高中物理选修2电磁波谱计算题专项训练姓名：__________班级：__________考号：__________
一、计算题（共7题）
1、科学技术是一把双刃剑．电磁波的应用也是这样．它在使人类的生活发生日新月异变化的同时也存在副作用——电磁污染．频率超过0.1MHz的电磁波的强度足够大时就会对人体构成威胁．按照有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过0.50W/m2.若小型无线通讯装置的电磁辐射功率是1W，那么在距离该通讯装置多少米以外是符合规定的安全区域？(已知球面面积S＝4πR2)
2、科学技术是一把双刃剑。电磁波的应用也是这样。它在使人类的生活发生日新月异变化的同时也存在副作用——电磁污染。频率超过0.1MHz的电磁波的强度足够大时就会对人体构成威胁。按照有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过0.50W/m2。若小型无线通讯装置的电磁辐射功率是1W，那么在距离该通讯装置多少米以外是符合规定的安全区域？(已知球面面积S＝4πR2)
3、如图所示为某雷达的荧光屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10－4s。雷达天线朝东方时，屏上的波形如图甲；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图乙。问：雷达在何方发现了目标？目标与雷达相距多远？
4、某高速公路自动测速仪装置如图1所示，雷达向汽车驶来方向发射不连续的电磁波，每次发射时间约为百万分之一秒，两次发射时间间隔为t。当雷达向汽车发射无线电波时，在指示器荧光屏上呈现出一个尖波形；在收到反射回来的无线电波时，在荧光屏上呈现第二个尖形波。根据两个波的距离，可以计算出汽车距雷达的距离，根据自动打下的纸带如图2所示，可求出该汽车的车速，请根据给出的t1、t2、t、c求出汽车车速表达式。
5、太阳在不断地向外辐射能量，因而其质量也在不断地减小．若太阳每秒钟辐射的总能量为4×1026J，试计算太阳在1s内失去的质量，估算5000年内其质量总共减小了多少，并与太阳的总质量2×1027t比较．
6、如果你想通过同步卫星转发的无线电与对方通话，则在你讲完话后，至少要等多长时间才能听到对方的回话？(已知地球的质量M＝6.0×1024kg，地球半径R＝6.4×106m，引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2)
7、如图43－7所示，在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环口径的带正电的小球，
图43－7
正以速率v0沿逆时针方向匀速转动．若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场，设运动过程中小球带的电荷量不变，那么()
A．小球对玻璃环的压力不断增大
B．小球受到的洛伦兹力不断增大
C．小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动
D．洛伦兹力对小球一直不做功
============参考答案============
一、计算题
1、答案：0.40
解析：设半径为R的圆以外是安全区．
因为＝0.50W/m2，所以R≈0.40m.
2、0.40
解析：设半径为R的圆以外是安全区。
因为＝0.50W/m2，所以R≈0.40m。
3、西方300km
解析：当天线朝东方时，没有反射波，而天线朝西方时，有反射波，所以目标在西方。
s＝cΔt＝×3×108×20×10－4m＝300km
4、v＝
解析：根据图2所示第一次测量时汽车距雷达距离s2＝；第二次测量时汽车距雷达距离s2＝。两次发射时间间隔为t，则汽车的速度
v＝＝＝。
注：这里边有一个微小的误差，即t不是两个位置的时间差，准确值应是t－＋但与相差不大，对v的计算结果影响很小可略去不计，所以采用上式已经够精确的了。
5、解析：由太阳每秒钟辐射的能量ΔE可得其在1s内失去的质量为Δm＝＝kg＝×1010kg.
5000年内太阳总共减小的质量为ΔM＝
5000×365×24×3600××1010kg＝
7．008×1020kg.
与总质量相比P＝＝＝
3．504×10－10，比值很微小．
答案：×1010kg
7．008×1020kg
比太阳的质量小得多
6、解析：同步卫星是相对地面静止的卫星，它的运动周期T＝3600×24s，设卫星离地面距离为h，它绕地球转动的向心力是地球对它的万有引力，即
G＝m(R＋h)2，
所以h＝－R，
代入数值，算得h＝3.59×107m.
最短通信距离是发话人和听话人均在同步卫星的正下方，这时无线电信号传播的最短距离为s＝2h，则最短时间t＝2×＝2×s＝0.48s.
答案：0.48s
7、解析：本题主要考查了麦克斯韦的电磁理论和楞次定律．因为玻璃圆环处于均匀变化的磁场，在周围产生稳定的涡旋电场，对带正电的小球做功，由楞次定律，判断电场方向为顺时针方向，在电场力作用下，小球先沿逆时针方向做减速运动，后沿顺时针方向做加速运动．
小球在水平面内沿轨迹半径方向受两个力作用：环的弹力FN和磁场的洛伦兹力F洛，而且两个力的矢量和时刻等于小球做圆周运动的向心力，考虑到小球速度大小的变化和方向的变化以及磁场强弱的变化，弹力FN和洛伦兹力F洛不一定始终在增大．
洛伦兹力始终与圆周运动的线速度方向垂直，所以洛伦兹力对小球不做功，故正确选项是C、D.
答案：CD
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
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