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第3講　電磁振蕩　電磁波
■目標(biāo)要求
1.了解LC振蕩電路中振蕩電流的產(chǎn)生過(guò)程及電磁振蕩過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化情況。2.掌握電磁振蕩的周期公式和頻率公式。3.理解麥克斯韋電磁場(chǎng)理論,了解電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射、傳播和接收過(guò)程。
考點(diǎn)1　電磁振蕩
必|備|知|識(shí)
1.振蕩電流和振蕩電路。
電路中產(chǎn)生的大小和方向都做　　　　迅速變化的電流叫振蕩電流,產(chǎn)生振蕩電流的電路叫　　　　　,最簡(jiǎn)單的振蕩電路由電感線圈L和電容器C組成,稱為　　　　振蕩電路。
2.電磁振蕩。
在LC振蕩電路中,電容器不斷地充電、放電,就會(huì)使電路中的電流i、電容器極板上的電荷量q、電容器里的電場(chǎng)強(qiáng)度E、線圈里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生周期性的變化,這種現(xiàn)象就是電磁振蕩。
3.電磁振蕩中的能量變化。
(1)放電過(guò)程中電容器儲(chǔ)存的電場(chǎng)能逐漸轉(zhuǎn)化為線圈中的　　　　能。
(2)充電過(guò)程中線圈中的磁場(chǎng)能逐漸轉(zhuǎn)化為電容器的　　　　能。
(3)在電磁振蕩過(guò)程中,電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能會(huì)發(fā)生　　　　的轉(zhuǎn)化。
4.電磁振蕩的周期和頻率
(1)周期T=　　　　。
(2)頻率f=　　　　。
(1)LC振蕩電路中,電容器放電完畢時(shí),回路中電流最小()
(2)LC振蕩電路中,回路中的電流最大時(shí)回路中的磁場(chǎng)能最大()
關(guān)|鍵|能|力
考向1　周期公式的應(yīng)用
【典例1】　如圖甲所示,在振蕩電路實(shí)驗(yàn)中,多次改變電容器的電容并測(cè)得相應(yīng)的振蕩電流的周期,如圖乙所示,以C為橫坐標(biāo)、T2為縱坐標(biāo),將測(cè)得的數(shù)據(jù)標(biāo)示在坐標(biāo)紙上并用直線擬合數(shù)據(jù),則線圈的自感系數(shù)為(π2取10)(　　)
甲　乙
A.3.75×10-1 H B.3.75×10-2 H
C.3.75×10-6 H D.3.75×10-9 H
考向2　振蕩過(guò)程中各物理量的變化及圖像
【典例2】　
某個(gè)智能玩具的聲響開(kāi)關(guān)與LC電路中的電流有關(guān),如圖所示為玩具內(nèi)的LC振蕩電路部分。已知線圈自感系數(shù)L=2.5×10-3 H,電容器電容C=4 μF,在電容器開(kāi)始放電時(shí)(取t=0),上極板帶正電,下極板帶負(fù)電,則(　　)
A.LC振蕩電路的周期T=π×10-4 s
B.當(dāng)t=π×10-4 s時(shí),電容器上極板帶正電
C.當(dāng)t=×10-4 s時(shí),電路中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針
D.當(dāng)t=×10-4 s時(shí),電場(chǎng)能正轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能
【典例3】　如圖所示,i-t圖像表示LC振蕩電路的電流隨時(shí)間變化的圖像,在t=0時(shí)刻,回路中電容器的M板帶正電,在某段時(shí)間里,回路的磁場(chǎng)能在增大,而M板仍帶正電,則這段時(shí)間對(duì)應(yīng)圖像中(　　)
A.bc段 B.cd段
C.Oa段 D.ab段
考點(diǎn)2　電磁波的特點(diǎn)及應(yīng)用
必|備|知|識(shí)
1.麥克斯韋電磁場(chǎng)理論。
2.電磁波。
(1)電磁場(chǎng)在空間由近及遠(yuǎn)地向周?chē)鷤鞑?形成電磁波。
(2)電磁波的傳播不需要介質(zhì),在真空中不同頻率的電磁波　　　　相同,都等于　　　　　。
(3)波長(zhǎng)、波速和頻率間的關(guān)系:c=　　　　,真空中,電磁波的頻率越高,波長(zhǎng)越　　　　。
3.無(wú)線電波的發(fā)射。
(1)發(fā)射條件:①足夠高的　　　　;②電路必須　　　　,使振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)分散到盡可能大的空間。
(2)調(diào)制。
①調(diào)制:在電磁波發(fā)射技術(shù)中,使載波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)。
②調(diào)制方式:　　　　和　　　　。
4.無(wú)線電波的接收。
(1)電諧振現(xiàn)象:當(dāng)接收電路的固有頻率跟收到的無(wú)線電波的頻率　　　　時(shí),接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)。
(2)調(diào)諧:使接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)程。
(3)解調(diào):把聲音或圖像信號(hào)從高頻電流中還原出來(lái)的過(guò)程叫解調(diào),是　　　　的逆過(guò)程。調(diào)幅波的解調(diào)也叫　　　　。
5.電磁波譜。
(1)電磁波譜。
按電磁波的波長(zhǎng)大小或頻率高低的順序把它們排列成譜叫作電磁波譜。按波長(zhǎng)從大到小排列的電磁波譜為:無(wú)線電波、　　　　、可見(jiàn)光、　　　　、X射線和γ射線。其遞變規(guī)律為直線傳播能力　　　　,衍射能力減弱。
(2)各種電磁波的產(chǎn)生機(jī)理。
無(wú)線電波 振蕩電路中電子周期性的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生
紅外線、可見(jiàn) 光、紫外線 原子的外層電子受激發(fā)后產(chǎn)生
X射線 原子的內(nèi)層電子受激發(fā)后產(chǎn)生
γ射線 原子核受激發(fā)后產(chǎn)生
(1)電磁波只能在真空中傳播,在空氣中不能傳播()
(2)電磁波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),頻率不變,波長(zhǎng)和波速會(huì)改變()
(3)振蕩電路的頻率越高,發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大()
(4)紅外線和紫外線都有很好的熱作用()
關(guān)|鍵|能|力
電磁波與機(jī)械波的比較。
　　名稱 項(xiàng)目　　 電磁波 機(jī)械波
研究對(duì)象 電磁現(xiàn)象 力學(xué)現(xiàn)象
產(chǎn)生 由周期性變化的電場(chǎng)、磁場(chǎng)產(chǎn)生 由質(zhì)點(diǎn)(波源)的振動(dòng)產(chǎn)生
波的特點(diǎn) 橫波 縱波或橫波
波速 在真空中等于光速,很大(c=3×108 m/s) 在空氣中不大(如聲波波速一般為340 m/s)
是否需要 介質(zhì) 不需要介質(zhì)(在真空中仍可傳播) 必須有介質(zhì)(真空中不能傳播)
能量傳播 電磁能 機(jī)械能
考向1　麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論
【典例4】　麥克斯韋根據(jù)電磁場(chǎng)理論預(yù)言了電磁波的存在,1886年,赫茲通過(guò)實(shí)驗(yàn)捕捉到了電磁波,證實(shí)了麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論。下列說(shuō)法中符合科學(xué)實(shí)際的是(　　)
A.周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)
B.均勻變化的磁場(chǎng)不能產(chǎn)生電場(chǎng)
C.電磁波在真空中傳播的速度大于在介質(zhì)中傳播的速度
D.電磁波傳播過(guò)程中,電場(chǎng)和磁場(chǎng)是獨(dú)立存在的,沒(méi)有關(guān)聯(lián)
考向2　無(wú)線電波的發(fā)射和接收
【典例5】　在電磁波發(fā)射技術(shù)中,使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫調(diào)制,調(diào)制分調(diào)幅和調(diào)頻兩種,如圖所示,甲是需要輸送的低頻信號(hào),乙和丙是調(diào)制后的電磁波,下列說(shuō)法正確的是(　　)
甲　乙
丙
A.圖甲低頻信號(hào)可直接發(fā)射,且發(fā)射效率高
B.在電磁波的發(fā)射技術(shù)中,圖中乙是調(diào)頻波
C.在電磁波的發(fā)射技術(shù)中,圖中丙是調(diào)幅波
D.通過(guò)電諧振可以把需要的電磁波接收下來(lái)
考向3　電磁波的特性及應(yīng)用
【典例6】　隨著科技的進(jìn)步,越來(lái)越多的人使用藍(lán)牙耳機(jī),手機(jī)與基站及耳機(jī)的通信如圖所示。若基站與手機(jī)、手機(jī)與耳機(jī)之間通信的電磁波分別為甲波、乙波,下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.甲、乙波的頻率都比可見(jiàn)光的頻率大
B.真空中甲波的傳播速度比乙波慢
C.真空中甲波比乙波更容易繞過(guò)障礙物
D.甲波與乙波有可能發(fā)生干涉
第3講　電磁振蕩　電磁波
考點(diǎn)1
必備知識(shí) 　
1.周期性　振蕩電路　LC　3.(1)磁場(chǎng)　(2)電場(chǎng)　(3)周期性　4.(1)2π　(2)
微點(diǎn)辨析　(1)×　(2)√
關(guān)鍵能力 　
【典例1】　B　解析　根據(jù)T=2π,解得T2=4π2LC,T2-C圖像的斜率k=4π2L=,可得L=3.75×10-2 H,B項(xiàng)正確。
【典例2】　C　解析　根據(jù)公式,可知LC振蕩電路的周期為T(mén)=2π=2π×10-4 s,A項(xiàng)錯(cuò)誤;t=π×10-4 s=時(shí),電容器反向充滿電,所以上極板帶負(fù)電,B項(xiàng)錯(cuò)誤;t=×10-4 s=時(shí),處于0~之間,電容器正在放電,放電電流是由正極板流向負(fù)極板,為順時(shí)針電流,C項(xiàng)正確;t=×10-4 s=時(shí),處于~之間,電容器正在充電,磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【典例3】　C　解析　某段時(shí)間里,回路的磁場(chǎng)能在增大,說(shuō)明回路中的電流在增大,電容器放電,而此時(shí)M板帶正電,則電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颉Ｔ趖=0時(shí),電容器開(kāi)始放電,且M極板帶正電,結(jié)合i-t圖像可知,電流以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较?因此這段時(shí)間內(nèi)電流為正且正在增大,符合條件的只有圖像中的Oa段,C項(xiàng)正確。
考點(diǎn)2
必備知識(shí) 　
2.(2)傳播速率　3.0×108 m/s　(3)λf　小　3.(1)頻率　開(kāi)放　(2)調(diào)幅　調(diào)頻　4.(1)相等　(3)調(diào)制　檢波
5.(1)紅外線　紫外線　增強(qiáng)
微點(diǎn)辨析　(1)×　(2)√ 　(3)√　(4)×
關(guān)鍵能力 　
【典例4】　C　解析　周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生恒定的電場(chǎng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;電磁波在真空中傳播的速度大于在介質(zhì)中傳播的速度,C項(xiàng)正確;電磁波傳播過(guò)程中,電場(chǎng)激發(fā)磁場(chǎng),磁場(chǎng)激發(fā)電場(chǎng),兩者是相互關(guān)聯(lián)的,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【典例5】　D　解析　題圖甲低頻信號(hào)可直接發(fā)射,但發(fā)射效率低,A項(xiàng)錯(cuò)誤;在電磁波的發(fā)射技術(shù)中,題圖中乙是調(diào)幅波,B項(xiàng)錯(cuò)誤;在電磁波的發(fā)射技術(shù)中,題圖中丙是調(diào)頻波,C項(xiàng)錯(cuò)誤;通過(guò)電諧振可以把需要的電磁波接收下來(lái),D項(xiàng)正確。
【典例6】　C　解析　由題圖可知甲、乙波的波長(zhǎng)都比可見(jiàn)光的波長(zhǎng)大,根據(jù)波長(zhǎng)、波速和頻率關(guān)系式c=λf,甲、乙波的頻率都比可見(jiàn)光的頻率小,A項(xiàng)錯(cuò)誤; 電磁波在真空中傳播速度相同,則真空中甲、乙波速度相同,B項(xiàng)錯(cuò)誤; 由題圖可知甲波長(zhǎng)大于乙波長(zhǎng),則甲的波動(dòng)性更明顯,更容易發(fā)生衍射,C項(xiàng)正確;兩列波發(fā)生干涉的條件:頻率相同、振動(dòng)方向相同、相位差恒定,甲、乙波的頻率不同,不能發(fā)生干涉現(xiàn)象,D項(xiàng)錯(cuò)誤。(共33張PPT)
第3講
電磁振蕩　電磁波
第十三章　交變電流　電磁波　傳感器
目
標(biāo)
要
求
1.了解LC振蕩電路中振蕩電流的產(chǎn)生過(guò)程及電磁振蕩過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化情況。2.掌握電磁振蕩的周期公式和頻率公式。3.理解麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，了解電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射、傳播和接收過(guò)程。
考點(diǎn)1　電磁振蕩
考點(diǎn)2　電磁波的特點(diǎn)及應(yīng)用
內(nèi)容
索引
電磁振蕩
考點(diǎn)1
必|備|知|識(shí)
1.振蕩電流和振蕩電路。
電路中產(chǎn)生的大小和方向都做 迅速變化的電流叫振蕩電流，產(chǎn)生振蕩電流的電路叫 ，最簡(jiǎn)單的振蕩電路由電感線圈L和電容器C組成，稱為 振蕩電路。
周期性
振蕩電路
LC
2.電磁振蕩。
在LC振蕩電路中，電容器不斷地充電、放電，就會(huì)使電路中的電流i、電容器極板上的電荷量q、電容器里的電場(chǎng)強(qiáng)度E、線圈里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生周期性的變化，這種現(xiàn)象就是電磁振蕩。
3.電磁振蕩中的能量變化。
(1)放電過(guò)程中電容器儲(chǔ)存的電場(chǎng)能逐漸轉(zhuǎn)化為線圈中的 能。
(2)充電過(guò)程中線圈中的磁場(chǎng)能逐漸轉(zhuǎn)化為電容器的 能。
(3)在電磁振蕩過(guò)程中，電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能會(huì)發(fā)生 的轉(zhuǎn)化
磁場(chǎng)
電場(chǎng)
周期性
4.電磁振蕩的周期和頻率。
(1)周期T= 。
(2)頻率f= 。
2π
(1)LC振蕩電路中，電容器放電完畢時(shí)，回路中電流最小( )
(2)LC振蕩電路中，回路中的電流最大時(shí)回路中的磁場(chǎng)能最大( )
關(guān)|鍵|能|力
【典例1】　如圖甲所示，在振蕩電
路實(shí)驗(yàn)中，多次改變電容器的電容
并測(cè)得相應(yīng)的振蕩電流的周期，如
圖乙所示，以C為橫坐標(biāo)、T2為縱坐
標(biāo)，將測(cè)得的數(shù)據(jù)標(biāo)示在坐標(biāo)紙上并用直線擬合數(shù)據(jù)，則線圈的自感系數(shù)為(π2取10)( )
考向1
周期公式的應(yīng)用
A.3.75×10-1 H B.3.75×10-2 H
C.3.75×10-6 H D.3.75×10-9 H
根據(jù)T=2π，解得T2=4π2LC，T2-C圖像的斜率k=4π2L=，可得L=3.75×10-2 H，B項(xiàng)正確。
解析
考向2
振蕩過(guò)程中各物理量的變化及圖像
【典例2】　某個(gè)智能玩具的聲響開(kāi)關(guān)與LC電路中的電流有關(guān)，如圖所示為玩具內(nèi)的LC振蕩電路部分。已知線圈自感系數(shù)L=2.5×10-3 H，電容器電容C=4 μF，在電容器開(kāi)始放電時(shí)(取t=0)，上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，則( )
A.LC振蕩電路的周期T=π×10-4 s
B.當(dāng)t=π×10-4 s時(shí)，電容器上極板帶正電
C.當(dāng)t=×10-4 s時(shí)，電路中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針
D.當(dāng)t=×10-4 s時(shí)，電場(chǎng)能正轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能
根據(jù)公式，可知LC振蕩電路的周期為T(mén)=2π=2π×10-4 s，A項(xiàng)錯(cuò)誤；t=π×10-4 s=時(shí)，電容器反向充滿電，所以上極板帶負(fù)電，B項(xiàng)錯(cuò)誤；t=×10-4 s=時(shí)，處于0~之間，電容器正在放電，放電電流是由正極板流向負(fù)極板，為順時(shí)針電流，C項(xiàng)正確；t=×10-4 s=時(shí)，處于~之間，電容器正在充電，磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
解析
【典例3】　如圖所示，i-t圖像表示LC振蕩電路的電流隨時(shí)間變化的圖像，在t=0時(shí)刻，回路中電容器的M板帶正電，在某段時(shí)間里，回路的磁場(chǎng)能在增大，而M板仍帶正電，則這段時(shí)間對(duì)應(yīng)圖像中( )
A.bc段 B.cd段 C.Oa段 D.ab段
某段時(shí)間里，回路的磁場(chǎng)能在增大，說(shuō)明回路中的電流在增大，電容器放電，而此時(shí)M板帶正電，則電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颉Ｔ趖=0時(shí)，電容器開(kāi)始放電，且M極板帶正電，結(jié)合i-t圖像可知，電流以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较颍虼诉@段時(shí)間內(nèi)電流為正且正在增大,符合條件的只有圖像中的Oa段，C項(xiàng)正確。
解析
電磁波的特點(diǎn)及應(yīng)用
考點(diǎn)2
必|備|知|識(shí)
1.麥克斯韋電磁場(chǎng)理論。
2.電磁波。
(1)電磁場(chǎng)在空間由近及遠(yuǎn)地向周?chē)鷤鞑ィ纬呻姶挪ā?br/>(2)電磁波的傳播不需要介質(zhì)，在真空中不同頻率的電磁波
相同，都等于 。
(3)波長(zhǎng)、波速和頻率間的關(guān)系：c= ，真空中，電磁波的頻率越高，波長(zhǎng)越 。
傳播速率
3.0×108 m/s
λf
小
3.無(wú)線電波的發(fā)射。
(1)發(fā)射條件：①足夠高的 ；②電路必須 ，使振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)分散到盡可能大的空間。
(2)調(diào)制。
①調(diào)制：在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使載波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)。
②調(diào)制方式： 和 。
頻率
開(kāi)放
調(diào)幅
調(diào)頻
4.無(wú)線電波的接收。
(1)電諧振現(xiàn)象：當(dāng)接收電路的固有頻率跟收到的無(wú)線電波的頻率
時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)。
(2)調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)程。
(3)解調(diào)：把聲音或圖像信號(hào)從高頻電流中還原出來(lái)的過(guò)程叫解調(diào)，是 的逆過(guò)程。調(diào)幅波的解調(diào)也叫 。
相等
調(diào)制
檢波
5.電磁波譜。
(1)電磁波譜。
按電磁波的波長(zhǎng)大小或頻率高低的順序把它們排列成譜叫作電磁波譜。按波長(zhǎng)從大到小排列的電磁波譜為：無(wú)線電波、 、可見(jiàn)光、 、X射線和γ射線。其遞變規(guī)律為直線傳播能力
，衍射能力減弱。
紅外線
紫外線
增強(qiáng)
(2)各種電磁波的產(chǎn)生機(jī)理。
無(wú)線電波 振蕩電路中電子周期性的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生
紅外線、可見(jiàn) 光、紫外線 原子的外層電子受激發(fā)后產(chǎn)生
X射線 原子的內(nèi)層電子受激發(fā)后產(chǎn)生
γ射線 原子核受激發(fā)后產(chǎn)生
(1)電磁波只能在真空中傳播，在空氣中不能傳播( )
(2)電磁波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，頻率不變，波長(zhǎng)和波速會(huì)改變( )
(3)振蕩電路的頻率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大( )
(4)紅外線和紫外線都有很好的熱作用( )
關(guān)|鍵|能|力
電磁波與機(jī)械波的比較。
　　 名稱 項(xiàng)目 電磁波 機(jī)械波
研究對(duì)象 電磁現(xiàn)象 力學(xué)現(xiàn)象
產(chǎn)生 由周期性變化的電場(chǎng)、磁場(chǎng)產(chǎn)生 由質(zhì)點(diǎn)(波源)的振動(dòng)產(chǎn)生
波的特點(diǎn) 橫波 縱波或橫波
波速 在真空中等于光速，很大(c=3× 108 m/s) 在空氣中不大(如聲波波速一般為340 m/s)
是否需要介質(zhì) 不需要介質(zhì)(在真空中仍可傳播) 必須有介質(zhì)(真空中不能傳播)
能量傳播 電磁能 機(jī)械能
考向1
麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論
【典例4】　麥克斯韋根據(jù)電磁場(chǎng)理論預(yù)言了電磁波的存在，1886年,赫茲通過(guò)實(shí)驗(yàn)捕捉到了電磁波，證實(shí)了麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論。下列說(shuō)法中符合科學(xué)實(shí)際的是( )
A.周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)
B.均勻變化的磁場(chǎng)不能產(chǎn)生電場(chǎng)
C.電磁波在真空中傳播的速度大于在介質(zhì)中傳播的速度
D.電磁波傳播過(guò)程中，電場(chǎng)和磁場(chǎng)是獨(dú)立存在的，沒(méi)有關(guān)聯(lián)
周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電磁波在真空中傳播的速度大于在介質(zhì)中傳播的速度，C項(xiàng)正確；電磁波傳播過(guò)程中，電場(chǎng)激發(fā)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)激發(fā)電場(chǎng)，兩者是相互關(guān)聯(lián)的，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
解析
考向2
無(wú)線電波的發(fā)射和接收
【典例5】　在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫調(diào)制，調(diào)制分調(diào)幅和調(diào)頻兩種，如圖所示，甲是需要輸送的低頻信號(hào)，乙和丙是調(diào)制后的電磁波，下列說(shuō)法正確的是( )
A.圖甲低頻信號(hào)可直接發(fā)射，且發(fā)射效率高
B.在電磁波的發(fā)射技術(shù)中，圖中乙是調(diào)頻波
C.在電磁波的發(fā)射技術(shù)中，圖中丙是調(diào)幅波
D.通過(guò)電諧振可以把需要的電磁波接收下來(lái)
題圖甲低頻信號(hào)可直接發(fā)射，但發(fā)射效率低，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在電磁波的發(fā)射技術(shù)中，題圖中乙是調(diào)幅波，B項(xiàng)錯(cuò)誤；在電磁波的發(fā)射技術(shù)中，題圖中丙是調(diào)頻波，C項(xiàng)錯(cuò)誤；通過(guò)電諧振可以把需要的電磁波接收下來(lái)，D項(xiàng)正確。
解析
考向3
電磁波的特性及應(yīng)用
【典例6】　隨著科技的進(jìn)步，越來(lái)越多的人使用藍(lán)牙耳機(jī)，手機(jī)與基站及耳機(jī)的通信如圖所示。若基站與手機(jī)、手機(jī)與耳機(jī)之間通信的電磁波分別為甲波、乙波，下列說(shuō)法正確的是( )
A.甲、乙波的頻率都比可見(jiàn)光的頻率大
B.真空中甲波的傳播速度比乙波慢
C.真空中甲波比乙波更容易繞過(guò)障礙物
D.甲波與乙波有可能發(fā)生干涉
由題圖可知甲、乙波的波長(zhǎng)都比可見(jiàn)光的波長(zhǎng)大，根據(jù)波長(zhǎng)、波速和頻率關(guān)系式c=λf，甲、乙波的頻率都比可見(jiàn)光的頻率小，A項(xiàng)錯(cuò)誤； 電磁波在真空中傳播速度相同，則真空中甲、乙波速度相同，B項(xiàng)錯(cuò)誤； 由題圖可知甲波長(zhǎng)大于乙波長(zhǎng)，則甲的波動(dòng)性更明顯，更容易發(fā)生衍射，C項(xiàng)正確；兩列波發(fā)生干涉的條件：頻率相同、振動(dòng)方向相同、相位差恒定，甲、乙波的頻率不同，不能發(fā)生干涉現(xiàn)象，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
解析微練45　電磁振蕩　電磁波
　梯級(jí)Ⅰ基礎(chǔ)練
1.(2025·滄州模擬)500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(簡(jiǎn)稱FAST)又被稱為“中國(guó)天眼”，是中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)的一座射電望遠(yuǎn)鏡，若其工作頻率范圍是7×107 Hz~3×109 Hz，那么它觀測(cè)到的電磁波最長(zhǎng)波長(zhǎng)為(　　)
A.約0.1米 B.約4米
C.約40米 D.約1 000米
2.某電路中電場(chǎng)隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，能發(fā)射電磁波的電場(chǎng)是(　　)
3.電磁波包括無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、γ射線等，電磁波譜如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.只有高溫物體才輻射紅外線
B.紫外線常用于殺菌消毒，長(zhǎng)時(shí)間照射可能損害人體健康
C.無(wú)限電波的頻率比γ射線的頻率大
D.紅光光子的能量比X射線大
4.醫(yī)生用來(lái)診斷病情的胸透膠片如圖所示，拍攝該膠片利用電磁波中(　　)
A.紫外線
B.紅外線
C.X射線
D.無(wú)線電波
5.圖甲為L(zhǎng)C振蕩電路，通過(guò)P點(diǎn)的電流如圖乙，P點(diǎn)電流向左為正，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.0~t1電容器上極板帶正電
B.t1~t2電容器中的電場(chǎng)能增大
C.在t3時(shí)刻，線圈中的磁場(chǎng)能最大
D.增大電容器兩板間距，振蕩電流的周期將減小
6.(多選)麥克斯韋在前人研究的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地建立了經(jīng)典電磁場(chǎng)理論，進(jìn)一步揭示了電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系。他大膽地假設(shè):變化的電場(chǎng)就像導(dǎo)線中的電流一樣，會(huì)在空間產(chǎn)生磁場(chǎng)，即變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。以平行板電容器為例:圓形平行板電容器在充、放電的過(guò)程中，板間電場(chǎng)發(fā)生變化，產(chǎn)生的磁場(chǎng)相當(dāng)于一連接兩極的板間直導(dǎo)線通以充、放電電流時(shí)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。若某時(shí)刻連接電容器和電阻R的導(dǎo)線中電流i的方向，及電容器極板間電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向如圖中所示，則下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.兩平行板間的電場(chǎng)正在增強(qiáng)
B.該變化電場(chǎng)產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较?俯視)的磁場(chǎng)
C.該變化電場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)越來(lái)越弱
D.電路中的電流正比于板間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小
7.(2025·德州模擬)把線圈、電容器、電源和單刀雙擲開(kāi)關(guān)按照?qǐng)D示連成電路。把示波器的兩端連在電容器的兩個(gè)極板上。先把開(kāi)關(guān)置于電源一側(cè)為電容器充電;稍后再把開(kāi)關(guān)置于線圈一側(cè)，從此刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，電容器通過(guò)線圈放電(規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较?。電路工作過(guò)程中，同時(shí)會(huì)向外輻射電磁波，則電壓Uab隨時(shí)間t變化的波形正確的是(　　)
8.(多選)圖甲為某種車(chē)輛智能道閘系統(tǒng)的簡(jiǎn)化原理圖:預(yù)埋在地面下的地感線圈L和電容器C構(gòu)成LC振蕩電路，當(dāng)車(chē)輛靠近地感線圈時(shí)，線圈自感系數(shù)變大，使得振蕩電流頻率發(fā)生變化，檢測(cè)器將該信號(hào)發(fā)送至車(chē)牌識(shí)別器，從而向閘機(jī)發(fā)送起桿或落桿指令。某段時(shí)間振蕩電路中的電流如圖乙，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.t1時(shí)刻電容器間的電場(chǎng)強(qiáng)度為最小值
B.t1~t2時(shí)間內(nèi)，電容器處于充電過(guò)程
C.汽車(chē)靠近線圈時(shí)，振蕩電流頻率變小
D.從圖乙波形可判斷汽車(chē)正靠近地感線圈
梯級(jí)Ⅱ能力練
9.(多選)無(wú)線電波的發(fā)射和接收離不開(kāi)天線。如圖甲、圖乙、圖丙所示，LC振蕩電路逐步成為開(kāi)放電路，電場(chǎng)和磁場(chǎng)就可以分散到更大的空間，這樣就可以有效地把無(wú)線電波發(fā)射出去了。手機(jī)作為常用的通信工具需要用天線來(lái)接收和發(fā)射信號(hào)。早期的手機(jī)有長(zhǎng)長(zhǎng)的天線，現(xiàn)在逐漸內(nèi)置到手機(jī)內(nèi)部。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)當(dāng)天線的長(zhǎng)度大約等于無(wú)線電波波長(zhǎng)的時(shí)，收發(fā)無(wú)線電波的能力最好。曾經(jīng)有人將手機(jī)外殼的金屬邊框設(shè)計(jì)成天線，既提升收發(fā)信號(hào)效果，又節(jié)省了手機(jī)的內(nèi)部空間。隨著5G時(shí)代的來(lái)臨，信號(hào)頻率進(jìn)一步提升，對(duì)天線設(shè)計(jì)的要求更加復(fù)雜。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　)
A.只有特定頻率的無(wú)線電波才能在天線上產(chǎn)生振蕩電流
B.與4G相比，5G使用的電磁波傳播速度更大
C.手機(jī)信號(hào)的頻率與100 MHz的數(shù)量級(jí)相同
D.手機(jī)天線在發(fā)射信號(hào)時(shí)，天線上會(huì)有電荷出現(xiàn)，且周期性變化
10.如圖所示是一個(gè)水平放置的圓環(huán)形玻璃小槽，槽內(nèi)光滑，槽寬度和深度處處相同。現(xiàn)將一直徑略小于槽寬的帶正電小球放在槽中，讓它受絕緣棒打擊后獲得一初速度v0。與此同時(shí)，有一變化的磁場(chǎng)垂直穿過(guò)圓環(huán)形玻璃小槽外徑所對(duì)應(yīng)的圓面積，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小跟時(shí)間成正比，方向豎直向下。設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所帶電荷量不變，那么(　　)
A.小球受到的向心力大小不變
B.小球受到的向心力大小不斷增大
C.洛倫茲力對(duì)小球做了功
D.小球受到的洛倫茲力大小與時(shí)間成正比
11.(2025·宿遷模擬)電磁波在醫(yī)院得到了廣泛應(yīng)用，關(guān)于電磁波的某些特性，下列說(shuō)法不正確的是(　　)
A.伽馬手術(shù)刀治療癌癥是利用γ強(qiáng)穿透力，能量高的特性
B.胸透又稱熒光透視，是利用X射線具有穿透性，熒光性和攝影效應(yīng)的特性
C.紅外線測(cè)溫儀，是利用了紅外線波長(zhǎng)較長(zhǎng)的特性
D.醫(yī)用紫外滅菌燈是利用了紫外線的消毒特性
12.金屬探測(cè)儀在各場(chǎng)景廣泛應(yīng)用，探測(cè)儀內(nèi)部的線圈與電容器構(gòu)成LC振蕩電路，當(dāng)探測(cè)儀檢測(cè)到金屬物體時(shí)，探測(cè)儀線圈的自感系數(shù)會(huì)發(fā)生變化，從而引起振蕩電路中的電流頻率發(fā)生變化，探測(cè)儀檢測(cè)到這個(gè)變化就會(huì)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出聲響。在LC振蕩電路中，某時(shí)刻線圈中的磁場(chǎng)方向和電容器中的電場(chǎng)方向如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.此時(shí)電容器中的電場(chǎng)能正在減小
B.此時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量的變化率正在增大
C.若LC振蕩電路中的自感系數(shù)L減小，則其振蕩周期增大
D.若自感系數(shù)L和電容C都增大到原來(lái)的2倍，則其振蕩周期變?yōu)樵瓉?lái)的
梯級(jí)Ⅲ創(chuàng)新練
13.無(wú)線電廣播系統(tǒng)方框圖如圖所示，下列關(guān)于a、b裝置說(shuō)法正確的是(　　)
A.a是調(diào)制、b是調(diào)諧 B.a是調(diào)制、b是解調(diào)
C.a是調(diào)諧、b是解調(diào) D.a是調(diào)諧、b是調(diào)制
微練45　電磁振蕩　電磁波
1.B　解析　頻率最小的電磁波的波長(zhǎng)最長(zhǎng),則最長(zhǎng)波長(zhǎng)為λ== m≈4 m,B項(xiàng)正確。
2.D　解析　電場(chǎng)不隨時(shí)間變化,不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;電場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化,只能在周?chē)a(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng),也不會(huì)產(chǎn)生和發(fā)射電磁波,B、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤;電場(chǎng)隨時(shí)間做不均勻的變化,能在周?chē)臻g產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),而這磁場(chǎng)的變化也是不均勻的,又能產(chǎn)生變化的電場(chǎng),從而交織成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一體,即形成電磁場(chǎng),才能發(fā)射電磁波,D項(xiàng)正確。
3.B　解析　所有的物體都在向外輻射紅外線,A項(xiàng)錯(cuò)誤;紫外線常用于殺菌消毒,但是長(zhǎng)時(shí)間照射可能損害人體健康,B項(xiàng)正確;無(wú)限電波的頻率比γ射線的頻率小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;光子的能量與其頻率成正比,紅光的頻率比X射線小,則紅光光子的能量比X射線小,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
4.C　解析　醫(yī)生用來(lái)診斷病情的胸透膠片,利用了電磁波中X射線的穿透能力較強(qiáng)這一特點(diǎn),C項(xiàng)正確。
5.D　解析　根據(jù)題圖乙可知,0~t1內(nèi)電流逐漸減小,則磁場(chǎng)能逐漸減小,電場(chǎng)能逐漸增大,電容器被充電,且電流為正方向,即電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?可知下極板帶正電,上極板帶負(fù)電,A項(xiàng)錯(cuò)誤;t1~t2內(nèi)電流逐漸增大,則磁場(chǎng)能逐漸增大,電場(chǎng)能逐漸減小,B項(xiàng)錯(cuò)誤;在t3時(shí)刻,電流為0,則線圈中的磁場(chǎng)能最小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;增大電容器兩板間距,根據(jù)C=,T=2π,電容減小,振蕩電流的周期減小,D項(xiàng)正確。
6.CD　解析　電容器內(nèi)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)方向向上,下極板帶正電,根據(jù)電流的方向,自由電子正在流向下極板,因此電容器處于放電過(guò)程,電容器的帶電量越來(lái)越少,兩平行板間的電場(chǎng)正在減弱,A項(xiàng)錯(cuò)誤;該變化電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)方向等效成向下的電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向,根據(jù)右手螺旋定則可知,電場(chǎng)產(chǎn)生為順時(shí)針?lè)较?俯視)的磁場(chǎng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;放電過(guò)程,放電電流越來(lái)越小,該變化電場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)越來(lái)越弱,C項(xiàng)正確;電路中的電流I==,故電路中的電流正比于板間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,D項(xiàng)正確。
7.D　解析　電容器放電時(shí),電流由a通過(guò)線圈流向b,為正方向。起始時(shí)刻電壓最大,電路向外輻射電磁波的過(guò)程中,電路中的能量減小,則電容器兩極板的最大電壓逐漸減小,D項(xiàng)正確。
8.ABC　解析　t1時(shí)刻電流最大,線圈中磁場(chǎng)能最大,電容器中電場(chǎng)能最小,電容器間的電場(chǎng)強(qiáng)度為最小值,A項(xiàng)正確;t1~t2時(shí)間內(nèi),電流逐漸減小,線圈中磁場(chǎng)能減小,電容器中電場(chǎng)能增大,電容器處于充電過(guò)程,B項(xiàng)正確;當(dāng)車(chē)輛靠近地感線圈時(shí),線圈自感系數(shù)變大,根據(jù)T=2π可知周期變大,頻率變小,C項(xiàng)正確;從題圖乙波形可知周期越來(lái)越小,頻率越來(lái)越大,汽車(chē)正遠(yuǎn)離地感線圈,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
9.CD　解析　任何頻率的無(wú)線電波均可以在天線上產(chǎn)生振蕩電流,只不過(guò)特定頻率的無(wú)線電波產(chǎn)生的振蕩電流較大,其他頻率的無(wú)線電波產(chǎn)生的振蕩電流較小,A項(xiàng)錯(cuò)誤;電磁波的傳播速度與光速相同,與電磁波的頻率無(wú)關(guān),B項(xiàng)錯(cuò)誤;手機(jī)外殼的金屬邊框長(zhǎng)度幾十厘米,因此無(wú)線電波的波長(zhǎng)應(yīng)為幾米,根據(jù)c=λf,可知手機(jī)信號(hào)的頻率與100M Hz的數(shù)量級(jí)相同,C項(xiàng)正確;手機(jī)天線在發(fā)射信號(hào)時(shí),天線上會(huì)形成LC振蕩電路,因此會(huì)有電荷出現(xiàn),且周期性變化,D項(xiàng)正確。
10.B　解析　根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間線性增大時(shí)將產(chǎn)生穩(wěn)定的感應(yīng)電場(chǎng),根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電場(chǎng)的方向與小球初速度方向相同,因小球帶正電,故電場(chǎng)力對(duì)小球做正功,小球的速度逐漸增大,向心力的大小F=m,隨之增大,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;洛倫茲力對(duì)小球不做功,C項(xiàng)錯(cuò)誤;帶電小球所受的洛倫茲力為F=qvB,因?yàn)樗俾孰S時(shí)間逐漸增大,且磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小跟時(shí)間成正比,所以小球受到的洛倫茲力大小與時(shí)間不成正比,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
11.C　解析　γ射線能量高、穿透力強(qiáng),醫(yī)院常用γ射線照射癌細(xì)胞,治療癌癥,A項(xiàng)正確;X射線具有穿透性,熒光性和攝影效應(yīng)的特性,所以可以用來(lái)做胸透,B項(xiàng)正確;紅外線測(cè)溫儀,是利用了紅外線的熱效應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;醫(yī)院用紫外線燈照射的方法來(lái)消毒滅菌,是利用了紫外線的消毒特性,D項(xiàng)正確。
12.A　解析　根據(jù)題圖中磁場(chǎng)方向結(jié)合右手螺旋定則可知,此時(shí)電流方向沿順時(shí)針?lè)较?由下極板流向上極板,且下極板帶正電,所以此時(shí)電容器正在放電,電容器兩板間的電壓正在減小,電容器中的電場(chǎng)能減小,線圈中磁場(chǎng)能增大,則電路中電流正在增大,但電流增大越來(lái)越慢,所以此時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量的變化率正在減小,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)T=2π可知,若LC振蕩電路中的電感減小,則其振蕩周期減小,若自感系數(shù)L和電容C都增大到原來(lái)的2倍,則其振蕩周期變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,C、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。
13.B　解析　在無(wú)線電廣播中,人們先將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),然后將這些信號(hào)由高頻電磁波帶著向周?chē)臻g傳播,可知a是調(diào)制。而在另一地點(diǎn),人們利用接收機(jī)接收到這些電磁波后,又將其中的電信號(hào)還原成聲音信號(hào),這就是無(wú)線電廣播的大致過(guò)程。其中“收音”的順序大致為:天線接收電磁波→調(diào)諧器選出某一頻率的電磁波→解調(diào)器從高頻電流中取出音頻電信號(hào),放大后送到揚(yáng)聲器→揚(yáng)聲器把音頻電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲音,可知b是解調(diào),B項(xiàng)正確。(共32張PPT)
微練45
電磁振蕩　電磁波
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1.(2025·滄州模擬)500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(簡(jiǎn)稱FAST)又被稱為“中國(guó)天眼”，是中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)的一座射電望遠(yuǎn)鏡，若其工作頻率范圍是7×107 Hz~3×109 Hz，那么它觀測(cè)到的電磁波最長(zhǎng)波長(zhǎng)為(　　)
A.約0.1米 B.約4米
C.約40米 D.約1 000米
梯級(jí)Ⅰ 基礎(chǔ)練
頻率最小的電磁波的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，則最長(zhǎng)波長(zhǎng)為λ== m≈4 m，B項(xiàng)正確。
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2.某電路中電場(chǎng)隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，能發(fā)射電磁波的電場(chǎng)是(　　)
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電場(chǎng)不隨時(shí)間變化，不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化，只能在周?chē)a(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，也不會(huì)產(chǎn)生和發(fā)射電磁波，B、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤；電場(chǎng)隨時(shí)間做不均勻的變化，能在周?chē)臻g產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，而這磁場(chǎng)的變化也是不均勻的，又能產(chǎn)生變化的電場(chǎng)，從而交織成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一體，即形成電磁場(chǎng)，才能發(fā)射電磁波，D項(xiàng)正確。
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3.電磁波包括無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、γ射線等，電磁波譜如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(　　)

A.只有高溫物體才輻射紅外線
B.紫外線常用于殺菌消毒，長(zhǎng)時(shí)間照射可能損害人體健康
C.無(wú)限電波的頻率比γ射線的頻率大
D.紅光光子的能量比X射線大
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所有的物體都在向外輻射紅外線，A項(xiàng)錯(cuò)誤；紫外線常用于殺菌消毒，但是長(zhǎng)時(shí)間照射可能損害人體健康，B項(xiàng)正確；無(wú)限電波的頻率比γ射線的頻率小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；光子的能量與其頻率成正 比，紅光的頻率比X射線小，則紅光光子的能量比X射線小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
解析
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4.醫(yī)生用來(lái)診斷病情的胸透膠片如圖所示，拍攝該膠片利用電磁波中(　　)
A.紫外線 B.紅外線
C.X射線 D.無(wú)線電波
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醫(yī)生用來(lái)診斷病情的胸透膠片，利用了電磁波中X射線的穿透能力較強(qiáng)這一特點(diǎn)，C項(xiàng)正確。
解析
5.圖甲為L(zhǎng)C振蕩電路，通過(guò)P點(diǎn)的電流如圖乙，P點(diǎn)電流向左為正，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.0~t1電容器上極板帶正電
B.t1~t2電容器中的電場(chǎng)能增大
C.在t3時(shí)刻，線圈中的磁場(chǎng)能最大
D.增大電容器兩板間距，振蕩電流的周期將減小
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根據(jù)題圖乙可知，0~t1內(nèi)電流逐漸減小，則磁場(chǎng)能逐漸減小，電場(chǎng)能逐漸增大，電容器被充電，且電流為正方向，即電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍芍聵O板帶正電，上極板帶負(fù)電，A項(xiàng)錯(cuò)誤；t1~t2內(nèi)電流逐漸增大，則磁場(chǎng)能逐漸增大，電場(chǎng)能逐漸減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；在t3時(shí)刻，電流為0，則線圈中的磁場(chǎng)能最小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；增大電容器兩板間距，根據(jù)C=，T=2π，電容減小，振蕩電流的周期減小，D項(xiàng)正確。
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6.(多選)麥克斯韋在前人研究的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地建立了經(jīng)典電磁場(chǎng)理論，進(jìn)一步揭示了電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系。他大膽地假設(shè):變化的電場(chǎng)就像導(dǎo)線中的電流一樣，會(huì)在空間產(chǎn)生磁場(chǎng)，即變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。以平行板電容器為例:圓形平行板電容器在充、放電的過(guò)程中，板間電場(chǎng)發(fā)生變化，產(chǎn)生的磁場(chǎng)相當(dāng)于一連接兩極的板間直導(dǎo)線通以充、放電電流時(shí)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。若某時(shí)刻連接電容器和電阻R的導(dǎo)線中電流i的方向，及電容器極板間電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向如圖中所示，則下列說(shuō)法正確的是(　　)
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A.兩平行板間的電場(chǎng)正在增強(qiáng)
B.該變化電場(chǎng)產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较?俯視)的磁場(chǎng)
C.該變化電場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)越來(lái)越弱
D.電路中的電流正比于板間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小
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電容器內(nèi)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)方向向上，下極板帶正電，根據(jù)電流的方向，自由電子正在流向下極板，因此電容器處于放電過(guò)程，電容器的帶電量越來(lái)越少，兩平行板間的電場(chǎng)正在減弱，A項(xiàng)錯(cuò)誤；該變化電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)方向等效成向下的電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向，根據(jù)右手螺旋定則可知，電場(chǎng)產(chǎn)生為順時(shí)針?lè)较?俯視)的磁場(chǎng)，B項(xiàng)錯(cuò) 誤；放電過(guò)程，放電電流越來(lái)越小，該變化電場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)越來(lái)越弱，C項(xiàng)正確；電路中的電流I==，故電路中的電流正比于板間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，D項(xiàng)正確。
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7.(2025·德州模擬)把線圈、電容器、電源和單刀雙擲開(kāi)關(guān)按照?qǐng)D示連成電路。把示波器的兩端連在電容器的兩個(gè)極板上。先把開(kāi)關(guān)置于電源一側(cè)為電容器充電；稍后再把開(kāi)關(guān)置于線圈一側(cè)，從此刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，電容器通過(guò)線圈放電(規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较?。電路工作過(guò)程中，同時(shí)會(huì)向外輻射電磁波，則電壓Uab隨時(shí)間t變化的波形正確的是(　　)
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電容器放電時(shí)，電流由a通過(guò)線圈流向b，為正方向。起始時(shí)刻電壓最大，電路向外輻射電磁波的過(guò)程中，電路中的能量減小，則電容器兩極板的最大電壓逐漸減小，D項(xiàng)正確。
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8.(多選)圖甲為某種車(chē)輛智能道閘系統(tǒng)的簡(jiǎn)化原理圖:預(yù)埋在地面下的地感線圈L和電容器C構(gòu)成LC振蕩電路，當(dāng)車(chē)輛靠近地感線圈時(shí)，線圈自感系數(shù)變大，使得振蕩電流頻率發(fā)生變化，檢測(cè)器將該信號(hào)發(fā)送至車(chē)牌識(shí)別器，從而向閘機(jī)發(fā)送起桿或落桿指令。某段時(shí)間振蕩電路中的電流如圖乙，下列說(shuō)法正確的是(　　)
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A.t1時(shí)刻電容器間的電場(chǎng)強(qiáng)度為最小值
B.t1~t2時(shí)間內(nèi)，電容器處于充電過(guò)程
C.汽車(chē)靠近線圈時(shí)，振蕩電流頻率變小
D.從圖乙波形可判斷汽車(chē)正靠近地感線圈
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t1時(shí)刻電流最大，線圈中磁場(chǎng)能最大，電容器中電場(chǎng)能最小，電容器間的電場(chǎng)強(qiáng)度為最小值，A項(xiàng)正確；t1~t2時(shí)間內(nèi)，電流逐漸減 小，線圈中磁場(chǎng)能減小，電容器中電場(chǎng)能增大，電容器處于充電過(guò)程，B項(xiàng)正確；當(dāng)車(chē)輛靠近地感線圈時(shí)，線圈自感系數(shù)變大，根據(jù)T=2π可知周期變大，頻率變小，C項(xiàng)正確；從題圖乙波形可知周期越來(lái)越小，頻率越來(lái)越大，汽車(chē)正遠(yuǎn)離地感線圈，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
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9.(多選)無(wú)線電波的發(fā)射和接收離不開(kāi)天線。如圖甲、圖乙、圖丙所示，LC振蕩電路逐步成為開(kāi)放電路，電場(chǎng)和磁場(chǎng)就可以分散到更大的空間，這樣就可以有效地把無(wú)線電波發(fā)射出去了。手機(jī)作為常用的通信工具需要用天線來(lái)接收和發(fā)射信號(hào)。早期的手機(jī)有長(zhǎng)長(zhǎng)的天線，現(xiàn)在逐漸內(nèi)置到手機(jī)內(nèi)部。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)當(dāng)天線的長(zhǎng)度大約等于無(wú)線電波波長(zhǎng)的時(shí)，收發(fā)無(wú)線電波的能力最好。曾經(jīng)有人將手機(jī)外殼的金屬邊框設(shè)計(jì)成天線，既提升收發(fā)信號(hào)效果，又節(jié)省了手機(jī)的內(nèi)部空間。隨著5G時(shí)代的來(lái)臨，信號(hào)頻率進(jìn)一步提升，對(duì)天線設(shè)計(jì)的要求更加復(fù)雜。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　)
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梯級(jí)Ⅱ 能力練
A.只有特定頻率的無(wú)線電波才能在天線上產(chǎn)生振蕩電流
B.與4G相比，5G使用的電磁波傳播速度更大
C.手機(jī)信號(hào)的頻率與100 MHz的數(shù)量級(jí)相同
D.手機(jī)天線在發(fā)射信號(hào)時(shí)，天線上會(huì)有電荷出現(xiàn)，且周期性變化
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任何頻率的無(wú)線電波均可以在天線上產(chǎn)生振蕩電流，只不過(guò)特定頻率的無(wú)線電波產(chǎn)生的振蕩電流較大，其他頻率的無(wú)線電波產(chǎn)生的振蕩電流較小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電磁波的傳播速度與光速相同，與電磁波的頻率無(wú)關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；手機(jī)外殼的金屬邊框長(zhǎng)度幾十厘米，因此無(wú)線電波的波長(zhǎng)應(yīng)為幾米，根據(jù)c=λf，可知手機(jī)信號(hào)的頻率與100M Hz的數(shù)量級(jí)相同，C項(xiàng)正確；手機(jī)天線在發(fā)射信號(hào) 時(shí)，天線上會(huì)形成LC振蕩電路，因此會(huì)有電荷出現(xiàn)，且周期性變化，D項(xiàng)正確。
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10.如圖所示是一個(gè)水平放置的圓環(huán)形玻璃小槽，槽內(nèi)光滑，槽寬度和深度處處相同。現(xiàn)將一直徑略小于槽寬的帶正電小球放在槽中，讓它受絕緣棒打擊后獲得一初速度v0。與此同時(shí)，有一變化的磁場(chǎng)垂直穿過(guò)圓環(huán)形玻璃小槽外徑所對(duì)應(yīng)的圓面積，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小跟時(shí)間成正比，方向豎直向下。設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所帶電荷量不 變，那么(　　)
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A.小球受到的向心力大小不變
B.小球受到的向心力大小不斷增大
C.洛倫茲力對(duì)小球做了功
D.小球受到的洛倫茲力大小與時(shí)間成正比
根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間線性增大時(shí)將產(chǎn)生穩(wěn)定的感應(yīng)電場(chǎng)，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電場(chǎng)的方向與小球初速度方向相同，因小球帶正電，故電場(chǎng)力對(duì)小球做正功，小球的速度逐漸增大，向心力的大小F=m，隨之增大，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；洛倫茲力對(duì)小球不做功，C項(xiàng)錯(cuò)誤；帶電小球所受的洛倫茲力為F=qvB，因?yàn)樗俾孰S時(shí)間逐漸增大，且磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小跟時(shí)間成正比，所以小球受到的洛倫茲力大小與時(shí)間不成正 比，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
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11.(2025·宿遷模擬)電磁波在醫(yī)院得到了廣泛應(yīng)用，關(guān)于電磁波的某些特性，下列說(shuō)法不正確的是(　　)
A.伽馬手術(shù)刀治療癌癥是利用γ強(qiáng)穿透力，能量高的特性
B.胸透又稱熒光透視，是利用X射線具有穿透性，熒光性和攝影效應(yīng)的特性
C.紅外線測(cè)溫儀，是利用了紅外線波長(zhǎng)較長(zhǎng)的特性
D.醫(yī)用紫外滅菌燈是利用了紫外線的消毒特性
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γ射線能量高、穿透力強(qiáng)，醫(yī)院常用γ射線照射癌細(xì)胞，治療癌 癥，A項(xiàng)正確；X射線具有穿透性，熒光性和攝影效應(yīng)的特性，所以可以用來(lái)做胸透，B項(xiàng)正確；紅外線測(cè)溫儀，是利用了紅外線的熱效應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；醫(yī)院用紫外線燈照射的方法來(lái)消毒滅菌，是利用了紫外線的消毒特性，D項(xiàng)正確。
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12.金屬探測(cè)儀在各場(chǎng)景廣泛應(yīng)用，探測(cè)儀內(nèi)部的線圈與電容器構(gòu)成LC振蕩電路，當(dāng)探測(cè)儀檢測(cè)到金屬物體時(shí)，探測(cè)儀線圈的自感系數(shù)會(huì)發(fā)生變化，從而引起振蕩電路中的電流頻率發(fā)生變化，探測(cè)儀檢測(cè)到這個(gè)變化就會(huì)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出聲響。在LC振蕩電路中，某時(shí)刻線圈中的磁場(chǎng)方向和電容器中的電場(chǎng)方向如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(　　)
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A.此時(shí)電容器中的電場(chǎng)能正在減小
B.此時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量的變化率正在增大
C.若LC振蕩電路中的自感系數(shù)L減小，則其振蕩周期增大
D.若自感系數(shù)L和電容C都增大到原來(lái)的2倍，則其振蕩周期變?yōu)樵瓉?lái)的
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根據(jù)題圖中磁場(chǎng)方向結(jié)合右手螺旋定則可知，此時(shí)電流方向沿順時(shí)針?lè)较颍上聵O板流向上極板，且下極板帶正電，所以此時(shí)電容器正在放電，電容器兩板間的電壓正在減小，電容器中的電場(chǎng)能減小，線圈中磁場(chǎng)能增大，則電路中電流正在增大，但電流增大越來(lái)越慢，所以此時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量的變化率正在減小，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)T=2π可知，若LC振蕩電路中的電感減小，則其振蕩周期減小，若自感系數(shù)L和電容C都增大到原來(lái)的2倍，則其振蕩周期變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，C、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。
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13.無(wú)線電廣播系統(tǒng)方框圖如圖所示，下列關(guān)于a、b裝置說(shuō)法正確的是(　　)

A.a是調(diào)制、b是調(diào)諧 B.a是調(diào)制、b是解調(diào)
C.a是調(diào)諧、b是解調(diào) D.a是調(diào)諧、b是調(diào)制
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梯級(jí)Ⅲ 創(chuàng)新練
在無(wú)線電廣播中，人們先將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后將這些信號(hào)由高頻電磁波帶著向周?chē)臻g傳播，可知a是調(diào)制。而在另一地點(diǎn)，人們利用接收機(jī)接收到這些電磁波后，又將其中的電信號(hào)還原成聲音信號(hào)，這就是無(wú)線電廣播的大致過(guò)程。其中“收音”的順序大致為:天線接收電磁波→調(diào)諧器選出某一頻率的電磁波→解調(diào)器從高頻電流中取出音頻電信號(hào)，放大后送到揚(yáng)聲器→揚(yáng)聲器把音頻電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲音，可知b是解調(diào)，B項(xiàng)正確。
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