物理鲁科版 (2019)第4章 电磁波第2节 电磁波的发射、传播和接收课后作业题

第2节　电磁波的发射、传播和接收

基础过关练

题组一　电磁波的发射

1.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.①②③ B.②③④ C.①④ D.①②④

2.下列关于无线电广播要对电磁波进行调制的原因说法正确的是(　　)

A.经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强

B.经过调制后的电磁波在空间传播得更快

C.经过调制后的电磁波在空间传播时波长才能不变

D.经过调制后的电磁波在空间传播时波长改变

3.(多选)如图所示为调幅振荡电流图像,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.经解调后 D.耳机中

4.(多选)为了增大无线电台向空间辐射无线电波的能力,对LC振荡电路结构可采取下列哪些措施(　　)

A.增大电容器极板的正对面积

B.增大电容器极板的间距

C.减小线圈的匝数

D.提高供电电压

题组二　电磁波的接收

5.电磁场理论的建立,促进了现代社会的发展,下列应用中,同时使用了电磁波接收和发射技术的电器是(　　)

A.微波炉 B.收音机 C.电视机 D.手机

6.电视机的室外天线能接收电信号,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.天线只是选择性地接收某电视台信号,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

7.世界各地有许多无线电台同时广播,用收音机一次只能收听到某一电台的播音,而不是同时收听到许多电台的播音,其原因是(　　)

A.因为收听到的电台离收音机最近

B.因为收听到的电台频率最高

C.因为接收到的电台电磁波能量最强

D.因为接收到的电台电磁波的频率与收音机调谐电路的频率相同,产生了电谐振

8.(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

9.在如图所示的电路中,C1=200 pF,L1=40 μH,L2=160 μH,怎样才能使回路2与回路1发生电谐振?发生电谐振的频率是多少?

10.某居住地A位于某山脉的一侧,山脉的另一侧P处建有一无线电波发射站,如图所示。该发射站可发送频率为400 kHz的中波和400 MHz的微波,已知无线电波在空气中的传播速度都为3×108 m/s,求:

(1)该中波和微波的波长各是多少?

(2)发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A处的?

(3)若两种波的接收效果不同,请说明哪一种波的接收效果更好?为什么?

答案全解全析

第2节　电磁波的发射、传播和接收

基础过关练

1.B　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得更远,而调谐电路是在接收端需要的电路。故选B。

2.A　调制是指把发射的信号“加载”到高频等幅振荡电流上,再发射出去,发射的电磁波频率越高,传播信息能力越强,A对;经过调制后的电磁波在空间传播的速度不变,故B错;由v=λf知,波长与波速和频率有关,电磁波在空间传播时,波长是否改变与是否经过调制无关,C、D错。

3.AB　为了把信号传递出去,需要将信号“加载”到高频振荡电流上,这就是调制。调制的方法之一是使高频振荡电流的振幅随信号而变化,成为调幅振荡电流,这就是调幅。在接收电路中,经过调谐,使电路与所需接收的电磁波产生电谐振,电路中将会出现调幅振荡电流。经解调后,信号电流从高频振荡电流中被“取”出,故选A、B。

4.BC　要增大无线电台向空间辐射电磁波的能力,必须提高其振荡频率,由f=知,可减小L和C来提高f。要减小L可采取减少线圈匝数或向外抽出铁芯的办法,要减小C可采取增大极板间距、减小极板正对面积、减小相对介电常数的办法。故选项B、C正确,选项A、D错误。

5.D　微波炉、收音机、电视机、手机中同时使用了电磁波接收和发射技术的电器只有手机,故选D。

6.A　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,此电流中空间各电视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等,故选项A正确,B、C、D错误。

7.D　选台就是调谐过程,使接收电路的固有频率f固=f电磁波,在接收电路中产生电谐振,激起的感应电流最强,故选D。

8.AD　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,只不过频率跟谐振电路固有频率相等的电磁波,在接收电路中激发的感应电流最强。由调谐电路接收的感应电流,要再经过检波(也就是调制的逆过程)、放大,通过耳机才可以听到声音,故正确答案为A、D。

9.答案　改变可变电容器C2的电容,使得C2为50 pF　1.78 MHz

解析　发生电谐振时两电路的固有频率相同,为使回路发生电谐振,可以改变可变电容器C2的电容使f2=f1

即=

C2== pF=50 pF。

发生电谐振时的频率

f1=≈1.78×106 Hz=1.78 MHz。

10.答案　(1)750 m　0.75 m　(2)衍射　(3)见解析

解析　(1)由λ=知,λ1=750 m,λ2=0.75 m。

(2)无线电波绕过山脉到达A处,发生了衍射现象。

(3)频率为400 kHz的中波接收效果更好,因为它的波长长,衍射现象更明显。