PAGEPAGE13電磁波的發(fā)覺電磁振蕩一、宏大的預(yù)言┄┄┄┄┄┄┄┄①1．改變的磁場產(chǎn)生電場試驗(yàn)基礎(chǔ)：如圖所示，在改變的磁場中放一個閉合電路，電路里就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。麥克斯韋對該問題的見解：電路里有感應(yīng)電流產(chǎn)生，肯定是改變的磁場產(chǎn)生了電場，自由電荷在電場的作用下發(fā)生了定向移動。該現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)：改變的磁場產(chǎn)生了電場。2．改變的電場產(chǎn)生磁場麥克斯韋大膽地假設(shè)，既然改變的磁場能產(chǎn)生電場，那么，改變的電場也會在空間產(chǎn)生磁場。[留意]改變的磁場所產(chǎn)生電場的電場線是閉合的，而靜電場中的電場線是不閉合的。①[選一選][多選]某電路的電場隨時間改變的圖象如圖所示，能產(chǎn)生磁場的電場是()解析：選BCD題圖A中電場不隨時間改變，不產(chǎn)生磁場；題圖B和題圖C中電場都隨時間做勻稱改變，能產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場；題圖D中電場隨時間做不勻稱的改變，能在四周空間產(chǎn)生改變的磁場。二、電磁波┄┄┄┄┄┄┄┄②1．電磁波的產(chǎn)生：改變的電場和改變的磁場交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)向四周傳播，形成電磁波。2．電磁波是橫波：依據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，電磁波在真空中傳播時，它的電場強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度相互垂直，而且二者均與波的傳播方向垂直，因此電磁波是橫波。3．電磁波的速度：麥克斯韋指出了光的電磁本質(zhì)，他預(yù)言電磁波的速度等于光速。4．電磁波的試驗(yàn)證明(1)赫茲利用如圖所示的試驗(yàn)裝置，證明白電磁波的存在。(2)赫茲的其他試驗(yàn)成果：赫茲通過一系列的試驗(yàn)，視察到了電磁波的反射、折射、干涉、衍射和偏振等現(xiàn)象，并通過測量證明，電磁波在真空中具有與光相同的速度c，證明白麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論。[留意]電磁波是電磁現(xiàn)象，機(jī)械波是力學(xué)現(xiàn)象，兩者都具有波的特性：干涉、衍射等，但它們具有本質(zhì)的不同，如機(jī)械波的傳播依靠于介質(zhì)的存在，但電磁波的傳播則不須要介質(zhì)。②[判一判]1．電磁波在真空和介質(zhì)中傳播速度相同(×)2．只要有電場和磁場，就能產(chǎn)生電磁波(×)3．電磁波在同種介質(zhì)中只能沿直線傳播(×)三、電磁振蕩的產(chǎn)生┄┄┄┄┄┄┄┄③1．振蕩電流：大小和方向都做周期性快速改變的電流。2．振蕩電路：產(chǎn)生振蕩電流的電路。最簡潔的振蕩電路為LC振蕩電路。3．振蕩過程：如圖所示，將開關(guān)S擲向1，先給電容器充電，再將開關(guān)擲向2，從今時起，電容器要對線圈放電。(1)放電過程：由于線圈的自感作用，放電電流不能立刻達(dá)到最大值，而是由零漸漸增大，同時電容器極板上的電荷漸漸削減。到放電完畢時，電容器極板上沒有電荷，放電電流達(dá)到最大值。該過程電容器儲存的電場能轉(zhuǎn)化為線圈的磁場能。(2)充電過程：電容器放電完畢時，由于線圈的自感作用，電流并不會馬上減小為零，而會保持原來的方向接著流淌，并漸漸減小，電容器起先充電，極板上的電荷漸漸增加，當(dāng)電流減小到零時，充電結(jié)束，極板上的電荷量達(dá)到最大值。該過程線圈中的磁場能又轉(zhuǎn)化為電容器的電場能。此后電容器再放電、再充電，周而復(fù)始，于是電路中就有了周期性改變的振蕩電流。(3)實(shí)際的LC振蕩是阻尼振蕩：電路中有電阻，振蕩電流通過時會有熱量產(chǎn)生，另外還會有一部分能量以電磁波的形式輻射出去。假如要實(shí)現(xiàn)等幅振蕩，必需有能量補(bǔ)充到電路中。[說明]在電磁振蕩過程中，電容器極板上的電荷量，電路中的電流與振蕩電流相聯(lián)系的電場和磁場都在周期性的改變，電場能和磁場能周期性的轉(zhuǎn)化。類比單擺搖擺過程中的能量轉(zhuǎn)化來分析電磁振蕩過程中的能量轉(zhuǎn)化狀況：電容器充電時相當(dāng)于擺球從平衡位置被拉到最高點(diǎn)，電場能相當(dāng)于擺球勢能，磁場能相當(dāng)于擺球動能。電容器在放電過程中電場能轉(zhuǎn)化為磁場能，相當(dāng)于擺球由最高點(diǎn)向平衡位置運(yùn)動，擺球勢能轉(zhuǎn)化為動能。電容器放電結(jié)束，電場能全部轉(zhuǎn)化為磁場能，相當(dāng)于擺球到達(dá)平衡位置時擺球勢能全部轉(zhuǎn)化為動能。③[選一選][多選]在LC回路產(chǎn)生電磁振蕩的過程中，下列說法正確的是()A．電容器放電完畢時刻，回路中磁場能最小B．回路中電流值最大時刻，回路中磁場能最大C．電容器極板上電荷最多時，電場能最大D．回路中電流值最小時刻，電場能最小解析：選BC電容器放電完畢時，q＝0，但此時i最大，所以磁場能最大，則A錯誤；電流最小i＝0時，q最多，極板間電場最強(qiáng)，電場能最大，則D錯誤；同理分析，選項(xiàng)B、C正確。四、電磁振蕩的周期和頻率┄┄┄┄┄┄┄┄④1．周期：電磁振蕩完成一次周期性改變須要的時間。2．頻率：1s內(nèi)完成的周期性改變的次數(shù)。假如振蕩電路沒有能量損失，也不受其他外界影響，這時的周期和頻率分別叫做固有周期、固有頻率。3．周期和頻率公式：T＝2πeq\r(LC)，f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))。[留意]LC振蕩電路的固有頻率只取決于線圈的自感系數(shù)L和電容器的電容C，與電容器帶電多少、極板間的電壓凹凸和是否接入電路等因素?zé)o關(guān)。④[選一選]要增大LC振蕩電路的頻率，可實(shí)行的方法是()A．增大電容器兩極板正對面積B．削減極板帶電荷量C．在線圈中放入軟鐵棒作鐵芯D．削減線圈匝數(shù)解析：選D依據(jù)LC振蕩電路的頻率公式f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))和平行板電容器電容公式C＝eq\f(εrS,4πkd)知，當(dāng)增大電容器兩極板正對面積時，C增大，f減?。幌鳒p極板帶電荷量，不影響C，即f不變；在線圈中放入軟鐵棒作鐵芯，L增大，f減?。幌鳒p線圈匝數(shù)，L減小，f增大，故D正確。1.對麥克斯韋電磁場理論的理解恒定的電場不產(chǎn)生磁場恒定的磁場不產(chǎn)生電場勻稱改變的電場在四周空間產(chǎn)生恒定的磁場勻稱改變的磁場在四周空間產(chǎn)生恒定的電場不勻稱改變的電場在四周空間產(chǎn)生改變的磁場不勻稱改變的磁場在四周空間產(chǎn)生改變的電場振蕩電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場振蕩磁場產(chǎn)生同頻率的振蕩電場2.對電磁場的理解(1)電磁場的產(chǎn)生假如在空間某區(qū)域有周期性改變的電場，那么這個改變的電場在它四周空間產(chǎn)生周期性改變的磁場；這個改變的磁場又在它四周空間產(chǎn)生新的周期性改變的電場……改變的電場和改變的磁場交替產(chǎn)生，形成了不行分割的統(tǒng)一體，這就是電磁場。(2)電磁場與靜電場、靜磁場的比較三者可以在某空間混合存在，但由靜電場和靜磁場混合的空間不屬于電磁場。電磁場是電場、磁場相互激發(fā)，相互耦連形成的統(tǒng)一體。電磁場由近及遠(yuǎn)傳播，形成電磁波，如圖所示。[典型例題]例1.[多選]推斷如圖所示的電場產(chǎn)生磁場(或磁場產(chǎn)生電場)的關(guān)系圖象(每個選項(xiàng)中的上圖表示改變的場，下圖表示改變的場產(chǎn)生的另外的場)，其中正確的是()[解析]A圖中的上圖磁場是穩(wěn)定的，由麥克斯韋的電磁場理論可知四周空間不會產(chǎn)生電場，所以下圖錯誤；B圖中的上圖是勻稱改變的電場，應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，下圖的磁場是穩(wěn)定的，所以下圖正確；C圖中的上圖是振蕩的磁場，它能產(chǎn)生同頻率的振蕩電場，且相位相差eq\f(π,2)，所以下圖正確；D圖的上圖是振蕩的電場，在其四周空間產(chǎn)生振蕩的磁場，但是下圖中的圖象與上圖相比較，相位相差應(yīng)為eq\f(π,2)而不是π，所以下圖錯誤。綜上所述，B、C正確，A、D錯誤。[答案]BC[點(diǎn)評](1)麥克斯韋電磁場理論的兩大支柱：改變的磁場產(chǎn)生電場；改變的電場產(chǎn)生磁場。而產(chǎn)生的電場或磁場如何改變與原磁場或原電場的改變規(guī)律有關(guān)。(2)洛倫茲力對運(yùn)動電荷永不做功，但改變的磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電場可以對運(yùn)動電荷做功。[即時鞏固]1．依據(jù)麥克斯韋電磁場理論，下列說法正確的是()A．有電場的空間肯定存在磁場，有磁場的空間也肯定能產(chǎn)生電場B．在改變的電場四周肯定產(chǎn)生改變的磁場，在改變的磁場四周肯定產(chǎn)生改變的電場C．勻稱改變的電場四周肯定產(chǎn)生勻稱改變的磁場D．周期性改變的磁場四周空間肯定產(chǎn)生周期性改變的電場解析：選D依據(jù)麥克斯韋電磁場理論，只有改變的電場才能產(chǎn)生磁場，勻稱改變的電場產(chǎn)生恒定的磁場，非勻稱改變的電場產(chǎn)生改變的磁場，只有D正確。機(jī)械波電磁波探討對象力學(xué)現(xiàn)象電磁現(xiàn)象周期性位移隨時間和空間做周期性改變電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間和空間做周期性改變傳播狀況傳播須要介質(zhì)，波速與介質(zhì)有關(guān)，與頻率無關(guān)傳播無需介質(zhì)，在真空中波速總等于光速c，在介質(zhì)中傳播時，波速與介質(zhì)及頻率都有關(guān)產(chǎn)朝氣理由(波源)質(zhì)點(diǎn)的振動產(chǎn)生由電磁振蕩(周期性改變的電流)激發(fā)是否橫波可以是是是否縱波可以是否干涉現(xiàn)象滿意干涉條件時均能發(fā)生干涉現(xiàn)象衍射現(xiàn)象滿意衍射條件時均能發(fā)生明顯衍射相關(guān)計(jì)算公式v＝eq\f(λ,T)＝λf均適用[典型例題]例2.[多選]以下關(guān)于機(jī)械波與電磁波的說法中，正確的是()A．機(jī)械波與電磁波本質(zhì)上是一樣的B．機(jī)械波的波速只與介質(zhì)有關(guān)，而電磁波在介質(zhì)中的波速，不僅與介質(zhì)有關(guān)，還與電磁波的頻率有關(guān)C．機(jī)械波可能是縱波，而電磁波必定是橫波D．它們都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象[解析]機(jī)械波由振動產(chǎn)生，電磁波由周期性改變的電場(或磁場)產(chǎn)生；機(jī)械波傳播須要介質(zhì)，波速由介質(zhì)確定；電磁波的傳播不須要介質(zhì)，波速由介質(zhì)和本身頻率共同確定；機(jī)械波有橫波，也有縱波，而電磁波肯定是橫波，故選項(xiàng)B、C、D正確。[答案]BCD[點(diǎn)評](1)電磁波和機(jī)械波都遵循波長、波速、頻率的關(guān)系公式λ＝eq\f(v,f)，電磁波進(jìn)入介質(zhì)遵循公式n＝eq\f(c,v)。(2)機(jī)械波的傳播須要介質(zhì)，電磁波的傳播不須要介質(zhì)。[即時鞏固]2．類比是一種有效的學(xué)習(xí)方法，通過歸類和比較，有助于駕馭新學(xué)問，提高學(xué)習(xí)效率。在類比過程中，既要找出共同之處，又要抓住不同之處。某同學(xué)對機(jī)械波和電磁波進(jìn)行類比，總結(jié)出下列內(nèi)容，其中不正確的是()A．機(jī)械波的頻率、波長和波速三者滿意的關(guān)系，對電磁波也適用B．機(jī)械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象C．機(jī)械波的傳播依靠于介質(zhì)，而電磁波可以在真空中傳播D．機(jī)械波既有橫波又有縱波，而電磁波只有縱波解析：選D波長、波速、頻率的關(guān)系對任何波都是成立的，對電磁波當(dāng)然成立，A正確；干涉和衍射是波的特性，機(jī)械波、電磁波都是波，都具有這些特性，B正確；機(jī)械波是機(jī)械振動在介質(zhì)中傳播形成的，所以機(jī)械波的傳播須要介質(zhì)，而電磁波是交替改變的電場和磁場由近及遠(yuǎn)的傳播形成的，所以電磁波可以在真空中傳播，C正確；機(jī)械波既有橫波又有縱波，但是電磁波是橫波，其證據(jù)就是電磁波能夠發(fā)生偏振現(xiàn)象，而偏振現(xiàn)象是橫波才有的，D錯誤。1.振蕩電流、極板帶電荷量隨時間的改變圖象2．LC振蕩電路中各量間的改變規(guī)律及對應(yīng)關(guān)系(1)同步同變關(guān)系在LC振蕩電路發(fā)生電磁振蕩的過程中，電容器上的物理量：電量q、板間電壓U、電場強(qiáng)度E、電場能EE是同步同向改變的，即：q↓→U↓→E↓→EE↓(或q↑→U↑→E↑→EE↑)。振蕩線圈上的物理量：振蕩電流i、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁場能EB也是同步同向改變的，即：i↓→B↓→EB↓(或i↑→B↑→EB↑)。(2)同步異變關(guān)系在LC振蕩過程中，電容器上的三個物理量q、E、EE與線圈中的三個物理量i、B、EB是同步異向改變的，即q、E、EE同時減小時，i、B、EB同時增大，且它們的改變是同步的，即q、E、EE↑eq\f(同步異向改變,)i、B、EB↓。(3)物理量的等式關(guān)系線圈上的振蕩電流i＝eq\f(Δq,Δt)，自感電動勢E＝L·eq\f(Δi,Δt)，振蕩周期T＝2πeq\r(LC)。(4)極值、圖象的對應(yīng)關(guān)系如圖所示，i＝0時，q最大，E最大，EE最大，E自(E自為自感電動勢)最大。q＝0時，i最大，B最大，EB最大，EE＝0。對于電場E與磁場B以及電場能EE與磁場能EB隨時間的改變圖象也有這樣的對應(yīng)關(guān)系，圖象能直觀地反映同步異變關(guān)系和極值對應(yīng)關(guān)系。(5)自感電動勢E與i-t圖象的關(guān)系由E＝L·eq\f(Δi,Δt)知，E∝eq\f(Δi,Δt)是i-t圖象上某處曲線切線的斜率k的肯定值。所以，利用圖象可分析自感電動勢隨時間的改變和極值。3．振蕩電路中相關(guān)量的確定因素(1)振蕩電流i＝eq\f(Δq,Δt)，由極板上電荷量的改變率確定，與電荷量的多少無關(guān)。(2)兩極板間的電壓U＝eq\f(q,C)，由極板上的電荷量確定，與電荷量的改變率無關(guān)。(3)線圈中的自感電動勢E＝L·eq\f(Δi,Δt)，由電路中電流的改變率確定，與電流的大小無關(guān)。[典型例題]例3.LC振蕩電路中，某時刻磁場方向如圖所示，則下列說法錯誤的是()A．若磁場正在減弱，則電容器上極板帶正電B．若電容器正在放電，則電容器上極板帶負(fù)電C．若電容器上極板帶正電，則線圈中電流正在增大D．若電容器正在放電，則自感電動勢正在阻礙電流增大[解析]該題圖中標(biāo)明白電流的磁場方向，由安培定則可推斷出振蕩電流在線圈中為逆時針(俯視)流淌。若該時刻電容器上極板帶正電，則可知電容器處于充電階段，電流正在減小，A選項(xiàng)正確；若該時刻電容器上極板帶負(fù)電，則可知電容器正在放電，電流正在增大，B選項(xiàng)正確；由楞次定律知D選項(xiàng)正確；錯誤選項(xiàng)只有C。[答案]C[點(diǎn)評]LC振蕩電路中各量的改變規(guī)律時刻(時間)工作過程qEiB能量0→eq\f(T,4)放電過程qm→0Em→00→im0→BmE電→E磁eq\f(T,4)→eq\f(T,2)充電過程0→qm0→Emim→0Bm→0E磁→E電eq\f(T,2)→eq\f(3T,4)放電過程qm→0Em→00→im0→BmE電→E磁eq\f(3T,4)→T充電過程0→qm0→Emim→0Bm→0E磁→E電[即時鞏固]3．[多選]如圖甲所示的LC振蕩電路中，通過P點(diǎn)的電流改變規(guī)律如圖乙所示(圖中周期為2.0s)?，F(xiàn)規(guī)定電路中沿順時針方向的電流方向?yàn)檎?，則()A．0.5s至1.0s時間內(nèi)，電容器充電B．0.5s至1.0s時間內(nèi)，電容器上極板帶的是正電C．1.0s至1.5s時間內(nèi)，磁場能正在轉(zhuǎn)化為電場能D．1.0s至1.5s時間內(nèi)，下極板的電勢高解析：選AD由振蕩電流的圖象可知，在0.5～1.0s的時間內(nèi)，電流的方向?yàn)檎较颍译娏髦嫡跍p小，由題意可知，此時間內(nèi)電路中的電流是沿順時針方向的，而且電容器C正在充電，由于充電電流是由電容器C的負(fù)極板流出，流向正極板，可知在0.5～1.0s的時間內(nèi)電容器C的上極板帶負(fù)電，下極板帶正電，選項(xiàng)A正確，B錯誤；再由振蕩電流的圖象知，在1.0～1.5s的時間內(nèi)，電流的方向?yàn)樨?fù)方向，且電流值正在增大，由題意可知，此時間內(nèi)電路中的電流是沿逆時針方向的，所以下極板的電勢高，而且由于電流值正在增大，所以電場能正在轉(zhuǎn)化為磁場能，選項(xiàng)C錯誤，D正確。1．[多選]下列關(guān)于電磁波與聲波的說法正確的是()A．電磁波是電磁場由發(fā)生的區(qū)域向遠(yuǎn)處傳播，聲波是聲源的振動向遠(yuǎn)處傳播B．電磁波的傳播不須要介質(zhì)，聲波的傳播有時也不須要介質(zhì)C．由空氣進(jìn)入水中傳播時，電磁波的傳播速度變小，聲波的傳播速度變大D．由空氣進(jìn)入水中傳播時，電磁波的波長不變，聲波的波長變小解析：選AC由電磁波和聲波的概念可知A正確；電磁波可以在真空中傳播，而聲波屬于機(jī)械波，它的傳播須要介質(zhì)，在真空中不能傳播，B錯誤；電磁波在空氣中的傳播速度大于在水中的傳播速度，在真空中的傳播速度最大，聲波在氣體、液體、固體中的傳播速度依次增大，C正確；無論是電磁波還是聲波，從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)頻率都不變，所以由波長λ＝eq\f(v,f)及它們在不同介質(zhì)中的速度可知，由空氣進(jìn)入水中時，電磁波的波長變短，聲波的波長變長，D錯誤。2．如圖所示是一個LC振蕩電路中電流的改變圖線，下列說法正確的是()A．t1時刻電感線圈兩端電壓最大B．t2時刻電容器兩極板間電壓為零C．t1時刻電路中只有電場能D．t1時刻電容器所帶電荷量為零解析：選D振蕩過程中由于電感和電容的存在，電路不是純電阻電路，故不滿意歐姆定律的適用條件。由i-t圖象可知t1時刻電流i最大，t2時刻電流i為零，誤認(rèn)為i與u滿意歐姆定律I＝eq\f(U,R)，A、B錯誤；電流i最大時，說明磁場最強(qiáng)，磁場能最大，電場能為零，電容器電壓、電荷量均為零，C錯誤，D正確。3．關(guān)于LC回路，下列說法正確的是()A．一個周期內(nèi)，電容器充、放電各一次B．電容器極板上電壓最大時，線圈中的電流最強(qiáng)C．電容器起先充電時，線圈中的磁場能最強(qiáng)D．電容器起先充電時，電場能最大解析：選C電容器從起先充電到放電完畢才經(jīng)驗(yàn)半個周期，一個周期內(nèi)，電容器應(yīng)充、放電各兩次，A錯誤；電容器上的電壓最大時，電場能最大，此時磁場能為零，線圈中電流為零，B錯誤；電容器起先充電時，電場能為零，線圈中磁場能最大，所以C正確，D錯誤。4．[多選]如圖所示的LC振蕩回路，當(dāng)開關(guān)S轉(zhuǎn)向右邊發(fā)生振蕩后，下列說法中正確的是()A．振蕩電流達(dá)到最大值時，電容器上的電荷量為零B．振蕩電流達(dá)到最大值時，磁場能最大C．振蕩電流為零時，電場能為零D．振蕩電流相鄰兩次為零的時間間隔等于振蕩周期的一半解析：選ABD由LC電路電磁振蕩的規(guī)律知，振蕩電流最大時，即是放電剛結(jié)束時，電容器上電荷量為0，A正確；回路中電流最大時螺線管中磁場最強(qiáng)，磁場能最大，B正確；振蕩電流為零時充電結(jié)束，極板上電荷量最大、電場能最大，C錯誤；電流相鄰兩次為零的時間間隔恰好等于半個周期，D正確。5．如圖所示，L為一電阻可忽視的線圈，D為一燈泡，C為電容器，開關(guān)S閉合，燈泡D正常發(fā)光；將S突然斷開，并起先計(jì)時，請畫出LC回路中電流i及電容器右極板所帶電荷量q隨時間t改變的圖象(規(guī)定LC回路中電流順時針方向?yàn)檎较?。解析：開關(guān)閉合時，電容器上所帶電荷量為零，電流沿線圈自左向右，當(dāng)斷開開關(guān)后，線圈和電容器構(gòu)成振蕩電路，沿順時針方向的電流漸漸減小，依據(jù)LC振蕩電流的改變規(guī)律，可得電流和電容器右極板所帶電荷量隨時間改變的圖象分別如圖甲、乙所示。答案：見解析圖[基礎(chǔ)練]一、選擇題1．[多選]關(guān)于電磁波與機(jī)械波，下列說法正確的是()A．電磁波傳播不須要介質(zhì)，機(jī)械波傳播須要介質(zhì)B．電磁波在任何介質(zhì)中傳播速率都相同，機(jī)械波在同一種介質(zhì)中傳播速率都相同C．電磁波和機(jī)械波都不能發(fā)生干涉D．電磁波和機(jī)械波都能發(fā)生衍射解析：選AD電磁波傳播不須要介質(zhì)，其波速與介質(zhì)和頻率都有關(guān)，而機(jī)械波傳播須要介質(zhì)，其傳播速度只與介質(zhì)有關(guān)，A正確，B錯誤；電磁波和機(jī)械波都具有波的一些特性，包括干涉和衍射，D正確，C錯誤。2．(2024·漯河高二檢測)如圖所示為某時刻LC振蕩電路所處的狀態(tài)，則該時刻()A．振蕩電流i在增大B．電容器正在放電C．磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化D．電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化解析：選C從圖中電容器兩極板的帶電狀況和電流方向可知電容器正在充電，故磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化，C正確。3．如圖所示，閉合開關(guān)S，待電容器充電結(jié)束后，再打開開關(guān)S，用絕緣工具使電容器兩極板距離稍稍拉開一些，在電容器四周空間()A．會產(chǎn)生改變的磁場B．會產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場C．不會產(chǎn)生磁場D．會產(chǎn)生振蕩的磁場解析：選C兩平行板電容器接入直流電源后兩極板間的電壓等于電源的電動勢，斷開電源后，電容器帶電荷量不變，由電容器定義式和平行板電容器公式可得兩板間電場強(qiáng)度E＝eq\f(U,d)＝eq\f(Q,Cd)＝eq\f(4πkQ,εrS)，當(dāng)用絕緣工具將兩極板距離稍稍拉開一些，電容器兩板間的電場不發(fā)生改變，所以不會產(chǎn)生磁場，C正確。4．有一LC振蕩電路，能產(chǎn)生肯定波長的電磁波，若要產(chǎn)生波長比原來短些的電磁波，可實(shí)行的措施為()A．增加線圈的匝數(shù)B．在線圈中插入鐵芯C．減小電容器極板間的距離D．減小電容器極板正對面積解析：選DLC振蕩電路產(chǎn)生的電磁波的頻率為f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))，再由v＝λf，解得λ＝2πveq\r(LC)，所以減小波長的方法是減小自感系數(shù)L或電容C；選項(xiàng)A、B都是增大L或C的措施，A、B錯誤；對電容有C＝eq\f(εrS,4πkd)，可知，C錯誤，D正確。二、非選擇題5．如圖所示，是通過電容器電容的改變來檢測容器內(nèi)液面凹凸的儀器原理圖，容器中裝有導(dǎo)電液體，是電容器的一個電極，中間的導(dǎo)電芯柱是電容器的另一個電極，芯柱外面套有絕緣管作為電介質(zhì)，電容器的這兩個電極分別用導(dǎo)線與一個線圈的兩端相連，組成LC振蕩電路，依據(jù)其振蕩頻率的凹凸(用與該電路相連的頻率計(jì)顯示)就可知道容器內(nèi)液面位置的凹凸。(1)假如頻率計(jì)顯示該振蕩電路的振蕩頻率變大了，則液面是上升還是降低(并說明理由)?(2)容器內(nèi)的導(dǎo)電液體與大地相連，若某一時刻線圈內(nèi)磁場方向向右，且正在增加，則此時導(dǎo)電芯柱的電勢正在上升還是降低(并說明理由)?解析：(1)依據(jù)頻率公式f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))可知，若使振蕩頻率變大，則電容C減?。挥蒀＝eq\f(εrS,4πkd)可知，若使電容減小，則正對面積S減小，即液面降低。(2)線圈內(nèi)磁場方向向右且增加，則線圈內(nèi)電流沿順時針方向(從左向右看)增大，是放電過程。導(dǎo)電芯柱所帶負(fù)電正漸漸削減，其電勢是負(fù)值，兩極板的電勢差漸漸減小，所以導(dǎo)電芯柱的電勢正在上升。答案：(1)降低理由見解析(2)上升理由見解析[提能練]一、選擇題1．如圖所示是空間磁感應(yīng)強(qiáng)度B的改變圖象，在它四周空間產(chǎn)生的電場中某一點(diǎn)場強(qiáng)E應(yīng)是()A．漸漸增加B．漸漸減弱C．不變D．無法確定解析：選C由題圖可知，磁場勻稱增加，依據(jù)麥克斯韋電磁場理論，勻稱改變的磁場產(chǎn)生恒定的電場，故E不變，C正確。2．有關(guān)電磁場和電磁波，下列說法中正確的是()A．麥克斯韋首先預(yù)言并證明白電磁波的存在B．改變的電場肯定產(chǎn)生改變的磁場C．運(yùn)用空間波來傳播信息時主要是應(yīng)用無線電波波長大、衍射現(xiàn)象明顯，即可以繞過地面上的障礙物D．頻率為750kHz的電磁波在真空中傳播時，其波長為400m解析：選D赫茲用試驗(yàn)證明白電磁波的存在，A錯誤；勻稱改變的電場產(chǎn)生恒定的磁場，B錯誤；空間波沿直線傳播，C錯誤；λ＝eq\f(c,f)＝eq\f(3×108,7.5×105)m＝400m，D正確。3．為了增大LC振蕩電路的固有頻率，下列方法中可實(shí)行的是()A．增大電容器兩極板的正對面積并在線圈中放入鐵芯B．減小電容器兩極板間的距離并增加線圈的匝數(shù)C．減小電容器兩極板間的距離并在線圈中放入鐵芯D．減小電容器兩極板的正對面積并削減線圈的匝數(shù)解析：選D依據(jù)公式f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))，要增大頻率，必需使LC的乘積變小，減小電容器兩極板的正對面積并削減線圈的匝數(shù)可使LC的乘積變小，故D正確。4．一個電容為C的電容器，充電至電壓等于U以后，與電源斷開并通