第四章 整合提升

电磁波一、麦克斯韦电磁理论1对麦克斯韦电磁场理论两个基本观点的理解(1)变化的磁场产生电场，可从以下三个方面理解：稳定的磁场不产生电场均匀变化的磁场产生恒定的电场周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场(2)变化的电场产生磁场，也可从以下三个方面理解：恒定的电场不产生磁场均匀变化的电场产生恒定的磁场周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场2感应电场方向的判定变化的磁场产生的感应电场的方向，与存在闭合回路时产生的感应电流的方向是相同的例1关于麦克斯韦的电磁场理论，下列说法正确的是()A稳定的电场产生稳定的磁场B均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生均匀变化的电场C变化的电场产生的磁场一定是变化的D振荡的电场周围空间产生的磁场也是振荡的解析麦克斯韦电磁场理论的要点是：变化的磁场(电场)要在周围空间产生电场(磁场)，若磁场(电场)的变化是均匀的，产生的电场(磁场)是稳定的，若磁场(电场)的变化是振荡的，产生的电场(磁场)也是振荡的，由此可判定正确答案为D项答案D例2一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动，如图1所示当磁感应强度均匀增大时，此粒子的()图1A动能不变B动能增大C动能减小D以上情况都可能解析当磁场均匀增强时，根据麦克斯韦电磁场理论，将激发一稳定的电场，带电粒子将受到电场力作用，电场力对带正电的粒子做正功，所以粒子的动能将增大故正确答案为B.答案B二、LC回路振荡规律、周期及频率1LC回路中各量的变化规律电容器上的物理量：电量q、电场强度E、电场能EE.线圈上的物理量：振荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB.放电过程：qEEEiBEB充电过程：qEEEiBEB充电结束时q、E、EE最大，i、B、EB均为零；放电结束时q、E、EE均为零，i、B、EB最大2电磁振荡的周期和频率(1)周期T2频率f(2)对周期公式T2的定性分析L对T的影响：L越大，振荡过程中因自感现象产生的自感电动势就越大，楞次定律中所说的“阻碍”作用也就越大，从而延缓振荡电流的变化，使振荡周期T变长C对T的影响：C越大，振荡过程中无论是充电阶段(将C充至一定电压)，还是放电阶段(将一定电压下的电容器C中的电荷量放完)，其时间都相应地变长，从而使振荡周期T变长例3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构成的回路中产生周期T2的振荡电流当罐中的液面上升时()图2A电容器的电容减小B电容器的电容增大CLC回路的振荡频率减小DLC回路的振荡频率增大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回路的振荡周期T变大，又f，所以振荡频率变小，故选项B、C正确，选项A、D错误答案BC例4在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图3所示，则下列说法正确的是()图3A若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电B若电容器正在充电，则电容器下极板带正电C若电容器上极板带正电，则线圈中电流正增大D若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流的增大解析由磁场方向和安培定则可判断振荡电流的方向，由于题目中未标明电容器两极板带电情况，可分两种情况讨论：(1)若该时刻电容器上极板带正电，则可知电容器处于放电阶段，电流增大，则C对，A错；(2)若该时刻电容器下极板带正电，则可知电容器处于充电状态，电流在减小，则B对，由楞次定律可判定D对答案BCD三、电磁波的传播特点及应用1电磁波谱无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线等合起来，便构成了范围非常广阔的电磁波谱2各种不同的电磁波既有共性，又有个性(1)共性：它们在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的规律，都满足公式vf，它们在真空中的传播速度都是c3.0108 m/s，它们的传播都不需要介质，各波段之间的区别并没有绝对的意义(2)个性：不同电磁波的频率或波长不同，表现出不同的特性波长越长越容易产生干涉、衍射现象，波长越短观察干涉、衍射现象越困难正是这些不同的特性决定了它们不同的用途例5下列有关电磁波的说法中正确的是()A电磁波谱中最难发生衍射的是无线电波B电磁波谱中最难发生衍射的是射线C频率大于可见光的电磁波表现为沿直线传播D雷达用的是微波，因为微波传播的直线性好解析波长越长，越容