2017届高三物理一轮复习课件：专题十六 电磁波 相对论

知识清单,方法一LC电路中振荡电流的产生过程的分析1.电容器充电完成而未开始放电时,电容器两端电压U最大,电场E最强,电场能最大,电路电流i=0。2.电容器开始放电后,由于自感L的作用,电流逐渐增大,磁场能增强,电容器中的电荷量减少,电场能减少。在放电完毕瞬间,U=0,E=0,i最大,电场能为零,磁场能最大。3.电容器放完电后,由于自感作用,电流i保持原方向并逐渐减小,对电容器反向充电。随电流减小,电容器两端电压升高,磁场能减小而电场能增大,到电流为零的瞬间,U最大,E最大,i=0,电场能最大,磁场能为零。4.电容器开始放电后,产生反向放电电流,磁场能增大,电场能减小。到放电完毕时,U=0,E=0,i最大,电场能为零,磁场能最大。上述过程反复循环,电路产生振荡电流。,突破方法,例1在LC振荡电路中,当电容器放电完毕瞬间,以下说法正确的是()A.电容器极板间的电压等于零,磁场能开始向电场能转化B.电流达到最大值,线圈产生的磁场达到最大值C.如果没有能量辐射损耗,这时线圈的磁场能等于电容器开始放电时电容器的电场能D.线圈中产生的自感电动势最大解题思路LC电路中,电容器放电完毕瞬间,U=0,E=0,i最大,电场能为零,磁场能最大,以后T/4内磁场能向电场能转化,i减小,U增大。,解析电容器放电完毕的瞬间,还有以下几种说法:电场能向磁场能转化完毕;磁场能开始向电场能转化;电容器开始反方向充电。电容器放电完毕的瞬间有如下特点:电容器电荷量Q=0,板间电压U=0,板间场强E=0,线圈电流i最大,磁感应强度B最大,电路磁场能最大,电场能为零。线圈自感电动势E自=/t,电容器放电完毕瞬间,虽然最大,但/t为零,所以E自等于零。如果没有考虑能量的辐射,能量守恒,在这一瞬间电场能E电=0,磁场能E磁最大,而电容器开始放电时,电场能E电最大,磁场能E磁=0,则E磁=E电,所以选项A、B、C正确。答案ABC,方法二麦克斯韦电磁场理论的应用1.变化的磁场在周围空间产生电场实验基础:法拉第电磁感应现象。如图甲所示带有小灯泡的导体环,放在通有交流电的线圈附近,小灯泡会发光。这是由于穿过导体环的变化磁场,在环中产生了电场从而驱使电荷运动,形成电流。,变化的磁场产生电场(磁场增强时),麦克斯韦的推广:没有导体环,变化的磁场在其周围空间同样会产生电场(图乙)。导体环的作用仅是用来显示电场的存在而已。(1)均匀变化的磁场产生恒定的电场;(2)非均匀变化的磁场产生变化的电场;(3)振荡磁场产生同频率的振荡电场。说明判断变化的磁场所产生的感应电场的方向可以利用楞次定律。2.变化的电场在周围空间产生磁场实验基础:电容器充放电现象板上电荷量变化,板间场强变化。麦克斯韦的假设:根据电现象与磁现象的相似性和变化磁场能产生电场的观点,认为变化的电场也会在周围空间产生磁场(如图)。,电容器充电时,变化的电场产生磁场(1)均匀变化的电场产生恒定的磁场;(2)非均匀变化的电场产生变化的磁场;(3)振荡电场产生同频率的振荡磁场。例2关于电磁场的理论,下列说法中正确的是()A.变化的电场周围产生的磁场一定是变化的B.变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的,C.均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的D.振荡电场在周围空间产生同样频率的振荡磁场解析变化的电场产生磁场有两层含义。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。振荡的电场产生同频率的振荡的磁场。均匀变化的磁场产生恒定的电场,故B、D正确,A、C错。答案BD,2-1下列关于电磁场的说法中正确的是()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.振荡电场和振荡磁场交替产生,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,实验证明在后答案BCD解析根据麦克斯韦的电磁场理论可知,若电场或磁场的变化是均匀的,则不能形成电磁波,A错误。若电场的变化是均匀的,则只能形成稳定的磁场;若电场的变化是非均匀的,则可形成变化,