微練45　電磁振蕩　電磁波-2026版大一輪高中物理（解析版）

微練45電磁振蕩電磁波梯級Ⅰ基礎練1.(2025·滄州模擬)500米口徑球面射電望遠鏡(簡稱FAST)又被稱為“中國天眼”，是中國科學院國家天文臺的一座射電望遠鏡，若其工作頻率范圍是7×107Hz~3×109Hz，那么它觀測到的電磁波最長波長為(B)A.約0.1米 B.約4米C.約40米 D.約1000米解析頻率最小的電磁波的波長最長，則最長波長為λ=cf=3×1087×1072.某電路中電場隨時間變化的圖像如圖所示，能發(fā)射電磁波的電場是(D)解析電場不隨時間變化，不會產(chǎn)生磁場，A項錯誤；電場隨時間均勻變化，只能在周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，也不會產(chǎn)生和發(fā)射電磁波，B、C兩項錯誤；電場隨時間做不均勻的變化，能在周圍空間產(chǎn)生變化的磁場，而這磁場的變化也是不均勻的，又能產(chǎn)生變化的電場，從而交織成一個不可分割的統(tǒng)一體，即形成電磁場，才能發(fā)射電磁波，D項正確。3.電磁波包括無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線等，電磁波譜如圖所示，下列說法正確的是(B)A.只有高溫物體才輻射紅外線B.紫外線常用于殺菌消毒，長時間照射可能損害人體健康C.無限電波的頻率比γ射線的頻率大D.紅光光子的能量比X射線大解析所有的物體都在向外輻射紅外線，A項錯誤；紫外線常用于殺菌消毒，但是長時間照射可能損害人體健康，B項正確；無限電波的頻率比γ射線的頻率小，C項錯誤；光子的能量與其頻率成正比，紅光的頻率比X射線小，則紅光光子的能量比X射線小，D項錯誤。4.醫(yī)生用來診斷病情的胸透膠片如圖所示，拍攝該膠片利用電磁波中(C)A.紫外線B.紅外線C.X射線D.無線電波解析醫(yī)生用來診斷病情的胸透膠片，利用了電磁波中X射線的穿透能力較強這一特點，C項正確。5.圖甲為LC振蕩電路，通過P點的電流如圖乙，P點電流向左為正，下列說法正確的是(D)A.0~t1電容器上極板帶正電B.t1~t2電容器中的電場能增大C.在t3時刻，線圈中的磁場能最大D.增大電容器兩板間距，振蕩電流的周期將減小解析根據(jù)題圖乙可知，0~t1內(nèi)電流逐漸減小，則磁場能逐漸減小，電場能逐漸增大，電容器被充電，且電流為正方向，即電流方向為逆時針方向，可知下極板帶正電，上極板帶負電，A項錯誤；t1~t2內(nèi)電流逐漸增大，則磁場能逐漸增大，電場能逐漸減小，B項錯誤；在t3時刻，電流為0，則線圈中的磁場能最小，C項錯誤；增大電容器兩板間距，根據(jù)C=εrS4πkd，T=2πLC，電容減小，振蕩電流的周期減小6.(多選)麥克斯韋在前人研究的基礎上，創(chuàng)造性地建立了經(jīng)典電磁場理論，進一步揭示了電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系。他大膽地假設:變化的電場就像導線中的電流一樣，會在空間產(chǎn)生磁場，即變化的電場產(chǎn)生磁場。以平行板電容器為例:圓形平行板電容器在充、放電的過程中，板間電場發(fā)生變化，產(chǎn)生的磁場相當于一連接兩極的板間直導線通以充、放電電流時所產(chǎn)生的磁場。若某時刻連接電容器和電阻R的導線中電流i的方向，及電容器極板間電場強度E的方向如圖中所示，則下列說法正確的是(CD)A.兩平行板間的電場正在增強B.該變化電場產(chǎn)生逆時針方向(俯視)的磁場C.該變化電場產(chǎn)生的磁場越來越弱D.電路中的電流正比于板間的電場強度的大小解析電容器內(nèi)電場場強方向向上，下極板帶正電，根據(jù)電流的方向，自由電子正在流向下極板，因此電容器處于放電過程，電容器的帶電量越來越少，兩平行板間的電場正在減弱，A項錯誤；該變化電場產(chǎn)生磁場方向等效成向下的電流產(chǎn)生磁場的方向，根據(jù)右手螺旋定則可知，電場產(chǎn)生為順時針方向(俯視)的磁場，B項錯誤；放電過程，放電電流越來越小，該變化電場產(chǎn)生的磁場越來越弱，C項正確；電路中的電流I=UR=EdR，故電路中的電流正比于板間的電場強度的大小，7.(2025·德州模擬)把線圈、電容器、電源和單刀雙擲開關(guān)按照圖示連成電路。把示波器的兩端連在電容器的兩個極板上。先把開關(guān)置于電源一側(cè)為電容器充電；稍后再把開關(guān)置于線圈一側(cè)，從此刻開始計時，電容器通過線圈放電(規(guī)定逆時針方向為電流的正方向)。電路工作過程中，同時會向外輻射電磁波，則電壓Uab隨時間t變化的波形正確的是(D)解析電容器放電時，電流由a通過線圈流向b，為正方向。起始時刻電壓最大，電路向外輻射電磁波的過程中，電路中的能量減小，則電容器兩極板的最大電壓逐漸減小，D項正確。8.(多選)圖甲為某種車輛智能道閘系統(tǒng)的簡化原理圖:預埋在地面下的地感線圈L和電容器C構(gòu)成LC振蕩電路，當車輛靠近地感線圈時，線圈自感系數(shù)變大，使得振蕩電流頻率發(fā)生變化，檢測器將該信號發(fā)送至車牌識別器，從而向閘機發(fā)送起桿或落桿指令。某段時間振蕩電路中的電流如圖乙，下列說法正確的是(ABC)A.t1時刻電容器間的電場強度為最小值B.t1~t2時間內(nèi)，電容器處于充電過程C.汽車靠近線圈時，振蕩電流頻率變小D.從圖乙波形可判斷汽車正靠近地感線圈解析t1時刻電流最大，線圈中磁場能最大，電容器中電場能最小，電容器間的電場強度為最小值，A項正確；t1~t2時間內(nèi)，電流逐漸減小，線圈中磁場能減小，電容器中電場能增大，電容器處于充電過程，B項正確；當車輛靠近地感線圈時，線圈自感系數(shù)變大，根據(jù)T=2πLC可知周期變大，頻率變小，C項正確；從題圖乙波形可知周期越來越小，頻率越來越大，汽車正遠離地感線圈，D項錯誤。梯級Ⅱ能力練9.(多選)無線電波的發(fā)射和接收離不開天線。如圖甲、圖乙、圖丙所示，LC振蕩電路逐步成為開放電路，電場和磁場就可以分散到更大的空間，這樣就可以有效地把無線電波發(fā)射出去了。手機作為常用的通信工具需要用天線來接收和發(fā)射信號。早期的手機有長長的天線，現(xiàn)在逐漸內(nèi)置到手機內(nèi)部。實踐中發(fā)現(xiàn)當天線的長度大約等于無線電波波長的14時，收發(fā)無線電波的能力最好。曾經(jīng)有人將手機外殼的金屬邊框設計成天線，既提升收發(fā)信號效果，又節(jié)省了手機的內(nèi)部空間。隨著5G時代的來臨，信號頻率進一步提升，對天線設計的要求更加復雜。下列有關(guān)說法正確的是(CDA.只有特定頻率的無線電波才能在天線上產(chǎn)生振蕩電流B.與4G相比，5G使用的電磁波傳播速度更大C.手機信號的頻率與100MHz的數(shù)量級相同D.手機天線在發(fā)射信號時，天線上會有電荷出現(xiàn)，且周期性變化解析任何頻率的無線電波均可以在天線上產(chǎn)生振蕩電流，只不過特定頻率的無線電波產(chǎn)生的振蕩電流較大，其他頻率的無線電波產(chǎn)生的振蕩電流較小，A項錯誤；電磁波的傳播速度與光速相同，與電磁波的頻率無關(guān)，B項錯誤；手機外殼的金屬邊框長度幾十厘米，因此無線電波的波長應為幾米，根據(jù)c=λf，可知手機信號的頻率與100MHz的數(shù)量級相同，C項正確；手機天線在發(fā)射信號時，天線上會形成LC振蕩電路，因此會有電荷出現(xiàn)，且周期性變化，D項正確。10.如圖所示是一個水平放置的圓環(huán)形玻璃小槽，槽內(nèi)光滑，槽寬度和深度處處相同?，F(xiàn)將一直徑略小于槽寬的帶正電小球放在槽中，讓它受絕緣棒打擊后獲得一初速度v0。與此同時，有一變化的磁場垂直穿過圓環(huán)形玻璃小槽外徑所對應的圓面積，磁感應強度B的大小跟時間成正比，方向豎直向下。設小球在運動過程中所帶電荷量不變，那么(B)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.洛倫茲力對小球做了功D.小球受到的洛倫茲力大小與時間成正比解析根據(jù)麥克斯韋電磁場理論可知，磁感應強度隨時間線性增大時將產(chǎn)生穩(wěn)定的感應電場，根據(jù)楞次定律可知感應電場的方向與小球初速度方向相同，因小球帶正電，故電場力對小球做正功，小球的速度逐漸增大，向心力的大小F=mv2r，隨之增大，A項錯誤，B項正確；洛倫茲力對小球不做功，C項錯誤；帶電小球所受的洛倫茲力為F=qvB，因為速率隨時間逐漸增大，且磁感應強度B的大小跟時間成正比，所以小球受到的洛倫茲力大小與時間不成正比，11.(2025·宿遷模擬)電磁波在醫(yī)院得到了廣泛應用，關(guān)于電磁波的某些特性，下列說法不正確的是(C)A.伽馬手術(shù)刀治療癌癥是利用γ強穿透力，能量高的特性B.胸透又稱熒光透視，是利用X射線具有穿透性，熒光性和攝影效應的特性C.紅外線測溫儀，是利用了紅外線波長較長的特性D.醫(yī)用紫外滅菌燈是利用了紫外線的消毒特性解析γ射線能量高、穿透力強，醫(yī)院常用γ射線照射癌細胞，治療癌癥，A項正確；X射線具有穿透性，熒光性和攝影效應的特性，所以可以用來做胸透，B項正確；紅外線測溫儀，是利用了紅外線的熱效應，C項錯誤；醫(yī)院用紫外線燈照射的方法來消毒滅菌，是利用了紫外線的消毒特性，D項正確。12.金屬探測儀在各場景廣泛應用，探測儀內(nèi)部的線圈與電容器構(gòu)成LC振蕩電路，當探測儀檢測到金屬物體時，探測儀線圈的自感系數(shù)會發(fā)生變化，從而引起振蕩電路中的電流頻率發(fā)生變化，探測儀檢測到這個變化就會驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出聲響。在LC振蕩電路中，某時刻線圈中的磁場方向和電容器中的電場方向如圖所示。下列說法正確的是(A)A.此時電容器中的電場能正在減小B.此時穿過線圈的磁通量的變化率正在增大C.若LC振蕩電路中的自感系數(shù)L減小，則其振蕩周期增大D.若自感系數(shù)L和電容C都增大到原來的2倍，則其振蕩周期變?yōu)樵瓉淼?解析根據(jù)題圖中磁場方向結(jié)合右手螺旋定則可知，此時電流方向沿順時針方向，由下極板流向上極板，且下極板帶正電，所以此時電容器正在放電，電容器兩板間的電壓正在減小，電容器中的電場能減小，線圈中磁場能增大，則電路中電流正在增大，但電流增大越來越慢，所以此時穿過線圈的磁通量的變化率正在減小，A項正確，B項錯誤；根據(jù)T=2πLC可知，若LC振蕩電路中的電感減小，則其振蕩周期減小，若自感系數(shù)L和電容C都增大到原來的2倍，則其振蕩周期變?yōu)樵瓉淼?倍，C、D兩項錯誤。梯級Ⅲ創(chuàng)新練13.無線電廣播系統(tǒng)方框圖如圖所示，下列關(guān)于a、b裝置說法正確的是(B)A.a是調(diào)制、b是調(diào)諧 B.a是調(diào)制、b是解調(diào)C.a是調(diào)諧、b是