第1节 电磁波的产生-【金版新学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册同步课堂高效讲义配套课件（鲁科版）

该高中物理课件聚焦“电磁波的产生”，涵盖麦克斯韦电磁场理论、赫兹实验验证及电磁振荡规律。通过“新知导学”从理论预言切入，经实验验证过渡到LC振荡电路分析，构建“理论-实验-应用”的学习支架，衔接电磁学前后知识。 其亮点是以科学思维（如LC振荡中物理量变化关系表格分析）和科学探究（赫兹实验现象推理）为核心，结合电子钟周期变化等实例及机械波与电磁波对比表格，深化学生物理观念。教师可通过合作探究与随堂测评提升教学效率，学生能在实践中理解电磁学原理，培养分析与解决问题能力。

第1节　电磁波的产生 　　　　 第4章 电磁波 核心素养目标 物理观念 了解电磁场理论，理解感生电动势的产生原因，进而理解电磁振荡。 科学思维 利用电感线圈与电容器的特点对振荡电路变化规律进行分析。 科学探究 用赫兹实验证明电磁波的存在。 科学态度与责任 体会电磁波对人类社会进步的重大促进作用，培养探索自然的能力和为人类造福的责任感。 新知导学 1 合作探究 2 随堂演练 3 内容索引 课时测评 4 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 新知导学 返回 知识梳理 一、麦克斯韦的预言和赫兹实验 1.麦克斯韦电磁场理论 (1)变化的磁场周围会产生电场 在变化的磁场周围会激发出一种电场——__________。不管有无闭合电路，变化的磁场激发的涡旋电场总是存在的。 (2)变化的电场周围会产生磁场 麦克斯韦从场的观点得出，即使没有电流存在，只要空间某处的________ _____，就会在其周围产生______。 涡旋电场 电场发生 变化 磁场 2.电磁波 (1)电磁波的产生 交变的______和交变的______相互联系在一起，就会在空间形成一个统一的、不可分割的电磁场。这种在空间交替变化并传播出去的电磁场就形成了________。 (2)电磁波的特点 ①电磁波是______，电磁波在空间传播________介质。 ②电磁波的波长、频率、波速的关系：v＝λf，在真空中，电磁波的速度c＝__________ m/s。 ③电磁波能产生反射、折射、______和______等现象。 电场 磁场 电磁波 横波 不需要 3.0×108 干涉 衍射 3.赫兹实验 (1)赫兹实验原理图(如图所示) (2)实验现象 当感应线圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球间____________ _______。 也有火花 跳过 (3)现象分析 火花在A、B间来回跳动时，在周围空间激发出一个迅速变化的_______，这种电磁场以________的形式在空间传播。当电磁波经过接收器时，导致接收器产生____________，使接收器两球间隙处产生电压；当电压足够高时，两球之间就会产生火花放电现象。 (4)实验结论 证明了________的存在。 (5)实验意义 证明了___________的预言，为麦克斯韦的电磁场理论奠定了坚实的实验基础。 电磁场 电磁波 感应电动势 电磁波 麦克斯韦 二、电磁振荡 1.振荡电流：大小和方向都________变化的电流。 2.振荡电路：产生__________的电路。由____________和__________所组成的电路就是一种基本的振荡电路，叫作______________。 周期性 振荡电流 电感线圈L 电容器C LC振荡电路 3.电磁振荡的过程分析 (1)放电过程：在电容器放电过程中，电流通过电感器，在线圈中建立起磁场，电感器中的磁场能随电流的增大而增大，电场能逐渐转化为______，当电容器放电完毕，即Q＝0时，电路中的电流________________。这时，__________，磁场最强，电场能全部转化为磁场能。 (2)充电过程：当电容器放电完毕后，由于电感线圈的__________，电路中的电流并不立即停止，电流保持__________继续流动，并逐渐______，电容器在反方向充电，随着电流的逐渐减小，线圈中的磁场逐渐减弱，电路中的磁场能又逐渐转化为________。 磁场能 达到最大值 电场消失 自感作用 原来方向 减小 电场能 4.电磁振荡：在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量、电路中的电流、与振荡电流相联系的电场和磁场也周期性__________，电场能和磁场能__________。 5.电磁振荡的周期和频率 (1)一次全振荡：发生电磁振荡时，通过电路中某一点的______，由某方向的最大值再恢复到________方向的________，就完成了一次全振荡。 (2)电磁振荡的周期T：完成一次周期性变化的时间。 (3)电磁振荡的频率f：一段时间内完成周期性变化的次数与这段时间之比。 交替变化 相互转化 电流 同一个 最大值 6.LC振荡电路的周期和频率 (1)公式：T＝_______，f＝_______。 (2)单位：周期(T)、频率(f)、自感(L)、电容(C)的单位分别是_______、___________、__________、__________。 2π 秒(s) 赫兹(Hz) 亨利(H) 法拉(F) 自主检测 1.判断正误 (1)电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场。 ( ) (2)变化的磁场会产生变化的电场。 ( ) (3)赫兹用实验证实了电磁波的存在。 ( ) (4)麦克斯韦从理论上预言了电磁波在真空中的传播速度等于光速。 ( ) (5)LC振荡电路中，线圈中电流最大时，电容器所带电荷量为零。 ( ) (6)L和C越大，电磁振荡的频率越高。 ( ) (7)LC振荡电路中，电容器放电完毕时，电路中电流最大。 ( ) × × √ √ √ × √ 返回 2.链接实景 电子钟是利用LC振荡电路制成的，一台电子钟使用一段时间后，发现每昼夜总是快1分钟。造成这种现象的原因可能是什么？ 提示：钟走得偏快了，是因为钟的LC振荡电路频率变大，周期变短，根据T＝2π可以知道，周期变短可能是电感L或电容C的值变小了。 合作探究 返回 师生互动 知识点一 电磁振荡中各物理量的对应关系 如图所示，将开关S掷向1，先给电容器充电，再将开关掷向2。 (1)电容器通过线圈放电过程中，线圈中的电流怎样变化？电容器的电场能转化为什么形式的能？ 提示：电容器放电过程中，线圈中的电流逐渐增大，电容器的电场能转化为线圈的磁场能。 (2)在电容器反向充电过程中，线圈中电流如何变化？电容器和线圈中的能量是如何转化的？ 提示：在电容器反向充电过程中，线圈中电流逐渐减小， 线圈中的磁场能转化为电容器的电场能。 (3)线圈中自感电动势的作用是什么？ 提示：线圈中电流变化时，产生的自感电动势阻碍电流的变化。 要点归纳 1.用图像对应分析i、q的变化关系(如图所示) 2.振荡过程中相关物理量的对应关系 时刻(时间) 工作过程 q E i B 能量 0 放电 瞬间 qm Em 0 0 E电最大 E磁最小 0→ 放电 过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E电→E磁 放电 结束 0 0 im Bm E电最小 E磁最大 → 充电 过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E磁→E电 时刻(时间) 工作过程 q E i B 能量 充电 结束 qm Em 0 0 E电最大 E磁最小 → 放电 过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E电→E磁 放电 结束 0 0 im Bm E电最小 E磁最大 →T 充电 过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E磁→E电 T 充电 结束 qm Em 0 0 E电最大 E磁最小 3.两个关系 (1)同步同变关系 ①在LC振荡电路发生电磁振荡的过程中，电容器上的物理量：电量q、板间电压U、电场强度E、电场能EE是同步同向变化的，即：q↓→U↓→ E↓→EE↓(或q↑→U↑→E↑→EE↑) ②振荡线圈上的物理量：振荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB也是同步同向变化的，即：i↓→B↓→EB↓(或i↑→B↑→EB↑)。 (2)同步异变关系 在LC振荡电路发生电磁振荡的过程中，电容器上的三个物理量q、E、EE与线圈中的三个物理量i、B、EB是同步异向变化的，即q、E、EE同时减小时，i、B、EB同时增大，且它们的变化是同步的，即：q、E、EE↑ i、B、EB↓。 4.电磁振荡过程实质上是电场能和磁场能的转化过程。 (多选)LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则 A.若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由b向a B.若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带正电 C.若磁场正在增强，则电场能正在减小，电容器上极板带正电 D.若磁场正在增强.则电容器正在充电，电流方向由a向b 例1 √ √ 若磁场正在减弱，则电流在减小，是充电过程，根据安培定则可确定电流由b向a，电场能增大，上极板带负电，故选项A正确，B错误；若磁场正在增强，则电流在增大，是放电过程，电场能正在减小，根据安培定则，可判断电流由b向a，上极板带正电，故选项C正确，D错误。 LC振荡电路充、放电过程的判断方法 1.根据电流流向判断：当电流流向带正电的极板时，电容器的电荷量增加，处于充电过程；反之，当电流流出带正电的极板时，电荷量减少，处于放电过程。 2.根据物理量的变化趋势判断：当电容器的带电量q(电压U、电场强度E)增大或电流i(磁感应强度B)减小时，处于充电过程；反之，处于放电过程。 3.根据能量判断：电场能增加时充电，磁场能增加时放电。 规律方法 √ 针对练1.关于LC振荡电路中的振荡电流，下列说法中正确的是 A.振荡电流最大时，电容器两极板间的电场强度最大 B.振荡电流为零时，线圈中自感电动势为零 C.振荡电流增大的过程中，线圈中的磁场能转化为电场能 D.振荡电流减小的过程中，线圈中的磁场能转化为电场能 振荡电流最大时，处于电容器放电结束瞬间，电容器两极板间的电场强度为零，A错误；振荡电流为零时，LC回路振荡电流改变方向，这时的电流变化最快，电流变化率最大，线圈中自感电动势最大，B错误；振荡电流增大时，电容器中的电场能转化为磁场能，C错误；振荡电流减小时，线圈中的磁场能转化为电场能，D正确。 √ √ 针对练2.(多选)如图甲所示的LC振荡电路中，通过P点的电流随时间变化的图线如图乙所示，若把通过P点向右规定为电流的正方向，则 A.0.5～1 ms内，电容器C正在充电 B.0.5～1 ms内，电容器的上极板带正电荷 C.1～1.5 ms内，Q点比P点电势低 D.1～1.5 ms内，电场能正在减小 由题图乙可知，在0.5～1 ms内，电流为正方向且减小，故电容器正在充电，故A正确；在0.5～1 ms内，经过P点的电流向右，由于电路中做定向移动的带电粒子是带负电的电子，电子经过P点向左移动，因此电容器上极板带负电荷，故B错误；由题图乙可知，在1～1.5 ms内，通过自感线圈的电流向上，且增大，故Q点比P点电势高，故C错误；由题图乙可知，在1～1.5 ms内电流在增大，故磁场能在增大，电容器处在放电过程，故电场能在减小，故D正确。故选AD。 师生互动 知识点二 LC振荡电路的周期和频率 (1)如图所示的电路，如果仅更换自感系数L更大的线圈，振荡周期T会怎样变化？ 提示：周期变长。 (2)如果仅更换电容C更大的电容器，振荡周期T会怎样变化？ 提示：周期变长。 要点归纳 1.影响电磁振荡的周期和频率的因素 (1)LC振荡电路的周期T＝2π和频率f＝只与自感系数L和电容C有关，与其他因素无关。 (2)电容C与正对面积S、板间距离d及相对介电常数εr有关，即根据C＝判断；电感L与线圈的大小、形状、匝数、有无铁芯等因素有关。 2.LC回路中各物理量的周期 (1)电感线圈L和电容器C在LC振荡电路中既是能量的转换器，又决定着这种转换的快慢，L或C越大，能量转换时间也越长，故周期也越长。 (2)回路中的电流i、线圈中的磁感应强度B、电容器极板间的电场强度E的变化周期就是LC振荡电路的振荡周期T＝2π。在一个周期内，上述各量方向改变两次；电容器极板上所带的电荷量，其变化周期也是振荡周期T＝2π，极板上电荷的电性在一个周期内改变两次；电场能、磁场能也在做周期性变化，但是它们的变化周期是振荡周期的一半，即T'＝＝π。 如图所示的振荡电路中，自感系数L＝300 μH，电容C的范围为25 pF～270 pF，求： (1)振荡电流的频率范围； 例2 思路点拨 求解本题时应注意，电容最小时对应的振荡电流的频率最大，电容最大时振荡电流的频率最小。 答案：5.6×105 Hz～1.8×106 Hz 由f＝得 fmax＝ Hz ≈1.8×106 Hz fmin＝ Hz ≈5.6×105 Hz 所以频率范围为5.6×105～1.8×106 Hz。 (2)若自感系数L＝10 mH，要产生周期T＝0.02 s的振荡电流，应配置多大电容的电容器。 答案：1×10－3 F 由T＝2π得 C＝＝ F≈1×10－3 F。 　　LC振荡电路中固有频率是由电路本身决定的，f＝和C＝是决定式。容易错误地认为电磁振荡的周期受电容器电荷量、电压、电流的影响，其实电磁振荡的周期和频率是由振荡电路本身的构造决定的。 误区警示 针对练1.在如图所示的电磁振荡电路中，若想增大电磁振荡的频率，可采取的措施是 A.保持电感器的电感不变，只增大电容器的电容 B.保持电容器的电容不变，只增大电感器的电感 C.同时增大电感器的电感和电容器的电容 D.同时减小电感器的电感和电容器的电容 √ 根据f＝可知要使f增大，可以减小电容和电感，故A、B、C错误，D正确。故选D。 针对练2.为了测量储罐中不导电液体的高度，设计如图所示电路。电容C的两极板插入储罐的液体中，先将开关S接a，待电容器充满电后，再接b，由电感L与电容C构成的回路产生振荡电流，根据振荡电流的振荡频率变化情况确定测量储罐中液体的高度。下列分析正确的是 A.若电流振荡频率减小，则电容器电容减小，罐中液面下降 B.若电流振荡频率减小，则电容器电容增大，罐中液面上升 C.若电流振荡频率增大，则电容器电容减小，罐中液面上升 D.若电流振荡频率增大，则电容器电容增大，罐中液面下降 √ 根据f＝，又C＝，可知电流振荡频率减小，则电容器电容增大，电容器两极板间的相对介电常数变大，罐中液面上升，故A错误，B正确；反之电流振荡频率增大，则电容器电容减小，电容器两极板间的相对介电常数变小，罐中液面下降，故C、D错误。故选B。 师生互动 知识点三 麦克斯韦电磁场理论 如图所示，磁铁相对闭合线圈向下运动时，闭合线圈中的自由电荷做定向移动，是受到什么力的作用？这能否说明变化的磁场产生了电场？如果没有导体，情况会怎样？ 提示：说明电荷受到电场力的作用，变化的磁场产生了电场；没有导体，该处仍产生电场。 要点归纳 1.对麦克斯韦电磁场理论的理解 (1)恒定的磁场不会产生电场，恒定的电场也不会产生磁场。 (2)均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场，均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场。 (3)振荡变化的磁场在周围空间产生同频率振荡的电场，振荡变化的电场在周围空间产生同频率振荡的磁场。 2.对电磁场的认识 (1)振荡电场产生同频率的振荡磁场，振荡磁场产生同频率的振荡电场。周期性变化的电场、磁场相互激发，以光速(真空中)在空间传播，传播方向上的任一点，E与B彼此垂直且与传播方向垂直，如图所示。 (2)电磁场是动态的，并且电场和磁场不可分割，磁感线、电场线都是闭合的曲线；静电场、静磁场是单独存在的，且电场线是非闭合曲线，静止的电场和磁场不是电磁场。 3.机械波与电磁波的比较 项目 机械波 电磁波 对象 研究力学现象 研究电磁现象 周期性变化的 物理量 位移随时间和空间做周期性变化 电场强度E和磁感应强度B随时间和空间做周期性变化 传播 传播需要介质，波速与介质有关，与频率无关 传播无需介质，在真空中波速总是c，在介质中传播时，波速与介质及频率都有关系 项目 机械波 电磁波 产生 由质点(波源)的振动产生 由周期性变化的电流(电磁振荡)激发 干涉 可以发生 可以发生 衍射 可以发生 可以发生 分类 可以是横波 也可以是纵波 一定是横波 　　变化的磁(电)场周围产生的电(磁)场的性质由磁(电)场的变化情况决定：均匀变化的磁(电)场产生恒定的电(磁)场，非均匀变化的磁(电)场产生变化的电(磁)场，振荡的磁(电)场产生同频率振荡的电(磁)场。 特别提醒 √ (多选)按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是 A.恒定的电场周围产生恒定的磁场，恒定的磁场周围产生恒定的电场 B.变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场 C.均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场 D.周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场周围产生周期性变化的电场 例3 √ 麦克斯韦电磁场理论的核心内容是：变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场。对此理论全面正确理解为：不变化的电场周围不产生磁场；变化的电场周围可以产生变化的磁场，也可产生不变化的磁场；均匀变化的电场周围产生稳定的磁场；周期性变化的电场周围产生同频率的周期性变化的磁场。变化的磁场周围产生电场的规律与上面相似。由此可知，选项B、D正确。 针对练1.在如图所示的四种磁场中能产生恒定的电场的是 √ A中磁场不变，则不会产生电场，故A错误；B中磁场方向变化，而大小不变，则不会产生恒定的电场，故B错误；C中磁场随时间均匀变化，则会产生恒定的电场，故C正确；D中磁场随时间非均匀变化，则会产生非均匀变化的电场，故D错误。 针对练2.(多选)如图所示，有一水平放置、内壁光滑、绝缘的真空圆形管，半径为R，有一带正电的粒子静止在管内，整个装置处于竖直向上的磁场中，要使带电粒子由静止开始沿管做圆周运动，所加磁场可能是 A.匀强磁场 B.均匀增加的磁场 C.均匀减少的磁场 D.由于洛伦兹力不做功，不管加什么磁场都 不能使带电粒子运动 √ √ 磁场对静止的电荷不产生力的作用，但当磁场变化时可产生电场，电场对带电粒子产生电场力的作用，带电粒子在电场力作用下可以产生加速度，选项B、C正确。 返回 随堂演练 返回 √ 1.(多选)关于电磁场理论的叙述正确的是 A.变化的磁场周围一定存在电场，与是否有闭合电路无关 B.周期性变化的磁场产生同频率变化的电场 C.周期性变化的电场和周期性变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场 D.电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场 √ √ 变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关，选项A正确；周期性变化的磁场所产生的电场的变化周期与磁场相同，所以周期性变化的磁场产生同频率变化的电场，选项B正确；周期性变化的电场与周期性变化的磁场相互关联，就会在空间形成一个统一的、不可分割的电磁场，选项C正确；变化的磁场周围会产生电场，变化的电场周围会产生磁场，如果电场或磁场是恒定的，则其周围不会产生相应的磁场或电场，选项D错误。 √ 2.关于电磁波，下列说法中正确的是 A.在真空中，频率越高的电磁波速度越大 B.在真空中，电磁波的能量越大，传播速度越大 C.电磁波由真空进入介质，速度变小，波长也变小，而频率不变 D.只要发射电路的电磁振荡停止，产生的电磁波立即消失 在真空中，所有电磁波的速度都相同，与频率、能量无关，故A、B错误；电磁波的频率由波源决定，电磁波由真空进入介质，频率不变，而波速减小，波长减小，故C正确；当发射电路的电磁振荡停止，产生的电磁波不会立即消失，还会在空间继续传播，一直到能量消耗殆尽，故D错误。故选C。 √ 3.如图为LC振荡电路某时刻的状态图，不计电磁辐射，下列说法正确的是 A.电容器正在充电 B.振荡电流正在变大 C.线圈自感电动势正在变小 D.电场能正在向磁场能转化 由题图可知，此时电流由电容器上极板流向下极板，且下极板带正电，则下极板的正电荷增加，此时电容器正在充电，则电容器中的电场能正在增大，磁场能正在向电场能转化，故A正确，D错误；由于线圈L中的磁场能正在减小，则振荡电流正在变小，但电流变化率正在变大，所以线圈自感电动势正在变大，故B、C错误。故选A。 4.用如图所示的LC电路，可以产生电磁振荡。设其中所用电容器的电容为C、线圈的自感系数为L，则该电路辐射电磁波的频率为__________。若将所用电容器的电容变为4C，线圈的自感系数不变，则电容器的带电量由最多逐渐减少到零所经历的时间t＝________。 　 　π 电磁波的频率为f＝。 电容变为4C时，振荡电流的周期为 T'＝2π＝4π。 电容器的带电量由最多到零的时间为个周期， 则t＝T'＝π。 返回 课时测评 返回 √ 1.下列关于电磁波的说法，正确的是 A.只要有电场和磁场，就能产生电磁波 B.电场随时间变化时，一定产生电磁波 C.做非匀变速运动的电荷可以产生电磁波 D.麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 只有非均匀变化的电场和磁场，才能激发电磁波，而稳定的电场和磁场不能产生电磁波，A错误；均匀变化的电场，产生恒定的磁场，但是恒定的磁场不能产生电场，故不能产生电磁波，B错误；做非匀变速运动的电荷可以在空间产生变化的电磁场，形成电磁波，C正确；赫兹证实了电磁波的存在，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 2.关于电磁场的理论，下列说法正确的是 A.在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场 B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场 C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场 D.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场 √ 根据麦克斯韦的电磁场理论，只有变化的电场才产生磁场，故A错误；均匀变化的电场产生恒定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场，周期性变化的电场周围产生同频率的周期性变化的磁场。故B、C错误，D正确。故选D。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 √ 3.声呐(水声测位仪)向水中发出的超声波遇到障碍物(如鱼群、潜水艇、礁石等)后被反射，测出从发出超声波到接收到反射波的时间及方向，即可测算出障碍物的方位；雷达则向空中发射的电磁波遇到障碍物后被反射，同样根据发射电磁波到接收到反射波的时间及方向，即可测算出障碍物的方位。超声波与电磁波相比较，下列说法正确的有 A.超声波与电磁波传播时，都向外传递了能量 B.这两种波都既可以在介质中传播，也可以在真空中传播 C.在空气中传播的速度与在其他介质中传播的速度相比较，这两种波在空气中传播时均具有较大的传播速度 D.这两种波传播时，在一个周期内均向前传播了两个波长的距离 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 超声波与电磁波传播时，都向外传递了能量、信息，选项A正确；超声波属于机械波，只能在介质中传播，不可以在真空中传播，选项B错误；超声波与电磁波的波速均与介质有关，电磁波在空气中传播速度较大，超声波在空气中传播速度较小，选项C错误；这两种波在一个周期内均向前传播了一个波长的距离，选项D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 √ 4.电磁波与机械波具有的共同性质是 A.都是横波 B.都能传输能量 C.都能在真空中传播 D.都具有恒定的波速 电磁波是横波，但机械波有横波也有纵波，A错误；机械波的传播需要介质，两者在不同介质中波速不同，C、D错误；电磁波与机械波具有的共同性质是都能传输能量，B正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 √ 5.如图所示，氢原子中的电子绕核逆时针快速旋转，匀强磁场垂直于轨道平面向外，电子的运动轨道半径r不变，若使磁场均匀增强，则电子的动能 A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断 磁场均匀增强，周围空间产生的电场是稳定的，由楞次定律判断可知，周围空间产生的电场在电子轨道平面内沿顺时针方向，电子受到的电场力沿逆时针方向，使电子加速，B项正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 √ 6.在LC电路中发生电磁振荡时，以下说法正确的是 A.电容器的某一极板，从带最多的正电荷放电到这一极板充满负电荷为止，这一段时间为一个周期 B.当电容器放电完毕瞬间，回路中的电流为零 C.提高充电电压，极板上带更多的电荷时，能使振荡周期变大 D.要提高振荡频率，可减小电容器极板间的正对面积 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 电容器某一极板从带最多的正电荷到带最多的负电荷这段时间，电容器完成了放电和反向充电过程，时间为半个周期，A错误；电容器放电完毕瞬间，电路中电场能最小，磁场能最大，故电路中的电流最大，B错误；振荡周期仅由电路本身决定，与充电电压等无关，C错误；提高振荡频率，就是减小振荡周期，可通过减小电容器极板正对面积来减小电容C，达到增大振荡频率的目的，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 √ 7.飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以一定的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置。如图甲是黑匣子中电磁波发射电路中的LC振荡电路，图乙为电容器M板的电荷量q随时间t变化的图像。下列关于LC振荡电路的说法中正确的是 A.若减小电容器的电容，则发射的电磁 波波长变长 B.0～t1时间内，线圈中的磁场方向向下 C.0～t1时间内，线圈的磁场能不断减小 D.t1～t2时间内，电容器N板带正电，电容器正在充电 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 根据f＝可知，若减小电容器的电容，则发射的电磁波频率变大，根据c＝λf可知，波长变短，故A错误；0～t1时间内，电容器的电荷量减少，电容器放电，电流由M板流向N板，根据安培定则可知线圈中的磁场方向向上，故B错误； 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 q -t图像的切线的斜率大小表示电流大小，0～t1时间内，由题图乙可知电流逐渐增大，线圈的磁场能不断增大，故C错误；t1～t2时间内，线圈产生的感应电流对电容器反向充电，所以电容器N板带正电，故D正确。故选D。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 √ √ 8.(多选)梳子在梳头后会带上电荷，摇动这把梳子会在空中产生电磁波，该电磁波 A.是由于电荷运动产生的 B.不能在真空中传播 C.只能沿着梳子摇动的方向传播 D.在空气中的传播速度约为3×108 m/s 梳子带电后，摇动梳子，电荷运动形成变化的电流，变化的电流产生变化的磁场，从而形成电磁波，故A正确；电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故B错误；电磁波产生后，可以沿任意方向传播，故C错误；电磁波在真空中的传播速度等于光速，在空气中的传播速度约为3×108 m/s，故D正确。故选AD。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 √ 9.“救命神器”——自动体外除颤仪(AED)，已经走入了每个校园，它是一种便携式的医疗设备，可以诊断特定的心律失常，并且给予电击除颤，是可被非专业人员使用，用于抢救心脏骤停患者的医疗设备，如图甲所示。其结构如图乙所示，低压直流电经高压直流发生器后向储能电容器C充电。除颤治疗时，两开关均拨到2，将脉冲电流作用于心脏，使患者心脏恢复正常跳动，其他条件不变时，下列说法正确的是 A.脉冲电流作用于不同人体时，电流大小相同 B.放电过程中，电流大小不变 C.电容C越小，电容器的放电时间越长 D.自感系数L越小，放电脉冲电流的振荡周期越短 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 脉冲电流作用于不同人体时，不同人体的导电性能不同，故电流大小不同，A错误；电容器放电过程中，电流逐渐增大，不是恒定的，B错误；振荡电路的周期为T＝2π，电容器在时间t0内放电至两极板间的电压为0，即t0＝＝，则线圈的自感系数L越小，放电脉冲电流的振荡周期越短，电容器的电容C越大，放电时间越长，故C错误，D正确。故选D。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 10.(10分)如图所示，电容器的电容都是C＝4×10－6 F，电感都是L＝9×10－4 H，图甲中开关S先接a，充电结束后将S扳到b；图乙中开关S先闭合，稳定后断开。两图中LC回路在电磁振荡t＝3.14×10－4 s时刻，C1正在_____(选填“充”或“放”)电，上极板带____电(选填“正”或“负”)；L2中的电流方向向_____(选填“左”或“右”)，磁场能正在____(选填“增大”或“减小”)。 充 正 左 增大 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 12 先由周期公式求出T＝2π＝1.2π×10－4 s，t＝3.14×10－4 s时刻是开始振荡后的T，再看图甲电路对应的q -t图像(以上极板带正电为正)和图乙电路对应的i-t图像(以LC电路中电流逆时针方向为正)，图像都为余弦函数图像，如图所示。在T时刻，从图甲电路对应的q -t图像可以看出，C1正在充电，上极板带正电；从图乙电路对应的i-t图像可以看出，L2中的电流向左，正在增大，所以磁场能正在增大。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 12 11.(12分)LC振荡电路的电容C＝556 pF，电感L＝1 mH，若能向外发射电磁波，则其周期是多少？电容器极板所带电荷量从最大变为零，经过的最短时间是多少？(π取3.14，结果保留三位有效数字) 答案：4.68×10－6 s　1.17×10－6 s T＝2π ＝2×3.14× s ≈4.68×10－6 s。 LC振荡电路周期即其发射的电磁波的周期，电容器极板上所带电荷量由最大变为零，经过的最短时间为， 则t＝＝1.17×10－6 s。 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 1 10 12.(12分)在LC振荡电路中，线圈的自感系数L＝2.5 mH，电容C＝4 μF。 (1)该回路的周期多大？ 答案：6.28×10－4 s T＝2π ＝2×3.14× s＝6.28×10－4 s。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 (2)设t＝0时，电容器上电压最大，在t＝9.0×10－3 s时，通过线圈的电流是增大还是减小？这时电容器是处在充电过程还是放电过程？ 答案：减小　充电过程 因为t＝9.0×10－3 s相当于14.33个周期，＜0.33T＜T，所以当t＝9.0×10－3 s时，LC回路中的电磁振荡正处在一个周期中的第二个的变化过程中。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 t＝0时，电容器上电压最大，极板上电荷量最多，电路中电流值为零，回路中电流随时间的变化规律如图所示。一个周期中的第一个T内，电容器放电，电流由零增至最大；一个周期中的第二个T内，电容器被反向充电，电流由最大减小到零。显然，在t＝9.0×10－3 s时，即在一个周期中的第二个T内，线圈中的电流在减小，电容器正处在充电过程中。 返回 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 谢 谢 观 看 第1节　电磁波的产生 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 $