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文檔簡介
2021-2025年高考物理真題知識點(diǎn)分類匯編之電磁振蕩與電磁波
一.選擇題(共8小題)
1.(2025?江蘇)如圖所示,將開關(guān)S由a撥到b,使電容器C與線圈L構(gòu)成回路。以電容器C開始放電
取作0時刻,能正確反映電路中電流i隨時間t變化關(guān)系的圖像是()
2.(2025?北京)如圖所示,線圈自感系數(shù)為L,電容器電容為C,電源電動勢為E,AHA2和A3是三個
相同的小燈泡。開始時,開關(guān)S處于斷開狀態(tài)。忽略線圈電阻和電源內(nèi)阻,將開關(guān)S閉會,下列說法
正確的是()
A.閉合瞬間,Ai與A3同時亮起
B.閉合后,A3亮起后亮度不變
C.穩(wěn)定后,A1與A3亮度一樣
D.穩(wěn)定后,電容器的電荷量是CE
3.(2025?浙江)有關(guān)下列四幅圖的描述,正確的是()
鐵芯
圖1圖4
A.圖1中,Ui:U2=n2:ni
B.圖2中,勻速轉(zhuǎn)動的線圈電動勢正在增大
C.圖3中,電容器中電場的能量正在增大
D.圖4中,增大電容C,調(diào)諧頻率增大
4.(2021?天津)光刻機(jī)是制造芯片的核心裝備,利用光源發(fā)出的紫外線,將精細(xì)圖投影在硅片上,再經(jīng)
技術(shù)處理制成芯片。為提高光刻機(jī)清晰投影最小圖像的能力,在透鏡組和硅片之間充有液體。紫外線進(jìn)
入液體后與其在真空中相比()
A.波長變短B.光子能量增加
C.頻率降低D.傳播速度增大
5.(2021?浙江)大功率微波對人和其他生物有一定的殺傷作用。實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)人體單位面積接收的微波
功率達(dá)到250W/n?時會引起神經(jīng)混亂,達(dá)到lOOOW/n?時會引起心肺功能衰竭?,F(xiàn)有一微波武器,其
發(fā)射功率P=3X107W,?若發(fā)射的微波可視為球面波,則引起神經(jīng)混亂和心肺功能衰竭的有效攻擊的最
遠(yuǎn)距離約為()
A.100m25mB.100m50m
C.200m100mD.200m50m
6.(2020?浙江)在抗擊新冠病毒的過程中,廣泛使用了紅外體溫計測量體溫,如圖所示。下列說法正確
的是()
A.當(dāng)體溫超過37.3C時人體才輻射紅外線
B.當(dāng)體溫超過周圍空氣溫度時人體才輻射紅外線
C.紅外體溫計是依據(jù)體溫計發(fā)射紅外線來測體溫的
D.紅外體溫計是依據(jù)人體溫度越高,輻射的紅外線強(qiáng)度越大來測體溫的
7.(2020?天津)新冠肺炎疫情突發(fā),中華兒女風(fēng)雨同舟、守望相助,筑起了抗擊疫情的巍峨長城。志愿
者用非接觸式體溫測量儀,通過人體輻射的紅外線測量體溫,防控人員用紫外線燈在無人的環(huán)境下消殺
病毒,為人民健康保駕護(hù)航。紅外線和紫外線相比較()
A.紅外線的光子能量比紫外線的大
B.真空中紅外線的波長比紫外線的長
C.真空中紅外線的傳播速度比紫外線的大
D.紅外線能發(fā)生偏振現(xiàn)象,而紫外線不能
8.(2020?北京)隨著通信技術(shù)的更新?lián)Q代,無線通信使用的電磁波頻率更高,頻率資源更豐富,在相同
時間內(nèi)能夠傳輸?shù)男畔⒘扛?。?代移動通信技術(shù)(簡稱5G)意味著更快的網(wǎng)速和更大的網(wǎng)絡(luò)容載
能力,“4G改變生活,5G改變社會"。與4G相比,5G使用的電磁波()
A,光子能量更大B.衍射更明顯
C.傳播速度更大D.波長更長
二,多選題(共2小題)
(多選)9.(2021?福建)以聲波作為信息載體的水聲通信是水下長距離通信的主要手段。2020年11月
10H,中國載人潛水器“奮斗者”號創(chuàng)造了10909米深潛紀(jì)錄。此次深潛作業(yè)利用了水聲通信和電磁
通信等多種通信方式進(jìn)行指令傳輸或數(shù)據(jù)交換,如圖所示。下列說法正確的是()
上套著線圈,其側(cè)面圖如圖b所示。
圖(a)
①此時線圈的受力方向?yàn)椋?/p>
A.左
B.右
C.徑向向外
D.徑向向內(nèi)
②若單匝線圈周長為2Ucm,磁場強(qiáng)度B=0.5T,I=losin(2rrft),lo=U.71A,f=10UHz,則I的有效值
為A;單匝線圈收到的安培力的最大值為?
③已知當(dāng)溫度為25c時,聲速v=347.6m/s,求琴的A5(440Hz)的波長為?
(3)有一平行板電容器,按如圖接入電路中。
L------------------
L
,--------八------X
U~~d(一
①減小兩平行板間距d時,電容會變大(選填“變大”、“變小”、“不變”)。
②已知電源電壓為U,電容器電容為C,閉合開關(guān),穩(wěn)定時,電容器的電荷量為o
(4)有一質(zhì)量為m,電荷量為q的正電荷從電容器左側(cè)中央以速度vo水平射入,恰好從下極板最右邊
射出,板間距為d,兩極板電壓為U,求兩極板的長度L(電荷的重力不計)。
(5)已知人手靠近豎直天線時,音調(diào)變高,靠近水平天線時,聲音變??;那么若想聲波由圖像①變成
圖像②,則人手()
A.靠近豎直天線,遠(yuǎn)離水平天線
B.靠近豎直天線,靠近水平天線
C.遠(yuǎn)離豎直天線,遠(yuǎn)離水平天線
D.遠(yuǎn)離豎直天線,靠近水平天線
12.(2020?江蘇)國際宇航聯(lián)合會將2020年度“世界航天獎”授予我國“嫦娥四號”任務(wù)團(tuán)隊?!版隙鹚?/p>
號”任務(wù)創(chuàng)造了多項(xiàng)世界第一。在探月任務(wù)中,“玉兔二號”月球車朝正下方發(fā)射一束頻率為f的電磁
波,該電磁波分別在月壤層的上、下表面被反射回來,反射波回到“玉兔二號”的時間差為At.已知
電磁波在月壤層中傳播的波長為九求該月壤層的厚度d。
2021-2025年高考物理真題知識點(diǎn)分類匯編之電磁振蕩與電磁波
參考答案與試題解析
一,選擇題(共8小題)
題號12345678
答案ACCABDBA
二.多選題(共2小題)
題號910
答案BDAB
一.選擇題(共8小題)
I.(2025?江蘇)如圖所示,將開關(guān)S由a撥到b,使電容器C與線圈L構(gòu)成回路。以電容器C開始放電
取作0時刻,能正確反映電路中電流i隨時間t變化關(guān)系的圖像是()
c.
D.
【考點(diǎn)】電磁振蕩的圖像問題.
【專題】定性思想;推理法;電磁場理論和電磁波;理解能力.
【答案】A
【分析】在LC振蕩電路中,放電過程:電場能在減少,磁場能在增加,回路中電流在增加;充電過程:
電場能在增加,磁場能在減小,回路中電流在減小。
【解答】解:根據(jù)題意可知,將開關(guān)由a調(diào)到b時,電容器和自感線圈組成閉合回路,此回路為振蕩電
路,產(chǎn)生周期性迅速變化的振蕩電流。電容器開始放電,由于電容器上極板帶正電,所以回路中電流為
逆時針電流,電場能向磁場能轉(zhuǎn)化,電流越來越大,當(dāng)電容電量為0時,電流達(dá)到最大,其后磁場能向
電場能轉(zhuǎn)化,電容器充電,電流越來越小,電流為。時,充電完成,此時,電容器卜.極板帶正電,之后
開始反向放電,回路中電流為順時針電流,電場能向磁場能轉(zhuǎn)化,電流越來越大,當(dāng)電容電量為0時,
電流達(dá)到最大,其后磁場能向電場能轉(zhuǎn)化,電容器充電,電流越來越小,電流為。時,充電完成,電場
能轉(zhuǎn)化為磁場能以及磁場能乂再次轉(zhuǎn)化為電場能的過程中,電路向外輻射電磁波,電路中的能量在耗散,
最大電流越來越小,故A正確,BCD錯誤。
故選:Ao
【點(diǎn)評】明確電磁振蕩過程,知道電容器充電完畢(放電開始):電場能達(dá)到最大,磁場能為零,回路
中感應(yīng)電流i=0;放電完畢(充電開始):電場能為零,磁場能達(dá)到最大,回路中感應(yīng)電流達(dá)到最大。
2.(2025?北京)如圖所示,線圈自感系數(shù)為L,電容器電容為C,電源電動勢為E,A]、A2和A3是三個
相同的小燈泡。開始時,開關(guān)S處于斷開狀態(tài)。忽略線圈電阻和電源內(nèi)阻,將開關(guān)S閉合,下列說法
正確的是()
A.閉合瞬間,Ai與A3同時亮起
B.閉合后,A3亮起后亮度不變
C.穩(wěn)定后,A1與A3亮度一樣
D.穩(wěn)定后,電容器的電荷量是CE
【考點(diǎn)】電磁振蕩及過程分析.
【專題】定量思想;推理法;恒定電流專題;推理論證能力.
【答案】C
【分析】閉合瞬間,由于線圈的自感作用,線圈中沒有電流通過,燈泡A2中有充電電流經(jīng)過:通過A3
的電流是逐漸增大的;Ai和A3串聯(lián),通過的電流相等;小兩端電壓等于電源電動勢的一半,據(jù)此計
算。
【解答】解?:A、閉合瞬間,由于線圈的自感作用,線圈中沒有電流通過,因?yàn)殡娙萜髟瓉聿粠щ?,?/p>
源能夠給用容器充電,所以燈泡A2中有充電電流經(jīng)過,所以閉合瞬間,A1與A2同時亮起,A3不亮,
故A錯誤;
B、閉合后,隨著線圈L自感作用的消失,通過A3的電流逐漸增大,所以A3的亮度是逐慚變亮的,故
B錯誤;
C、穩(wěn)定后,因?yàn)殡娙萜鞯淖饔?,A2處于斷路,Ai和A3串聯(lián),通過的電流相等,所以Ai與A3的亮度
一樣,故C正確;
D、穩(wěn)定后,電容器兩端的電壓和燈泡A3兩端的電壓相等,因?yàn)锳1、A2和A3是三個相同的小燈泡,
根據(jù)串聯(lián)電路電壓分配原則可知A3兩端電壓等于電源電動勢的一半,所以電容器的電荷量是Q=C-
f=故D錯誤。
故選:Co
【點(diǎn)評】本題考查了線圈的自感作用,知道電路穩(wěn)定后電容器是斷路。
3.(2025?浙江)有關(guān)下列四幅圖的描述,正確的是()
圖4
A.圖I中,Ui:U2=n2:m
B.圖2中,勻速轉(zhuǎn)動的線圈電動勢正在增大
C.圖3中,電容器中電場的能量正在增大
D.圖4中,增大電容C,調(diào)諧頻率增大
【考點(diǎn)】電磁振蕩及過程分析;交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理;變壓器的構(gòu)造與原理.
【專題】定性思想;歸納法;交流電專題;理解能力.
【答案】C
【分析】A、根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系進(jìn)行分析;
B、根據(jù)交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理可知,線圈平面與磁場垂直時,線圈位于中性面位置,此
時磁通量最大,磁通量的變化率最小,電動勢最小進(jìn)行分析;
C、根據(jù)電磁振蕩產(chǎn)生的原理,判斷電容器上下極板帶電性及根據(jù)電感判斷電流方向,從而判斷出能量
的轉(zhuǎn)化:
D、根據(jù)調(diào)諧頻率/=五方即可分析。
【解答】解:A、圖I中,根據(jù)理想變壓器的規(guī)律Ui:U2=m:n2,故A錯誤;
B、圖2中,線圈的位置再轉(zhuǎn)過60°就是中性面,在中性面時,電動勢和電流都為0,所以此時線圈的
電動勢正在減小,故B錯誤;
C、圖3中,根據(jù)電容器極板間的場強(qiáng)方向,可知上級板帶負(fù)電,下極板帶正電;再根據(jù)電感中磁感線
的方向,可知俯視視角下線圈口的電流方向是逆時針,因此可知電容器正在充電,電場的能量正在增大;
故C正確;
D、圖4中,根據(jù)調(diào)諧頻率/=云島,增大電容C,調(diào)諧頻率會減小,故D錯誤;
故選:Co
【點(diǎn)評】了解交變電流的產(chǎn)生、變壓器的構(gòu)造和原理、電磁振蕩產(chǎn)生的過程是解決本題的關(guān)鍵,屬于基
礎(chǔ)題。
4.(2021?天津)光刻機(jī)是制造芯片的核心裝備,利用光源發(fā)出的紫外線,將精細(xì)圖投影在硅片上,再經(jīng)
技術(shù)處理制成芯片。為提高光刻機(jī)清晰投影最小圖像的能力,在透鏡組和硅片之間充有液體。紫外線進(jìn)
入液體后與其在真空中相比()
A.波長變短B.光子能量增加
C.頻率降低D.傳播速度增大
【考點(diǎn)】電磁波與信息化社會.
【專題】定性思想;推理法;光的折射專題;理解能力.
【答案】A
【分析】紫外線在傳播過程中無論進(jìn)入何種介質(zhì),其頻率v不變:根據(jù)E=hv判斷光子能量:根據(jù)v=W
分析傳播速度的變化;根據(jù)v=v入分析波長的變化。
【解答】解.:BC、紫外線在傳播過程中無論進(jìn)入何種介質(zhì),其頻率v不變;根據(jù)E=hv可知,光子能
量不變,故BC錯誤;
AD、設(shè)該液體對紫外線的折射率為n>l,根據(jù)v=導(dǎo)可知紫外線在液體中的傳播速度減?。?/p>
根據(jù)v=v入可知,v不變、v減小、則波長入變短,故A正確、D錯誤。
故選:Ao
【點(diǎn)評】本題主要是考查光的折射,知道光的頻率是由光本身決定的,與介質(zhì)無關(guān),掌握波速、波長和
頻率的關(guān)系。
5.(2021?浙江)大功率微波對人和其他生物有一定的殺傷作用。實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)人體單位面積接收的微波
功率達(dá)到250W/m2時會引起神經(jīng)混亂,達(dá)到lOOOW/n?時會引起心肺功能衰竭?,F(xiàn)有一微波武器,其
7
發(fā)射功率P=3X10Wo若發(fā)射的微波可視為球面波,則引起神經(jīng)混亂和心肺功能衰竭的有效攻擊的最
遠(yuǎn)距離約為()
A.100m25mB.100m50m
C.200m100mD.200m50m
【考點(diǎn)】甩磁波的發(fā)射和接收;功率的定義、物理意義和計算式的推導(dǎo).
【專題】定量思想:模型法;功率的計算專題;理解能力.
【答案】B
【分析】根據(jù)單位面積接收的微波功率求出接觸的面積,抓住發(fā)射的微波為球面波,結(jié)合球面面積公式
求出球的半徑,即有效的攻擊距離。
【解答】解:引起神經(jīng)混亂時,單位面枳接收的微波功率達(dá)到250W/n】2,則接觸面積:
c_P_3x1()2_17V152
S-250-250、—1.2x10。m切,
因?yàn)榘l(fā)射的微波可視為球面波,所以接觸面枳:S=4TTR]2,
代入數(shù)據(jù)解得:Ri^lOOm;
當(dāng)心肺功能衰竭時,單位面積接收的微波功率達(dá)到lOOOW/nA則接觸面積:
42
C/-P-3x107nl2-3x10rn
3-1000_1000m_3X'
因?yàn)榘l(fā)射的微波可視為球面波,所以接觸面積:S'=4兀&2,
代入數(shù)據(jù)解得:R2七50m,
則引起神經(jīng)混亂和心肺功能衰竭的有效攻擊的最遠(yuǎn)距離分別約為100m和50m,故B正確,ACD錯誤。
故選:B。
【點(diǎn)評】本題是信息題,通過引起神經(jīng)混亂和心肺功能衰竭時單位面積接受功率,求出接觸面積是解決
本題的關(guān)鍵,能夠正確建立物理模型,知道球形半徑即為有效的攻擊距離。
6.(2020?浙江)在抗擊新冠病毒的過程中,廣泛使用了紅外體溫計測量體溫,如圖所示。下列說法正確
的是()
A.當(dāng)體溫超過37.39時人體才輻射紅外線
B.當(dāng)體溫超過周圍空氣溫度時人體才輻射紅外線
C.紅外體溫計是依據(jù)體溫計發(fā)射紅外線來測體溫的
D.紅外體溫計是依據(jù)人體溫度越高,輻射的紅外線強(qiáng)度越大來測體溫的
【考點(diǎn)】電磁波與信息化社會;常見的傳感器及分類.
【專題】定性思想;推理法;電磁場理論和電磁波:理解能力.
【答案】D
【分析】物體在任何時候都會發(fā)出紅外線,紅外體溫計是依據(jù)人體溫度越高,輻射的紅外線強(qiáng)度越大來
測體溫的。
【解答】解:AB、物體在任何時候都會發(fā)出紅外線,溫度越高,輻射紅外線的能力越強(qiáng),所以人體在
任何時候都會輻射紅外線,故AB錯誤:
C、紅外體溫計是依據(jù)人體發(fā)射紅外線來測體溫的,不是體溫計發(fā)出的紅外線,故C錯誤:
D、紅外體溫計是依據(jù)人體溫度越高,輻射的紅外線強(qiáng)度越人來測體溫的,故D正確。
故選:Do
【點(diǎn)評】本題主要是考查紅外線的作用,知道任何物體在任何時候都會發(fā)出紅外線,只不過溫度越高,
輻射紅外線的能力越強(qiáng)。
7.(202()?天津)新冠肺炎疫情突發(fā),中華兒女風(fēng)雨同舟、守望相助,筑起了抗擊疫情的巍峨長城。志愿
者用非接觸式體溫測量儀,通過人體輻射的紅外線測量體溫,防控人員用紫外線燈在無人的環(huán)境下消殺
病毒,為人民健康保駕護(hù)航。紅外線和紫外線相比較()
A.紅外線的光子能量比紫外線的大
B.真空中紅外線的波長比紫外線的長
C.真空中紅外線的傳播速度比紫外線的大
D.紅外線能發(fā)生偏振現(xiàn)象,而紫外線不能
【考點(diǎn)】電磁波與信息化社會.
【專題】應(yīng)用題;定性思想;歸納法;電磁場理論和電磁波;理解能力.
【答案】B
【分析】光子能量公式E=h,/判斷:根據(jù)電磁波譜可知真空中紅外線的波長比紫外線的長;紅外線和
紫外線在真空中傳播速度都為c;根據(jù)偏振現(xiàn)象是橫波特有的現(xiàn)象判斷。
【解答】解:A、紅外線的頻率比紫外線的小,根據(jù)光子能量公式E=hv,可知紅外線的光子能量比紫
外線的小,故A錯誤;
R、根據(jù)電磁波譜可知,真空中紅外線的波長比紅光要長,而紫外線的波長比紫光要短,所以真空中紅
外線的波長比紫外線的長,故B正確;
C、因?yàn)榧t外線和紫外線都屬于電磁波,所以在真空中紅外線的傳播速度與紫外線的一樣大,都是光速
c,故C錯誤;
D、因?yàn)榧t外線和紫外線都屬于電磁波,而電磁波是橫波,所以紅外線和紫外線都能發(fā)生偏振現(xiàn)象,故
D錯誤。
故選;
【點(diǎn)評】本題以新冠肺炎疫情中非接觸式體溫測量儀,紫外線燈在無人的環(huán)境下消殺病毒為背景,考查
了紅外線和紫外線的特點(diǎn)與應(yīng)用;此題非常符合新高考的理念,物理來源于生活,要求同學(xué)們能夠用所
學(xué)知識去解釋生活中的一些物理現(xiàn)象。
8.(2020?北京)隨著通信技術(shù)的更新?lián)Q代,無線通信使用的電磁波頻率更高,頻率資源更豐富,在相同
時間內(nèi)能夠傳輸?shù)男畔⒘扛?。?代移動通信技術(shù)(簡稱5G)意味著更快的網(wǎng)速和更大的網(wǎng)絡(luò)容載
能力,“4G改變生活,5G改變社會"。與4G相比,5G使用的電磁波()
A.光子能量更大B.衍射更明顯
C.傳播速度更大D.波長更長
【考點(diǎn)】電磁波的波長、頻率和波速的關(guān)系.
【專題】定性思想;推理法;電磁場理論和電磁波;理解能力.
【答案】A
【分析】5G使用的電磁波頻率比4G高,由光子能量表達(dá)式E=hv可知,頻率越大,光子的能量越大;
頻率越大,波長越短,衍射更不明顯;光在真空中的傳播速度都是相同的,在介質(zhì)中要看折射率。
【解答】解:A.因?yàn)?G使用的電磁波頻率比4G高,根據(jù)E=hv可知,5G使用的電磁波比4G光子
能量更大,故A正確:
B.發(fā)生明顯衍射的條件是障得物(或孔)的尺寸可以跟波長相比,甚至比波長還小;因5G使用的電
磁波頻率更高,即波長更短,故5G越不容易發(fā)生明顯衍射,故B錯誤;
C.光在真空中的傳播速度都是相同的;光在介質(zhì)中的傳播速度為v=,5G的頻率比4G高,而頻率
越大折射率越大光在介質(zhì)中的傳播速度越小,故C錯誤;
D.因5G使用的電磁波頻率更高,根據(jù)v=5可知,波長更短,故D錯誤。
故選:Ao
【點(diǎn)評】本題考查了電磁波在日常生活和生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用。本題的解題關(guān)鍵是知道電磁波的信息傳遞
量跟頻率的關(guān)系以及波長、波速、頻率之間的關(guān)系,是一道基礎(chǔ)題。
二,多選題(共2小題)
(多選)9.(2021?福建)以聲波作為信息載體的水聲通信是水下長距離通信的主要手段。2020年11月
10口,中國載人潛水器“奮斗者”號創(chuàng)造了10909米深潛紀(jì)錄。此次深潛作業(yè)利用了水聲通信和電磁
通信等多種通信方式進(jìn)行指令傳輸或數(shù)據(jù)交換,如圖所示。下列說法正確的是()
通信衛(wèi)星
衛(wèi)星實(shí)時產(chǎn)
通信/水四無線
探索一號產(chǎn)E普匕赳探索二號
水聲H1水聲
通信,無線藍(lán)綠光,通俏
加
A.“奮斗者”號與“探索一號”通信的信息載體屬于橫波
B.“奮斗者”號與“滄?!碧柾ㄐ诺男畔⑤d體屬于橫波
C.“探索一號”與通信衛(wèi)星的實(shí)時通信可以通過機(jī)械波實(shí)現(xiàn)
D.“探索一號”與“探索二號”的通信過程也是能量傳播的過程
【考點(diǎn)】電磁波與信息化社會;機(jī)械波及其形成與傳播:橫波和縱波;電磁波的發(fā)射和接收.
【專題】定性思想;推理法;電磁場理論和電磁波;理解能力.
【答案】BD
【分析】橫波:波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動方向垂直;縱波:波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動方向一致。機(jī)械波
的傳播需要介質(zhì),電磁波可以在真空中傳播。在傳遞信息的時候也是傳遞能量的過程。
【解答】解:A.由題知,“奮斗者”號與“探索一號”通信是通過水聲音通信,由下而上,故信息教體
屬于縱波,故A錯誤:
B.由題知,“奮斗者”號與“滄?!碧柾ㄐ攀峭ㄟ^無線藍(lán)綠光通信,由左向右,故信息載體屬于橫波,
故B正確;
C.因?yàn)樘罩袥]有介質(zhì),故機(jī)械波無法傳播,所以“探索一號”與通信衛(wèi)星的實(shí)時通信只能通過電磁通
信來實(shí)現(xiàn),故C錯誤;
D.在傳遞信息的過程也是傳遞能量的過程,故“探索一號”與“探索二號”的通信過程也是能量傳播的
過程,故D正確。
故選:BDo
【點(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵是理解橫波和縱波,理解機(jī)械波和電磁波的傳播,需要知道在傳遞信息的同時
也傳遞能量。是基礎(chǔ)題。
(多選)10.(2020?江蘇)電磁波廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代醫(yī)療中.下列屬于電磁波應(yīng)用的醫(yī)用器械有()
A.殺菌用的紫外燈
B.拍胸片的X光機(jī)
C.治療咽喉炎的超聲波霧化器
D.檢查血流情況的“彩超”機(jī)
【考點(diǎn)】電磁波與信息化社會.
【專題】定性思想;歸納法;電磁場理論和電磁波;分析綜合能力.
【答案】AB
【分析】根據(jù)電磁波的波長不同具有的特性不同分析,紫光線能量較高,可以使蛋白質(zhì)變性;X光穿透
力強(qiáng),可發(fā)生感光作用;聲波具有能量也可以傳輸信息。
【解答】解:A、紫外燈發(fā)出的紫外線是電磁波,被細(xì)菌吸收會誘導(dǎo)細(xì)胞中核酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而殺
滅細(xì)菌,故A正確:
B、X光機(jī)發(fā)射的X射線是波長很短的電磁波,X射線穿透力很強(qiáng),被人體各種組織吸收后,發(fā)生不同
強(qiáng)度的感光,從而獲得X射線影像,故B正確;
C、治療咽喉炎的超聲波霧化器原理是利用高頻聲波將液態(tài)人分子打散產(chǎn)生水霧,便于用藥吸收,故C
錯誤;
D、檢查血流情況的“彩超”機(jī)是利用超聲波的多普勒效應(yīng)工作,故D錯誤。
故選:ABo
【點(diǎn)評】本題考查電磁波和超聲波的應(yīng)用,很基礎(chǔ),可見高考對原理的應(yīng)用考查是一個.重要的方向,平
時學(xué)習(xí)要注意理論聯(lián)系實(shí)際。
三,解答題(共2小題)
11.(2025?上海)特雷門琴是世界第一件電子樂器。特雷門琴生產(chǎn)於1919年,由前蘇聯(lián)物理學(xué)家利夫?特
爾門(LcvTcrmcn)教授發(fā)明,藝名雷奧?特雷門(LconTheremin)。同年已經(jīng)由一位女演奏家作出公開
演奏,尤甚者連愛因斯坦都曾參觀,依然是世上唯一不需要身體接觸的電子樂器。
人手與豎直天線構(gòu)成可視為如圖所示的等效電容器,與自感線圈L構(gòu)成LC振蕩電路
豎直天線1
水平天線UZD:
①當(dāng)人手靠近天線時,電容變大變大(選填“變大”、“不變”、“變小”)。
②(多選)在電容器電荷量為零的瞬間,(BC)達(dá)到最大值。
A.電場能
B.電流
C.磁場能
D.電壓
(2)特雷門琴的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)如圖所示,圖a為正面切面圖,磁鐵外圈為S極,中心橫柱為N極,橫柱
上套著線圈,其側(cè)面圖如圖b所示。
s__________1s
|1Ag)
圖(a)圖(b)
①此時線圈的受力方向?yàn)椋˙)
A.左
B.右
C.徑向向外
D.徑向向內(nèi)
②若單匝線圈周長為20cm,磁場強(qiáng)度B=0.5T,I=Iosin(2nft),Io=O.71A,f=100Hz,則I的有效值
為0.5A;單匝線圈收到的安培力的最大值為71X10、?
③已知當(dāng)溫度為25c時,聲速v=347.6m/s,求琴的A5(440Hz)的波長為0.79m?
(3)有一平行板電容器,按如圖接入電路中。
①減小兩平行板間距d時,電容會變大變大(選填“變大”、“變小”、“不變
②已知電源電壓為U,電容器電容為C,閉合開關(guān),穩(wěn)定時,電容器的電荷量為CU。
(4)有一質(zhì)量為m,電荷量為q的正電荷從電容器左側(cè)中央以速度vo水平射入,恰好從下極板最右邊
射出,板間距為d,兩極板電壓為U,求兩極板的長度L(電荷的重力不計)。
(5)已知人手靠近豎直天線時,音調(diào)變高,靠近水平天線時,聲音變小;那么若想聲波由圖像①變成
圖像②,則人手(B)
A.靠近豎直天線,遠(yuǎn)離水平天線
B.靠近豎直天線,靠近水平天線
C.遠(yuǎn)離豎直天線,遠(yuǎn)離水平天線
D.遠(yuǎn)離豎直天線,靠近水平天線
【考點(diǎn)】電磁振蕩及過程分析;波長、頻率和波速的關(guān)系;多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用;平行板電容器電容的
決定式及影響因素;帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動;有效值的定義和一般交變電流的有效值.
【專題】實(shí)驗(yàn)題;實(shí)驗(yàn)探究題:定量思想;實(shí)驗(yàn)分析法;電容器專題:交流電專題;電磁場理論和電磁
波;實(shí)驗(yàn)探究能力.
【答案】(1)變大;BC;(2)①B;0.5A;②7.1X10、;③0.79m;(3)①變大;@Q=CU;(4)兩
極板的長度L為%dJ防:(5;Bo
【分析】(1)①當(dāng)人手靠近天線時,相當(dāng)于改變了電容器的介電常數(shù),根據(jù)平行板電容器電容的決定式
分析作答;
②根據(jù)LC振蕩電路的i?t圖像和q-t圖像,結(jié)合LC電路的特點(diǎn)分析作答:
(2)①根據(jù)左手定則分析作答;
②根據(jù)正弦交變電流有效值與最大侑的關(guān)系求解作答;根據(jù)文培力公式求解作答;
③根據(jù)波速、頻率和波長的關(guān)系v=M求解作答;
(3)①根據(jù)平行板電容器的決定式分析作答;
②根據(jù)電容器的定義式分析作答;
(4)帶電粒子在電場中(平行板電容器中)做類平拋運(yùn)動,根據(jù)類平拋運(yùn)動的規(guī)律求解作答;
(5)聲音的音調(diào)由頻率決定,人手靠近豎直天線時,音調(diào)變高即波的頻率變大;聲音的強(qiáng)度由振幅決
定,靠近水平天線時,聲音變小,即波的振幅變小,結(jié)合圖像分析作答。
【解答】解:(1)①根據(jù)平行板電容器電容的決定式<:=晶
當(dāng)人手靠近天線時,相當(dāng)于改變了電容器的介電常數(shù)J(人手會使周圍介質(zhì)的介電性質(zhì)改變),使得介
電常數(shù)增大,從而電容變大。
根據(jù)I圖像可知,當(dāng)電荷量為零時,電流達(dá)到最大值,電場能全部轉(zhuǎn)化為磁場能,磁場能達(dá)到最大值;
電荷量為零時,電容器兩端電壓,電場能也為零,故AD錯俁,BC正確。
故選:BCo
(2)①觀察圖a,根據(jù)左手定則可知線圈所受安培力方向?yàn)橄蛴?,故ACD錯誤,B正確。
故選:Bo
②根據(jù)正弦式交變電流有效值與峰值的關(guān)系,有效值/=卷=品4?0.54
2
根據(jù)安培力公式,單匝線圈收到的安培力的最大值為“=BI0L=0.5x0.71x2.0x10~N=7.1x
10-3N
③根據(jù)波速、頻率和波長的關(guān)系v=M,則有人=/=^^加=0.79m
(3)①根據(jù)平行板電容器電容的決定式C=磊可知,當(dāng)減小兩平行板間距d時,其他量不變,所以
電容C會變大。
②閉合開關(guān),穩(wěn)定時,根據(jù)電容的定義式,電容器的電荷量為Q=CU
(4)電荷量為q的正電荷在電容器中做類平拋運(yùn)動
豎直方向根據(jù)牛頓第二定律得尸=qE==ma
豎直位移!=;at2
22
水平方向做勻速直線運(yùn)動,水平位移L=vol
聯(lián)立解得兩板的長度L=福
(5)聲音的音調(diào)由頻率決定,人手靠近豎直天線時,音調(diào)變高即波的頻率變大;聲音的強(qiáng)度由振幅決
定,靠近水平天線時,聲音變小,即波的振幅變??;聲波由圖像①變成圖像②即頻率變大了,振幅變小
了,可得人手靠近豎直天線、靠近水平天線,故ACD錯誤,B正確。
故選:B..
故答案為:(1)變大;BC;(2)①B;②0.5A;7.1X10%;③0.79m;⑶①變大;?Q=CU;(4)
兩極板的長度L為%d冊;(5)Bo
【點(diǎn)評】本題以特雷門電子琴為背景考杳的電磁振蕩、電容器的定義式和平行板電容器的法定式;考查
了正弦交變電流有效值與最大值、安培力公式以及類平拋運(yùn)動等知識,涉及的知識點(diǎn)多,過程復(fù)雜,需
要認(rèn)真分析。
12.(2020?江蘇)國際宇航聯(lián)合會將2020年度“世界航天獎”授予我國“嫦娥四號”任務(wù)團(tuán)隊?!版隙鹚?/p>
號”任務(wù)創(chuàng)造了多項(xiàng)世界第一。在探月任務(wù)中,“玉兔二號”月球車朝正下方發(fā)射一束頻率為f的電磁
波,該電磁波分別在月壤層的上、下表面被反射回來,反射波回到“玉兔二號”的時間差為已知
電磁波在月壤層中傳播的波長為入,求該月壤層的厚度d。
【考點(diǎn)】電磁波的波長、頻率和波速的關(guān)系.
【專題】計算題;定性思想;推理法;直線運(yùn)動規(guī)律專題;分析綜合能力.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析1根據(jù)波長與頻率的關(guān)系求出波的傳播速度,已知反射波回到玉兔二號的時間差,根據(jù)運(yùn)動學(xué)公
式可以求出月壤層的厚度。
【解答】解:電磁波在月壤層的傳播速度為:V=H
電磁波在At時間內(nèi)傳播的距離為:2d=vAt
解得月壤層的厚度為:d=,!At
答:該月壤層的厚度d為3f
【點(diǎn)評】本題考查了求月壤層厚度問題,分析清楚電磁波的傳播過程是解題的前提,根據(jù)波長、波速與
頻率的關(guān)系求出電磁波在月壤層中的傳播速度,應(yīng)用運(yùn)動學(xué)公式即可解題。
考點(diǎn)卡片
1.功率的定義、物理意義和計算式的推導(dǎo)
【知識點(diǎn)的認(rèn)識】
1.義:功與完成這些功所用時間的比值.
2.理意義:描述做功的快慢。
3.質(zhì):功是標(biāo)量。
4.計算公式
(I)定義式:P=y>。為時間i內(nèi)的平均功率.
(2)機(jī)械功的表達(dá)式:P=Fvco$a(a為尸與I,的夾角)
①y為平均速度,則P為平均功率.
②?為瞬時速度,則P為瞬時功盅.
推導(dǎo):如果物體的受力F與運(yùn)動方向的夾角為a,從計時開始到時刻t這段時間內(nèi),發(fā)生的位移是1,則力
在這段時間所做的功
W=Flcosa
因比有
WFI
Pn=—="ycosa
由于位移1是從開始計時到時刻t這段時間內(nèi)發(fā)生的,所以;是物體在這段時間內(nèi)的平均速度V,于是上式
t
就可以寫成
P=Fvcosa
可見,力對物體做功的功率等于沿運(yùn)動方向的分力與物體速度的乘積。
通常情況下,力與位移的方向一致,即F與v的夾角一致時,cosa=1,上式可以寫成P=Fv.
從以上推導(dǎo)過程來看,P=Fv中的速度v是物體在恒力F作用下的平均速度,所以這里的功率P是指從計
時開始到時刻t的平均功率。如果時間間隔非常小,上述平均速度就可以看作瞬時速度,這個關(guān)系式也就
可以反映瞬時速度與瞬時功率的關(guān)系。
5.額定功率:機(jī)械正常工作時輸出的最大功率.
6.實(shí)際功率:機(jī)械實(shí)際工作時輸出的功率.要求不大于額定功率.
【命題方向】
下列關(guān)于功率和機(jī)械效率的說法中,正確的是()
A、功率大的機(jī)械,做功一定多
B、做功多的機(jī)械,效率一定高
C、做功快的機(jī)械,功率一定大
D、效率高的機(jī)械,功率一定大
_有_有
分析:根據(jù)P=?知,做功多.功率小一定大,根據(jù)[]=,判斷效率與什么有關(guān).
VW總P總
解答:A、根據(jù)P二半知,功率大,做功不一定多。故A錯誤。
有—有
BD^根據(jù)q=知做功多,效率不一定高,效率高,功率不一定大。故B、D錯誤。
W總。忌'
C、功率是反映做功快慢的物理量,做功快,功率一定大。故C正確。
故選:Co
點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵知道功率反映做功快慢的物理量,功率大,做功不一定多.做功多,效率不一定高.
【解題思路點(diǎn)撥】
1.功率是反映做功快慢的物理量,與功的多少沒有直接關(guān)系。
2.功率的定義式P=與適用于任何做功的情況。
2.機(jī)械波及其形成與傳播
【知識點(diǎn)的認(rèn)識】
機(jī)械波的產(chǎn)生
(I)定義:機(jī)械振動在金質(zhì)中的傳播過程,叫做機(jī)械波.
(2)產(chǎn)生條件:波源和介質(zhì).
(3)產(chǎn)生過程:沿波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的振動都受它前一個質(zhì)點(diǎn)的帶動而做儂振動,對簡諧波而言
各質(zhì)點(diǎn)振動的振幅和周期都相同,各質(zhì)點(diǎn)只在自己的平衡位置附近振動.
(4)機(jī)械波傳播的三個特點(diǎn)
①介質(zhì)中有機(jī)械波傳播時,介質(zhì)本身并不隨波一起傳播,它傳播的只是振動這種運(yùn)動形式。
②波是傳遞能量的一種方式。
③波可以傳遞信息。
【命題方向】
關(guān)于機(jī)械波,下列說法正確的是()
A、機(jī)械波的傳播方向就是介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動方向
B、機(jī)械波傳播的是振動這種運(yùn)匆形式,質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移
C、機(jī)械波的傳播伴隨著振動能量的傳遞
D、波不但能傳遞能量,也能傳遞信息
分析:波傳播的是能量或振動形式不是質(zhì)點(diǎn);波分為橫波和縱波;振源停止振動時,介質(zhì)中的波動斷續(xù)傳
播,波傳播的振動形式及能量。
解答:A、機(jī)械波由近及遠(yuǎn)向遠(yuǎn)處傳播,而介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)在平衡位置附近振動:故A錯誤;
B、在波的傳播中質(zhì)點(diǎn)在自己的平衡位置附近振動,不會隨波向遠(yuǎn)方傳播:故B正確;
C、波機(jī)械波的傳播伴隨著振動形式以及能量的傳遞;故C正確;
D、波不但能夠傳遞能量,而且可以傳遞信息;故D正確.
故選:BCD,
點(diǎn)評:本題主要考查波的產(chǎn)生、傳播等,要注意明確波傳播的是能量或運(yùn)動形式,質(zhì)點(diǎn)不會隨波前進(jìn);同
時波可以傳播能量和信息。
【解題思路點(diǎn)撥】
L機(jī)械波的形成
2?波的特點(diǎn)
(I)振幅:像繩波這種一維(只在某個方向上傳播)機(jī)械波,若不計能量損失,各質(zhì)點(diǎn)的振幅相同。
(2)周期:各質(zhì)點(diǎn)振動的周期均與波源的振動周期相同。
(3)步調(diào):離波源越遠(yuǎn),質(zhì)點(diǎn)振動越滯后。
(4)運(yùn)動:各質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近做往復(fù)振動,并不隨波遷移。
3.橫波和縱波
【知識點(diǎn)的認(rèn)識】
機(jī)械波的分類
(【)橫波:質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向相互垂直,凸起的最高處叫波峰,凹下的最低處叫波谷.
(2)縱波:質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向在同一直.線上,質(zhì)點(diǎn)分布最密的地方叫密部,質(zhì)點(diǎn)分布最疏
的地方叫疏部.
【命題方向】
某地區(qū)地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為4km/s和9kmA.一種簡易地震儀由豎直彈簧振子P和水
平彈簧振子H組成(如圖).在一次地震中,震源地地震儀下方,觀察到兩振子相差5s開始振動,貝”)
A、P先開始振動,震源距地震儀約36km
B、P先開始振動,震源距地震儀約25km
C、H先開始振動,震源距地震儀約36km
D、H先開始振動,震源距地震儀約25km
XX
分析:縱波的速度快,縱波先到.根據(jù)---=5s求出震源距地震儀的距離.
XX
解答:縱波的速度快,縱波先到,所以P先開始振動,根據(jù)———=5s,x=36km。故AE確,B、C、
%也
D錯誤。
故選:A。
點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式判斷哪個波先到.屬于容易題.
【解題思路點(diǎn)撥】
1.橫波和縱波的比較
比較名稱
項(xiàng)目橫波縱波
在波動中?質(zhì)點(diǎn)的振動在波動中?質(zhì)點(diǎn)的振動
假念方向和波的傳播方向方向和波的傳播方向作
相互垂直一條直線上
________________________
只能在固體介質(zhì)中住固體『液體和氣體介
介質(zhì)
傳播質(zhì)中均能傳播
在波動中交待、間隔出在波動中交科、間隔出
特征
現(xiàn)波峰和波谷現(xiàn)密部和疏部
2.對波的認(rèn)識的兩點(diǎn)提醒
(I)水波的認(rèn)識方面:水波既不是橫波也不是縱波,它屬于比較復(fù)雜的機(jī)械波。
<2)縱波的認(rèn)識方面:在縱波中各質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向在同一直線上,而不是方向相同。
3.區(qū)別橫波、縱波只看質(zhì)點(diǎn)的振動方向與傳播方向的關(guān)系;對于機(jī)械波總是距波源近的質(zhì)點(diǎn)帶動距波源遠(yuǎn)
的質(zhì)點(diǎn),起振有先后。
4.波長、頻率和波速的關(guān)系
【知識點(diǎn)的認(rèn)識】
描述機(jī)械波的物理量
(I)波長入:兩個相鄰的、在振動過程中對平衡位置的位移總是相同的質(zhì)點(diǎn)間的距離叫波長.
在橫波中,兩個相鄰波峰(或波谷)間的距高等于波長.在縱波中,兩個相鄰密部(或疏部)間的距崗等
于波長.
(2)頻率f:波的頻率由波源決定,無論在什么介質(zhì)中傳播,波的頻率都不變.
(3)波速v:單位時間內(nèi)振動向外傳播的距離.波速的大小由介質(zhì)決定.
(4)波速與波長和頻率的關(guān)系:v=H.
【命題方向】
??碱}型:
如羽所示是一列簡諧波在t=0時的波形圖象,波速為v=10m/s,此時波恰好傳到I點(diǎn),下列說法中正確的
是()
y/fem
B
A.此列波的周期為T=0.4s
B.質(zhì)點(diǎn)B、F在振動過程中位移總是相等
C.質(zhì)點(diǎn)I的起振方向沿y軸負(fù)方向
D.當(dāng)t=5.1s時,x=10m的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置處
E.質(zhì)點(diǎn)A、C、E、G、I在振動過程中位移總是相同
【分析】由波形圖可■以直接得出波的波長,根據(jù)v=(求解周期,根據(jù)波形圖來確定I處的起振方向,當(dāng)質(zhì)
點(diǎn)間的距離為波長的整數(shù)倍時,振動情況完全相同,當(dāng)質(zhì)點(diǎn)間的距離為半波長的奇數(shù)倍時,振動情況相反.
解:A、由波形圖可知,波長入=4m,則T=9=^=0.4S,故A正確;
B、質(zhì)點(diǎn)B、F之間的距離正好是一個波長,振動情況完全相同,所以質(zhì)點(diǎn)B、F在振動過程中位移總是相
等,故B正確;
C、由圖可知,I剛開始振動時的方向沿y軸負(fù)方向,故C正確;
D、波傳到x=10m的質(zhì)點(diǎn)的時間t'=E=書=Is,t=5.ls時,x=10m的質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)振動4.ls=1RT,所
以此時處于波谷處,故D錯誤:
E、質(zhì)點(diǎn)A、C間的距離為半個波長,振動情況相反,所以位移的方向不同,故D錯誤;
故選:ABC
【點(diǎn)評】本題考察了根據(jù)波動圖象得出振動圖象是一重點(diǎn)知識,其關(guān)鍵是理解振動和波動的區(qū)別.
【解題方法點(diǎn)撥】
牢記機(jī)械振動的有關(guān)公式,熟練的進(jìn)行公式之間的轉(zhuǎn)化與計算。
5.多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用
【知識點(diǎn)的認(rèn)識】
1.多普勒效應(yīng):當(dāng)波源與觀察者之間有相對運(yùn)動時,觀察者會感到波的頻率發(fā)生了變化,這種現(xiàn)象叫多
普勒效應(yīng).
2.接收到的頻率的變化情況:當(dāng)波源與觀察者相向運(yùn)動時,觀察者接收到的頻率變大:當(dāng)波源與觀察者
背向運(yùn)動M,觀察者接收到的頻率變小.
【命題方向】
??碱}型:
在學(xué)校運(yùn)動場上50m直跑道的兩端,分別安裝了由同一信號發(fā)生器帶動的兩個相同的揚(yáng)聲器.兩個揚(yáng)聲器
連續(xù)發(fā)出波長為5m的聲波.一同學(xué)從該跑道的中點(diǎn)出發(fā),向某一段點(diǎn)緩慢行進(jìn)10m.在此過程中,他聽
到揚(yáng)聲器聲音由強(qiáng)變?nèi)醯拇螖?shù)為()
A.2B.4C.6D.8
【分析】當(dāng)同學(xué)到兩個聲源的間距為波長整數(shù)倍時,振動加強(qiáng),聽到聲音是加強(qiáng)的;當(dāng)同學(xué)到兩個聲源的
間距為半波長的奇數(shù)倍時,振動減弱,聽到聲音是減弱的.
【解答】解:當(dāng)同學(xué)到兩個聲源的間距為波長整數(shù)倍時,振動加強(qiáng),聽到聲音是加強(qiáng)的,故該同學(xué)從中間
向一側(cè)移動0m、2.5m、5.0m、75m、10m時,聽到聲音變大;
當(dāng)司學(xué)到兩個聲源的間距為半波長的奇數(shù)倍時,振動減弱,聽到聲音是減弱的,故該同學(xué)從中間向一側(cè)移
動1.25m、3.75m>6.25m、8.75m時,聲音減弱;
故該同學(xué)從中間向一側(cè)移動過程聽到揚(yáng)聲器聲音由強(qiáng)變?nèi)醯拇螖?shù)為4次;
故選B.
【點(diǎn)評】本題關(guān)鍵明確振動加強(qiáng)卻振動減弱的條件,然后可以結(jié)合圖表分析,不難.
【解題方法點(diǎn)撥】
多普勒效應(yīng)的成因分析
(I)接收頻率:觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù),當(dāng)波以速度v通
過觀察者時,時間,內(nèi)通過的完全波的個數(shù)為N=,因而單位時內(nèi)通過觀察者的完全波的個數(shù),即接收頻
率.
(2)當(dāng)波源與觀察者相互靠近時,觀察者接收到的頻率變大,當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時,觀察者接收
到的頻率變小.
6.平行板電容器電容的決定式及影響因素
【知識點(diǎn)的認(rèn)識】
I.平行板電容器的電容大小C=蠱
式叫做相對介電常數(shù),S是平行板電容器的正對面積,k是靜電力常量,d是兩極板間的距離。
由比公式可知平行板電容器的電容與相對介電常數(shù),正對面積,板間距離有關(guān)。
2.對相對介電常數(shù)的理解:電容器兩極間充滿某種電介質(zhì)時的電容與兩極間是真空時的電容之比,稱為該
介質(zhì)的相對介電常數(shù)。真空的為1,空氣的接近于1,其他的均大于1。
【命題方向】
兩塊平行金屬板中間夾一層電介質(zhì),即可構(gòu)成最簡單的電容器.下面哪些措施能使電容器的電容增大()
A、只將兩板間的距離拉大些
B、只將兩板間的距離變小些
C、只將兩板錯開些,使正對面積減小
D、只將電介質(zhì)撤走,利用空氣絕緣
分析:根據(jù)平行板電容器的決定式;C=晶可得知.
解答:由平行板電容器的決定式C=磊得,d增大,C減小,d減小,C增大;S減小,C減小,S增大,
C增大:將電介質(zhì)撤走,換成空氣絕緣,£減小,C減小。故A、C、D錯,B對。
故選:Bo
點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵掌握平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān).
【解題思路點(diǎn)撥】
電容的定義式與決定式的比較
是電容的定義式,對某一電容器來說,Q-U,但C=g不變,反映電容器容納電荷本領(lǐng)的大小。
2.C=磊是平行板電容器電容的決定式,C-£r,C-S,C吟反映了影響電容大小的因素。
7.帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動
【知識點(diǎn)的認(rèn)識】
1.帶電粒子垂直.射入勻強(qiáng)電場的運(yùn)動類似于物體的平拋運(yùn)動,可以利用運(yùn)動的合成與分解知識分析。
規(guī)律為:
初速度方向:Vx=V0,X=vot
靜電力方向:Vy=at,y=1at2
2.分析帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)問題也可以利用動能定理,即qEAy=AEk。
3.兩個特殊推論:
(I)粒子從偏轉(zhuǎn)電場中射出時,其速度方向的反向延長線與初速度方向的延長線交于一點(diǎn),此點(diǎn)為初速
度方向位移的中點(diǎn),如圖所示。
(2)位移方向與初速度方向間夾角a(圖中未畫出)的正切為速度偏轉(zhuǎn)角0正切的即tana=|tan0?
【命題方向】
一束電子流在經(jīng)U=5000V的加速電壓加速后,在距兩極板等距離處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場,如圖
所示,若兩板間距離d=1.0cm,板長l=5.0cm,電子恰好從平夕亍板邊緣飛出,求:(電子的比荷——=1.76
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