第四章、电磁振荡与电磁波 一、选择题（共 17 题） 1．下列说法正确的是 A．  、β、γ 射线都属于电磁波 B．变化的磁场一定产生变化的电场 C．5G 信号与 4G 信号相比，5G 信号在真空中传播速度大 D．LC 振荡电路中，电容器充电完毕时，回路中电流最小 2．北京时间 2003 年 10 月 29 日 14 时 13 分，太阳风暴袭击地球，太阳日冕抛射出的大量带电粒子流击中 地球磁场，产生了强磁暴，当时，不少地方出现了绚丽多彩的极光，美国北部一些电网出现了电流急冲现 象，太阳风暴袭击地球时，不仅会影响通信，威胁卫星，而且会破坏臭氧层，臭氧层作为地球的保护伞， 是因为臭氧能吸收太阳辐射中（　　） A．波长较短的可见光 B．波长较长的可见光 C．波长较短的紫外线 D．波长较长的红外线 3．下列说法正确的是（　　） A．电磁波按照频率由大到小可以分为无线电波、可见光、X 射线、γ 射线 B．均匀变化的电场周围产生的磁场一定也是均匀变化的 C．发生多普勒效应，主要是因为波源的频率变化了 D．拍摄日落时水面下的景物时，在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响 4．电磁波的波速 c 与波长 λ、频率 f 之间的关系是（　　 ）  A．c= f f B．c=  C．c=λf D．c= f 5．下列说法正确的是（　　） A．只有自然光透过偏振片才能获得偏振光 B．回旋加速器所加高频交流电压的周期等于粒子圆周运动的周期 C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光 D．只要空间某处有变化的电场或磁场，就会在其周围产生电磁场，从而形成电磁波 6．太赫兹波是指频率在 0.1THz～10THz（波长在 0.03mm～3mm）的电磁波，介于微波与红外之间，太赫 兹波技术被列为“改变未来世界的十大技术”之一、关于太赫兹波，下列判断正确的是（　　） A．1THz=1014Hz B．太赫兹波须靠介质传播 C．太赫兹波是由原子核跃迁产生的 D．太赫兹波比红外线更容易发生衍射现象 7．光纤光缆是 5G 信息传输网络的重要基石，2021 年 10 月 12 日，中国电信发布了 2021 年室外光缆集采 信息，预估采购规模为 4300 万芯公里；除了光纤光缆集采，此前运营商还进行了 5G 设备集采，2021 年 6 月 25 日，中国移动发布 5G 700M 无线网主设备集采招标公告，涉及 48 万个 5G 基站发标， 5G 信号比 4G 信号使用更高频率的传输波段。则下列说法正确的是（　　） A．光纤光缆利用了全反射，内壳的折射率比外壳小 B． 5G 单个基站的信号覆盖范围比 4G 信号的更大，更利于信号绕过障碍传播 C． 4G 信号和 5G 信号相遇能产生稳定的干涉现象 D． 4G 信号和 5G 信号都能发生偏振现象 8．关于汽车中的物理知识，下述说法正确的是（　　） A．打雷时，呆在汽车里要比呆在木屋里危险 B．后挡风玻璃上有一根根电热丝，通电后可快速清除霜雾 C．某些小汽车顶上有一根露在外面的小天线是用来避免雷击的 D．汽车上坡要换高速挡，其目的是增大速度，得到较小的牵引力 9．下列关于电磁场和电磁波的说法，正确的是（ ） A．稳恒的电场周围能够产生稳恒的磁场 B．振荡的电场周围能够产生振荡的磁场 C．任何变化的电场周围一定都能产生电磁波 D．电磁波从真空进入介质传播速度保持不变 10．医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度．电磁血流计由一对电极 a 和 b 以及一对磁极 N 和 S 构成，磁极间的磁场是均匀的．使用时，两电极 a、b 均与血管壁接触，两触点的连 线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如上图所示．由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动， 电极 a、b 之间会有微小电势差．在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的 电场力和磁场力的合力为零．在某次监测中，两触点间的距离为 3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间 的电势差为 160 μV，磁感应强度的大小为 0.040 T．则血流速度的近似值和电极 a、b 的正负为(　　) A．1.3 m/s，a 正、b 负 B．2.7 m/s，a 正、b 负 C．1.3 m/s，a 负、b 正 D．2.7 m/s，a 负、b 正 11．太赫兹波是一种电磁波，波长在 3mm-0.03mm 之间，不少专家确信太赫兹波将颠覆未来绝大多数行 业，甚至还有人认为太赫兹波将是 6G 或者 7G 通信的基础，因为太赫兹波波长短，穿透力强于雷达波。下 列说法正确的是（　　） A．当观察者不动，波源朝着观察者运动时，波源的频率增大 B．雷达是利用微波来测定物体位置的无线电设备，是利用微波波长短，衍射不明显的特点，太赫兹波有 望用于测定物体的位置 C．变化的电场必能产生变化的磁场，变化的磁场必能产生变化的电场，这样交替产生电磁波 D．使接收电磁波的电路产生电谐振的过程叫解调，是调制的逆过程 12．LC 振荡电路电容器两端的电压 U 随时间 t 变化的关系如图所示，则（　　） A．在 t1 时刻，电路中的电流最大 B．在 t2 时刻，电路中的磁场能最小 C．从时刻 t2~t3，电路的电场能不断增大 D．从时刻 t3~t4，电容器的带电荷量不断增大 13．关于红光和紫光，下列说法正确的是 ( 　　 ) A．红光的频率大于紫光的频率 B．红光的频率小于紫光的频率 C．红光的波长小于紫光的波长 D．用同一装置做双缝干涉实验，红光的干涉条纹间距小于紫光的干涉条纹间距 14．为了做好疫情防控工作，很多场所都利用红外线测温仪对进出人员进行体温检测。红外线测温仪利用 （　　） A．红外线是可见光的特点 B．红外线的穿透本领比 X 射线强的特点 C．人体温度越高辐射出的红外线越强的特点 D．被红外线照射的某些物体可以发出荧光的特点 15．观察和思考是科学发现的基础．众多科学家经常能从简单的现象中受到启发，经过深思熟虑后得到具 有重要意义的结论．下列说法正确的是___________． A．按正弦规律变化的电场会产生同样按正弦规律变化的磁场 B．机械波从一种介质传播到另一种介质中时，频率和波长都会发生相应的变化 C．当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，会产生共振现象 D．机械波在传播时，质点在一个周期内沿波的传播方向移动一个波长 E．真空中光速在不同的惯性参考系中都是相同的 16．则下列说法正确的是（　　） A．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色条纹是由于光的折射而产生的色散现象 B．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽 C．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失 D．医学上用激光作“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点 E．火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁 17．认真观察各图，下列说法中正确的是（　　） A．无线电台发射的是图甲所示的波 B．无线电台发射的是图乙所示的波 C．无线电台发射的是图丙所示的波 D．无线电台发射的是图丁所示的波 二、填空题 18．有一列真空中波长为   30m 的电磁波信号，收音机为了接收该信号，必须调节接收电路产生电谐 振，该过程叫___________（填“调谐”或“解调”），此时该电路的固有频率应该调为__________Hz。 19．电磁感应现象中的感生电场 （1）感生电场 ___________认为，磁场变化时会在空间激发一种___________，这种电场叫作感生电场。 （2）感生电动势 由感生电场产生的电动势叫感生电动势。 （3）电子感应加速器 电子感应加速器是利用___________使电子加速的设备，当电磁铁线圈中___________的大小、方向发生变 化时，产生的感生电场使电子加速。 20．2013 年 6 月 11 日，神州十号航天员聂海胜、张晓光和王亚平在“天宫一号”首次为青少年进行太空授 课，开辟了我国太空教育的新篇章．中国人民大学附属中学报告厅作为“地面课堂”，利用__________（选 填“电磁波”或“超声波”）与神十航天员“天地连线”，从而传递信息．授课中，指令长聂海胜竟能盘起腿漂浮 在空中，玩起了“悬空打坐”，此时______（选填“能”或“不能”）用普通的体重计测量航天员的质量． 21．（1）麦克斯韦提出的电磁波理论认为______（选填“变化”或“不变化”）的磁场能产生电场．现代通信 离不开电磁波，在真空中频率越小的电磁波，它的波长______（选填“越长”或“越短”） （2）电流在电热丝中做的功与电热丝产生的热量______（选填“相等”或“不相等”）．保持电热丝两端的电 压不变，增大电热丝的电阻，电热丝消耗的电功率将______（选填“增大”或“减小”）． 三、综合题 22．某防空雷达发射的电磁波频率为 f＝3×103 MHz，屏幕上尖形波显示，从发射到接收经历时间 Δt＝0.4 ms，求被监视的目标到雷达的距离和该雷达发出电磁波的波长. 23．从地球向月球发射电磁波，经过多长时间才能在地球上接收到反射回来的电磁波?（地球到月球的距 5 离为 3.84 �10 km ） 24．电感线圈中的电流在 0.6s 时间内的变化为 1A，线圈产生的感应电动势为 6mV，求由该线圈和电容为 14400pF 的电容器组成的振荡电路所辐射的电磁波波长是多大？ 25．图中正弦曲线表示 LC 振荡电路中电流随时间表化的图像，若以回路中顺时针方向为电流正方向，以 电容器上方极板带正电时极板上电压为正，请在图中坐标中画出电容器极板上电压变化曲线的示意图． 参考答案： 1．D 【详解】 A．  射线是氦核流，  射线是电子流，二者都不是电磁波，只有 γ 射线是电磁波，故 A 错误； B．均匀变化的磁场产生恒定的电场，故变化的磁场不一定产生变化的电场，故 B 错误； C．5G 信号与 4G 信号都是电磁波，在真空中的速度都是光速，一样大，故 C 错误； D．LC 振荡电路中，电容器充电完毕时，电容器的容抗最大，回路中电流最小，故 D 正确。 故选 D。 2．C 【详解】 臭氧层的主要作用就是吸收由太阳射向地球的紫外线，从而有效地对地球上的动植物起保护作用。作为人 类，保护臭氧层就是保护我们自己。 故选 C。 3．D 【详解】 A.电磁波按照频率由小到大可以分为无线电波、光波（包括红外线、紫外线、可见光）、X 射线、γ 射 线，故 A 错误； B.均匀变化的电场周围产生的磁场一定是恒定的，故 B 错误； C.发生多普勒效应，主要是因为观察者相对波源靠近或远离，故 C 错误； D.拍摄日落时水面下的景物时，在照相机镜头前装一个偏振片