第四节电磁波谱
第五节电磁波的应用
1．(2分)关于无线电波的发送和接收，下述说法中正确的是( )
A．为了将信号发送出去，先要进行调谐
B．为了从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来，就要进行调制
C．为了从高频电流中取出声音讯号，就要进行调频
D．以上说法都不对
【解析】 将信号发送出去，进行的是调制，A错；从发送的电磁波中选出需要的电磁波叫调谐，B错；从高频电流中取出声音讯号，进行的是检波，C错，故正确答案为D.
【答案】 D
2．(2分)关于电磁波传播速度表达式v＝λf，下列说法中正确的是( )
A．波长越长，传播速度越大
B．频率越高，传播速度越快
C．发射能量越大，传播速度就越快
D．电磁波的传播速度与传播介质有关
【解析】 在真空中传播，电磁波的速度相同．在介质中传播，v＝，传播速度与介质和波的频率有关．
【答案】 D
3．(6分)有波长分别为290
m、397
m、566
m的无线电波同时传向收音机的接收天线，当把收音机的调谐电路的频率调到756
kHz时．
(1)哪种波长的无线电波在收音机中产生的振荡电流最强？
(2)如果想接收到波长为290
m的无线电波，应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一些还是旋出一些？
【解析】 (1)根据公式f＝，得f1＝＝
Hz≈1
034
kHz.f2＝＝
Hz≈756
kHz.
f3＝＝
Hz≈530
kHz.
所以波长为397
m的无线电波在收音机中产生的振荡电流最强.
2 要接收波长为290
m的无线电波，应增大调谐电路的固有频率，因此，应把调谐电路中可变电容器的动片旋出一些以减小电容.
【答案】 (1)波长为397
m的无线电波 (2)旋出一些
课
标
导
思
1.知道光是电磁波及其依据.2.知道电磁波谱及各组成部分，知道红外线，可见光、紫外线、X射线、γ射线的主要作用.3.了解电视和移动通信的基本原理及电磁波与科技经济和社会发展的关系.
学生P38
一、光是电磁波
1．光的干涉、衍射、偏振现象，证明光是一种波．
2．电磁波在真空中的传播速度与光速相同，为光的电磁说提供了有力的证据．
二、电磁波谱
1．定义
将电磁波按波长或频率大小顺序排列起来，就构成了范围非常广阔的电磁波谱．
2．电磁波谱中，不同波长(或频率)的电磁波的特点及其主要用途
电磁波谱
无线电波
红外线
可见光
紫外线
X射线
γ射线
频率
由左向右，频率变化为：逐渐升高
真空中波长
由左向右，波长变化为：逐渐减小
特性
波动性强
热效应强
感光性强
化学作用，荧光效应
穿透力强
穿透力最强
用途
通讯、广播、电视、雷达等
加热、遥测、烘干、红外摄像、红外制导
照明、照相等
日光灯、杀菌消毒、治疗皮肤病等
检查、探测、透视、治疗
探测、治疗
三、电磁波的应用
1．无线电广播与电视
(1)无线电广播：1906年，美国做了一次试验性的广播，以后无线电广播就开始进入千家万户了．
(2)电视
①诞生：1932年，英国广播公司播出了世界上第一个规范的电视节目，从此，人类开始进入了电视时代．
②原理
电视系统的原理与广播系统的原理基本相同，它们主要由发射系统和接收系统组成，电视系统有图像和声音两部分，而广播系统则只有声音部分．
2．移动通信
通信双方至少有一方可以自由移动进行信息交换的通信方式．
(1)功能：每一部移动电话都是一个无线电台，它将用户的声音转变为高频信号发射到空中；同时它又相当于一台收音机捕捉空中的电磁波，使用户接收到通话对方送来的信息。
(2)特点：体积很小，发射功率不大；天线简单，灵敏度不高，灵活、便捷．
学生P39
一、电磁波谱
1．电磁波谱
电磁波的频率范围很广，按电磁波的波长或频率大小的顺序排列成谱，叫做电磁波谱．
如图所示是按波长由大到小(频率由小到大)顺序排列的电磁波谱．
图3－4－1
注意：(1)从无线电波到γ射线都是本质相同的电磁波，其行为服从共同的规律，但因波长(或频率)不同又表现出不同的特点．
(2)电磁波谱中的各部分没有严格的分界线．无线电波的微波部分和红外线一部分重叠；紫外线和X射线的一部分重叠；γ射线和X射线的一部分重叠．
2．电磁波谱中各部分产生的机理、特点及应用比较
电磁波谱
产生机理
特征
主要应用
真空中波长/m
频率/Hz
无线电波
振荡电路中自由电子周期性运动产生的
波动性强，易发生衍射等
无线电技术
>10－4
<10－10
红外线
原子外层电子受激发而产生的
热效应强
红外线遥感
10－4～10－7
1012～1015
可见光
引起视觉
照明、摄影
10－7
1015
紫外线
化学效应强，荧光效应强，能杀菌
医用消毒
10－7～10－9
1015～1017
X射线
原子内层电子受激发而产生的
贯穿性强
检查、探测、医用透视
10－8～10－12
1016～1020
γ射线
原子核受激发而产生的
贯穿本领最强
工业探伤、医用治疗
<10－11
>1019
二、电视
1．电视的工作原理
在电视发射端，由摄像管摄取景物，将来自景物的光转换为信息，摄像机镜头把景物的像投影在摄像管的屏上，电子枪发出的电子束对屏上的图象进行扫描，扫描路线如图所示，从a开始，逐行进行扫描，直到b，电子束把一幅图象按照各点的明暗情况，逐点变为强弱不同的信号电流，天线则把带有图像信号的电磁波发射出去．在电视接收端，天线收到电磁波后产生感应电流，经过调谐、解调等处理，将得到的图像信号送到显像管，还原成景物的像．显像管里的电子枪发射的电子束也在荧光屏上扫描，扫描的方式和步调与摄像管扫描同步，同时，显像管电子枪发射电子束的强弱受图像信号的控制，这样在荧光屏上便出现了与摄像屏上相同的像．
图3－4－2
电视节目的发送和接收过程示意图如图甲、乙所示：
图3－4－3
2．电视的应用
自动化企业中可用电视监视各条生产线的生产情况；用电视间接观察一些不便直接观察的地方，如有毒气或强烈放射性的地方．
三、移动电话
移动电话又称手机，它既是一个无线电台，又相当于一台收音机，具有发射和接收无线电波的功能．
移动电话的发射功率较小，因此它与其他用户的通话要靠基地台(基站)来转接．
移动通信系统是一个有线与无线相结合的综合通信系统．以甲市移动用户A与乙市移动用户B进行移动通信为例，其信号流程图如图3－4－4所示．
图3－4－4
一、电磁波谱分析
根据电磁波谱选出下列各组电磁波，其中频率互相交错重叠，且波长顺序由短到长排列的是( )
A．微波、红外线、紫外线
B．γ射线、X射线、紫外线
C．紫外线、可见光、红外线
D．紫外线、X射线、γ射线
【导析】 根据电磁波谱中各种电磁波的排列顺序、波长(或频率)大小关系分析、判断．
【解析】 微波和红外线，红外线与紫外线在电磁波谱中不相邻，更不会频率重叠，A错误．紫外线、可见光、红外线虽相邻，但它们三者间有明确的界线，频率也不相重叠，C错误．在电磁波谱中紫外线、X射线、γ射线有重叠，γ射线波长最短，紫外线波长最长，故B正确，D错误．故选B.
【答案】 B
电磁波谱看似简单，但里面“玄机”无限．不但要掌握不同电磁波按波长(频率)的排列顺序，还应掌握部分电磁波的波长(频率)界线，如无线电波、红外线、紫外线等，还应了解有些电磁波间没有明显界线而重叠，如紫外线与X射线、X射线与γ射线间．同时还应知道一些电磁波的别名，如X射线通常称作伦琴射线.
1．一种电磁波入射到半径为1
m的孔上，可发生明显的衍射现象，这种波属于电磁波谱的区域是( )
A．γ射线
B．可见光
C．无线电波
D．紫外线
【解析】 根据发生明显的衍射现象的条件可知障碍物或孔的尺寸和波长相差不多或比波长还要小．电磁波谱中无线电波的波长范围大约在104～102
m，而红外线的波长范围大约在10－1～10－6
m，可见光、紫外线、γ射线的波长更短，故只有无线电波才能发生明显的衍射现象．即选C.
【答案】 C
二、电磁波的产生，特性及用途
下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象，请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上．
(1)X光机，________.
(2)紫外线灯，________.
(3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好，这里的“神灯”是利用________．
A．紫外线具有很强的荧光效应
B．紫外线具有杀菌消毒作用
C．X射线具有较强的贯穿力
D．红外线具有显著的热效应
E．红外线波长较长，易发生衍射
【导析】 分析这些器械的用途，结合各种射线的特性即可得出答案．
【解析】 (1)X光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大的伤害的X射线，选择C.
(2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光效应，因此选择B.
(3)“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，因此选择D.
【答案】 (1)C (2)B (3)D
电磁波在生产、生活和国防科技等方面应用广泛，联系实际的题较多，要提高自己运用知识的能力，除了联系实际别无他法，应该留心自然中、生活中、现代技术中应用了什么物理现象和规律，是如何应用的．这是解决此题的关键.
2．关于红外线的作用与来源，下列说法正确的是( )
A．一切物体都在不停地辐射红外线
B．红外线具有很强的热作用和荧光作用
C．红外线的显著作用是化学作用
D．红外线容易穿透云雾
【解析】 荧光作用和化学作用都是紫外线的重要用途，红外线波长较可见光长，绕过障碍物能力强，易穿透云雾．
【答案】 AD
三、电磁波的应用
关于移动电话，下列说法中正确的是( )
A．随身携带的移动电话(手机)内，只有无线电接收装置，没有无线电发射装置
B．随身携带的移动电话(手机)内，既有无线电接收装置，又有无线电发射装置
C．两个携带手机的人，必须通过固定的基地台转接，才能相互通话
D．无线寻呼机(BP机)内只有无线电接收装置，没有无线电发射装置
【导析】 依据移动电话的构造及工作原理分析．
【解析】 移动电话内既有无线电接收装置又有无线电发射装置．由于移动电话发射功率小，因此必须通过固定的基地台转接，两个携带手机的人才能通话．BP机只有接收装置，而无发射装置．
【答案】 BCD
掌握移动电话的工作原理是解决本题的关键.
1．下列关于无线电波的叙述中，正确的是( )
A．无线电波是波长从几十千米到几毫米的电磁波
B．无线电波在任何介质中传播速度均为3.00×108
m/s
C．无线电波不能产生干涉和衍射现象
D．无线电波由真空进入介质传播时，波长变短
【解析】 无线电波中长波波长有几十千米，微波中的毫米波只有几毫米，A项正确，无线电波在介质中的传播速度小于在真空中的传播速度3.00×108
m/s，B项错误，无线电波也能产生干涉和衍射现象，C项错误，由λ＝无线电波由真空进入介质传播时，由于波速减小可知波长变短，D项正确．
【答案】 AD
2．古代也采用过“无线”通信的方式，如利用火光传递信息的烽火台，利用声音传递信号的鼓等，关于声音与光，下列说法中正确的是( )
A．声音和光都是机械波
B．声音和光都是电磁波
C．声音是机械波，光是电磁波
D．声音是电磁波，光是机械波
【解析】 声音必须在介质中传播，光可以在真空中传播．
【答案】 C
3．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γ射线
C．频率接近可见光的电磁波沿直线传播
D．以上说法都不正确
【解析】 波长越长越容易发生衍射现象．
【答案】 B
4．下列说法中符合实际的是( )
A．在医院里常用X射线对病房和手术室消毒
B．医院里常用紫外线对病房和手术室消毒
C．在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用紫外线有较好的分辨能力
D．在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力
【解析】 紫外线具有杀菌、消毒的作用，X射线穿透能力较强，因此医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒，用X射线透视人体；在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用射线的衍射能力较强，容易透过云雾烟尘，因而用波长较长的红外线，所以答案为BD.
【答案】 BD第三节电磁波的发射、传播和接收
1．(4分)磁场的磁感应强度B随时间t变化的四种情况，如图所示，其中能产生电场的有________图所示的磁场，能产生持续电磁波的有________图所示的磁场．
【解析】 椐麦克斯韦的电磁场理论，可以做如下判断：A图的磁场是恒定的，不能产生新的电场，更不能产生电磁波；B图中的磁场是周期性变化的，可以产生周期性变化的电场，因而可以产生持续的电磁波；C图中的磁场是均匀变化的，能产生恒定的电场，而恒定的电场不能再产生磁场，不能产生向外扩展的电磁场，因此不能产生持续的电磁波；D图所示磁场是周期性变化的，能产生周期性变化的电场，能产生电磁波．
【答案】 BCD BD
2．(3分)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
【解析】 不同电磁波在真空中传播时，只有速度相同，即为光速．
【答案】 D
3．(3分)甲坐在人民大会堂台前60
m处听报告，乙坐在家里离电视机5
m处听电视传播，已知乙所在处与人民大会堂相距1
000
km，不考虑其他因素，则(空气中声速为340
m/s)( )
A．甲先听到声音
B．乙先听到声音
C．甲、乙同时听到
D．不能确定
【解析】 声音传到甲所需时间为t1＝＝0.176
s，传到乙时需时间为t2＝＋＝0.018
s.
【答案】 B
课
标
导
思
1.知道赫兹实验以及它的重大意义.2.知道什么样的电磁振荡电路有利于向外发射电磁波.3.了解无线电波的发射过程和调制的简单概念，了解无线电波的传播过程和波段划分，了解调谐、检波及无线电波接收的基本原理.
学生P36
一、模仿赫兹实验
1．赫兹利用图3－3－1所示的实验装置，证实了电磁波的存在．
图3－3－1
2．无线电报的发明
1894年意大利的马可尼、俄国的波波夫发明了无线电报，揭开了无线电通信的新篇章．
3．无线电波
在无线电技术中使用的电磁波．
二、电磁波的发射
1．能有效地发射电磁波的振荡电路必须具备的两个条件
(1)要有足够高的振荡频率，频率越高，发射电磁波的本领越大．
(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间．
2．调制
(1)定义：在发射电磁波前，将需要传输的信息转换成电信号“加载”在高频振荡电流上，这个过程叫调制．
(2)方式
①调幅(AM)：使高频电磁波的振幅随低频传输信号的变化而变化．
②调频(FM)；使高频电磁波的频率随低频传输信号的变化而变化．
三、电磁波的传播
1．无线电波波段
根据波长或频率，可将无线电波分为几个波段，即长波、中波、中短波、短波和微波．
2．三种传播方式
(1)天波传播：利用大气中的电离层的反射来传播无线电波的方式．(2)地波传播：地球表面传播无线电波的方式．(3)空间波；沿直线传播无线电波的方式．
四、无线电波的接收
1．调谐
当接收电路的固有频率被调到与需要接收的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这个过程叫做调谐．
2．检波
从高频振荡电流中“检”出它所携带的低能信号电流的过程．检波又叫解调，是调制的逆过程．
学生P37
一、对电磁波发射的理解
1．发射电路的特点
因要使电磁波发射得更远，必须使电磁波的能量足够大且能量辐射更容易．而单位时间内辐射出去的能量与频率的四次方成正比，因此辐射的电磁波的频率必须足够高，振荡电路也必须采用开放电路．
2．对开放电路的理解
为更有效的发射电磁波，必须采用开放电路，而开放电路一般由天线、地线和匝数很少的线圈组成，对应的L、C都很小，正好满足电磁波频率足够高的条件．
3．调制的作用
调制就是使电磁波成为声音、图像信号的载体，能够利用电磁波传递信号．这样既满足了频率高，发射本领大的条件，又传递了信息．一般来说，对应波段不同，用途不同，选用的调制方式也不相同．
【特别提醒】 1 一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视机中的图像信号，采用调幅波.
2 电台的立体声广播和电视中的伴音信号，采用调频波.
二、无线电波的传播方式及其理解
1．天波，波长越长，越不容易穿透电离层即越容易被电离层反射，但同时也容易被电离层吸收．
2．地波，无线电波的波长越长，越容易绕过地面的障碍物．
3．空间波，由于地球是一个近似的球体，无线电波沿直线传播的距离不大，一般只有几十千米，需要设立许多中继站，不断地接收、放大，再传到下一站，一站一站地把信号传送到远方．
三、无线电波的接收
1．原理
由于电磁感应，在接收电路产生和电磁波频率相同的振荡电流．
2．调谐电路的频率
f＝.一般情况下，通过调节可变电容器的电容C，就可实现调谐电路的频率和需接收的电磁波的频率相等，实现电谐振．
【特别提醒】 ①电谐振就是电磁振荡中的“共振”现象；②调谐与电谐振是两个不同的概念，调谐是一个过程，而电谐振是一种物理现象.
一、电磁波的发射问题
要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，应该采取的措施是( )
A．增大电容器极板间距
B．使振荡电容器两极板的正对面积足够大
C．尽可能使电场和磁场分散开
D．增加回路中的电容和电感
【导析】 电磁波的发射本领大小与振荡电路的振荡频率有关，振荡频率越高，发射电磁波的本领越大．
【解析】 要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，应从两个方面考虑，一是提高振荡频率，二是使电、磁场尽可能地分散开，所以C正确，由f＝可知，当增大电容器极板间的距离时，C变小，f增大，A正确；使电容器两极板正对面积变大，C变大，f变小，B错误；增大回路中的L、C，f变小，D也错误．故选A、C.
【答案】 AC
熟记f＝、C＝和v＝λf是分析或计算电磁振荡和电磁波频率(周期)、波长的基础.
1．关于无线电波的发射过程，下列说法正确的是( )
A．必须对信号进行调制
B．必须使信号产生电谐振
C．必须把传输信号加到高频电流上
D．必须使用开放回路
【解析】 该题考查电磁波的发射过程．电磁波的发射过程中，一定要对低频输入信号进行调制，用开放电路发射．为了有效地向外发射电磁波，必须使电路开放，A、C、D正确．而产生电谐振的过程是在接收电路，B不正确．
【答案】 ACD
二、有关电磁波的传播问题
关于电磁波的传播，下列叙述正确的是( )
A．电磁波频率越高，越易沿地面传播
B．电磁波频率越高，越易沿直线传播
C．电磁波在各种介质中传播波长恒定
D．只要有三颗同步卫星在赤道上空传递微波，就可把信号传遍全世界
【导析】 根据各种电磁波的特性分析．
【解析】 该题考查无线电波的用途和特点．
由c＝λf可判定：电磁波频率越高，波长越短，衍射性越差，不宜沿地面传播，而跟光的传播相似，沿直线传播，故B对A错；电磁波在介质中传播时，频率不变，而传播速度改变，由v＝λf，可判断波长改变，C错；由于同步卫星相对地面静止在赤道上空3
600
km高的地方，用它作微波中继站，只要有三颗，就能覆盖全球，D正确．
【答案】 BD
记住波长越长衍射能力越强，波在各种介质中传播时频率不变，传播速度公式v＝λf是解题关键.
2．图中A为某火箭发射场，B为山区，C为城市．发射场正在进行某型号火箭的发射试验．为了转播火箭发射的实况，在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号．已知传输无线电广播所用的电磁波波长为550
m，而传输电视信号所用的电磁波波长为0.566
m，为了不让山区挡住信号的传播，使城市居民能收听和收看到火箭发射的实况，必须通过建在山顶上的转发站来转发________(填“无线电广播信号”或“电视信号”)，这是因为________．
图3－3－2
【解析】 从题中知，传输无线电广播所用电磁波波长为550
m根据波发生明显衍射现象的条件，知该电磁波很容易发生衍射现象，绕过山坡而传播到城市所在的C区，因而不需要转发装置．电视信号所用的电磁波波长为0.566
m，其波长很短，衍射现象很不明显，几乎沿直线传播，能传播到山顶却不能传播到城市所在的C区，要想使信号传到C区，必须通过建在山顶的转发站来转发．
【答案】 电视信号 电视信号波长短，沿直线传播，受山坡阻挡，不易衍射
三、无线电波的接收
调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到较高频率电台发出的电信号，要收到电信号，应( )
A．增大调谐电路中线圈的匝数
B．加大电源电压
C．减少调谐电路中线圈的匝数
D．将线圈中的铁芯取走
【导析】 可变电容器的动片完全旋出时，C最小，调谐电路的频率最大．
【解析】 当调谐电路的固有频率等于接收电磁波的频率时，发生电谐振才能较好地收到电台信号，本题中收不到信号的原因是调谐电路的最大固有频率偏低，由f＝知在C无法再调节的情况下，可减小L以提高f，故C、D正确．
【答案】 CD
有关调谐电路的调节问题，要特别注意三个方面的问题：(1)调节方向：由题中情景准确判断出电路的固有频率应该调大还是调小．(2)频率公式：f＝.根据(1)中的调节方向，可进一步准确判定电容C和电感L的调节，是该调大还是调小．(3)决定电容和电感大小的因素：决定电容的因素：极板正对面积S、极板间距d、介电常数ε；决定电感的因素：线圈匝数、线圈粗细、有无铁芯，这样就可以在(2)基础上做出最准确的细微调节.
1．为了有效地把磁场的能量以电磁波形式发射到尽可能大的空间，除了用敞露空间的电路，还有行之有效的办法是( )
A．增大电容器极板间的距离
B．减小电容器极板的面积
C．减小线圈的匝数
D．采用低频振荡电流
【解析】 实行开放电路和提高辐射频率是发射电磁波的两种有效方法．由f＝、C＝可知，A、B、C选项正确．
【答案】 ABC
2．下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法正确的是( )
A．经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强
B．经过调制后的电磁波在空间传播得更快
C．经过调制后的电磁波在空间传播波长不变
D．经过调制后的电磁波在空间传播波长改变
【解析】 调制是把要发射的信号“加”到高频等幅振荡上去，频率越高，传播信息能力越强，A对；电磁波在空气中以接近光速传播，B错；由v＝λf，知波长与波速和传播频率有关，C错D对．
【答案】 AD
3．一台最简单的收音机，除了接收天线和扬声器外，至少还必须具备下列哪几个单元电路( )
A．调谐电路
B．调制电路
C．振荡电路
D．检波电路
【解析】 简单的收音机是电磁波的接收装置，因此需要有调谐电路和检波电路．
【答案】 AD
4．收音机调谐电路中是采用改变电容的方式来改变回路固有频率的．当接收的电磁波的最长波长是最短波长的3倍时，电容器的最大电容量与最小电容量之比为( )
A．3∶1 B．9∶1 C．1∶3 D．1∶9
【解析】 由v＝λf、f＝可知，λ2与C成正比，所以B正确．
【答案】 B第一节电磁振荡
1．(2分)关于振动与波的关系，下列说法正确的是( )
A．有振动必有波，有波必有振动
B．振源的振动速度与波速是相同的
C．如果波源的振动停止，在介质中的波就停止
D．质点振动的方向与波传播的方向可能平行
【解析】 A中应明确波产生的条件：振动在介质中的传播，则A错误；B中振动速度是变化的，而波速在同种介质中传播速度恒定，则B错误；当振动停止时，在介质中传播的波还要继续传播一段距离，则C错误；D正确．
【答案】 D
2．(2分)下列关于机械波的说法正确的是( )
A．要产生机械波，必须同时具有波源和传播振动的介质
B．波动的过程是振源质点由近及远移动的过程
C．波是振动形式的传播，介质本身没有沿波的传播方向迁移
D．介质的质点每完成一次全振动(即一个周期)，波就向前传播一个波长的距离
【解析】 波的产生条件：波源和介质，A对；质点不随波移动，B错误；C正确；D正确．
【答案】 ACD
3．(3分)一列波由波源处向周围扩展开去，由此可知( )
A．介质中各质点由近及远地传播开去
B．介质中质点的振动形式由近及远地传播开去
C．介质中质点振动的能量由近及远地传播开去
D．介质中质点只是振动而没有迁移
【解析】 波动过程是振动形式和振动能量的传递过程，介质中质点并不随波迁移．
【答案】 BCD
4．(3分)关于机械波，下列说法中正确的是( )
A．质点振动的方向总是垂直于波的传播的方向
B．简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等
C．任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长
D．相隔一个周期的两时刻，简谐波的图象相同
【解析】 波有纵波和横波之分，对横波，质点振动的方向与波的传播方向垂直；对纵波，质点振动的方向与波传播的方向沿同一直线．认为质点振动的方向总是垂直于波的传播方向的看法是错误的，故选项A错误．当简谐波沿长绳传播时，从任一时刻的波形图上都可以看出，相距为半个波长的任意两质点离开平衡位置的距离即振动位移的大小都相同，但位移的方向相反，故选项B是正确的．
波是振动状态的传播，而不是振动质点的传播，每一个振动质点都在各自的平衡位置附近振动，并未沿波的传播方向传播．沿波传播方向传播的是质点的振动状态，故选项C是错误的．波的图象给出的是某一给定时刻各质点的振动位移的大小和方向．对于简谐波，每个质点的振动位移都按正弦或余弦的规律随时间变化，每一质点振动的位移与经过一个周期后的振动位移相同，故相隔一个周期的两时刻，简谐波的图象相同，选项D正确．所以，本题的正确选项是B、D.
【答案】 BD
课
标
导
思
1.知道什么是LC振荡电路和振荡电流.2.知道LC回路中振荡电流的产生过程.3.知道产生电磁振荡过程中，LC振荡电路中的能量转换情况，知道振荡电路中能量损失的途径以及得到等幅振荡的方法.4.知道什么是电磁振荡的周期和频率，了解LC回路的周期和频率公式.
学生P32
一、电磁振荡电路的演变与构成
1．电磁振荡电路的演变与构成
如图3－1－1甲所示，一个电流计与一个闭合线圈连接，一条形磁铁不断地插入和拔出线圈时，电流计的指针会不断地摆动，这说明电路中产生了大小和方向都不断变化的电流．如果将电流计拿走，如图3－1－1乙所示，当条形磁铁不断地插入和拔出线圈时，电路中似乎不再有电流，但电路断开处的A、B两点间仍存在感应电动势，即A、B两点间仍存在变化的电势差．
图3－1－1
振荡电路的演变：如果在A、B两点间接一个平行板电容器，如图3－1－1丙所示，当条形磁铁不断地插入和拔出线圈时，在两板之间的空间内就会产生大小和方向不断变化的电场，即电容器在不断地进行充电、放电．
2．振荡电流
(1)振荡电流：上述实验中产生的大小和方向都做周期性变化的电流．(2)振荡电路；能够产生振荡电流的电路．(3)LC振荡电路：自感线圈L和电容器C组成的电路，LC振荡电路是一种最简单的振荡电路．
3．振荡电流的变化规律
LC回路产生的振荡电流是按正弦或余弦规律变化的．
二、电磁振荡过程中电场能和磁场能的转化
在振荡电路产生振荡电流过程中，电容器极板上电荷、两极板间电压、电路中电流以及跟电荷有关的电场、与电流有关的磁场都发生周期性变化的现象叫电磁振荡现象．在电磁振荡过程电场能和磁场能同时发生周期性变化．
三、电磁振荡的周期和频率
1．电磁振荡的周期T
电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间．
2．电磁振荡的频率f
1
s内完成周期性变化的次数．
3．LC电路的周期(频率)公式
周期、频率公式：T＝2π，f＝，其中：周期T、频率f、自感系数L、电容C的单位分别是秒(s)、赫兹(Hz)、亨利(H)、法拉(F)．
学生P32
一、电磁振荡中的电流i，极板间的电压u，极板上的电量q、电场能和磁场能之间的对应关系
1．用图象对应分析i、q的变化关系，如图3－1－2所示．
图3－1－2
图3－1－3
2．板间电压u、电场能EE、磁场能EB随时间变化的图象，如图3－1－4所示．
图3－1－4
u、EE规律与q-t图象相对应；EB规律与i-t图象相对应．
3．分类分析
(1)同步关系
在LC振荡回路发生电磁振荡的过程中，电容器上的物理量：电量q、电场强度E、电场能EE是同步变化的，即：
q↓→E↓→EE↓(或q↑→E↑→EE↑)
振荡线圈上的物理量：振荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB也是同步变化的，即：
i↓→B↓→EB↓(或i↑→B↑→EB↑)
(2)同步异变关系
在LC振荡过程中，电容器上的三个物理量q、E、EE与线圈中的三个物理量i、B、EB是同步异向变化的，即q、E、EE同时减小时，i、B、EB同时增大，且它们的变化是同步的，也即：q、E、EE↑i、B、EB↓.
注意：自感电动势E的变化规律与q-t图象相对应．
二、关于电磁振荡的周期和频率
1．LC振荡电路的周期T和频率f只与自感系数L和电容C有关，与其他因素无关
T＝2π，f＝.
2．C与正对面积S，板间距离d及介电常数εr有关，即根据C＝判断，L与线圈匝数、粗细、有无铁芯、长度等因素有关．
3．改变回路中电容器的电容和线圈的自感系数达到我们需要的振荡频率．
【特别提醒】 ①周期T、频率f叫做LC回路的固有周期和固有频率；②电场能和磁场能的变化周期是电磁振荡周期的一半，即T＝π，频率则是电磁振荡频率的2倍，即f＝.
一、电磁振荡过程分析
如图3－1－5所示，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( )
图3－1－5
A．电流i正在增大，线圈L中的磁场也正在增大
B．电容器两极板间电压正在增大
C．电容器带电荷量正在减小
D．线圈中电流产生的磁感应强度正在增强
【导析】 将图中电流的方向与电容器极板上的带电情况相结合，即可分析、判断出该振荡电路的振动状态．
【解析】 图中标明电流方向为顺时针方向，且电容器上极板带正电，说明电容器正处于充电状态，电容器充电过程中，回路中电流减少，磁场能减少，电场能增多，电容器带电荷量正在增大，电压正在增大，线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在减弱，故只有B正确．
【答案】 B
本题易错选A、C、D，易把LC回路与电阻电路相混，误认为有电流就会做功，电场能减少，再由能量守恒定律可得磁场能增加.
1．关于LC振荡电路中的振荡电流，下列说法中正确的是( )
A．振荡电流最大时，电容器两极板间的电场强度最大
B．振荡电流为零时，线圈中自感电动势为零
C．振荡电流增大的过程中，线圈中的磁场能转化成电场能
D．振荡电流减小的过程中，线圈中的磁场能转化为电场能
【解析】 振荡电流最大时，处于电容器放电结束瞬间，场强为零，A错；振荡电流为零时，LC回路振荡电流改变方向，这时的电流变化最快，电流的变化率最大，线圈中自感电动势最大，B错；振荡电流增大时，线圈中电场能转化为磁场能，C错；振荡电流减小时，线圈中磁场能转化为电场能，D对．
【答案】 D
二、电磁振荡的图象问题
如图3－1－6所示是一个振荡电路中的电流的变化图线，根据图线可判断( )
图3－1－6
A．t1时刻电感线圈两端电压最大
B．t2时刻电容器两极板间电压为零
C．t1时刻电路中只有电场能
D．t1时刻电容器带电荷量为零
【导析】 看清纵坐标所代表的物理量，根据电磁振荡过程中物理量的“同步同向变化”规律或“同步异向变化”规律进行分析．
【解析】 由图象可知，计时开始时，电容器两极板带电荷量最大，电流为零，电容器放电开始，根据电流随时间变化规律，可以在图中画出q－t图(如图虚线表示)，由图象分析可知：t1时刻，电容器上电荷量为零，电势差为零，电场能为零，故D对，A、C错；t2时刻电容器电荷量最大，两板间电势差最大，B错．故选D.
【答案】 D
分析i－t图象时，画出对应的q－t图象，并注意到i与B、EB变化规律一致，q与E、EE、U变化规律一致，可起到事半功倍的效果.
2．如图3－1－7所示电路中，L是电阻不计的电感器，C是电容器，闭合开关S，待电路达到稳定状态后，再打开开关S，LC电路中将产生电磁振荡．如果规定电感L中的电流方向从a到b为正，打开开关的时刻为t＝0时刻，那么图3－1－7中能正确表示电感中的电流i随时间t变化规律的是( )
图3－1－7
【解析】 本题应从下面几个方面考虑：
(1)S断开前，ab段短路，电容器不带电．
(2)S断开时，ab中产生自感电动势，阻碍电流减小，同时，电容器C充电，此时电流正向最大．
(3)给电容器C充电的过程中，电容器的电荷量最大时，ab中电流减为零，此后LC发生电磁振荡，形成交变电流．
【答案】 C
三、电磁振荡的周期，频率公式的应用
在LC回路中，电容器充电后向线圈放电发生电磁振荡时，若将电容器两板间距离增大，则振荡过程中( )
A．电容器两板间最大电压变大
B．振荡电流的最大值变大
C．振荡电流的频率变大
D．电容器所带电荷量最大值变大
【导析】 直接利用周期或频率公式分析、判断．
【解析】 在LC回路中，电容器充电后向线圈放电发生电磁振荡时，若将电容器两板间距离增大，则其电容减小，由电磁振荡周期公式T＝2π
得频率为f＝，振荡电流的频率变大，电容器极板上所带的最大电荷量总是等于充电时的电荷量，保持不变，根据U＝知，电容减小时，两极板上的最大电压Um变大．因为LC回路的振荡频率增大，振荡周期变小，而极板上所带最大电荷量不变，所以在T内振荡电流的平均值＝＝增大，因为正弦式交变电流最大电流和平均电流有确定的对应关系，所以振荡电流的最大值也变大，故A、B、C选项正确、D错误．故选ABC.
【答案】 ABC
熟记电磁振荡的周期或频率公式，知道影响电感L和电容C的诸多因素.
1．LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图3－1－8所示，则下列说法正确的是( )
图3－1－8
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
【解析】 该题考查各物理量发生变化的判断方法．
由电流的磁场方向和安培定则可判断振荡电流方向，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，可知电容器处于充电状态，电流在减小，则B对，由愣次定律可判定D对．
【答案】 BCD
2．如图3－1－9所示，L是电阻不计的电感线圈，开关S闭合后电路中有稳定的电流，若t＝0时刻打开S切断电源，则电容器A板所带电荷Q随时间变化的图线应是图中的哪一个( )
图3－1－9
【解析】 该题考查对LC振荡电路中电量随时间变化规律的理解．
开关S闭合时线圈L中有电源提供的向下的电流，其电阻为零，故两端无电压，与其并接的电容器未被充电，断开开关S，线圈与电源及电阻器断开而与电容器C构成LC回路，线圈上原来的电源电流被切断，但由于自感，线圈上的电流不会立刻减弱为零，而要保持原来方向继续流动，并对电容器充电，这就使电容器A板带上负电荷并逐渐增多，当充电电流减为零时，电容器A板上的负电荷达到最大值．此后电容器放电，B板上正电荷通过线圈移至A板，放电完毕后，电荷减为零，接着又开始反方向的充电过程，A板上正电荷逐渐增多直至达最大，再放电……电路中形成电磁振荡．因此，电容器A板上电荷量随时间变化的图线是C.
【答案】 C
3．要想增大LC振荡电路中产生的振荡电流的频率，可采用的方法是( )
A．增大电容器两极板的间距
B．升高电容器的充电电压
C．增加线圈的匝数
D．在线圈中插入铁芯
【解析】 该题考查决定振荡频率的因素．振荡电流的频率由LC回路本身的特性决定，f＝.增大电容器两板间距，电容减小，振荡频率升高，A对；升高电容器的充电电压不能改变振荡电流的频率，B错；增加线圈匝数和插入铁芯，电感L都增大，频率降低，C、D错．
【答案】 A
4．在LC回路产生电磁振荡的过程中，下列说法错误的是( )
A．电容器放电完毕时刻，回路中电场能最小
B．回路中电流值最大时刻，回路中磁场能最大
C．电容器极板上电荷最多时，电场能最大
D．回路中电流值最小时，电场能最小
【解析】 在LC回路中电容器放电完毕时电容器所带电荷量为零电场能最小，电路中电流最大，磁场能最大，若电容器极板上带电荷量最多，电场能最大，因此A、B、C正确，D错误．
【答案】 D第二节电磁场与电磁波
1．(3分)如图3－2－1所示的LC振荡电路，此时线圈中电流是减小的，则( )
图3－2－1
A．此时电容器两极板的电压是增大的
B．此时电流的方向由线圈的下端流向上端
C．此时线圈L中的自感电动势是减小的
D．此时电容器所带电荷量是减小的
【解析】 因线圈中电流是减小的，所以电容器处于充电过程，两端电压增大，A对，C、D错；线圈相当于电源，电流由负极流向正极，B对．
【答案】 AB
2．(3分)理想的LC振荡回路中电流i随时间t的变化关系如图3－2－2所示，则下列说法正确的是( )
图3－2－2
A．t1时刻，电容器的带电量最大
B．t2时刻，电路中的磁场能量最小
C．从t2时刻到t3时刻电路中的电场能不断增大
D．从t3时刻到t4时刻，电容器的带电量不断增大
【解析】 t1时刻，电容器放电完毕，两极板带电荷量为零，A错；t2时刻充电完毕，电场能最大，磁场能最小，B对；t2－t3，电容器放电过程，电场能减小，磁场能增大C错；t3－t4电容器处于充电过程，两极板带电荷量不断增大，D对．
【答案】 BD
3．(4分)要使LC振荡电路的周期增大一倍，可采用的办法是( )
A．自感系数L和电容C都增大一倍
B．自感系数L和电容C都减小一半
C．自感系数L增大一倍，而电容C减小一半
D．自感系数L减小一半，而电容C增大一倍
【解析】 由电磁振荡周期公式T＝2π
得，要使LC振荡电路的周期增大一倍，只有自感系数L和电容C都增大一倍可满足要求，故选项A正确。
【答案】 A
课
标
导
思
1.了解麦克斯韦电磁场理论的基本内容以及在物理学发展史上的意义.2.了解电磁波的基本特点及其发现过程，通过电磁波体会电磁场的物质性.
学生P34
一、麦克斯韦电磁场理论的基本思想
1．变化的磁场周围产生电场是一种普遍存在的现象；
2．变化的电场周围产生磁场是一种普遍存在的现象．
总之，变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分离的统一场，这就是电磁场．
二、电磁波的产生及其特点
1．产生
变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向远处传播，就形成电磁波．
2．传播特点
(1)电磁波中电场和磁场相互垂直，电磁波在与两者均垂直的方向传播．因此，电磁波是横波．
(2)两个相邻波峰(或波谷)之间的距离等于电磁波的波长．电磁波在空间以一定的速度传播，经过一个周期的时间，传播一个波长的距离，即其波长λ、频率f(或周期T)和波速v之间遵从波动的一般关系：v＝＝λf.
(3)电磁波的频率即为电磁振荡的频率，它由波源决定，与介质无关．电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度，即c＝3×108_m/s.
(4)电磁波与机械波一样，也能产生反射、折射、干涉和衍射等现象，也是传播能量的一种形式．
(5)电磁波传播不需要借助于任何介质，在真空中也能传播．
三、电磁场的物质性
1．电磁场具有能量；
2．电磁场具有与其他物质相互作用的属性；
3．电磁场具有运动质量．
四、麦克斯韦电磁场理论的意义
麦克斯韦的电磁场理论，实现了从经典物理学向现代物理学的重大转折．
学生P35
一、对麦克斯韦电磁场理论的理解
1．恒定的电场不产生磁场，恒定的磁场也不会产生电场；
2．均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场，均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场；
3．振荡电场产生同频率的振荡磁场，振荡磁场产生同频率的振荡电场．
【特别提醒】 ①在变化的磁场中产生的电场叫感应电场，它的电场线是闭合的，而静电场中的电场线是不闭合的；②感应电场源于变化的磁场，而静电场源于电荷；③静电场和静磁场可以单独存在，但没有静止的电磁场.
二、对电磁场的理解
1．电磁场的产生
如果在空间某区域有周期性变化的电场，那么这个变化的电场在它周围空间产生周期性变化的磁场；这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场……变化的电场和磁场相互联系，形成了不可分割的统一体，这就是电磁场．
2．电磁场与静电场、静磁场的比较
也可以在某空间混合存在，但由静电场和静磁场混合的空间不属于电磁场．电磁场是电场、磁场相互激发，相互耦连形成的统一体．
【特别提醒】 1 变化的磁场周围产生电场，是一种普遍存在的现象，跟闭合电路是否存在无关.
2 在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的，而静电场中的电场线是不闭合的.
三、探究电磁波与机械波的异同点
1．电磁波与机械波的相同点
(1)电磁波与机械波一样，能发生反射、折射、衍射、干涉、驻波等现象．
(2)电磁波与机械波一样，是传播能量的一种形式，能传递信息．
(3)电磁波的波长、频率、波速关系与机械波一样满足v＝λf，T＝，且传播过程中频率不变，波速由介质决定．
2．电磁波与机械波的不同点
(1)产生的机理不同：电磁波是电磁运动产生的，是变化的电磁场在空间的传播；机械波是机械运动产生的，是振动这一运动形式在介质中的传播．
(2)电磁波传播不需要介质，机械波必须有介质才能传播．
电磁场本身是一种物质，电磁波是物质传播的形式，是靠电和磁的相互“感应”而传播的，可以脱离电荷而独立存在，故它的传播不需要介质，真空中也能传播．
(3)电磁波是横波，电场方向和磁场方向互相垂直且都与波的传播方向垂直；机械波有横波也有纵波．
(4)电磁波波速比机械波波速大得多，任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于光在真空中的速度．即c＝3.0×108
m/s，电磁波传播虽然不需要介质，但在其他介质中的速度都比在真空中的小．
一、麦克斯韦电磁理论的理解
根据麦克斯韦电磁场理论，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
B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在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
【导析】 根据对麦克斯韦电磁场理论的理解进行判断．
【解析】 根据麦克斯韦的电磁场理论，只有变化的电场才产生磁场，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．
【答案】 D
在理解麦克斯韦的电磁场理论时，要注意静电场不产生磁场，静磁场也不产生电场．还要注意根据电场(或磁场)的变化情况来确定所产生的是什么样的磁场(或电场).
1．如图所示的四种电场中，哪一种能产生电磁波( )
【解析】 根据麦克斯韦的电磁场理论可知，图A中是一恒定的电场，不会在周围空间产生磁场，图B和C中，描述的都是均匀变化的电场，产生的磁场都是恒定的，所以不会产生电磁波，只有图D中的周期性变化的电场才会在周围空间产生周期性变化的磁场，形成电磁波，故答案为D.
【答案】 D
二、对电磁波的理解
以下关于机械波与电磁波的说法中，正确的是
A．机械波与电磁波，本质上是一致的
B．机械波的波速只与介质有关，而电磁波在介质中的波速，不仅与介质有关，而且与电磁波的频率有关
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
【导析】 正确区分电磁波和机械波产生原理、形成条件以及传播特点等．
【解析】 机械波由机械振动产生，电磁波由周期性变化的电场(或磁场)产生，机械波是能量波，传播需要介质，速度由介质决定，电磁波是物质波，波速由介质和本身频率共同决定，机械波有横波，也有纵波，而电磁波一定是横波，故选项B、C、D正确．
【答案】 BCD
①机械波与电磁波的产生原理不同；②机械波有横波也有纵波，而电磁波是横波；③机械波的传播速度仅由介质决定，而介质中的电磁波的传播速度由介质和频率决定.
2．电磁波与声波比较( )
A．电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质
B．由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大
C．由空气进入水中时，电磁波波长变小，声波波长变大
D．电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质决定，与频率无关
【解析】 本题可以根据电磁波的特点和声波的特点进行分析．选项A、B均与事实相符，所以A、B正确．根据λ＝，电磁波波速变小，频率不变，波长变小；声波速度变大，频率不变，波长变大，所以选项C正确．电磁波在介质中的速度，与介质有关，也与频率有关，在同一种介质中，频率越大，波速越小．所以选项D错误．
【答案】 ABC
1．下列说法正确的是( )
A．恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场
B．稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场
C．均匀变化的电场能够在周围空间产生稳定的磁场
D．均匀变化的电场和磁场互相激发，形成由近及远传播的电磁波
【解析】 电场按其是否随时间变化分为稳定电场(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错，C对；恒定电流周围存在稳定磁场，A对．电磁波的形成必须有周期性变化的电磁场互相激发，D项错．
【答案】 AC
2．下列关于电磁波的叙述中，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3.00×108
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】 该题考查电磁波的产生及特点．电磁波在真空中传播速度为光速c＝3×108
m/s，且c＝λf，从一种介质进入另一种介质，频率不发生变化，波长、波速变化．另外电磁波仍具有波的特征．
电磁波只有在真空中的传播速度才为3×108
m/s，在其他介质中传播速度均小于3×108
m/s.电磁波与其他波一样具有干涉、衍射等波的特性．当电磁波由真空进入介质传播时，频率不变，因为c>v，所以λ>λ′，波长变短，波速变小，故选A、C.
【答案】 AC
3．关于电磁波的特点，下列说法正确的是( )
A．电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波在与二者垂直方向上传播
B．电磁波是横波
C．电磁波传播不需要介质，而是电场和磁场之间的相互感应
D．电磁波不具有干涉和衍射现象
【解析】 电磁波是横波，其E、B、v三者互相垂直．电磁波也是一种波，它具有波的特性，因此A、B、C正确，D错．
【答案】 ABC
4．如图3－2－3所示，有一水平放置、内壁光滑、绝缘的真空圆形管，有一带正电的粒子静止在管内，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，要使带电粒子能沿管做圆周运动，所加磁场可能是( )
图3－2－3
A．匀强磁场
B．均匀增强的磁场
C．均匀减弱的磁场
D．不论加什么磁场都不行
【解析】 根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场在周围空间产生电场，其电场线是圆形闭合曲线，在电场力的驱动下能使带电粒子做圆周运动，其向心力由管壁弹力提供，均匀增强和均匀减弱的磁场都是变化的磁场，都能产生电场使带电粒子做圆周运动．故正确答案为BC.
【答案】 BC章末复习课
一、电磁振荡的三个“两”
电磁振荡在近年来的高考中出现的频率较高．学习中若能抓住三个“两”，就可把握好本章的知识要点，从而使知识系统化．
1．两类物理量
考题大部分是围绕某些物理量在电磁振荡中的变化规律而设计的，因此，分析各物理量的变化规律就显得尤为重要．这些物理量可分为两类：
图3－1
一类是电流(i)．振荡电流i在电感线圈中形成磁场，因此，线圈中的磁感应强度B、磁通量Φ和磁场能E磁具有与之相同的变化规律．
另一类是电压(u)．电容器极板上所带的电荷量q、两极板间的场强E、电场能E电、线圈的自感电动势E的变化规律与u的相同．
电流i和电压u的变化不同步，规律如图3－1.
2．两个过程
电磁振荡过程按电容器的电荷量变化可分为充、放电过程．当电容器的电荷量增加时为充电过程，这个过程中电路的电流减小；电荷量减小时为放电过程，这个过程中电路的电流增加，变化如图3－1.在任意两个过程的分界点对应的时刻，各物理量取特殊值(零或最大)．
3．两类初始条件
图3－2中的电路甲和乙，表示了电磁振荡的两类不同初始条件．图甲中开关S从1合向2时，振荡的初始条件为电容器开始放电，图乙中S从1合向2时，振荡的初始条件为电容器开始充电，学习中应注意区分这两类初始条件，否则会得出相反的结论．
图3－2
如图3－3所示的LC振荡回路，当开关S转向右边发生振荡后，下列说法中正确的是( )
图3－3
A．振荡电流达到最大值时，电容器上的带电荷量为零
B．振荡电流达到最大值时，磁场能最大
C．振荡电流为零时，电场能为零
D．振荡电流相邻两次为零的时间间隔等于振荡周期的一半
【解析】 由LC电路电磁振荡的规律知，振荡电流最大时，即是放电刚结束时，电容器上电荷量为0，A对．回路中电流最大时螺线管中磁场最强，磁场能最大，B对．振荡电流为0时充电结束，极板上电荷量最大、电场能最大，C错．电流相邻两次为零的时间间隔恰好等于半个周期，D对．
【答案】 ABD
二、有关电磁场与电磁波问题
1．麦克斯韦电磁场理论认为：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，变化的电场和变化的磁场交替产生，形成电磁场，电磁场在空间中的传播，叫电磁波．麦克斯韦预言了电磁波的存在，揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性．
2．解答问题的关键是明确怎样变化的电场(磁场)产生怎样变化的磁场(电场)．
(1)不变化的电场(磁场)不产生磁场(电场)．
(2)均匀变化的电场(磁场)产生恒定的磁场(电场)．
(3)周期性变化的电场(磁场)产生同频率的周期性变化的磁场(电场)．
关于麦克斯韦电磁场理论，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．振荡电场周围空间产生的磁场也是振荡的
【思路点拨】 正确理解麦克斯韦电磁场理论的两个要点．
【解析】 麦克斯韦电磁场理论要点是：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，A、B、C错．故选D.
【答案】 D
三、电磁波与机械波
电磁波与机械波都是波，但又各有自己的特点，如能正确比较电磁波和机械波的异同，就能全面、透彻理解这两个知识点．
1．电磁波和机械波的共同点
(1)二者都能发生干涉和衍射．
(2)介质决定二者的传播速度．
(3)二者在不同介质中传播时频率不变．
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
电磁波的传播机理是电磁场交替感应，机械波的传播机理是质点间的机械作用．
(3)电磁波传播不需介质，而机械波传播需要介质．
(4)电磁波是横波．机械波既有横波又有纵波，甚至有的机械波同时有横波和纵波，例如地震波．
对于机械波和电磁波的比较，下列说法中正确的是( )
A．机械波能发生反射、折射、干涉及衍射等现象，电磁波不能
B．它们的本质是相同的，只是频率不同
C．机械波的传播速度和电磁波的传播速度都与介质有关，与频率无关
D．机械波的传播需要介质，而电磁波的传播不需要介质
【解析】 机械波与电磁波都具有波的特性：反射、折射、干涉和衍射等现象，A项错；电磁波研究的是电磁现象，而机械波研究的是力学现象，故本质不同，B项错，机械波的传播速度只与介质有关，而电磁波的传播速度既与介质有关还与频率有关，C选项错误．
【答案】 D
