《2017-2018學年高中物理 專題5 電磁振蕩與電磁波 相對論學案 教科版選修3-4》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2017-2018學年高中物理 專題5 電磁振蕩與電磁波 相對論學案 教科版選修3-4（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題5 電磁振蕩與電磁波 相對論一、麥克斯韋電磁場理論1對麥克斯韋電磁場理論兩個基本觀點的理解(1)變化的磁場產(chǎn)生電場，可從以下三個方面理解：穩(wěn)定的磁場不產(chǎn)生電場均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場周期性變化的磁場產(chǎn)生同頻率的周期性變化的電場(2)變化的電場產(chǎn)生磁場，也可從以下三個方面理解：恒定的電場不產(chǎn)生磁場均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場周期性變化的電場產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場2感應電場方向的判定變化的磁場產(chǎn)生的感應電場的方向，與存在閉合回路時產(chǎn)生的感應電流的方向是相同的復習過關1.如圖1所示是空間磁感應強度B的變化圖像，在它周圍空間產(chǎn)生的電場中的某一點場強E應是()圖1A逐漸增強B逐漸減弱C不變
2、D無法確定解析由題圖可知，磁場均勻增強，根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場，故E不變，選項C對答案C2(多選)應用麥克斯韋的電磁場理論判斷下列表示電場產(chǎn)生磁場(或磁場產(chǎn)生電場)的關系圖像中(每個選項中的上圖是表示變化的場，下圖是表示變化的場產(chǎn)生的另外的場)，正確的是()解析A圖中的上圖磁場是穩(wěn)定的，由麥克斯韋的電磁場理論可知周圍空間不會產(chǎn)生電場，A圖中的下圖是錯誤的B圖中的上圖是均勻變化的電場，應該產(chǎn)生恒定的磁場，下圖的磁場是恒定的，所以B圖正確C圖中的上圖是振蕩的磁場，它能產(chǎn)生同頻率的振蕩電場，且相位相差，C圖是正確的D圖的上圖是振蕩的電場，在其周圍空間產(chǎn)生振蕩的磁場，但是
3、下圖中的圖像與上圖相比較，相位相差，故不正確，所以只有B、C兩圖正確答案BC二、LC回路振蕩規(guī)律、周期及頻率1LC回路中各量的變化規(guī)律電容器上的物理量：電荷量q、電場強度E、電場能EE.線圈上的物理量：振蕩電流i、磁感應強度B、磁場能EB放電過程：qEEEiBEB充電過程：qEEEiBEB充電結(jié)束時q、E、EE最大，i、B、EB均為零；放電結(jié)束時q、E、EE均為零，i、B、EB最大2電磁振蕩的周期和頻率周期：T2頻率：f .復習過關3為了增大LC振蕩電路的固有頻率，下列辦法中可采取的是()A增大電容器兩極板的正對面積并在線圈中放入鐵芯B減小電容器兩極板的距離并增加線圈的匝數(shù)C減小電容器兩極板的
4、距離并在線圈中放入鐵芯D減小電容器兩極板的正對面積并減小線圈的匝數(shù)解析本題考查LC振蕩電路的頻率公式f.由此式可知增大固有頻率f的辦法是減小L或減小C或同時減小L和C電容器兩極板的正對面積增大則C增大，正對面積減小則C減小在線圈中放入鐵芯或增加線圈的匝數(shù)則L增大，減小線圈的匝數(shù)則L減小，故選項D正確答案D4(多選)在LC振蕩電路中，某時刻磁場方向如圖2所示，則下列說法正確的是()圖2A若磁場正在減弱，則電容器上極板帶正電B若電容器正在充電，則電容器下極板帶正電C若電容器上極板帶正電，則線圈中電流正增大D若電容器正放電，則自感電動勢正在阻礙電流增大解析由電流的磁場方向和安培定則可判斷振蕩電流方向
5、，由于題目中未標明電容器兩極板帶電情況，可分兩種情況討論(1)若該時刻電容器上極板帶正電，則可知電容器處于放電階段，電流增大，則C對，A錯；(2)若該時刻電容器下極板帶正電，則可知電容器處于充電狀態(tài)，電流在減小，則B對，由楞次定律可判定D對答案BCD三、電磁波的傳播特點及應用1電磁波譜無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、射線等合起來，便構成了范圍非常廣闊的電磁波譜2各種不同的電磁波既有共性，又有個性(1)共性：傳播不需要介質(zhì)，真空中傳播速度c3.0108 m/s，滿足公式vf.(2)個性：不同電磁波的頻率或波長不同，表現(xiàn)出不同的特性波長越長越容易產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象，波長越短觀察干涉、衍射
6、現(xiàn)象越困難正是這些不同的特性決定了它們不同的用途復習過關5下列關于電磁波的說法正確的是()A電磁波必須依賴介質(zhì)傳播B電磁波可以發(fā)生衍射現(xiàn)象C電磁波不會發(fā)生偏振現(xiàn)象D電磁波無法攜帶信息傳播解析電磁波具有波的共性，可以發(fā)生衍射現(xiàn)象，故B正確電磁波是橫波，能發(fā)生偏振現(xiàn)象，故C錯誤電磁波能攜帶信息傳播，且傳播不依賴介質(zhì)，在真空中也可以傳播，故A、D錯誤答案B6如圖3所示為某雷達的熒光屏，屏上標尺的最小刻度對應的時間為2104 s，雷達天線朝東方時，屏上的波形如圖甲；雷達天線朝西方時，屏上的波形如圖乙問：雷達在何方發(fā)現(xiàn)了目標？目標與雷達相距多遠？圖3解析當天線朝東方時，顯示屏上只有發(fā)射信號而無反射信號，
7、天線朝西方時，顯示屏上既有發(fā)射信號也有反射信號，因此目標在西方，由題圖可知t2103 s，而2xct，xct31082103 m300 km.答案西方300 km四、時間和空間的相對性1與運動的慣性系相對靜止的人認為兩個事件時間間隔為，地面觀察者測得的時間間隔為t，則兩者之間關系為t.2設尺子的固有長度為l0，觀察者與尺子有相對運動時，尺子的長度為l，則有l(wèi)l0，即沿運動方向上的長度縮短了這就是相對論中長度的相對性復習過關7如圖4所示，列車以速度v勻速運動，在車廂里的人量得車廂高為d，一相對于車廂靜止的尺子的長度為L0.求：圖4(1)地面上的人量得的車廂高度為多少？(2)地面上的人測得的尺子的
8、長度為多少？解析(1)由于在豎直方向上車廂沒有運動，所以地面上的人量得車廂高度仍為d；(2)由長度的相對性得LL0.答案(1)d(2)L08假如一對孿生兄弟A和B，其中B乘坐速度v0.9c的飛船飛往大角星，而后又飛回地球根據(jù)A在地球上的觀測，大角星離地球有40光年，這次B往返飛行經(jīng)歷時間為80.8年如果B在離開地球時，他們的年齡都為20歲，試問當B回到地球時，他們的年齡各有多大？解析設B在飛船慣性系中經(jīng)歷的時間為t，根據(jù)鐘慢效應得t即80.8解得t35.2年所以B回到地球時的年齡為tB2035.2(歲)55.2(歲)A的年齡為tA80.820(歲)100.8(歲)答案A的年齡是100.8歲B的
9、年齡是55.2歲五、質(zhì)速關系和質(zhì)能方程1質(zhì)速關系物體的質(zhì)量會隨物體的速度的增大而增大，物體以速度v運動時的質(zhì)量m與靜止時的質(zhì)量m0之間的關系m.2質(zhì)能關系(1)相對于一個慣性參考系，以速度v運動的物體其具有的相對論能量Emc2.其中E0m0c2為物體相對于參考系靜止時的能量(2)物體的能量變化E與質(zhì)量變化m的對應關系為Emc2.復習過關9愛因斯坦提出了質(zhì)能方程，揭示了質(zhì)量與能量的關系關于質(zhì)能方程，下列說法正確的是()A質(zhì)量和能量可以相互轉(zhuǎn)化B當物體向外釋放能量時，其質(zhì)量必定減小，且減小的質(zhì)量m與釋放的能量E滿足Emc2C如果物體的能量增加了E，那么它的質(zhì)量相應減小m，并且Emc2Dmc2是物體
10、能夠放出能量的總和解析由質(zhì)能方程可知，質(zhì)量和能量之間存在一定的對應的關系，而不能認為質(zhì)量就是能量，能量就是質(zhì)量，能量和質(zhì)量是兩個不同的概念，只有在核反應過程中，質(zhì)量的減少對應著能量的釋放，故B正確答案B10電子的靜止質(zhì)量m09.111031 kg.(1)試分別用焦耳和電子伏為單位來表示電子的靜質(zhì)能(2)靜止電子經(jīng)過106 V電壓加速后，其質(zhì)量和速率各是多少？解析(1)由質(zhì)能方程得E0m0c29.111031(3108)2 J8.21014 J eV0.51 MeV.(2)由能量關系得eU(mm0)c2，解得mm0 kg9.111031 kg2.691030 kg.由m，解得vc3108 m/s 2.82108 m/s.答案(1)8.21014 J0.51 MeV(2)2.691030 kg2.82108 m/s6
2017-2018學年高中物理 專題5 電磁振蕩與電磁波 相對論學案 教科版選修3-4
