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1、第33讲电磁振荡与电磁波知识自查必备 考点互动探究 教师备用习题知识自查必备【知识总览】不需要3108 m/s同样适用干涉知识自查必备无线电波可见光【辨别明理】(1)在LC振荡电路中,电容器放电完毕时刻,回路中磁场能最小.()(2)麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验证实了电磁波的存在.()(3)电场周围一定存在磁场,磁场周围一定存在电场.()(4)调制的两种方法是调谐和调频.()(5)可利用红外线的荧光效应辨别人民币的真伪.()(6)雷达是利用超声波测定物体位置的.()(7)无线电波不能发生干涉和衍射现象.()(8)波长不同的电磁波在本质上完全不同.()知识自查必备考点一电磁振荡考点互动探
2、究电磁振荡中各物理量的变化过程电荷量电场强度电场能 电流磁感应强度磁场能充电过程变大变大变大变小变小变小充电完毕最大最大最大000放电过程变小变小变小变大变大变大放电完毕000最大最大最大考点互动探究例1 2021湖南常德模拟 如图所示,图甲是LC振荡回路中电流随时间的变化关系.若以图乙回路中顺时针方向的电流为正,a、b、c、d均为电场能或磁场能最大的时刻,则下列说法正确的是()B 甲 乙考点互动探究 甲 乙考点互动探究 甲 乙考点互动探究变式 (多选)如图所示为LC振荡电路某时刻的情况,以下说法正确的是()A.电容器正在充电B.电容器两极板间的电压正在增大C.电感线圈中的电流正在增大D.此时
3、刻自感电动势正在阻碍电流增大CD解析 由电流产生的磁场方向可判断线圈中电流沿逆时针方向,由于电容器上极板带正电,可知电容器在放电,两极板间电压减小,电路中的电流在增大,此时刻自感电动势阻碍电流增大,故A、B错误,C、D正确.考点二电磁波及其应用考点互动探究1.对麦克斯韦电磁场理论的理解考点互动探究2.对电磁波的理解电磁波是横波.电磁波的电场、磁场、传播方向两两垂直,如图所示.考点互动探究例2 关于电磁波,下列说法不正确的是()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
4、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D解析 电磁波在真空中的传播速度都相等,等于光速c,与电磁波的频率无关,故A正确;周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁场,电磁场由发生的区域向远处传播,形成电磁波,故B正确;考点互动探究例2 关于电磁波,下列说法不正确的是()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D电磁场本身就是一种物质,电磁波可以在真空中自由传播,电磁波是横
5、波,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直,故C正确;电磁波可以由电磁振荡产生,当电磁振荡停止时,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.考点互动探究变式 (多选)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.电磁波在真空中的传播速度等于光速C.电磁波在各种介质中传播时波长相等D.只有空间某个区域有振荡变化的电场或磁场,才能产生电磁波BD解析 电磁波频率越高,波长就越短,绕过地面障碍物的本领就越差,且地波在传播过程中的能量损失随频率的增高而增大,A错误.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3108 m/s,等
6、于光速,B正确.考点互动探究变式 (多选)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.电磁波在真空中的传播速度等于光速C.电磁波在各种介质中传播时波长相等D.只有空间某个区域有振荡变化的电场或磁场,才能产生电磁波BD电磁波在各种介质中传播时,频率不变,但传播速度不同,波长不同,C错误.变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,电磁波就是变化的电磁场,只要空间在某个区域有周期性变化的电场或磁场,就能产生电磁波,均匀变化的磁场或电场的周围不能产生电磁波,D正确.考点三电磁波谱考点互动探究电磁波谱定义:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线是按电磁波的波长或频率
7、大小的顺序排列成谱,叫作电磁波谱.考点互动探究例3 2020浙江7月选考 在抗击新冠病毒的过程中,广泛使用了红外体温计测量体温,如图所示.下列说法正确的是()A.当体温超过37.3 时人体才辐射红外线B.当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线C.红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的D.红外体温计是依据人体温度越高,辐射的红外线强度越大来测体温的D解析 一切物体都在辐射红外线,温度越高,其辐射的红外线的强度越大,A、B、C项错误,D项正确.考点互动探究变式 (多选)2020江苏卷 电磁波广泛应用在现代医疗中.下列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.治疗
8、咽喉炎的超声波雾化器 D.检查血流情况的“彩超”机AB解析 紫外灯用的是紫外线,属于电磁波;X光机用的是X射线,属于电磁波;超声波属于机械波;彩超利用的是声波的多普勒效应,也属于机械波,不属于电磁波.1.关于电磁场理论,下列叙述不正确的是()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.周期性变化的磁场产生同频率变化的电场C.变化的电场和变化的磁场相互关联,形成一个统一的场,即电磁场D.电场周围一定存在磁场,磁场周围一定存在电场D教师备用习题解析 根据麦克斯韦的电磁场理论,变化的磁场周围一定存在电场,与是否有闭合电路无关,故A正确,不符合题意;周期性变化的磁场产生同频率变化的电场,
9、故B正确,不符合题意;由电磁场的定义可知C正确,不符合题意;只有变化的电场才产生磁场,只有变化的磁场才产生电场,故D错误,符合题意.2.汽车的自适应巡航功能能够帮助驾驶员减轻疲劳,毫米波雷达是其中一个重要部件.毫米波的波长比短波波长短,比红外线波长长,则()A.这三种电磁波,红外线最容易发生明显的衍射绕过粉尘B.这三种电磁波在真空中传播,短波的传播速度最小C.这三种电磁波中毫米波比红外线更容易发生明显衍射绕过粉尘D.这三种电磁波,短波频率最高C教师备用习题解析 这三种电磁波中,短波的波长最长,最容易发生明显的衍射绕过粉尘,故A错误;这三种电磁波在真空中传播时速度相同,都为光速,故B错误;2.汽
10、车的自适应巡航功能能够帮助驾驶员减轻疲劳,毫米波雷达是其中一个重要部件.毫米波的波长比短波波长短,比红外线波长长,则()A.这三种电磁波,红外线最容易发生明显的衍射绕过粉尘B.这三种电磁波在真空中传播,短波的传播速度最小C.这三种电磁波中毫米波比红外线更容易发生明显衍射绕过粉尘D.这三种电磁波,短波频率最高C教师备用习题毫米波波长比红外线波长长,则毫米波比红外线更容易发生明显衍射绕过粉尘,故C正确;由公式c=可知,波长越小,频率越高,则红外线波的频率最高,故D错误.3.新冠肺炎疫情突发,中华儿女风雨同舟、守望相助,筑起了抗击疫情的巍峨长城.志愿者用非接触式体温测量仪,通过人体辐射的红外线测量体
11、温,防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒,为人民健康保驾护航.红外线和紫外线相比较()A.红外线的光子能量比紫外线的大B.真空中红外线的波长比紫外线的长C.真空中红外线的传播速度比紫外线的大D.红外线能发生偏振现象,而紫外线不能教师备用习题B解析 根据电磁波谱可知,红外线的频率小于紫外线的频率,真空中红外线的波长大于紫外线的波长,由光子能量公式可知,红外线光子能量小于紫外线光子能量,选项A错误,B正确;真空中任何光的传播速度都相等,所以真空中红外线的传播速度等于紫外线的传播速度,选项C错误;由于光是横波,都能够发生偏振现象,所以红外线和紫外线都能够发生偏振现象,选项D错误.教师备用习题4.
12、2022宁波效实中学期中 如图所示,LC振荡电路在某时刻的振荡电流i的方向如箭头所示,下列判断正确的是()A.若电流i正在增大,则线圈的自感电动势在减小B.若电流i正在增大,则电容器里的电场方向向下C.若电流i正在减小,则线圈的磁场能在增大D.若电流i正在减小,则电容器上极板带负电教师备用习题A解析 电流i正在增大,是放电过程,则线圈的自感电动势在减小,则电容器下极板带正电,电场方向是向上,B错误,A正确;电流i正在减小,是充电过程,则线圈的自感电动势在增大,磁场能在减少,则电容器上极板带正电,C、D错误.5.如图所示,单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电.t=0时开关S打到b端,t=0.0
13、2 s时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值.则()A.LC回路的周期为0.04 sB.LC回路的电流最大时电容器中电场能最大C.t=1.01 s时线圈中电场能最大D.t=1.01 s时回路中电流沿顺时针方向教师备用习题A解析 在一个周期内,电容器充电两次,放电两次,t=0.02 s时,LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值,此时充、放电各一次,则周期为0.04 s,故A正确.5.如图所示,单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电.t=0时开关S打到b端,t=0.02 s时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值.则()A.LC回路的周期为0.04 sB.LC回路的电流最大时电容器中电场能最大C.t=1.01 s时线圈中电场能最大D.t=1.01 s时回路中电流沿顺时针方向教师备用习题A根据LC振荡电路的充、放电规律可知,放电完毕时,回路中电流最大,磁场能最大,电场能最小,故B错误.