法正確的是( )
A．一個(gè)周期內(nèi)，電容器充、放電各一次
B．電容器極板間電壓最大時(shí)，線(xiàn)圈中的電流最強(qiáng)
C．電容器開(kāi)始充電時(shí)，線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)能最強(qiáng)
D．電容器開(kāi)始充電時(shí)，電場(chǎng)能最大
解析：選C 電容器從開(kāi)始充電到放電完畢才經(jīng)歷半個(gè)周期，一個(gè)周期內(nèi)，電容器應(yīng)充、放電各兩次，A錯(cuò)誤；電容器極板間電壓最大時(shí)，電場(chǎng)能最大，此時(shí)磁場(chǎng)能為零，線(xiàn)圈中電流為零，B錯(cuò)誤；電容器開(kāi)始充電時(shí)，電場(chǎng)能為零，線(xiàn)圈中磁場(chǎng)能最大，C正確，D錯(cuò)誤。
6．(多選)要增大如圖所示振蕩電路的周期，下列說(shuō)法中正確的是( )
A．增加電容器的帶電荷量
B．將開(kāi)關(guān)S從“1”位置撥到“2”位置
C．在線(xiàn)圈中插入鐵芯
D．縮小電容器的兩極板間的距離
解析：選CD 根據(jù)公式T＝2πeq \r(LC)知要增大周期，必須增加L和C二者之積，C跟電容器的帶電荷量無(wú)關(guān)，增加兩極板的正對(duì)面積、減少兩極板間的距離，增加兩極板間電介質(zhì)都可增加電容C，因此，A不正確，D正確；線(xiàn)圈匝數(shù)增加或插入鐵芯，L增大，可見(jiàn)C正確，B不正確。
7.如圖所示，L是電阻不計(jì)的線(xiàn)圈，開(kāi)關(guān)S閉合后電路中有穩(wěn)定的電流，若t＝0時(shí)刻斷開(kāi)S切斷電源，則電容器A板所帶電荷量q隨時(shí)間變化的圖線(xiàn)應(yīng)是圖中的哪一個(gè)( )
解析：選C 開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)線(xiàn)圈L中有電源提供的向下的電流，其電阻為零，故兩端無(wú)電壓，與其并聯(lián)的電容器未被充電，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，線(xiàn)圈與電源及電阻器斷開(kāi)而與電容器C構(gòu)成LC回路，線(xiàn)圈上原來(lái)的電源電流被切斷，但由于自感，線(xiàn)圈上的電流不會(huì)立刻減弱為零，而要保持原來(lái)方向繼續(xù)流動(dòng)，并對(duì)電容器充電，這就使電容器A板帶上負(fù)電荷并逐漸增多，當(dāng)充電電流減為零時(shí)，電容器A板上的負(fù)電荷量達(dá)到最大值。此后電容器放電，B板上正電荷通過(guò)線(xiàn)圈移至A板，放電完畢后，電荷量減為零，接著又開(kāi)始反方向的充電過(guò)程，A板上正電荷逐漸增多直到最大，再放電……電路中形成電磁振蕩。因此，電容器A板上電荷量隨時(shí)間變化的圖線(xiàn)是C。
8.(多選)某空間出現(xiàn)了如圖所示的一組閉合電場(chǎng)線(xiàn)，方向從上向下看是順時(shí)針的，這可能是原磁場(chǎng)( )
A．沿AB方向磁場(chǎng)在迅速減弱
B．沿AB方向磁場(chǎng)在迅速增強(qiáng)
C．沿BA方向磁場(chǎng)迅速增強(qiáng)
D．沿BA方向磁場(chǎng)在迅速減弱
解析：選AC 根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，閉合回路中的磁通量變化時(shí)，使閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流可用楞次定律判斷。根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，是因?yàn)殚]合回路中受到了電場(chǎng)力的作用，而變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，與是否存在閉合回路沒(méi)有關(guān)系，故空間內(nèi)磁場(chǎng)變化產(chǎn)生的電場(chǎng)方向，仍然可用楞次定律判斷，四指環(huán)繞方向即為感應(yīng)電場(chǎng)的方向，由此可知A、C正確。
9．我國(guó)“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器在進(jìn)行首次軟著陸和自動(dòng)巡視勘察時(shí)，地面工作人員通過(guò)電磁波實(shí)現(xiàn)對(duì)月球車(chē)的控制。已知由地面發(fā)射器發(fā)射的電磁波的波長(zhǎng)為λ＝30 km，地面上的工作人員通過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn)該電磁波由發(fā)射到被月球車(chē)接收所用的時(shí)間為t＝1.3 s，電磁波的速度為c＝3×108 m/s。則在發(fā)射器與月球車(chē)之間的距離相當(dāng)于多少個(gè)波長(zhǎng)？
解析：發(fā)射器與月球車(chē)之間的距離x＝ct＝3.9×108 m
相當(dāng)于電磁波波長(zhǎng)的個(gè)數(shù)n＝eq \f(x,λ)＝eq \f(3.9×108,3×104)個(gè)＝1.3×104個(gè)。
答案：1.3×104個(gè)
eq \a\vs4\al(B)組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新
10.如圖所示是一個(gè)水平放置的圓環(huán)形玻璃小槽，槽內(nèi)光滑，槽寬度和深度處處相同。現(xiàn)將一直徑略小于槽寬的帶正電荷小球放在槽中，讓它受絕緣棒打擊后獲得一初速度v0。與此同時(shí)，有一變化的磁場(chǎng)垂直穿過(guò)圓環(huán)形玻璃小槽外徑所對(duì)應(yīng)的圓面積，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小跟時(shí)間成正比，方向豎直向下。設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所帶電荷量不變，則( )
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(duì)小球做了功
D．小球受到的洛倫茲力大小與時(shí)間成正比
解析：選B 根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間線(xiàn)性增大時(shí)將產(chǎn)生穩(wěn)定的感應(yīng)電場(chǎng)，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電場(chǎng)的方向與小球初速度方向相同，因小球帶正電荷，故電場(chǎng)力對(duì)小球做正功，其速率增大，向心力的大小eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(m\f(v2,r)))隨之增大，A錯(cuò)誤，B正確；帶電小球所受的洛倫茲力F＝qBv，因?yàn)樗俾蕍隨時(shí)間逐漸增大，且B∝t，故D錯(cuò)誤，因洛倫茲力始終與小球速度方向垂直，對(duì)小球不做功，故C錯(cuò)誤。
11． (多選)如圖甲所示的電路中，L是電阻不計(jì)的電感線(xiàn)圈，C是電容器(原來(lái)不帶電)，閉合開(kāi)關(guān)S，待電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，LC回路中將產(chǎn)生電磁振蕩。如果規(guī)定電感線(xiàn)圈中的電流方向從a到b為正，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的時(shí)刻為t＝0，那么斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后( )
A．圖乙可以表示電感線(xiàn)圈中的電流i隨時(shí)間t的變化規(guī)律
B．圖丙可以表示電感線(xiàn)圈中的電流i隨時(shí)間t的變化規(guī)律
C．圖乙可以表示電容器左極板的電荷量q隨時(shí)間t的變化規(guī)律
D．圖丙可以表示電容器右極板的電荷量q隨時(shí)間t的變化規(guī)律
解析：選AD 閉合開(kāi)關(guān)S，電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，線(xiàn)圈內(nèi)有電流而電容器兩端沒(méi)有電壓，線(xiàn)圈中的電流從a流向b，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間，線(xiàn)圈內(nèi)的電流要減小，而線(xiàn)圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙電流減小，則電流方向不變，大小在慢慢減小，同時(shí)對(duì)電容器充電，電容器的右極板先帶正電；當(dāng)電容器充電完畢時(shí)，電流為零，右極板帶正電荷量達(dá)到最大。接著電容器放電，電流方向與之前相反，大小在不斷增大，電容器放電完畢時(shí)，電流達(dá)到反向最大；之后電容器與線(xiàn)圈組成的LC回路重復(fù)充、放電過(guò)程，在LC回路中形成電磁振蕩，回路中出現(xiàn)按余弦規(guī)律變化的電流，電容器右極板上的電荷量q隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化，故A、D正確，B、C錯(cuò)誤。
12.如圖所示，LC電路中C是帶有電荷的平行板電容器，兩極板水平放置。開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，極板間灰塵恰好靜止。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，灰塵在電容器內(nèi)運(yùn)動(dòng)。若C＝0.4 μF，L＝1 mH，重力加速度為g，則：
(1)從開(kāi)關(guān)S閉合開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)2π×10－5 s時(shí)，求電容器內(nèi)灰塵的加速度大??；
(2)當(dāng)線(xiàn)圈中電流最大時(shí)，求灰塵的加速度。
解析：(1)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，極板間灰塵處于靜止?fàn)顟B(tài)，則有mg＝q·eq \f(Q,Cd)(式中m為灰塵質(zhì)量，Q為電容器所帶的電荷量，d為板間距離)，由T＝2πeq \r(LC)，代入數(shù)據(jù)解得T＝4π×10－5 s
當(dāng)t＝2π×10－5 s即t＝eq \f(T,2)時(shí)，振蕩電路中電流為零，電容器極板間場(chǎng)強(qiáng)方向跟t＝0時(shí)刻方向相反，則此時(shí)灰塵所受的合力為F合＝mg＋q·eq \f(Q,Cd)＝2mg
又因?yàn)镕合＝ma，所以a＝2g。
(2)當(dāng)線(xiàn)圈中電流最大時(shí)，電容器所帶的電荷量為零，此時(shí)灰塵僅受重力，灰塵的加速度為g，方向豎直向下。
答案：(1)2g (2)g，方向豎直向下

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第一節(jié) 電磁振動(dòng)

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