第3章电磁场与电磁波 复习学案(2020年沪科版高中物理选修3-4)
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1、章末总结一、麦克斯韦的电磁场理论1两个基本论点(1)变化的磁场产生电场,可从以下三个方面理解:恒定的磁场不产生电场均匀变化的磁场产生恒定的电场周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场(2)变化的电场产生磁场,也可从以下三个方面理解:恒定的电场不产生磁场均匀变化的电场产生恒定的磁场周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场2感应电场方向的判定变化的磁场产生的感应电场的方向,与存在闭合回路时产生的感应电流的方向是相同的例1关于麦克斯韦的电磁场理论,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
2、的D振荡的电场周围空间产生的磁场也是振荡的答案D解析麦克斯韦的电磁场理论要点是: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项二、LC回路的电磁振荡规律1两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,如图1所示图1(1)充电当电容器的电荷量增加时为充电过程,这个过程电路中的电流减小(2)放电当电容器的电荷量减小时为放电过程,这个过程电路中的电流增加注意:在任意两个过程的分界点对应的时刻,各物理量取特殊值(零或最大值)2两类物理量一类是与电
3、场有关的物理量,一类是与磁场有关的物理量(1)电流i,它决定了磁场能的大小振荡电流i在电感线圈中形成磁场,因此,线圈中的磁感应强度B、磁通量和磁场能E磁具有与之相同的变化规律(2)电荷量q,它决定了电场能的大小电容器两极板间的电压U、电场强E、电场能E电、线圈的自感电动势E具有与之相同的变化规律注意:电流i和电荷量q的变化不同步,规律如图1所示例2(多选)如图2所示的LC振荡电路,当开关S转向右边发生振荡后,下列说法中正确的是()图2A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答案
4、ABD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,电容器上电荷量为零,A对电路中电流最大时,线圈中磁场最强,磁场能最大,B对振荡电流为零时,充电结束,极板上电荷量最大,电场能最大,C错振荡电流相邻两次为零的时间间隔恰好等于半个周期,D对三、电磁波的传播特点及应用1电磁波谱无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线(X射线)、射线等合起来,便构成了范围非常广阔的电磁波谱2各种不同的电磁波既有共性,又有个性(1)共性:它们在本质上都是电磁波,它们的行为服从相同的规律,都满足公式vf,它们在真空中的传播速度都是c3.0108 m/s,它们的传播都不需要介质,各波段之间的区别并没
5、有绝对的意义(2)个性:不同电磁波的频率或波长不同,表现出不同的特性波长越长越容易产生干涉、衍射现象,波长越短观察干涉、衍射现象越困难正是这些不同的特性决定了它们不同的用途例3(多选)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射线C频率大于可见光的电磁波表现为沿直线传播D雷达用的是微波,因为微波传播的直线性好答案BCD解析波长越长,越容易发生衍射现象,在电磁波中,无线电波波长最长,射线的波长最短,故选项A错误,B正确;波长越短,频率越大的电磁波,其衍射现象越不明显,传播的直线性越好,遇到障碍物反射性越好,故C、D正确四、电磁波和机械波的比
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