人教版 选修3-4 第十四章 章末复习 学案

第十四章 电磁波
第十四章 《电磁波》 章末复习
知识框图：
典题探究：
例1．根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是(　　)
A．在电场的周围空间，一定存在着和它联系着的磁场
B．在变化的电场周围空间，一定存在着和它联系着的磁场
C．恒定电流在其周围不产生磁场
D．恒定电流周围存在着稳定的磁场
解析：电场按其是否随时间变化分为稳定电场 ( http: / / www.21cnjy.com )(静电场)和变化电场(如运动电荷形成的电场)，稳定电场不产生磁场，只有变化的电场周围空间才存在对应磁场，故B对，A错；恒定电流周围存在稳定磁场，磁场的方向可由安培定则判断，D对，C错。
答案：B、D
例2.LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，下列说法正确的是(　　)
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，则自感电动势阻碍电流的增大
解析：在振荡电路中，电容器放电过程，放电电 ( http: / / www.21cnjy.com )流一定是逐渐增大的；电容器充电过程，充电电流一定是逐渐减小的。根据图中磁场方向，由安培定则可判断回路中有顺时针方向的电流。
若该时刻电容器上极板带正电，说明电容器正在充电，充电电流是不断减小的，磁场也将逐渐减小，可知A正确，C错误；
若该时刻电容器上极板带负电，说明电容器正在放电，放电电流是不断增加的，线圈中自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化，可知B、D正确。
答案：A、B、D
例3.在图23－5所示电路中，L是电阻不计 ( http: / / www.21cnjy.com )的线圈，C为电容器，R为电阻，开关S先是闭合的，现将开关S断开，并从这一时刻开始计时，设电容器A极板带正电时电量为正，则电容器A极板上的电量q随时间t变化的图象是图中的哪一个(　　)
解析：开关S闭合时，由于线 ( http: / / www.21cnjy.com )圈电阻为零，线圈中有自左向右的电流通过，但线圈两端电压为零，与线圈并联的电容器极板上不带电，本题LC回路的初始条件是线圈中电流最大，磁场能最大，电场能为零。断开开关S时，线圈中产生与电流方向相同的自感电动势，阻碍线圈中电流的减小，使线圈中电流继续自左向右流动，从而给电容器充电，B板带正电，A板带负电，电量逐渐增加，经电量达最大，这时LC回路中电流为零。从～时间内，电容器放电，A板上负电荷逐渐减少到零。此后在线圈中自感电动势的作用下，电容器被反向充电，A板带正电，B板带负电，并逐渐增多，增至最多后，又再次放电，所以A极板上电量随时间变化的情况如图B所示。
答案：B
例4.在图所示的电路中，C1＝200 ( http: / / www.21cnjy.com )pH，L1＝40 μH，L2＝160 μH，怎样才能使回路2与回路1发生电谐振？发生电谐振的频率是多少？
解析：由于谐振时两电路的固有频率相同。为使回路发生电谐振，可以改变可变电容器C2，使满足条件f2＝f1，即＝
C2＝＝ pF＝50 pF。
发生电谐振时的频率
f＝＝1.78×106 Hz＝1.78 MHz。
答案：改变可变电容器C2的电容，使得C2为50 pF　1.78 MHz
例5.麦克斯韦在1865年发表的《电磁场的动力学理论》一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一性，即光是电磁波。
(1)一单色光波在折射率为1.5的介质中传播，某时刻电场横波图象如图22－8甲所示，求该光波的频率。
(2)如图22－8乙所示表示两面平 ( http: / / www.21cnjy.com )行玻璃砖的截面图，一束平行于CD边的单色光入射到AC界面上，a、b是其中的两条平行光线。光线a在玻璃砖中的光路已给出。画出光线b从玻璃砖中首次出射的光路图，并标出出射光线与界面法线夹角的度数。
解析：(1)设光在介质中的传播速度为v，波长为λ，频率为f，则
f＝①
v＝②
联立①②式得f＝③
从波形图上读出波长λ＝4×10－7 m，代入数据解得
f＝5×1014 Hz
(2)见答案。
答案：(1)5×1014 Hz　(2)光路图如图所示