2026年高考物理模拟试卷重点知识题型-电磁振荡与电磁波（2025年12月）

第1页（共1页）2026年高考物理复习电磁振荡与电磁波（2025年12月）一．选择题（共8小题）1．电磁波发射电路中的LC电磁振荡电路如图所示，某时刻电路中正形成图示方向的电流，此时电容器的下极板带正电，上极板带负电，下列说法正确的是（）A．线圈中的磁场方向向上且电流正在减小 B．极板间的电势差正在变大、电场能正在变小 C．若在线圈中插入铁芯，则发射的电磁波频率变小 D．若增大电容器极板间的正对面积，则发射的电磁波波长变短2．电磁波广泛应用在现代医疗中，下列不属于电磁波应用的医用器械有（）A．杀菌用的紫外灯 B．拍胸片的X光机 C．测量体温的红外线测温枪 D．检查血流情况的超声波“彩超”机3．有关在真空中传播的电磁波的说法正确的是（）A．频率越大，传播速度越大 B．频率不同，传播速度相同 C．频率越大，其波长越大 D．频率不同，传播速度也不同4．5G是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展5G网络。5G网络使用的无线电波通信频率在3.0GHz以上的超高频段和极高频段（如图），比目前4G及以下网络（通信频率在0.3GHz～3.0GHz间的特高频段）拥有更大的带宽和更快的传输速率。未来5G网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达10Gbps（bps为bitspersecond的英文缩写，即比特率、比特/秒），是4G网络的50﹣100倍。关于5G网络使用的无线电波，下列说法正确的是（）A．在真空中的传播速度更快 B．在真空中的波长更长 C．衍射的本领更强 D．频率更高，相同时间传递的信息量更大5．关于电磁波下列说法不正确的是（）A．麦克斯韦预言了电磁波的存在 B．赫兹证实了电磁波的存在 C．电磁波的传播需要介质 D．真空中电磁波的波长λ、波速c、频率f之间满足关系式：c＝λf6．关于电磁波下列说法正确的是（）A．麦克斯韦通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”，并证实了电磁波的存在 B．医院里常用X射线照射病房和手术室进行消毒 C．一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关 D．电磁波的传播需要介质，其在介质中的传播速度等于光速7．图为手机信号屏蔽器。手机信号屏蔽器主要针对各类考场、加油站、军事重地等禁止使用手机的场所。手机工作时，是在一定频率范围内，手机和基站通过无线电波联系起来，完成数据和声音的传输。针对这种通讯原理，手机信号屏蔽器在工作过程中以一定的速度从手机通信所使用的频率的底端向高端扫描，在扫描过程中向手机发送一定频率的电磁波信号，使手机不能与基站建立正常的联系，从而对手机形成干扰。对于手机信号屏蔽器的工作过程，下列说法中正确的是（）A．手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的 B．手机信号屏蔽器是利用电磁感应的原理来工作的 C．手机信号屏蔽器工作时能阻止基站发出的电磁波传播到限制场所内 D．手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的8．如图所示，LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则该瞬间（）A．电流i正在增大，线圈L中的磁场能也正在增大 B．电容器两极板间电压正在增大 C．电容器带电量正在减小 D．线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强二．多选题（共4小题）（多选）9．如图所示，振荡电路中线圈自感系数为L，电容器的电容为C，当电容器刚开始放电时计时，则（）A．振荡电路第一次改变电流方向所需时间为πLC B．电容器第一次放电结束所需时间为πLC C．磁场第一次达到最强所需时间为π2D．电容器第一次所带电量为零所需时间为π（多选）10．下列说法中，正确的是（）A．台湾高雄2月6日凌晨发生6.7级地震，地震波是机械波，既有横波又有纵波 B．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期 C．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场 D．爱因斯坦认为引力波是一种跟电磁波一样的波动 E．可见光只是电磁波中的一小部分，可见光的频率低于X射线的频率（多选）11．下列说法中正确的是（）A．变化的磁场不能产生电场 B．变化的电场不能产生磁场 C．赫兹证实了电磁波的存在 D．电磁波能在真空中传播（多选）12．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（）A．电磁波不能在真空中传播 B．电磁波在真空中传播的速度是3×108m/s C．变化的电场和磁场由近及远她向周围空间传播形成电磁波 D．变化的电场一定能产生变化的磁场三．填空题（共4小题）13．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了这一预言．电磁波按照波长由长到短排列依次是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、、γ射线．某电台的播放频率是100MHz，已知电磁波的传播速度为3×108m/s，则该电台信号的波长是m．14．英国物理学家麦克斯韦认为：变化的磁场会激发出一种电场，叫，这种电场的电场线与静电场的电场线的重要区别为，这种电场线是，如图所示，如果向上的磁场增强，激发的电场的电场线方向（俯视）为（填顺时针或逆时针）由于导体运动产生的电动势叫动生电动势，该电源的“非静电力”与有关．15．19世纪中叶，英国物理学家系统总结了人类对电磁规律的研究成果，提出了电磁场理论并预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在．电磁波在日常生产、生活中得到了广泛的应用，某卫星传送电视信号的频率为2.0×109Hz，它在真空中的波长为m．16．大规模建设第三代移动通信系统（3G），它将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合起来，能提供无线网络、电话会议、电子商务等信息服务。某移动运营商采用1.8×109Hz的电磁波传递信号，此电磁波在真空中的波长为m；在通话时，手机将声音信号转变成电信号，再经过（选填“调谐”、“调制”或“解调”）后，把信号发送到基站中转。四．解答题（共4小题）17．麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点是：变化的磁场可以产生电场；变化的电场可以产生。从而预言了空间可能存在电磁波。电磁波按照波长由长到短排列依次是：无线电波、红外线、、紫外线、X射线和γ射线。已知电磁波在空气中的传播速度近似等于3.0×108m/s，南通人民广播电台的“经济、生活”节目的频率是1.03×108Hz，该电磁波在空气中的波长为m．（结果保留2位有效数字）18．在LC振荡电路中，线圈的自感系数L＝2.5mH，电容C＝4μF。（1）该回路的周期多大？（2）设t＝0时，电容器上电压最大，在t＝9.0×10﹣3s时，通过线圈的电流是增大还是减小，这时电容器是处在充电过程还是放电过程？19．若某种电磁波在真空中的频率为1.5×1015Hz，试回答下列问题：（1）该电磁波的波长为多少？（2）该电磁波属于哪个波段？（红外线波长范围0.8﹣100μm，紫外线的波长范围在100～400nm）（3）现代科技可以使电磁波在特定介质中的传播速度大大减小．当频率为1.5×1015Hz的电磁波以900m/s的速度传播时，问该电磁波的波长变为多少？20．“场”的理解和应用（1）关于电磁场理论，下列说法正确的是。A.在电场周围一定产生磁场，变化的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（2）图1是一个回旋加速器示意图，核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置匀强磁场中，并分别与高频交流电源相连，现分别加速氘核（12H）和氦核（24He），下列说法正确的是A.它们的最大速度不同B.它们的最大动能相同C.两次所接高频交流电源的频率相同D.仅增大高频交流电源的频率可增大粒子的最大动能（3）静电透镜是利用电磁场来偏转和聚焦电子束，原理图如图2所示，圆筒A带负电，圆筒B带正电，圆筒之间形成静电场的等差等势面如图中的虚线所示，当电子束沿中心轴从圆筒A射向圆筒B时，静电场使平行入射的电子束会聚于中心光轴上。现有电子在a点射入，则下列说法正确的是。A.若电子在a点水平射入，则电子将做匀加速直线运动B.若电子在a点与水平方向成某一角度射入，该电子可能做类平抛运动C.若电子在a点与水平方向成某一角度射入，该电子可能做匀速圆周运动D.电子在a点的电势能大于在c点的电势能（4）如图3，长为R的轻绳拴着质量为m、电荷量为﹣q的小球，将小球从与悬点等高的A点静止释放，释放时轻绳恰好伸直。小球运动到D点时轻绳恰好被拉断，小球沿水平方向进入虚线右侧竖直平面内。在竖直虚线两侧同时存在沿竖直方向但方向相反、大小相等的匀强电场（图中未画出），在虚线右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为B。在右侧电磁场区域中的竖直平面内有一半径为R的理想圆形屏蔽区（没有电场和磁场），屏蔽区的圆心O与D点在同一水平线上，OD间的距离为2R，A、O、D三点在同一竖直面内。已知小球在电磁场区域恰好做匀速圆周运动，重力加速度为g，不计空气阻力，不计小球运动引起的电磁场变化。求：①电场强度E的大小；②轻绳被拉断前瞬间所承受的拉力；③为使小球不能进入电磁场屏蔽区，磁感应强度的最小值。

2026年高考物理复习热搜题速递之电磁振荡与电磁波（2025年12月）参考答案与试题解析一．选择题（共8小题）题号12345678答案CDBDCDB二．多选题（共4小题）题号9101112答案ACDADECDBC一．选择题（共8小题）1．电磁波发射电路中的LC电磁振荡电路如图所示，某时刻电路中正形成图示方向的电流，此时电容器的下极板带正电，上极板带负电，下列说法正确的是（）A．线圈中的磁场方向向上且电流正在减小 B．极板间的电势差正在变大、电场能正在变小 C．若在线圈中插入铁芯，则发射的电磁波频率变小 D．若增大电容器极板间的正对面积，则发射的电磁波波长变短【考点】电磁振荡的周期和频率的影响因素；计算电磁振荡发射的电磁波的波长；电磁振荡及过程分析．【专题】定性思想；推理法；推理论证能力．【答案】C【分析】根据图片分析出电容器的状态，从而分析出磁场的方向和电流的变化；根据公式C=Q根据频率的计算公式完成分析；根据波长和频率的关系分析出波长的变化趋势。【解答】解：A．由图可知，电容器正在放电，电流变大，线圈中的磁场方向向上且电流正在变大，故A错误；B．电容器中的电场方向向上，由于电容器正在放电，则带电量减小，由C=Q可知极板间的电势差正在变小，所以电场能正在变小，故B错误；C．若在线圈中插入铁芯，则L变大，根据f=1则发射的电磁波频率变小，故C正确；D．若增大电容器极板间的正对面积，则电容器电容C增大，根据λ=cT=2πcLC则发射的电磁波波长变长，故D错误。故选：C。【点评】本题主要考查了电磁振荡的相关概念，理解电容器的电荷量和电场能的变化，结合频率的计算公式即可完成分析。2．电磁波广泛应用在现代医疗中，下列不属于电磁波应用的医用器械有（）A．杀菌用的紫外灯 B．拍胸片的X光机 C．测量体温的红外线测温枪 D．检查血流情况的超声波“彩超”机【考点】电磁波与信息化社会；生活中的电磁感应现象；电磁波的发射和接收．【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力．【答案】D【分析】紫外线具有杀菌消毒作用，红外线具有显著的热效应，X光穿透本领高，并且以上三种射线都属于电磁波。超声波是机械波，不属于电磁波。【解答】解：A、杀菌用的紫外灯利用了紫外线杀菌消毒的作用，故A正确.B、拍胸片的X光机利用了X光的穿透本领高的特点，故B正确.C、测量体温的红外线测温枪利用了红外线的热效应强的特点，故C正确.D、电磁波谱包括：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，检查血流情况的超声波“彩超”机，利用超声波的多普勒效应，但超声波不属于电磁波，而属于机械波，故D错误.本题选不属于电磁波应用的，故选：D。【点评】掌握电磁波谱，及其各种电磁波的特点，是解本题的关键。对于基础知识的学习，应注意多积累。3．有关在真空中传播的电磁波的说法正确的是（）A．频率越大，传播速度越大 B．频率不同，传播速度相同 C．频率越大，其波长越大 D．频率不同，传播速度也不同【考点】电磁波的波长、频率和波速的关系；电磁波的产生．【答案】B【分析】电磁波是由于电流的迅速变化而产生的，对于不同频率的电磁波，在真空中的波速与光速相同，且在真空中最快，由公式v＝λf可知，波长与频率成反比，即频率大的电磁波的波长短．【解答】解：电磁波在真空中传播速度是c＝3×108m/s确定不变的，由于c＝fλ，因此波长短的频率高、波长长的频率低。故选：B。【点评】本题考查了电磁波的传播及波速、波长与频率之间的关系，属于基础知识的考查，要记住电磁波的波速一定，电磁波的波长和频率互成反比例关系．4．5G是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展5G网络。5G网络使用的无线电波通信频率在3.0GHz以上的超高频段和极高频段（如图），比目前4G及以下网络（通信频率在0.3GHz～3.0GHz间的特高频段）拥有更大的带宽和更快的传输速率。未来5G网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达10Gbps（bps为bitspersecond的英文缩写，即比特率、比特/秒），是4G网络的50﹣100倍。关于5G网络使用的无线电波，下列说法正确的是（）A．在真空中的传播速度更快 B．在真空中的波长更长 C．衍射的本领更强 D．频率更高，相同时间传递的信息量更大【考点】电磁波的发射和接收；光谱和光谱分析．【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力．【答案】D【分析】明确电磁波的性质，知道电磁波在真空中传播速度均为光速，并且电磁波为横波；明确光的光粒二象性，知道频率越大粒子性越明显；波长越大，波动性越明显。【解答】解：A、任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故A错误；B、因5G信号的频率更高，则波长小，故B错误；C、因5G信号的频率更高，则波长小，故4G信号更容易发生明显的衍射现象，故C错误。D、频率更高，光子的能量越大，故相同时间传递的信息量更大，故D正确。故选：D。【点评】本题考查波粒二象性以及电磁波的传播和接收规律，注意明确波长越长波动性越明显，而频率越高粒子性越明显。5．关于电磁波下列说法不正确的是（）A．麦克斯韦预言了电磁波的存在 B．赫兹证实了电磁波的存在 C．电磁波的传播需要介质 D．真空中电磁波的波长λ、波速c、频率f之间满足关系式：c＝λf【考点】电磁波的特点和性质（自身属性）；电磁波的波长、频率和波速的关系；麦克斯韦电磁场理论；电磁波的发现．【答案】C【分析】电磁波是由变化电磁场产生的，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，逐渐向外传播，形成电磁波。电磁波在真空中传播的速度等于光速，与频率无关。电磁波本身就是一种物质。【解答】解：AB、麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，故AB正确；C、电磁波本身就是物质，能在真空中传播，而机械波依赖于媒质传播，故C错误；D、真空中电磁波的波长λ、波速c、频率f之间满足关系式：c＝λf，故D正确。故选：C。【点评】知道电磁波的产生、传播特点等是解决该题的关键，同时注意这里的变化必须是非均匀变化。6．关于电磁波下列说法正确的是（）A．麦克斯韦通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”，并证实了电磁波的存在 B．医院里常用X射线照射病房和手术室进行消毒 C．一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关 D．电磁波的传播需要介质，其在介质中的传播速度等于光速【考点】电磁波的产生；电磁波的发射和接收；电磁波谱；电磁波与信息化社会．【专题】定性思想；归纳法；交流电专题；理解能力．【答案】见试题解答内容【分析】赫兹证实了电磁波的存在；医院里常用紫外线照射病房和手术室进行消毒；一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关；电磁波在真空也能传播。【解答】解：A、麦克斯韦提出了电磁场理论，赫兹通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”，并证实了电磁波的存在，故A错误；B、医院里常用紫外线照射病房和手术室进行消毒，故B错误；C、一切物体都在辐射红外线，红外线属于电磁波，这种辐射与物体的温度有关，故C正确；D、电磁波的传播不需要介质，电磁波在真空也能传播，其在介质中的传播速度小于光速，故D错误。故选：C。【点评】解决本题时，要掌握有关电磁波的相关知识，熟记物理学史。要注意电磁波与机械能特性的区别。7．图为手机信号屏蔽器。手机信号屏蔽器主要针对各类考场、加油站、军事重地等禁止使用手机的场所。手机工作时，是在一定频率范围内，手机和基站通过无线电波联系起来，完成数据和声音的传输。针对这种通讯原理，手机信号屏蔽器在工作过程中以一定的速度从手机通信所使用的频率的底端向高端扫描，在扫描过程中向手机发送一定频率的电磁波信号，使手机不能与基站建立正常的联系，从而对手机形成干扰。对于手机信号屏蔽器的工作过程，下列说法中正确的是（）A．手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的 B．手机信号屏蔽器是利用电磁感应的原理来工作的 C．手机信号屏蔽器工作时能阻止基站发出的电磁波传播到限制场所内 D．手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的【考点】电磁波的发射和接收．【专题】定性思想；推理法；基本实验仪器．【答案】D【分析】考场上使用手机信号屏蔽器，是以一定的速度由底端频率向高端扫描。该扫描速度可以在手机接收信号中形成乱码干扰，手机不能检测出从基站发出的正常数据，起到屏蔽手机信号的作用。【解答】解：手机信号屏蔽器是利用屏蔽器发出的信号去干扰手机从基站传过来的信号，从而起到屏蔽作用。因此手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目。故ABC错误，D正确；故选：D。【点评】静电屏蔽是导体中的复合电场为零，而手机信号屏蔽则是去干扰原来的信号。8．如图所示，LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则该瞬间（）A．电流i正在增大，线圈L中的磁场能也正在增大 B．电容器两极板间电压正在增大 C．电容器带电量正在减小 D．线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强【考点】电磁振荡及过程分析．【专题】交流电专题．【答案】B【分析】在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能；当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能。【解答】解：A、根据图示电路知，该LC振荡电路正在充电，电流在减小，磁场能转化为电场能。故A错误。B、电容器的带电量在增大，根据U=QC，知电容器两极板间的电压正在增大。故B正确，D、充电的过程，磁场能转化为电场能，电流在减小，所以线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在减小。故D错误。故选：B。【点评】解决本题的关键知道在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能；当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能。二．多选题（共4小题）（多选）9．如图所示，振荡电路中线圈自感系数为L，电容器的电容为C，当电容器刚开始放电时计时，则（）A．振荡电路第一次改变电流方向所需时间为πLC B．电容器第一次放电结束所需时间为πLC C．磁场第一次达到最强所需时间为π2D．电容器第一次所带电量为零所需时间为π【考点】电磁波的波长、频率和波速的关系．【答案】ACD【分析】在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能；当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能．充电时间和放电时间均为T4，而振荡电路的振荡周期T＝2πLC【解答】解：振荡电路的振荡周期T＝2πLC．电容器上电压为零时，放电完毕，电场能最小，磁场能最大，至少要经过t=T4=π2LC，而电流方向改变的时间为T2，即为故选：ACD。【点评】解决本题的关键知道在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能；当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能．（多选）10．下列说法中，正确的是（）A．台湾高雄2月6日凌晨发生6.7级地震，地震波是机械波，既有横波又有纵波 B．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期 C．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场 D．爱因斯坦认为引力波是一种跟电磁波一样的波动 E．可见光只是电磁波中的一小部分，可见光的频率低于X射线的频率【考点】电磁波的波长、频率和波速的关系；机械波及其形成与传播．【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波．【答案】ADE【分析】解答本题应掌握：明确地震波的性质，知道地震波既有纵波也有横波；波在传播中只是传播的能量和振动形式，质点并不随波传播；准确掌握电磁波理论，知道变化分为均匀变化和周期性变化；知识引力波的概念，并能熟记电磁波谱．【解答】解：A、地震波具有横波又有纵波，是一种较为复杂的机械能波；故A正确；B、横波在传播过程中，介质并不随着波的传播而向前运动；只是在垂直波的方向上振动；故B错误；C、均匀变化的电场产生恒定的磁场；而均匀变化的磁场产生恒定的电场；只有周期性变化的电（磁）场才能产生周期性变化的磁（电）场；故C错误；D、根据物理学史可知，爱因斯坦认为引力波是一种跟电磁波一样的波动；故D正确；E、根据电磁波谱可知，可见光只是电磁波中的一小部分，可见光的频率低于X射线的频率；故E正确；故选：ADE。【点评】本题考查了地震波以及电磁波的性质，要注意明确机械波和电磁波之间的联系和区别．（多选）11．下列说法中正确的是（）A．变化的磁场不能产生电场 B．变化的电场不能产生磁场 C．赫兹证实了电磁波的存在 D．电磁波能在真空中传播【考点】电磁波的产生；电磁波的发射和接收．【专题】定性思想；推理法；光的衍射、偏振和电磁本性专题．【答案】CD【分析】根据麦克斯韦关于电磁波的理论可得出电场与磁场间的联系；同时明确物理学史．【解答】解：AB、均匀变化的电场会产生恒定的磁场，均匀变化的磁场会产生恒定的电场，故AB错误；C、麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波的存在，赫兹首先利用实验证实了电磁波的存在，故C正确；D、电磁波自身是一种物质，能在真空中传播，故D正确。故选：CD。【点评】本题考查电磁波的发现历程及麦克斯韦关于电磁波的理论的理解；要注意只有周期性变化的电（磁）场才能产生周期性变化的磁（电）场，同时注意电磁波与机械波的区别．（多选）12．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（）A．电磁波不能在真空中传播 B．电磁波在真空中传播的速度是3×108m/s C．变化的电场和磁场由近及远她向周围空间传播形成电磁波 D．变化的电场一定能产生变化的磁场【考点】电磁波的发射和接收．【专题】定性思想；推理法；光的衍射、偏振和电磁本性专题．【答案】BC【分析】变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场；均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场；非均匀变化的电场产生变化的磁场，非均匀变化的磁场产生变化的电场；电场与磁场统称为电磁场；电磁场从发生区域由近及远的传播称为电磁波；电磁波是一种物质，可在真空中传播，真空并不空，它有场这种物质；电磁波在真空中的传播速度总是3×108m/s．【解答】解：AB、电磁波是一种物质，可在真空中传播，电磁波在真空中的传播速度总是3×108m/s，等于光速，故A错误，B正确；C、电磁场是由变化的电场和磁场，从发生区域由近及远的传播形成电磁波，故C正确；D、变化的电场能产生磁场，变化的磁场能产电场，但非均匀变化电场能生非均匀变化磁场，若是均匀变化的电场，则产生恒定的磁场，故D错误；故选：BC。【点评】本题难度不大，熟练掌握并灵活应用基础知识即可正确解题；解题时要注意题目“变化”分均匀变化与不均匀变化，否则会出错．三．填空题（共4小题）13．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了这一预言．电磁波按照波长由长到短排列依次是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．某电台的播放频率是100MHz，已知电磁波的传播速度为3×108m/s，则该电台信号的波长是3m．【考点】电磁波谱．【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波．【答案】见试题解答内容【分析】电磁波谱按照波长从大到小的顺序依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线，并依据公式λ=v【解答】解：按照波长从大到小的顺序依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线．由v＝λf可知，λ=vf故答案为：X射线，3．【点评】对于电磁波谱的顺序可结合各种电磁波的特性进行记忆，并掌握波长、波速及频率的关系；注意顺序不能搞错．14．英国物理学家麦克斯韦认为：变化的磁场会激发出一种电场，叫感生电场，这种电场的电场线与静电场的电场线的重要区别为，这种电场线是闭合的，如图所示，如果向上的磁场增强，激发的电场的电场线方向（俯视）为顺时针（填顺时针或逆时针）由于导体运动产生的电动势叫动生电动势，该电源的“非静电力”与洛伦兹力有关．【考点】麦克斯韦电磁场理论．【答案】见试题解答内容【分析】麦克斯韦电磁场理论的核心思想是：变化的磁场可以激发涡旋电场，变化的电场可以激发涡旋磁场；电场和磁场不是彼此孤立的，它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场．【解答】解：变化的磁场会激发出一种电场，叫感生电场，这种电场的电场线与静电场的电场线的重要区别为，这种电场线是闭合的．如果向上的磁场增强，根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍原来磁场的正确，故感应电流的磁场应向下，根据安培定则可知，激发的电场的电场线方向（俯视）为顺时针．由于导体运动产生的电动势叫动生电动势，该电源的“非静电力”与洛伦兹力有关．故答案为：感生电场，闭合的，顺时针，洛伦兹力．【点评】本题考查了感生电场的概念，要知道麦克斯韦电磁场理论．要掌握根据磁通量的变化，由楞次定律即可判断出感应电流方向．15．19世纪中叶，英国物理学家麦克斯韦系统总结了人类对电磁规律的研究成果，提出了电磁场理论并预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在．电磁波在日常生产、生活中得到了广泛的应用，某卫星传送电视信号的频率为2.0×109Hz，它在真空中的波长为0.15m．【考点】电磁波的波长、频率和波速的关系；麦克斯韦电磁场理论．【答案】见试题解答内容【分析】电磁波在真空中的传播速度是一定的，和光速相同，即c＝3×108m/s，波长与波速间的关系为v＝λf．【解答】解：预言电磁波存在的物理学家是麦克斯韦；由v＝λf可知：波长λ=Cf故答案为：麦克斯韦，0.15【点评】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一；同时还要掌握波速公式，明确真空中光速为3×108m/s．16．大规模建设第三代移动通信系统（3G），它将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合起来，能提供无线网络、电话会议、电子商务等信息服务。某移动运营商采用1.8×109Hz的电磁波传递信号，此电磁波在真空中的波长为0.17m；在通话时，手机将声音信号转变成电信号，再经过调制（选填“调谐”、“调制”或“解调”）后，把信号发送到基站中转。【考点】电磁波的发射和接收．【答案】见试题解答内容【分析】已知电磁波的波速和频率，根据公式c＝λf可以计算电磁波的波长。【解答】解：某移动运营商采用1.8×109HZ的电磁波传递信号，此电磁波在真空中的波长λ=C在通话时，手机将声音信号转变成电信号，再经过调制后，把信号发送到基站中转。故答案为：0.17，调制。【点评】本题主要考查学生对现代传递信息的工具手机的了解和掌握。知道波速、波长和频率的关系：波速一定，波长与频率成反比。四．解答题（共4小题）17．麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点是：变化的磁场可以产生电场；变化的电场可以产生磁场。从而预言了空间可能存在电磁波。电磁波按照波长由长到短排列依次是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。已知电磁波在空气中的传播速度近似等于3.0×108m/s，南通人民广播电台的“经济、生活”节目的频率是1.03×108Hz，该电磁波在空气中的波长为3m．（结果保留2位有效数字）【考点】电磁波的产生．【专题】定量思想；推理法；电磁场理论和电磁波．【答案】见试题解答内容【分析】麦克斯韦建立了电磁场理论，预言了电磁波的存在。赫兹用实验证实电磁波存在。电磁波按波长由长到短的排列顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。根据波速公式可求得波长。【解答】解：麦克斯韦建立了电磁场理论：变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场；并预言了电磁波的存在，而赫兹用实验证实电磁波存在。电磁波中波长最长的是无线电波，波长最短的是γ射线，电磁波按波长由长到短的排列顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。由波速公式c＝λf得波长为：λ=Cf=故答案为：磁场，可见光；2.9。【点评】对于麦克斯韦的电磁场理论可在理解的基础上加强记忆。一切电磁波在真空中的速度都等于光速。公式v＝λf对于电磁波同样适用。18．在LC振荡电路中，线圈的自感系数L＝2.5mH，电容C＝4μF。（1）该回路的周期多大？（2）设t＝0时，电容器上电压最大，在t＝9.0×10﹣3s时，通过线圈的电流是增大还是减小，这时电容器是处在充电过程还是放电过程？【考点】电磁振荡及过程分析．【专题】计算题；学科综合题；定量思想；方程法；电磁场理论和电磁波．【答案】见试题解答内容【分析】（1）根据T＝2πLC求解周期；（2）在LC振荡电路中，当电容器在放电过程：电场能在减少，磁场能在增加，回路中电流在增加，电容器上的电量在减少。从能量看：电场能在向磁场能转化；当电容器在充电过程：电场能在增加，磁场能在减小，回路中电流在减小，电容器上电量在增加。【解答】解：（1）T＝2πLC=2×3.14×2.5×10-3×4×10-6s＝（2）因为t＝9.0×10﹣3s相当于14.33个周期，故T4＜0.33T＜24T，所以当t＝9.0×10﹣3s时，LC回路中的电磁振荡正处在第二个T4的变化过程中。t＝0时，电容器上电压最大，极板上电荷量最多，电路中电流值为零，回路中电流随时间的变化规律如图所示：第一个14T内，电容器放电，电流由零增至最大；第二个14T内，电容器被反向充电，电流由最大减小到零。显然，在t＝9.0×10答：（1）该回路的周期6.28×10﹣4s（2）线圈中的电流在减小，电容器正处在反向充电过程中【点评】电容器具有储存电荷的作用，而线圈对电流有阻碍作用，同时掌握充放电过程中，会判定电流、电量、磁场、电场、电压如何变化。注意形成记忆性的规律，以便于更快更准确的解题。19．若某种电磁波在真空中的频率为1.5×1015Hz，试回答下列问题：（1）该电磁波的波长为多少？（2）该电磁波属于哪个波段？（红外线波长范围0.8﹣100μm，紫外线的波长范围在100～400nm）（3）现代科技可以使电磁波在特定介质中的传播速度大大减小．当频率为1.5×1015Hz的电磁波以900m/s的速度传播时，问该电磁波的波长变为多少？【考点】电磁波的波长、频率和波速的关系．【答案】见试题解答内容【分析】（1）电磁波在真空中的传播速度为c＝3×108m/s，由波速公式c＝λf求波长．（2）根据波长确定波段．（3）已知电磁波的波速和频率，由公式v＝λf求波长．【解答】解：（1）电磁波在真空中的传播速度为c＝3×108m/s，由波速公式c＝λf得：λ=cf=3×1081.5×10（2）据题知，该电磁波属于紫外线波段．（3）由v＝λ′f得λ′=vf=9001.5×1015m＝答：（1）该电磁波的波长为2×10﹣7m．（2）该电磁波属于紫外线波段．（3）该电磁波的波长变为6×10﹣13m．【点评】本题要知道所有电磁波在真空中的传播速度都是c＝3×108m/s，波速公式v＝λf适用于一切波．20．“场”的理解和应用（1）关于电磁场理论，下列说法正确的是D。A.在电场周围一定产生磁场，变化的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（2）图1是一个回旋加速器示意图，核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置匀强磁场中，并分别与高频交流电源相连，现分别加速氘核（12H）和氦核（24He），下列说法正确的是A.它们的最大速度不同B.它们的最大动能相同C.两次所接高频交流电源的频率相同D.仅增大高频交流电源的频率可增大粒子的最大动能（3）静电透镜是利用电磁场来偏转和聚焦电子束，原理图如图2所示，圆筒A带负电，圆筒B带正电，圆筒之间形成静电场的等差等势面如图中的虚线所示，当电子束沿中心轴从圆筒A射向圆筒B时，静电场使平行入射的电子束会聚于中心光轴上。现有电子在a点射入，则下列说法正确的是D。A.若电子在a点水平射入，则电子将做匀加速直线运动B.若电子在a点与水平方向成某一角度射入，该电子可能做类平抛运动C.若电子在a点与水平方向成某一角度射入，该电子可能做匀速圆周运动D.电子在a点的电势能大于在c点的电势能（4）如图3，长为R的轻绳拴着质量为m、电荷量为﹣q的小球，将小球从与悬点等高的A点静止释放，释放时轻绳恰好伸直。小球运动到D点时轻绳恰好被拉断，小球沿水平方向进入虚线右侧竖直平面内。在竖直虚线两侧同时存在沿竖直方向但方向相反、大小相等的匀强电场（图中未画出），在虚线右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为B。在右侧电磁场区域中的竖直平面内有一半径为R的理想圆形屏蔽区（没有电场和磁场），屏蔽区的圆心O与D点在同一水平线上，OD间的距离为2R，A、O、D三点在同一竖直面内。已知小球在电磁场区域恰好做匀速圆周运动，重力加速度为g，不计空气阻力，不计小球运动引起的电磁场变化。求：①电场强度E的大小；②轻绳被拉断前瞬间所承受的拉力；③为使小球不能进入电磁场屏蔽区，磁感应强度的最小值。【考点】电磁波的产生；回旋加速器；麦克斯韦电磁场理论．【专题】应用题；学科综合题；定量思想；归纳法；带电粒子在磁场中的运动专题；应用数学处理物理问题的能力．【答案】（1）D；（2）C；（3）D；（4）①E=mg②F′＝F＝6mg；③B=4m【分析】（1）根据变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为不可分离的统一体的特点解答；（2）依据回旋加速器的构造和工作原理，由加速电场和偏转磁场对接而成，在电场中加速后进入磁场，进而在磁场中作半圆运动，从而根据偏转公式解答即可；（3）根据等差等势面的特点，结合平抛运动和圆周运动特点以及电势能和电势的关系判断各选项是否正确；（4）根据圆周运动中分析小球受力情况，结合动能定理和运动轨迹几何关系求解。【解答】解：（1）根据电磁场理论，变化的电场会产生磁场，变化的磁场产生电场；同时均匀变化的电场产生恒定磁场，均匀变化的磁场产生恒定的电场；周期变化的电场产生周期磁场，周期变化的磁场产生周期电场；综上ABC错误，D正确；故选：D。（2）A.设回旋加速器D型盒的半径为r，粒子最大速度为v，qvB=mv2r，解得v=B.粒子的最大动能Ekm=12mC.粒子做匀速圆周运动的周期为T=2πrv=2πmBqD.因为最大动能与频率无关，所以仅改变交流电的频率无法改变最大动能。故D错误；故选：C。（3）A.根据题意，由电势差与电场强度的关系U＝Ed，合图像可知，由于等差等势线间距离不等，则该电场为非匀强电场，电子所受电场力为变力，则电子在a点水平射入，子不做匀加速直线运动，故A错误；BC.若电子在a点与水平方向成某一角度射入，电子所受电场力的大小和方向均改变，不可能做类平抛运动和匀速圆周运动，故BC错；D.根据沿电场线方向电势逐渐降低，由图可知φa＜φc由公式上Ep＝φe可知，电子带负电，所以电子在a点的电势能大于在c点的电势能，故D正确；故选：D。（4）①小球在电磁场区域做匀速圆周运动，则电场力与重力平衡，即电场力方向竖直向上，小球带负电，故虚线右侧电场方向竖直向下，且满足qE＝mg，解得：E=mg②由①分析知虚线左侧电场方向竖直向上，小球从A点运动到D点过程中，设小球经过D点时的速度为v，根据动能定理可得mgR+qER=设小球到达D点时，轻绳被拉断前一瞬间的所受拉力为F，根据牛顿第二定律有F联立解得：F＝6mg，根据牛顿第三定律轻绳所承受的拉力F′＝F＝6mg；③设小球在电磁场区域做圆周运动的半径为r，根据qvB=mv2r得r=mvBq，可知，磁感应B越小，r根据几何关系有（2R）2+r2＝（r+R）2联立以上方程解得：B=4m答：（1）D；（2）C；（3）D；（4）①E=mg②F′＝F＝6mg；③B=4m【点评】本题属于电磁场综合运用的题目，知识点运用的比较多，但是只要逐步分析还是比较容易求解的，属于中档题目。

考点卡片1．机械波及其形成与传播【知识点的认识】机械波的产生（1）定义：机械振动在介质中的传播过程，叫做机械波．（2）产生条件：波源和介质．（3）产生过程：沿波的传播方向上各质点的振动都受它前一个质点的带动而做受迫振动，对简谐波而言各质点振动的振幅和周期都相同，各质点只在自己的平衡位置附近振动．（4）机械波传播的三个特点①介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，它传播的只是振动这种运动形式。②波是传递能量的一种方式。③波可以传递信息。【命题方向】关于机械波，下列说法正确的是（）A、机械波的传播方向就是介质中质点的振动方向B、机械波传播的是振动这种运动形式，质点并不随波迁移C、机械波的传播伴随着振动能量的传递D、波不但能传递能量，也能传递信息分析：波传播的是能量或振动形式不是质点；波分为横波和纵波；振源停止振动时，介质中的波动断续传播。波传播的振动形式及能量。解答：A、机械波由近及远向远处传播，而介质中质点在平衡位置附近振动；故A错误；B、在波的传播中质点在自己的平衡位置附近振动，不会随波向远方传播；故B正确；C、波机械波的传播伴随着振动形式以及能量的传递；故C正确；D、波不但能够传递能量，而且可以传递信息；故D正确。故选：BCD。点评：本题主要考查波的产生、传播等，要注意明确波传播的是能量或运动形式，质点不会随波前进；同时波可以传播能量和信息。【解题思路点拨】1.机械波的形成2.波的特点（1）振幅：像绳波这种一维（只在某个方向上传播）机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同。（2）周期：各质点振动的周期均与波源的振动周期相同。（3）步调：离波源越远，质点振动越滞后。（4）运动：各质点只在各自的平衡位置附近做往复振动，并不随波迁移。2．回旋加速器【知识点的认识】1.回旋加速器示意图如下：2.回旋加速器的原理：用磁场控制轨道、用电场进行加速。D1和D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差U，盒内部空间由于静电平衡无电场，电压U在两盒之间的缝隙处产生加速电场。盒中心A处的粒子源产生的带电粒子，在两盒之间被电场加速。两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，磁场使粒子做匀速圆周运动，从而使粒子在缝隙处被加速后再回到缝隙处再被加速。两盒间的交变电势差一次一次地改变正负，保证粒子每次都能被加速。【命题方向】回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图为回旋加速器的示意图。D1、D2是两个中空的铝制半圆形金属扁盒，在两个D形盒正中间开有一条狭缝，两个D形盒接在高频交流电源上。在D1盒中心A处有粒子源，产生的带正电粒子在两盒之间被电场加速后进入D2盒中。两个D形盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动，经过半个圆周后，再次到达两盒间的狭缝，控制交流电源电压的周期，保证带电粒子经过狭缝时再次被加速。如此，粒子在做圆周运动的过程中一次一次地经过狭缝，一次一次地被加速，速度越来越大，运动半径也越来越大，最后到达D形盒的边缘，沿切线方向以最大速度被导出。已知带电粒子的电荷量为q，质量为m，加速时狭缝间电压大小恒为U，磁场的磁感应强度为B，D形盒的半径为R，狭缝之间的距离为d。设从粒子源产生的带电粒子的初速度为零，不计粒子受到的重力，求：（1）带电粒子能被加速的最大动能Ek；（2）带电粒子在D2盒中第n个半圆的半径；（3）若带电粒子束从回旋加速器输出时形成的等效电流为I，求从回旋加速器输出的带电粒子的平均功率P。分析：（1）根据qvB＝mv2R知，当R最大时，速度最大，求出最大速度，根据EK=1（2）粒子被加速一次所获得的能量为qU，求出第n次加速后的动能EKn=12mvn2（3）根据电流的定义式I=Qt和Q＝Nq以及P解答：（1）粒子在D形盒内做圆周运动，轨道半径达到最大时被引出，具有最大动能。设此时的速度为v，有：qvB＝mv2R可得粒子的最大动能Ek=12mv（2）粒子被加速一次所获得的能量为qU，粒子在D2盒中被第2n﹣1次加速后的动能为EKn=12mvn2=q因此第n个半圆的半径Rn=1（3）带电粒子质量为m，电荷量为q，带电粒子离开加速器时速度大小为v，由牛顿第二定律知：qvB＝mv2R带电粒子运动的回旋周期为：T=2πR由回旋加速器工作原理可知，交变电源的频率与带电粒子回旋频率相同，由周期T与频率f的关系可得：f=1设在t时间内离开加速器的带电粒子数为N，则带电粒子束从回旋加速器输出时的平均功率P＝N12输出时带电粒子束的等效电流为：I=Nqt由上述各式得P=答：（1）带电粒子能被加速的最大动能q2（2）带电粒子在D2盒中第n个半圆的半径1Bq（3）若带电粒子束从回旋加速器输出时形成的等效电流为I，求从回旋加速器输出的带电粒子的平均功率B2点评：解决本题的关键知道回旋加速器利用磁场偏转和电场加速实现加速粒子，粒子在磁场中运动的周期和交流电的周期相等，注意第3问题，建立正确的物理模型是解题的关键。【解题思路点拨】明确回旋加速器的构造和工作原理。它是由加速电场和偏转磁场对接而成，在电场中加速后进入磁场，进而在磁场中作半圆运动，在加速电场中用动能定理qU=12mv2-12mv03．生活中的电磁感应现象【知识点的认识】电磁感应在生活和生产中的应用电磁感应现象自发现之日起，便一直在改变着人们的生活．时至今日，生活中可以处处见到它的影子．无论是话筒，电磁炉，还是收音机，发电机，都是我们可以见到和听到的物品．而且，在高中物理中，我们便不断接触与其应用相关的题目，这些物品也曾作为物理试题的载体，不时出现在试卷中．现在看来，也是分外亲切．1．动圈式话筒在剧场和演讲等活动中，放大声音已经成为一种迫切的需要，而电磁感应现象的发现与应用已经成功解决了这个问题．放大声音的装置由话筒，扩音器和扬声器三部分，其中话筒是把声音转变为电信号的装置．动圈式话筒，是利用电磁感应现象制成的，当声波使金属膜片振动时，连接在膜片上的音圈也随着一起振动，音圈在永久磁铁的磁场里振动，其中就会产生感应电流，感应电流的大小和方向都变化，变化的振幅和频率由声波决定，这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器，从扬声器中就发出放大的声音．如今，话筒或者麦克风已经随处可见．2．电磁炉相信有不少人都用过电磁炉加热过食物，它的方便快捷为我们的日常饮食带来很大的便利，对我们的饮食方式也产生了一定影响．电磁炉应用电磁感应原理对食品进行加热．它的炉面是耐热陶瓷板，交变电流通过陶瓷板下方的线圈产生磁场，磁场内的磁力线穿过铁锅、不锈钢锅等底部时，产生涡流，令锅底迅速发热，达到加热食品的目的．电磁炉的灶台台面是一块高强度、耐冲击的陶瓷平板，台面下边装有高频感应加热线圈、高频电力转换装置及相应的控制系统，台面的上面放有平底烹饪锅．电磁炉的工作过程是：电流电压经过整流器转换为直流电，又经高频电力转换装置使直流电变为超过音频的高频交流电，将高频交流电加在扁平空心螺旋状的感应加热线圈上，由此产生高频交变磁场．其磁力线穿透灶台的陶瓷台板而作用于金属锅．在烹饪锅体内因电磁感应就有强大的涡流产生．涡流克服锅体的内阻流动时完成电能向热能的转换，所产生的焦耳热就是烹调的热源．3．电磁感应灯电磁感应灯作为照明工具中的新发明，具有许多传统照明工具所没有的优势．它具有十万小时的高使用寿命，同时又免维护费用．而且它的光源质量更高，高显色性使物体的本身的颜色即明亮又逼真，电磁感应灯还具有更可靠的瞬间启动性能，同时低热量输出，具有更可靠的抵抗电压剧烈波动的能力，其照明也更加节能，能够减少二氧化碳排放量．同时，电磁感应灯的暖白光比黄色的钠灯更合适应用于道路照明，光照温和，可以保证道路行驶的安全性和舒适性电磁感应灯没有电极，依靠电磁感应和气体放电的基本原理而发光．没有灯丝和电极使灯泡的寿命长达100，000小时，是白炽灯的100倍，高压气体放电灯的5～15倍，紧凑荧光灯的5倍～10倍．基于上述原理，气体通过磁场放电而产生了可见光．即由电子镇流器产生的频率为230KHz，金属线圈磁环组成的电磁变压器在玻璃管（含有特殊工作气体）周围创造了磁场．由线圈引起的放电路径形成一个闭路，从而引起自由电子的加速度．这些自由电子和汞原子相碰撞而激发了电子．因为激活的电子从高能态退到低能态，他们放射出紫外线，当通过玻璃管表面的三基色荧光粉时，产生的紫外线转化成可见光．在能源危机和温室效应益发严重的今日，各国都在不断强调可持续发展的重要性．在这种大环境下，符合环保照明和绿色照明的要求的电磁感应灯，有着推广和普及的巨大潜力．暖白光这一先进的理念已经在美国、英国、比利时、挪威等国家得到了广泛应用．4．变压器变压器是利用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器．其输送电流的多少由用电器的功率决定．高中时期的试题中有许多相关的计算问题．变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压．变压器由铁芯和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈．在发电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能在线圈中感应电势，此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，这是互感应的原理．变压器就是一种利用电磁互感应，变换电压，电流和阻抗的器件．5．手机充电器对于手机，或许是现在生活中与我们联系最为紧密的电子产品之一了．给手机充电几乎是每日必做的事情，以前却从未考虑过手机充电电源的原理．所有手机充电器其实都是由一个稳定电源（主要是稳压电源、提供稳定工作电压和足够的电流）加上必要的恒流、限压、限时等控制电路构成．它和变压器原理几近相同．6．磁带录音机自有了手机等产品之后，许多功能集于一体，录音这种功能也一并存在，磁带录音机听来或许会让我们觉得陌生．磁带录音机主要由机内话筒、磁带、录放磁头、放大电路、扬声器、传动机构等部分组成．录音时，声音使话筒中产生随声音而变化的感应电流﹣﹣音频电流，音频电流经放大电路放大后，进入录音磁头的线圈中，在磁头的缝隙处产生随音频电流变化的磁场．磁带紧贴着磁头缝隙移动，磁带上的磁粉层被磁化，在磁带上就记录下声音的磁信号．放音是录音的逆过程，放音时，磁带紧贴着放音磁头的缝隙通过，磁带上变化的磁场使放音磁头线圈中产生感应电流，感应电流的变化跟记录下的磁信号相同，所以线圈中产生的是音频电流，这个电流经放大电路放大后，送到扬声器，扬声器把音频电流还原成声音．在录音机里，录、放两种功能是合用一个磁头完成的，录音时磁头与话筒相连；放音时磁头与扬声器相连．7．汽车车速表汽车驾驶室内的车速表是指示汽车行驶速度的仪表．它是利用电磁感应原理，使表盘上指针的摆角与汽车的行驶速度成正比．在此之前，从未想过它竟然也是电磁感应的应用实例．车速表主要由驱动轴、磁铁、速度盘，弹簧游丝、指针轴、指针组成．其中永久磁铁与驱动轴相连．在表壳上装有刻度为公里/小时的表盘．永久磁铁的磁感线一部分磁感线将通过速度盘，磁感线在速度盘上的分布是不均匀的，越接近磁极的地方磁感线数目越多．当驱动轴带动永久磁铁转动时，则通过速度盘上各部分的磁感线将依次变化，顺着磁铁转动的前方，磁感线的数目逐渐增加，而后方则逐渐减少．由法拉第电磁感应原理知道，通过导体的磁感线数目发生变化时，在导体内部会产生感应电流．又由楞次定律知道，感应电流也要产生磁场，其磁感线的方向是阻碍（非阻止）原来磁场的变化．用楞次定律判断出，顺着磁铁转动的前方，感应电流产生的磁感线与磁铁产生的磁感线方向相反，因此它们之间互相排斥；反之后方感应电流产生的磁感线方向与磁铁产生的磁感线方向相同，因此它们之间相互吸引．由于这种吸引作用，速度盘被磁铁带着转动，同时轴及指针也随之一起转动．8．发电机发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成．定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成．转子由转子铁芯（或磁极、磁扼）绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成．由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流．从物理结构来说，发电机的定子和转子除了是一个原动力的拖动外，是完全独立、互不干扰的两部分；发电机的定子是有功源，产生感应电动势、电流，在原动力的拖动下，向外输出交流电的有功，由原动力（油量、气量、风量、水量等）决定有功功率的大小．发电机的转子是无功源、绕组从外部引入直流电建立磁场，在原动力的拖动下，向外输送交流电的无功，由外部输入（多数用发电机自发的交流电整流而得）的直流电决定无功功率的大小．从电磁原理来说，转子和定子又是精密联系的，发电机的有功和无功都是由定子输出的，转子的力矩决定有功功率的大小，转子线圈的直流电流决定无功功率的大小．9．未来发展电磁感应的应用多不胜举，今天所能提到的也只是其中极小的一部分，却已经能够体现其它对人类历史发展的深远意义．磁悬浮列车，电视，示波器，接触器线圈，电视手机收音机等的信号收发，感应磁卡的信号传输，霍尔开关，雷达等等可以说在我们生活的每个环节都有应用．【命题方向】法拉第发现了磁生电的现象，不仅推动了电磁理论的发展，而且推动了电磁技术的发展，引领人类进入了电气时代。下列哪些器件工作时与磁生电的现象有关（）A、电视机的显像管B、电动机C、指南针D、发电机分析：磁生电是电磁感应现象，发电机工作时与磁生电的现象有关。电视机的显像管利用磁偏转现象，电动机利用磁场对电流的作用力使转子转动。指南针是利用地磁场使指针指示方向。解答：A、电视机的显像管利用运动电荷在磁场中受到洛伦兹力而发生偏转的。故A错误。B、电动机利用磁场对电流的作用力使转子转动。故B错误。C、指南针是利用地磁场使指针指示方向。故C错误。D、发电机工作时利用线圈在磁场中转动时磁通量发生变化而产生感应电流，即与磁生电的现象有关。故D正确。故选：D。点评：本题考查对生产、生活中磁现象的分析、理解能力，常识性问题，没有难度。【解题思路点拨】电磁感应现象在生活中非常普遍，在平时的学习中要多加以了解，明白常见物体或现象背后的物理学逻辑。4．电磁振荡及过程分析【知识点的认识】1.振荡电流与振荡电路大小和方向都做周期性迅速变化的电流，叫作振荡电流，产生振荡电流的电路叫作振荡电路。由电感线圈L和电容C组成的电路，就是最简单的振荡电路，称为LC振荡电路。2.电路图如下：3.电磁振荡过程在开关掷向线圈一侧的瞬间，也就是电容器刚要放电的瞬间（图a），电路里没有电流，电容器两极板上的电荷最多。电容器开始放电后，由于线圈的自感作用，放电电流不能立刻达到最大值，而是由0逐渐增大，同时电容器极板上的电荷逐渐减少。到放电完毕时（图b），放电电流达到最大值，电容器极板上没有电荷。电容器放电完毕时，由于线圈的自感作用，电流并不会立即减小为0，而要保持原来的方向继续流动，并逐渐减小。由于电流继续流动，电容器充电，电容器两极板带上与原来相反的电荷，并且电荷逐渐增多。充电完毕的瞬间，电流减小为0，电容器极板上的电荷最多（图c）。此后电容器再放电（图d）、再充电（图e）。这样不断地充电和放电，电路中就出现了大小、方向都在变化的电流，即出现了振荡电流。在整个过程中，电路中的电流i电容器极板上的电荷量q、电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B，都在周期性地变化着。这种现象就是电磁振荡。4.电磁振动中的能量变化从能量的观点来看，电容器刚要放电时，电容器里的电场最强，电路里的能量全部储存在电容器的电场中；电容器开始放电后，电容器里的电场逐渐减弱，线圈的磁场逐渐增强，电场能逐渐转化为磁场能；在放电完毕的瞬间，电场能全部转化为磁场能；之后，线圈的磁场逐渐减弱，电容器里的电场逐渐增强，磁场能逐渐转化为电场能；到反方向充电完毕的瞬间，磁场能全部转化为电场能。所以，在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能会发生周期性的转化。如果没有能量损失，振荡可以永远持续下去，振荡电流的振幅保持不变。但是，任何电路都有电阻，电路中总会有一部分能量会转化为内能。另外，还会有一部分能量以电磁波的形式辐射出去。这样，振荡电路中的能量就会逐渐减少，振荡电流的振幅也就逐渐减小，直到最后停止振荡。如果能够适时地把能量补充到振荡电路中，以补偿能量损耗，就可以得到振幅不变的等幅振荡（下图）。实际电路中由电源通过电子器件为LC电路补充能量。【命题方向】LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，则下列说法错误的是（）A、若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电B、若电容器正在放电。则电容器上极板带负电C、若电容器上极板带正电，则线圈中电流正在增大D、若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大分析：图为LC振荡电路，当电容器充电后与线圈相连，电容器要放电，线圈对电流有阻碍作用，使得Q渐渐减少，而B慢慢增加，所以电场能转化为磁场能。解答：A、若磁场正在减弱，由楞次定律可得线圈上端为正极，则电容器上极带正电。故A正确，但不选；B、若电容器正在放电。由安培定则可得电容器上极带负电。故B正确，但不选；C、若电容器上极板带正电，则线圈中电流应该减小，才能有如图所示的磁感线，故C错误；D、若电容器正在放电，则线圈自感作用，阻碍电流的增大，故D正确，但不选；故选：C。点评：穿过线圈磁通量变化，从中产生感应电动势，相当于电源接着电容器。振荡电路产生的振荡电流频率平方与线圈L及电容器C成反比。【解题思路点拨】电磁振荡过程中，电荷量q、电场强度E、电流i、磁感应强度B及能量的对应关系为过程/项目电荷量q电场强度E电势差U电场能电流i磁感应强度B磁场能0～T4减小减小减小减小增大增大增加t=T0000最大最大最大T4～T增加增大增大增加减小减小减少t=T最大最大最大最大000T2～3T减少减小减小减少增大增大增加t=3T0000最大最大最大3T4～T增加增大增大增加减小减小减少5．电磁振荡的周期和频率的影响因素【知识点的认识】电磁振荡的周期和频率1.定义：电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫作周期。2.周期的倒数叫作频率，数值等于单位时间内完成的周期性变化的次数。LC电路的周期T与电感L、电容C的关系是T＝2πLC由于周期跟频率互为倒数，即f=1f=式中的周期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）。3.固有周期和固有频率振荡电路中发生电磁振荡时，如果没有能量损失，也不受其他外界条件的影响，这时电磁振荡的周期和频率叫作振荡电路的固有周期和固有频率，简称振荡电路的周期和频率。4.由周期公式或频率公式可知，改变电容器的电容或电感器的电感，振荡电路的周期和频率就会随着改变。【命题方向】题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，如图所示．当开关从a拨到b时，由L与C构成的回路中产生的周期T＝2πLC的振荡电流．当罐中液面上升时（）A、电容器的电容减小B、电容器的电容增大C、LC回路的振荡频率减小D、LC回路的振荡频率增大分析：两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中，故电容器的电容C的大小与液体的高度有关（电介质）：高度越高，相当于插入的电介质越多，电容越大．之后根据T=2πLC，f=1T解答：AB：两块平行金属板构成的电容器C的中间的液体就是一种电介质，当液体的高度升高，相当于插入的电介质越多，电容越大。故A错误，B正确；CD：根据T=2πLC，电容C增大时，振荡的周期T增大，由f=1T可以判定，LC回路的振荡频率f减小。故C故选：BC。点评：本题要注意两块平行金属板构成的电容器C的中间的液体就是一种电介质，液体的高度越高，相当于插入的电介质越多，电容越大．属于简单题．【解题思路点拨】1.LC电路的周期和频率由电路本身的性质（L、C的值）决定，与电源的电动势、电容器的电荷量的多少、电流大小无关。2.LC回路中的电流i、线圈中的磁感应强度B、电容器极板间的电场强度E的变化周期等于LC回路的振荡周期，即T＝2πLC。6．计算电磁振荡发射的电磁波的波长【知识点的认识】1.电磁振荡会产生电磁波，并且产生的电磁波的周期和频率等于电磁振荡的周期和频率。2.根据电磁波波长、频率与波速的关系v＝λf或者电磁波波长、周期与波速v=λ【命题方向】由电容为C、电感为L组成的LC振荡电路在电磁振荡过程中，所激发的电磁波以速度v向空间传播，则电磁波的波长为（）2πLC12πLCv振荡电路的振荡周期T＝2πLC；再由电磁波波速c、波长λ、频率f的关系：c＝λf．则可求出电磁波的波长。解：振荡电路的振荡周期T＝2πLC；而电磁波以速度v向空间传播，则由v＝λf，可得λ=因此只有D正确，ABC均错误；故选：D。振荡电路产生的振荡电流频率平方与线圈L及电容器C成反比；掌握电磁波波速、波长、频率之间的关系。【解题思路点拨】1.电磁振荡会产生电磁波，并且产生的电磁波的周期和频率等于电磁振荡的周期和频率。2.LC电路的周期和频率由电路本身的性质（L、C的值）决定，与电源的电动势、电容器的电荷量的多少、电流大小无关。3.LC回路中的电流i、线圈中的磁感应强度B、电容器极板间的电场强度E的变化周期等于LC回路的振荡周期，即T＝2πLC。7．麦克斯韦电磁场理论【知识点的认识】1.麦克思维电磁场理论（1）变化的磁场产生电场。（2）变化的电场产生磁场。2.电磁场变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一的电磁场。3.电磁波如果在空间某区域有周期性变化的电场，就会在周围引起变化的磁场，变化的电场和磁场又会在较远的空间引起新的变化的电场和磁场。这样变化的电场和磁场由近及远地向周围传播，形成了电磁波。【命题方向】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、不均匀变化的电场周围空间产生的磁场也是不均匀变化的分析：麦克斯韦提出变化的电场会产生磁场，变化的磁场会产生电场．电磁场由近及远的扰动的传播形成电磁波．解答：A、稳定的电场不会产生磁场，故A错误；B、均匀变化的电场产生恒定的磁场，均匀变化的磁场产生恒定的电场，故B错误；C、变化的电场产生的磁场不一定是变化的，当均匀变化时，则产生恒定的。当非均匀变化时，则产生非均匀变化的。故C错误；D、变化的电场产生的磁场不一定是变化的，当均匀变化时，则产生恒定的。当非均匀变化时，则产生非均匀变化的。故D正确；故选：D。点评：变化的形式有两种：均匀变化与非均匀变化．当均匀变化时，则产生恒定．若非均匀变化，则也会产生非均匀变化．例如电磁场产生的电磁波由近向远传播．【知识点的认识】1.麦克斯韦认为线圈只不过是用来显示电场的存在的，线圈不存在时，变化的磁场同样在周围空间产生电场，即这是一种普遍存在的现象，跟闭合电路是否存在无关。2．麦克斯韦电磁场理论的要点（1）恒定的磁场不会产生电场，同样，恒定的电场也不会产生磁场。（2）均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场，同样，均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场。（3）周期性变化的磁场在周围空间产生同周期变化的电场，同样，周期性变化的电场在周围空间产生同周期变化的磁场。8．电磁波的产生【知识点的认识】1.麦克斯韦从理论上预见，电磁波在真空中的传播速度等于光速，由此麦克斯韦语言了光是一种电磁波。2.电磁波的产生：如果在空间某区域有周期性变化的电场，就会在周围引起变化的磁场，变化的电场和磁场又会在较远的空间引起新的变化的电场和磁场。这样变化的电场和磁场由近及远地向周围传播，形成了电磁波。【命题方向】关于电磁波，下列说法正确的是（）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分析：电磁波在真空中的传播速度都相同。变化的电场和磁场互相激发，形成由近及远传播的电磁波。电磁波是横波，传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直。当波源的电磁振荡停止时，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。解答：A、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；B、根据麦克斯韦的电磁场理论可知，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；C、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；D、当电磁振荡停止了，只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会消失，还要继续传播，故D错误。故选：ABC。点评：此题考查了电磁波的发射、传播和接收，解决本题的关键知道电磁波的特点，以及知道电磁波产生的条件。【解题思路点拨】1.变化的电场和磁场由进及远地向周围传播，形成了电磁波。2.电磁振荡产生电磁波时，即使电磁振荡停止了，已经发出的电磁波是不会消失的。会继续传播下去。9．电磁波的发现【知识点的认识】1.赫兹的实验（1）赫兹的实验装置（2）试验现象当感应圈的两个金属球间有火花跳过时，导线环上的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电火花时，周围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：赫兹证实了电磁波的存在.2.在以后的一系列实验中，赫兹观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象。他还测得电磁波在真空中的速度等于光速c，证明了电磁波与光的统一性。这样，赫兹证实了麦克斯韦的电磁场理论。人们从赫兹的实验结果中认识到物质存在两种形式，一种是由原子和分子构成的实物，另一种则是以电磁场为代表的场。【命题方向】下列有关电磁波的说法正确的是（）A、伽利略预言了电磁波的存在B、牛顿首先证实了电磁波的存在C、手机利用电磁波传送信号D、电磁波在任何介质中的传播速度均相同分析：电磁波是麦克斯韦预言，而赫兹证实了电磁波，电磁波是由变化电磁场产生的，电磁波有：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线．它们的波长越来越短，频率越来越高．解答：A、麦克斯韦预言了电磁波的存在，故A错误B、赫兹证实了电磁波，故B错误C、C、电磁波可能加载电信号来传播。因此手机利用电磁波来传送信号，故C正确；D、电磁波虽然传播不需要介质，但只有真空中，或空气传播速度才相同。故D错误；故选：C。点评：物理学史也是高考考查的内容之一，对于物理学上，著名的物理学家、经典实验、重要学说要记牢．【解题思路点拨】麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了这一点。10．电磁波的特点和性质（自身属性）【知识点的认识】电磁波的性质：1.在电磁波中，电场强度E和磁感应强度B这两个物理量随时间和空间做周期性变化，电磁波在真空中传播时，它的电场强度E与磁感应强度B互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直。2.电磁波不需要任何介质，在真空中也能传播。3.电磁波在真空中的传播速度等于光速c，由此，麦克斯韦预言了光是电磁波。4.电磁波具有波的共性，满足v＝λf的关系。能发生反射、折射、干涉、衍射、偏振、多普勒效应等现象。5.电磁场的转换就是电场能量和磁场能量的转换，因而电磁波的发射过程就是辐射能量的过程，传播过程就是能