电磁振荡和电磁波练习和习题解答

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1、第六章电磁振荡和电磁波练习和习题解答　练习一（1）在发生电磁振荡的过程中，LC回路里的电容器极板上的电荷和极板间的电场是怎样变化的？线圈中的电流和线圈中的磁场是怎样变化的？解：LC回路发生电磁振荡过程中，电容器极板上的电荷以及跟电荷相联系的极板间的电场都随时间发生周期性变化．线圈中电流以及跟电流相联系的线圈中的磁场都随时间发生周期性变化．（2）在LC振荡电路中，在电容器充电完毕未开始放电时，正确的说法是①电场能正向磁场能转化；②磁场能正向电场能转化；③电路里的电场最强；④电路里的磁场最强．答：③正确．（3）如果振荡电路中线圈的自感系数是2μH，要使电路能够

2、产生7.5MHz的振荡电流，电路中应选用多大电容的电容器？由于L=2μH=2×10-6H，f=7.5MHz=7.5×106Hz，=2.25×10-10F=225PF．即电路中的电容应为225PF．（4）在图6-15的线路中，可变电容器的最大电容是300PF，要获得最低频率是550kHz的振荡电流，线路上线圈的自感系数应当多大？如果可变电容器动片完全转出时电容变为30PF，这时可产生多大频率的振荡电流？由于C=300PF=300×10-12F，f=550kHz=550×103Hz，=279×10-6H=279mH．即线圈自感系数应当为279mH．当电容C′=

3、30PF=30×10-12F时，振荡电流的频率f′为=1.74×106Hz=1.74MHz．练习二（1）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？（地球到月球的距离为3.84×105km）解：设地球到月球的距离为d，则电磁波在地球与月球间往返一次所用时间t为：其中d=3.84×105km=3.84×108m，c=3.00×108m/s（2）我国第一颗人造地球卫星采用20.009MHz和19.995MHz的频率发送无线电信号．这两种频率的电磁波的波长各是多少？光速为c=2.9979×108m/s．当f1=20.009MHz=20

4、.009×106Hz时，当f2=19.995MHz=19.995×106Hz时，（3）一般收音机在中波波段接收的波长范围由560.7m到186.9m，它接收的频率范围有多大？当波长λ1=560.7m时，当波长λ2=186.9m时，即这收音机接收的频率范围从535kHz到1605kHz．练习三（1）发射电磁波为什么要用开放电路？解：振荡电路要有效地向外发射电磁波必须具备两个特点：①要有足够高的频率；②振荡电路的电场和磁场要尽量分散到大的空间．要满足这第二个条件，就要用开放电路．（2）接收电路中为什么要调谐？在收音机里是怎样实现调谐的？解：世界上有许多无线电台

5、，它们发出的电磁波频率各不相同，接收电路都能把这些电磁波接收下来．如果不选台，这些电台的信号在电路中互相干扰无法分辨，就好像我们听见一群人在说话，耳边一片嘈杂声，什么也听不清楚．所以，要接收所需要的电台就要调谐．在收音机中利用电谐振现象，调节接收电路的固有频率使与我们要接收的电台频率相等，则该电台发射的电磁波在接收电路中产生的振荡电流最强，就选出所要接收的电台，这个过程就是调谐．LC回路的固有频率为f=收音机接收同一个波段内的不同电台时，一般是通过改变电容C来调谐的．收音机接收不同波段的电台时，一般要改变电感L和电容C来实现调谐．（3）利用晶体二极管的__

6、__可以进行检波；晶体三极管具有把电信号____的作用．答：单向导电性；放大．*练习四（1）无线电波主要有几种传播方式？解：无线电波主要有三种传播方式．①沿地球表面空间传播的地波．②依靠电离层的反射来传播的天波．③沿直线传播的空间波．（2）不同波段的无线电波各以什么方式传播？解：长波、中波、中短波主要以地波方式传播．短波主要以天波方式传播．微波主要以直线传播方式传播．习题（1）要使LC振荡电路的固有频率增大，应采用哪种方法：①增加电容器两极板间的距离；②增加电容器两极板的正对面积；③在线圈中插入铁芯；④减少线圈的圈数．解：应采用①、④两种方法．（2）一台收

7、音机短波段的频率范围是4MHz至12MHz，试求该波段最高频率的电容是最低频率的电容的多少倍？为f1时的电容为C1，频率为f2时的电容为C2．由于f1=4MHz，f2=12MHz，即最高频率的电容是最低频率电容的1/9倍．（3）太阳发出的电磁波大约要经过500s的时间到达地球，太阳与地球之间的距离约有多少千米？解：电磁波传播速度为3.00×108m/s，故太阳与地球间距离为3.00×108×500m=1.50×1011m=1.50×108km．（4）调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到某较高频率电台发出的电信号．要收到该电台的信号，应该

8、怎么办：①增加调谐电路线圈的圈数；②加大电源电压；③减少调谐电路线