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1．根据麦克斯韦的电磁场理论，下列说法正确的是　(　　)
A．磁场周围一定存在电场
B．电场周围一定存在磁场
C．点电荷的电场周围一定没有磁场
D．变化的磁场周围不一定存在变化的电场
解析：选D。变化的磁场可以激发电场，恒定的磁场不会产生电场，故A错误；变化的电场可以激发磁场，恒定的电场不会产生磁场，故B错误；运动的电荷可以产生磁场，故C错误；变化的磁场周围不一定存在变化的电场，只有非均匀变化的磁场才能产生变化的电场，故D正确。
2．根据麦克斯韦电磁场理论判断，如图所示的4组电场产生的磁场(或磁场产生的电场)随时间t变化的规律错误的是(　　)
解析：选C。稳定的电场不能产生磁场，故A正确；均匀变化的磁场产生稳定的电场，故B正确；周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场，产生的电场的电场强度与磁场的磁感应强度的变化率成正比，故C错误，D正确。
3．北斗卫星可以为汽车实现厘米级定位导航服务，它们之间信息传递利用的是(　　)
A．红外线 B．紫外线
C．微波 D．超声波
解析：选C。卫星导航系统传递信息利用的是无线电波，无线电波是电磁波的一种，微波属于无线电波的某一波段。
4．如图所示的是中国天眼FAST－500 m 口径球面射电望远镜，其主要工作波长在分米到米的范围，则天眼接收的电磁波的频率区间为(　　)
A．106～107 Hz B．108～109 Hz
C．1010～1011 Hz D．1012～1013 Hz
解析：选B。根据f＝，因工作波长在分米到米的范围，即0.1～1 m范围，而c＝3×108 m/s，则接收电磁波的频率区间为108～109 Hz。
5．微波炉是一种常见的家用电器，它的核心部件实际上就是一台能产生电磁波的振荡器，它产生的电磁波波长为122 mm，频率为 2 450 MHz。在真空中该电磁波比可见光(　　)
A．波长长 B．频率高
C．速度大 D．速度小
解析：选A。电磁波在真空中的速度均相等，可见光的波长范围是380～780 nm，微波炉发射的电磁波波长大于可见光波长，频率比可见光的频率低。
6．(多选)下列关于电磁波谱中各成员的说法正确的是(　　)
A．最容易发生衍射现象的是无线电波
B．紫外线有明显的热效应
C．X射线穿透能力较强，所以可用来检查工件
D．晴朗的天空看起来是蓝色的，是光散射的结果
解析：选ACD。波长越长越易衍射，A正确；有明显热效应的是红外线，B错误；X射线的穿透能力较强，常用于人体拍片和检查金属零件缺陷，C正确；天空呈现蓝色是由于波长较短的光易被散射，D正确。
7．以下关于紫外线的说法正确的是(　　)
A．照射紫外线可增进人体对钙质的吸收，因此人们应尽可能多地接受紫外线的照射
B．紫外线是一种可见光
C．紫外线有很强的荧光效应，可用于防伪
D．紫外线有杀菌消毒的作用，是因为其有热效应
解析：选C。适量照射紫外线，能合成维生素D，促进人体对钙的吸收，过度的照射可能对皮肤产生伤害，故A错误；紫外线是不可见光，故B错误；利用紫外线的荧光效应可用来做防伪标识，故C正确；紫外线化学效应强，所以能杀菌，故D错误。
8．关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是　(　　)
A．手机4G和5G信号都是纵波
B．电磁波可以传递信息，声波也能传递信息
C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同
D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同
解析：选B。电磁波是横波，电磁波可以传递信息，如电视信号，手机4G和5G信号都是横波；声波也可以传递信息，如人说话；故A错误，B正确。太阳光中的可见光是电磁波，在真空中的传播速度约为3×108 m/s；“B超”中的超声波是声波，常温下，在空气中的速度大约为340 m/s，故C错误。遥控器发出的红外线和医院“CT”中的X射线频率不同，波速相同，根据c＝λf可知波长不同，故D错误。
9．无线电波可以用于广播及其他信号的传输。无线电波的波长从几毫米到几十千米。通常根据波长把无线电波分成长波、中波、短波和微波。以下关于无线电波的说法正确的是(　　)
A．长波的波长长，频率也高
B．微波的波长短，频率也低
C．无论长波、中波、短波和微波，它们在真空中的传播速度均相同
D．在真空中长波的传播速度最大
解析：选C。长波的波长长、频率低，微波的波长短、频率高，故A、B错误；无论长波、中波、短波和微波，它们在真空中的传播速度均相同，等于光速c，故C正确，D错误。
10．电磁波携带的信息，既可以有线传播，也可以无线传播。下列事例中不是利用电磁波传递信息的是(　　)
A．手机用“WIFI”上网
B．铁骑交警利用随身携带的对讲机交流
C．蝙蝠利用“回声”定位
D．空间站的航天员与地面进行通信
解析：选C。手机用“WIFI”上网和铁骑交警利用随身携带的对讲机交流都是利用电磁波中的无线电波传递信息的，A、B不符合题意；蝙蝠利用“回声”定位是利用超声波进行的，C符合题意；空间站的航天员主要依靠中继卫星系统通过电磁波与地面进行通信，D不符合题意。
11．在无线电广播的接收中，调谐和解调是两个必须经历的过程，下列关于接收过程的顺序正确的是(　　)
A．调谐→高频放大→解调→音频放大
B．解调→高频放大→调谐→音频放大
C．调谐→音频放大→解调→高频放大
D．解调→音频放大→调谐→高频放大
解析：选A。调谐是从众多的电磁波中选出所需频率的高频信号，然后进行高频放大，再从放大后的高频信号中“检”出高频信号所承载的低频声音信号(解调)，最后将这些低频声音信号放大后通过扬声器播放出来，综上所述，A正确，B、C、D错误。
12．目前，我国已进入全面5G时代，开启万物互联：车联网、物联网、智慧城市、无人机网络、自动驾驶技术等一一变为现实。5G，即第五代移动通信技术，采用3 300～5 000 MHz频段，相比于现有的4G(即第四代移动通信技术，1 880～2 635 MHz 频段)技术而言，具有极大的带宽、极大的容量和极低的时延。5G信号与4G信号相比，下列说法正确的是(　　)
A．5G信号比4G信号在真空中的传播速度更快
B．5G信号比4G信号更不容易被障碍物阻挡
C．5G信号比4G信号需要更多的通信基站
D．5G信号比4G信号更适合长距离传输
解析：选C。5G信号和4G信号都是电磁波，在真空中传播速度等于光速，故A错误；根据λ＝可知，4G信号频率更低，波长更长，更容易发生明显衍射，即5G信号比4G信号更容易被障碍物阻挡，需要建设更密集的基站，故B错误，C正确；5G信号穿透力弱，信号衰减严重，故不适合长距离传输，故D错误。
13．北斗三号全球卫星导航系统正式开通以来，运行稳定，持续为全球用户提供优质服务，系统服务能力步入世界一流行列。下列说法正确的是(　　)
A．北斗卫星利用电磁波向地面传递信息
B．电磁波在空气中的传播速度为340 m/s
C．北斗卫星上的芯片采用超导材料制成
D．北斗卫星长期工作不需要消耗任何能量
解析：选A。北斗卫星是利用电磁波向地面传递信息的，故A正确；电磁波在空气中的传播速度约为3×108 m/s，故B错误；北斗卫星上的芯片采用半导体材料制成，故C错误；北斗卫星需要发射电磁波，消耗能量，故D错误。
14．声波和电磁波均可传递信息，且都具有波的共同特征。下列说法正确的是(　　)
A．声波的传播速度小于电磁波的传播速度
B．声波和电磁波都能引起鼓膜振动
C．电磁波都能被人看见，声波都能被人听见
D．二胡演奏发出的是声波，而电子琴演奏发出的是电磁波
解析：选A。声波属于机械波，其传播需要介质，传播速度小于电磁波的传播速度，A正确；鼓膜的振动是空气的振动带动的，人耳听不到电磁波，电磁波的传播不需要介质，人眼看不到大部分电磁波，人耳可以听到的声波频率约为20～20 000 Hz，B、C错误；二胡和电子琴发出的都是声波，D错误。
15．(多选)如图所示的容器中盛有含碘的二硫化碳溶液，在太阳光的照射下，地面呈现的是圆形黑影，在黑影中放一支温度计，可发现温度计显示的温度明显上升， 则由此可判定(　　)
A．含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的
B．含碘的二硫化碳溶液对于可见光是不透明的
C．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的
D．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的
解析：选BC。红外线热效应明显，可见光有视觉感应，地面呈现的是圆形黑影，说明含碘的二硫化碳溶液对于可见光是不透明的，温度计显示的温度明显上升，红外线热效应明显，故说明含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的，故B、C正确。
16．下列关于电磁波的说法不正确的是(　　)
A．生活中用微波炉来加热食物，可见电磁波具有能量
B．空间站距地面约400 km，航天员出舱活动的画面从空间站传到地面接收站最少需要0.014 s
C．1886年，赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，为无线电技术的发展开拓了道路
D．英国物理学家麦克斯韦系统总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，在此基础上，他最终建立了经典电磁场理论
解析：选B。生活中用微波炉来加热食物，可见电磁波具有能量，故A正确，不符合题意；电磁波在真空中或空气中传播的速度v＝3.0×108 m/s，空间站到地球表面的距离s≈4×105 m，则电磁波从空间站传播到地面的时间t＝≈0.001 3 s，故B错误，符合题意；1886年，赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，为无线电技术的发展开拓了道路，故C正确，不符合题意；英国物理学家麦克斯韦系统地总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，在此基础上，他最终建立了经典电磁场理论，故D正确，不符合题意。第一节　电磁振荡
1．理解振荡电流、振荡电路及LC振荡电路的概念，了解LC回路中振荡电流的产生过程。　2.知道电磁振荡中能量的转化规律。　3.了解电磁振荡的周期和频率，会求LC振荡电路的周期与频率。
一、振荡电流的产生
1．振荡电流：大小和方向都做周期性变化的电流称为振荡电流。
2．振荡电路：能产生振荡电流的电路称为振荡电路。
3．LC振荡电路：由线圈和电容器组成的电路是最简单的振荡电路，称为LC振荡电路。
4．振荡电流的特点：LC振荡电路产生的振荡电流是按正弦或余弦规律变化的，振荡电流是一种频率很高的交变电流。
二、电磁振荡中能量的转化
1．放电过程
如图所示，当开关由a处扳向b处的瞬间，电路中没有电流，线圈中没有磁场，电容器里的电场最强，电路里的能量全部储存在电容器的电场中。电容器开始放电后，由于线圈的自感作用，放电电流不能立刻达到最大值而是由零逐渐增大，放电完毕时，电容器极板上没有电荷，放电电流达到最大值。在这个过程中，电容器里的电场逐渐减弱，线圈的磁场逐渐
增强，能量由电场能逐渐转化为磁场能。在放电完毕瞬间，电场能全部转化为磁场能。
2．充电过程
电容器放电结束时，由于线圈的自感作用，电流不会立刻减小为零，而是保持原来的方向继续流动并逐渐减小。由于电流继续流动，电容器在与原来相反的方向上重新充电。到反方向充电结束的瞬间，电流减小为零，电容器极板上的电量达到最大值，能量由磁场能逐渐转化为电场能。在反方向充电完毕瞬间，磁场能全部转化为电场能。
3．电磁振荡
LC振荡电路中产生大小和方向呈周期性变化的振荡电流，线圈中对应的磁场和电容器里的电场也呈周期性变化，电场能和磁场能相互转化，这种现象称为电磁振荡。
三、电磁振荡的周期和频率
1．电磁振荡的周期：电磁振荡完成一次周期性变化所用的时间。
2．电磁振荡的频率：电磁振荡在一段时间内做周期性变化的次数与所用时间之比。
3．周期和频率的公式
T＝2π，f＝。
判断下列说法是否正确。
(1)电容器放电完毕时，电流最大。(　　)
(2)电容器充电完毕时，电场能全部转化为磁场能。(　　)
(3)在LC振荡电路里，随着电容器的充、放电，电场能与磁场能不断地转化。(　　)
(4)改变振荡电路中电容器的电容或线圈的自感系数，就可以改变振荡电路的周期。(　　)
(5)L和C越大，电磁振荡的频率越高。(　　)
提示：(1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×
知识点一　电磁振荡的产生及变化规律
如图所示，将开关S掷向1，先给电容器充电，再将开关S掷向2。
(1)在电容器通过线圈放电的过程中，线圈中的电流怎样变化？
(2)在电容器反向充电过程中，线圈中的电流如何变化？
(3)线圈中自感电动势的作用是什么？
[提示]　(1)在电容器放电过程中，线圈中的电流逐渐增大。
(2)在电容器反向充电过程中，线圈中的电流逐渐减小。
(3)线圈中的电流变化时，产生的自感电动势阻碍电流的变化。
1．物理量变化情况
时间 工作过程 q E i B 能量
0→ 放电过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E电→E磁
→ 充电过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E磁→E电
→ 放电过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E电→E磁
→T 充电过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E磁→E电
2．电磁振荡的变化规律
(1)总能量守恒：电场能与磁场能之和不变。
(2)电场与磁场交替变化
①同步关系
LC振荡电路发生电磁振荡的过程中，电容器上的物理量：电荷量q、电场强度E、电场能E电是同步变化的，即q↓→E↓→E电↓(或q↑→E↑→E电↑)；
线圈上的物理量：振荡电流i、磁感应强度B、磁场能E磁也是同步变化的，即i↓→B↓→E磁↓(或i↑→B↑→E磁↑)。
②同步异变关系
在LC振荡过程中，电容器上的三个物理量q、E、E电与线圈上的三个物理量i、B、E磁是同步异向变化的，即q、E、E电同时减小时，i、B、E磁同时增大，且它们的变化是同步的。
　在LC振荡电路中，某时刻电路中的电流方向如图所示，且电流正在减小，则该时刻(　　)
A．电容器上极板带正电，下极板带负电
B．电容器正在放电
C．电场能正在向磁场能转化
D．电容器两极板间电压正在增大
[解析]　在LC振荡电路中，电容器充电时，电流减小，所以该时刻电容器在充电，其所带电荷量增多，磁场能转化为电场能，由题图所示的电流方向可知，电容器上极板带负电，下极板带正电，A、B、C错误；由C＝得Q＝CU，电容器所带电荷量增多，电容器两极板间电压正在增大，D正确。
[答案]　D
　如图所示，LC振荡电路正在发生电磁振荡现象，某时刻线圈产生的磁场方向和电容器极板间的电场方向已经标明，则能表示电场能正在转化为磁场能并且振荡电流沿回路顺时针方向的是(　　)
[解析]　对题图A所示的磁场根据安培定则可知，电路电流沿逆时针方向，由电容器极板间的电场方向可知，电容器此时正处于充电过程，磁场能正在转化为电场能，故A不符合题意；对题图B所示的磁场根据安培定则可知，电路电流沿顺时针方向，由电容器极板间的电场方向可知，电容器此时正处于放电过程，电场能正在转化为磁场能，故B符合题意；对题图C所示的磁场根据安培定则可知，电路电流沿顺时针方向，由电容器极板间的电场方向可知，电容器此时正处于充电过程，磁场能正在转化为电场能，故C不符合题意；对题图D所示的磁场根据安培定则可知，电路电流沿逆时针方向，由电容器极板间的电场方向可知，电容器此时正处于放电过程，电场能正在转化为磁场能，故D不符合题意。
[答案]　B
　如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。t＝0时开关S打到b端，t＝0.02 s时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，则(　　)
A．开关打到b端时，自感线圈两端的电压最大
B．LC回路的电流最大时电容器中电场能最大
C．t＝1.01 s时线圈中电场能最大
D．t＝1.01 s时回路中电流沿顺时针方向
[解析]　开关打到b端时，此时电容器两端电压最大，自感线圈两端的电压等于电容器两端电压，故A正确；根据LC振荡电路的充放电规律可知，电容放电完毕时，回路中的电流最大，磁场能最大，电场能最小，故B错误；在一个周期内，电容器充电两次，放电两次，t＝0.02 s时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，此时经历了放电、充电各一次，故LC回路的周期T＝0.04 s，根据t＝1.01 s＝25T可知此时电容器逆时针放电结束，回路中逆时针方向的电流最大，磁场能最大，电场能最小，故C、D错误。
[答案]　A
知识点二　电磁振荡的图像分析
1．两类物理量
电荷量q决定了电场能的大小，电容器极板间电压U、电场强度E、电场能E电的变化规律与q的变化规律相同；振荡电流i决定了磁场能的大小，线圈中的磁感应强度B、磁通量Φ、磁场能E磁的变化规律与i的变化规律相同。
2．两个过程
放电过程电荷量q减少，振荡电流i增大；充电过程电荷量q增加，振荡电流i减小。
3．两个瞬间
放电完毕瞬间q＝0，i最大；充电完毕瞬间i＝0，q最大。
　图甲为LC振荡电路，通过P点的电流如图乙，规定通过P点向左的电流方向为正方向，下列说法正确的是(　　)
A．在t1时刻，线圈中的磁场能最大
B．在t2时刻，电容器的电场能最大
C．0到t1电容器正在充电，上极板带正电
D．t1到t2电容器正在放电，上极板带负电
[解析]　0到t1，电流为正，且正在减小，即电流为逆时针方向减小，说明电容器正在充电，电流方向为正电荷的运动方向，所以上极板带负电，在t1时刻，电流最小，而线圈中的磁场能与电流同步变化，则在t1时刻，线圈中的磁场能最小，故A、C错误；t1到t2，电流为负，且正在增加，即电流为顺时针方向增加，说明电容器正在放电，电流方向为正电荷的运动方向，所以上极板带负电，在t2时刻，电流最大，电流的变化率为零，电容器带的电荷量为零，电容器电场能最小，故B错误，D正确。
[答案]　D
　图1是某LC振荡电路，图2是该电路中平行板电容器a、b两极板间的电压uab随时间t变化的关系图像。在某段时间内，该回路中的磁场能增大，且b板带正电，则这段时间对应图像中的区间是(　　)
A．0到t3　　　　　　 B．t1到t2
C．t2到t3 D．t3到t4
[解析]　在某段时间内，该回路中的磁场能增大，根据能量守恒可知，电场能减小，则此时电容器处于放电状态，两极板间的电压减小，即处于t1到t2或t3到t4区间；又因为此时b板带正电，则a、b两极板间的电压应为负，故只能是t3到t4区间。
[答案]　D
　图甲为电容器上极板的电荷量q随时间t在一个周期内的变化图像，图乙为LC振荡电路的某一状态，则(　　)
A．t1时刻线圈中自感电动势为零
B．t1到t2时间内回路内的电流沿顺时针方向
C．t2到t3中某时刻与图乙状态相对应
D．图乙中电容器极板间电场能逐渐减小
[解析]　在t1时刻，上极板的电荷量q达到最大值，电流达到最小值，电流变化率达到最大，此时自感电动势达到最大，A错误；t1到t2时间内，上极板的电荷量减少，回路内的电流沿逆时针方向，B错误；t2到t3时间内，上极板的电荷量不断增加，线圈电流沿逆时针方向减小，由右手定则可得磁场方向向上，C正确；题图乙过程可以对应t2到t3过程，此过程电容器所带电荷量增加，极板间电场能逐渐增大，D错误。
[答案]　C
知识点三　电磁振荡的周期和频率
在如图所示的电路中：
(1)如果仅更换自感系数L更大的线圈，将开关S掷向1，先给电容器充电，再将开关掷向2，电容器通过线圈放电，那么线圈因自感现象产生的自感电动势是否更大？“阻碍”作用是否也更大？由于延缓了振荡电流的变化，振荡周期T会怎样变化？
(2)如果仅更换电容C更大的电容器，将开关S掷向1，先给电容器充电，那么电容器带的电荷量是否增多？再将开关掷向2，电容器通过线圈放电，放电时间是否相应地变长？振荡周期T是否变长？
[提示]　(1)自感电动势更大，“阻碍”作用更大，周期变长。
(2)电荷量增多，放电时间变长，周期变长。
1．固有周期和固有频率：若振荡过程中无能量损失，也不受外界影响，则此时的周期和频率叫作振荡电路的固有周期和固有频率，简称振荡电路的周期和频率。
2．公式：T＝2π，f＝ 。
3．影响电磁振荡的周期和频率的因素
由电磁振荡的周期公式T＝2π 知，要改变电磁振荡的周期和频率，必须改变线圈的自感系数L或电容器的电容C。
影响线圈自感系数L的因素有：线圈的匝数、有无铁芯及线圈的横截面积和长度。匝数越多，自感系数L越大。有铁芯的自感系数比无铁芯的大。
影响电容器电容C的因素有：两极板正对面积S、两极板间电介质的介电常数ε以及两极板间距d，由C＝(平行板电容器电容)，不难判断ε、S、d变化时，电容C也变化。
角度1　电磁振荡周期和频率的理解
　在LC振荡电路中，以下办法可以使振荡频率增大到原来的两倍的是(　　)
A．自感系数L和电容C都增大到原来的两倍
B．自感系数L增大到原来的两倍，电容C减小一半
C．自感系数L减小一半，电容C增大到原来的两倍
D．自感系数L和电容C都减小一半
[解析]　由LC振荡电路的频率公式f＝可知，当自感系数L和电容C都增大到原来的两倍时，其振荡频率变为原来的一半，故A错误；同理可知，当自感系数L增大到原来的两倍，电容C减小一半时，其振荡频率不变，故B错误；当自感系数L减小一半，电容C增大到原来的两倍时，其振荡频率不变，故C错误；当自感系数L和电容C都减小一半时，其振荡频率恰好增大到原来的两倍，故D正确。
[答案]　D
角度2　电磁振荡周期公式的应用
　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到时间内，电路中的平均电流为(　　)
A． 　　　　　 B．
C． D．
[解析]　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T＝2π，从电压达到最大值Um开始，在0到时间内，电荷量Q＝CUm，平均电流i＝＝＝。
[答案]　C
1．(电磁振荡的产生及变化规律)(多选)如图所示，LC电路中，已充电的平行板电容器两极板水平放置。从开关S闭合时开始计时，设LC振荡电路的振荡周期为T，则(　　)
A．S刚闭合瞬间，电感线圈中磁场能最大
B．S刚闭合瞬间，电感线圈中电流为0
C．经过T时，电容器中电场能最大
D．经过T时，电容器上的电压为0
解析：选BCD。S刚闭合瞬间，由于线圈对电流的阻碍作用，放电电流不会立刻达到最大值，而是由零开始逐渐增大，所以此时线圈中的电流为0，磁场能为0，故A错误，B正确；经过T时，电路中电流为0，电容器两极板所带电荷量达到最大，电容器中电场能达到最大，故C正确；经过T时，电路中电流达到反方向最大，电容器极板上所带电荷量为0，所以电容器上的电压为0，故D正确。
2．(电磁振荡的产生及变化规律)如图所示，这是LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是(　　)
A．电容器正在充电
B．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大
C．电感线圈中的电流正在减小
D．电感线圈中的磁场能正在减小
解析：选B。题图所示时刻，电容器上极板带正电，通过题图所示磁感线方向知电容器放电，电流在增大，电容器上电荷量减少，此时自感电动势正在阻碍电流增大，电场能转化为磁场能，电感线圈中的磁场能正在增大，故B正确，A、C、D错误。
3．(电磁振荡的图像分析)LC振荡电路中，电容器两极板间的电压u随时间t变化的关系如图所示，则(　　)
A．在t1时刻，电路中的电流最大
B．在t2时刻，电路中的磁场能最小
C．在t2到t3时间内，电容器的电场能不断增大
D．在t3到t4时间内，电容器的电荷量不断增多
解析：选C。在t1时刻，LC回路中电容器两极板间的电压最大，电场能最大，磁场能为零，对应电流为零，A错误；在t2时刻，电压为零，电场能最小，磁场能最大，B错误；在t2到t3时间内，电容器两极板间的电压增大，电场能不断增大，C正确；在t3到t4时间内，电压变小，电容器的电荷量不断减少，D错误。
4．(电磁振荡的周期和频率)(多选)LC振荡电路的固有频率为f，则(　　)
A．电容器内电场变化的频率为f
B．电容器内电场变化的频率为2f
C．电场能和磁场能转化的频率为f
D．电场能和磁场能转化的频率为2f
解析：选AD。电场能和磁场能是标量，只有大小在做周期性变化，所以电场能和磁场能转化的周期是电磁振荡周期的一半，转化的频率为电磁振荡频率的两倍，电容器内电场变化的频率等于电磁振荡的频率，A、D正确。
5．(电磁振荡的产生及变化规律)如图所示，L为电感线圈，C为电容器，R为定值电阻，线圈及导线电阻均不计。先闭合开关S，稳定后，再将其断开，并规定此时t＝0。当t1＝0.03 s时，LC回路中电容器左极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，则当t2＝0.13 s时，下列判断正确的是(　　)
A．电容器中的电场能最大
B．线圈中的磁场能最大
C．电流沿顺时针方向，电容器正在充电
D．电流沿逆时针方向，电容器正在放电
解析：选A。LC回路中，在一个周期内，电容器充电两次，放电两次，线圈及导线电阻均不计，先闭合开关S，稳定后，线圈两端没有电压，电容器不带电，线圈具有磁场能，在t＝0时刻，断开开关S，线圈产生自感电动势，对电容器充电，使右极板带正电，后开始放电，再充电。当t1＝0.03 s时，电容器左极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，此时所经时间应是T，则有T＝0.03 s，可得T＝0.04 s，此后的T时间内，电容器又放电，完成一次全振荡。当t2＝0.13 s＝3T＋T时，电容器第7次充电完毕，电容器右极板带正电，且电荷量最大，由LC振荡回路的充、放电规律可知，电容器带的电荷量最大时，电容器中的电场能最大，线圈中的磁场能最小， A正确，B错误；在3T到T时间内，电流沿LC回路逆时针方向对电容器充电，使电容器右极板带正电，在t2＝0.13 s时刻，充电完毕，且电荷量最大，C、D错误。(共52张PPT)
第二节　麦克斯韦电磁场理论
第三节　电磁波的发射、传播和接收
第四节　电磁波谱
学习目标
1．了解麦克斯韦电磁场理论的基本观点以及其在物理学发展史上的意义。　2.了解电磁波的特点及其发展过程，通过电磁波体会电磁场的物理性质。　3.能说出电磁波的发射、传播和接收的过程。知道无线电通信的基本原理。　4.知道电磁波谱及组成部分，知道无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线的特点及作用。
课前知识梳理
PART
01
第一部分
一、麦克斯韦电磁场理论
1．麦克斯韦电磁场理论有两个基本假设
假设一：____的磁场周围会产生电场。
假设二：____的电场周围会产生磁场。
变化
变化
2．电磁场：变化的电场和磁场总是相互联系，形成一个不可分离的统一体，这就是电磁场。
3．电磁波：如果在空间某区域有______变化的电场，这个变化的电场就会在周围空间产生______变化的磁场；这个变化的磁场又会在较远的空间引起______变化的电场。变化的电场和磁场由近及远地向周围空间传播，因此，空间可能存在着______。
周期性
周期性
周期性
电磁波
4．电磁波的特点
(1)电磁波是横波。
(2)电磁波的频率即为电磁振荡的频率，它由波源决定，与介质无关。
(3)电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度，光波的本质是电磁波。
5．赫兹实验
赫兹用实验证实了____________，证明了电磁波在真空中的传播速度就是光速。
电磁波的存在
二、电磁波的发射
1．要有效地发射电磁波，LC振荡电路必须具备以下两个条件：
(1)要有足够高的振荡____。____越高，发射电磁波的本领越大。
(2)要使LC振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间。
为了满足以上两个条件，要采用____电路。
2．无线电波：在无线电技术中使用的电磁波称为无线电波。
频率
频率
开放
3．电磁波的调制
(1)定义：把低频的电信号“加载”在高频振荡电流上的过程称为调制。
(2)分类
①调幅(AM)：使高频电磁波的____随信号的强弱而变。
②调频(FM)：使高频电磁波的____随信号的强弱而变。
振幅
频率
三、电磁波的传播
无线电波的传播方式主要有三种：地波、天波和直线传播。
四、电磁波的接收
1．调谐：当接收电路的固有频率被调到与需要接收的无线电波的频率____时，这个频率的无线电波在接收电路里将激起最强的振荡电流，这个过程称为____。
2．检波：从高频振荡电流中“检”出它所携带的低频信号电流的过程称为检波。检波是调制的逆过程，又叫____。
相同
调谐
解调
五、认识电磁波谱
1．电磁波谱：将电磁波按波长或频率大小的顺序排列成谱，称为电磁波谱。
2．按照波长从长到短依次排列为无线电波、______、可见光、______、______、γ射线。不同的电磁波由于具有不同的波长(频率)，才具有不同的特性。
3．电磁波家族中各个成员之间既有统一性，又表现出多样性。
(1)统一性：它们都是本质相同的电磁波，都具有电磁波的性质。
(2)产生机理的多样性：无线电波是____________产生的，红外线、可见光、紫外线是原子的____电子受到激发后产生的，X射线是原子的____电子受到激发后产生的，γ射线是______受激发后产生的。
红外线
紫外线
X射线
自由电子振荡
外层
内层
原子核
六、电磁波家族成员的特性及其应用
1．无线电波：波长大于1 mm(频率小于300 GHz)的电磁波是无线电波。它主要用于通信、广播及其他信号传输。其中波长在1 mm～1 m之间的电磁波称为微波。微波可以制成微波天线，可作为多路通信的载频，可用于食品加工、工业和医疗上的加热与解冻等。
2．红外线：波长范围为0.77 μm～1 mm，介于无线电波与可见光之间，有明显的______，可用来加热物体、烘干油漆和谷物，还可用于红外线遥感和遥控技术等。
热效应
3．可见光：能够引起人的视觉的光称为可见光。它的波长范围为440～770 nm。频率最高(波长最短)的可见光是____，频率最低(波长最长)的可见光是____。
4．紫外线：波长范围为5～400 nm，紫外线具有____效应，还具有明显的____作用。
5．X射线：又叫伦琴射线，波长范围为10－3～10 nm，它的穿透能力很强，可用来检测部件内部有没有砂眼、裂纹或气孔，透视人体和检查行李箱中的物品。
6．γ射线：波长最短的电磁波，波长范围10－7～10－2 nm，穿透能力比X射线更强，工业上常用它来进行探伤等。
紫光
红光
荧光
化学
判断下列说法是否正确。
(1)变化的电场一定产生变化的磁场。(　　)
(2)电磁波和光在真空中的传播速度都是3.0×108 m/s。(　　)
(3)频率越高，振荡电路发射电磁波本领越大。　(　　)
(4)各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线。(　　)
(5)红外线有显著的热效应，紫外线有显著的化学作用。　(　　)
√
×　
√
×　
√
(6)X射线的穿透本领比γ射线更强。(　　)
(7)低温物体不能辐射红外线。(　　)
(8)X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变。(　　)
(9)γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高。(　　)
×　
×　
√
√
课堂深度探究
PART
02
第二部分
知识点一　麦克斯韦电磁场理论
如图所示，磁铁相对于闭合线圈上下运动时，闭合线圈中的自由电荷做定向移动，是受到什么力的作用？这能否说明变化的磁场产生了电场？如果没有导体，情况会怎样？
[提示]　磁铁上、下运动时，导体中自由电荷定向移动，说明电荷受到静电力作用，即导体处在电场中。磁铁的上、下运动使线圈处在变化的磁场中，这表明变化的磁场周围产生了电场。如果没有导体，该处仍会产生电场。
1．电磁场的产生
如果在空间某区域有周期性变化的电场，这个变化的电场就在周围空间产生周期性变化的磁场，这个变化的磁场又会在较远的空间产生变化的电场——变化的电场和磁场总是相互联系着，形成一个不可分割的统一体，这就是电磁场。
2．电磁场理论
恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生电场
均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场
不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场 不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场
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
3.电磁波
(1)电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播。在真空中，不同频率的电磁波传播速度是相同的(都等于光速)。
(2)不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速度是不同的，频率越高，波速越小。
(3)在真空中，c＝λf中，f是电磁波的频率，即为发射电磁波的LC振荡电路的频率，改变L或C即可改变f，从而改变电磁波的波长λ。
角度1　电磁场的理解
关于电磁场理论，下列描述正确的是(　　)
A．周期性变化的电场和磁场互相激发由近及远地传播形成电磁波
B．静止的电荷能够在周围空间产生稳定的磁场
C．稳定的磁场能够在周围空间产生稳定的电场
D．均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场
√
[解析]　根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电场，产生稳定的磁场，非均匀变化的电场，产生变化的磁场，周期性变化的电场和变化的磁场互相激发，由近及远地传播形成电磁波，而静止的电荷周围的电场是稳定的，故不产生磁场，故A正确，B、D错误；稳定的磁场周围没有电场产生，故C错误。
电磁波的发现和使用带来了通信技术的发展。在以下磁感应强度B随时间t变化的磁场中，能产生电磁波的是(　　)

[解析]　根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以激发电场，变化的电场可以激发磁场，均匀变化的磁场产生恒定电场，均匀变化的电场产生恒定磁场，所以周期性连续变化的磁场，激发周期性连续变化的电场，进而产生连续电磁波。
√
(多选)根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场。当产生的电场的电场线如图所示时，可能是(　　)
A．方向向上的磁场在增强
B．方向向上的磁场在减弱
C．方向向上的磁场先增强，然后反向减弱
D．方向向上的磁场先减弱，然后反向增强
√
√
[解析]　方向向上的磁场增强时，感应电流的磁场阻碍原磁场的增强而方向向下，根据安培定则可知，感应电流方向如题图中E的方向所示，A正确，B错误；同理，当磁场反向即向下的磁场减弱时，也会得到如题图中E的方向的感应电流，C正确，D错误。
角度2　电磁波的理解
下列关于电磁波的说法，正确的是(　　)
A．电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播
B．电磁波在任何介质中的传播速度均为3.0×108 m/s
C．电磁波由真空进入介质传播时，波长将变长
D．只要空间中某个区域有变化的电场或变化的磁场，就能产生电磁波
√
[解析]　电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播，故A正确；由v＝λf可知电磁波从一种介质进入另一种介质时，频率不变，但速度、波长会变化，电磁波仍具有波的特征，只有在真空中的传播速度才是3.0×108 m/s，在其他介质中的传播速度小于3.0×108 m/s，波长变短，故B、C错误；空间中有正余弦交变的电场和磁场才能产生电磁波，故D错误。
麦克斯韦在稳恒场理论的基础上，提出了涡旋电场和位移电流的概念，这就是麦克斯韦电磁场理论，它的基本概念是变化的电场和变化的磁场彼此不是孤立的，它们永远密切地联系在一起，相互激发，组成一个统一的电磁场的整体。下面对于电磁场与电磁波的认识，其中正确的是(　　)
A．有电场就会产生磁场
B．电场和磁场总是相互联系的
C．变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播形成电磁波
D．电磁波的传播一定需要传播介质
√
[解析]　只有在变化的电场周围才能产生磁场，同样在变化的磁场周围产生电场，稳恒电场和磁场不能相互产生，故A、B错误；变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播形成电磁波，故C正确；电磁波的传播不需要介质，故D错误。
知识点二　电磁波的发射、传播和接收
1．无线电波的发射
(1)发射电路的两个特点
①发射频率足够高。
②应用开放电路。
(2)调制
①使电磁波随各种信号而改变的技术叫作调制。
②调制方法
调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变。
调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变。
(3)无线电波的发射
由振荡器(常用LC振荡电路)产生高频振荡电流，用调制器将需传送的电信号调制到振荡电流上，再耦合到一个开放电路中激发出无线电波，向四周发射出去。
2．电磁波的传播
我们主要学习无线电波的传播，无线电波的传播方式主要有三种：地波、天波和直线传播。不同波段无线电波采用不同的传播方式。
3．无线电波的接收
(1)电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，发生电谐振现象，接收电路中产生的振荡电流最强的现象，类似于机械振动中的共振。
(2)调谐：使接收电路发生电谐振的过程。
(3)通过解调获取信号
①解调：把声音或图像等信号从高频振荡电流中还原出来的过程。
②检波：调幅波的解调叫作检波。
(多选)关于电磁波的发射和接收，下列说法正确的是(　　)
A．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必须是闭合电路
B．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必须是开放电路
C．当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强
D．要使电视机的屏上有图像，必须要有解调过程
√
√
√
[解析]　为了有效地向空间辐射能量，必须是开放电路，故A错误，B正确；当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，发生电谐振，接收电路中产生的振荡电流最强，故C正确；将信号从高频振荡电流中还原出来的过程称为解调，故D正确。
1．电磁波谱及介绍：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线合起来便构成了范围非常广阔的电磁波谱。如图所示的是按波长由长到短(频率由低到高)的顺序排列的电磁波谱。
知识点三　电磁波谱
2．各种电磁波的共性
(1)在本质上都是电磁波，遵循相同的规律，各波段之间有重叠区域。
(2)都遵循公式v＝λf，在真空中的传播速度都是c＝3×108 m/s。
(3)传播都不需要介质。
(4)都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。
3．电磁波的比较
项目 产生机理 特征 主要应用
无线电波 振荡电路中自由电子周期性运动产生的 波动性强，易发生衍射 无线电技术
红外线 原子外层电子受激发而产生的 热效应强 红外线遥感
可见光 引起视觉效应 照明、摄影
紫外线 化学效应强，荧光效应强，能杀菌 医用消毒
X射线 原子内层电子受激发而产生的 穿透性强 检查、探测、医用透视
γ射线 原子核受激发而产生的 穿透本领最强 工业探伤、医用治疗
天宫空间站的航天员与地面人员进行对话，他们的通话信息经处理后通过电磁波传输。对于在真空中传播的电磁波，波长越长的(　　)
A．频率越高　　　　 B．频率越低
C．传播速度越大 D．传播速度越小
[解析]　对于在真空中传播的电磁波，传播速度等于光速，根据c＝λf可知，波长越长的电磁波频率越低。
√
(多选)图为按电磁波的波长顺序排列起来的电磁波谱。某电磁波的能量值为6.63×10－19 J，可见光的能量范围是2.61×10－19～4.96×10－19 J，普朗克常量为6.63×10－34J·s，则该电磁波(　　)
A．波长为3×10－7m
B．频率为2×1015 Hz
C．是可见光
D．是紫外线
√
√
(多选)关于电磁波谱，下列说法正确的是　(　　)
A．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高
B．可见光的波长比紫外线的短
C．利用紫外线的荧光效应可设计防伪措施
D．医疗上用X射线进行胸透，是因为X射线的穿透能力比γ射线更强
[解析]　γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高，A正确；可见光中紫光的频率最高而波长最短，而紫外线的频率比紫光更高，波长比紫光更短，所以可见光的波长比紫外线的长，B错误；利用紫外线的荧光效应可设计防伪措施，C正确；X射线的穿透能力比γ射线弱，D错误。
√
√
随堂巩固落实
PART
03
第三部分
√
1．(麦克斯韦电磁场理论)现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘，下列陈述中符合事实的是(　　)
A．麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在
B．真空中电磁波的传播速度等于光速
C．电磁波传播过程中，电场和磁场独立存在、没有关联
D．把手机放在抽成真空的玻璃盒中，手机将接收不到信号
解析：麦克斯韦首先预言电磁波的存在，而赫兹用实验证实了电磁波的存在，故A错误；在真空中电磁波的传播速度等于真空中的光速，故B正确；电磁波是周期性变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播产生的，所以变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一的电磁场，故C错误；电磁波在真空中也能传播，把手机放在抽成真空的玻璃盒中，手机能接收到电磁波的信号，故D错误。
√
2．(电磁波的发射、传播和接收)关于无线电广播要进行调制的原因，下列说法正确的是(　　)
A．经过调制后的高频电磁波才能有效地向外传播出去
B．经过调制后的电磁波在空间传播得更快
C．经过调制后的电磁波波长和频率不变
D．经过调制后的电磁波可以让节目更精彩
解析：经过调制后的高频电磁波才能有效地向外传播出去，A正确；经过调制后的电磁波的波速不变，波长和频率可能改变，调制与节目是否精彩没有关系，B、C、D错误。
3．(电磁波的发射、传播和接收)有一个LC接收电路，原来接收较低频率的电磁波，现在要想接收较高频率的电磁波，下列调节正确的是(　　)
A．增加电源电压
B．使用调频的调制方式
C．把可动电容器的动片适当旋出一些
D．在线圈中插入铁芯
√
4．(电磁波谱)公共场所常用自动控制开关的紫外线灯消杀病毒，这种灯装有红外线感应开关，通过感应人体发出的红外线实现人来灯灭人走灯亮。下列说法正确的是(　　)
A．红外线和紫外线都是电磁波
B．紫外线能消杀病毒是因为紫外线频率小
C．红外线的波长比无线电波长
D．只有热的物体才能辐射红外线
√
解析：从波的角度来看，光是一种波，这种波是电磁波，即红外线和紫外线都是电磁波，故A正确；紫外线能消杀病毒是因为紫外线频率大，故B错误；红外线的波长比无线电波短，故C错误；一切物体都能向外辐射红外线，故D错误。(共48张PPT)
第四章　电磁振荡与电磁波
第一节　电磁振荡
学习目标
1．理解振荡电流、振荡电路及LC振荡电路的概念，了解LC回路中振荡电流的产生过程。　2.知道电磁振荡中能量的转化规律。　3.了解电磁振荡的周期和频率，会求LC振荡电路的周期与频率。
课前知识梳理
PART
01
第一部分
一、振荡电流的产生
1．振荡电流：大小和方向都做______变化的电流称为振荡电流。
2．振荡电路：能产生振荡电流的电路称为振荡电路。
3．LC振荡电路：由____和______组成的电路是最简单的振荡电路，称为LC振荡电路。
4．振荡电流的特点：LC振荡电路产生的振荡电流是按____或____规律变化的，振荡电流是一种____很高的交变电流。
周期性
线圈
电容器
正弦
余弦
频率
二、电磁振荡中能量的转化
1．放电过程
如图所示，当开关由a处扳向b处的瞬间，电路中没有电流，线圈中没有磁场，电容器里的____最强，电路里的能量全部储存在电容器的____中。电容器开始放电后，由于线圈的____作用，放电电流不能立刻达到最大值而是由零逐渐增大，放电完毕时，电容器极板上没有____，放电电流达到______。在这个过程中，电容器里的电场逐渐____，线圈的磁场逐渐____，能量由电场能逐渐转化为磁场能。在放电完毕瞬间，电场能全部转化为磁场能。
电场
电场
自感
电荷
最大值
减弱
增强
2．充电过程
电容器放电结束时，由于线圈的自感作用，电流不会立刻减小为零，而是保持原来的方向继续流动并逐渐减小。由于电流继续流动，电容器在与原来相反的方向上重新充电。到反方向充电结束的瞬间，电流减小为零，电容器极板上的电量达到最大值，能量由____能逐渐转化为____能。在反方向充电完毕瞬间，____能全部转化为____能。
磁场
电场
磁场
电场
3．电磁振荡
LC振荡电路中产生大小和方向呈周期性变化的振荡电流，线圈中对应的磁场和电容器里的电场也呈______变化，电场能和磁场能相互转化，这种现象称为电磁振荡。
周期性
三、电磁振荡的周期和频率
1．电磁振荡的周期：电磁振荡完成一次______变化所用的时间。
2．电磁振荡的频率：电磁振荡在一段时间内做______变化的次数与所用时间之比。
3．周期和频率的公式
T＝______，f＝______________。
周期性
周期性
√
×　
判断下列说法是否正确。
(1)电容器放电完毕时，电流最大。(　　)
(2)电容器充电完毕时，电场能全部转化为磁场能。(　　)
(3)在LC振荡电路里，随着电容器的充、放电，电场能与磁场能不断地转化。(　　)
(4)改变振荡电路中电容器的电容或线圈的自感系数，就可以改变振荡电路的周期。(　　)
(5)L和C越大，电磁振荡的频率越高。(　　)
√
√
×　
课堂深度探究
PART
02
第二部分
知识点一　电磁振荡的产生及变化规律
如图所示，将开关S掷向1，先给电容器充电，再将开关S掷向2。
(1)在电容器通过线圈放电的过程中，线圈中的电流怎样变化？
[提示]　在电容器放电过程中，线圈中的电流逐渐增大。
(2)在电容器反向充电过程中，线圈中的电流如何变化？
[提示]　在电容器反向充电过程中，线圈中的电流逐渐减小。
(3)线圈中自感电动势的作用是什么？
[提示]　线圈中的电流变化时，产生的自感电动势阻碍电流的变化。
1．物理量变化情况
2．电磁振荡的变化规律
(1)总能量守恒：电场能与磁场能之和不变。
(2)电场与磁场交替变化
①同步关系
LC振荡电路发生电磁振荡的过程中，电容器上的物理量：电荷量q、电场强度E、电场能E电是同步变化的，即q↓→E↓→E电↓(或q↑→E↑→E电↑)；
线圈上的物理量：振荡电流i、磁感应强度B、磁场能E磁也是同步变化的，即i↓→B↓→E磁↓(或i↑→B↑→E磁↑)。
②同步异变关系
在LC振荡过程中，电容器上的三个物理量q、E、E电与线圈上的三个物理量i、B、E磁是同步异向变化的，即q、E、E电同时减小时，i、B、E磁同时增大，且它们的变化是同步的。
在LC振荡电路中，某时刻电路中的电流方向如图所示，且电流正在减小，则该时刻(　　)
A．电容器上极板带正电，下极板带负电
B．电容器正在放电
C．电场能正在向磁场能转化
D．电容器两极板间电压正在增大
√
如图所示，LC振荡电路正在发生电磁振荡现象，某时刻线圈产生的磁场方向和电容器极板间的电场方向已经标明，则能表示电场能正在转化为磁场能并且振荡电流沿回路顺时针方向的是(　　)
√
[解析]　对题图A所示的磁场根据安培定则可知，电路电流沿逆时针方向，由电容器极板间的电场方向可知，电容器此时正处于充电过程，磁场能正在转化为电场能，故A不符合题意；对题图B所示的磁场根据安培定则可知，电路电流沿顺时针方向，由电容器极板间的电场方向可知，电容器此时正处于放电过程，电场能正在转化为磁场能，故B符合题意；对题图C所示的磁场根据安培定则可知，电路电流沿顺时针方向，由电容器极板间的电场方向可知，电容器此时正处于充电过程，磁场能正在转化为电场能，故C不符合题意；对题图D所示的磁场根据安培定则可知，电路电流沿逆时针方向，由电容器极板间的电场方向可知，电容器此时正处于放电过程，电场能正在转化为磁场能，故D不符合题意。
如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。t＝0时开关S打到b端，t＝0.02 s时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，则(　　)
A．开关打到b端时，自感线圈两端的电压最大
B．LC回路的电流最大时电容器中电场能最大
C．t＝1.01 s时线圈中电场能最大
D．t＝1.01 s时回路中电流沿顺时针方向
√
知识点二　电磁振荡的图像分析
1．两类物理量
电荷量q决定了电场能的大小，电容器极板间电压U、电场强度E、电场能E电的变化规律与q的变化规律相同；振荡电流i决定了磁场能的大小，线圈中的磁感应强度B、磁通量Φ、磁场能E磁的变化规律与i的变化规律相同。
2．两个过程
放电过程电荷量q减少，振荡电流i增大；充电过程电荷量q增加，振荡电流i减小。
3．两个瞬间
放电完毕瞬间q＝0，i最大；充电完毕瞬间i＝0，q最大。
图甲为LC振荡电路，通过P点的电流如图乙，规定通过P点向左的电流方向为正方向，下列说法正确的是(　　)
A．在t1时刻，线圈中的磁场能最大
B．在t2时刻，电容器的电场能最大
C．0到t1电容器正在充电，上极板带正电
D．t1到t2电容器正在放电，上极板带负电
√
[解析]　0到t1，电流为正，且正在减小，即电流为逆时针方向减小，说明电容器正在充电，电流方向为正电荷的运动方向，所以上极板带负电，在t1时刻，电流最小，而线圈中的磁场能与电流同步变化，则在t1时刻，线圈中的磁场能最小，故A、C错误；t1到t2，电流为负，且正在增加，即电流为顺时针方向增加，说明电容器正在放电，电流方向为正电荷的运动方向，所以上极板带负电，在t2时刻，电流最大，电流的变化率为零，电容器带的电荷量为零，电容器电场能最小，故B错误，D正确。
图1是某LC振荡电路，图2是该电路中平行板电容器a、b两极板间的电压uab随时间t变化的关系图像。在某段时间内，该回路中的磁场能增大，且b板带正电，则这段时间对应图像中的区间是(　　)
A．0到t3　　　　　　 B．t1到t2
C．t2到t3 D．t3到t4
[解析]　在某段时间内，该回路中的磁场能增大，根据能量守恒可知，电场能减小，则此时电容器处于放电状态，两极板间的电压减小，即处于t1到t2或t3到t4区间；又因为此时b板带正电，则a、b两极板间的电压应为负，故只能是t3到t4区间。
√
图甲为电容器上极板的电荷量q随时间t在一个周期内的变化图像，图乙为LC振荡电路的某一状态，则(　　)
A．t1时刻线圈中自感电动势为零
B．t1到t2时间内回路内的电流沿顺时针方向
C．t2到t3中某时刻与图乙状态相对应
D．图乙中电容器极板间电场能逐渐减小
√
[解析]　在t1时刻，上极板的电荷量q达到最大值，电流达到最小值，电流变化率达到最大，此时自感电动势达到最大，A错误；t1到t2时间内，上极板的电荷量减少，回路内的电流沿逆时针方向，B错误；t2到t3时间内，上极板的电荷量不断增加，线圈电流沿逆时针方向减小，由右手定则可得磁场方向向上，C正确；题图乙过程可以对应t2到t3过程，此过程电容器所带电荷量增加，极板间电场能逐渐增大，D错误。
在如图所示的电路中：
(1)如果仅更换自感系数L更大的线圈，将开关S掷向1，先给电容器充电，再将开关掷向2，电容器通过线圈放电，那么线圈因自感现象产生的自感电动势是否更大？“阻碍”作用是否也更大？由于延缓了振荡电流的变化，振荡周期T会怎样变化？
知识点三　电磁振荡的周期和频率
[提示]自感电动势更大，“阻碍”作用更大，周期变长。
(2)如果仅更换电容C更大的电容器，将开关S掷向1，先给电容器充电，那么电容器带的电荷量是否增多？再将开关掷向2，电容器通过线圈放电，放电时间是否相应地变长？振荡周期T是否变长？
[提示]电荷量增多，放电时间变长，周期变长。
角度1　电磁振荡周期和频率的理解
在LC振荡电路中，以下办法可以使振荡频率增大到原来的两倍的是(　　)
A．自感系数L和电容C都增大到原来的两倍
B．自感系数L增大到原来的两倍，电容C减小一半
C．自感系数L减小一半，电容C增大到原来的两倍
D．自感系数L和电容C都减小一半
√
√
随堂巩固落实
PART
03
第三部分
√
√
√
√
2．(电磁振荡的产生及变化规律)如图所示，这是LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是(　　)
A．电容器正在充电
B．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大
C．电感线圈中的电流正在减小
D．电感线圈中的磁场能正在减小
解析：题图所示时刻，电容器上极板带正电，通过题图所示磁感线方向知电容器放电，电流在增大，电容器上电荷量减少，此时自感电动势正在阻碍电流增大，电场能转化为磁场能，电感线圈中的磁场能正在增大，故B正确，A、C、D错误。
3．(电磁振荡的图像分析)LC振荡电路中，电容器两极板间的电压u随时间t变化的关系如图所示，则(　　)
A．在t1时刻，电路中的电流最大
B．在t2时刻，电路中的磁场能最小
C．在t2到t3时间内，电容器的电场能不断增大
D．在t3到t4时间内，电容器的电荷量不断增多
√
解析：在t1时刻，LC回路中电容器两极板间的电压最大，电场能最大，磁场能为零，对应电流为零，A错误；在t2时刻，电压为零，电场能最小，磁场能最大，B错误；在t2到t3时间内，电容器两极板间的电压增大，电场能不断增大，C正确；在t3到t4时间内，电压变小，电容器的电荷量不断减少，D错误。
4．(电磁振荡的周期和频率)(多选)LC振荡电路的固有频率为f，则(　　)
A．电容器内电场变化的频率为f
B．电容器内电场变化的频率为2f
C．电场能和磁场能转化的频率为f
D．电场能和磁场能转化的频率为2f
解析：电场能和磁场能是标量，只有大小在做周期性变化，所以电场能和磁场能转化的周期是电磁振荡周期的一半，转化的频率为电磁振荡频率的两倍，电容器内电场变化的频率等于电磁振荡的频率，A、D正确。
√
√
5．(电磁振荡的产生及变化规律)如图所示，L为电感线圈，C为电容器，R为定值电阻，线圈及导线电阻均不计。先闭合开关S，稳定后，再将其断开，并规定此时t＝0。当t1＝0.03 s时，LC回路中电容器左极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，则当t2＝0.13 s时，下列判断正确的是(　　)
A．电容器中的电场能最大
B．线圈中的磁场能最大
C．电流沿顺时针方向，电容器正在充电
D．电流沿逆时针方向，电容器正在放电
√(共26张PPT)
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√
1．(多选)关于LC振荡电路中电容器两极板上的电荷量，下列说法正确的是(　　)
A．电荷量最大时，线圈中的振荡电流也最大
B．电荷量为0时，线圈中的振荡电流最大
C．电荷量增大的过程中，电路中的磁场能转化为电场能
D．电荷量减少的过程中，电路中的磁场能转化为电场能
解析：电容器电荷量最大时，振荡电流为0，A错误；电荷量为0时，放电结束，振荡电流最大，B正确；电荷量增大时，磁场能转化为电场能，C正确；同理可判断D错误。
√
2．在LC回路中发生电磁振荡时，以下说法正确的是(　　)
A．电容器的某一极板，从带最多的正电荷放电到这一极板充满负电荷为止，这一段时间为一个周期
B．在电容器放电完毕瞬间，回路中的电流为0
C．增大充电电压，极板上带更多的电荷时，能使振荡周期变大
D．要增大振荡频率，可减小电容器极板间的正对面积
√
3.LC振荡电路中电容器的极板所带电荷量随时间变化的曲线如图所示，下列判断正确的是　(　　)
①在b和d时刻，电路中电流最大
②在a到b时间内，电场能转变为磁场能
③a和c时刻，磁场能为0
④在O到a和c到d时间内，电容器被充电
A．只有①和③　　　　 B．只有②和④
C．只有④ D．只有①②和③
√
解析：在b、d两时刻，电荷量为0，故电场能为0，电流最大，磁场能最大，①正确；在a到b时间内，电荷量减少，电场能转变为磁场能，②正确；a、c时刻，电荷量最大，此时电场能最大，磁场能为0，③正确；在O到a时间内，电荷量在增加，故电容器被充电，而c到d时间内，电荷量在减少，电容器在放电，④错误；综上分析，A、B、C错误，D正确。
√
5．(多选)LC振荡电路中电容器极板上的电荷量q随时间t变化的图像如图所示，由图可知(　　)
A．t1时刻，电路中的磁场能最小
B．从t1到t2电路中的电流不断减小
C．从t2到t3电容器不断充电
D．在t4时刻，电容器的电场能最小
√
√
√
解析：由题图可知，t1时刻电容器极板上的电荷量q最大，此时刚刚充电完毕，故电路中的磁场能最小，A正确；从t1到t2，电容器放电，电路中的电流从0增加到最大值，B错误；从t2到t3，电容器的电荷量不断增加，故电容器在不断充电，C正确；t4时刻放电刚刚结束，电容器的电场能最小，D正确。
6．在如图甲所示的振荡电路中，电容器极板间的电压随时间变化的规律如图乙所示，规定电路中振荡电流逆时针方向为正方向，则电路中振荡电流随时间变化的图像是(　　)
√
√
√
8．(多选)图甲为LC振荡电路，流过电路中M点的电流随时间变化的规律如图乙所示，假设回路中电流顺时针方向为正，则下列说法正确的是(　　)
A．在0到1 s的过程中，电路中电流正在增大，电容器正在向外电路放电
B．在1 s到2 s的过程中，电容器的下极板带负电
C．在2 s到3 s的过程中，M点的电势比N点的电势低
D．在2 s到3 s的过程中，电路中电场能正在逐渐减小
√
√
解析：在0到1 s的过程中，电流增大，振荡电流是放电电流，电容器正在放电，故A正确；在1 s到2 s的过程中，振荡电流是充电电流，流过N点的电流方向向上，则下极板带正电，故B错误；2 s到3 s的过程中，振荡电流是放电电流，电场能正在减小，磁场能正在增大，流过N点的电流方向向下，则N点的电势高，故C、D正确。
9．不计电阻的线圈L和电容为C的电容器按如图所示连接，开关S先闭合，等电路稳定后，于t＝0时开关S断开，t＝0.02 s时LC回路中电容器下极板带正电，且电荷量第一次达到最大值，则(　　)
A．t＝0.18 s时线圈的感应电动势最大
B．LC回路的周期为0.04 s
C．电容器所带电荷量最大时LC回路电流最大
D．t＝0.05 s时回路中电流沿逆时针方向
√
解析：t＝0时断开开关S，LC回路中的电流为逆时针，电容器充电，在一个周期内，电容器充电两次，放电两次，t＝0.02 s时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，此时充电一次，则周期为0.08 s，故B错误；当t＝0.18 s时电容器逆时针充电结束，线圈的感应电动势最大，故A正确；LC回路中，电容器所带电荷量增多时，电路中电流逐渐减小，电荷量最大时，LC回路电流最小，故C错误；当t＝0.05 s时，电容器充电，回路中电流沿顺时针方向，故D错误。
10．在LC振荡电路中，某时刻电容器上、下极板带电情况和线圈L中的磁场方向如图所示，则此时(　　)
A．线圈中的自感电动势在增大
B．电容器两端电压正在增大
C．磁场能正在转化为电场能
D．在电容器内放入绝缘物质，振荡电路的振荡周期变大
√
√
11．如图所示，某瞬间回路中电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则该瞬间(　　)
A．电流i正在增大，线圈L中的磁场能也正在增大
B．电容器两极板间的电压正在增大
C．电容器所带电荷量正在减少
D．线圈中电流产生的磁场正在增强
解析：根据电流方向可知电容器正处于充电状态，电容器充电过程中，回路中电流减小，磁场能减小，电场能增大，电容器所带电荷量正在增加，电压正在增大，线圈中电流产生的磁场正在减弱，B正确。
√
12．(多选)LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则下列说法正确的是(　　)
A．若磁感应强度正在减弱，则电容器正在充电，
电流方向由b向a
B．若磁感应强度正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电
C．若磁感应强度正在增强，则电场能正在减小，电容器上极板带正电
D．若磁感应强度正在增强，则电容器正在充电，电流方向由a向b
√
√
解析：若磁场正在减弱，则电流在减小，是电容器的充电过程，根据安培定则可确定电流由b向a，电场能增大，上极板带负电，故A、B正确；若磁场正在增强，则电流在增大，是放电过程，电场能正在减小，根据安培定则，可判断电流由b向a，上极板带正电，故C正确，D错误。
√
√(共29张PPT)
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√
1．根据麦克斯韦的电磁场理论，下列说法正确的是　(　　)
A．磁场周围一定存在电场
B．电场周围一定存在磁场
C．点电荷的电场周围一定没有磁场
D．变化的磁场周围不一定存在变化的电场
解析：变化的磁场可以激发电场，恒定的磁场不会产生电场，故A错误；变化的电场可以激发磁场，恒定的电场不会产生磁场，故B错误；运动的电荷可以产生磁场，故C错误；变化的磁场周围不一定存在变化的电场，只有非均匀变化的磁场才能产生变化的电场，故D正确。
2．根据麦克斯韦电磁场理论判断，如图所示的4组电场产生的磁场(或磁场产生的电场)随时间t变化的规律错误的是(　　)
√
解析：稳定的电场不能产生磁场，故A正确；均匀变化的磁场产生稳定的电场，故B正确；周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场，产生的电场的电场强度与磁场的磁感应强度的变化率成正比，故C错误，D正确。
√
3．北斗卫星可以为汽车实现厘米级定位导航服务，它们之间信息传递利用的是(　　)
A．红外线 B．紫外线
C．微波 D．超声波
解析：卫星导航系统传递信息利用的是无线电波，无线电波是电磁波的一种，微波属于无线电波的某一波段。
√
4．如图所示的是中国天眼FAST－500 m 口径球面射电望远镜，其主要工作波长在分米到米的范围，则天眼接收的电磁波的频率区间为(　　)
A．106～107 Hz B．108～109 Hz
C．1010～1011 Hz D．1012～1013 Hz
√
5．微波炉是一种常见的家用电器，它的核心部件实际上就是一台能产生电磁波的振荡器，它产生的电磁波波长为122 mm，频率为 2 450 MHz。在真空中该电磁波比可见光(　　)
A．波长长 B．频率高
C．速度大 D．速度小
解析：电磁波在真空中的速度均相等，可见光的波长范围是380～780 nm，微波炉发射的电磁波波长大于可见光波长，频率比可见光的频率低。
√
6．(多选)下列关于电磁波谱中各成员的说法正确的是(　　)
A．最容易发生衍射现象的是无线电波
B．紫外线有明显的热效应
C．X射线穿透能力较强，所以可用来检查工件
D．晴朗的天空看起来是蓝色的，是光散射的结果
解析：波长越长越易衍射，A正确；有明显热效应的是红外线，B错误；X射线的穿透能力较强，常用于人体拍片和检查金属零件缺陷，C正确；天空呈现蓝色是由于波长较短的光易被散射，D正确。
√
√
√
7．以下关于紫外线的说法正确的是(　　)
A．照射紫外线可增进人体对钙质的吸收，因此人们应尽可能多地接受紫外线的照射
B．紫外线是一种可见光
C．紫外线有很强的荧光效应，可用于防伪
D．紫外线有杀菌消毒的作用，是因为其有热效应
解析：适量照射紫外线，能合成维生素D，促进人体对钙的吸收，过度的照射可能对皮肤产生伤害，故A错误；紫外线是不可见光，故B错误；利用紫外线的荧光效应可用来做防伪标识，故C正确；紫外线化学效应强，所以能杀菌，故D错误。
√
8．关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是　(　　)
A．手机4G和5G信号都是纵波
B．电磁波可以传递信息，声波也能传递信息
C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同
D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同
解析：电磁波是横波，电磁波可以传递信息，如电视信号，手机4G和5G信号都是横波；声波也可以传递信息，如人说话；故A错误，B正确。太阳光中的可见光是电磁波，在真空中的传播速度约为3×108 m/s；“B超”中的超声波是声波，常温下，在空气中的速度大约为340 m/s，故C错误。遥控器发出的红外线和医院“CT”中的X射线频率不同，波速相同，根据c＝λf可知波长不同，故D错误。
√
9．无线电波可以用于广播及其他信号的传输。无线电波的波长从几毫米到几十千米。通常根据波长把无线电波分成长波、中波、短波和微波。以下关于无线电波的说法正确的是(　　)
A．长波的波长长，频率也高
B．微波的波长短，频率也低
C．无论长波、中波、短波和微波，它们在真空中的传播速度均相同
D．在真空中长波的传播速度最大
解析：长波的波长长、频率低，微波的波长短、频率高，故A、B错误；无论长波、中波、短波和微波，它们在真空中的传播速度均相同，等于光速c，故C正确，D错误。
√
10．电磁波携带的信息，既可以有线传播，也可以无线传播。下列事例中不是利用电磁波传递信息的是(　　)
A．手机用“WIFI”上网
B．铁骑交警利用随身携带的对讲机交流
C．蝙蝠利用“回声”定位
D．空间站的航天员与地面进行通信
解析：手机用“WIFI”上网和铁骑交警利用随身携带的对讲机交流都是利用电磁波中的无线电波传递信息的，A、B不符合题意；蝙蝠利用“回声”定位是利用超声波进行的，C符合题意；空间站的航天员主要依靠中继卫星系统通过电磁波与地面进行通信，D不符合题意。
√
11．在无线电广播的接收中，调谐和解调是两个必须经历的过程，下列关于接收过程的顺序正确的是(　　)
A．调谐→高频放大→解调→音频放大
B．解调→高频放大→调谐→音频放大
C．调谐→音频放大→解调→高频放大
D．解调→音频放大→调谐→高频放大
解析：调谐是从众多的电磁波中选出所需频率的高频信号，然后进行高频放大，再从放大后的高频信号中“检”出高频信号所承载的低频声音信号(解调)，最后将这些低频声音信号放大后通过扬声器播放出来，综上所述，A正确，B、C、D错误。
12．目前，我国已进入全面5G时代，开启万物互联：车联网、物联网、智慧城市、无人机网络、自动驾驶技术等一一变为现实。5G，即第五代移动通信技术，采用3 300～5 000 MHz频段，相比于现有的4G(即第四代移动通信技术，1 880～2 635 MHz 频段)技术而言，具有极大的带宽、极大的容量和极低的时延。5G信号与4G信号相比，下列说法正确的是(　　)
A．5G信号比4G信号在真空中的传播速度更快
B．5G信号比4G信号更不容易被障碍物阻挡
C．5G信号比4G信号需要更多的通信基站
D．5G信号比4G信号更适合长距离传输
√
13．北斗三号全球卫星导航系统正式开通以来，运行稳定，持续为全球用户提供优质服务，系统服务能力步入世界一流行列。下列说法正确的是(　　)
A．北斗卫星利用电磁波向地面传递信息
B．电磁波在空气中的传播速度为340 m/s
C．北斗卫星上的芯片采用超导材料制成
D．北斗卫星长期工作不需要消耗任何能量
√
解析：北斗卫星是利用电磁波向地面传递信息的，故A正确；电磁波在空气中的传播速度约为3×108 m/s，故B错误；北斗卫星上的芯片采用半导体材料制成，故C错误；北斗卫星需要发射电磁波，消耗能量，故D错误。
14．声波和电磁波均可传递信息，且都具有波的共同特征。下列说法正确的是(　　)
A．声波的传播速度小于电磁波的传播速度
B．声波和电磁波都能引起鼓膜振动
C．电磁波都能被人看见，声波都能被人听见
D．二胡演奏发出的是声波，而电子琴演奏发出的是电磁波
√
解析：声波属于机械波，其传播需要介质，传播速度小于电磁波的传播速度，A正确；鼓膜的振动是空气的振动带动的，人耳听不到电磁波，电磁波的传播不需要介质，人眼看不到大部分电磁波，人耳可以听到的声波频率约为20～20 000 Hz，B、C错误；二胡和电子琴发出的都是声波，D错误。
15．(多选)如图所示的容器中盛有含碘的二硫化碳溶液，在太阳光的照射下，地面呈现的是圆形黑影，在黑影中放一支温度计，可发现温度计显示的温度明显上升， 则由此可判定(　　)
A．含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的
B．含碘的二硫化碳溶液对于可见光是不透明的
C．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的
D．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的
√
√
解析：红外线热效应明显，可见光有视觉感应，地面呈现的是圆形黑影，说明含碘的二硫化碳溶液对于可见光是不透明的，温度计显示的温度明显上升，红外线热效应明显，故说明含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的，故B、C正确。
16．下列关于电磁波的说法不正确的是(　　)
A．生活中用微波炉来加热食物，可见电磁波具有能量
B．空间站距地面约400 km，航天员出舱活动的画面从空间站传到地面接收站最少需要0.014 s
C．1886年，赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，为无线电技术的发展开拓了道路
D．英国物理学家麦克斯韦系统总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，在此基础上，他最终建立了经典电磁场理论
√1．(多选)关于LC振荡电路中电容器两极板上的电荷量，下列说法正确的是(　　)
A．电荷量最大时，线圈中的振荡电流也最大
B．电荷量为0时，线圈中的振荡电流最大
C．电荷量增大的过程中，电路中的磁场能转化为电场能
D．电荷量减少的过程中，电路中的磁场能转化为电场能
解析：选BC。电容器电荷量最大时，振荡电流为0，A错误；电荷量为0时，放电结束，振荡电流最大，B正确；电荷量增大时，磁场能转化为电场能，C正确；同理可判断D错误。
2．在LC回路中发生电磁振荡时，以下说法正确的是(　　)
A．电容器的某一极板，从带最多的正电荷放电到这一极板充满负电荷为止，这一段时间为一个周期
B．在电容器放电完毕瞬间，回路中的电流为0
C．增大充电电压，极板上带更多的电荷时，能使振荡周期变大
D．要增大振荡频率，可减小电容器极板间的正对面积
解析：选D。电容器的某一极板从带最多的正电荷到带最多的负电荷这段时间，电容器完成了放电和反向充电过程，时间为半个周期，A错误；电容器放电完毕瞬间，电路中电场能最小，磁场能最大，故电路中的电流最大，B错误；振荡周期仅由电路本身决定，与充电电压无关，C错误；根据公式f＝知，通过减小电容器极板正对面积来减小电容C，可达到增大振荡频率的目的，D正确。
3.LC振荡电路中电容器的极板所带电荷量随时间变化的曲线如图所示，下列判断正确的是　(　　)
①在b和d时刻，电路中电流最大
②在a到b时间内，电场能转变为磁场能
③a和c时刻，磁场能为0
④在O到a和c到d时间内，电容器被充电
A．只有①和③　　　　 B．只有②和④
C．只有④ D．只有①②和③
解析：选D。在b、d两时刻，电荷量为0，故电场能为0，电流最大，磁场能最大，①正确；在a到b时间内，电荷量减少，电场能转变为磁场能，②正确；a、c时刻，电荷量最大，此时电场能最大，磁场能为0，③正确；在O到a时间内，电荷量在增加，故电容器被充电，而c到d时间内，电荷量在减少，电容器在放电，④错误；综上分析，A、B、C错误，D正确。
4.如图所示，LC振荡电路中电容器的电容为C，线圈的自感系数为L，电容器在图示时刻所带的电荷量为Q。若图示时刻电容器正在放电，则至放电完毕所需时间为π；若图示时刻电容器正在充电，则充电至电容器所带电荷量最大所需时间为(　　)
A．π B．π
C．π D．π
解析：选C。LC振荡电路在一个周期内电容器会充电两次、放电两次，每次充电或放电的时间均为T＝。根据题意，电容器所带的电荷量由Q减小到零所需时间为π＝T，说明电容器所带的电荷量由最大放电到Q所需时间为T－T＝T＝π，则电容器所带电荷量由Q充电至最大所需时间同样为π，C正确。
5．(多选)LC振荡电路中电容器极板上的电荷量q随时间t变化的图像如图所示，由图可知(　　)
A．t1时刻，电路中的磁场能最小
B．从t1到t2电路中的电流不断减小
C．从t2到t3电容器不断充电
D．在t4时刻，电容器的电场能最小
解析：选ACD。由题图可知，t1时刻电容器极板上的电荷量q最大，此时刚刚充电完毕，故电路中的磁场能最小，A正确；从t1到t2，电容器放电，电路中的电流从0增加到最大值，B错误；从t2到t3，电容器的电荷量不断增加，故电容器在不断充电，C正确；t4时刻放电刚刚结束，电容器的电场能最小，D正确。
6．在如图甲所示的振荡电路中，电容器极板间的电压随时间变化的规律如图乙所示，规定电路中振荡电流逆时针方向为正方向，则电路中振荡电流随时间变化的图像是(　　)
解析：选D。电容器极板间的电压U＝，随电容器极板上电荷量的增加而增大，随电荷量的减少而减小。从题图乙可以看出，在0到这段时间内是充电过程，且UAB>0，即φA>φB，A板应带正电，只有顺时针方向的电流才能使A板被充电后带正电，同时考虑到t＝0时刻电压为零，电容器极板上的电荷量为零，电流最大，即t＝0时刻，电流为负向最大，故D正确，A、B、C错误。
7.如图所示，L为电阻不计的自感线圈，已知LC电路振荡周期为T，开关S闭合一段时间，S断开时开始计时，当t＝时，L内部磁感应强度的方向和电容器极板间电场强度的方向分别为(　　)
A．向下、向下 B．向上、向下
C．向上、向上 D．向下、向上
解析：
选B。开关闭合一段时间，电路中有稳定的电流，电容器两端电压为0；S断开后，电容器与电感线圈L组成振荡电路，且开关断开时电路中电流最大，设振荡电路中电流顺时针方向为正，电流的变化为周期性变化，如图所示。由图可知，t＝时电容器正在放电，两板间电场强度的方向向下，电流为逆时针，由右手螺旋定则可知，磁场方向向上，故选B。
8．(多选)图甲为LC振荡电路，流过电路中M点的电流随时间变化的规律如图乙所示，假设回路中电流顺时针方向为正，则下列说法正确的是(　　)
A．在0到1 s的过程中，电路中电流正在增大，电容器正在向外电路放电
B．在1 s到2 s的过程中，电容器的下极板带负电
C．在2 s到3 s的过程中，M点的电势比N点的电势低
D．在2 s到3 s的过程中，电路中电场能正在逐渐减小
解析：选ACD。在0到1 s的过程中，电流增大，振荡电流是放电电流，电容器正在放电，故A正确；在1 s到2 s的过程中，振荡电流是充电电流，流过N点的电流方向向上，则下极板带正电，故B错误；2 s到3 s的过程中，振荡电流是放电电流，电场能正在减小，磁场能正在增大，流过N点的电流方向向下，则N点的电势高，故C、D正确。
9．不计电阻的线圈L和电容为C的电容器按如图所示连接，开关S先闭合，等电路稳定后，于t＝0时开关S断开，t＝0.02 s时LC回路中电容器下极板带正电，且电荷量第一次达到最大值，则(　　)
A．t＝0.18 s时线圈的感应电动势最大
B．LC回路的周期为0.04 s
C．电容器所带电荷量最大时LC回路电流最大
D．t＝0.05 s时回路中电流沿逆时针方向
解析：选A。t＝0时断开开关S，LC回路中的电流为逆时针，电容器充电，在一个周期内，电容器充电两次，放电两次，t＝0.02 s时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，此时充电一次，则周期为0.08 s，故B错误；当t＝0.18 s时电容器逆时针充电结束，线圈的感应电动势最大，故A正确；LC回路中，电容器所带电荷量增多时，电路中电流逐渐减小，电荷量最大时，LC回路电流最小，故C错误；当t＝0.05 s时，电容器充电，回路中电流沿顺时针方向，故D错误。
10．在LC振荡电路中，某时刻电容器上、下极板带电情况和线圈L中的磁场方向如图所示，则此时(　　)
A．线圈中的自感电动势在增大
B．电容器两端电压正在增大
C．磁场能正在转化为电场能
D．在电容器内放入绝缘物质，振荡电路的振荡周期变大
解析：选D。由安培定则可知回路中的电流方向为逆时针，而上极板是正极板，这时电容器正在放电，电流逐渐增大，但电流的变化率逐渐减小，故线圈中自感电动势在减小，A错误；这时电容器正在放电，故两板间电压在减小，B错误；放电过程电场能减小，磁场能增大，电场能向磁场能转化，C错误；在电容器内放入绝缘物质，电容器的电容增大，由T＝2π可知，周期变大，D正确。
11．如图所示，某瞬间回路中电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则该瞬间(　　)
A．电流i正在增大，线圈L中的磁场能也正在增大
B．电容器两极板间的电压正在增大
C．电容器所带电荷量正在减少
D．线圈中电流产生的磁场正在增强
解析：选B。根据电流方向可知电容器正处于充电状态，电容器充电过程中，回路中电流减小，磁场能减小，电场能增大，电容器所带电荷量正在增加，电压正在增大，线圈中电流产生的磁场正在减弱，B正确。
12．(多选)LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则下列说法正确的是(　　)
A．若磁感应强度正在减弱，则电容器正在充电，电流方向由b向a
B．若磁感应强度正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电
C．若磁感应强度正在增强，则电场能正在减小，电容器上极板带正电
D．若磁感应强度正在增强，则电容器正在充电，电流方向由a向b
解析：选ABC。若磁场正在减弱，则电流在减小，是电容器的充电过程，根据安培定则可确定电流由b向a，电场能增大，上极板带负电，故A、B正确；若磁场正在增强，则电流在增大，是放电过程，电场能正在减小，根据安培定则，可判断电流由b向a，上极板带正电，故C正确，D错误。
13.(多选)如图所示LC振荡电路中，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，极板间有一带电的灰尘恰好静止。当开关S闭合时，灰尘在电容器内运动。已知LC振荡电路的振荡周期T＝2π，不计带电灰尘对电路的影响，则(　　)
A．灰尘的加速度为g时，电感线圈中磁场能最大　
B．灰尘将在两极板间做单向直线运动，直至碰到极板
C．从S闭合开始计时，经2π×10－5 s时，电感线圈中电流最大
D．从S闭合开始计时，经4π×10－5 s时，电感线圈中电流最大
解析：选AB。振荡周期T＝2π＝2π s＝4π×10－5 s，从S闭合开始计时，经2π×10－5 s(即T)，或经4π×10－5 s(即T)，电容器充电完毕，电容器极板所带电荷量最大，电感线圈中电流最小，C、D错误；灰尘的加速度为g时，即灰尘受到的电场力为零，电容器极板所带电荷量为零，电感线圈中电流最大，磁场能最大，A正确；开关S断开时，灰尘恰好静止，开关S闭合后，在T内，重力大于向上的电场力，灰尘加速下降，在T到T内，电场力向下，灰尘加速下降，在T到T内，重力大于向上的电场力，灰尘加速下降，故灰尘将在两极板间做单向直线运动，直至碰到极板，B正确。第二节　麦克斯韦电磁场理论　
第三节　电磁波的发射、传播和接收　
第四节　电磁波谱
　
1．了解麦克斯韦电磁场理论的基本观点以及其在物理学发展史上的意义。　2.了解电磁波的特点及其发展过程，通过电磁波体会电磁场的物理性质。　3.能说出电磁波的发射、传播和接收的过程。知道无线电通信的基本原理。　4.知道电磁波谱及组成部分，知道无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线的特点及作用。
一、麦克斯韦电磁场理论
1．麦克斯韦电磁场理论有两个基本假设
假设一：变化的磁场周围会产生电场。
假设二：变化的电场周围会产生磁场。
2．电磁场：变化的电场和磁场总是相互联系，形成一个不可分离的统一体，这就是电磁场。
3．电磁波：如果在空间某区域有周期性变化的电场，这个变化的电场就会在周围空间产生周期性变化的磁场；这个变化的磁场又会在较远的空间引起周期性变化的电场。变化的电场和磁场由近及远地向周围空间传播，因此，空间可能存在着电磁波。
4．电磁波的特点
(1)电磁波是横波。
(2)电磁波的频率即为电磁振荡的频率，它由波源决定，与介质无关。
(3)电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度，光波的本质是电磁波。
5．赫兹实验
赫兹用实验证实了电磁波的存在，证明了电磁波在真空中的传播速度就是光速。
二、电磁波的发射
1．要有效地发射电磁波，LC振荡电路必须具备以下两个条件：
(1)要有足够高的振荡频率。频率越高，发射电磁波的本领越大。
(2)要使LC振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间。
为了满足以上两个条件，要采用开放电路。
2．无线电波：在无线电技术中使用的电磁波称为无线电波。
3．电磁波的调制
(1)定义：把低频的电信号“加载”在高频振荡电流上的过程称为调制。
(2)分类
①调幅(AM)：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变。
②调频(FM)：使高频电磁波的频率随信号的强弱而变。
三、电磁波的传播
无线电波的传播方式主要有三种：地波、天波和直线传播。
四、电磁波的接收
1．调谐：当接收电路的固有频率被调到与需要接收的无线电波的频率相同时，这个频率的无线电波在接收电路里将激起最强的振荡电流，这个过程称为调谐。
2．检波：从高频振荡电流中“检”出它所携带的低频信号电流的过程称为检波。检波是调制的逆过程，又叫解调。
五、认识电磁波谱
1．电磁波谱：将电磁波按波长或频率大小的顺序排列成谱，称为电磁波谱。
2．按照波长从长到短依次排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。不同的电磁波由于具有不同的波长(频率)，才具有不同的特性。
3．电磁波家族中各个成员之间既有统一性，又表现出多样性。
(1)统一性：它们都是本质相同的电磁波，都具有电磁波的性质。
(2)产生机理的多样性：无线电波是自由电子振荡产生的，红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的，X射线是原子的内层电子受到激发后产生的，γ射线是原子核受激发后产生的。
六、电磁波家族成员的特性及其应用
1．无线电波：波长大于1 mm(频率小于300 GHz)的电磁波是无线电波。它主要用于通信、广播及其他信号传输。其中波长在1 mm～1 m之间的电磁波称为微波。微波可以制成微波天线，可作为多路通信的载频，可用于食品加工、工业和医疗上的加热与解冻等。
2．红外线：波长范围为0.77 μm～1 mm，介于无线电波与可见光之间，有明显的热效应，可用来加热物体、烘干油漆和谷物，还可用于红外线遥感和遥控技术等。
3．可见光：能够引起人的视觉的光称为可见光。它的波长范围为440～770 nm。频率最高(波长最短)的可见光是紫光，频率最低(波长最长)的可见光是红光。
4．紫外线：波长范围为5～400 nm，紫外线具有荧光效应，还具有明显的化学作用。
5．X射线：又叫伦琴射线，波长范围为10－3～10 nm，它的穿透能力很强，可用来检测部件内部有没有砂眼、裂纹或气孔，透视人体和检查行李箱中的物品。
6．γ射线：波长最短的电磁波，波长范围10－7～10－2 nm，穿透能力比X射线更强，工业上常用它来进行探伤等。
判断下列说法是否正确。
(1)变化的电场一定产生变化的磁场。(　　)
(2)电磁波和光在真空中的传播速度都是3.0×108 m/s。(　　)
(3)频率越高，振荡电路发射电磁波本领越大。　(　　)
(4)各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线。(　　)
(5)红外线有显著的热效应，紫外线有显著的化学作用。　(　　)
(6)X射线的穿透本领比γ射线更强。(　　)
(7)低温物体不能辐射红外线。(　　)
(8)X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变。(　　)
(9)γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高。(　　)
提示：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√
(6)×　(7)×　(8)√　(9)√
知识点一　麦克斯韦电磁场理论
如图所示，磁铁相对于闭合线圈上下运动时，闭合线圈中的自由电荷做定向移动，是受到什么力的作用？这能否说明变化的磁场产生了电场？如果没有导体，情况会怎样？
[提示]　磁铁上、下运动时，导体中自由电荷定向移动，说明电荷受到静电力作用，即导体处在电场中。磁铁的上、下运动使线圈处在变化的磁场中，这表明变化的磁场周围产生了电场。如果没有导体，该处仍会产生电场。
1．电磁场的产生
如果在空间某区域有周期性变化的电场，这个变化的电场就在周围空间产生周期性变化的磁场，这个变化的磁场又会在较远的空间产生变化的电场——变化的电场和磁场总是相互联系着，形成一个不可分割的统一体，这就是电磁场。
2．电磁场理论
恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生电场
均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场
不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场 不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场
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
3.电磁波
(1)电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播。在真空中，不同频率的电磁波传播速度是相同的(都等于光速)。
(2)不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速度是不同的，频率越高，波速越小。
(3)在真空中，c＝λf中，f是电磁波的频率，即为发射电磁波的LC振荡电路的频率，改变L或C即可改变f，从而改变电磁波的波长λ。
角度1　电磁场的理解
　关于电磁场理论，下列描述正确的是(　　)
A．周期性变化的电场和磁场互相激发由近及远地传播形成电磁波
B．静止的电荷能够在周围空间产生稳定的磁场
C．稳定的磁场能够在周围空间产生稳定的电场
D．均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场
[解析]　根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电场，产生稳定的磁场，非均匀变化的电场，产生变化的磁场，周期性变化的电场和变化的磁场互相激发，由近及远地传播形成电磁波，而静止的电荷周围的电场是稳定的，故不产生磁场，故A正确，B、D错误；稳定的磁场周围没有电场产生，故C错误。
[答案]　A
　电磁波的发现和使用带来了通信技术的发展。在以下磁感应强度B随时间t变化的磁场中，能产生电磁波的是(　　)
[解析]　根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以激发电场，变化的电场可以激发磁场，均匀变化的磁场产生恒定电场，均匀变化的电场产生恒定磁场，所以周期性连续变化的磁场，激发周期性连续变化的电场，进而产生连续电磁波。
[答案]　A
　(多选)根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场。当产生的电场的电场线如图所示时，可能是(　　)
A．方向向上的磁场在增强
B．方向向上的磁场在减弱
C．方向向上的磁场先增强，然后反向减弱
D．方向向上的磁场先减弱，然后反向增强
[解析]　方向向上的磁场增强时，感应电流的磁场阻碍原磁场的增强而方向向下，根据安培定则可知，感应电流方向如题图中E的方向所示，A正确，B错误；同理，当磁场反向即向下的磁场减弱时，也会得到如题图中E的方向的感应电流，C正确，D错误。
[答案]　AC
角度2　电磁波的理解
　下列关于电磁波的说法，正确的是(　　)
A．电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播
B．电磁波在任何介质中的传播速度均为3.0×108 m/s
C．电磁波由真空进入介质传播时，波长将变长
D．只要空间中某个区域有变化的电场或变化的磁场，就能产生电磁波
[解析]　电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播，故A正确；由v＝λf可知电磁波从一种介质进入另一种介质时，频率不变，但速度、波长会变化，电磁波仍具有波的特征，只有在真空中的传播速度才是3.0×108 m/s，在其他介质中的传播速度小于3.0×108 m/s，波长变短，故B、C错误；空间中有正余弦交变的电场和磁场才能产生电磁波，故D错误。
[答案]　A
　麦克斯韦在稳恒场理论的基础上，提出了涡旋电场和位移电流的概念，这就是麦克斯韦电磁场理论，它的基本概念是变化的电场和变化的磁场彼此不是孤立的，它们永远密切地联系在一起，相互激发，组成一个统一的电磁场的整体。下面对于电磁场与电磁波的认识，其中正确的是(　　)
A．有电场就会产生磁场
B．电场和磁场总是相互联系的
C．变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播形成电磁波
D．电磁波的传播一定需要传播介质
[解析]　只有在变化的电场周围才能产生磁场，同样在变化的磁场周围产生电场，稳恒电场和磁场不能相互产生，故A、B错误；变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播形成电磁波，故C正确；电磁波的传播不需要介质，故D错误。
[答案]　C
知识点二　电磁波的发射、传播和接收
1．无线电波的发射
(1)发射电路的两个特点
①发射频率足够高。
②应用开放电路。
(2)调制
①使电磁波随各种信号而改变的技术叫作调制。
②调制方法
调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变。
调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变。
(3)无线电波的发射
由振荡器(常用LC振荡电路)产生高频振荡电流，用调制器将需传送的电信号调制到振荡电流上，再耦合到一个开放电路中激发出无线电波，向四周发射出去。
2．电磁波的传播
我们主要学习无线电波的传播，无线电波的传播方式主要有三种：地波、天波和直线传播。不同波段无线电波采用不同的传播方式。
3．无线电波的接收
(1)电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，发生电谐振现象，接收电路中产生的振荡电流最强的现象，类似于机械振动中的共振。
(2)调谐：使接收电路发生电谐振的过程。
(3)通过解调获取信号
①解调：把声音或图像等信号从高频振荡电流中还原出来的过程。
②检波：调幅波的解调叫作检波。
　(多选)关于电磁波的发射和接收，下列说法正确的是(　　)
A．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必须是闭合电路
B．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必须是开放电路
C．当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强
D．要使电视机的屏上有图像，必须要有解调过程
[解析]　为了有效地向空间辐射能量，必须是开放电路，故A错误，B正确；当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，发生电谐振，接收电路中产生的振荡电流最强，故C正确；将信号从高频振荡电流中还原出来的过程称为解调，故D正确。
[答案]　BCD
知识点三　电磁波谱
1．电磁波谱及介绍：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线合起来便构成了范围非常广阔的电磁波谱。如图所示的是按波长由长到短(频率由低到高)的顺序排列的电磁波谱。
2．各种电磁波的共性
(1)在本质上都是电磁波，遵循相同的规律，各波段之间有重叠区域。
(2)都遵循公式v＝λf，在真空中的传播速度都是c＝3×108 m/s。
(3)传播都不需要介质。
(4)都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。
3．电磁波的比较
项目 产生机理 特征 主要应用
无线电波 振荡电路中自由电子周期性运动产生的 波动性强，易发生衍射 无线电技术
红外线 原子外层电子受激发而产生的 热效应强 红外线遥感
可见光 引起视觉效应 照明、摄影
紫外线 化学效应强，荧光效应强，能杀菌 医用消毒
X射线 原子内层电子受激发而产生的 穿透性强 检查、探测、医用透视
γ射线 原子核受激发而产生的 穿透本领最强 工业探伤、医用治疗
　天宫空间站的航天员与地面人员进行对话，他们的通话信息经处理后通过电磁波传输。对于在真空中传播的电磁波，波长越长的(　　)
A．频率越高　　　　 B．频率越低
C．传播速度越大 D．传播速度越小
[解析]　对于在真空中传播的电磁波，传播速度等于光速，根据c＝λf可知，波长越长的电磁波频率越低。
[答案]　B
　(多选)图为按电磁波的波长顺序排列起来的电磁波谱。某电磁波的能量值为6.63×10－19 J，可见光的能量范围是2.61×10－19～4.96×10－19 J，普朗克常量为6.63×10－34J·s，则该电磁波(　　)
A．波长为3×10－7m
B．频率为2×1015 Hz
C．是可见光
D．是紫外线
[解析]　根据公式E＝hν代入数据，解得ν＝1015 Hz，又λ＝，代入数据，解得λ＝3×10－7m，由电磁波谱可知，该电磁波为紫外线，B、C错误，A、D正确。
[答案]　AD
　(多选)关于电磁波谱，下列说法正确的是　(　　)
A．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高
B．可见光的波长比紫外线的短
C．利用紫外线的荧光效应可设计防伪措施
D．医疗上用X射线进行胸透，是因为X射线的穿透能力比γ射线更强
[解析]　γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高，A正确；可见光中紫光的频率最高而波长最短，而紫外线的频率比紫光更高，波长比紫光更短，所以可见光的波长比紫外线的长，B错误；利用紫外线的荧光效应可设计防伪措施，C正确；X射线的穿透能力比γ射线弱，D错误。
[答案]　AC
1．(麦克斯韦电磁场理论)现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘，下列陈述中符合事实的是(　　)
A．麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在
B．真空中电磁波的传播速度等于光速
C．电磁波传播过程中，电场和磁场独立存在、没有关联
D．把手机放在抽成真空的玻璃盒中，手机将接收不到信号
解析：选B。麦克斯韦首先预言电磁波的存在，而赫兹用实验证实了电磁波的存在，故A错误；在真空中电磁波的传播速度等于真空中的光速，故B正确；电磁波是周期性变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播产生的，所以变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一的电磁场，故C错误；电磁波在真空中也能传播，把手机放在抽成真空的玻璃盒中，手机能接收到电磁波的信号，故D错误。
2．(电磁波的发射、传播和接收)关于无线电广播要进行调制的原因，下列说法正确的是(　　)
A．经过调制后的高频电磁波才能有效地向外传播出去
B．经过调制后的电磁波在空间传播得更快
C．经过调制后的电磁波波长和频率不变
D．经过调制后的电磁波可以让节目更精彩
解析：选A。经过调制后的高频电磁波才能有效地向外传播出去，A正确；经过调制后的电磁波的波速不变，波长和频率可能改变，调制与节目是否精彩没有关系，B、C、D错误。
3．(电磁波的发射、传播和接收)有一个LC接收电路，原来接收较低频率的电磁波，现在要想接收较高频率的电磁波，下列调节正确的是(　　)
A．增加电源电压
B．使用调频的调制方式
C．把可动电容器的动片适当旋出一些
D．在线圈中插入铁芯
解析：选C。增大LC接收电路的频率，由公式f＝可知，应减小电容或电感，A、B错误；把可动电容器的动片适当旋出一些，是减小了电容，符合题目要求，C正确；在线圈中插入铁芯，增大了电感，不符合题意，D错误。
4．(电磁波谱)公共场所常用自动控制开关的紫外线灯消杀病毒，这种灯装有红外线感应开关，通过感应人体发出的红外线实现人来灯灭人走灯亮。下列说法正确的是(　　)
A．红外线和紫外线都是电磁波
B．紫外线能消杀病毒是因为紫外线频率小
C．红外线的波长比无线电波长
D．只有热的物体才能辐射红外线
解析：选A。从波的角度来看，光是一种波，这种波是电磁波，即红外线和紫外线都是电磁波，故A正确；紫外线能消杀病毒是因为紫外线频率大，故B错误；红外线的波长比无线电波短，故C错误；一切物体都能向外辐射红外线，故D错误。

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