第1講 電磁波的產生
目標定位
去知曉那振蕩電流，還有振蕩電路以及LC電路的振蕩進程，能夠去求出LC電路的周期與頻率 。
1. 知曉比率，2. 明晰體會麥克斯韋電磁場理論的基本觀點以及它在物理學發展進程當中所具備的意義，3. 清楚曉得電磁波的 。
產生.4.知道赫茲用實驗證實了電磁波的存在及意義．
一、電磁振蕩
1．振蕩電流和振蕩電路
(1)振蕩電流：大小和方向都做周期性變化的電流．
有這樣一種電路，它被稱作振蕩電路，是專門用來產生振蕩電流的電路，其中由電感線圈L以及電容器C所共同組成的電路，它屬于一種基本的 。
振蕩電路，叫做LC振蕩電路．
2．電磁振蕩的過程
放電之時，線圈憑借自感作用，對電流變化予以阻礙，使得電路里的電流，從零點開始，逐步增大，電場能進而逐漸 。
進行轉化，使其成為磁場能。在放電完成之際，也就是Q等于0之時，電路里的電流達成最大值，電場就此消失，磁場最強 。
電場能全部轉化為磁場能．
(2)充電之時，鑒于電感線圈有著自感這一作用的緣故，電路里的電流漸漸變小，電感線圈當中的磁場逐步 。
電容器兩極板所帶電荷，在不斷增多，這使得兩極板間那逐漸變強的電場，是在減弱的狀態下形成的，而電路中的磁場能隨之變化 。
逐漸轉化成電場能．
(3)電磁振蕩:上述進程反反復復地開展，便生成了方向以及大小呈現周期性變動的振蕩電流，和。
伴隨著振蕩電流的電場為相聯系的電場，磁場會呈現出周期性交替變化，電場能會交替地轉化為磁場能，磁場能也會交替地轉化為電場能，在這個過程當中 。
程叫做電磁振蕩．
3．電磁振蕩的周期和頻率
發生電磁振蕩時，全振蕩的情形是，通過電路中某一點的電流，從某方向的最大值開始轉變，而后再恢復至同一狀態 。
個方向的最大值，我們就說完成了一次全振蕩．
(2)周期：完成一次全振蕩的時間．
(3)頻率：在1s內完成全振蕩的次數．
(4)，LC振蕩電路存在著固有周期，或者存在著固有頻率，其與自感系數L、電容C有著這樣的關系，T等于2π，或者f等于 。
二、麥克斯韋的預言
1．麥克斯韋電磁場理論的主要論點
(1)變化的磁場周圍會產生電場．
(2)變化的電場周圍會產生磁場．
在空間之中，會形成一個統一的、不可分割的存在于空間的整體，其是由相互聯系并結合在一起的變化的電場以及變化的磁場所共同構成的，這便是電磁場 。
分割的電磁場．
3．電磁波，是電磁場在空間進行交替變化，而后傳播出去所形成的 。
三、赫茲實驗
1888年，物理學家赫茲，首次通過實驗，證實了電磁波的存在，進而證明了麥克斯韋的預言。
圖1
想一想，空間之中存在著像圖1所展示那樣的電場噢，那么在這個空間里頭能不能產生磁場呢，在這個電場所在空間能不能形成電磁呢，。
波？
答案，如圖所示的電場，是均勻變化的，依據麥克斯韋電磁場理論，可知會在空間激發出磁場，。
但磁場恒定，不會再在較遠處激發起電場，故不會產生電磁波.
一、電磁振蕩中各物理量的變化情況
如圖2所示
圖2
從甲、乙這兩幅圖象能夠看得出：于電磁振蕩的進程當中，（1）存在著線圈里的電流ｉ，（2）有磁感應強度Ｂ， （3）還有磁場能 。
EB的變化規律一致，電容器帶電量q、兩極板間場強E以及電場能EE的變化規律一致，它們的變化規律是相同的，呈現出同樣的變化趨勢，有著一樣的變化特點 。
并且與i、B、EB的變化總是反向的．
例1
圖3
某時刻LC振蕩電路的狀態如圖3所示，則此時刻( )
A．振蕩電流i在減小
B．振蕩電流i在增大
C．電場能正在向磁場能轉化
D．磁場能正在向電場能轉化
來分析，題圖里面電容器的上極板帶著正電荷，由圖中所給出的振蕩電流方向能夠知道，負電荷朝著下極板聚集 。
因為正在充電，所以是電容器在充電，在電容器充電進程里，電流變小，磁場能朝著電場能轉化，進而是這樣 。
A、D選項正確．
答案 AD
借著題目來進行發揮，在電磁振蕩當中，各個物理量的變化，是存在著規律的，我們需要去熟悉各個物理量變化的特點，特此 ，。
別揪住關鍵的電量以及電流不放，電量一旦變大，電場強度會變大，電場能也會變大；電流若是變小，磁感應強度會怎樣 。
磁場能變小．判斷出充、放電情況是解決問題的關鍵．
二、對麥克斯韋電磁場理論的理解
1. 那種恒定不變的磁場，是不會產生電場的，同樣的道理，恒定的電場，也是不會產生磁場的；。
2．電場若是呈現均勻的變化狀態，那么在其周圍的空間里就會產生恒定不變的磁場，同樣的道理，磁場要是處于均勻變化的情形，在其周圍空間便會產生恒 。
定的電場；
3．磁場呈現振蕩而變化的狀態，于其周圍的空間之中，會產生具備相同頻率呈振蕩狀態的電場，同樣的情形，電場處于振蕩且變化之際，在其四周的空間里 。
產生同頻率振蕩的磁場．
例2 關于電磁場理論，下列說法正確的是( )
A．在電場周圍一定產生磁場，磁場周圍一定產生電場
在呈現出變化態勢的電場周圍，必定會產生出現變化情形的磁場，而處于變化狀態的磁場周圍，肯定會產生展現出變化狀況的電場。
C．均勻變化的電場周圍一定產生均勻變化的磁場
D．周期性變化的電場周圍一定產生周期性變化的磁場
解析，依據麥克斯韋電磁場理論可知，僅有變化著的電場才能夠產生磁場，且均勻變化的電場會產生穩定的磁場 。
電場并非均勻變化的時候，才會產生變化的磁場，這磁場是這樣的情況，所以選項D是正確的，而選項A、B、C是錯誤的。
答案 D
對照著進行訓練，某一個電路當中電場隨著時間而發生變化的圖象有著如下這些各個不同的圖所展示的樣子，能夠發射電磁波的電場是（ ） 句號。
解析，當中的圖A里，電場不會隨著時間而發生變化，所以不會產生磁場；圖B與圖C呢，電場均會隨著時間進行均勻變化，僅僅 有標點符號沒加完，你可以補充完整需求繼續向我提問。
它能夠于周圍營造出穩定的磁場環境，并且不會產生以及發射出電磁波；在圖D當中，電場會隨著時間呈現出不均勻的變化態勢，能夠。
在其周邊范圍引發出發生著改變的磁場，而此磁場的改變同樣是沒有規律均勻分布的狀態，又能夠激發出處于變化之中的電場，進而。
交織成一個不可分割的統一體，即形成電磁場，能發射電磁波．
答案 D
三、電磁波與機械波的比較
1．電磁波和機械波的共同點
(1)二者都能產生干涉和衍射．
(2)二者在不同介質中傳播時頻率不變．
(3)二者都滿足波的公式v＝＝fλ.
2．電磁波和機械波的區別
(1)二者本質不同
電磁波是電磁場的傳播，機械波是質點機械振動的傳播．
(2)傳播機理不同
電磁場交替感應是電磁波的傳播機理，質點間的機械作用是機械波的傳播機理 。
(3)電磁波傳播可以不需要介質，而機械波傳播需要介質．
（4）電磁波屬于橫波，機械波不但包含橫波，而且還包含縱波，甚至存在一些機械波，它們同時具備橫波與縱波，比如說地。
震波．
例3 以下關于機械波與電磁波的說法中，正確的是( )
A．機械波和電磁波，本質上是一致的
B，機械波里面的波速，只是跟介質有關聯，然而電磁波于介質里的波速，不但跟介質存在關系，并且跟電磁波 。
的頻率有關
C．機械波可能是縱波，而電磁波必定是橫波
D．它們都能發生反射、折射、干涉和衍射現象
解析 ，機械波由振動得以產生 ，電磁波由周期性變化的電場（或者磁場 ，產生而成 ） ，機械波屬于能量波 ，。
傳播需要憑借介質，速度會由介質予以決定，電磁波屬于物質波，波速是由介質以及自身的頻率一同來決定的，。
存在著機械波，其中有橫波，還有縱波，然而電磁波必定是橫波，它們全都能夠發生反射，能夠發生折射，能夠發生干涉，也能夠發生衍射 。
等現象，故選項B、C、D正確．
答案 BCD
借助題目來加以發揮，機械波所具備的傳播速度高中物理電磁波實驗1，全然是由介質來予以決定的 ，而那所謂電磁波的傳播速度，則是由介質以及頻率共同 。
決定.
電磁振蕩
1.
圖4
于LC回路當中，電容器兩端的電壓跟隨著時間t進行變化的那種關系呈現出如圖4所示的情形，那么( )。
A．在t1時刻，電路中的電流最大
B．在t2時刻，電路中的磁場能最大
C．從t2時刻至t3時刻，電路的電場能不斷增大
D．從t3時刻至t4時刻，電容的帶電荷量不斷增大
解析，電磁振蕩里的物理量能夠劃分成兩組，其一，電容器帶有電量q，其二，極板之間存在電壓u，其三，有電場強度E，并且還有電。
場能算作一組。然后呢，自感線圈當中存在的電流i，還有磁感應強度B以及磁場能被歸為一組。同組量相應的大小變化規 。
律保持一致，呈現出同增同減的情況，要么同為最大，要么為零值。而異組量的大小變化規律是相反的。若q、E、u等這些量按照正的方向。
弦規律變化，則i、B 等量必按余弦規律變化．
根據上述分析由題圖可以看出，本題正確選項為A、D.
答案 AD
2.
圖5
處在某時刻，振蕩電路里，電容器呈現帶電狀況，電感線圈中，磁感線有著特定方向情況，如圖5展示得很清晰，據此能夠知曉 。
對于電容器之電，電感線圈里且電流變化情形，需填“增大”“減小”或者“不變”，要是振……
蕩電流的周期為 ×10 π
s，電容為C＝250 F μ ，則自感系數L＝.
按照題圖里面磁感線的方向，運用安培定則就能判斷出，電路之中的電流方向是順時針的方向，。
正因處于對電容器充電的狀態當中，磁場能正依據相應規律轉化為電場能，電流呈現出不斷減小的態勢，并且又可以按照公式T＝2 π 得出L等于某個數值 ，于是。
以L＝10
H.
答案 充 減小 10
麥克斯韋電磁場理論
3．運用麥克斯韋的電磁場理論開展判斷，圖中呈現電場（或者磁場）致使磁場（或者電場）得以產生的準確圖象是。
( )
解析，A圖里的左圖，磁場是穩定的，依據麥克斯韋的電磁場理論，可知，其周圍空間不會產生電，。
就場那個方面而言，A圖當中的右圖是存在錯誤的；B圖里面的左圖是呈現均勻變化狀態的電場，這種電場按道理應當產生穩定的磁場，而B圖的右圖 。
的磁場應當是穩定不變的，因而B圖是錯誤的，C圖里的左圖呈現的是振蕩著的磁場，此磁場能夠產生與之頻率相同的振蕩電，。
場，并且相位存在相差，C圖是正確無誤的；D圖里面的左圖是處于振蕩狀態的電場，它在其周圍的空間之中產生振蕩的磁 。
有一個場，然而呢，右圖里的圖象，和左圖去作比較，它的相位相差了2π，所以D圖是錯誤的 。
答案 C
電磁波的特點
4．下列關于電磁波的說法中，正確的是( )
A．電磁波是電磁場由發生區域向遠處的傳播
B．電磁波在任何介質中的傳播速度均為3.0×10
m/s
C．電磁波由真空進入介質傳播時，波長將變短
D．電磁波不能產生干涉、衍射現象
解析 電磁波在真空中的傳播速度為光速c＝3.0×10
m/s，且c＝ f λ ，從一種介質進入另一
有一種介質高中物理電磁波實驗1，其頻率保持不變，然而速度以及波長卻會發生變化。電磁波依舊具備波所擁有的特征，電磁波僅僅是處于真空中的時候 。
速度才為3.0×10
m/s，在其他介質中的傳播速度小于3.0×10
m/s .
答案 AC
( 時間：60 分鐘)
題組一 麥克斯韋電磁場理論
1. 那位建立起一整套既完整又全面的電磁場理論，而且還率先做出電磁波存在這一預言的科學家是誰呢( )。
A．法拉第B．奧斯特C．赫茲D．麥克斯韋
剖析，麥克斯韋構建起電磁場理論，且對電磁波的存在作出了預言，選項D是正確的 。
答案 D
2．下列說法正確的是( )
A．變化的磁場周圍一定存在著電場，與是否有閉合電路無關
B．恒定電流能夠在周圍空間產生穩定的磁場
C．穩定電場能夠在周圍空間產生穩定的磁場
D．均勻變化的電場能夠在周圍空間產生穩定的磁場
解析，磁場發生變化的情況下，其周圍會產生電場，當電場里面存在閉合回路之時，回路當中會有電流，要是沒有閉合回路 。
電場依舊是存在著的那個狀態，A是正確無誤的；電場依據其是不是會隨著時間變換進行劃分，可分成穩定電場（也就是靜電場）以及變化電場（例如運動著時候相應的電場狀況），。
動電荷所形成的電場，穩定的電場不會產生磁場，唯有處于變化狀態的電場，其周圍的空間才會存有與之對應的磁場，所以。
C錯，D對；恒定電流周圍存在穩定磁場，B對．
答案 ABD
3.
圖1
在某處空間范圍之內，出現了呈現出像圖1所展示樣子的具備閉合特征的許多電場線，而這種情況所對應的可能性是（ ）。
A．沿AB 方向磁場在迅速減弱
B．沿AB 方向磁場在迅速增強
C．沿BA 方向磁場在迅速增強
D．沿BA 方向磁場在迅速減弱
運用電磁感應原理，當閉合回路里的磁通量出現改變之時，會致使閉合回路之中產生感應電流，此。
電流能夠運用楞次定律予以判斷，依據麥克斯韋電磁場理論而言，閉合回路當中產生感應電流存在著原因，那就是閉。
受到電場力作用于合回路之中，然而變化的磁場會產生電場，這和是否存在閉合回路并無關聯，所以。
于空間范圍之內那種因磁場變化從而產生的電場方向，依然能夠運用楞次定律去進行判斷，指示的是四指環繞方向的便是感應電場的 。
方向，由此可知，選項A、C正確．
答案 AC
題組二 電磁波的特點
4．下列關于電磁波的說法正確的是( )
A．均勻變化的磁場能夠在空間產生電場
B．電磁波在真空和介質中傳播速度相同
C．只要有電場和磁場，就能產生電磁波
D．電磁波在同種介質中只能沿直線傳播
解析，變化著的磁場，是能夠產生電場的，A選項是正確的；要是僅僅存在電場以及磁場，然而電場和磁場卻都是穩定的，或者電場。
僅有磁場均勻變化是不能夠產生電磁波的，所以C是錯誤的；光屬于電磁波范疇，其在真空當中傳播的速度與在介質當中傳播的速度是不一樣的，。
B錯；若介質密度不均勻會發生折射，故D錯．
答案 A
5．下列說法中正確的是( )
A．電磁波只能在真空中傳播
B．麥克斯韋第一次用實驗證實了電磁波的存在
C．電磁場由發生區域向遠處的傳播就是電磁波
D．頻率為 的電磁波在真空中傳播時，其波長為400m
解析，電磁波不但能夠于真空中進行傳播嘛，還能夠在介質之內傳播哦，選項A是不對的喲；麥克斯韋作出了預言呢 。
有著電磁波這種東西的存在，赫茲頭一回借助實驗證實了電磁波是存在著的，選項B是錯誤的，電磁場的傳播就是電。
電磁的波，選項C精確無誤；有著如下頻率的電磁波，其波長是這樣計算的計算方式為：λ等于等于米等于400米，選項D也恰如其分。
答案 CD
6．以下關于電磁波的說法中正確的是( )
A．只要電場或磁場發生變化，就能產生電磁波
B．電磁波傳播需要介質
C．電磁振蕩一旦停止，電磁波仍能獨立存在
D．電磁波具有能量，電磁波的傳播是伴隨有能量向外傳遞的
剖析，果若電場，或者磁場喲，彼為均勻起變化的情形，所生成的磁場呢，或者電場呀，是處于穩定狀態的，如此這般便不能夠再去產生嶄新的啦。
若沒有電場（或者磁場），那就無法產生電磁波；電磁波和機械波不一樣，其傳播并不需要依托介質；電。
當磁振蕩停下之后，電磁波依舊能夠獨自存在，電磁波具備能量，它在傳播的時候是伴隨著能量傳遞的 。
答案 CD
7．所有電磁波在真空中傳播時，具有的相同物理量是( )
A．頻率B．波長C．能量D．波速
不同的電磁波，在真空中進行傳播的時候，僅僅只有速度是相同的，這個相同的速度就是指光速，所以說D選項是正確的，。
答案 D
8．當電磁波的頻率減小時，它在真空中的波長將( )
A．不變B．增大C．減小D．無法確定
解析，電磁波的波長如下，λ等于，頻率減小，波長增大，選項B是正確的 。
答案 B
9．有關電磁波和聲波，下列說法錯誤的是( )
A．電磁波的傳播不需要介質，聲波的傳播需要介質
當從空氣進入到水中傳播的時候，電磁波的傳播速度會變小，而聲波的傳播速度呈現出變大的情況。
C．電磁波是橫波，聲波也是橫波
10
D．由空氣進入水中傳播時，電磁波的波長變短，聲波的波長變長
分析，電磁波自身即為一種物質，其傳播時是不需要介質的，然而聲波的傳播卻是需要介質的，所以選項A 。
對的，是；那種電磁波從空氣當中進入到水里邊的時候，其傳播的速度會變小，然而聲波在水里面的傳播速度相較于在空氣里的情況而言 。
大貝語網校，所以選項B是正確的，電磁波傳播的走向跟E、B這兩個振動矢量的方向均呈垂直狀態，它屬于橫波，然而聲 。
波屬于縱波，所以選項C是錯誤的；當電磁波從空氣進入到水中進行傳播的時候，波速會變小，波長也隨之變短，而聲波呢，由。
空氣進入水中傳播時，波速變大，波長變長，故選項D正確．
答案 C
題組三 電磁振蕩
10．對于LC振蕩電路當中，電容器兩極板上面的電荷量，下面說法正確的是( )。
A．電荷量最大時，線圈中振蕩電流也最大
B．電荷量為零時，線圈中振蕩電流最大
C．電荷量增大的過程中，電路中的磁場能轉化為電場能
D．電荷量減少的過程中，電路中的磁場能轉化為電場能
分析可知，當電容器電荷量處于最大狀態的那個時刻，振蕩電流的數值為零 ，A選項是錯誤的；當電荷量呈現為零的時候，放電過程宣告結束，此時振蕩電流處于最大值 。
大，B是正確的；當電荷量增大之際，磁場能轉化成為電場能，C是正確的；按照同樣的道理能夠判斷出D是錯誤的。
答案 BC
圖2
如圖2所示的LC振蕩電路當中，在某一時刻，電流i的方向朝著A板指向，并且這個電流i正在呈現出增大的態勢，那么此時。
時( )
A．A 板帶正電
B．線圈L 兩端電壓在增大
C．電容器C 正在充電
D．電場能正在轉化為磁場能
11
解析， 電路里頭的電流此刻正在增大，這表明電容器正處于放電狀態，選項C是錯誤的；當電容器進行放電的時候，電流由。
從帶正電的極板朝著帶負電的極板流動，那么A板呈現帶負電的狀態，所以選項A是錯誤的，電容器進行放電，電容器的兩個極板之間 。
電壓呈現出減小的態勢，線圈兩端所具有的電壓也隨之減小，在此情況下選項B是錯誤的；電容器開始進行放電操作，電場能出現減少的情形，電流逐漸增大，進而產生磁 。
場能增大，電場能正在轉化為磁場能，選項D正確．
答案 D
12. 當在LC回路之中發生電磁振蕩的情況下，以下所表述的說法是正確的( )。
電容器具的某一個極板，從帶著最多數量的正電荷狀態開始放電，持續到這一個極板被充滿負電荷時結束，在這期間所經歷的這個一段時長就是，這一段時間為。
一個周期
B．當電容器放電完畢瞬間，回路中的電流為零
C．提高充電電壓，極板上帶更多的電荷時，能使振蕩周期變大
D．要提高振蕩頻率，可減小電容器極板間的正對面積
解析，電容器的某一個極板在從帶有數量最多的正電荷開始，一直到帶有數量最多的負電荷的這個時間段里，電容器達成了放電 。
同反向充電進程，時長是半個周期，A不正確；電容器放電結束剎那，電路里電場能最少，磁。
場能處于最大的狀態，所以在電路里面的電流是最大的，B這個選項是錯誤的；振蕩的周期僅僅是由電路自身來決定的，和充電電壓等是沒有關聯的，。
C出現錯誤，提高振蕩頻率，這意味著要減小振蕩周期，能夠借助減小電容器極板正對面積的方式來減小電容，。
C，達到增大振蕩頻率的目的，D正確．
答案 D
在 L C 振蕩電路當中，采用下面的哪一種辦法能夠讓振蕩頻率增大為原來的一倍 ，( )。
A．自感L 和電容C 都增大一倍
B．自感L 增大一倍，電容C 減小一半
C．自感L 減小一半，電容C 增大一倍
D．自感L 和電容C 都減小一半
解析， 依據LC振蕩電路頻率公式f＝ ，當L減小一半之際，C也相隨減小至一半，此時f會增大為原來的一倍，鑒于此，選項D是屬正確的這一情況 。
的．
答案 D
14.
12
圖3
在LC振蕩電路里，于某一個時刻，磁場的方向呈現出如圖3所示的情況，那么（ ）。
A．若磁場正在減弱，則電容器正在充電，電流由b 向a
B．若磁場正在減弱，則電場能正在增大，電容器上極板帶負電
C．若磁場正在增強，則電場能正在減少，電容器上極板帶正電
D．若磁場正在增強，則電容器正在充電，電流方向由a 向b
進行解析，要是磁場正處于減弱的狀態，那么電流就在減小，這屬于充電的過程，依據安培定則能夠確定電流的方向是從b 。
當朝著a的方向時，電場能呈現出增大的態勢，并且上極板帶有負電荷，所以對于選項A以及選項B而言，它們是正確的；假設磁場此時正處于增強階段，那么電流就會處于增大的狀態 。
此時處于放電過程，電場能正呈現減小的狀態，依據安培定則，能夠判斷出電流的方向是從b朝著a，上極板帶著正電 。
故選項C正確，D錯誤．
答案 ABC
13