高中物理选修3-4-14-3 电磁波的发射和接收

基础夯实

1．为了使需要传递的信息(如声音、图像等)加载在电磁波上发射到远方，必须对振荡电流进行()

A．调谐B．放大

C．调制D．检波

答案：C

解析：声音、图像信号的频率很低，不能直接发射出去，只有高频电磁波才能向外发射。所以要用高频携带着低频才能向外发射出去。而把低频信号加到高频电磁波上去的过程叫调制。

2．(2011·延边高二检测)简单的、比较有效的电磁波的发射装置，至少应具备以下电路中的()

①调谐电路；②调制电路；③高频振荡电路；④开放振荡电路

A．①②③B．②③④

C．①④D．①②④

答案：B

解析：比较有效的发射电磁波的装置应该有调制电路、高频振荡电路和开放振荡电路。调制电路是把需要发射的信号装载在高频电磁波上才能发射出去，高频振荡电路能产生高频电磁波，开放振荡电路能把电磁波发送的更远。而调谐电路是在接收端需要的电路。

3．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3.0×108m/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

答案：AD

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；无线电波由真空进入介质时，波速变小，故选项B错误；由v＝λf知，频率不变，波速变小，波长变短，故选项D正确。

4．2008年8月8日号举世瞩目的奥运会在我国北京隆重举行，为了实现全球的电视节目转播，需要借助地球卫星，下列对卫星个数及所处位置的说法正确的是()

A．只需要一颗同步卫星，在赤道平面上空运行

B．至少需要三颗同步卫星，在赤道平面上空运行

C．只需要一颗同步卫星，绕着通过南北极的上空运行

D．至少需要三颗同步卫星，绕着通过南北极的上空运行

答案：B

解析：至少需要设置三颗同步卫星，就基本可以覆盖整个地球表面，其中在两极处还有两个小区域无法覆盖。

5．要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，应该采取的措施是()

A．增大电容器极板间距

B．使振荡电容器的正对面积足够大

C．尽可能使电场和磁场分散开

D．增加回路中的电容和电感

答案：AC

解析：要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，应从两个方面考

虑，一是提高振荡频率，二是使电磁场尽可能地分散开，所以C正

确，由f＝

1

2πLC

可知，当增大电容器极板间的距离时，C变小，f

增大，A正确；使电容器正对面积变大，C变大，f变小，B错误；增大回路中的L、C，f变小，D也错误。

6．如图是手机、无线电话调制示意图，请简述其原理。

答案：振荡器产生高频等幅振荡信号，话筒产生低频信号，如图所示。这两种信号完成调制后，调制信号又通过L2与L1耦合到开放电路发射出去。

7．(物理与日常生活)早期电视机接收的频道为1～12频道(48.5 MHz～223 MHz)，现在全频道电视机所接收的频道除了1～12频道外，还包括13～56频道(470 MHz～862 MHz)，试求早期电视和全频道电视机所接收的无线电波的波长范围。

答案：1.35 m≤λ≤6.19m；0.35m≤λ≤6.19m

8．(思维拓展题)科学技术是一把双刃剑。电磁波的应用也是这样。它在使人类的生活发生日新月异变化的同时也存在副作用——电磁污染。频率超过0.1MHz的电磁波的强度足够大时就会对人体构成威胁。按照有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过0.50W/m2。若小型无线通讯装置的电磁辐射功率是1W，那么在距离该通讯装置多少米以外是符合规定的安全区域？(已知球面面积S＝4πR2)

答案：0.40

解析：设半径为R的圆以外是安全区。

＝0.50W/m2，所以R≈0.40m。

因为P

4πR2

能力提升

1．图中(a)为一个调谐接收电路，图(b)、图(c)、图(d)为电路中的电流随时间变化的图象，则()

A．i1是L1中的电流图象

B．i1是L2中的电流图象

C．i2是L2中的电流图象

D．i3是流过耳机的电流图象

答案：ACD

解析：L2中由于电磁感应，产生的感应电动势的图象同(a)图相似，但是由于L2和D串联，所以当L2的电压与D反向时，电路不通，因此这时L2没有电流，所以L2中的电流图象应是(b)图。高频部分通过C2，通过耳机的电流如同(c)图中的i3，只有低频的音频电流，故选项A、C、D正确。

2．电视机的室外天线能把电信号接收下来，是因为()

A．天线处在变化的电磁场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC电路

B．天线只处于变化的电场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC电路

C．天线只是选择地接收某电台信号，而其他电视台信号则不接

收

D．天线将电磁波传输到电视机内

答案：A

解析：室外天线处于空间变化的电磁场中，天线中产生了感应电流，此电流通过馈线输送给LC电路，此电流中空间各电台信号激起的电流均存在，但只有频率与调谐电路频率相等的电信号对应电流最强，然后再通过解调处理进入后面的电路，故选项A正确，B、C、D错误。

3．如图所示为调幅振荡电流图象，此电流存在于电磁波发射和接收中的哪些阶段()

A．经调制后B．经调谐后

C．经检波后D．耳机中

答案：AB

解析：为了把信号传递出去，需要将信号“加”到高频振荡电流上，这就是调制。而图象是将信号加上后使高频振荡电流的振幅随信