1、1电磁波的产生：如果在空间某区域中有周期性变化的电场，那么它就会在空间引起周期性变化的磁场；这个变化的磁场又引起新的变化的电场于是，变化的电场和变化的磁场交替产生，形成的电磁场由近及远地传播就形成了电磁波2麦克斯韦在1865年从理论上预见了电磁波的存在，1888年物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在赫兹还运用自己精湛的实验技术测定了电磁波的波长和频率，得到了电磁波的传播速度，证实了这个速度等于光速一、电磁振荡问题设计把线圈、电容器、电流表、电源和单刀双掷开关按图2连成电路图2先把开关置于电源一边，为电容器充电，稍后再把开关置于线圈一边，使电容器通过线圈放电观察到电流表指针有何变化？这说明
2、了什么问题呢？答案指针左右摆动说明了电路中产生了变化的电流要点提炼1电磁振荡中各物理量的变化情况时刻（时间）工作过程qEiB能量放电瞬间qmEmE电最大E磁最小0放电过程qm0Em00im0BmE电E磁放结束电imBmE电最小E磁最大充电过程0qm0Emim0Bm0E磁E电充电结束放电结束TT说明：在T的时间内，q、E、i、B等变化情况与0内相同，只是q的正负，E、i、B的方向与0内相反.2.无阻尼振荡和阻尼振荡（1）无阻尼振荡：如图3所示，如果没有能量损失，振荡电流的振幅永远保持不变的电磁振荡图3（2）阻尼振荡：如图4所示，能量逐渐损耗，振荡电流的振幅逐渐减小，直到停止振荡的电磁振荡图43电
3、磁振荡的周期与频率周期T2，频率f.其中周期T、频率f、电感L、电容C的单位分别是秒（s）、赫兹（Hz）、亨利（H）、法拉（F）延伸思考为什么放电完毕时，电流反而最大？答案开始放电时，由于线圈的自感作用，放电电流不能瞬间达到最大值，而是逐渐增大，随着线圈的阻碍作用减弱，放电电流增加变快，与此同时，电容器里的电场逐渐减弱，电场能逐渐转化为磁场能当放电完毕时，电场能全部转化为磁场能，此时电流达到最大二、电磁场和电磁波问题设计如图5所示，当磁铁相对闭合线圈运动时，线圈中的电荷做定向移动，是因为受到什么力的作用？若把闭合线圈换成一个内壁光滑的绝缘环形管，管内有直径略小于环内径的带正电的小球，则磁铁运动
4、过程中会有什么现象？小球受到的是什么力？以上现象说明什么问题？图5答案电荷受到电场力作用做定向移动磁铁运动过程中，带电小球会做定向滚动，小球受到的仍然是电场力空间磁场变化，就会产生电场，与有没有闭合线圈无关1麦克斯韦电磁场理论的两个基本观点（1）变化的磁场产生电场实验基础：如图6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图6 图7（2）变化的电场产生磁场，如图7所示麦克斯韦大胆地假设：既然变化的磁场能够产生电场，那么变化的电场也会在空间产生磁场2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（3）电磁波在真空中的速度
5、等于光速3电磁波和机械波的比较（1）电磁波和机械波的共同点二者都能产生干涉和衍射；二者在不同介质中传播时频率不变（2）电磁波和机械波的区别二者本质不同电磁波是电磁场的传播，机械波是质点机械振动的传播传播机理不同电磁波的传播机理是电磁场交替感应，机械波的传播机理是质点间的机械作用电磁波传播不需要介质，而机械波传播需要介质电磁波是横波，机械波既有横波又有纵波，甚至有的机械波同时有横波和纵波，例如地震波例1在LC振荡电路中，可以使振荡频率增大一倍的方法是（）A自感系数L和电容C都增大一倍B自感系数L增大一倍，电容C减小一半C自感系数L减小一半，电容C增大一倍D自感系数L和电容C都减小一半解析根据LC
6、振荡电路频率公式f得，当L、C都减小一半时，f增大一倍，故选项D正确答案D二、电磁场理论例2关于电磁场理论，下列说法中正确的是（）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解析根据麦克斯韦的电磁场理论，只有变化的电场才产生磁场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场例3根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场当产生的电场的电场线如图8所示时，可能是（）图8A向上方向的磁场在增强B向上方向的磁场在减弱C向上方
7、向的磁场先增强，然后反向减弱D向上方向的磁场先减弱，然后反向增强解析在电磁感应现象的规律中，当通过一个闭合回路的磁通量发生变化时，回路中就有感应电流产生，回路中并没有电源，电流的产生是由于磁场的变化造成的麦克斯韦把以上的观点推广到不存在闭合回路的情况，即变化的磁场产生电场判断电场与磁场变化的关系仍可利用楞次定律，只不过是用电场线方向代替了电流方向向上方向的磁场增强时，感应电流的磁场阻碍原磁场的增强而方向向下，根据安培定则知感应电流方向如题图中E的方向所示，选项A正确，B错误同理，当磁场反向即向下的磁场减弱时，也会得到如题图中E的方向，选项C正确，D错误，故选A、C.答案AC三、电磁波和机械波例
8、4下列关于电磁波的叙述中，正确的是（）A电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播B电磁波在任何介质中的传播速度均为3108 m/sC电磁波由真空进入介质传播时，波长将变短D电磁波不能产生干涉、衍射现象解析该题考查电磁波的产生及特点电磁波在真空中的传播速度为光速c3108 m/s，且cf，从一种介质进入另一种介质时，频率不发生变化，波长、波速发生变化电磁波只有在真空中的传播速度才为3108 m/s，在其他介质中传播速度均小于3108 m/s.电磁波与其他波一样具有干涉、衍射等波的特性当电磁波由真空进入介质传播时，频率不变，因为cv，所以，波长变短，波速变小，故选A、C.针对训练关于电磁波与机械波，下
9、列说法正确的是（）A电磁波是电磁场由发生的区域向远处的传播，机械波是振源的振动向远处的传播B电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质C电磁波在任何介质中传播速率都相同，机械波在同一种介质中传播速率才相同D机械波能发生干涉和衍射现象，电磁波则不能答案AB1（电磁场理论）下列说法正确的是（）A电荷的周围一定有电场，也一定有磁场B均匀变化的电场在其周围空间一定产生磁场C任何变化的电场在其周围空间一定产生变化的磁场D正弦交变的电场在其周围空间一定产生同频率交变的磁场答案BD解析静止的电荷周围有恒定的电场，不产生磁场，运动的电荷周围的电场是变化的，所以产生磁场，A错误；由麦克斯韦电磁场理论可知B、D正确
10、，C错误2（对电磁波理解）关于电磁波的特点，下列说法正确的是（）A电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波沿与二者垂直的方向传播B电磁波是横波C电磁波和机械波一样依赖于介质传播D只要空间内某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波答案ABD3（电磁振荡的产生）某时刻LC振荡电路的状态如图9所示，则此时刻（）图9A振荡电流i在减小B振荡电流i在增大C电场能正在向磁场能转化D磁场能正在向电场能转化答案AD解析本题关键是根据电容器的两极板的带电情况和电流方向，判定出电容器正处于充电过程由电磁振荡的规律可知，电容器充电过程中，电流逐渐减小，电场能逐渐增大，磁场能逐渐减小，即磁场能正在向电场能转化，故A、D
11、正确4（电磁振荡的周期与频率）要想增大LC振荡电路中产生的振荡电流的频率，可采用的方法是（）A增大电容器两极板的间距B升高电容器的充电电压C增加线圈的匝数D在线圈中插入铁芯答案A解析该题考查决定振荡电流的频率的因素振荡电流的频率由LC振荡电路本身的特性决定，即f.增大电容器两极板的间距，电容减小，振荡电流的频率升高，A对；升高电容器的充电电压不能改变振荡电流的频率，B错；增加线圈匝数或在线圈中插入铁芯，电感L增大，振荡电流的频率降低，C、D错.题组一电磁场理论1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着电场，与是否有闭合回路无关B周期性变化的磁场产生同频率变化的电场C电场和磁场
12、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解析变化的磁场周围产生电场，当电场中有闭合回路时，回路中有电流；若无闭合回路电场仍然存在，A正确若要形成电磁场必须有周期性变化的电场和磁场，B对，C、D错2建立完整的电磁场理论，并首先预言电磁波存在的科学家是（）A法拉第 B奥斯特C赫兹 D麦克斯韦解析麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹证实了麦克斯韦预言的正确性3某电路中电场强度随时间变化的关系图像如图所示，能发射电磁波的是（）解析由麦克斯韦电磁场理论知，当空间出现恒定的电场时（如A图），由于它不激发磁场，故无电磁波产生；当出现均匀变化的电场时（如B图、C图），会
13、激发出磁场，但磁场恒定，不会在较远处激发出电场，故也不会产生电磁波；只有周期性变化的电场（如D图），才会激发出周期性变化的磁场，它又激发出周期性变化的电场如此交替的产生磁场和电场，便会形成电磁波，故D正确题组二电磁波4电磁波在传播时，不变的物理量是（）A振幅 B频率C波速 D波长答案B解析离波源越远，振幅越小电磁波在不同介质中的波速不一样，波长也不一样，但频率不变5关于电磁波的传播速度，以下说法正确的是（）A电磁波的频率越高，传播速度越大B电磁波的波长越长，传播速度越大C电磁波的能量越大，传播速度越大D所有的电磁波在真空中的传播速度都相等6下列关于电磁波的说法正确的是（）A电磁波必须依赖介质传
14、播B电磁波可以发生衍射现象C电磁波不会发生偏振现象D电磁波无法携带信息传播解析电磁波具有波的共性，可以发生衍射现象，故B正确电磁波是横波，能发生偏振现象，故C错误电磁波能携带信息传播，且传播不依赖介质，在真空中也可以传播，故A、D错误题组三电磁振荡的产生7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，线圈中的自感电动势为零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解析振荡电流最大时为电容器放电结束瞬间，场强为零，A选项错误；振荡电流为零时，其要改变方向，这时电流变化最
15、快，电流变化率最大，线圈中的自感电动势最大，B选项错误；振荡电流增大时，线圈中的电场能转化为磁场能，C选项错误；振荡电流减小时，线圈中的磁场能转化为电场能，D选项正确8在LC振荡电路中，电容器放电时间取决于（）A充电电压的大小B电容器储电量的多少C自感系数L和电容C的数值D回路中电流的大小答案C解析放电时间等于二分之一个振荡周期，即t，所以放电时间取决于自感系数L和电容C.故选项C正确题组四电磁振荡的周期和频率9如图1所示，LC电路的L不变，C可调，要使振荡的频率从700 Hz变为1 400 Hz，则可以采用的办法有（）A把电容增大到原来的4倍B把电容增大到原来的2倍C把电容减小到原来的D把电容减小到原来的解析由题意，频率变为原来的2倍，则周期就变为原来的，由T2，L不变，当CC0时符合要求10.为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中，电容器可通过开关S与线圈L或电源相连，如图2所示当开关从a拨到b时，由L与C构成的电路中产生周期T2的振荡电流当罐中的液面上升时（）A电容器的电容减小B电容器的电容增大CLC电路的振荡频率减小DLC电路的振荡频率增大答案BC解析当罐中液面上升时，电容器极板间的介电常数变大，则电容器的电容C增大，根据T2，可知LC电路的振荡周期T变大，又f，所以振荡频率变小，故选项B、C正确，选项A、D错误
