3-4电磁振荡电磁波练习题附答案
1 / 5 第七周限时训练——电磁振荡电磁波练习题
命题人——邬瑞仙
一、选择题
1.在LC回路产生电磁振荡的过程中，下列说法正确的是 [ ]
A.电容器放电完毕时刻，回路中磁场能最小。
B.回路中电流值最大时刻，回路中磁场能最大
C.电容器极板上电荷最多时，电场能最大
D.回路中电流值最小时刻，电场能最小
2.在LC回路中的电容器刚好放电完毕时，下列说法正确的是 [ ]
A.电场能正向磁场能转化 B.磁场能正向电场能转化
C.电路里电场最强 D.电路里磁场最强
3.在LC回路产生振荡电流的过程中 [ ]
A.振荡电流与电场能同时出现最大值 B.振荡电流与磁场能同时出现最大值
C.电流减弱时，电容器充电 D.电流增强时，电容器充电
4.LC振荡电路中电容器两板间电压最大时，有 [ ]
A.电感L中的电流最大 B.电感L中的电流为零
C.电容C两板上所带电量最大 D.电容C上所带电量为零
5．为了使需要传递的信息(如声音、图像等)加载在电磁波上发射到远方，必须对振荡电流进行( )
A．调谐 B．放大 C．调制 D．检波
6.LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图1所示，则 [ ]
A.若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由b向α
B.若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上板带负电
C.若磁场正在增强，则电场能正在减少，电容器上板带正电
D.若磁场正在增强，则电容器正在充电，电流方向由α向b
7.如图2甲中通过P点电流的（向右为正）变化规律如图2所示，则 3-4电磁振荡电磁波练习题附答案
2 / 5 [ ]
A.在t从0.5s～1s，电容器C正在充电 B.0.5s～1s间，电容器C上板带正电
2017.8下MOTHERLAND电磁振荡与电磁波文/田宇翔摘要：电磁波是近代物理学上最伟大的发现之一，本文着重介绍了电磁振荡的特点，由于变化的电磁场的传播形成电磁波，电磁波的特点以及电磁波的应用。关键词：电磁振荡电磁波电磁场育论坛电磁振荡是指其工作的过程在电路里产生中的，线圈通过的电流、电容器极板上的核电荷数、电容器产生的电场强度、线圈的磁感应强度以及、电场能都发生周期性的变化，我们把此现象称作电磁振荡。电磁振荡会产生振荡电流，有电流的产生就会形成磁场，磁场又会反过来产生电流，以此变化。变化的磁场和电场两者形成了一个统一的能量场称为电磁场。电磁波就是由于周期性变化的电磁场传播而形成的。论文以电磁振荡的特性、电磁波的特点、电磁波的应用三方面为主要内容来进行探究。一、电磁振荡的特点电磁振荡产生大小和方向做周期性变化的振荡电流，我们把产生振荡电流的回路成为LC振荡回路。（如下图所示）。电磁振荡过程主要包括以下几方面特点：首先电磁振荡过程会出现两种现象:电容器的充放电和线圈的自感现象；同时伴随着两种能量:电场能和磁场能，电场能贮存于电容器内，由极板上电荷量多少决定。磁场能，贮存于线圈内，由电路中的电流强度决定。我们把振荡过程中的物理量分为两组，一组是电流强度、磁感强度和磁场能，它们同时增大，同时减小，同时最大，同时为零，一组是电荷量、电容器两极板间电压、电场强度、线圈的感应电动势和电场能，它们同时增大，同时减小，同时最大，同时为零。但是这两组物理量异步，即一组增大，另一组就减小，一组最大，另一组就为零。电磁正当有两种过程:充电过程和放电过程，两过程循环交叠。充电过程：电容器上的电荷量在增加，回路中电流在减小，磁场能转化为电场能；充电完毕（放电开始）：电荷量最大，电场能达到最大，回路中电流i=0，磁场能为零。充电时线圈相当于电源。放电过程：电容器上的电荷量在减少，回路中电流在增加，电场能在向磁场能转化。放电完毕（充电开始）：电荷量为零，电场能为零，回路中电流达到最大，磁场能达到最大。放电时，电容器相当于电源。二、电磁波的特点克斯韦首先根据变化的磁场产生电场第一个假想出会不会有电磁波的存在，几十年后赫兹用实验证明了这个结论。电磁波是由于电场和磁场相互激发而产生的。电磁波主要有以下三个等特点：第一特点电磁波是一种横波。横波是场的方向和波的传播方向相垂直的波，电磁波就是场及其传出的方向相垂直。电磁波同振动波一样都有几个主要的参数波长、振幅、频率。振幅与频率、波长无关。电磁波的能量与振幅的二次方成正比，能量越大，振幅越大。电磁波根据波长的长短可以分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外光、X-射线和伽马射线等等。虽然各种电磁波真实存在但是只有可见光是人眼能够看到的。第二是电磁波的传播速度与光速一样均为3.0×108m/s，电磁波具有波粒二象性，电磁波的波长与光子能量成反比，电磁波波长越长，绕射能力越大，沿地面传播越远，例如我们的无限电波传送的范围就特别的广，常用于远距离通信。波长越短光子能量越大，其穿透力越强，如我们医学上用X-射线来诊断身体内部的疾病。第三是电磁波的传播不需要介质，它可以在真空中传播，这也是电磁波不同于机械波的一个方面。波长相同的电磁波，在不同的介质中传播的速度不同，如同样是可见光在固体和气体中传播的速度就不一样。在同一介质中，波长不同，传播的速度也不相同。电磁波传播速度的大小还跟介质的均匀度有关，介质均匀，传播速度越快。不同波长穿越障碍物的能力也不同，波长越长的电磁波越容易绕过障碍物继续传播。再者电磁波的速度还和频率有关，这也是电磁波与机械波不同的地方。三、电磁波的应用由于电磁波的波长范围大且电磁波的特点，电磁博得应用非常广泛。如我们经常接触到的手机、电脑等无线电波通信；波长常的电磁波传播范围广，用作长距离通信，例如无线电波通信、红外线波主要用于用于电视电器遥控等。可见光是我们唯一用肉眼可以看到的电磁波，可以观察世间万物；波长比可见光短能量较高的紫外线用于医用消毒杀菌，验证假钞，测量距离等；X射线用于医疗影像，工程上的探伤等；伽玛射线用于治疗，使原子发生跃迁从而产生新的射线等。四、结语电磁波的发现具有划时代的意义，极大的推动了科技的发展。电磁波的发现在近代物理学上具有里程碑的作用。现在电磁波已经渗入到我们生活的方方面面，包括我们肉眼看到的一切事物都是由于地球的电磁场产生的电磁波，电磁波的有效利用给我们人类提供了便捷，但是我们亦应该给予重视日趋严重电磁辐射，减少其对人体的伤害。参考文献：[1]姜宇.工程电磁场与电磁波华[M].中科技大学出版社,2015.[2]董星龙.基于多个多普勒雷达的加速度和速度估计[J].现代雷达,2011,(01).[3]崔万照,马伟,邱乐德.电磁超介质及其应用[M].国防工业出版社,2007.（作者单位：长沙市长郡中学）265
§5、3电磁振荡与电磁波
5．3．1、电磁振荡
电路中电容器极板上的电荷和电路中的电流及它们相联系的电场和磁场作周期性变化的现象，叫做电磁振荡。在电磁振荡过程中所产生的强度和方向周期性变化的电流称为振荡电流。能产生振荡电流的电路叫振荡电路。最简单的振荡电路，是由一个电感线圈和一个电容器组成的LC电路，如图5-3-1所示。
在电磁振荡中，如果没有能量损失，振荡应该永远持续下去，电路中振荡电流的振幅应该永远保持不变，这种振荡叫做自由振荡或等幅振荡。但是，由于任何电路都有电阻，有一部分能量要转变成热，还有一部分能量要辐射到周围空间中去，这样振荡电路中的能量要逐渐减小，直到最后停止下来。这种振荡叫做阻尼振荡或减幅振荡。
电磁振荡完成一次周期性变化时需要的时间叫做周期。一秒钟内完成的周期性变化的次数叫做频率。
振荡电路中发生电磁振荡时，如果没有能量损失，也不受其它外界的影响，即电路中发生自由振荡时的周期和频率，叫做振荡电路的固有周期和固有频率。
LC回路的周期T和频率f跟自感系数L和电容C的关系是：
LCfLCT21,2。
5．3．2、电磁场
任何变化的电场都要在周围空间产生磁场，任何变化的磁场都要在周围空间产生电场。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场，这就是电磁场。麦克斯韦理论是描述电磁场运动规律的理论。 iCL图5-3-1 变化的磁场在周围空间激发的电场，其电场呈涡旋状，这种电场叫做涡旋电场。涡旋电场与静电场一样对电荷有力的作用；但涡旋电场又与静电场不同，它不是静电荷产生的，它的电场线是闭合的，在涡旋电场中移动电荷时电场力做的功与路径有关，因此不能引用“电势”、“电势能”等概念。
当导体作切割磁感线运动时，导体中的自由电子将受到洛仑兹力而在导体中定向移动，使这段导体两端分别积累正、负电荷，产生感应电动势，这种感应电动势又叫做动生电动势。它的计算公式为
sinBlv
电磁振荡：电路中电压与电流的周期性变化产生电磁振荡的电路为振荡电路与机械振动形似类似简单的电磁振荡：LC电路先充C，接通K；此时极板间电场最强放电时由于L,电流逐渐增大，自感线圈激起磁场，最终电容器的电能全部转化为线圈的磁场能；此时电路中电流达到最大，对电容器进行反向充电；电流逐渐减弱到0，极板上的电荷聚集，磁场能量又全部
转化为电场能量；……循环往复屏幕剪辑的捕获时间: 2017/6/29 12:29机械波：作机械震动的物体（波源）传播机械振动的介质（质点间的相互作用）波动只是震动状态的传播，各质点只是以周期性变化的振动速度在平衡位置附近振动振动状态的转播速度：波速区别波速与质点的振动速度简谐波：最简单最和谐可以证明“万能”（傅里叶变换）电磁振荡与电磁波2017年6月29日12:19
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屏幕剪辑的捕获时间: 2017/6/29 12:40横波：质点的振动方向和波的传播方向互相垂直。屏幕剪辑的捕获时间: 2017/6/29 12:44纵波：质点的振动方向和波的传播方向平行屏幕剪辑的捕获时间: 2017/6/29 12:46平面电磁波的波动方程变化电场和变化磁场在无限大的绝缘介质（或真空）中传播，由于这种介质中没有自由电荷，也没有传导电流，因此麦克斯韦方程即那么我们只讨论一维问题屏幕剪辑的捕获时间: 2017/6/29 12:55 分区快速笔记的第2 页
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