2018高中物理选修3-4学案：第三章　电磁振荡　电磁波 章末整合提升教科版

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1、2018年高中物理创新学案含解析章末整合提升一、麦克斯韦电磁场理论1．对麦克斯韦电磁场理论两个基本观点的理解(1)变化的磁场产生电场，可从以下三个方面理解：①稳定的磁场不产生电场②均匀变化的磁场产生恒定的电场③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：①恒定的电场不产生磁场②均匀变化的电场产生恒定的磁场③周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场42018年高中物理创新学案含解析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

2、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的D．振荡的电场周围空间产生的磁场也是振荡的解析　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．答案　D例2　一个

3、带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动，如图1所示．当磁感应强度均匀增大时，此粒子的(　　)图1A．动能不变B．动能增大C．动能减小D．以上情况都可能解析　当磁场均匀增强时，根据麦克斯韦电磁场理论，将激起一稳定的电场，带电粒子将受到电场力作用，电场力对带正电的粒子做正功，所以粒子的动能将增大．故正确答案为B．答案　B二、LC回路振荡规律、周期及频率1．LC回路中各量的变化规律电容器上的物理量：电荷量q、电场强度E、电场能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．放电过

4、程：q↓—E↓—EE↓―→i↑—B↑—EB↑充电过程：q↑—E↑—EE↑―→i↓—B↓—EB↓充电结束时q、E、EE最大，i、B、EB均为零放电结束时q、E、EE均为零，i、B、EB最大2．电磁振荡的周期和频率42018年高中物理创新学案含解析(1)周期T＝2π频率f＝(2)对周期公式T＝2π的定性分析①L对T的影响：L越大，振荡过程中因自感现象产生的自感电动势就越大，楞次定律中所说的“阻碍”作用也就将越大，从而延缓振荡电流的变化，使振荡周期T变长．②C对T的影响：C越大，振荡过程中无论是充电阶段(将

5、C充至一定电压)，还是放电阶段(将一定电压下的电容器C中的电荷量放完)，其时间都相应地变长，从而使振荡周期T变长．例3　(多选)为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中，电容器可通过开关S与线圈L或电源相连，如图2所示．当开关从a拨到b时，由L与C构成的回路中产生周期T＝2π的振荡电流．当罐中的液面上升时(　　)图2A．电容器的电容减小B．电容器的电容增大C．LC回路的振荡频率减小D．LC回路的振荡频率增大解析　当罐中液面上升时，电容器极板间的介电常数变

6、大，则电容器的电容C增大，根据T＝2π，可知LC回路的振荡周期T变大，又f＝，所以振荡频率变小，故选项B、C正确，选项A、D错误．答案　BC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)、γ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v＝fλ，42018年高中物理创新学案含解析它们在真空中的传播速度都是c＝3×108m/s，它们的传播都不需要介质，

7、各波段之间的区别并没有绝对的意义．(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4　(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γ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，γ射线的波长最短，故选项A错误

8、，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．答案　BCD4