2027届江苏高三物理一轮复习-电磁振荡和电磁波专题

电磁振荡和电磁波 知识点1 电磁振荡 1．各物理量变化情况一览表 时刻 (时间) 工作 过程 q E i B 能量 0→ 放电 过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E电→E磁 → 充电 过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E磁→E电 → 放电 过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E电→E磁 →T 充电 过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E磁→E电 2.振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像(如图所示) 3．板间电压u、电场能EE、磁场能EB随时间变化的图像(如图所示) u、EE规律与q­t图像相对应；EB规律与i­t图像相对应。 4．分类分析 （1）同步关系 在LC振荡回路发生电磁振荡的过程中，电容器上的物理量：电荷量q、电场强度E、电场能EE是同步变化的，即： q↓→E↓→EE↓(或q↑→E↑→EE↑)。 振荡线圈上的物理量：振荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB也是同步变化的，即： i↓→B↓→EB↓(或i↑→B↑→EB↑)。 （2）同步异变关系 在LC振荡过程中，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。 注意：自感电动势E的变化规律与q­t图像相对应。 5．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，处于充电过程；反之，处于放电过程。 （2）根据物理量的变化趋势判断：当电容器的带电荷量q(U、E)增大时，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。 1、如图所示，L是直流电阻可以忽略的电感线圈，LC振荡电路工作时的周期为T，在t＝0时断开电键K，则在0到这段时间内，下列叙述正确的是(　　) A．电容器C放电，A板上正电荷逐渐减小，LC回路中电流逐渐增大，当t＝时电流达到最大 B．电容器C放电，A板上正电荷逐渐减少，LC回路中电流逐渐减小，t＝0时放电电流最大 C．电容器C被充电，B板上正电荷逐渐增多，LC回路中电流逐渐减小，到t＝时电流为零 D．电容器C被充电，A板上正电荷逐渐增多，LC回路中电流逐渐减小，到t＝时电流为零 【解析】选C　开关闭合时，通过L的电流从上往下，电容器带电荷量为零；在t＝0时断开电键K，则在0到这段时间内，则电容器C被充电，B板上正电荷逐渐增多，LC回路中电流逐渐减小，到t＝时电流为零，故选项C正确，A、B、D错误。故选C。 2．在LC振荡电路中，某时刻电路中的电流方向如图所示，且电流正在减小，则该时刻（　　） A. 电容器上极板带负电，下极板带正电 B. 电容器两极板间电压正在减小 C. 电场能正在向磁场能转化 D. 电容器正在放电 【答案】A【详解】ACD．在振荡电路中，当电容器充电时，电流减小，电容器上的电荷量增大，此时，磁场能转化为电场能，根据题中电流的方向可以判断，此时电容器在充电，电容器上极板应该带负电，下极板带正电，故A正确，CD错误；B．由可得结合上述分析可得，电容器电荷量增大，两极板间的电压也增大，故B错误。 故选A。 知识点2 电磁振荡的周期和频率 1．固有周期和频率：若振荡过程中无能量损失，也不受其他影响，此时的周期和频率叫作固有周期和固有频率，简称振荡电路的周期和频率。 2．公式：T＝2π，f＝ 。 3．影响电磁振荡的周期和频率的因素 （1）由电磁振荡的周期公式T＝2π知，要改变电磁振荡的周期和频率，必须改变线圈的自感系数L或电容器的电容C。 （2）影响线圈自感系数L的是：线圈的匝数、有无铁芯及线圈的横截面积和长度。匝数越多，自感系数L越大，有铁芯的自感系数比无铁芯的大。 （3）影响电容器电容C的是：两极板正对面积S、两极板间介电常数εr以及两极板间距d，由C＝(平行板电容器电容)，不难判断εr、S、d变化时，电容C也变化。 1．如图所示，q-t图像表示LC振荡电路中电容器下极板电荷量随时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A. Oa时间段，线圈中磁场能在减小 B. b、d两时刻电路中电流最大 C. b、d两时刻电容器中电场能最大 D. 该电路可以有效的把电磁波发射出去 【答案】C【详解】A．从q-t图像可知，Oa时间段，电容器的电荷量在减少，故电容器的电场能在减少，线圈中的磁场能在增加，故A错误； BC．从q-t图像可知，b、d两时刻电容器的电荷量最大，故电容器中电场能最大，线圈中磁场能最小，故电路中电流最小，B错误，C正确； D．有效的发射电磁波应该需要开放电路，故D错误。故选C。 2．电子钟是利用LC振荡电路来工作计时的，现发现电子钟每天要慢30 s，造成这一现象的原因可能是(　　) A．电池用久了 B．振荡电路中电容器的电感小了 C．振荡电路中线圈的电感大了 D．振荡电路中的电容器的电容小了 【解析】选C　电子钟变慢的原因是LC振荡电路的振荡周期变大了，而影响周期的因素是振荡电路中的L和C，这两个物理量有一个或两个变大都会造成振荡周期变大，故C正确。 3．如图所示是一个LC振荡电路中电流的变化图线，下列说法正确的是(　　) A．t1时刻电感线圈两端电压最大 B．t2时刻电容器两极板间电压为零 C．t1时刻电路中只有电场能 D．t1时刻电容器所带电荷量为零 【解析】D　振荡过程中由于电感和电容的存在，电路不是纯电阻电路，故不满足欧姆定律的适用条件。由i­t图像可知t1时刻电流i最大，t2时刻电流i为零，误认为i与u满足欧姆定律I＝，A、B错误；电流i最大时，说明磁场最强，磁场能最大，电场能为零，电容器电压、电荷量均为零，C错误，D正确。 4．关于LC回路，下列说法正确的是(　　) A．一个周期内，电容器充、放电各一次 B．电容器极板上电压最大时，线圈中的电流最强 C．电容器开始充电时，线圈中的磁场能最强 D．电容器开始充电时，电场能最大 【解析】C　电容器从开始充电到放电完毕才经历半个周期，一个周期内，电容器应充、放电各两次，A错误；电容器上的电压最大时，电场能最大，此时磁场能为零，线圈中电流为零，B错误；电容器开始充电时，电场能为零，线圈中磁场能最大，所以C正确，D错误。 5．如图所示，LC振荡电路正在发生电磁振荡现象，某时刻线圈产生的磁场方向和电容器极板间的电场方向已经标明，则能表示电场能正在转化为磁场能并且振荡电流沿回路顺时针方向的是(　　) A　　　　B　　　　　C　　　　D 【解析】B　图A线圈中电流自上往下，由电容器极板间电场方向可知，电容器此时正处于充电过程，磁场能正在转化为电场能，故A错误；图B线圈中电流自下往上，由电容器极板间电场方向可知，电容器此时正处于放电过程，电场能正在转化为磁场能，且振荡电流沿回路顺时针方向，故B正确；图C线圈中电流自下往上，由电容器极板间电场方向可知，电容器此时正处于充电过程，磁场能正在转化为电场能，故C错误；图D线圈中电流自上往下，由电容器极板间电场方向可知，电容器此时正处于放电过程，电场能正在转化为磁场能，但振荡电流沿回路逆时针方向，故D错误。 6．LC振荡电路中电容器两极板间的电压u随时间t变化的关系如图所示，则(　　) A．在t1时刻，电路中的电流最大 B．在t2时刻，电路中的磁场能最小 C．在t2～t3时间内，电路中的电场能不断增大 D．在t3～t4时间内，电容器的带电荷量不断增大 【解析】C　由u­t图像可知，q­t图像及i­t图像如图所示， 由i­t图像可知，t1时刻电路中的电流最小，故A错误；t2时刻i最大，故电路中的磁场能最大，故B错误；由q­t图像可知，在t2～t3时间内，q不断增大，电路中的电场能不断增大，C正确；在t3～t4时间内，电容器的带电荷量不断减小，故D错误。 7．要增大LC振荡电路的频率，可采取的办法是(　　) A．增大电容器两极板正对面积 B．减少极板带电荷量 C．在线圈中放入软铁棒作铁芯 D．减少线圈匝数 【解析】D　根据LC振荡电路的频率公式f＝和平行板电容器电容公式C＝知，当增大电容器两极板正对面积时，C增大，f减小；减少极板带电荷量，不影响C，即f不变；在线圈中放入软铁棒作铁芯，L增大，f减小；减少线圈匝数，L减小，f增大，故D正确。 知识点3 电磁场与电磁波 一、电磁场 1．变化的磁场产生电场 （1）实验现象：如图所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生感应电流。 （2）麦克斯韦的观点：电路里有感应电流产生，一定是变化的磁场 产生了电场，自由电荷在电场的作用下发生了定向移动。 （3）结论：变化的 磁场 产生了电场。 2．变化的电场产生磁场 麦克斯韦假设，既然变化的磁场能产生电场，那么变化的电场也会在空间产生磁场。 二、电磁波 1．电磁波的产生 变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成电磁波。 2．电磁波是横波 根据麦克斯韦的电磁场理论，电磁波在真空中传播时，它的电场强度和磁感应强度互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直，因此电磁波是横波。 3.电磁波和机械波的比较 　　名称 项目　 　 机械波 电磁波 研究对象 力学现象 电磁现象 周期性 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 传播情况 传播需要介质，波速与介质有关，与频率无关 传播无须介质，在真空中波速等于光速c，在介质中传播时，波速与介质和频率都有关 产生机理 由质点(波源)的振动产生 由电磁振荡激发 波的特点 横波或纵波 横波 干涉和衍射 可以发生干涉和衍射 4．电磁波的速度 麦克斯韦得到电磁波的速度等于 光速。他指出了光的 电磁本质。 5．麦克斯韦电磁场理论的意义 不仅预言了电磁波的存在，而且揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性，建立了完整的电磁场理论。 6．赫兹的电火花 （1）赫兹的实验装置 （2）实验现象 当感应圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球间也跳过火花。 （3）现象分析 当感应圈使得与它相连的两个金属球间产生火花时，空间出现了迅速变化的电磁场，这种变化的电磁场以 电磁波的形式在空间传播。当电磁波到达导线环时，它在导线环中激发出 感应电动势 ，使得导线环的空隙中也产生了火花。 （4）实验结论：证实了电磁波的存在。 1．根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是(　　) A．有电场的空间一定存在磁场，有磁场的空间也一定能产生电场 B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周期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．周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场 【解析】D　根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化的电场才能产生磁场，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，只有选项D正确。 2．关于电磁波，下列说法错误的是(　　) A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直 D．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失 【解析】D　电磁波在真空中的传播速度均相同，与电磁波的频率无关，故A正确；变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，相互激发，形成电磁波，故B正确；电磁波是横波，每一处的电场强度和磁场强度总是相互垂直的，且与波的传播方向垂直，故C正确；当发射电路的电磁振荡停止了，只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失，还要继续传播一段时间，故D错误。 3．下列关于电磁场的说法中错误的是(　　) A．只要空间某处有变化的电场或磁场，就会在其周围产生电磁场，从而形成电磁波 B．任何变化的电场周围一定有磁场 C．周期变化电场和周期变化磁场交替产生，相互依存，形成不可分离的统一体，即电磁场 D．电磁波的理论在先，实践证明在后 【解析】A　均匀变化的电场或磁场，不会在其周围产生电磁场，也不会有电磁波存在，故A错误；任何变化的电场周围一定有磁场，故B正确；周期变化电场和周期变化磁场交替产生，相互依存，形成不可分离的统一体，即电磁场，故C正确；麦克斯韦建立电磁波的理论在先，赫兹用实践证明在后，故D正确。 知识点4 无线电波的发射和接收 一、电磁波的发射 1．发射电磁波的振荡电路的特点 （1）要有足够高的振荡频率：频率越高，发射电磁波的本领越大。 （2）振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，因此采用开放电路。 2．电磁波的调制 调制 在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术 分类 调幅(AM) 使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制技术 调频(FM) 使高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制技术 二、电磁波的接收 1．原理 电磁波在传播过程中如果遇到导体，会使导体中产生感应电流，因此，空中的导体可以用来接收电磁波。 2．电谐振与调谐 （1）电谐振：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强的现象。 （2）调谐：使接收电路产生电谐振的过程。 三、电视广播的发射和接收过程 摄像管：摄取景物的图像并将其转换为电信号→→ → 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 【解析】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的更远。而调谐电路是在接收端需要的电路。 2．如图所示为电视接收过程示意图，其工作过程顺序正确的是(　　) A．解调——放大——调谐——显示 B．调谐——放大——解调——显示 C．调谐——解调——放大——显示 D．放大——调谐——解调——显示 【解析】C　电磁波的接收过程是调谐——解调——放大——显示，故C正确。 3．关于电磁波的发射与接收，下列说法中正确的是(　　) A．调频与调幅都是用高频载波发送信号，原理相同，无本质区别 B．解调是将低频信号加载到高频电磁波上进行发射传送的过程 C．手持移动电话与其他用户通话时，要靠较大的固定的无线电台转送 D．调谐就是将接收电路的振幅调至与电磁载波的振幅相同 【解析】C　调频与调幅都是用高频载波发送信号，但是原理不同，故A错误；解调是接收电磁波过程中的步骤，是将低频信号从高频载波信号中分离出来的过程，故B错误；手持移动电话与其他用户通话时，要靠较大的固定的无线电台转送，故C正确；调谐是将接收电路的频率调至与电磁波的频率相同，故D错误。 4．手机A的号码为13811111111，手机B的号码为13022222222。当手机A拨打手机B时，能听见B发出响声并且看见B上来电显示A的号码为13811111111。若将手机A置于透明真空罩中，再用手机B拨打手机A，则(　　) A．能听见A发出响声，但看不到A上显示B的号码 B．能听见A发出响声，也能看到A上显示B的号码13022222222 C．既不能听见A发出响声，也看不到A上显示B的号码 D．不能听见A发出响声，但能看到A上显示B的号码13022222222 【解析】D　声音不能在真空中传播，拨打真空罩中手机不能听到手机铃声；手机接收的是电磁波信号，电磁波能在真空中传播，真空罩中的手机能接收到呼叫信号。故能看到A上显示的B的号码，故D正确，A、B、C错误。故选D。 知识点5 电磁波谱 1．电磁波谱概念 按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱。 2．电磁波谱的排列 按波长由长到短依次为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。 3．不同电磁波的特点及应用 特点 用途 无线电波 波动性强 通讯、广播、导航 红外线 热作用强 加热、遥测、遥感、红外线制导 可见光 感光性强 照明、照相等 紫外线 化学作用、荧光效应 杀菌消毒、治疗皮肤病等 X射线 穿透力强 检查、探测、透视、治疗 γ射线 穿透力最强 探测、治疗 4.电磁波的能量 各种各样的仪器能够探测到许许多多电磁波，说明电磁波具有能量，电磁波是一种物质。 5．太阳辐射的特点 太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个区域，在眼睛最敏感的黄绿光附近，辐射的能量最强。 1．下列关于紫外线的说法正确的是 (　　) A．照射紫外线可增进人体对钙的吸收，因此人们应尽可能多地接受紫外线的照射 B．一切高温物体发出的光都含有紫外线 C．紫外线有很强的荧光效应，常被用来防伪 D．紫外线有杀菌消毒的作用，是因为其有热效应 【解析】C　紫外线有显著的生理作用，杀菌能力较强，在医疗上有其应用，但是过多地接受紫外线的照射，对人体来说也是有害的，A、D错误；并不是所有的高温物体发出的光都含有紫外线，B错误；紫外线有很强的荧光效应，可用来防伪，C正确。 2．对红外线的作用及来源的叙述中错误的有(　　) A．一切物体都在不停地辐射红外线 B．红外线有很强的荧光效应 C．红外线最显著的作用是热效应 D．红外线容易穿过云雾、烟尘 【解析】B　任何物体在不停地辐射红外线，且热物体比冷物体的红外辐射本领大，选项A正确；荧光效应是紫外线的特性，红外线没有，红外线的显著作用是热效应，选项B错误，选项C正确；红外线波长较长，衍射能力比较强，选项D正确。 3．下列说法正确的是(　　) A．只有物体温度较高时才能向外辐射红外线 B．紫外线的主要作用是热作用 C．可见光比红外线容易发生衍射现象 D．X射线穿透力强，可用来进行人体透视 【解析】D　任何物体在任何温度下均会向外辐射红外线，A错误；紫外线的主要作用是化学作用和荧光作用，B错误；可见光的波长小于红外线的波长，故可见光相对红外线不容易发生衍射现象，C错误；X射线穿透力强，医学上常用于透视人体，D正确。 4．间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标。这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，即使车辆离开，也瞒不过它。这种遥感照相机敏感的电磁波属于(　　) A．可见光波段　　 B．红外波段 C．紫外波段 D．X射线波段 【解析】B　任何物体都能发出红外线，热的物体的红外线辐射比冷的物体的强，间谍卫星上装的遥感照相机，实际上是红外线探测器，它能在较冷的背景上探测出较热物体的红外线辐射，这是红外线摄影的基础。再者，红外线波长比其他波(如可见光、紫外线、X射线)的波长长，有较好地穿透云雾的能力，故B正确。而其他选项的光不具备以上特点，故A、C、D错误 第 1 页 共 10 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 电磁振荡和电磁波 知识点1 电磁振荡 1．各物理量变化情况一览表 时刻 (时间) 工作 过程 q E i B 能量 0→ 放电 过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E电→E磁 → 充电 过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E磁→E电 → 放电 过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E电→E磁 →T 充电 过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E磁→E电 2、振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像(如图所示) 3．板间电压u、电场能EE、磁场能EB随时间变化的图像(如图所示) u、EE规律与q­t图像相对应；EB规律与i­t图像相对应。 4．分类分析 （1）同步关系 在LC振荡回路发生电磁振荡的过程中，电容器上的物理量：电荷量q、电场强度E、电场能EE是同步变化的，即： q↓→E↓→EE↓(或q↑→E↑→EE↑)。 振荡线圈上的物理量：振荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB也是同步变化的，即： i↓→B↓→EB↓(或i↑→B↑→EB↑)。 （2）同步异变关系 在LC振荡过程中，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。 注意：自感电动势E的变化规律与q­t图像相对应。 5．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，处于充电过程；反之，处于放电过程。 （2）根据物理量的变化趋势判断：当电容器的带电荷量q(U、E)增大时，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。 1、如图所示，L是直流电阻可以忽略的电感线圈，LC振荡电路工作时的周期为T，在t＝0时断开电键K，则在0到这段时间内，下列叙述正确的是(　　) A．电容器C放电，A板上正电荷逐渐减小，LC回路中电流逐渐增大，当t＝时电流达到最大 B．电容器C放电，A板上正电荷逐渐减少，LC回路中电流逐渐减小，t＝0时放电电流最大 C．电容器C被充电，B板上正电荷逐渐增多，LC回路中电流逐渐减小，到t＝时电流为零 D．电容器C被充电，A板上正电荷逐渐增多，LC回路中电流逐渐减小，到t＝时电流为零 2．在LC振荡电路中，某时刻电路中的电流方向如图所示，且电流正在减小，则该时刻（　　） A. 电容器上极板带负电，下极板带正电 B. 电容器两极板间电压正在减小 C. 电场能正在向磁场能转化 D. 电容器正在放电 知识点2 电磁振荡的周期和频率 1．固有周期和频率：若振荡过程中无能量损失，也不受其他影响，此时的周期和频率叫作固有周期和固有频率，简称振荡电路的周期和频率。 2．公式：T＝2π，f＝ 。 3．影响电磁振荡的周期和频率的因素 （1）由电磁振荡的周期公式T＝2π知，要改变电磁振荡的周期和频率，必须改变线圈的自感系数L或电容器的电容C。 （2）影响线圈自感系数L的是：线圈的匝数、有无铁芯及线圈的横截面积和长度。匝数越多，自感系数L越大，有铁芯的自感系数比无铁芯的大。 （3）影响电容器电容C的是：两极板正对面积S、两极板间介电常数εr以及两极板间距d，由C＝(平行板电容器电容)，不难判断εr、S、d变化时，电容C也变化。 1．如图所示，q-t图像表示LC振荡电路中电容器下极板电荷量随时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A. Oa时间段，线圈中磁场能在减小 B. b、d两时刻电路中电流最大 C. b、d两时刻电容器中电场能最大 D. 该电路可以有效的把电磁波发射出去 2．电子钟是利用LC振荡电路来工作计时的，现发现电子钟每天要慢30 s，造成这一现象的原因可能是(　　) A．电池用久了 B．振荡电路中电容器的电感小了 C．振荡电路中线圈的电感大了 D．振荡电路中的电容器的电容小了 3．如图所示是一个LC振荡电路中电流的变化图线，下列说法正确的是(　　) A．t1时刻电感线圈两端电压最大 B．t2时刻电容器两极板间电压为零 C．t1时刻电路中只有电场能 D．t1时刻电容器所带电荷量为零 4．关于LC回路，下列说法正确的是(　　) A．一个周期内，电容器充、放电各一次 B．电容器极板上电压最大时，线圈中的电流最强 C．电容器开始充电时，线圈中的磁场能最强 D．电容器开始充电时，电场能最大 5．如图所示，LC振荡电路正在发生电磁振荡现象，某时刻线圈产生的磁场方向和电容器极板间的电场方向已经标明，则能表示电场能正在转化为磁场能并且振荡电流沿回路顺时针方向的是(　　) A　　　　B　　　　　C　　　　D 6．LC振荡电路中电容器两极板间的电压u随时间t变化的关系如图所示，则(　　) A．在t1时刻，电路中的电流最大 B．在t2时刻，电路中的磁场能最小 C．在t2～t3时间内，电路中的电场能不断增大 D．在t3～t4时间内，电容器的带电荷量不断增大 7．要增大LC振荡电路的频率，可采取的办法是(　　) A．增大电容器两极板正对面积 B．减少极板带电荷量 C．在线圈中放入软铁棒作铁芯 D．减少线圈匝数 知识点3 电磁场与电磁波 一、电磁场 1．变化的磁场产生电场 （1）实验现象：如图所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生感应电流。 （2）麦克斯韦的观点：电路里有感应电流产生，一定是变化的磁场 产生了电场，自由电荷在电场的作用下发生了定向移动。 （3）结论：变化的 磁场 产生了电场。 2．变化的电场产生磁场 麦克斯韦假设，既然变化的磁场能产生电场，那么变化的电场也会在空间产生磁场。 二、电磁波 1．电磁波的产生 变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成电磁波。 2．电磁波是横波 根据麦克斯韦的电磁场理论，电磁波在真空中传播时，它的电场强度和磁感应强度互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直，因此电磁波是横波。 3.电磁波和机械波的比较 　　名称 项目　 　 机械波 电磁波 研究对象 力学现象 电磁现象 周期性 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 传播情况 传播需要介质，波速与介质有关，与频率无关 传播无须介质，在真空中波速等于光速c，在介质中传播时，波速与介质和频率都有关 产生机理 由质点(波源)的振动产生 由电磁振荡激发 波的特点 横波或纵波 横波 干涉和衍射 可以发生干涉和衍射 4．电磁波的速度 麦克斯韦得到电磁波的速度等于 光速。他指出了光的 电磁本质。 5．麦克斯韦电磁场理论的意义 不仅预言了电磁波的存在，而且揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性，建立了完整的电磁场理论。 6．赫兹的电火花 （1）赫兹的实验装置 （2）实验现象 当感应圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球间也跳过火花。 （3）现象分析 当感应圈使得与它相连的两个金属球间产生火花时，空间出现了迅速变化的电磁场，这种变化的电磁场以 电磁波的形式在空间传播。当电磁波到达导线环时，它在导线环中激发出 感应电动势 ，使得导线环的空隙中也产生了火花。 （4）实验结论：证实了电磁波的存在。 1．根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是(　　) A．有电场的空间一定存在磁场，有磁场的空间也一定能产生电场 B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周期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．周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场 2．关于电磁波，下列说法错误的是(　　) A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直 D．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失 3．下列关于电磁场的说法中错误的是(　　) A．只要空间某处有变化的电场或磁场，就会在其周围产生电磁场，从而形成电磁波 B．任何变化的电场周围一定有磁场 C．周期变化电场和周期变化磁场交替产生，相互依存，形成不可分离的统一体，即电磁场 D．电磁波的理论在先，实践证明在后 【解析】A　均匀变化的电场或磁场，不会在其周围产生电磁场，也不会有电磁波存在，故A错误；任何变化的电场周围一定有磁场，故B正确；周期变化电场和周期变化磁场交替产生，相互依存，形成不可分离的统一体，即电磁场，故C正确；麦克斯韦建立电磁波的理论在先，赫兹用实践证明在后，故D正确。 知识点4 无线电波的发射和接收 一、电磁波的发射 1．发射电磁波的振荡电路的特点 （1）要有足够高的振荡频率：频率越高，发射电磁波的本领越大。 （2）振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，因此采用开放电路。 2．电磁波的调制 调制 在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术 分类 调幅(AM) 使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制技术 调频(FM) 使高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制技术 二、电磁波的接收 1．原理 电磁波在传播过程中如果遇到导体，会使导体中产生感应电流，因此，空中的导体可以用来接收电磁波。 2．电谐振与调谐 （1）电谐振：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强的现象。 （2）调谐：使接收电路产生电谐振的过程。 三、电视广播的发射和接收过程 摄像管：摄取景物的图像并将其转换为电信号→→ → 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．如图所示为电视接收过程示意图，其工作过程顺序正确的是(　　) A．解调——放大——调谐——显示 B．调谐——放大——解调——显示 C．调谐——解调——放大——显示 D．放大——调谐——解调——显示 3．关于电磁波的发射与接收，下列说法中正确的是(　　) A．调频与调幅都是用高频载波发送信号，原理相同，无本质区别 B．解调是将低频信号加载到高频电磁波上进行发射传送的过程 C．手持移动电话与其他用户通话时，要靠较大的固定的无线电台转送 D．调谐就是将接收电路的振幅调至与电磁载波的振幅相同 4．手机A的号码为13811111111，手机B的号码为13022222222。当手机A拨打手机B时，能听见B发出响声并且看见B上来电显示A的号码为13811111111。若将手机A置于透明真空罩中，再用手机B拨打手机A，则(　　) A．能听见A发出响声，但看不到A上显示B的号码 B．能听见A发出响声，也能看到A上显示B的号码13022222222 C．既不能听见A发出响声，也看不到A上显示B的号码 D．不能听见A发出响声，但能看到A上显示B的号码13022222222 知识点5 电磁波谱 1．电磁波谱概念 按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱。 2．电磁波谱的排列 按波长由长到短依次为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。 3．不同电磁波的特点及应用 特点 用途 无线电波 波动性强 通讯、广播、导航 红外线 热作用强 加热、遥测、遥感、红外线制导 可见光 感光性强 照明、照相等 紫外线 化学作用、荧光效应 杀菌消毒、治疗皮肤病等 X射线 穿透力强 检查、探测、透视、治疗 γ射线 穿透力最强 探测、治疗 4.电磁波的能量 各种各样的仪器能够探测到许许多多电磁波，说明电磁波具有能量，电磁波是一种物质。 5．太阳辐射的特点 太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个区域，在眼睛最敏感的黄绿光附近，辐射的能量最强。 1．下列关于紫外线的说法正确的是 (　　) A．照射紫外线可增进人体对钙的吸收，因此人们应尽可能多地接受紫外线的照射 B．一切高温物体发出的光都含有紫外线 C．紫外线有很强的荧光效应，常被用来防伪 D．紫外线有杀菌消毒的作用，是因为其有热效应 2．对红外线的作用及来源的叙述中错误的有(　　) A．一切物体都在不停地辐射红外线 B．红外线有很强的荧光效应 C．红外线最显著的作用是热效应 D．红外线容易穿过云雾、烟尘 3．下列说法正确的是(　　) A．只有物体温度较高时才能向外辐射红外线 B．紫外线的主要作用是热作用 C．可见光比红外线容易发生衍射现象 D．X射线穿透力强，可用来进行人体透视 4．间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标。这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，即使车辆离开，也瞒不过它。这种遥感照相机敏感的电磁波属于(　　) A．可见光波段　　 B．红外波段 C．紫外波段 D．X射线波段 第 1 页 共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 $