3 电磁波的发射和接收
1.从接收到的高频振荡电流中分离出所携带的有用信号的过程叫做( B ) A.调频 B.解调 C.调幅 D.调谐
解析:从调谐电路接收到的高频振荡电流中,还原出声音或图像信号的过程叫解调,故B正确,A,C,D错误.
2.(多选)关于无线电波的发射过程,下列说法正确的是( ACD ) A.必须对信号进行调制 B.必须使信号产生电谐振
C.必须把传输信号加到高频电流上 D.必须使用开放回路
解析:电磁波的发射过程中,一定要对低频输入信号进行调制,把传输信号加到高频电流上,并用开放电路发射,而产生电谐振的过程是在接收无线电波,B错误,A,C,D正确. 3.下列说法中正确的是( C )
A.麦克斯韦首先通过实验证实了电磁波的存在 B.电磁波的接收要经过调谐和调制两个过程 C.电磁波是横波能够发生干涉和衍射现象 D.激光全息照相利用了激光的方向性好的特点
解析:麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹首先通过实验证实了电磁波的存在,故A错误.电磁波的接收要经过调谐和解调两个过程,调谐是指让接收到的电磁波达到电谐振;调制是发射过程中需要的,故B错误.电磁波是横波,干涉和衍射是波特有的现象,故C正确.激光全息照相利用了激光的相干性好的特点,故D错误.
4.(多选)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( BCD ) A.调谐电路 B.调制电路
C.高频振荡电路 D.开放振荡电路
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得更远,而调谐电路是在接收端需要的电路.故B,C,D 正确. 5.下列关于电磁场和电磁波的叙述正确的是( D ) A.变化的磁场一定能产生变化的电场 B.电磁波由真空进入玻璃后频率变小
C.广播电台、电视台发射无线电波时需要进行解调 D.电磁波是一种物质
解析:变化的磁场不一定产生变化的电场,比如均匀变化的磁场产生稳定的电场,故A错误.电磁波由真空进入介质,频率不变,故B错误.广播电台、电视台发射无线电波时需要进行调制,接收过程中需要解调,故C错误.电磁波是一种物质,故D正确. 6.电视机的室外天线能把电信号接收下来,是因为( A )
A.天线处于变化的电磁场中,天线中产生感应电流,相当于电源,通过馈线输送给LC回路 B.天线处于变化的电场中,天线中产生感应电流,相当于电源,通过馈线输送给LC回路 C.天线只是有选择地接收某电视台的信号,而其他电视台的信号则不接收 D.天线将电磁波传输到电视机内
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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的电流最强,然后再通过解调处理输入后面电路,故A正确,B,C,D均错误.
7.(多选)调谐电路的可变电容器的动片从完全旋出到完全旋入仍接收不到较高频率的电台发出的电信号,要收到该电台的信号,可采用下列何种办法( CD ) A.增加调谐电路中线圈的匝数 B.加大电源电压
C.减少调谐电路中线圈的匝数 D.将线圈中的铁芯取走
解析:当调谐电路的固有频率等于电台发出信号的频率时发生电谐振才能收听到电台信号.由
题意知收不到电信号的原因是调谐电路固有频率低,由f=可知,在C无法再调节的前提
下,可减小自感系数L,即可通过选项C,D的操作升高调谐电路的固有频率. 8.(多选)关于无线电广播过程,说法正确的是( AD ) A.话筒将声音信号转变成音频信号
B.每个电台都能使用任意频率发射电磁波信号
C.接收机上的天线,直接接收来自广播电台的声音信号 D.收音机上的“调谐”旋钮起到选台的作用
解析:话筒是声传感器,将声音信号转变成音频信号(低频电信号),故A正确;每个电台发射的电磁波的频率都是特定的,故B错误;接收机上的天线,通过电谐振原理将所需信号从众多的电磁波信号中选择出来,故C错误;收音机上的“调谐”旋钮通过改变自身频率,利用电谐振原理将所需信号从众多的电磁波信号中选择出来,起到选台的作用,故D正确.
9.(多选)实际的LC电磁振荡电路中,如果没有外界能量的适时补充,振荡电流的振幅总是要逐渐减小,下述各种情况中,哪些是造成振幅减小的原因( BCD ) A.线圈自感电动势对电流的阻碍作用 B.电路中的电阻对电流的阻碍作用 C.线圈铁芯上涡流产生的电热 D.向周围空间辐射电磁波
解析:线圈自感对电流的阻碍作用,是把电流的能量转化为磁场能,不会造成振荡能量的损失,振幅不会减小;电路中电阻对电流的阻碍作用使部分电能转化为内能,从而造成振荡能量的损失,使振幅减小;线圈铁芯上涡流产生的电热,也是由振荡能量转化来的,也会引起振荡能量的损失,使振幅减小;向周围空间辐射电磁波,使振荡能量以电磁波的形式散发出去,引起振荡能量的损失,使振幅减小,故选项B,C,D正确.
10.如图所示,线圈的自感系数为3 μH,在线圈的中间有抽头2,电容器的电容可在150～300 pF之间变化,S为转换开关.求此回路的最大周期和最大频率.
解析:根据T=2πTmax=2π=2π
得
s
- 2 -
=1.88×10 s,
-7
根据f==得
fmax=
7
= Hz
=1.06×10 Hz.
-77
答案:1.88×10 s 1.06×10 Hz
11.车载MP3可以把MP3中储存的音乐,以无线发射方式发射到车载调频立体声收音设备中,车主只需将汽车收音机的频率设定为车载MP3的频率,或让收音机搜索到该频率即可进行播放.如图为某种型号的车载MP3,若其设置频率为87.5 MHz,试求:
(1)所发射的无线电波的波速是多少; (2)所发射的无线电波的波长是多少.
解析:(1)电磁波在空气中的传播速度大约是
8
c=3.0×10 m/s.
7
(2)f=87.5 MHz=8.75×10 Hz,
λ== m≈3.43 m.
8
答案:(1)3.0×10 m/s (2)3.43 m
12.某居住地A位于某山脉的一侧,山脉的另一侧P处建有无线电波发射站,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
8
×10 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?
解析:(1)由λ=知,中波的波长为λ1=750 m,微波的波长为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)中波的接收效果更好,因为它的波长长,衍射现象更明显.
答案:(1)750 m 0.75 m (2)衍射 (3)中波的接收效果好,因为它的波长长,衍射效果更好.
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