2019_2020学年高中物理第十四章电磁波第3节电磁波的发射和接收练习(含解析)新人教版选修3_4

电磁波的发射和接收
1．(多选)当代人类的生活和电磁波紧密相关，关于电磁波，下列说法正确的是( ) A．只要把带电体和永磁体放在一起，就会在周围空间产生电磁波
B．电磁波在传播过程中，波速随介质的变化而变化，但其频率是不变的
C．电视机、收音机和手机所接收的信号都属于电磁波
D．微波炉内所产生的微波不是电磁波，而是波长很短的机械波
解析：变化的磁场、电场才能产生电磁波，A错误；电磁波的传播速度与介质有关，而频率与介质无关，B正确；电磁波能够携带信号，用于通讯、广播等，C正确；微波炉内的微波是波长较短的电磁波，D错误．
答案：BC
2．(多选)下列关于无线电波的叙述正确的是( )
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．无线电波能产生干涉和衍射现象
解析：无线电波的波长是从几十千米到几毫米的电磁波，故选项A正确；干涉、衍射是一切波都具有的特性，故选项C错误，D正确；无线电波由真空进入介质时，波速变小，故选项B错误．
答案：AD
3．在无线电广播的接收中，调谐和检波是两个必须经历的过程，下列关于接收过程的顺序，正确的是( )
A．调谐→高频放大→检波→音频放大
B．检波→高频放大→调谐→音频放大
C．调谐→音频放大→检波→高频放大
D．检波→音频放大→调谐→高频放大
解析：调谐是从众多的电磁波中选出所需频率的高频信号，然后进行高频放大，再从放大后的高频信号中“检”出高频信号所承载的低频声音信号，最后将这些低频声音信号放大后通过扬声器播放出来，综上所述，A对．
答案：A
4．无线电广播要对电磁波进行调制的原因是( )
A．只有经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领才能更强
B．只有经过调制后的电磁波在空间才能传播得更快
C．只有经过调制后的电磁波在空间传播的波长才能不变
D．只有经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的信号传递过去
解析：调制是把要发射的信号“加”到高频振荡电磁波上去，频率越高，传播信息的能力越强，对电磁波进行调制的原因是要把传递的低频信号传递出去．其辐射能量的本领并没有改变，故A错，D正确；电磁波在空气中以接近光速的速度传播，速度不变，B错；由v＝λf，知波长与波速和频率有关，C错．
答案：D
5．(多选)关于无线电波的传播，下列说法正确的是( )
A．发射出去的电磁波，可以传到无限远处
B．无线电波遇到导体，就可以在导体中激起同频率的振荡电流
C．波长越短的电磁波，越接近直线传播
D．移动电话是利用无线电波进行通信的
解析：无线电波在传播过程中，遇到障碍物就被吸收一部分，遇到导体，会在导体内产生涡流(同频率的振荡电流)，故A错误，B正确．波长越短，传播方式越接近光的直线传播，移动电话发射或接收的电磁波属于无线电波的高频段，故C、D正确．
答案：BCD
6．(多选)下列说法正确的是( )
A．当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流
B．当处于电谐振时，只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流
C．由调谐电路接收的感应电流，再经过耳机就可以听到声音了
D．由调谐电路接收的感应电流，再经过检波、放大，通过耳机才可以听到声音
解析：任何一种电磁波都可以在接收电路中激起振荡电流，只有频率等于接收电路固有频率的电磁波激起的振荡电流最强烈，A对，B错；接收到的电磁波必须再经过检波、放大才能得较强的声音信号，C错，D对．
答案：AD
7．在LC振荡电路的电容器两极板距离减小后与某一外来电磁波发生电谐振，那么LC振荡电路原来的周期T1与外来的电磁波的周期T2的关系是( )
A．T1>T2B．T1<T2
C．T1＝T2D．都有可能
解析：由T＝2πLC和C＝εr S
4πkd
可知，当d减小时，T增大，则T1<T2.
答案：B
8．(多选)用一平板电容器和一个线圈组成LC振荡电路，要增大发射电磁波的波长，可采用的做法是( )
A．增大电容器两极板间的距离
B ．减小电容器两极板间的距离
C ．减小电容器两极板正对面积
D ．在电容器两极板间加入电介质
解析：由λ＝c f
知，要增大发射电磁波的波长，必须减小振荡电路的振荡频率，由f ＝1
2πLC 可知，要减小频率，就必须增大电容器的电容C 或电感L ，由C ＝εr S 4πkd ，可判断选项B 、D 操作满足要求．
答案：BD
9．LC 振荡电路电容器的电容为3×10－5 μF ，线圈的自感系数为3 mH ，它与开放电路耦合后，求：
(1)发射出去的电磁波的频率是多大？
(2)发射出去的电磁波的波长是多大？
解析：LC 振荡电路与开放电路耦合后，振荡电路中产生的高频振荡电流通过两个电路线圈间的互感作用，使开放电路中也产生同频率的振荡电流，振荡电流在开放电路中激发出无线电波，向四周发射，所以发射出电磁波的频率就等于LC 振荡电路中电磁振荡的频率．
(1)发射出去的电磁波的频率f ＝12πLC ＝12π3×10－3×3×10－5×10－6 Hz≈530 kHz.
(2)发射出去的电磁波的波长λ＝c f ＝3.0×108
530×103
m≈566 m. 答案：(1)530 kHz (2)566 m
10．收音机调谐回路中可变电容器旋到电容为100 pF 时能收到波长为300 m 的电磁波，如果要收到波长为240 m 的电磁波，可变电容器的电容要调为多少？这个回路的自感系数为多少？
解析：根据v ＝λf 和f ＝12π
LC ， 有λ＝v ·2π
LC ， 其中v ＝3×108 m/s ，
则300＝3×108×2π
L ×100×10－12 240＝3×108×2πLC ′
解得：L ≈2.5×10－4 H ，C ′＝64 pF.
答案：64 pF 2.5×10－4 H。