高考物理月刊专版专题09交变电流和电磁感应电磁场和电磁波专题.doc

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1、交变电流和电磁感应电磁场和电磁波知识网络:一、电磁振荡1.振荡电路：大小和方向都随时间做周期性变儿的电流叫做振荡电流，能够产生振荡电流的电路叫振荡电路，LC回路是一种简单的振荡电路。2.LC回路的电磁振荡过程：可以用图象来形象分析电容器充、放电过程中各物理量的变化规律，如图所示3.LC回路的振荡周期和频率T2LC2..LC注意：（1）LC回路的T、f只与电路本身性质L、C有关（2）电磁振荡的周期很小，频率很高，这是振荡电流与普通交变电流的区别。分析电磁振荡要掌握以下三个要点（突出能量守恒的观点）：⑴理想的LC回路中电场能E电和磁场

2、能E磁在转化过程中的总和不变。⑵回路中电流越大时，L中的磁场能越大（磁通量越大）⑶极板上电荷量越大时，C中电场能越大（板间场强越大、两板间电压越高、ZC回路中的电流图象和电荷图象总是互为余函数（见右图）・【例1】某时亥IfC回路中电容器中的电场方向和线圈中的磴场方向如右图所示.则这时电容器正在（充电还是旗电）,电流大小正在（增大还是减小）”解’用安培定则可知回路中的电流方向为逆时针方向，而上极板是正极板，所以这时电容器正在充电；因为充电过程电场能増大，所以麻场能谯小，也潦在漫J、.【例2】右辺两图中电容器的电容都是C=JXlCHF

3、,电感都是Z=OXLO--H,左图中电霹K先接缶充电结束后将&扳至!I⅛5石图中电讎X先闭合，稳宦后断开.两图中ZC回路开始电磁掠荡l3.14X103时刻，C.的上极板正在_电（充电还是改电），带电（正电还是负电门Z：中怖电流方向向_注磁通量变化率越大）解：先由周期公式求出T2...LC=1.2π×10「4S,t=3.14×10「"s时刻是开始i-t图象看出，L2中的5振荡后的-T。再看与左图对应的q-t图象（以上极板带正6电为正）和与右图对应的i-t图象（以LC回路中有逆时针方5向电流为正），图象都为余弦函数图象。在5T时刻，从

4、左6图对应的q-t图象看出，上极板正在充正电；从右图对应的电流向左，正在增大，所以磁场能正在增大。二、电磁场1.麦克斯韦的电磁场理论要深刻理解和应用麦克斯韦电磁场理论的两大支柱：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。（1）变化的磁场（电场）能够在周围空间产生电场（磁场）；（2）均匀变化的磁场（电场）能够在周围空间产生稳定的电场（磁场）；（3）振荡的磁场（电场）能够在周围空间产生同频率的振荡电场（磁场）；可以证明：振荡电场产生同频率的振荡磁场；振荡磁场产生同频率的振荡电场。点评：变化的磁场在周围空间激发的电场为涡旋电场，涡旋电场与

5、静电场一样,对电荷有力的作用，但涡旋电场又于静电场不同，它不是静电荷产生的，它的电场【例3】右图中，內壁光滑、水平嵐査的玻璃同环內，有一直径略小于环□径的带正电的小球，正以速率T：沿逆时针方向勻谨转动・若在此空间突然加上竖直向上、磁感应强產3陆时间戚正比例増加的变化磁场，设小球运动过程中的电量不变，那么OA.小琼对玻璃环的压力不断増大BZl、域受到的磁场力不断增大C.小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿!帧时针方向做加逋运动D显场力一亶对小球不做功分析：因枫璃环所处有均匀交化的磁场，在周围产生稳定的涡旋电场，对带正电的小

6、球做功，由携次定徉，判断电场方向九顺时针，在电场力田作用下”小球先沿逆时针方向做減速运动，过一段时间后，沿顺时针方向帥口谨运动.小球在水平面內沿轨迹半径方向受两线是闭合的，在涡旋电场中移动电荷时，电场力做的功与路径有关，因此不能引用“电势”、“电势能”等概念。另外要用联系的观点认识规律，变化的磁场产生电场是电磁感应现象的本质。个力：环的弹力N和磁场的洛仑兹力f,而且两个力的矢量和始终提供向心力，考虑到小球速度大小的变化和方向的变化以及磁场强弱的变化，弹力和洛仑兹力不一定始终在增大。洛仑兹力始终和运动方向垂直，所以磁场力不做功。正确

7、为CD1.电磁场：按照麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分离的统一场，称为电磁场。电场和磁场只是这个统一的电磁场的两种具体表现。理解电磁场是统一的整体：根据麦克斯韦电磁场理论的两个要点：在变化的磁场的周围空间将产生涡漩电场，在变化的电场的周围空间将产生涡漩磁场.当变化的电场增强时，磁感线沿某一方向旋转，则在磁场减弱时，磁感线将沿相反方向旋转，如果电场不改变是静止的，则就不产生磁场.同理，减弱或增强的电场周围也将产生不同旋转方向的磁场.因此，变化的电场在其周围产生磁场，变化的磁场在其周围产生电场，一种

8、场的突然减弱，导致另一种场的产生.这样，周期性变化的电场、磁场相互激发，形成的电磁场链一环套一环，如下图所示.需要注意的是，这里的电场和磁场必须是变化的，形成的电磁场链环不可能是静止的，这种电磁场是无源场（即：不是由电荷激发的电场，也不是由运动电荷