第頁樂陵一中電磁振蕩及其應(yīng)用一、單項(xiàng)選擇題〔5〕以下射線中不屬于電磁波的是()A.紅外線 B.X射線 C.β射線 D.γ射線~C~解：A、B、D、紅外線、X射線和γ射線是電磁波.故ABD錯誤．

C、β射線是電子流，不是電磁波.故C正確．

應(yīng)選：C．

電磁波是一個大家族，從波長為10-10左右的γ射線到102左右的長波都是電磁波，β射線是電子流．

解決此題首先預(yù)言存在電磁波的科學(xué)家是()A.法拉第 B.麥克斯韋 C.湯姆孫 D.赫茲~B~解：建立完整電磁場理論并首先預(yù)言電磁波存在的科學(xué)家是麥克斯韋.赫茲證實(shí)了電磁波的存在.應(yīng)選項(xiàng)B正確．

應(yīng)選：B

建立完整電磁場理論并首先預(yù)言電磁波存在的科學(xué)家是麥克斯韋．

此題考查物理學(xué)史，是常識性問題，對于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造、著名理論要加強(qiáng)記憶，這也是考試內(nèi)容之一．

關(guān)于波，以下說法正確的選項(xiàng)是()A.赫茲預(yù)言了電磁波的存在

B.海邊的波濤總是沿著與海岸垂直的方向襲來

C.地震發(fā)生時，國際空間站上能夠清晰地接收到地震波

D.我們說話發(fā)出的聲波屬于機(jī)械波，頻率越高的聲波在空氣中傳播速度越大~B~解：A、麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在；赫茲證實(shí)了電磁波的存在；故A錯誤；

B、海邊的波源總是沿與海岸垂直的方向運(yùn)動；故B正確；

C、地震波不能在真空中傳播，無法傳到空間站去；故C錯誤；

D、機(jī)械波的頻率由介質(zhì)決定，和頻率無關(guān)；故D錯誤；

應(yīng)選：B．

麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在；

機(jī)械能只能在介質(zhì)中傳播；我們發(fā)出的聲音為機(jī)械波，聲波的傳播由介質(zhì)決定．

此題考查機(jī)械能波的傳播，要注意明確波的傳播需要介質(zhì)，且傳播速度由介質(zhì)決定．

以下說法中正確的選項(xiàng)是()A.光是一種概率波，物質(zhì)波也是概率波

B.麥克斯韋首次通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在

C.某單色光從一種介質(zhì)進(jìn)入到另一種介質(zhì)，其頻率和波長都將改變

D.紫光照射某金屬時有電子向外發(fā)射，紅光照射該金屬時也一定有電子向外發(fā)射~A~解：A、光是一種概率波，物質(zhì)波也是概率波，故A正確；

B、麥克斯韋預(yù)言了電磁波的，赫茲首次通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在.故B錯誤；

C、某單色光從一種介質(zhì)進(jìn)入到另一種介質(zhì)，其頻率不會改變，但波長將改變，故C錯誤；

D、入射光的頻率大于金屬的極限頻率時，才能發(fā)生光電效應(yīng)，紅光的頻率小于紫光的頻率，故紫光照射某金屬時有電子向外發(fā)射，紅光照射該金屬時不一定有電子向外發(fā)射，故D錯誤．

應(yīng)選：A．

光和物質(zhì)波都是概率波.赫茲首次通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在.光的頻率由光源決定，與介質(zhì)無關(guān).入射光的頻率大于金屬的極限頻率時，才能發(fā)生光電效應(yīng)，紅光的頻率小于紫光的頻率．

此題要注意金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)必須滿足的條件是入射光的頻率大于該金屬的極限頻率，還要知道紅光的頻率小于紫光的頻率，紫光照射發(fā)生觀點(diǎn)效應(yīng)的時候，紅光照射不一定能發(fā)生光電效應(yīng)．

關(guān)于電磁場和電磁波，以下說法正確的選項(xiàng)是()A.電磁波既可以是橫波，也可以是縱波

B.電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度均為3.O×108

m/s

C.電磁波不能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)

~D~解：A、電磁波的傳播方向與振動方向相互垂直，故電磁波是橫波，故A錯誤．

B、電磁波在真空中的傳播速度均為3.O×108

m/s，故B錯誤．

C、多普勒效應(yīng)、干預(yù)和衍射是波特有的現(xiàn)象，故C錯誤．

D、電磁波中電場和磁場的方向相互垂直，故D正確．

應(yīng)選：D．

電磁波的傳播方向與振動方向相互垂直，橫波的傳播方向與振動方向相互垂直；干預(yù)和衍射是波特有的現(xiàn)象；電磁波中電場和磁場的方向相互垂直．

掌握了根底知識即可順利解決此類問題，而只要多看課本即可順利掌握這些知識，注意電磁波傳播速度為3.O×108二、多項(xiàng)選擇題〔4〕以下說法中正確的選項(xiàng)是()A.電磁波在同種介質(zhì)中只能沿直線傳播

B.單擺經(jīng)過平衡位置時，合外力為零

C.機(jī)械波的傳播周期與機(jī)械波中的質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的周期相等

D.做簡諧運(yùn)動的物體在半個周期內(nèi)經(jīng)過的路程一定為振幅的2倍

E.觀察者向波源靠近，觀察者感覺波源的頻率變大~CDE~解：A、電磁波在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，假設(shè)不均勻，傳播路徑會改變，故A錯誤；

B、單擺經(jīng)過平衡位置時，重力和拉力的合力提供向心力，不為零，故B錯誤；

C、機(jī)械波的傳播周期性是質(zhì)點(diǎn)振動周期性的反映，機(jī)械波的傳播周期與機(jī)械波中的質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的周期相等，故C正確；

D、做簡諧運(yùn)動的物體在半個周期內(nèi)經(jīng)過的路程一定為振幅的2倍，一個周期內(nèi)通過的路程為振幅的四倍，故D正確；

E、根據(jù)多普勒效應(yīng)，觀察者向波源靠近，觀察者感覺波源的頻率變大，故E正確．

應(yīng)選：CDE．

電磁波在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播；對于單擺，重力的徑向分量和拉力的合力提供向心力；做簡諧運(yùn)動的物體在半個周期內(nèi)經(jīng)過的路程一定為振幅的2倍，一個周期內(nèi)通過的路程為振幅的四倍；當(dāng)觀察者和波源相互靠近時，觀察者接收到的頻率增加．

此題考查了電磁波的傳播、單擺的動力學(xué)特點(diǎn)、機(jī)械波、簡諧運(yùn)動、多普勒效應(yīng)等，知識點(diǎn)多，難度小，關(guān)鍵記住相關(guān)的根底知識．

電子鐘是利用LC振蕩電路來工作計(jì)時的，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電子鐘每天要慢30s，造成這一現(xiàn)象的原因可能是()A.電池用久了

B.它置于空間站，處于“失重〞狀態(tài)

C.振蕩電路中電容器的電容大了

D.振蕩電路中線圈的電感大了~CD~解：LC回路的周期T=2πLC，由此公式可知電子鐘的周期由電感和電容共同決定，與其它因素?zé)o關(guān)．

現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電子鐘每天要慢30s，說明了LC回路的振蕩周期變大，那么可能是L和C變大，故CD正確，AB錯誤．

應(yīng)選：CD．

現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電子鐘每天要慢30s，說明了LC回路的振蕩周期變大，根據(jù)周期公式T=2πLC解釋即可．如下圖為LC振蕩電路，當(dāng)開關(guān)S打向右邊發(fā)生振蕩后，以下說法中正確的選項(xiàng)是()

A.振蕩電流到達(dá)最大值時，電容器上的帶電量為零

B.振蕩電流到達(dá)最大值時，磁場能最大

C.振蕩電流為零時，電場能為零

D.振蕩電流相鄰兩次為零的時間間隔等于振蕩周期的一半~ABD~解：A、當(dāng)電流達(dá)最大時，此時磁場能是大，電場能最小，電容器上的帶電量為零；故AB正確；

C、當(dāng)電流為零時，充電完成，此時磁場能為零；電場能最大；故C錯誤；

D、由振蕩電路的周期性可知，振蕩電流相鄰兩次為零時間間隔等于振蕩周期的一半；故D正確；

應(yīng)選：ABD．

在LC振蕩電路中，當(dāng)電容器在放電過程：電場能在減少，磁場能在增加，回路中電流在增加，電容器上的電量在減少.從能量看：電場能在向磁場能轉(zhuǎn)化；當(dāng)電容器在充電過程：電場能在增加，磁場能在減小，回路中電流在減小，電容器上電量在增加.從能量看：磁場能在向電場能轉(zhuǎn)化．

電容器具有儲存電荷的作用，而線圈對電流有阻礙作用，同時掌握充放電過程中，會判定電流、電量、磁場、電場、電壓如何變化.注意形成記憶性的規(guī)律，以便于更快更準(zhǔn)確的解題．

為了測量儲罐中不導(dǎo)電液體的高度，將與儲罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C置于儲罐中，電容器可通過開關(guān)S與線圈L或電源相連，如下圖.當(dāng)開關(guān)從a撥到b時，由L與C構(gòu)成的回路中產(chǎn)生的周期T=2πLC的振蕩電流.當(dāng)罐中液面上升時()A.電容器的電容減小

B.電容器的電容增大

C.LC回路的振蕩頻率減小

D.LC回路的振蕩頻率增大

~BC~解：AB：兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C的中間的液體就是一種電介質(zhì)，當(dāng)液體的高度升高，相當(dāng)于插入的電介質(zhì)越多，電容越大.故A錯誤，B正確；

CD：根據(jù)T=2πLC，電容C增大時，震蕩的周期T增大，由f=1T可以判定，LC回路的振蕩頻率f減小.故C正確，D錯誤．

應(yīng)選BC

兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C置于儲罐中，故電容器的電容C的大小與液體的高度有關(guān)(電介質(zhì))：高度越高，相當(dāng)于插入的電介質(zhì)越多，電容越大.之后根據(jù)T=2πLC，f=1T即可得出LC回路的振蕩頻率變化．

此題三、計(jì)算題〔2〕如圖，一半徑為R的圓表示一柱形區(qū)域的橫截面(紙面).在柱形區(qū)域內(nèi)加一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子沿圖中直線在圓上的a點(diǎn)射入柱形區(qū)域，在圓上的b點(diǎn)離開該區(qū)域，離開時速度方向與直線垂直.圓心O到直線的距離為35R.現(xiàn)將磁場換為平行于紙面且垂直于直線的勻強(qiáng)電場，同一粒子以同樣速度沿直線在a點(diǎn)射入柱形區(qū)域，也在b點(diǎn)離開該區(qū)域.假設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，不計(jì)重力，求電場強(qiáng)度的大?。畘解：粒子在磁場中做圓周運(yùn)動.設(shè)圓周的半徑為r，由牛頓第二定律和洛侖茲力公式得qvB=mv2r…①

式中v為粒子在a點(diǎn)的速度．

過b點(diǎn)和O點(diǎn)作直線的垂線，分別與直線交于c和d點(diǎn).由幾何關(guān)系知，線段ac、bc和過a、b兩點(diǎn)的軌跡圓弧的兩條半徑(未畫出)圍成一正方形.因此ac=bc=r…②

設(shè)cd=x，由幾何關(guān)系得ac=45R+x…③

bc=3R5+R2-x2…④

聯(lián)立②③④式得r=75R

⑤

再考慮粒子在電場中的運(yùn)動.設(shè)電場強(qiáng)度的大小為E，粒子在電場中做類平拋運(yùn)動.設(shè)其加速度大小為a~通過帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動，根據(jù)幾何關(guān)系求出軌道半徑的大小.帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動，結(jié)合在沿電場方向上做勻加速直線運(yùn)動和垂直于電場方向做勻速直線運(yùn)動，求出電場強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小關(guān)系．

解決此題的關(guān)鍵掌握帶電粒子在磁場中磁偏轉(zhuǎn)和在電場中電偏轉(zhuǎn)的區(qū)別，知道磁偏轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動，電偏轉(zhuǎn)做類平拋運(yùn)動．

如圖甲，在圓柱形區(qū)域內(nèi)存在一方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，在此區(qū)域內(nèi)，沿水平面固定一半徑為r的圓環(huán)形光滑細(xì)玻璃管，環(huán)心O在區(qū)域中心.一質(zhì)量為m、帶電荷量為q(q>0)的小球，在管內(nèi)沿逆時針方向(從上向下看)做圓周運(yùn)動.磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示，其中T0=2πmqB0.設(shè)小球在運(yùn)動過程中電荷量保持不變，對原磁場的影響可忽略．

(1)在t=0到t=T0這段時間內(nèi)，小球不受細(xì)管側(cè)壁的作用力，求小球的速度大小v0；

(2)在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大過程中，將產(chǎn)生渦旋電場，其電場線是在水平面內(nèi)一系列沿逆時針方向的同心圓，同一條電場線上各點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等.試求t=T0到t=1.5T0這段時間內(nèi)：~解：(1)在t=0到t=T0這段時間內(nèi)，小球不受細(xì)管側(cè)壁的作用力，說明洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有

qv0B0=mv02r

解得

v0=qB0rm

(2)①根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢為：U=S△B