第1讲 电磁波的产生
目标定位
去知晓那振荡电流，还有振荡电路以及LC电路的振荡进程，能够去求出LC电路的周期与频率 。
1. 知晓比率，2. 明晰体会麦克斯韦电磁场理论的基本观点以及它在物理学发展进程当中所具备的意义，3. 清楚晓得电磁波的 。
产生.4.知道赫兹用实验证实了电磁波的存在及意义．
一、电磁振荡
1．振荡电流和振荡电路
(1)振荡电流：大小和方向都做周期性变化的电流．
有这样一种电路，它被称作振荡电路，是专门用来产生振荡电流的电路，其中由电感线圈L以及电容器C所共同组成的电路，它属于一种基本的 。
振荡电路，叫做LC振荡电路．
2．电磁振荡的过程
放电之时，线圈凭借自感作用，对电流变化予以阻碍，使得电路里的电流，从零点开始，逐步增大，电场能进而逐渐 。
进行转化，使其成为磁场能。在放电完成之际，也就是Q等于0之时，电路里的电流达成最大值，电场就此消失，磁场最强 。
电场能全部转化为磁场能．
(2)充电之时，鉴于电感线圈有着自感这一作用的缘故，电路里的电流渐渐变小，电感线圈当中的磁场逐步 。
电容器两极板所带电荷，在不断增多，这使得两极板间那逐渐变强的电场，是在减弱的状态下形成的，而电路中的磁场能随之变化 。
逐渐转化成电场能．
(3)电磁振荡:上述进程反反复复地开展，便生成了方向以及大小呈现周期性变动的振荡电流，和。
伴随着振荡电流的电场为相联系的电场，磁场会呈现出周期性交替变化，电场能会交替地转化为磁场能，磁场能也会交替地转化为电场能，在这个过程当中 。
程叫做电磁振荡．
3．电磁振荡的周期和频率
发生电磁振荡时，全振荡的情形是，通过电路中某一点的电流，从某方向的最大值开始转变，而后再恢复至同一状态 。
个方向的最大值，我们就说完成了一次全振荡．
(2)周期：完成一次全振荡的时间．
(3)频率：在1s内完成全振荡的次数．
(4)，LC振荡电路存在着固有周期，或者存在着固有频率，其与自感系数L、电容C有着这样的关系，T等于2π，或者f等于 。
二、麦克斯韦的预言
1．麦克斯韦电磁场理论的主要论点
(1)变化的磁场周围会产生电场．
(2)变化的电场周围会产生磁场．
在空间之中，会形成一个统一的、不可分割的存在于空间的整体，其是由相互联系并结合在一起的变化的电场以及变化的磁场所共同构成的，这便是电磁场 。
分割的电磁场．
3．电磁波，是电磁场在空间进行交替变化，而后传播出去所形成的 。
三、赫兹实验
1888年，物理学家赫兹，首次通过实验，证实了电磁波的存在，进而证明了麦克斯韦的预言。
图1
想一想，空间之中存在着像图1所展示那样的电场噢，那么在这个空间里头能不能产生磁场呢，在这个电场所在空间能不能形成电磁呢，。
波？
答案，如图所示的电场，是均匀变化的，依据麦克斯韦电磁场理论，可知会在空间激发出磁场，。
但磁场恒定，不会再在较远处激发起电场，故不会产生电磁波.
一、电磁振荡中各物理量的变化情况
如图2所示
图2
从甲、乙这两幅图象能够看得出：于电磁振荡的进程当中，（1）存在着线圈里的电流ｉ，（2）有磁感应强度Ｂ， （3）还有磁场能 。
EB的变化规律一致，电容器带电量q、两极板间场强E以及电场能EE的变化规律一致，它们的变化规律是相同的，呈现出同样的变化趋势，有着一样的变化特点 。
并且与i、B、EB的变化总是反向的．
例1
图3
某时刻LC振荡电路的状态如图3所示，则此时刻( )
A．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
来分析，题图里面电容器的上极板带着正电荷，由图中所给出的振荡电流方向能够知道，负电荷朝着下极板聚集 。
因为正在充电，所以是电容器在充电，在电容器充电进程里，电流变小，磁场能朝着电场能转化，进而是这样 。
A、D选项正确．
答案 AD
借着题目来进行发挥，在电磁振荡当中，各个物理量的变化，是存在着规律的，我们需要去熟悉各个物理量变化的特点，特此 ，。
别揪住关键的电量以及电流不放，电量一旦变大，电场强度会变大，电场能也会变大；电流若是变小，磁感应强度会怎样 。
磁场能变小．判断出充、放电情况是解决问题的关键．
二、对麦克斯韦电磁场理论的理解
1. 那种恒定不变的磁场，是不会产生电场的，同样的道理，恒定的电场，也是不会产生磁场的；。
2．电场若是呈现均匀的变化状态，那么在其周围的空间里就会产生恒定不变的磁场，同样的道理，磁场要是处于均匀变化的情形，在其周围空间便会产生恒 。
定的电场；
3．磁场呈现振荡而变化的状态，于其周围的空间之中，会产生具备相同频率呈振荡状态的电场，同样的情形，电场处于振荡且变化之际，在其四周的空间里 。
产生同频率振荡的磁场．
例2 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，磁场周围一定产生电场
在呈现出变化态势的电场周围，必定会产生出现变化情形的磁场，而处于变化状态的磁场周围，肯定会产生展现出变化状况的电场。
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，依据麦克斯韦电磁场理论可知，仅有变化着的电场才能够产生磁场，且均匀变化的电场会产生稳定的磁场 。
电场并非均匀变化的时候，才会产生变化的磁场，这磁场是这样的情况，所以选项D是正确的，而选项A、B、C是错误的。
答案 D
对照着进行训练，某一个电路当中电场随着时间而发生变化的图象有着如下这些各个不同的图所展示的样子，能够发射电磁波的电场是（ ） 句号。
解析，当中的图A里，电场不会随着时间而发生变化，所以不会产生磁场；图B与图C呢，电场均会随着时间进行均匀变化，仅仅 有标点符号没加完，你可以补充完整需求继续向我提问。
它能够于周围营造出稳定的磁场环境，并且不会产生以及发射出电磁波；在图D当中，电场会随着时间呈现出不均匀的变化态势，能够。
在其周边范围引发出发生着改变的磁场，而此磁场的改变同样是没有规律均匀分布的状态，又能够激发出处于变化之中的电场，进而。
交织成一个不可分割的统一体，即形成电磁场，能发射电磁波．
答案 D
三、电磁波与机械波的比较
1．电磁波和机械波的共同点
(1)二者都能产生干涉和衍射．
(2)二者在不同介质中传播时频率不变．
(3)二者都满足波的公式v＝＝fλ.
2．电磁波和机械波的区别
(1)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．
(2)传播机理不同
电磁场交替感应是电磁波的传播机理，质点间的机械作用是机械波的传播机理 。
(3)电磁波传播可以不需要介质，而机械波传播需要介质．
（4）电磁波属于横波，机械波不但包含横波，而且还包含纵波，甚至存在一些机械波，它们同时具备横波与纵波，比如说地。
震波．
例3 以下关于机械波与电磁波的说法中，正确的是( )
A．机械波和电磁波，本质上是一致的
B，机械波里面的波速，只是跟介质有关联，然而电磁波于介质里的波速，不但跟介质存在关系，并且跟电磁波 。
的频率有关
C．机械波可能是纵波，而电磁波必定是横波
D．它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
解析 ，机械波由振动得以产生 ，电磁波由周期性变化的电场（或者磁场 ，产生而成 ） ，机械波属于能量波 ，。
传播需要凭借介质，速度会由介质予以决定，电磁波属于物质波，波速是由介质以及自身的频率一同来决定的，。
存在着机械波，其中有横波，还有纵波，然而电磁波必定是横波，它们全都能够发生反射，能够发生折射，能够发生干涉，也能够发生衍射 。
等现象，故选项B、C、D正确．
答案 BCD
借助题目来加以发挥，机械波所具备的传播速度高中物理电磁波实验1，全然是由介质来予以决定的 ，而那所谓电磁波的传播速度，则是由介质以及频率共同 。
决定.
电磁振荡
1.
图4
于LC回路当中，电容器两端的电压跟随着时间t进行变化的那种关系呈现出如图4所示的情形，那么( )。
A．在t1时刻，电路中的电流最大
B．在t2时刻，电路中的磁场能最大
C．从t2时刻至t3时刻，电路的电场能不断增大
D．从t3时刻至t4时刻，电容的带电荷量不断增大
解析，电磁振荡里的物理量能够划分成两组，其一，电容器带有电量q，其二，极板之间存在电压u，其三，有电场强度E，并且还有电。
场能算作一组。然后呢，自感线圈当中存在的电流i，还有磁感应强度B以及磁场能被归为一组。同组量相应的大小变化规 。
律保持一致，呈现出同增同减的情况，要么同为最大，要么为零值。而异组量的大小变化规律是相反的。若q、E、u等这些量按照正的方向。
弦规律变化，则i、B 等量必按余弦规律变化．
根据上述分析由题图可以看出，本题正确选项为A、D.
答案 AD
2.
图5
处在某时刻，振荡电路里，电容器呈现带电状况，电感线圈中，磁感线有着特定方向情况，如图5展示得很清晰，据此能够知晓 。
对于电容器之电，电感线圈里且电流变化情形，需填“增大”“减小”或者“不变”，要是振……
荡电流的周期为 ×10 π
s，电容为C＝250 F μ ，则自感系数L＝.
按照题图里面磁感线的方向，运用安培定则就能判断出，电路之中的电流方向是顺时针的方向，。
正因处于对电容器充电的状态当中，磁场能正依据相应规律转化为电场能，电流呈现出不断减小的态势，并且又可以按照公式T＝2 π 得出L等于某个数值 ，于是。
以L＝10
H.
答案 充 减小 10
麦克斯韦电磁场理论
3．运用麦克斯韦的电磁场理论开展判断，图中呈现电场（或者磁场）致使磁场（或者电场）得以产生的准确图象是。
( )
解析，A图里的左图，磁场是稳定的，依据麦克斯韦的电磁场理论，可知，其周围空间不会产生电，。
就场那个方面而言，A图当中的右图是存在错误的；B图里面的左图是呈现均匀变化状态的电场，这种电场按道理应当产生稳定的磁场，而B图的右图 。
的磁场应当是稳定不变的，因而B图是错误的，C图里的左图呈现的是振荡着的磁场，此磁场能够产生与之频率相同的振荡电，。
场，并且相位存在相差，C图是正确无误的；D图里面的左图是处于振荡状态的电场，它在其周围的空间之中产生振荡的磁 。
有一个场，然而呢，右图里的图象，和左图去作比较，它的相位相差了2π，所以D图是错误的 。
答案 C
电磁波的特点
4．下列关于电磁波的说法中，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3.0×10
m/s
C．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 电磁波在真空中的传播速度为光速c＝3.0×10
m/s，且c＝ f λ ，从一种介质进入另一
有一种介质高中物理电磁波实验1，其频率保持不变，然而速度以及波长却会发生变化。电磁波依旧具备波所拥有的特征，电磁波仅仅是处于真空中的时候 。
速度才为3.0×10
m/s，在其他介质中的传播速度小于3.0×10
m/s .
答案 AC
( 时间：60 分钟)
题组一 麦克斯韦电磁场理论
1. 那位建立起一整套既完整又全面的电磁场理论，而且还率先做出电磁波存在这一预言的科学家是谁呢( )。
A．法拉第B．奥斯特C．赫兹D．麦克斯韦
剖析，麦克斯韦构建起电磁场理论，且对电磁波的存在作出了预言，选项D是正确的 。
答案 D
2．下列说法正确的是( )
A．变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关
B．恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场
C．稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场
D．均匀变化的电场能够在周围空间产生稳定的磁场
解析，磁场发生变化的情况下，其周围会产生电场，当电场里面存在闭合回路之时，回路当中会有电流，要是没有闭合回路 。
电场依旧是存在着的那个状态，A是正确无误的；电场依据其是不是会随着时间变换进行划分，可分成稳定电场（也就是静电场）以及变化电场（例如运动着时候相应的电场状况），。
动电荷所形成的电场，稳定的电场不会产生磁场，唯有处于变化状态的电场，其周围的空间才会存有与之对应的磁场，所以。
C错，D对；恒定电流周围存在稳定磁场，B对．
答案 ABD
3.
图1
在某处空间范围之内，出现了呈现出像图1所展示样子的具备闭合特征的许多电场线，而这种情况所对应的可能性是（ ）。
A．沿AB 方向磁场在迅速减弱
B．沿AB 方向磁场在迅速增强
C．沿BA 方向磁场在迅速增强
D．沿BA 方向磁场在迅速减弱
运用电磁感应原理，当闭合回路里的磁通量出现改变之时，会致使闭合回路之中产生感应电流，此。
电流能够运用楞次定律予以判断，依据麦克斯韦电磁场理论而言，闭合回路当中产生感应电流存在着原因，那就是闭。
受到电场力作用于合回路之中，然而变化的磁场会产生电场，这和是否存在闭合回路并无关联，所以。
于空间范围之内那种因磁场变化从而产生的电场方向，依然能够运用楞次定律去进行判断，指示的是四指环绕方向的便是感应电场的 。
方向，由此可知，选项A、C正确．
答案 AC
题组二 电磁波的特点
4．下列关于电磁波的说法正确的是( )
A．均匀变化的磁场能够在空间产生电场
B．电磁波在真空和介质中传播速度相同
C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波
D．电磁波在同种介质中只能沿直线传播
解析，变化着的磁场，是能够产生电场的，A选项是正确的；要是仅仅存在电场以及磁场，然而电场和磁场却都是稳定的，或者电场。
仅有磁场均匀变化是不能够产生电磁波的，所以C是错误的；光属于电磁波范畴，其在真空当中传播的速度与在介质当中传播的速度是不一样的，。
B错；若介质密度不均匀会发生折射，故D错．
答案 A
5．下列说法中正确的是( )
A．电磁波只能在真空中传播
B．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
C．电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波
D．频率为 的电磁波在真空中传播时，其波长为400m
解析，电磁波不但能够于真空中进行传播嘛，还能够在介质之内传播哦，选项A是不对的哟；麦克斯韦作出了预言呢 。
有着电磁波这种东西的存在，赫兹头一回借助实验证实了电磁波是存在着的，选项B是错误的，电磁场的传播就是电。
电磁的波，选项C精确无误；有着如下频率的电磁波，其波长是这样计算的计算方式为：λ等于等于米等于400米，选项D也恰如其分。
答案 CD
6．以下关于电磁波的说法中正确的是( )
A．只要电场或磁场发生变化，就能产生电磁波
B．电磁波传播需要介质
C．电磁振荡一旦停止，电磁波仍能独立存在
D．电磁波具有能量，电磁波的传播是伴随有能量向外传递的
剖析，果若电场，或者磁场哟，彼为均匀起变化的情形，所生成的磁场呢，或者电场呀，是处于稳定状态的，如此这般便不能够再去产生崭新的啦。
若没有电场（或者磁场），那就无法产生电磁波；电磁波和机械波不一样，其传播并不需要依托介质；电。
当磁振荡停下之后，电磁波依旧能够独自存在，电磁波具备能量，它在传播的时候是伴随着能量传递的 。
答案 CD
7．所有电磁波在真空中传播时，具有的相同物理量是( )
A．频率B．波长C．能量D．波速
不同的电磁波，在真空中进行传播的时候，仅仅只有速度是相同的，这个相同的速度就是指光速，所以说D选项是正确的，。
答案 D
8．当电磁波的频率减小时，它在真空中的波长将( )
A．不变B．增大C．减小D．无法确定
解析，电磁波的波长如下，λ等于，频率减小，波长增大，选项B是正确的 。
答案 B
9．有关电磁波和声波，下列说法错误的是( )
A．电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质
当从空气进入到水中传播的时候，电磁波的传播速度会变小，而声波的传播速度呈现出变大的情况。
C．电磁波是横波，声波也是横波
10
D．由空气进入水中传播时，电磁波的波长变短，声波的波长变长
分析，电磁波自身即为一种物质，其传播时是不需要介质的，然而声波的传播却是需要介质的，所以选项A 。
对的，是；那种电磁波从空气当中进入到水里边的时候，其传播的速度会变小，然而声波在水里面的传播速度相较于在空气里的情况而言 。
大贝语网校，所以选项B是正确的，电磁波传播的走向跟E、B这两个振动矢量的方向均呈垂直状态，它属于横波，然而声 。
波属于纵波，所以选项C是错误的；当电磁波从空气进入到水中进行传播的时候，波速会变小，波长也随之变短，而声波呢，由。
空气进入水中传播时，波速变大，波长变长，故选项D正确．
答案 C
题组三 电磁振荡
10．对于LC振荡电路当中，电容器两极板上面的电荷量，下面说法正确的是( )。
A．电荷量最大时，线圈中振荡电流也最大
B．电荷量为零时，线圈中振荡电流最大
C．电荷量增大的过程中，电路中的磁场能转化为电场能
D．电荷量减少的过程中，电路中的磁场能转化为电场能
分析可知，当电容器电荷量处于最大状态的那个时刻，振荡电流的数值为零 ，A选项是错误的；当电荷量呈现为零的时候，放电过程宣告结束，此时振荡电流处于最大值 。
大，B是正确的；当电荷量增大之际，磁场能转化成为电场能，C是正确的；按照同样的道理能够判断出D是错误的。
答案 BC
图2
如图2所示的LC振荡电路当中，在某一时刻，电流i的方向朝着A板指向，并且这个电流i正在呈现出增大的态势，那么此时。
时( )
A．A 板带正电
B．线圈L 两端电压在增大
C．电容器C 正在充电
D．电场能正在转化为磁场能
11
解析， 电路里头的电流此刻正在增大，这表明电容器正处于放电状态，选项C是错误的；当电容器进行放电的时候，电流由。
从带正电的极板朝着带负电的极板流动，那么A板呈现带负电的状态，所以选项A是错误的，电容器进行放电，电容器的两个极板之间 。
电压呈现出减小的态势，线圈两端所具有的电压也随之减小，在此情况下选项B是错误的；电容器开始进行放电操作，电场能出现减少的情形，电流逐渐增大，进而产生磁 。
场能增大，电场能正在转化为磁场能，选项D正确．
答案 D
12. 当在LC回路之中发生电磁振荡的情况下，以下所表述的说法是正确的( )。
电容器具的某一个极板，从带着最多数量的正电荷状态开始放电，持续到这一个极板被充满负电荷时结束，在这期间所经历的这个一段时长就是，这一段时间为。
一个周期
B．当电容器放电完毕瞬间，回路中的电流为零
C．提高充电电压，极板上带更多的电荷时，能使振荡周期变大
D．要提高振荡频率，可减小电容器极板间的正对面积
解析，电容器的某一个极板在从带有数量最多的正电荷开始，一直到带有数量最多的负电荷的这个时间段里，电容器达成了放电 。
同反向充电进程，时长是半个周期，A不正确；电容器放电结束刹那，电路里电场能最少，磁。
场能处于最大的状态，所以在电路里面的电流是最大的，B这个选项是错误的；振荡的周期仅仅是由电路自身来决定的，和充电电压等是没有关联的，。
C出现错误，提高振荡频率，这意味着要减小振荡周期，能够借助减小电容器极板正对面积的方式来减小电容，。
C，达到增大振荡频率的目的，D正确．
答案 D
在 L C 振荡电路当中，采用下面的哪一种办法能够让振荡频率增大为原来的一倍 ，( )。
A．自感L 和电容C 都增大一倍
B．自感L 增大一倍，电容C 减小一半
C．自感L 减小一半，电容C 增大一倍
D．自感L 和电容C 都减小一半
解析， 依据LC振荡电路频率公式f＝ ，当L减小一半之际，C也相随减小至一半，此时f会增大为原来的一倍，鉴于此，选项D是属正确的这一情况 。
的．
答案 D
14.
12
图3
在LC振荡电路里，于某一个时刻，磁场的方向呈现出如图3所示的情况，那么（ ）。
A．若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由b 向a
B．若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电
C．若磁场正在增强，则电场能正在减少，电容器上极板带正电
D．若磁场正在增强，则电容器正在充电，电流方向由a 向b
进行解析，要是磁场正处于减弱的状态，那么电流就在减小，这属于充电的过程，依据安培定则能够确定电流的方向是从b 。
当朝着a的方向时，电场能呈现出增大的态势，并且上极板带有负电荷，所以对于选项A以及选项B而言，它们是正确的；假设磁场此时正处于增强阶段，那么电流就会处于增大的状态 。
此时处于放电过程，电场能正呈现减小的状态，依据安培定则，能够判断出电流的方向是从b朝着a，上极板带着正电 。
故选项C正确，D错误．
答案 ABC
13