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(共55张PPT)
第2节　电磁波
第3节　电磁波谱
第4节　无线电波的发射、传播与接收
第5节　无线电波与移动互联网(略)
学习目标
1．了解麦克斯韦电磁场理论的基本观点以及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.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。　4.能说出电磁波的发射、传播和接收的过程。
课前知识梳理
PART
01
第一部分
一、麦克斯韦电磁理论的两个基本假设
1．变化的磁场能够在周围空间产生电场
若在变化的磁场中放一个闭合回路，闭合回路中产生感应电流。要产生电流必须要有使电荷做定向移动的电场存在，这个电场是由于磁场的变化而产生的。不管闭合回路存在与否，只要有______的磁场存在，它的周围就产生电场，如图甲所示。
变化
2．变化的电场能够在周围空间产生磁场
在LC振荡电路中，当电容器充放电时，不但导线中的电流要产生磁场，而且在电容器内部，由于两极板电荷的变化使电场发生变化，而这______的电场也要产生磁场，如图乙所示。
3．变化的电场和变化的磁场交替产生，形成不可分割的统一体，称为________。
变化
电磁场
二、电磁波
1．电磁波的产生：由变化的电场和磁场交替产生而形成的电磁场由近及远传播。这种变化的电磁场在空间中的传播形成了________，如图所示。
电磁波
2．电磁波的传播：如图所示的是沿z轴方向传播的电磁波，其电场E沿x方向，磁场B沿y方向，它们都与传播方向垂直。在同一位置，E和B都随时间按正弦规律变化，并且同时到达最大，同时减为零。
三、赫兹实验证实了电磁波的存在
1．__________从理论上预见了电磁波的存在，______第一次用实验证实了电磁波的存在。
2．赫兹实验及其现象：赫兹所做的电磁波发射与接收实验如图所示，感应圈所产生的高电压会在两个靠近的铜球间激起火花，这火花是放电电流形成的，同时有电磁波向外传播。在一定距离外，放置了一个检波器，它是用导线连接的两个距离较近的铜球。结果检波器接收到了电磁波，表现为检波器的两铜球间，也有火花产生。
麦克斯韦
赫兹
四、电磁波谱
1．电磁波谱：电磁波的波长和频率有一个很宽的范围。把无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，按______(或频率)排列起来，就形成了电磁波谱。
2．可见光：作用于我们的眼睛并引起视觉的电磁波，叫作可见光。可见光的波长范围为400～760 nm，它包含赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色，其中______的频率最高，______的波长最长。
3．无线电波：无线电波波长从几毫米到几十千米。
波长
紫光
红光
4．红外线
(1)波长位于微波和可见光之间的电磁波称为红外线。红外线的波长范围为760～106 nm。红外线不能直接引起视觉，但能给人以“热”的感觉。
(2)应用：加热和烘干物体、用于遥控器、红外线遥感等。
5．紫外线
(1)紫外线是一种波长比波长最短的可见光(紫光)还短的电磁波。一切__________都能够发射紫外线。
(2)应用：紫外线能杀死多种细菌，常用于医院和食品消毒。紫外线的荧光作用还能用来做防伪标志。
高温物体
6．X射线：X射线是一种波长比紫外线还短的电磁波。它的穿透能力很强，能使包在黑纸里的照相底片感光。在工业上可用于检查工件内部是否有砂眼、裂纹等缺陷；在医学上可用来透视人体，检查体内的病变和骨骼情况。
7．γ射线：比X射线波长更短的电磁波，那就是γ射线，γ射线的波长范围为10－7～10－2 nm。γ射线的穿透能力比X射线更强，工业上常用它来进行探伤；医学上，则利用其强穿透能力来杀死病态细胞，治疗某些疾病，因而有γ刀之称。
五、无线电波的发射、传播与接收
1．无线电波的发射
(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要使LC振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间。
常用的方法，是把LC振荡电路耦合(即感应)到另一个发
射电路中，如图所示。
②要有足够高的振荡______。______越高，发射电磁波的本领越强。
为了满足以上两个条件，要采用开放电路。
频率
频率
(2)发射电磁波是为了利用它来传递某种信号，这种信号是加在高频等幅电磁波上发射出去的，这种用来“运载”信号的高频等幅波，通常叫作载波(图甲)。把传递的信号“加”到载波上的过程叫作______，常用的调制方法有调幅和调频两种。使高频振荡的振幅随信号而变的叫作______(图乙)，使高频振荡的频率随信号而变的叫作______(图丙)。
调制
调幅
调频
2．无线电波的传播
发射出去的波长不同的无线电波，传播方式不同，无线电波有三种主要传播方式。
3．无线电波的接收：当振荡电路的固有频率与传播来的电磁波的频率相等时，电路中激起的感应电流就最强。这种现象叫作__________，也称为电谐振。使接收电路产生电谐振的过程叫作______，能够调谐的接收电路叫作调谐电路，如图所示。
电磁谐振
调谐
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)电磁波是横波，能发生反射、折射、干涉、衍射等现象。(　　)
(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。(　　)
√
×　
×　
×　
×　
√
√
√
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
如果在空间某处有周期性变化的电场，那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场，这个变化的磁场又在它周围空间产生变化的电场——变化的电场和变化的磁场是相互联系着的，形成不可分割的统一体，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　电磁场的产生
　　　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
　　　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。
　　　我国北斗导航系统的电磁波频率约1 561 MHz，家用WiFi的电磁波频率约5 725 MHz，则(　　)
A．这两种电磁波不会产生偏振现象
B．北斗导航系统的电磁波更容易产生明显的衍射现象
C．家用WiFi的电磁波穿墙壁进入另一个房间时频率会减小
D．家用WiFi与北斗导航的电磁波叠加时将会产生干涉现象
√
[解析]　电磁波是横波，可以产生偏振现象，这两种电磁波都会产生偏振现象，故A错误；
根据c＝λf可知，家用WiFi的波长更短，北斗导航系统的电磁波更容易产生明显的衍射现象，故B正确；
电磁波频率由波源决定，从一个房间穿墙壁进入另一个房间时其频率不变，故C错误；
家用WiFi所使用的电磁波与北斗导航系统所使用的电磁波频率不同，不会产生干涉现象，故D错误。
知识点二　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．各种电磁波的比较
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
项目 产生机理 特征 主要应用
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
　　　(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6.63×10－34 J·s，则该电磁波(　　)



A．波长为3×10－7 m B．频率为2×1015 Hz
C．是可见光 D．是紫外线
√
√
　　　下列有关电磁波的各种应用中，利用了“红外线具有显著热效应”这一特性的是(　　)
√
[解析]　体温计利用了红外线具有显著热效应，故A正确；
手机利用微波传输信号，故B错误；
紫外线消毒灯利用紫外线的杀菌作用，故C错误；
遥控器利用了红外线的遥控技术制成，故D错误。
　　　(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且波长最短，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。
知识点三　无线电波的发射、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：使高频振荡的振幅随信号的强弱而改变。
调频：使高频振荡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．无线电波的传播
(1)地波：沿地球表面空间传播的无线电波叫作地波。长波、中波和中短波可用地波传播，但短波和微波则不宜用地波传播。
(2)天波：依靠电离层的反射来传播的无线电波叫作天波。短波最适宜以天波的形式传播，可以传播到几千千米外的地方。
(3)直线传播
微波又叫超短波，是沿直线传播的。这种沿直线传播的电磁波叫作空间波或视波。
3．无线电波的接收
(1)电谐振：当振荡电路的固有频率与传播来的电磁波的频率相同时，发生电谐振现象，振荡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；
将信号从电磁波上下载下来的过程称为解调，故D正确。
随堂巩固落实
PART
03
第三部分
√
1．(电磁波)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。
2.(麦克斯韦电磁场理论)(多选)如图所示，有一水平放置、内
壁光滑、绝缘的真空圆形管，半径为R，有一带正电的粒子
静止在管内，整个装置处于竖直向上的磁场中，要使带电
粒子由静止开始沿管做圆周运动，所加磁场可能是(　　)
A．匀强磁场
B．均匀增加的磁场
C．均匀减少的磁场
D．由于洛伦兹力不做功，不管加什么磁场都不能使带电粒子沿管运动
√
√
解析：磁场对静止的电荷不产生力的作用，但当磁场变化时可产生电场，电场对带电粒子产生电场力的作用，带电粒子在电场力作用下可以产生加速度，B、C正确。
√
3．(电磁波谱)各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是(　　)
A．γ射线、紫外线、可见光、红外线
B．γ射线、红外线、紫外线、可见光
C．紫外线、可见光、红外线、γ射线
D．红外线、可见光、紫外线、γ射线
解析：在电磁波谱中，各电磁波按照频率从小到大的排列顺序是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，A正确。
4．(各波段电磁波的特点及应用)(多选)下列关于电磁波的说法正确的是(　　)
A．电磁波不能在真空中传播 B．红外线可以引起人的视觉
C．红外线可以用于加热理疗 D．紫外线可以消毒
解析：电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，A错误；
能使人的眼睛产生视觉效应的光是可见光，红外线的波长比可见光长，不能引起人的视觉，B错误；
根据红外线的热效应原理可以用来加热理疗，适当波长的紫外线可以用来消毒、杀菌，C、D正确。
√
√
√
5．(无线电波的发射和接收)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
把可动电容器的动片适当旋出一些，即减小了电容，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。题组1　电磁场与电磁波
1．(2025·浙江绍兴期中)关于电磁波，下列说法正确的是(　　)
A．变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场
B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在
C．电磁波和机械波都依赖于介质才能传播
D．各种频率的电磁波在真空中以不同的速度来传播
解析：选B。变化的电场一定在周围空间产生磁场，周期性变化的电场才会在周围空间产生变化的磁场，A错误；麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在，B正确；电磁波可以在真空中传播，C错误；各种频率的电磁波在真空中传播的速度相同，等于光速，D错误。
2．(多选)对麦克斯韦电磁理论理解正确的是(　　)
A．稳定的磁场不产生电场
B．稳定的电场产生稳定的磁场
C．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场
D．周期性变化的电场产生周期性变化的磁场
解析：选AD。均匀变化的磁场一定产生稳定的电场，而非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，稳定的电场不会产生磁场，稳定的磁场也不会产生电场，故A正确，B、C错误；周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，故D正确。
3．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v＝λf可知波长不同，故D错误。
4．(多选)(2025·辽宁高二联考期末)下列有关电磁场和电磁波的叙述正确的是(　　)
A．变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关
B．只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波
C．电磁波传播过程中，电场和磁场是独立存在的，没有关联
D．电磁波也可以传播能量，且具有干涉、衍射等波动现象
解析：选AD。根据麦克斯韦理论可知，变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关，故A正确；如果空间某处的电场或磁场是均匀变化的，则只会产生稳定的磁场或电场，并不会产生电磁波，故B错误；电磁波传播过程中，电场激发磁场，磁场激发电场，两者是相互关联的，故C错误；电磁波也可以传播能量，且具有干涉、衍射等波动现象，故D正确。
5．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．航天员进行“天宫课堂”直播授课
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；“天宫课堂”主要依靠中继卫星系统通过电磁波进行天地互动，D不符合题意。
题组2　无线电波的发射和接收
6．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。
7．(多选)关于无线电波的发射过程，下列说法正确的是(　　)
A．必须对信号进行调制
B．必须使信号产生电谐振
C．必须把传输信号加到高频电流上
D．必须使用开放电路
解析：选ACD。电磁波的发射过程中，一定要对低频输入信号进行调制，并加到高频电流上，为了有效地向外发射，必须使电路开放，A、C、D正确；而产生电谐振的过程是在接收过程，B错误。
题组3　电磁波谱
8．“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。
9．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400～760 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。
10．(多选)下列关于电磁波谱中各成员说法正确的是(　　)
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；天空呈现蓝色是因为波长较短的光易被散射，D正确。
11．下列说法正确的是(　　)
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．γ射线波长比X射线波长短
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；根据电磁波谱的性质可知，γ射线波长比X射线波长短，故C正确；紫外线化学效应强，所以能杀菌，故D错误。
12.(2025·江苏宿迁市期中)如图所示的是手机信号屏蔽器。该屏蔽器在工作过程中以一定的速度由信道的低端频率向高端扫描。该扫描速度可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰，使手机不能检测出从基站发出的正常数据，达到屏蔽信号的目的。下列说法正确的是(　　)
A．手机信号必须在介质中才能传播
B．由于手机信号屏蔽器的作用，考场内没有电磁波了
C．手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的
D．手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的
解析：选D。手机信号是电磁波，电磁波可以不借助介质传播，故A错误；由题意知手机信号屏蔽器工作过程中以一定的速度由信道的低端频率向高端扫描，形成电磁波干扰由基站发出的电磁波信号，使手机不能正常工作，故B、C错误，D正确。
13．(2025·广东四校期末)关于电磁场和电磁波，下列叙述正确的是(　　)
A．如果空间某区域有高频振荡电流，就能产生电磁波
B．电磁波是纵波，不能产生偏振现象
C．麦克斯韦首次通过实验证实了电磁波的存在
D．用手机通话时，手机将声音信号转变成电信号，再经过调谐后，把信号发送到基站中转
解析：选A。振荡电流能在空间产生周期性变化的电场和磁场，则能产生电磁波，故A正确；电磁波是横波，能产生偏振现象，故B错误；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹首次用实验证实了电磁波的存在，故C错误；用手机通话时，手机将声音信号转变成电信号，经过调制后，把信号发送到基站，故D错误。
14．(多选)(2025·辽宁高二联考期末)下列图片均涉及电磁波的广泛应用，你认为说法正确的是(　　)
A．图甲中，人类在1974年向银河系中发出对外星人的问候，是用电磁波发射的，在发射前要进行调制而不是调谐
B．图乙中，红外线夜视仪是利用了红外线热效应强的特点
C． 图丙中，CT机应用人体发射红外线的原理拍摄人体组织
D．图丁中，天文学家利用射电望远镜接收无线电波，进行天体物理研究
解析：选ABD。在发射电磁波的时候，将信号加载到电磁波中的过程叫作调制，在接收电磁波的时候，使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐，人类在1974年向银河系中发出对外星人的问候，是用电磁波发射的，在发射前要进行调制而不是调谐，A正确；红外线夜视仪利用了红外线热效应强的特点，B正确；CT机通过X射线拍摄人体组织，C错误；天文学家利用射电望远镜接收无线电波，进行天体物理研究，D正确。
15．(多选)(2025·山东济宁市期中)随着科技的进步，越来越多的人使用蓝牙耳机，手机与基站及耳机的通信如图所示。若基站与手机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波，则以下说法正确的是(　　)
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验捕捉到了电磁波
B．甲、乙两波的频率都比可见光的频率小
C．真空中甲波的传播速度比乙波慢
D．手机通信使用的是无线电波
解析：选BD。麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，故A错误；由题图可知，甲、乙两波的波长都比可见光波长长，电磁波在真空中的传播速度均为光速c，由c＝λf可知，波长越长频率越小，所以甲、乙两波的频率都比可见光的频率小，故B正确，C错误；手机通信使用的是无线电波，故D正确。1．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：选D。在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器所带电荷量增多，磁场能转化为电场能，通过题图所示电流方向，电容器在充电，则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。
2．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：选A。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。
3．在图甲所示的振荡电路中，电容器极板间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。电容器极板间电压U＝，随电容器极板上所带电荷量的增多而增大，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。
4．图甲为电容器上极板电荷量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为顺时针
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：选C。在t1时刻，上极板所带电荷量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，上极板所带电荷量减小，回路内的电流为逆时针，B错误；t2到t3时间内，上极板所带电荷量不断增大，线圈电流为逆时针，而电荷量增加得越来越慢，故电流减小，由右手螺旋定则可得线圈中磁场方向向上，C正确；题图乙状态可以对应t2到t3过程，此过程电容器所带电荷量增大，极板间电场能逐渐增大，D错误。
5.(多选)(2025·山东枣庄市期末)2024中国5G＋工业互联网大会是“5G＋工业互联网”领域的首个国家级大会，已在湖北武汉成功举办四届。产生5G无线信号电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图所示，则该时刻(　　)
A．线圈中磁场的方向向下
B．电容器两极板间电场强度正在变大
C．电容器正在放电，线圈储存的磁场能正在增加
D．线路中的电流正在减小且与线圈中感应电流的方向相反
解析：选AB。根据线圈中电流方向，应用右手螺旋定则判断出线圈中磁场方向向下，A正确；电流方向流向正极板，表示电容器在充电，两极板电荷量增大，电路中电流在减小，线圈储存的磁场能正在减小，逐渐转化成电场能，板间电场强度在变大，根据“增反减同”可知，线圈中感应电流的方向与线路中原电流方向相同，故B正确，C、D错误。
6.(2025·江苏南通模拟)LC振荡电路中，此时电容器上极板带正电，电流方向如图所示，则(　　)
A．线圈两端电压减小 B．线圈中的电流减小
C．线圈中的磁通量减小 D．线圈中的磁场能减小
解析：选A。由题意可知电容器正在放电，则磁场能在增大，电流增大，电容放电变慢，线圈中感应电动势变小，线圈两端电压减小，故A正确，B、D错误；电流增大，线圈中的磁通量增大，故C错误。
7.在学校食堂就餐刷卡时，听到“嘀”的声音，表示刷卡成功。餐卡内部有由电感线圈L和电容C构成的LC 振荡电路。刷卡时，读卡机向外发射某一特定频率的电磁波，IC卡内的LC振荡电路产生电谐振，线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。若某时刻线圈产生的磁场方向和电容器内的电场方向如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．该时刻电容器正在放电 B．电路中电流正在增大
C．线圈中的磁场能正在增大 D．电容器内的电场强度正在增大
解析：选D。由题图分析可知电容器正在充电，电流正在减小，线圈的磁场能正在减小，电容器所带电荷量增加，则两板间电场强度正在增大，A、B、C错误，D正确。
8．把可变电容器接在L不变的LC振荡电路中，为了使振荡的频率从700 Hz变为1 400 Hz，可采取的办法是(　　)
A．电容增大到原来的4倍 B．电容增大到原来的2倍
C．电容减小到原来的 D．电容减小到原来的
解析：选D。由题意，频率变为原来的2倍，则周期就变为原来的，由T＝2π可知，L不变，当C＝C0 时才符合要求，D正确。
9.(2025·湖北武汉市调考)如图所示，线圈L的直流电阻不计，AB为平行板电容器上下极板，R为定值电阻，则(　　)
A．S闭合瞬间，因为L的自感作用明显，所以L所在支路电流竖直向上
B．S保持闭合一段时间后，A板带正电，B板带负电
C．S断开瞬间，左侧LC振荡电路电容器开始放电
D．S断开瞬间，左侧LC振荡电路电流最大
解析：选D。S闭合瞬间，电源给电容器充电，L所在支路电流竖直向下，A错误；S保持闭合一段时间后，由于线圈的直流电阻不计，电容器被短路，两端电压为零，B错误；S断开瞬间，线圈中电流迅速变小，线圈产生感应电流，给电容器充电，此时电路中电流最大，C错误，D正确。
10.(2025·北京市朝阳区期末)如图所示的电路称为“电荷泵”电路。D为二极管，具有单向导电性，C为电容器，L为电感线圈。电源的电动势为E。开关S每闭合、断开一次，电容器C两端电压即提升一次。使开关S多次闭合、断开，在电容器C两端可以获得远远超出E的高压。关于此电路，以下说法正确的是(　　)
A．开关S断开后，电感线圈中有往复的交变电流
B．开关S断开后，电感线圈两端的电压始终等于电容器两端的电压
C．电容器C的上极板不断积累负电荷，下极板不断积累正电荷
D．电感线圈匝数越多，电容器两端最终能够获得的电压值越大
解析：选C。开关S断开后，电感线圈中的电流不会立即消失，而是会继续流动，形成一个自感电动势，这个自感电动势会使得电感线圈两端的电压大于电容器两端的电压，因为二极管D具有单向导电性，只允许电流从电感线圈流向电容器，不允许电流从电容器流向电感线圈，故不会在电感线圈中产生往复的交变电流，故A、B错误；当开关S闭合时，由于二极管的存在，电源E不会对电容器C充电，当开关S断开时，电感线圈中的电流会继续流动，通过二极管D对电容器C充电，使得电容器的下极板积累正电荷，上极板积累负电荷，故C正确；电感线圈匝数越多，其自感电动势就越大，可以使得电容器两端的电压提升得更多，但是可以通过多次使开关S闭合、断开最终达到电容器的最大电压值，故D错误。
11．图甲为测量储罐中不导电液体高度的电路，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感L或电源相连。当开关从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生的振荡电流如图乙所示。在平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定的条件下，下列说法正确的是(　　)
A．储罐内的液面高度降低时，LC回路振荡电流的频率将变小
B．t1到t2时间内电容器放电
C．t2到t3时间内LC回路中电场能逐渐转化为磁场能
D．该振荡电流的有效值为Im
解析：选C。LC回路振荡电流的频率f＝，根据平行板电容器电容的决定式有C＝，储罐内的液面高度降低时，电容器的正对面积减小，电容减小，则LC回路振荡电流的频率将变大，故A错误；根据题图乙可知，t1到t2时间内电流减小，磁场能减小，电场能增大，LC回路中磁场能逐渐转化为电场能，即电容器在充电，故B错误；根据题图乙可知，t2到t3时间内电流增大，磁场能增大，电场能减小，LC回路中电场能逐渐转化为磁场能，故C正确；根据正弦式交流电的有效值规律可知，该振荡电流的有效值I＝＝，故D错误。(共48张PPT)
第四章　电磁振荡与电磁波
第1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、LC振荡电路和振荡电流
1．振荡电路
(1)在如图所示的电路中，从开关S由1扳到2、电容器通
过线圈放电开始，电流随时间变化的曲线是正弦(或余
弦)曲线。
(2)大小和方向都随时间做周期性迅速变化的电流称为__________，能够产生振荡电流的电路叫作__________。
(3)由线圈L和电容器C组成的电路是最简单的振荡电路，称为______________。
振荡电流
振荡电路
LC振荡电路
2．振荡电流的产生及变化规律



(1)把开关扳到线圈一边的瞬间(图a)，也就是已经充电的电容器要开始放电的前一瞬间，电路中没有电流，线圈中没有磁场，电容器两极板上的电荷量______，两极板间的______最强，电路里的能量全部以________的形式储存在电容器中。
最多
电场
电场能
(2)电容器开始放电后，线圈中有了放电电流，由于电感线圈对交变电流的阻碍作用，放电电流不能立刻达到最大值，而是由零逐渐增大，线圈产生的______逐渐增强，电容器里的______逐渐减弱，电场能逐渐转化为磁场能。放电完毕时，电场能全部转化为磁场能(图b)。
磁场
电场
(3)电容器放电完毕，由于线圈的______作用，电流并不立即消失，仍保持原来的方向继续流动，电容器被__________，电容器两极板带上相反的电荷，且电荷量逐渐增大。由于电流逐渐减小，线圈的磁场逐渐减弱，电容器里的电场逐渐增强，磁场能逐渐转化为电场能。充电完毕时，磁场能又全部转化为电场能(图c)。
自感
反向充电
(4)此后电容器再放电，再充电(图d、e)，这样不断地充电和放电，电路中就出现了周期性变化的振荡电流。电场和磁场周期性的相互转变的过程也就是电场能和磁场能周期性相互转化的过程，我们把这种现象叫作__________。
电磁振荡
二、无阻尼振荡和阻尼振荡
1．振荡电路中的能量逐渐损耗，振荡电流的振幅逐渐减小，直到停止振荡。这种振荡叫作__________。
2．在电磁振荡中，如果没有能量损失，振荡将永远持续下去，振荡电流的振幅应该永远保持不变。这种振荡叫作____________。
阻尼振荡
无阻尼振荡
三、电磁振荡的周期和频率
1．电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫作______。1 s 内完成周期性变化的次数叫作______。
2．振荡电路里发生无阻尼振荡时的周期和频率叫作振荡电路的__________和固有频率，简称振荡电路的周期和频率。
周期
频率
固有周期
3．LC振荡电路的周期T和频率f跟电感线圈的电感L和电容器的电容C的关系是T＝____________，f＝____________，式中的T、L、C、f的单位分别为秒(s)、亨利(H)、法拉(F)和赫兹(Hz)。
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。
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。
　　　(2025·江苏宿迁市期末)5G网络正在加速赋能千行百
业，实现数字化生产。产生5G无线电波的LC振荡电路，
某时刻的工作状态如图所示，则该时刻(　　)
A．线圈中磁场的方向向上
B．电容器极板间电场正在增强
C．线圈储存的磁场能正在增加
D．线圈中感应电流的方向与图中电流方向相反
√
[解析]　根据右手螺旋定则可知线圈中磁场的方向向下，故A错误；



电容器充电，则磁场能在向电场能转化，线圈储存的磁场能正在减少，故C错误；
电容器充电，则电流越来越小，根据楞次定律可知线圈中感应电流的方向与题图中电流方向相同，故D错误。
　　　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。
√
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。
　　　(2024·重庆高二统考学业考试)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LC振荡电路，振荡电流i随时间t的变化规律如图乙所示，则(　　)
A．t1时刻，电容器充电结束
B．t2时刻，线圈中的磁场最弱
C．t1到t2过程中，电容器极板间的电压增大
D．t1到t2过程中，线圈中的自感电动势增大
√
[解析]　在振荡电路中，当振荡电流为零时，表示电容器充电结束，故A正确；
t1到t2过程中电容器放电，电场能向磁场能转化，t2时刻放电电流达到最大，此时电场能最小，电容器两极板间的电压最小，而线圈中的磁场能最大，故B、C错误；
电流的变化率越大自感电动势越大，反之电流的变化率越小自感电动势越小，在t1到t2过程中，电流的变化率逐渐减小，则可知线圈的自感电动势逐渐减小，故D错误。
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？
[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。
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。
√
　　　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
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。
√
随堂巩固落实
PART
03
第三部分
√
√
√
解析：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0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；
√
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)(多选)如图甲所示为LC振荡电路，电路中的电流i随时间t的变化规律为图乙所示的正弦曲线，下列说法正确的是(　　)
A．在t2到t3时间内，磁场能逐渐减少
B．在t1到t2时间内，电容器C正在充电
C．t2和t4时刻，电容器极板带电情况完
全相同
D．电路中磁场能随时间变化的周期等于t4
√
√
解析：根据图像可知，在t2到t3时间内，电流逐渐减小，电容器正在充电，磁场能逐渐减少，故A正确；
t1到t2时间内，电路中的电流在增大，电容器在放电，故B错误；
t2和t4时刻，电流最大，电容器放电完成，电容器不带电，故C正确；
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。
√
√第2节　电磁波
第3节　电磁波谱
第4节　无线电波的发射、传播与接收
第5节　无线电波与移动互联网(略)
1．了解麦克斯韦电磁场理论的基本观点以及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.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。　4.能说出电磁波的发射、传播和接收的过程。
一、麦克斯韦电磁理论的两个基本假设
1．变化的磁场能够在周围空间产生电场
若在变化的磁场中放一个闭合回路，闭合回路中产生感应电流。要产生电流必须要有使电荷做定向移动的电场存在，这个电场是由于磁场的变化而产生的。不管闭合回路存在与否，只要有变化的磁场存在，它的周围就产生电场，如图甲所示。
2．变化的电场能够在周围空间产生磁场
在LC振荡电路中，当电容器充放电时，不但导线中的电流要产生磁场，而且在电容器内部，由于两极板电荷的变化使电场发生变化，而这变化的电场也要产生磁场，如图乙所示。
3．变化的电场和变化的磁场交替产生，形成不可分割的统一体，称为电磁场。
二、电磁波
1．电磁波的产生：由变化的电场和磁场交替产生而形成的电磁场由近及远传播。这种变化的电磁场在空间中的传播形成了电磁波，如图所示。
2．电磁波的传播：如图所示的是沿z轴方向传播的电磁波，其电场E沿x方向，磁场B沿y方向，它们都与传播方向垂直。在同一位置，E和B都随时间按正弦规律变化，并且同时到达最大，同时减为零。
三、赫兹实验证实了电磁波的存在
1．麦克斯韦从理论上预见了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在。
2．赫兹实验及其现象：赫兹所做的电磁波发射与接收实验如图所示，感应圈所产生的高电压会在两个靠近的铜球间激起火花，这火花是放电电流形成的，同时有电磁波向外传播。在一定距离外，放置了一个检波器，它是用导线连接的两个距离较近的铜球。结果检波器接收到了电磁波，表现为检波器的两铜球间，也有火花产生。
四、电磁波谱
1．电磁波谱：电磁波的波长和频率有一个很宽的范围。把无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，按波长(或频率)排列起来，就形成了电磁波谱。
2．可见光：作用于我们的眼睛并引起视觉的电磁波，叫作可见光。可见光的波长范围为400～760 nm，它包含赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色，其中紫光的频率最高，红光的波长最长。
3．无线电波：无线电波波长从几毫米到几十千米。
4．红外线
(1)波长位于微波和可见光之间的电磁波称为红外线。红外线的波长范围为760～106 nm。红外线不能直接引起视觉，但能给人以“热”的感觉。
(2)应用：加热和烘干物体、用于遥控器、红外线遥感等。
5．紫外线
(1)紫外线是一种波长比波长最短的可见光(紫光)还短的电磁波。一切高温物体都能够发射紫外线。
(2)应用：紫外线能杀死多种细菌，常用于医院和食品消毒。紫外线的荧光作用还能用来做防伪标志。
6．X射线：X射线是一种波长比紫外线还短的电磁波。它的穿透能力很强，能使包在黑纸里的照相底片感光。在工业上可用于检查工件内部是否有砂眼、裂纹等缺陷；在医学上可用来透视人体，检查体内的病变和骨骼情况。
7．γ射线：比X射线波长更短的电磁波，那就是γ射线，γ射线的波长范围为10－7～10－2 nm。γ射线的穿透能力比X射线更强，工业上常用它来进行探伤；医学上，则利用其强穿透能力来杀死病态细胞，治疗某些疾病，因而有γ刀之称。
五、无线电波的发射、传播与接收
1．无线电波的发射
(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要使LC振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间。常用的方法，是把LC振荡电路耦合(即感应)到另一个发射电路中，如图所示。
②要有足够高的振荡频率。频率越高，发射电磁波的本领越强。
为了满足以上两个条件，要采用开放电路。
(2)发射电磁波是为了利用它来传递某种信号，这种信号是加在高频等幅电磁波上发射出去的，这种用来“运载”信号的高频等幅波，通常叫作载波(图甲)。把传递的信号“加”到载波上的过程叫作调制，常用的调制方法有调幅和调频两种。使高频振荡的振幅随信号而变的叫作调幅(图乙)，使高频振荡的频率随信号而变的叫作调频(图丙)。
　
2．无线电波的传播
发射出去的波长不同的无线电波，传播方式不同，无线电波有三种主要传播方式。
3．无线电波的接收：当振荡电路的固有频率与传播来的电磁波的频率相等时，电路中激起的感应电流就最强。这种现象叫作电磁谐振，也称为电谐振。使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐，能够调谐的接收电路叫作调谐电路，如图所示。
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)电磁波是横波，能发生反射、折射、干涉、衍射等现象。(　　)
(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。(　　)
提示：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√
(6)×　(7)×　(8)√
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
如果在空间某处有周期性变化的电场，那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场，这个变化的磁场又在它周围空间产生变化的电场——变化的电场和变化的磁场是相互联系着的，形成不可分割的统一体，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　电磁场的产生
　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
　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
　我国北斗导航系统的电磁波频率约1 561 MHz，家用WiFi的电磁波频率约5 725 MHz，则(　　)
A．这两种电磁波不会产生偏振现象
B．北斗导航系统的电磁波更容易产生明显的衍射现象
C．家用WiFi的电磁波穿墙壁进入另一个房间时频率会减小
D．家用WiFi与北斗导航的电磁波叠加时将会产生干涉现象
[解析]　电磁波是横波，可以产生偏振现象，这两种电磁波都会产生偏振现象，故A错误；根据c＝λf可知，家用WiFi的波长更短，北斗导航系统的电磁波更容易产生明显的衍射现象，故B正确；电磁波频率由波源决定，从一个房间穿墙壁进入另一个房间时其频率不变，故C错误；家用WiFi所使用的电磁波与北斗导航系统所使用的电磁波频率不同，不会产生干涉现象，故D错误。
[答案]　B
知识点二　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．各种电磁波的比较
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
　(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6.63×10－34 J·s，则该电磁波(　　)
A．波长为3×10－7 m 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
　下列有关电磁波的各种应用中，利用了“红外线具有显著热效应”这一特性的是(　　)
[解析]　体温计利用了红外线具有显著热效应，故A正确；手机利用微波传输信号，故B错误；紫外线消毒灯利用紫外线的杀菌作用，故C错误；遥控器利用了红外线的遥控技术制成，故D错误。
[答案]　A
　(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且波长最短，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
知识点三　无线电波的发射、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：使高频振荡的振幅随信号的强弱而改变。
调频：使高频振荡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．无线电波的传播
(1)地波：沿地球表面空间传播的无线电波叫作地波。长波、中波和中短波可用地波传播，但短波和微波则不宜用地波传播。
(2)天波：依靠电离层的反射来传播的无线电波叫作天波。短波最适宜以天波的形式传播，可以传播到几千千米外的地方。
(3)直线传播
微波又叫超短波，是沿直线传播的。这种沿直线传播的电磁波叫作空间波或视波。
3．无线电波的接收
(1)电谐振：当振荡电路的固有频率与传播来的电磁波的频率相同时，发生电谐振现象，振荡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；将信号从电磁波上下载下来的过程称为解调，故D正确。
[答案]　BCD
1．(电磁波)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：选C。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。
2.(麦克斯韦电磁场理论)(多选)如图所示，有一水平放置、内壁光滑、绝缘的真空圆形管，半径为R，有一带正电的粒子静止在管内，整个装置处于竖直向上的磁场中，要使带电粒子由静止开始沿管做圆周运动，所加磁场可能是(　　)
A．匀强磁场
B．均匀增加的磁场
C．均匀减少的磁场
D．由于洛伦兹力不做功，不管加什么磁场都不能使带电粒子沿管运动
解析：选BC。磁场对静止的电荷不产生力的作用，但当磁场变化时可产生电场，电场对带电粒子产生电场力的作用，带电粒子在电场力作用下可以产生加速度，B、C正确。
3．(电磁波谱)各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是(　　)
A．γ射线、紫外线、可见光、红外线
B．γ射线、红外线、紫外线、可见光
C．紫外线、可见光、红外线、γ射线
D．红外线、可见光、紫外线、γ射线
解析：选A。在电磁波谱中，各电磁波按照频率从小到大的排列顺序是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，A正确。
4．(各波段电磁波的特点及应用)(多选)下列关于电磁波的说法正确的是(　　)
A．电磁波不能在真空中传播 B．红外线可以引起人的视觉
C．红外线可以用于加热理疗 D．紫外线可以消毒
解析：选CD。电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，A错误；能使人的眼睛产生视觉效应的光是可见光，红外线的波长比可见光长，不能引起人的视觉，B错误；根据红外线的热效应原理可以用来加热理疗，适当波长的紫外线可以用来消毒、杀菌，C、D正确。
5．(无线电波的发射和接收)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，即减小了电容，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。第1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、LC振荡电路和振荡电流
1．振荡电路
(1)在如图所示的电路中，从开关S由1扳到2、电容器通过线圈放电开始，电流随时间变化的曲线是正弦(或余弦)曲线。
(2)大小和方向都随时间做周期性迅速变化的电流称为振荡电流，能够产生振荡电流的电路叫作振荡电路。
(3)由线圈L和电容器C组成的电路是最简单的振荡电路，称为LC振荡电路。
2．振荡电流的产生及变化规律
(1)把开关扳到线圈一边的瞬间(图a)，也就是已经充电的电容器要开始放电的前一瞬间，电
路中没有电流，线圈中没有磁场，电容器两极板上的电荷量最多，两极板间的电场最强，电路里的能量全部以电场能的形式储存在电容器中。
(2)电容器开始放电后，线圈中有了放电电流，由于电感线圈对交变电流的阻碍作用，放电电流不能立刻达到最大值，而是由零逐渐增大，线圈产生的磁场逐渐增强，电容器里的电场逐渐减弱，电场能逐渐转化为磁场能。放电完毕时，电场能全部转化为磁场能(图b)。
(3)电容器放电完毕，由于线圈的自感作用，电流并不立即消失，仍保持原来的方向继续流动，电容器被反向充电，电容器两极板带上相反的电荷，且电荷量逐渐增大。由于电流逐渐减小，线圈的磁场逐渐减弱，电容器里的电场逐渐增强，磁场能逐渐转化为电场能。充电完毕时，磁场能又全部转化为电场能(图c)。
(4)此后电容器再放电，再充电(图d、e)，这样不断地充电和放电，电路中就出现了周期性变化的振荡电流。电场和磁场周期性的相互转变的过程也就是电场能和磁场能周期性相互转化的过程，我们把这种现象叫作电磁振荡。
二、无阻尼振荡和阻尼振荡
1．振荡电路中的能量逐渐损耗，振荡电流的振幅逐渐减小，直到停止振荡。这种振荡叫作阻尼振荡。
2．在电磁振荡中，如果没有能量损失，振荡将永远持续下去，振荡电流的振幅应该永远保持不变。这种振荡叫作无阻尼振荡。
三、电磁振荡的周期和频率
1．电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫作周期。1 s 内完成周期性变化的次数叫作频率。
2．振荡电路里发生无阻尼振荡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。
3．LC振荡电路的周期T和频率f跟电感线圈的电感L和电容器的电容C的关系是T＝2π，f＝，式中的T、L、C、f的单位分别为秒(s)、亨利(H)、法拉(F)和赫兹(Hz)。
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。
　(2025·江苏宿迁市期末)5G网络正在加速赋能千行百业，实现数字化生产。产生5G无线电波的LC振荡电路，某时刻的工作状态如图所示，则该时刻(　　)
A．线圈中磁场的方向向上
B．电容器极板间电场正在增强
C．线圈储存的磁场能正在增加
D．线圈中感应电流的方向与图中电流方向相反
[解析]　根据右手螺旋定则可知线圈中磁场的方向向下，故A错误；电容器上极板带正电，电流为顺时针方向，可知电容器正在充电，则电荷量增加，根据E＝＝可知电容器极板间电场正在增强，故B正确；电容器充电，则磁场能在向电场能转化，线圈储存的磁场能正在减少，故C错误；电容器充电，则电流越来越小，根据楞次定律可知线圈中感应电流的方向与题图中电流方向相同，故D错误。
[答案]　B
　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
　(2025·辽宁抚顺市六校协作体期末)在如图所示的电路中，L是直流电阻可以忽略的电感线圈，闭合开关S，电路稳定后突然断开开关S并开始计时，已知LC振荡电路的振荡周期为T，则在到时间内(　　)
A．电容器在放电 B．电场能转化为磁场能
C．A板所带的正电荷增加 D．L产生的自感电动势减小
[解析]　电路稳定后，电容器被短路，所带电荷量为0，断开开关，电感线圈与电容器构成回路，0到时间内电容器充电， A板带负电，到时间内电容器放电，电场能转化为磁场能，到时间内电容器反向充电，A板带正电，B板带负电，磁场能转化为电场能，故A、B错误，C正确；到时间内，电流在不断减小，而电流的变化率增大，L产生的自感电动势增大，故D错误。
[答案]　C
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。
　(2024·重庆高二统考学业考试)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LC振荡电路，振荡电流i随时间t的变化规律如图乙所示，则(　　)
A．t1时刻，电容器充电结束
B．t2时刻，线圈中的磁场最弱
C．t1到t2过程中，电容器极板间的电压增大
D．t1到t2过程中，线圈中的自感电动势增大
[解析]　在振荡电路中，当振荡电流为零时，表示电容器充电结束，故A正确；t1到t2过程中电容器放电，电场能向磁场能转化，t2时刻放电电流达到最大，此时电场能最小，电容器两极板间的电压最小，而线圈中的磁场能最大，故B、C错误；电流的变化率越大自感电动势越大，反之电流的变化率越小自感电动势越小，在t1到t2过程中，电流的变化率逐渐减小，则可知线圈的自感电动势逐渐减小，故D错误。
[答案]　A
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。
　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
　某个智能玩具的声响开关与LC电路中的电流有关，一玩具内的LC振荡电路部分如图所示。已知线圈自感系数L＝2.5×10－3 H，电容器电容C＝4 μF，在电容器开始放电时(取t＝0)，上极板带正电，下极板带负电，则(　　)
A．LC振荡电路的周期T＝π×10－4 s
B．当t＝π×10－4 s时，电容器上极板带正电
C．当t＝×10－4 s时，电路中电流方向为顺时针
D．当t＝×10－4 s时，电场能正转化为磁场能
[解析]　LC振荡电路的周期T＝2π＝2π s＝2π×10－4 s，A错误；当t＝π×10－4 s＝时，电容器反向充满电，所以电容器上极板带负电，B错误；当t＝×10－4 s时，即0[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0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)(多选)如图甲所示为LC振荡电路，电路中的电流i随时间t的变化规律为图乙所示的正弦曲线，下列说法正确的是(　　)
A．在t2到t3时间内，磁场能逐渐减少
B．在t1到t2时间内，电容器C正在充电
C．t2和t4时刻，电容器极板带电情况完全相同
D．电路中磁场能随时间变化的周期等于t4
解析：选AC。根据图像可知，在t2到t3时间内，电流逐渐减小，电容器正在充电，磁场能逐渐减少，故A正确；t1到t2时间内，电路中的电流在增大，电容器在放电，故B错误；t2和t4时刻，电流最大，电容器放电完成，电容器不带电，故C正确；一个周期电容器充电、放电两次，所以电路中磁场能随时间变化的周期等于t4，故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。(共27张PPT)
课后达标检测
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题组1　电磁场与电磁波
1．(2025·浙江绍兴期中)关于电磁波，下列说法正确的是(　　)
A．变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场
B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在
C．电磁波和机械波都依赖于介质才能传播
D．各种频率的电磁波在真空中以不同的速度来传播
解析：变化的电场一定在周围空间产生磁场，周期性变化的电场才会在周围空间产生变化的磁场，A错误；
麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在，B正确；
电磁波可以在真空中传播，C错误；
各种频率的电磁波在真空中传播的速度相同，等于光速，D错误。
2．(多选)对麦克斯韦电磁理论理解正确的是(　　)
A．稳定的磁场不产生电场
B．稳定的电场产生稳定的磁场
C．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场
D．周期性变化的电场产生周期性变化的磁场
解析：均匀变化的磁场一定产生稳定的电场，而非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，稳定的电场不会产生磁场，稳定的磁场也不会产生电场，故A正确，B、C错误；
周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，故D正确。
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3．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v＝λf可知波长不同，故D错误。
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4．(多选)(2025·辽宁高二联考期末)下列有关电磁场和电磁波的叙述正确的是(　　)
A．变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关
B．只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波
C．电磁波传播过程中，电场和磁场是独立存在的，没有关联
D．电磁波也可以传播能量，且具有干涉、衍射等波动现象
解析：根据麦克斯韦理论可知，变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关，故A正确；
如果空间某处的电场或磁场是均匀变化的，则只会产生稳定的磁场或电场，并不会产生电磁波，故B错误；
电磁波传播过程中，电场激发磁场，磁场激发电场，两者是相互关联的，故C错误；
电磁波也可以传播能量，且具有干涉、衍射等波动现象，故D正确。
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5．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．航天员进行“天宫课堂”直播授课
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；
“天宫课堂”主要依靠中继卫星系统通过电磁波进行天地互动，D不符合题意。
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题组2　无线电波的发射和接收
6．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。
7．(多选)关于无线电波的发射过程，下列说法正确的是(　　)
A．必须对信号进行调制
B．必须使信号产生电谐振
C．必须把传输信号加到高频电流上
D．必须使用开放电路
解析：电磁波的发射过程中，一定要对低频输入信号进行调制，并加到高频电流上，为了有效地向外发射，必须使电路开放，A、C、D正确；
而产生电谐振的过程是在接收过程，B错误。
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题组3　电磁波谱
8．“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。
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9．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400～760 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。
10．(多选)下列关于电磁波谱中各成员说法正确的是(　　)
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；
天空呈现蓝色是因为波长较短的光易被散射，D正确。
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11．下列说法正确的是(　　)
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．γ射线波长比X射线波长短
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；
根据电磁波谱的性质可知，γ射线波长比X射线波长短，故C正确；
紫外线化学效应强，所以能杀菌，故D错误。
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12.(2025·江苏宿迁市期中)如图所示的是手机信号屏蔽器。该屏蔽器在工作过程中以一定的速度由信道的低端频率向高端扫描。该扫描速度可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰，使手机不能检测出从基站发出的正常数据，达到屏蔽信号的目的。下列说法正确的是(　　)
A．手机信号必须在介质中才能传播
B．由于手机信号屏蔽器的作用，考场内没有电磁波了
C．手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的
D．手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的
解析：手机信号是电磁波，电磁波可以不借助介质传播，故A错误；
由题意知手机信号屏蔽器工作过程中以一定的速度由信道的低端频率向高端扫描，形成电磁波干扰由基站发出的电磁波信号，使手机不能正常工作，故B、C错误，D正确。
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13．(2025·广东四校期末)关于电磁场和电磁波，下列叙述正确的是(　　)
A．如果空间某区域有高频振荡电流，就能产生电磁波
B．电磁波是纵波，不能产生偏振现象
C．麦克斯韦首次通过实验证实了电磁波的存在
D．用手机通话时，手机将声音信号转变成电信号，再经过调谐后，把信号发送到基站中转
解析：振荡电流能在空间产生周期性变化的电场和磁场，则能产生电磁波，故A正确；
电磁波是横波，能产生偏振现象，故B错误；
麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹首次用实验证实了电磁波的存在，故C错误；
用手机通话时，手机将声音信号转变成电信号，经过调制后，把信号发送到基站，故D错误。
14．(多选)(2025·辽宁高二联考期末)下列图片均涉及电磁波的广泛应用，你认为说法正确的是(　　)

A．图甲中，人类在1974年向银河系中发出对外星人的问候，是用电磁波发射的，在发射前要进行调制而不是调谐
B．图乙中，红外线夜视仪是利用了红外线热效应强的特点
C． 图丙中，CT机应用人体发射红外线的原理拍摄人体组织
D．图丁中，天文学家利用射电望远镜接收无线电波，进行天体物理研究
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解析：在发射电磁波的时候，将信号加载到电磁波中的过程叫作调制，在接收电磁波的时候，使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐，人类在1974年向银河系中发出对外星人的问候，是用电磁波发射的，在发射前要进行调制而不是调谐，A正确；
红外线夜视仪利用了红外线热效应强的特点，B正确；
CT机通过X射线拍摄人体组织，C错误；
天文学家利用射电望远镜接收无线电波，进行天体物理研究，D正确。
15．(多选)(2025·山东济宁市期中)随着科技的进步，越来越多的人使用蓝牙耳机，手机与基站及耳机的通信如图所示。若基站与手机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波，则以下说法正确的是(　　)
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验捕捉到了电磁波
B．甲、乙两波的频率都比可见光的
频率小
C．真空中甲波的传播速度比乙波慢
D．手机通信使用的是无线电波
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解析：麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，故A错误；
由题图可知，甲、乙两波的波长都比可见光波长长，电磁波在真空中的传播速度均为光速c，由c＝λf可知，波长越长频率越小，所以甲、乙两波的频率都比可见光的频率小，故B正确，C错误；
手机通信使用的是无线电波，故D正确。(共23张PPT)
课后达标检测
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1．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，当电容器充电时，电流在减小，电容器所带电荷量增多，磁场能转化为电场能，通过题图所示电流方向，电容器在充电，则电容器上极板带负电，下极板带正电，A、B、C错误；
2．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；
3．在图甲所示的振荡电路中，电容器极板间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(　　)
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4．图甲为电容器上极板电荷量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为顺时针
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，上极板所带电荷量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，上极板所带电荷量减小，回路内的电流为逆时针，B错误；
t2到t3时间内，上极板所带电荷量不断增大，线圈电流为逆时针，而电荷量增加得越来越慢，故电流减小，由右手螺旋定则可得线圈中磁场方向向上，C正确；
题图乙状态可以对应t2到t3过程，此过程电容器所带电荷量增大，极板间电场能逐渐增大，D错误。
√
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5.(多选)(2025·山东枣庄市期末)2024中国5G＋工业互联网
大会是“5G＋工业互联网”领域的首个国家级大会，已在
湖北武汉成功举办四届。产生5G无线信号电波的LC振荡
电路某时刻的工作状态如图所示，则该时刻(　　)
A．线圈中磁场的方向向下
B．电容器两极板间电场强度正在变大
C．电容器正在放电，线圈储存的磁场能正在增加
D．线路中的电流正在减小且与线圈中感应电流的方向相反
解析：根据线圈中电流方向，应用右手螺旋定则判断出线圈中磁场方向向下，A正确；
电流方向流向正极板，表示电容器在充电，两极板电荷量增大，电路中电流在减小，线圈储存的磁场能正在减小，逐渐转化成电场能，板间电场强度在变大，根据“增反减同”可知，线圈中感应电流的方向与线路中原电流方向相同，故B正确，C、D错误。
√
6.(2025·江苏南通模拟)LC振荡电路中，此时电容器上极
板带正电，电流方向如图所示，则(　　)
A．线圈两端电压减小
B．线圈中的电流减小
C．线圈中的磁通量减小
D．线圈中的磁场能减小
解析：由题意可知电容器正在放电，则磁场能在增大，电流增大，电容放电变慢，线圈中感应电动势变小，线圈两端电压减小,故A正确，B、D错误；
电流增大，线圈中的磁通量增大，故C错误。
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7.在学校食堂就餐刷卡时，听到“嘀”的声音，表示刷卡
成功。餐卡内部有由电感线圈L和电容C构成的LC 振荡电
路。刷卡时，读卡机向外发射某一特定频率的电磁波，IC
卡内的LC振荡电路产生电谐振，线圈L中产生感应电流，
给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。若某时刻线圈产生的磁场方向和电容器内的电场方向如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．该时刻电容器正在放电 B．电路中电流正在增大
C．线圈中的磁场能正在增大 D．电容器内的电场强度正在增大
解析：由题图分析可知电容器正在充电，电流正在减小，线圈的磁场能正在减小，电容器所带电荷量增加，则两板间电场强度正在增大，A、B、C错误，D正确。
√
√
9.(2025·湖北武汉市调考)如图所示，线圈L的直流电阻不计，
AB为平行板电容器上下极板，R为定值电阻，则(　　)
A．S闭合瞬间，因为L的自感作用明显，所以L所在支路
电流竖直向上
B．S保持闭合一段时间后，A板带正电，B板带负电
C．S断开瞬间，左侧LC振荡电路电容器开始放电
D．S断开瞬间，左侧LC振荡电路电流最大
解析：S闭合瞬间，电源给电容器充电，L所在支路电流竖直向下，A错误；
S保持闭合一段时间后，由于线圈的直流电阻不计，电容器被短路，两端电压为零，B错误；
S断开瞬间，线圈中电流迅速变小，线圈产生感应电流，给电容器充电，此时电路中电流最大，C错误，D正确。
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10.(2025·北京市朝阳区期末)如图所示的电路称为“电荷泵”
电路。D为二极管，具有单向导电性，C为电容器，L为电感
线圈。电源的电动势为E。开关S每闭合、断开一次，电容
器C两端电压即提升一次。使开关S多次闭合、断开，在电
容器C两端可以获得远远超出E的高压。关于此电路，以下说法正确的是(　　)
A．开关S断开后，电感线圈中有往复的交变电流
B．开关S断开后，电感线圈两端的电压始终等于电容器两端的电压
C．电容器C的上极板不断积累负电荷，下极板不断积累正电荷
D．电感线圈匝数越多，电容器两端最终能够获得的电压值越大
解析：开关S断开后，电感线圈中的电流不会立即消失，而是会继续流动，形成一个自感电动势，这个自感电动势会使得电感线圈两端的电压大于电容器两端的电压，因为二极管D具有单向导电性，只允许电流从电感线圈流向电容器，不允许电流从电容器流向电感线圈，故不会在电感线圈中产生往复的交变电流，故A、B错误；
当开关S闭合时，由于二极管的存在，电源E不会对电容器C充电，当开关S断开时，电感线圈中的电流会继续流动，通过二极管D对电容器C充电，使得电容器的下极板积累正电荷，上极板积累负电荷，故C正确；
电感线圈匝数越多，其自感电动势就越大，可以使得电容器两端的电压提升得更多，但是可以通过多次使开关S闭合、断开最终达到电容器的最大电压值，故D错误。
√
根据题图乙可知，t1到t2时间内电流减小，磁场能减小，电场能增大，LC回路中磁场能逐渐转化为电场能，即电容器在充电，故B错误；
根据题图乙可知，t2到t3时间内电流增大，磁场能增大，电场能减小，LC回路中电场能逐渐转化为磁场能，故C正确；

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