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课时3　电磁振荡与电磁波
课时作业
A级·基础巩固练
命题视角1　电磁振荡
1.(2025·湖州模拟)如图为振荡电路某时刻的状态图,其中电容器的电容大小为C,电感线圈的自感系数为L,不考虑电磁辐射,下列说法正确的是(　　)
A.该时刻电容器正在充电,线圈自感电动势正在变小
B.若仅在线圈中插入铁芯,则振荡周期变小
C.若仅增大电容器极板间距,则振荡频率变大
D.电场能与磁场能转换的周期T=2π
解析:C　由题图中电流方向流向电容器正极板,可知电容器正在充电,电容器两端电压增大,线圈自感电动势与电容器两端电压相同,A错误;线圈中插入铁芯,自感系数增大,由T=2π可知振荡周期变大,B错误;电容器极板间距增大,电容减小,振荡周期变小,振荡频率变大,C正确;电场能与磁场能转换的周期为电流振荡周期的一半,D错误。
2.(2025·杭州一模)为了测量物体的位移,将与被测物体固定相连的电介质板插入平行金属板电容器中,电容器C可通过开关S与电感L或电源相连,如图所示。当开关S从a拨到b时,由电感L和电容器C构成的回路中产生振荡电流。通过检测振荡电流的频率变化,可以推知被测物体的位移。关于此装置,下列说法正确的是(　　)
A.电源电动势越小,则振荡电流的频率越低
B.当电容器中电荷量最大时,电路中的电流也最大
C.当电感L的自感电动势最大时,电容器中电场能最大
D.检测到振荡电流的频率增加,说明被测物体向左运动
解析:C　由振荡电流的频率f=可知,振荡电流的频率与电源电动势无关,A错误;LC振荡电路中,电容器所带电荷量最大时,电路中的电流为零,B错误;电感L的自感电动势最大时,此时刚刚充电完毕,电容器中电场能最大,C正确;检测到振荡电流的频率增加,则电容减小,根据C=可知,电介质板在被拔出,说明被测物体向右运动,D错误。
3.(2025·绍兴模拟)在“观察振荡电路中电压的波形”的实验中,把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关按照图甲连成电路,电压传感器连接在电容器两个极板上。先把开关打到1,对电容器充电;再把开关打到2,使电容器通过线圈放电,放电过程的电压波形如图乙所示,已知电容器C的电容为4 pF,线圈L的自感系数为25 μH,则(　　)
A.LC振荡电路的频率为2π×10-8 Hz
B.开关打到2的瞬间,线圈中自感电动势最大
C.充电结束后,电容器储存的电荷量为6.0×10-9 C
D.电容器通过线圈放电过程中,电容器中的电场能全部转化为线圈中的磁场能
解析:B　LC振荡电路的频率为f==×108 Hz,A错误;根据自感电动势公式E=L,开关打到2的瞬间,电流的变化率最大,所以线圈中自感电动势最大,B正确;由题图乙可知,电容器的最大电压为1.5 V,则电容器的电荷量为Q=CU=6.0×10-12C,C错误;电容器通过线圈放电过程中,将会有一部分能量损耗,所以电容器中的电场能并没有全部转化为线圈中的磁场能,D
错误。
命题视角2　电磁场理论、电磁波
4.某电路中电场强度随时间变化的关系图像如图所示,能发射电磁波的是(　　)
A B
C D
解析:D　由麦克斯韦电磁场理论知,恒定的电场不激发磁场,无电磁波产生,A错误;均匀变化的电场会激发出恒定的磁场,不会在较远处激发出电场,故也不会产生电磁波,B、C错误;周期性变化的电场会激发出周期性变化的磁场,它又激发出周期性变化的电场……如此交替产生磁场和电场,会形成电磁波,D正确。
5.1886年,赫兹做了如图所示的实验,关于该实验,以下说法正确的是(　　)
A.该实验证实了电磁波的存在
B.该实验证实了法拉第的电磁场理论
C.该实验可以说明电磁波是一种纵波
D.在真空环境下进行该实验,仍能观察到明显的火花放电现象
解析:A　该实验中,当与感应圈相连的两个金属球间产生电火花时,周围空间出现了迅速变化的电磁场,这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间传播,当电磁波到达导线环时,它在导线环中激发出感应电动势,使得导线环的空隙中也产生了火花,说明这个导线环接收到了电磁波,证实了电磁波的存在,A正确;该实验没有证实法拉第的电磁场理论和电磁波是纵波,B、C错误;虽然电磁波的传播不需要介质,但该实验中要想观察到明显的火花放电现象,不能在真空中进行,D错误。
命题视角3　电磁波谱
6.关于电磁波谱,下列说法正确的是(　　)
A.在真空中各种电磁波的传播速度不同
B.γ射线是波长最短的电磁波,它比X射线的频率还要高
C.紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射
D.在电磁波谱中,最容易发生衍射现象的是γ射线
解析:B　在真空中各种电磁波的传播速度相同,都为3.0×108 m/s,A错误;γ射线比X射线的波长更短,且是波长最短的电磁波,根据c=λν可知,波长越小,频率越高,故它比X射线的频率要高,B正确;紫外线的频率比紫光高,故其波长更小,不易发生明显的干涉和衍射现象,无线电波的波长最长,最容易发生衍射现象,C、D错误。
命题视角4　无线电波的发射与接收
7.(2025·杭州二模)以下电路中,能够最有效发射电磁波的是(　　)
A B
C D
解析:D　有效发射电磁波要满足两个条件:一是振荡电路的频率足够高(频率公式f=);二是振荡电路产生的电场和磁场必须分布到广大的开放的空间中,即开放电路。D项中具备小电感、小电容,同时采用开放结构,最有效发射电磁波。
8.无线电广播系统示意图如图所示,下列关于a、b装置说法正确的是(　　)
A.a是调制、b是调谐 B.a是调制、b是解调
C.a是调谐、b是解调 D.a是调谐、b是调制
解析:B　在无线电广播中,人们先将声音信号转换为电信号,然后将这些信号由高频电磁波带着向周围空间传播,可知a是调制。而在另一地点,人们利用接收机接收到这些电磁波后,又将其中的电信号还原成声音信号,可知b是解调。B正确。
B级·高考过关练
9.一个LC振荡电路中,线圈的自感系数为L,电容器的电容为C,电路的振荡周期为T。从电容器上电压达到最大值Um开始计时,在0～时间内,电路中的平均电流为(　　)
A. B.
C. D.
解析:A　振荡电路电容器两端的电压如图所示,
振荡电路的振荡周期为T=2π,从电压达到最大值Um开始,在0～时间内,电荷量为Q=CUm,平均电流为===,A正确。
10.(2025·北斗星盟三模)如图所示,在LC电路中,电容C为0.4 μF,电感L为1 mH,已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时,极板间有一带电灰尘恰好静止。不考虑磁场能的损失,不计空气阻力,g取10 m/s2。从开关S闭合开始计时,有关灰尘在电容器内的运动情况,下列说法正确的是(　　)
A.灰尘做简谐运动
B.灰尘加速度最大时,电容器刚好放电完毕
C.线圈中磁场能的变化周期为4π×10-5 s
D.灰尘最大加速度大小为20 m/s2
解析:D　开关闭合后,电路产生LC振荡,振荡周期为T=2π=4π×10-5 s,磁场能的变化周期为振荡周期的一半,故线圈中磁场能的变化周期为2π×10-5 s,C错误;开关断开时,带电灰尘静止,说明静电力与重力平衡,有q=mg,其中U0为电容器初始电压,d为极板间距,q为灰尘电荷量,m为质量,开关S闭合后,电路产生LC振荡,振荡过程中,电容器电压随时间变化为U=
U0cos ωt,电场强度E==cos ωt,灰尘所受静电力为F=qE=qcos ωt=mgcos ωt,合力为F合=
mg(cos ωt-1),根据牛顿第二定律有F-mg=ma,解得加速度为a=g(cos ωt-1),当cos ωt=-1时,加速度最大,为am=-20 m/s2,大小为20 m/s2,方向竖直向下,D 正确;由于F合=mg(cos ωt-1)∝
(cos ωt-1),与位移无线性关系,故灰尘不是做简谐运动,A错误;放电完毕对应t=时刻(电压为0),此时cos ωt=0,加速度a=-g,非最大值,B错误。课时3　电磁振荡与电磁波
考点一　电磁振荡
命题视角　电磁振荡
【典例1】 (LC振荡电路的理解·容易)(多选)LC振荡电路中,某时刻电容器两极板间的电场方向如图所示,在此后的一段时间内电场强度不断减小,则该段时间内(　　)
A.电容器所带电荷量在减小
B.LC振荡电路中电流在减小
C.电感线圈L中的磁场能在减小
D.电感线圈L中电流方向由a流向b
解析:AD　电场强度不断减小,表明是电容器放电,则电容器所带电荷量在减小,LC振荡电路中电流在增大,电感线圈L中的磁场能在增大,A正确,B、C错误;又因为电容器上极板带正电,那么LC振荡电路中电流是顺时针的,电感线圈L中电流方向由a流向b,D正确。
LC振荡电路充、放电过程的判断方法
根据电流 流向判断 当电流流向带正电的极板时,电容器的电荷量增加,磁场能向电场能转化,处于充电过程;反之,当电流流出带正电的极板时,电荷量减少,电场能向磁场能转化,处于放电过程
根据物理 量的变化 趋势判断 当电容器的带电荷量q(电压U、电场强度E)增大或电流i(磁场B)减小时,处于充电过程;反之,处于放电过程
根据能 量判断 电场能增加时充电,磁场能增加时放电
【典例2】 (电磁振荡的振荡周期问题·中等)(2025·浙江6月选考)如图所示的LC振荡电路,能减小其电磁振荡周期的措施是(　　)
A　　　 　B
C　 　D
解析:D　由电磁振荡的周期公式T=2π可知,线圈中插入铁芯,增大了自感系数L,可知周期变大,A错误;线圈匝数增多,自感系数L变大,则周期变大,B错误;电容器极板间插入电介质,即增大εr,由C=可知电容变大,由T=2π可知周期变大,C错误;电容器极板间距d增大,由C=可知电容变小,由T=2π可知周期变小,D正确。
考点二　电磁场理论　电磁波
命题视角　电磁场理论、电磁波
1.对麦克斯韦电磁场理论的理解
2.电磁波与机械波的比较
项目 名称
电磁波 机械波
产生 由周期性变化的电场、磁场产生 由质点(波源)的振动产生
波的特点 横波 纵波或横波
波速 在真空中等于光速c=3.0×108 m/s 由介质决定(如声波波速在空气中一般为340 m/s)
是否需 要介质 不需要介质(在真空中仍可传播) 必须有介质(真空中不能传播)
能量传播 电磁能 机械能
【典例3】 (容易)关于电磁场理论,下列说法正确的是(　　)
A.电磁波与机械波一样,传播需要介质
B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场,在变化的磁场周围一定产生变化的电场
C.麦克斯韦发现了电磁波
D.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场
解析:D　电磁波的传播不需要介质,A错误;赫兹发现了电磁波,C错误;根据麦克斯韦电磁场理论,只有变化的电场能产生磁场,均匀变化的电场产生稳定的磁场,非均匀变化的电场才能产生变化的磁场,周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场,B错误,D正确。
考点三　电磁波谱
电磁波谱分析及应用
电磁 波谱 频率/ Hz 真空中 波长/m 特性 应用 递变规律
无线 电波 <3× 1011 >10-3 波动性强, 易发生衍射 无线电 技术 波长越长,越容易产生干涉、衍射现象,波长越短,穿透能力越强。不同频率的电磁波在同一种介质中传播时,频率越高,折射率越大,速度越小
红外线 1011～ 1015 10-3～ 10-7 热效应 红外遥感
可见光 1015 10-7 引起视觉 照明、 摄影
紫外线 1015～ 1017 10-7～ 10-9 化学效应、荧 光效应、灭 菌消毒 医用消 毒、防伪
X射线 1016～ 1019 10-8～ 10-11 贯穿本领强 检查、医 用透视
γ射线 >1019 <10-11 贯穿本领 很强 工业探伤、 医用治疗
命题视角　电磁波谱
【典例4】 (容易)“中国天眼”是世界上单口径最大、灵敏度最高的射电望远镜,它对电磁波的各个波段都具有良好的接收能力。下列关于电磁波的说法正确的是(　　)
A.频率越高的电磁波越容易发生明显的衍射现象
B.频率越高的电磁波在真空中的传播速度越大
C.在水中紫外线的传播速度小于红外线的传播速度
D.红外线的显著作用是热效应,温度较低的物体不能辐射红外线
解析:C　电磁波在真空中的传播速度都一样,频率越高的电磁波,波长越短,越不容易发生明显的衍射现象,A、B错误;紫外线的频率比红外线的频率高,在水中紫外线的传播速度小于红外线的传播速度,C正确;红外线的显著作用是热效应,任何温度的物体均可以辐射红外线,D错误。
考点四　无线电波的发射与接收
命题视角　无线电波的发射与接收
【典例7】 (容易)(多选)下列说法正确的是(　　)
A.音频电流的频率比较低,不能直接用来发射电磁波
B.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量,电路必须是闭合的
C.当接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相同时,接收电路产生的振荡电流最强
D.要使电视机的屏幕上有图像,必须要有解调过程
解析:ACD　音频电流的频率比较低,需放大后搭载到高频电磁波上,A正确;为了使振荡电路有效地向空间辐射能量,必须是开放电路,B错误;当接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相同时,接收电路产生的振荡电流最强,C正确;解调就是从调频或调幅的高频信号中把音频、视频等调制信号分离出来的过程,要使电视机的屏幕上有图像,必须要有解调过程,D正确。
课时作业
A级·基础巩固练
命题视角1　电磁振荡
1.(2025·湖州模拟)如图为振荡电路某时刻的状态图,其中电容器的电容大小为C,电感线圈的自感系数为L,不考虑电磁辐射,下列说法正确的是(　　)
A.该时刻电容器正在充电,线圈自感电动势正在变小
B.若仅在线圈中插入铁芯,则振荡周期变小
C.若仅增大电容器极板间距,则振荡频率变大
D.电场能与磁场能转换的周期T=2π
解析:C　由题图中电流方向流向电容器正极板,可知电容器正在充电,电容器两端电压增大,线圈自感电动势与电容器两端电压相同,A错误;线圈中插入铁芯,自感系数增大,由T=2π可知振荡周期变大,B错误;电容器极板间距增大,电容减小,振荡周期变小,振荡频率变大,C正确;电场能与磁场能转换的周期为电流振荡周期的一半,D错误。
2.(2025·杭州一模)为了测量物体的位移,将与被测物体固定相连的电介质板插入平行金属板电容器中,电容器C可通过开关S与电感L或电源相连,如图所示。当开关S从a拨到b时,由电感L和电容器C构成的回路中产生振荡电流。通过检测振荡电流的频率变化,可以推知被测物体的位移。关于此装置,下列说法正确的是(　　)
A.电源电动势越小,则振荡电流的频率越低
B.当电容器中电荷量最大时,电路中的电流也最大
C.当电感L的自感电动势最大时,电容器中电场能最大
D.检测到振荡电流的频率增加,说明被测物体向左运动
解析:C　由振荡电流的频率f=可知,振荡电流的频率与电源电动势无关,A错误;LC振荡电路中,电容器所带电荷量最大时,电路中的电流为零,B错误;电感L的自感电动势最大时,此时刚刚充电完毕,电容器中电场能最大,C正确;检测到振荡电流的频率增加,则电容减小,根据C=可知,电介质板在被拔出,说明被测物体向右运动,D错误。
3.(2025·绍兴模拟)在“观察振荡电路中电压的波形”的实验中,把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关按照图甲连成电路,电压传感器连接在电容器两个极板上。先把开关打到1,对电容器充电;再把开关打到2,使电容器通过线圈放电,放电过程的电压波形如图乙所示,已知电容器C的电容为4 pF,线圈L的自感系数为25 μH,则(　　)
A.LC振荡电路的频率为2π×10-8 Hz
B.开关打到2的瞬间,线圈中自感电动势最大
C.充电结束后,电容器储存的电荷量为6.0×10-9 C
D.电容器通过线圈放电过程中,电容器中的电场能全部转化为线圈中的磁场能
解析:B　LC振荡电路的频率为f==×108 Hz,A错误;根据自感电动势公式E=L,开关打到2的瞬间,电流的变化率最大,所以线圈中自感电动势最大,B正确;由题图乙可知,电容器的最大电压为1.5 V,则电容器的电荷量为Q=CU=6.0×10-12C,C错误;电容器通过线圈放电过程中,将会有一部分能量损耗,所以电容器中的电场能并没有全部转化为线圈中的磁场能,D
错误。
命题视角2　电磁场理论、电磁波
4.某电路中电场强度随时间变化的关系图像如图所示,能发射电磁波的是(　　)
A B
C D
解析:D　由麦克斯韦电磁场理论知,恒定的电场不激发磁场,无电磁波产生,A错误;均匀变化的电场会激发出恒定的磁场,不会在较远处激发出电场,故也不会产生电磁波,B、C错误;周期性变化的电场会激发出周期性变化的磁场,它又激发出周期性变化的电场……如此交替产生磁场和电场,会形成电磁波,D正确。
5.1886年,赫兹做了如图所示的实验,关于该实验,以下说法正确的是(　　)
A.该实验证实了电磁波的存在
B.该实验证实了法拉第的电磁场理论
C.该实验可以说明电磁波是一种纵波
D.在真空环境下进行该实验,仍能观察到明显的火花放电现象
解析:A　该实验中,当与感应圈相连的两个金属球间产生电火花时,周围空间出现了迅速变化的电磁场,这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间传播,当电磁波到达导线环时,它在导线环中激发出感应电动势,使得导线环的空隙中也产生了火花,说明这个导线环接收到了电磁波,证实了电磁波的存在,A正确;该实验没有证实法拉第的电磁场理论和电磁波是纵波,B、C错误;虽然电磁波的传播不需要介质,但该实验中要想观察到明显的火花放电现象,不能在真空中进行,D错误。
命题视角3　电磁波谱
6.关于电磁波谱,下列说法正确的是(　　)
A.在真空中各种电磁波的传播速度不同
B.γ射线是波长最短的电磁波,它比X射线的频率还要高
C.紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射
D.在电磁波谱中,最容易发生衍射现象的是γ射线
解析:B　在真空中各种电磁波的传播速度相同,都为3.0×108 m/s,A错误;γ射线比X射线的波长更短,且是波长最短的电磁波,根据c=λν可知,波长越小,频率越高,故它比X射线的频率要高,B正确;紫外线的频率比紫光高,故其波长更小,不易发生明显的干涉和衍射现象,无线电波的波长最长,最容易发生衍射现象,C、D错误。
命题视角4　无线电波的发射与接收
7.(2025·杭州二模)以下电路中,能够最有效发射电磁波的是(　　)
A B
C D
解析:D　有效发射电磁波要满足两个条件:一是振荡电路的频率足够高(频率公式f=);二是振荡电路产生的电场和磁场必须分布到广大的开放的空间中,即开放电路。D项中具备小电感、小电容,同时采用开放结构,最有效发射电磁波。
8.无线电广播系统示意图如图所示,下列关于a、b装置说法正确的是(　　)
A.a是调制、b是调谐 B.a是调制、b是解调
C.a是调谐、b是解调 D.a是调谐、b是调制
解析:B　在无线电广播中,人们先将声音信号转换为电信号,然后将这些信号由高频电磁波带着向周围空间传播,可知a是调制。而在另一地点,人们利用接收机接收到这些电磁波后,又将其中的电信号还原成声音信号,可知b是解调。B正确。
B级·高考过关练
9.一个LC振荡电路中,线圈的自感系数为L,电容器的电容为C,电路的振荡周期为T。从电容器上电压达到最大值Um开始计时,在0～时间内,电路中的平均电流为(　　)
A. B.
C. D.
解析:A　振荡电路电容器两端的电压如图所示,
振荡电路的振荡周期为T=2π,从电压达到最大值Um开始,在0～时间内,电荷量为Q=CUm,平均电流为===,A正确。
10.(2025·北斗星盟三模)如图所示,在LC电路中,电容C为0.4 μF,电感L为1 mH,已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时,极板间有一带电灰尘恰好静止。不考虑磁场能的损失,不计空气阻力,g取10 m/s2。从开关S闭合开始计时,有关灰尘在电容器内的运动情况,下列说法正确的是(　　)
A.灰尘做简谐运动
B.灰尘加速度最大时,电容器刚好放电完毕
C.线圈中磁场能的变化周期为4π×10-5 s
D.灰尘最大加速度大小为20 m/s2
解析:D　开关闭合后,电路产生LC振荡,振荡周期为T=2π=4π×10-5 s,磁场能的变化周期为振荡周期的一半,故线圈中磁场能的变化周期为2π×10-5 s,C错误;开关断开时,带电灰尘静止,说明静电力与重力平衡,有q=mg,其中U0为电容器初始电压,d为极板间距,q为灰尘电荷量,m为质量,开关S闭合后,电路产生LC振荡,振荡过程中,电容器电压随时间变化为U=
U0cos ωt,电场强度E==cos ωt,灰尘所受静电力为F=qE=qcos ωt=mgcos ωt,合力为F合=
mg(cos ωt-1),根据牛顿第二定律有F-mg=ma,解得加速度为a=g(cos ωt-1),当cos ωt=-1时,加速度最大,为am=-20 m/s2,大小为20 m/s2,方向竖直向下,D 正确;由于F合=mg(cos ωt-1)∝
(cos ωt-1),与位移无线性关系,故灰尘不是做简谐运动,A错误;放电完毕对应t=时刻(电压为0),此时cos ωt=0,加速度a=-g,非最大值,B错误。(共23张PPT)
课时3
电磁振荡与电磁波
考点一
电磁振荡
基础梳理
周期性
振荡电流
LC
充电
电流i
磁感应强度B
电场
磁场
磁场
电场
周期性
典例精析
命题视角　电磁振荡
【典例1】 (LC振荡电路的理解·容易)(多选)LC振荡电路中,某时刻电容器两极板间的电场方向如图所示,在此后的一段时间内电场强度不断减小,则该段时间内(　 　)
A.电容器所带电荷量在减小
B.LC振荡电路中电流在减小
C.电感线圈L中的磁场能在减小
D.电感线圈L中电流方向由a流向b
AD
解析:AD　电场强度不断减小,表明是电容器放电,则电容器所带电荷量在减小,LC振荡电路中电流在增大,电感线圈L中的磁场能在增大,A正确,B、C错误;又因为电容器上极板带正电,那么LC振荡电路中电流是顺时针的,电感线圈L中电流方向由a流向b,D正确。
LC振荡电路充、放电过程的判断方法
根据电流 流向判断 当电流流向带正电的极板时,电容器的电荷量增加,磁场能向电场能转化,处于充电过程;反之,当电流流出带正电的极板时,电荷量减少,电场能向磁场能转化,处于放电过程
根据物理 量的变化 趋势判断 当电容器的带电荷量q(电压U、电场强度E)增大或电流i(磁场B)减小时,处于充电过程;反之,处于放电过程
根据能 量判断 电场能增加时充电,磁场能增加时放电
方法技巧
【典例2】 (电磁振荡的振荡周期问题·中等)(2025·浙江6月选考)如图所示的LC振荡电路,能减小其电磁振荡周期的措施是(　　)
D
A　　　　 B C　 　D
考点二
电磁场理论　电磁波
基础梳理
磁场
电场
介质
3×108m/s
小
λf
命题视角　电磁场理论、电磁波
1.对麦克斯韦电磁场理论的理解
典例精析
2.电磁波与机械波的比较
项目 名称
电磁波 机械波
产生 由周期性变化的电场、磁场产生 由质点(波源)的振动产生
波的特点 横波 纵波或横波
波速 在真空中等于光速c=3.0×108 m/s 由介质决定(如声波波速在空气中一般为340 m/s)
是否需 要介质 不需要介质(在真空中仍可传播) 必须有介质(真空中不能传播)
能量传播 电磁能 机械能
【典例3】 (容易)关于电磁场理论,下列说法正确的是(　　)
A.电磁波与机械波一样,传播需要介质
B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场,在变化的磁场周围一定产生变化的电场
C.麦克斯韦发现了电磁波
D.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场
D
解析:D　电磁波的传播不需要介质,A错误;赫兹发现了电磁波,C错误;根据麦克斯韦电磁场理论,只有变化的电场能产生磁场,均匀变化的电场产生稳定的磁场,非均匀变化的电场才能产生变化的磁场,周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场,B错误,D正确。
考点三
电磁波谱
基础梳理
电磁波谱分析及应用
电磁波谱 频率/Hz 真空中 波长/m 特性 应用 递变规律
无线 电波 <3×1011 >10-3 波动性强, 易发生衍射 无线电 技术 波长越长,越容易产生干涉、衍射现象,波长越短,穿透能力越强。不同频率的电磁波在同一种介质中传播时,频率越高,折射率越大,速度越小
红外线 1011～1015 10-3～10-7 热效应 红外遥感
可见光 1015 10-7 引起视觉 照明、摄影
紫外线 1015～1017 10-7～10-9 化学效应、荧 光效应、灭 菌消毒 医用消 毒、防伪
X射线 1016～1019 10-8～10-11 贯穿本领强 检查、医 用透视
γ射线 >1019 <10-11 贯穿本领 很强 工业探伤、 医用治疗
典例精析
命题视角　电磁波谱
【典例4】 (容易)“中国天眼”是世界上单口径最大、灵敏度最高的射电望远镜,它对电磁波的各个波段都具有良好的接收能力。下列关于电磁波的说法正确的是(　　)
A.频率越高的电磁波越容易发生明显的衍射现象
B.频率越高的电磁波在真空中的传播速度越大
C.在水中紫外线的传播速度小于红外线的传播速度
D.红外线的显著作用是热效应,温度较低的物体不能辐射红外线
C
解析:C　电磁波在真空中的传播速度都一样,频率越高的电磁波,波长越短,越不容易发生明显的衍射现象,A、B错误;紫外线的频率比红外线的频率高,在水中紫外线的传播速度小于红外线的传播速度,C正确;红外线的显著作用是热效应,任何温度的物体均可以辐射红外线,D错误。
考点四
无线电波的发射与接收
基础梳理
开放
高频振荡
频率
振幅
调制
典例精析
命题视角　无线电波的发射与接收
【典例7】 (容易)(多选)下列说法正确的是(　 　)
A.音频电流的频率比较低,不能直接用来发射电磁波
B.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量,电路必须是闭合的
C.当接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相同时,接收电路产生的振荡电流最强
D.要使电视机的屏幕上有图像,必须要有解调过程
ACD
解析:ACD　音频电流的频率比较低,需放大后搭载到高频电磁波上,A正确;为了使振荡电路有效地向空间辐射能量,必须是开放电路,B错误;当接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相同时,接收电路产生的振荡电流最强,C正确;解调就是从调频或调幅的高频信号中把音频、视频等调制信号分离出来的过程,要使电视机的屏幕上有图像,必须要有解调过程,D正确。
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