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第34讲 电磁振荡与电磁波
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核心考点探究
备用习题
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一、电磁振荡
1.振荡电路：产生大小和方向都做________迅速变化的电流(即__________)
的电路．由电感线圈和电容 组成最简单的振荡电路，称为____振荡电路.
周期性
振荡电流
2.电磁振荡：在 振荡电路中，电容器不断地______和______，就会使电
路中的______、电容器极板上的电荷量、电容器里的电场强度 、线圈
里的_____________发生周期性的变化，这种现象就是电磁振荡.
充电
放电
电流
磁感应强度
3.电磁振荡中的能量变化
(1) 放电过程中电容器储存的______能逐渐转化为线圈的______能．
电场
磁场
(2) 充电过程中线圈中的______能逐渐转化为电容器的______能．
(3) 在电磁振荡过程中，电场能和磁场能会发生________的转化．
磁场
电场
周期性
4.电磁振荡的周期和频率
_______，_ _____.(周期为、频率为 、自感系数为、电容为 )
二、电磁波的发射
1.发射条件：开放电路和高频振荡信号.
2.调制方式
(1) 调幅：使高频电磁波的______随信号的强弱而变.
(2) 调频：使高频电磁波的______随信号的强弱而变.
振幅
频率
三、电磁波的接收
1.调谐：当接收电路的固有频率跟接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，这种现象叫作电谐振，使接收电路产生电谐振
的过程叫作调谐.
2.解调：从接收到的高频电磁波中还原出所携带的信号波的方法.
四、电磁波谱
按波长从长到短排列电磁波谱：无线电波、________、可见光、紫外线、
_______、 射线.
红外线
射线
【辨别明理】
1.在 振荡电路中，电容器放电完毕时刻，回路中磁场能最小.( )
×
2.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在.( )
√
3.电场周围一定存在磁场,磁场周围一定存在电场.( )
×
4.可利用红外线的荧光效应辨别人民币的真伪.( )
×
5.雷达是利用超声波测定物体位置的.( )
×
6.无线电波不能发生干涉和衍射现象.( )
×
考点一 电磁振荡
1.振荡电流、极板所带电荷量随时间的变化图像
电磁振荡中各物理量的变化
过程 电荷量 电场强度 电场能 电流 磁感应强度 磁场能
放电过程 变小 变小 变小 变大 变大 变大
放电完毕 0 0 0 最大 最大 最大
充电过程 变大 变大 变大 变小 变小 变小
充电完毕 最大 最大 最大 0 0 0
从上表可总结出如下两类关系：
(1)同步同变关系
在振荡电路发生电磁振荡的过程中，电容器相关的物理量：电荷量 、
电场强度、电场能 是同步变化的，即：
(或 ).
线圈相关的物理量：振荡电流、磁感应强度、磁场能 也是同步变化的，
即：
(或 ).
(2)同步异变关系
在振荡过程中，电容器相关的三个物理量、、 与线圈相关的三个
物理量、、是同步异向变化的，即、、同时减小时，、、
同时增大，且它们的变化是同步的.
2.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，电容器的电荷量减少，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 当电容器的电荷量(电压、场强)增大或电流
(磁感应强度 )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
例1 [2025·江苏卷] 如图所示.将开关由拨到，使电容器与线圈 构成
回路.以电容器开始放电取作0时刻，能正确反映电路中电流随时间 变化
关系的图像是( )
A. B. C. D.
√
[解析] 根据题意可知，将开关由拨到 时，电容器和线圈组成回路，此
回路为振荡电路，产生周期性迅速变化的振荡电流， 时电容器开始
放电，由于电容器上极板带正电，则电流流向沿逆时针方向，电场能向磁
场能转化，电流越来越大，当电容器带电荷量为0时，电流最大，其后磁
场能向电场能转化，电容器充电，电流越来越小，电流为0时，充电完成，
此时，电容器下极板带正电，之后开始反向放电，电流流向沿顺时针方向，
电场能向磁场能转化，电流越来越大，当电容器带电荷量为0时，电流最
大，其后磁场能向电场能转化，电容器充电，电流越来越小，电流为0时，
充电完成，电场能与磁场能相互转化的过程中，电路向外辐射电磁波，电
路中的能量在耗散，最大电流越来越小，故选A.
例2 如图所示为 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.电感线圈中的磁场能正在减小
C.电感线圈中的电流正在减小
D.此时自感电动势正在阻碍电流的增大
[解析] 根据磁感线的方向，由右手螺旋定则可以判断，电路中电流方向
是逆时针，再根据电容器极板上带电的性质可以判断电容器在放电，A错
误；电容器在放电，所以电流在增大，磁场能在增大，自感电动势正在阻
碍电流的增大，B、C错误，D正确.
√
考点二 电磁场与电磁波
1.对麦克斯韦电磁场理论的理解
2.对电磁波的理解
电磁波是横波.电磁波的电场、磁场、传播方向两两垂直,如图所示.
例3 关于麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是( )
A.在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
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.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
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] 根据麦克斯韦电磁场理论可知，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，非均匀变化的电场产生变化的磁场，周期
性变化的电场周围产生周期性变化的磁场，故D正确.
√
例4 关于电磁波，下列说法不正确的是( )
A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关
B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波
C.电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直
D.电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随
即消失
√
[解析] 电磁波在真空中的传播速度都相等，等于光速 ，与电磁波的频率
无关，故A正确；周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁场，
电磁场由发生的区域向远处传播，形成电磁波，故B正确；电磁场本身就
是一种物质，电磁波可以在真空中自由传播，电磁波是横波，其传播方向
与电场强度、磁感应强度均垂直，故C正确；电磁波可以由电磁振荡产生，
当电磁振荡停止时，不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会消失，
还会继续传播，故D错误.
考点三 电磁波谱
电磁波谱 产生机理 特性 应用
无线电波 振荡电路中电子周期 性运动产生 波动性强，易发 生衍射 无线电技术
红外线 原子的外层电子受激 发后产生 热效应 红外线遥感
紫外线 化学效应、荧光 效应、灭菌消毒 医用消毒、防伪
射线 原子的内层电子受激 发后产生 贯穿性强 检查、医用透视
射线 原子核受激发后产生 贯穿本领最强 工业探伤、医用
治疗
例5 (多选)关于电磁波的应用，下列说法正确的是( )
A.红外线、射线、 射线中红外线的波长最短
B.微波可用于广播及其他信号的传播
C.银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线
D.射线可以用于诊断病情， 射线可以摧毁病变的细胞
√
√
[解析] 红外线、射线、 射线中红外线的频率最小，波长最长，故A错
误；微波不但能加热物体，而且能传播信息，故可以用于通信、广播及其
他信号传输，故B正确；银行的验钞机发出的光是紫外线，家用电器的遥
控器发出的光是红外线，故C错误； 射线有很高的穿透本领，常用于医
学上透视人体， 射线有极强的穿透能力和很高的能量，可以摧毁病变的
细胞，故D正确.
例6 [2025·河北承德模拟] 目前，许多新能源车都装有激光雷达，激光雷
达发出激光束并捕获反射信号，从而获取目标物的各类信息，如距离、位
置、高度、速度、姿态及形状等，对于提高汽车辅助驾驶功能至关重要.
激光雷达发射的激光波长范围在 ，属于近红外波段，远小
于普通毫米波的波长.与毫米波相比( )
A.激光的频率更低 B.激光在真空中的波速更大
C.激光的衍射本领更强 D.激光光子的能量更大
√
[解析] 激光的波长比毫米波的波长短，则激光的频率更高，根据
可知，激光光子的能量更大，选项A错误，D正确；激光在真空中的波速
与普通毫米波相同，都是光速 ，选项B错误；激光的波长更短，衍射本领
更弱，选项C错误.
考点一 电磁振荡
1.在如图所示的电路中，是直流电阻可以忽略的电感线圈，电流计 可视
为理想电表，先将开关置于处，待电路稳定后将开关移至 处同时开始
计时，电感线圈和电容器组成振荡电路，其振荡周期为 .下列说法正确
的是( )
A.开关刚移至处，电流计 中将有从左向右的电
流经过
B.过程中，电容器 放电，电容减小
C.时刻，电感线圈 中磁场能最大
D.过程中，电流计 的读数逐渐变大
√
[解析] 开关置于处时，电容器上极板接电源正极，开关移至 处瞬间，
电容器开始放电，电流计 中将有从右向左的电流经过，故A错误；
过程中，电容器放电，带电荷量 减小，但是其电容不会发生变化，
故B错误； 时刻，电容器放电完毕，电容器极板上没有电荷，电场能
全部转化为磁场能，所以此时电感线圈 中磁场能
最大，故C正确； 过程是电容器充电过程，
此时电路中的电流逐渐变小，所以电流计 的读数
逐渐变小，故D错误.
2.(多选)如图甲所示为 振荡电路，用电流传感器可以将快速变化的电流
显示在计算机屏幕上，如图乙所示.规定图甲中标注的电流方向为正方向，
下列说法正确的是( )
A.在状态 时，电容器正在充电
B.在状态和 时，电容器两端的电压相等
C.在状态和 时，电容器极板的电性相反
D.造成电流 不断衰减的主要原因是电路中电阻发热和向外辐射电磁波
√
√
[解析] 在 振荡电路中，电流在减小，说明电容器正在充电，故A正确；
由图像可知，随着 振荡电路能量的消耗，电容器充电结束后的电荷量逐
渐减小，电容器两端电压也逐渐减小，故在状态 时电容器两端的电压大于
在状态时电容器两端的电压，故B错误；经历状态充电后，状态 为充电
结束后的放电状态，电容器极板的电性没有发生变化，故C错误；造成电流
不断衰减的主要原因是电路中电阻发热和向外辐射电磁波，故D正确.
考点二 电磁场与电磁波
3.关于电磁场理论，下列叙述不正确的是( )
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.周期性变化的磁场产生同频率变化的电场
C.变化的电场和变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场
D.电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场
√
[解析] 根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场周围一定存在电场，与
是否有闭合电路无关，故A正确，不符合题意；周期性变化的磁场产生同
频率变化的电场，故B正确，不符合题意；由电磁场的定义可知C正确，
不符合题意；只有变化的电场才产生磁场，只有变化的磁场才产生电场，
故D错误，符合题意.
4.汽车的自适应巡航功能能够帮助驾驶员减轻疲劳，毫米波雷达是其中一
个重要部件.毫米波的波长比短波波长短，比红外线波长长，则( )
A.这三种电磁波，红外线最容易发生明显的衍射绕过粉尘
B.这三种电磁波在真空中传播，短波的传播速度最小
C.这三种电磁波中毫米波比红外线更容易发生明显衍射绕过粉尘
D.这三种电磁波，短波频率最高
√
[解析] 这三种电磁波中，短波的波长最长，最容易发生明显的衍射绕过
粉尘，故A错误；这三种电磁波在真空中传播时速度相同，都为光速，故
B错误；毫米波波长比红外线波长长，则毫米波比红外线更容易发生明显
衍射绕过粉尘，故C正确；由公式 可知，波长越小，频率越高，则
红外线的频率最高，故D错误.
5.某同学自己绕制天线线圈,制作一个简单的收音机,用来收听中波无线电
广播,初步制作后发现有一个频率最高的中波电台收不到,但可以接收其他
中波电台,适当调整后,去户外使用.假设空间中存在波长分别为 、
、 的无线电波,下列说法正确的是( )
A.为了能收到频率最高的中波电台,应增加线圈的匝数
B.为更好接收的无线电波,应把收音机的频率调到
C.使接收电路产生电谐振的过程叫作解调
D.为了能接收到长波,应把电路中电容器的电容调大一点
√
[解析] 为了能收到频率最高的中波电台,应增大调谐电路的固有频率,根据
可知,应减少线圈的匝数,故A错误;为更好接收 的无线电波,
应把收音机的频率调到 ,故B错误;使接收电
路产生电谐振的过程叫作调谐,故C错误;为了能接收到长波,即接收到频率
更低的电磁波,根据 可知,应把电路中电容器的电容调大一点,故D
正确.
考点三 电磁波谱
6.电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、射线、 射线等，
电磁波谱如图所示，下列说法正确的是( )
A.只有高温物体才辐射红外线
B.紫外线常用于杀菌消毒，长时间照射可能损害人体健康
C.无线电波的频率比 射线的频率大
D.红光的波长比 射线小
√
[解析] 所有的物体都在向外辐射红外线，故A错误；紫外线常用于杀菌消
毒，但是长时间照射可能损害人体健康，故B正确；无线电波的波长比
射线的波长大，则无线电波的频率比 射线的频率小，故C错误；红光是
可见光，波长比 射线大，故D错误.
7.电磁波在生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是( )
A.雷达是利用无线电波中的长波来测定物体位置的
B.太阳辐射在黄绿光附近辐射最强，人眼对黄绿光最敏感
C.在电磁波的发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫调谐
D.紫外线的波长比可见光的波长更长，具有较高的能量，可以用来灭菌消毒
√
[解析] 微波波长较短，直线传播性能好，雷达是利用微波来测定物体位
置的，故A错误；太阳辐射在黄绿光附近辐射最强，而人眼也对黄绿光最
敏感，故B正确；在电磁波的发射技术中，使载波随各种信号而改变的技
术叫调制，故C错误；紫外线的波长比可见光的波长更短，频率更高，具
有较高的能量，可以用来灭菌消毒，故D错误.
8.如图所示为公交车上车时刷卡的情景，当听到“嘀”的声音，表示刷卡成
功.刷卡所用的卡内部有电感线圈和电容器构成的 振荡电路.刷卡时，
读卡机向外发射某一特定频率的电磁波，卡内的 振荡电路产生电谐振，
线圈中产生感应电流，给电容器 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.下列说法正确的是( )
A.读卡机发射的电磁波不能在真空中传播
B.卡是通过 射线工作的
C.读卡机在发射电磁波时，需要进行调谐和解调
D. 卡既能接收读卡机发射的电磁波，也有向读卡机传输
数据的功能
√
[解析] 电磁波能在真空中传播，故A错误；卡工作肯定不是依靠 射
线， 射线的辐射能量较大，长时间接触对人体有害，故B错误；只有在
接收电磁波时才需要调谐和解调，读卡机发射电磁波时需要进行调制，故
C错误； 卡既能接收读卡机发射的电磁波，也有向读卡机传输数据的功
能，故D正确.
作业手册
1.关于电磁波，下列说法正确的是( )
A.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
B.电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直
C.利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆
传输
D.电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随
即消失
√
[解析] 均匀变化的电(磁)场产生恒定的磁(电)场，恒定的磁(电)场不会产
生电(磁)场，也就不会产生电磁波，A错误；变化的电场和磁场相互激发，
且相互垂直，形成的电磁波的传播方向与电场和磁场均垂直，B正确；电
磁波可以通过电缆、光缆传输，C错误；电磁振荡停止后，电磁波可以在
空间继续传播，直到能量消耗完为止，D错误.
2.[2025·浙江1月选考] 有关下列四幅图的描述，正确的是( )
A.图甲中，
B.图乙中，匀速转动的线圈电动势正在增大
C.图丙中，电容器中电场的能量正在增大
D.图丁中，增大电容 ，调谐频率增大
√
[解析] 理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系为 ，A错
误.线圈由图示转至中性面，感应电动势会随着磁通量的变化率减小而减
小，B错误.电容器中电场强度方向竖直向上，因此下极板带正电，上极板
带负电，根据线圈中的磁感线方向结合安培定则可知电流流向正极板，因
此电容器正在充电，电场的能量正在增大，C正确.电容器的电容 增大，
根据可知调谐频率 会减小，D错误.
3.[2025·北京海淀区模拟] 无线电波、红外线、可见光、紫外线、 射线、
射线合起来，形成了范围非常广阔的电磁波谱.不同的电磁波产生的机
理不同，表现出的特性也不同，因而其用途也不同.下列应用中符合实际
的是( )
A.医院里常用紫外线对病人进行透视
B.医院里常用红外线照射病房和手术室进行消毒
C.用 射线处理医院排放的污水，可杀死各种病原体，保护环境免受污染
D.用 射线照射马铃薯，可防止其发芽，以便长期保存
√
[解析] 医院里常用 射线对病人进行透视，故A错误；医院里常用紫外线
照射病房和手术室进行消毒，故B错误；用紫外线处理医院排放的污水，
可杀死各种病原体，保护环境免受污染，故C错误； 射线能破坏生命物
质，用 射线照射马铃薯，可防止其发芽，以便长期保存，故D正确.
4.(多选)[2025·江西名校联考] 某时刻振荡电路的自感线圈 中的电流产
生的磁场的磁感应强度方向如图所示.下列说法正确的是( )
A.若电容器上极板带正电，则电容器正在充电
B.若电容器上极板带负电，则线圈中的电流正在减小
C.若磁场正在增强，则电容器两极板间的电场强度正在
减小
D.若磁场正在减弱，则线圈的自感电动势正在减小
√
√
[解析] 根据磁感应强度的方向可知，回路中的电流为逆时针方向，若电
容器上极板带正电，则电容器正在放电，故A错误；若电容器上极板带负
电，则电容器正在充电，线圈中的电流正在减小，故B正确；若磁场正在
增强，则回路中的电流正在变大，电容器在放电，电容器两极板间的电压
正在减小，则电容器两极板间的电场强度正在减小，故
C正确；若磁场正在减弱，则回路中的电流正在变小，
电容器在充电，电流减小得越来越快，则线圈的自感电
动势正在增大，故D错误.
5.在 振荡电路中，电容器上的带电荷量从最大值变化到零所需的最短时
间是( )
A. B. C. D.
[解析] 振荡电路的周期为 ，其电容器上的带电荷量从最大
值变化到零的最短时间为，故 ，故B正确.
√
6.(多选)图甲是 振荡回路中电流随时间的变化关系，若图乙回路中以顺
时针方向的电流为正，、、、 均为电场能或磁场能最大的时刻，则
下列说法正确的是( )
甲
乙
A.图乙中的是电场能最大的时刻，对应图甲中的 时刻
B.图乙中的是电场能最大的时刻，此后的 时间内电流方向为正
C.图乙中的是磁场能最大的时刻，对应图甲中的 时刻
D.图乙中的 是磁场能最大的时刻，此后电容器的下极板将充上正电荷
甲
乙
√
√
[解析] 题图乙中的 是电场能最大的时刻，此时上极板带正电，说明充电
时电流沿顺时针方向，对应题图甲中的时刻，A错误；题图乙中的 是电
场能最大的时刻，此时下极板带正电，此后的 时间内电容器放电，电流
沿顺时针方向，即电流方向为正，B正确；
甲
乙
题图乙中的 是磁场能最大的时刻，此后磁场能转化为电场能，由安培定
则判断，电流方向为逆时针方向，对应题图甲中的 时刻，C正确；题图乙
中的 是磁场能最大的时刻，此后磁场能转化为电场能，由安培定则判断，
电流方向为顺时针方向，此后电容器的下极板将充上负电荷，D错误.
甲
乙
7.如图所示，为电感线圈，为电容器， 为定值电阻，线圈及导线电阻
均不计.先闭合开关，稳定后，再将其断开，并规定此时 .当
时， 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 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] 断开开关，、组成振荡电路，时，能量全在线圈 中，磁
场能开始向电场能转化，由题意知，则 ，当
时，电容器充电完毕，此时电容器中电场能最大，
电路中电流为零，故A正确，B、C、D错误.
8.如图甲所示的振荡电路中，电容器极板间电压随时间的变化规律如图乙
所示，则电路中振荡电流随时间的变化图像是(振荡电流以电路中逆时针
方向为正)( )
A. B. C. D.
√
[解析] 电容器极板间的电压为 ，随电容器带电荷量的增加而增大，
随电容器带电荷量的减少而减小.从题图乙可以看出，在 这段时间内
电容器充电，且，即， 板应带正电，只有顺时针方向的
电流才能使板被充电后带正电，同时考虑到 时刻电压为零，电容器
带电荷量为零，振荡电流最大，可知 时刻，振荡电流为负向最大，
所以D项正确.
9.某振荡电路的振荡频率为，为能提高到 ，以下说法
正确的是( )
A.调节可变电容，使电容增大为原来的4倍
B.调节可变电容，使电容减小为原来的
C.调节电感线圈，使线圈匝数增加到原来的4倍
D.调节电感线圈，使线圈电感变为原来的
[解析] 由振荡频率公式 可知，要使频率提高到原来的2倍，则可
以减小电容使之变为原来的，或减小电感使之变为原来的 ，故B正确，
A、C、D错误.
√
10.[2025·吉林长春质量监测] 如图所示，容器中装有导电液体作为电容器
的一个电极，中间的导线芯作为电容器的另一个电极，导线芯外套有绝缘
管.理想电感线圈一端与导线芯连接，另一端和导电液体均接地并组成
振荡电路.现使该振荡电路产生电磁振荡，下面说法正确的是( )
A.当电容器放电时，电容器储存的电场能增加
B.当线圈中的电流增大时，线圈中的磁场能减小
C.增加线圈的匝数，振荡电路的周期减小
D.增加导电液体高度，振荡电路的周期增大
√
[解析] 当线圈中的电流增大时，电容器放电，电场能向磁场能转化，电
容器储存的电场能减小，线圈中的磁场能增大，故A、B错误；增加线圈
的匝数，则线圈自感系数增大，根据 可知振荡电路的周期增大，
故C错误；增加导电液体高度，则电容器两极间正对面积 增大，根据
可知电容器电容增大，根据 可知振
荡电路的周期增大，故D正确.
11.[2025·江西名校联考] 如图甲所示，在 振荡电路中，多次改变电容器
的电容并测得相应的振荡电流的周期，如图乙所示，以为横坐标、
为纵坐标，将测得的数据标示在坐标纸上并用直线拟合数据，则( )
A.电路中的磁场能最大时，电容器两极板间电场能最大
B.电容器两极板间场强增大时，电路中电流正在增大
C.电容器带电荷量最大时，电路中电流最大
D.可由 图像计算线圈的自感系数
√
[解析] 电路中的磁场能最大时，电容器两极板间电场能最小，为零，选
项A错误；电容器两极板间场强增大时，电容器正在充电，磁场能转化为
电场能，电路中电流正在减小，选项B错误；电容器充电结束时，电容器
带电荷量达到最大，电场能最大，电路中电流为零，选项C错误；由
，可得，由 图像的斜率可以计算得到线圈的
自感系数，选项D正确.
12.(多选)如图甲所示的振荡电路中，电容器极板上的带电荷量随时间
变化的规律如图乙所示，则该振荡电路( )
A. 时间内电容器处于放电过程
B. 时磁场能最大
C.增大电容器的极板间距，周期会增大
D. 时，电路中的电流为零
√
√
[解析] 由题图乙可知， 时间内电容器极板上的电荷量减少，
所以电容器处于放电过程，故A正确；同理， 时电容器极板
上的电荷量达到峰值，极板间的电场能最大，根据能量守恒定律可知此时
磁场能最小，故B错误；根据 可知增大电容器的极板间距，电容
器的电容减小，根据 可知振荡电路周期会减小，故C错误；根
据可知图像的斜率表示电路中的电流，
所以 时，电路中的电流为零，
故D正确.
必备知识自查
一、1.周期性 振荡电流 2.充电 放电 电流 磁感应强度
3.(1)电场 磁场 (2)磁场 电场 (3)周期性 4.
二、2.(1)振幅 (2)频率
四、红外线 射线
【辨别明理】
1.× 2.√ 3.× 4.× 5.× 6.×
核心考点探究
例1.A 例2.D 例3.D 例4.D 例5.BD 例6.D
基础巩固练
1.B 2.C 3.D 4.BC 5.B 6.BC
综合提升练
7.A 8.D 9.B 10.D 11.D 12.AD第34讲　电磁振荡与电磁波
例1　A　[解析] 根据题意可知,将开关由a拨到b时,电容器和线圈组成回路,此回路为振荡电路,产生周期性迅速变化的振荡电流,t=0时电容器开始放电,由于电容器上极板带正电,则电流流向沿逆时针方向,电场能向磁场能转化,电流越来越大,当电容器带电荷量为0时,电流最大,其后磁场能向电场能转化,电容器充电,电流越来越小,电流为0时,充电完成,此时,电容器下极板带正电,之后开始反向放电,电流流向沿顺时针方向,电场能向磁场能转化,电流越来越大,当电容器带电荷量为0时,电流最大,其后磁场能向电场能转化,电容器充电,电流越来越小,电流为0时,充电完成,电场能与磁场能相互转化的过程中,电路向外辐射电磁波,电路中的能量在耗散,最大电流越来越小,故选A.
例2　D　[解析] 根据磁感线的方向,由右手螺旋定则可以判断,电路中电流方向是逆时针,再根据电容器极板上带电的性质可以判断电容器在放电,A错误;电容器在放电,所以电流在增大,磁场能在增大,自感电动势正在阻碍电流的增大,B、C错误,D正确.
例3　D　[解析] 根据麦克斯韦电磁场理论可知,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,非均匀变化的电场产生变化的磁场,周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场,故D正确.
例4　D　[解析] 电磁波在真空中的传播速度都相等,等于光速c,与电磁波的频率无关,故A正确;周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁场,电磁场由发生的区域向远处传播,形成电磁波,故B正确;电磁场本身就是一种物质,电磁波可以在真空中自由传播,电磁波是横波,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直,故C正确;电磁波可以由电磁振荡产生,当电磁振荡停止时,不能产生新的电磁波,但已发出的电磁波不会消失,还会继续传播,故D错误.
例5　BD　[解析] 红外线、X射线、γ射线中红外线的频率最小,波长最长,故A错误;微波不但能加热物体,而且能传播信息,故可以用于通信、广播及其他信号传输,故B正确;银行的验钞机发出的光是紫外线,家用电器的遥控器发出的光是红外线,故C错误;X射线有很高的穿透本领,常用于医学上透视人体,γ射线有极强的穿透能力和很高的能量,可以摧毁病变的细胞,故D正确.
例6　D　[解析] 激光的波长比毫米波的波长短,则激光的频率更高,根据E=hν可知,激光光子的能量更大,选项A错误,D正确;激光在真空中的波速与普通毫米波相同,都是光速c,选项B错误;激光的波长更短,衍射本领更弱,选项C错误.第34讲　电磁振荡与电磁波
1.B　[解析] 均匀变化的电(磁)场产生恒定的磁(电)场,恒定的磁(电)场不会产生电(磁)场,也就不会产生电磁波,A错误;变化的电场和磁场相互激发,且相互垂直,形成的电磁波的传播方向与电场和磁场均垂直,B正确;电磁波可以通过电缆、光缆传输,C错误;电磁振荡停止后,电磁波可以在空间继续传播,直到能量消耗完为止,D错误.
2.C　[解析] 理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系为U1∶U2=n1∶n2,A错误.线圈由图示转至中性面,感应电动势会随着磁通量的变化率减小而减小,B错误.电容器中电场强度方向竖直向上,因此下极板带正电,上极板带负电,根据线圈中的磁感线方向结合安培定则可知电流流向正极板,因此电容器正在充电,电场的能量正在增大,C正确.电容器的电容C增大,根据f=可知调谐频率f会减小,D错误.
3.D　[解析] 医院里常用X射线对病人进行透视,故A错误;医院里常用紫外线照射病房和手术室进行消毒,故B错误;用紫外线处理医院排放的污水,可杀死各种病原体,保护环境免受污染,故C错误;γ射线能破坏生命物质,用γ射线照射马铃薯,可防止其发芽,以便长期保存,故D正确.
4.BC　[解析] 根据磁感应强度的方向可知,回路中的电流为逆时针方向,若电容器上极板带正电,则电容器正在放电,故A错误;若电容器上极板带负电,则电容器正在充电,线圈中的电流正在减小,故B正确;若磁场正在增强,则回路中的电流正在变大,电容器在放电,电容器两极板间的电压正在减小,则电容器两极板间的电场强度正在减小,故C正确;若磁场正在减弱,则回路中的电流正在变小,电容器在充电,电流减小得越来越快,则线圈的自感电动势正在增大,故D错误.
5.B　[解析] LC振荡电路的周期为T=2π,其电容器上的带电荷量从最大值变化到零的最短时间为t=,故t=,故B正确.
6.BC　[解析] 题图乙中的a是电场能最大的时刻,此时上极板带正电,说明充电时电流沿顺时针方向,对应题图甲中的T时刻,A错误;题图乙中的b是电场能最大的时刻,此时下极板带正电,此后的时间内电容器放电,电流沿顺时针方向,即电流方向为正,B正确;题图乙中的c是磁场能最大的时刻,此后磁场能转化为电场能,由安培定则判断,电流方向为逆时针方向,对应题图甲中的时刻,C正确;题图乙中的d是磁场能最大的时刻,此后磁场能转化为电场能,由安培定则判断,电流方向为顺时针方向,此后电容器的下极板将充上负电荷,D错误.
7.A　[解析] 断开开关S,L、C组成振荡电路,t=0时,能量全在线圈L中,磁场能开始向电场能转化,由题意知T=0.03 s,则T=0.04 s,当t2=0.13 s=3T+T时,电容器充电完毕,此时电容器中电场能最大,电路中电流为零,故A正确,B、C、D错误.
8.D　[解析] 电容器极板间的电压为U=,随电容器带电荷量的增加而增大,随电容器带电荷量的减少而减小.从题图乙可以看出,在0~这段时间内电容器充电,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,电容器带电荷量为零,振荡电流最大,可知t=0时刻,振荡电流为负向最大,所以D项正确.
9.B　[解析] 由振荡频率公式f=可知,要使频率提高到原来的2倍,则可以减小电容使之变为原来的,或减小电感使之变为原来的,故B正确,A、C、D错误.
10.D　[解析] 当线圈中的电流增大时,电容器放电,电场能向磁场能转化,电容器储存的电场能减小,线圈中的磁场能增大,故A、B错误;增加线圈的匝数,则线圈自感系数增大,根据T=2π可知振荡电路的周期增大,故C错误;增加导电液体高度,则电容器两极间正对面积S增大,根据C=可知电容器电容增大,根据T=2π可知振荡电路的周期增大,故D正确.
11.D　[解析] 电路中的磁场能最大时,电容器两极板间电场能最小,为零,选项A错误;电容器两极板间场强增大时,电容器正在充电,磁场能转化为电场能,电路中电流正在减小,选项B错误;电容器充电结束时,电容器带电荷量达到最大,电场能最大,电路中电流为零,选项C错误;由T=2π,可得T2=4π2LC,由T2 C图像的斜率可以计算得到线圈的自感系数,选项D正确.
12.AD　[解析] 由题图乙可知,0~1×10-6 s时间内电容器极板上的电荷量减少,所以电容器处于放电过程,故A正确;同理,t=2×10-6 s时电容器极板上的电荷量达到峰值,极板间的电场能最大,根据能量守恒定律可知此时磁场能最小,故B错误;根据C=可知增大电容器的极板间距,电容器的电容减小,根据T=2π可知振荡电路周期会减小,故C错误;根据I=可知q t图像的斜率表示电路中的电流,所以t=4×10-6 s时,电路中的电流为零,故D正确.第34讲　电磁振荡与电磁波
　　　　　 　　　　　 　　　　　
一、电磁振荡
1.振荡电路:产生大小和方向都做　　　　　迅速变化的电流(即　　　　　　)的电路.由电感线圈L和电容C组成最简单的振荡电路,称为　　　　振荡电路.
2.电磁振荡:在LC振荡电路中,电容器不断地　　　　和　　　　,就会使电路中的　　　　、电容器极板上的电荷量q、电容器里的电场强度E、线圈里的　　　　　　　　发生周期性的变化,这种现象就是电磁振荡.
3.电磁振荡中的能量变化
(1)放电过程中电容器储存的　　　　能逐渐转化为线圈的　　　　能.
(2)充电过程中线圈中的　　　　能逐渐转化为电容器的　　　　能.
(3)在电磁振荡过程中,电场能和磁场能会发生　　　　的转化.
4.电磁振荡的周期和频率
T=　　　　　,f=　　　　　.(周期为T、频率为f、自感系数为L、电容为C)
二、电磁波的发射
1.发射条件:开放电路和高频振荡信号.
2.调制方式
(1)调幅:使高频电磁波的　　　　随信号的强弱而变.
(2)调频:使高频电磁波的　　　　随信号的强弱而变.
三、电磁波的接收
1.调谐:当接收电路的固有频率跟接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,这种现象叫作电谐振,使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐.
2.解调:从接收到的高频电磁波中还原出所携带的信号波的方法.
四、电磁波谱
按波长从长到短排列电磁波谱:无线电波、　　　　、可见光、紫外线、　　　　、γ射线.
【辨别明理】
1.在LC振荡电路中,电容器放电完毕时刻,回路中磁场能最小. (　)
2.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验证实了电磁波的存在. (　)
3.电场周围一定存在磁场,磁场周围一定存在电场. (　)
4.可利用红外线的荧光效应辨别人民币的真伪. (　)
5.雷达是利用超声波测定物体位置的. (　)
6.无线电波不能发生干涉和衍射现象. (　)
　　　　　 　　　　　 　　　　　
　电磁振荡
1.振荡电流、极板所带电荷量随时间的变化图像
电磁振荡中各物理量的变化
过程 电荷量 电场 强度 电场能 电流 磁感应 强度 磁场能
放电过程 变小 变小 变小 变大 变大 变大
放电完毕 0 0 0 最大 最大 最大
充电过程 变大 变大 变大 变小 变小 变小
充电完毕 最大 最大 最大 0 0 0
从上表可总结出如下两类关系:
(1)同步同变关系
在LC振荡电路发生电磁振荡的过程中,电容器相关的物理量:电荷量q、电场强度E、电场能EE是同步变化的,即:
q↓→E↓→EE↓(或q↑→E↑→EE↑).
线圈相关的物理量:振荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB也是同步变化的,即:
i↓→B↓→EB↓(或i↑→B↑→EB↑).
(2)同步异变关系
在LC振荡过程中,电容器相关的三个物理量q、E、EE与线圈相关的三个物理量i、B、EB是同步异向变化的,即q、E、EE同时减小时,i、B、EB同时增大,且它们的变化是同步的.
2.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,电容器的电荷量减少,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 当电容器的电荷量q(电压U、场强E)增大或电流i(磁感应强度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
例1　[2025·江苏卷] 如图所示.将开关S由a拨到b,使电容器C与线圈L构成回路.以电容器C开始放电取作0时刻,能正确反映电路中电流i随时间t变化关系的图像是 (　)
A
B
C
D
[反思感悟] 　

例2　如图所示为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.电感线圈中的磁场能正在减小
C.电感线圈中的电流正在减小
D.此时自感电动势正在阻碍电流的增大
[反思感悟] 　


　电磁场与电磁波
1.对麦克斯韦电磁场理论的理解
2.对电磁波的理解
电磁波是横波.电磁波的电场、磁场、传播方向两两垂直,如图所示.
例3　关于麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是 (　)
A.在电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场
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.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
D.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场
例4　关于电磁波,下列说法不正确的是 (　)
A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关
B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波
C.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直
D.电磁波可以由电磁振荡产生,若波源的电磁振荡停止,空间的电磁波随即消失
　电磁波谱
电磁波谱 产生机理 特性 应用
无线电波 振荡电路中电子周期性运动产生 波动性强,易发生衍射 无线电技术
红外线 原子的外层电子受激发后产生 热效应 红外线遥感
紫外线 化学效应、荧光效应、灭菌消毒 医用消毒、防伪
X射线 原子的内层电子受激发后产生 贯穿性强 检查、医用透视
γ射线 原子核受激发后产生 贯穿本领最强 工业探伤、医用治疗
例5　(多选)关于电磁波的应用,下列说法正确的是 (　)
A.红外线、X射线、γ射线中红外线的波长最短
B.微波可用于广播及其他信号的传播
C.银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线
D.X射线可以用于诊断病情,γ射线可以摧毁病变的细胞
例6　[2025·河北承德模拟] 目前,许多新能源车都装有激光雷达,激光雷达发出激光束并捕获反射信号,从而获取目标物的各类信息,如距离、位置、高度、速度、姿态及形状等,对于提高汽车辅助驾驶功能至关重要.激光雷达发射的激光波长范围在905~1550 nm,属于近红外波段,远小于普通毫米波的波长.与毫米波相比 (　)
A.激光的频率更低
B.激光在真空中的波速更大
C.激光的衍射本领更强
D.激光光子的能量更大
一、1.周期性　振荡电流　LC　2.充电　放电　电流i　磁感应强度B　3.(1)电场　磁场　
(2)磁场　电场　(3)周期性　4.2π　
二、2.(1)振幅　(2)频率
四、红外线　X射线
【辨别明理】
1.×　2.√　3.×　4.×　5.×　6.×第34讲　电磁振荡与电磁波 (限时40分钟)
　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.关于电磁波,下列说法正确的是 (　)
A.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
B.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直
C.利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过电缆、光缆传输
D.电磁波可以由电磁振荡产生,若波源的电磁振荡停止,空间的电磁波随即消失
2.[2025·浙江1月选考] 有关下列四幅图的描述,正确的是 (　)
A.图甲中,U1∶U2=n2∶n1
B.图乙中,匀速转动的线圈电动势正在增大
C.图丙中,电容器中电场的能量正在增大
D.图丁中,增大电容C,调谐频率增大
3.[2025·北京海淀区模拟] 无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线合起来,形成了范围非常广阔的电磁波谱.不同的电磁波产生的机理不同,表现出的特性也不同,因而其用途也不同.下列应用中符合实际的是 (　)
A.医院里常用紫外线对病人进行透视
B.医院里常用红外线照射病房和手术室进行消毒
C.用X射线处理医院排放的污水,可杀死各种病原体,保护环境免受污染
D.用γ射线照射马铃薯,可防止其发芽,以便长期保存
4.(多选)[2025·江西名校联考] 某时刻LC振荡电路的自感线圈L中的电流产生的磁场的磁感应强度方向如图所示.下列说法正确的是 (　)
A.若电容器上极板带正电,则电容器正在充电
B.若电容器上极板带负电,则线圈中的电流正在减小
C.若磁场正在增强,则电容器两极板间的电场强度正在减小
D.若磁场正在减弱,则线圈的自感电动势正在减小
5.在LC振荡电路中,电容器上的带电荷量从最大值变化到零所需的最短时间是 (　)
A. B.
C.π D.2π
6.(多选)图甲是LC振荡回路中电流随时间的变化关系,若图乙回路中以顺时针方向的电流为正,a、b、c、d均为电场能或磁场能最大的时刻,则下列说法正确的是 (　)
甲
乙
A.图乙中的a是电场能最大的时刻,对应图甲中的时刻
B.图乙中的b是电场能最大的时刻,此后的时间内电流方向为正
C.图乙中的c是磁场能最大的时刻,对应图甲中的时刻
D.图乙中的d是磁场能最大的时刻,此后电容器的下极板将充上正电荷
7.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
8.如图甲所示的振荡电路中,电容器极板间电压随时间的变化规律如图乙所示,则电路中振荡电流随时间的变化图像是(振荡电流以电路中逆时针方向为正) (　)
A
B
C
D
9.某LC振荡电路的振荡频率为520 kHz,为能提高到1040 kHz,以下说法正确的是 (　)
A.调节可变电容,使电容增大为原来的4倍
B.调节可变电容,使电容减小为原来的
C.调节电感线圈,使线圈匝数增加到原来的4倍
D.调节电感线圈,使线圈电感变为原来的
10.[2025·吉林长春质量监测] 如图所示,容器中装有导电液体作为电容器的一个电极,中间的导线芯作为电容器的另一个电极,导线芯外套有绝缘管.理想电感线圈一端与导线芯连接,另一端和导电液体均接地并组成LC振荡电路.现使该振荡电路产生电磁振荡,下面说法正确的是 (　)
A.当电容器放电时,电容器储存的电场能增加
B.当线圈中的电流增大时,线圈中的磁场能减小
C.增加线圈的匝数,振荡电路的周期减小
D.增加导电液体高度,振荡电路的周期增大
11.[2025·江西名校联考] 如图甲所示,在LC振荡电路中,多次改变电容器的电容C并测得相应的振荡电流的周期T,如图乙所示,以C为横坐标、T2为纵坐标,将测得的数据标示在坐标纸上并用直线拟合数据,则 (　)
A.电路中的磁场能最大时,电容器两极板间电场能最大
B.电容器两极板间场强增大时,电路中电流正在增大
C.电容器带电荷量最大时,电路中电流最大
D.可由T2 C图像计算线圈的自感系数
12.(多选)如图甲所示的LC振荡电路中,电容器极板上的带电荷量q随时间t变化的规律如图乙所示,则该振荡电路 (　)
A.0~1×10-6 s时间内电容器处于放电过程
B.t=2×10-6 s时磁场能最大
C.增大电容器的极板间距,周期会增大
D.t=4×10-6 s时,电路中的电流为零

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