第四章 电磁波和电磁振荡
【基础训练】
1．(多选)一个LC振荡电路中，线圈的自感系数为L，电容器的电容为C，从电容器上电压达到最大值Um开始计时，则有( )
A．至少经过π，磁场能达到最大
B．至少经过π，磁场能达到最大
C．在π时间内，电路中的平均电流是
D．在π时间内，电容器放电量为CUm
2．如图1甲所示的振荡电路中，电容器极板间电压随时间变化的规律如图1乙所示，则电路中振荡电流随时间变化的图像是图2中的(回路中振荡电流以逆时针方向为正)( )
3. 如图所示是LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是( )
A．电容器正在放电
B．电容器正在充电
C．电感线圈中的电流正在增大
D．电容器两极板间的电场能正在减小
4．电磁波与机械波具有的共同性质是 ( )
A．都是横波 B．都能传输能量
C．都能在真空中传播 D．都具有恒定的波速
5. 如图所示是一个水平放置的圆环形玻璃小槽，槽内光滑，槽宽度和深度处处相同。现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中，让它受绝缘棒打击后获得一初速度v0。与此同时，有一变化的磁场垂直穿过圆环形玻璃小槽外径所对应的圆面积，磁感应强度B的大小跟时间成正比，方向竖直向下。设小球在运动过程中所带电荷量不变，那么( )
A．小球受到的向心力大小不变
B．小球受到的向心力大小不断增大
C．洛伦兹力对小球做了功
D．小球受到的洛伦兹力大小与时间成正比
6．下列关于电视广播的发射和接收，说法不正确的是( )
A．发射电视广播信号必须采用调频方式
B．发射电视广播信号必须进行调制
C．接收电视广播信号必须进行调谐
D．接收到电视广播信号必须进行解调才能由扬声器播放
7．(多选)下列关于无线电波的叙述中，正确的是( )
A．无线电波是波长从几十千米到几毫米的电磁波
B．无线电波在任何介质中的传播速度均为3.0×108 m/s
C．无线电波不能产生干涉和衍射现象
D．无线电波由真空进入介质传播时，波长变短
8．太阳表面温度约为6000 K，主要发出可见光；人体温度约为310 K，主要发出红外线；宇宙星际间的温度约为3 K，所发出的辐射称为“3 K背景辐射”，它是宇宙“大爆炸”之初在空间上保留下的余热，若要进行“3 K背景辐射”的观测，应该选择下列哪一个波段( )
A．无线电波 B．紫外线
C．X射线 D．γ射线
【能力提升】
9．(多选)已知一理想的LC振荡电路中电流变化规律与单摆振动的速度变化规律同步，设在电容器开始放电时计时，则( )
A．单摆势能最大时，LC振荡电路中的电场能最大，磁场能为零
B．单摆速度逐渐增大时，LC振荡电路中的电场能逐渐减小，磁场能逐渐增大
C．单摆动能最大时，LC振荡电路的电容器刚放完电，电场能为零，电路中电流为零
D．单摆速度逐渐减小时，LC振荡电路的电容器处于充电过程，电路中电流逐渐增大
10．(多选)按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是( )
A．变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场
B．均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场
C．均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场
D．周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场周围产生周期性变化的电场
11．调谐电路的可变电容器的动片从完全旋出到完全旋入仍接收不到较低频率电台发出的信号，要收到该电台的信号，可采用下列何种办法( )
A．增加调谐电路中线圈的匝数
B．加大电源电压
C．更换一个电容较小的可变电容器
D．减小电源电压
12．(多选)等离子显示屏是一种以等离子管作为发光元件，并由大量的等离子管排列在一起构成的屏幕。每个等离子管的透明玻璃管内都充有低压的氖氙气体，管的两端各有一个电极，在两个电极间加上高电压后，封在管内的气体便产生某种肉眼看不见的射线，它激发显示屏上的红、绿、蓝三基色荧光粉发出可见光。每个等离子管作为一个像素，由这些像素的明暗和颜色变化的组合，便形成了各种灰度和色彩的图像，则 ( )
A．这种射线是紫外线
B．这种射线是红外线
C．该射线使荧光粉发出可见光是利用了该射线的荧光效应
D．该射线使荧光粉发出可见光是利用了该射线的化学作用
13．在电视节目中，我们经常看到主持人与派到热带地区的记者通过同步通信卫星通话，他们之间每一问一答总是迟“半拍”，这是为什么？如果有两个手持卫星电话的人通过同步卫星通话，一方讲话，另一方至少要等多长时间才能听到对方的讲话？(已知地球的质量为6.0×1024 kg，地球半径为6.4×106 m，引力常量为6.67×10－11 N·m2·kg－2，计算结果保留两位有效数字)
14．实验室里有一水平放置的平行板电容器，知道其电容C＝1 μF。在两板带有一定电荷时，发现一粉尘恰好静止在两板间。手头上还有一个自感系数L＝0.1 mH的电感器，现连成如图所示电路，试分析以下两个问题：
(1)从S闭合时开始计时，经过π×10－5 s时，电容器内粉尘的加速度大小是多少？
(2)当粉尘的加速度为多大时，线圈中电流最大？
答案
1．BCD2．D3. B4．B5. B6．A7．AD8．A9．AB10．ACD11．A12．AC
13．答案 利用电磁波传递信息需要时间 0.24 s
解析 主持人与记者之间通过同步通信卫星通话总是迟“半拍”，是因为电磁波是以有限的速度在空中传播的，利用电磁波传递信息是需要时间的。
设同步卫星距地面的高度为h，由万有引力提供卫星做圆周运动的向心力得＝m(R＋h)
h＝ －R≈3.59×107 m
则一方讲话另一方听到所需的最短时间是
t＝≈0.24 s。
14．答案 (1)2g (2)g
解析 (1)开关断开时，电容器内带电粉尘恰好静止，说明带电粉尘所受电场力方向向上，且F电＝mg。与电感器连成如题图所示电路，闭合S后，构成LC振荡电路，T＝2π＝2π×10－5 s，经π×10－5 s＝时，电容器间的场强反向，带电粉尘所受电场力的大小不变，方向竖直向下，由牛顿第二定律得：a＝＝2g。
(2)线圈中电流最大时，电容器两极板间的场强为零，由牛顿第二定律可得：此时粉尘的加速度为a＝＝g，方向竖直向下。
