电磁振荡

研究与分析电磁振荡电磁振荡是电磁波传播的基础，对于理解电磁波及其应用具有重要意义。

本文将从电磁振荡的定义、性质、应用等方面进行研究与分析。

一、电磁振荡的定义电磁振荡指的是电磁场在空间中的周期性变化，其特点是能量的交换和传播。

电磁场以振荡的形式传播，包括电场和磁场的交替变化。

电磁振荡的基本单位是震荡周期（T）和频率（f）。

二、电磁振荡的性质1. 稳定性：电磁振荡是一个稳定的过程，其频率和振幅保持不变。

电磁振荡的稳定性决定了电磁波在传播过程中的可靠性。

2. 反射和折射：当电磁波遇到介质界面时，会发生反射和折射现象。

根据电磁波的传播方向以及介质的特性，电磁波的传播路径会发生改变。

3. 干涉和衍射：电磁波在传播过程中，会发生干涉和衍射现象。

干涉是指两个或多个波的叠加产生的强度变化，衍射是指电磁波通过障碍物或开口时的扩散现象。

三、电磁振荡的应用1. 通信技术：电磁振荡是无线通信的基础，包括无线电通信、微波通信等。

通过控制电磁振荡的频率和振幅，实现信号的传输和接收。

2. 成像技术：电磁振荡在成像技术中的应用十分广泛，包括激光雷达、医学成像等。

通过探测电磁波的反射和散射来获取目标物体的信息。

3. 物理实验：电磁振荡在物理实验中的应用非常重要，包括电磁振子、电磁波导等。

通过搭建电磁振荡系统，研究电磁场的特性和相互作用。

四、电磁振荡的研究现状目前，电磁振荡研究已经取得了许多重要的进展。

随着技术的不断进步，人们对电磁振荡的理解和应用也越来越深入。

1. 理论研究：通过理论模型和计算方法，对电磁振荡进行深入研究和分析。

这些研究可以揭示电磁振荡的机制和规律，为应用提供理论基础。

2. 实验验证：通过实验手段验证电磁振荡理论的正确性。

这些实验可以提供直接观测和测量电磁振荡现象的方法，为理论研究提供实验数据和支持。

3. 应用创新：通过电磁振荡的研究和分析，探索新的应用领域和方法。

这些创新可以改变现有技术和产业，推动科技进步和社会发展。

电磁振荡知识点归纳总结电磁振荡是电磁学中极为重要的概念，在电路、无线通信等领域有着广泛的应用。

本文将对电磁振荡的基本概念、特性以及相关知识点进行归纳总结。

一、电磁振荡的基本概念电磁振荡是指电荷和电磁场相互作用产生的周期性变化。

它是由电荷不断地在电磁场中来回运动而产生的，并且具有一定的频率和幅度。

电磁振荡可以通过建立起电容和电感的电路来实现，其中电容负责储存电荷，电感则负责储存磁场能量。

二、电磁振荡的特性1. 频率：电磁振荡的频率由振荡电路中的电感和电容决定。

频率的大小直接影响到振荡的周期和振幅，不同频率的电磁振荡在现实应用中有着不同的需求，例如无线通信中的频率选择。

2. 振幅：振荡电压或电流的峰值大小即为振幅，它决定了电磁振荡能量的大小。

振幅越大，表示振荡能量越强，对外界的影响也越明显。

3. 衰减：电磁振荡在振荡过程中会逐渐失去能量，这种现象称为衰减。

衰减程度取决于振荡电路中的电阻，电阻越大，衰减越明显。

4. 相位：电磁振荡中电压和电流的相对关系称为相位。

相位决定了电磁振荡的性质，例如同相位的电流和电压会增强振荡；反相位的电流和电压会减弱振荡。

三、电磁振荡的应用电磁振荡广泛应用于各个领域，包括电路、通信、雷达、电视、射频技术等。

1. 振荡器：电磁振荡在振荡器中得到应用，产生高频的电磁信号。

2. 收发器：无线通信中的收发器需要利用电磁振荡产生特定频率的信号，在发送和接收之间进行信号的变换和解调。

3. 激光器：激光器中的电磁振荡产生了一种相干光，从而形成了高强度、高单色性的激光光束。

4. 天线：天线是电磁场与自由空间之间的转换装置，它能够将电磁振荡转化为电磁波辐射出去，实现信号的传输和接收。

四、电磁振荡的关键实验1. RC振荡电路实验：通过连接一个电容和一个电阻组成的RC电路，可以观察到电容电压随时间的变化形成的振荡。

2. LC振荡电路实验：连接一个电感和一个电容组成的LC电路，可以观察到电流和电压之间形成振荡。

高中物理电磁振荡和电磁波公式总结电磁振荡和电磁波是高中物理课程中非常重要的概念。

通过了解相关的公式，可以更好地理解电磁学的基本原理和应用。

本文将总结高中物理中与电磁振荡和电磁波相关的公式，并对其进行简要解释。

一、电磁振荡公式1. 阻尼振荡的周期公式：T = 2π√(m/k)T表示振荡的周期，m表示振荡体的质量，k表示弹簧的劲度系数。

2. 无阻尼振荡的周期公式：T = 2π√(L/C)T表示振荡的周期，L表示电感的感值，C表示电容的容值。

3. 能量守恒公式：E = 1/2kx² + 1/2mv²E表示振荡体的总能量，k表示弹簧的劲度系数，x表示振荡体的位移，m表示振荡体的质量，v表示振荡体的速度。

二、电磁波公式1. 电磁波的速度公式：v = fλv表示电磁波的传播速度，f表示频率，λ表示波长。

2. 电磁波的频率和周期公式：f = 1/Tf表示频率，T表示周期。

3. 电磁波的波长和频率公式：λ = v/fλ表示波长，v表示电磁波的速度，f表示频率。

4. 电磁波的能量公式：E = hfE表示电磁波的能量，h表示普朗克常数，f表示频率。

5. 光的频率和波长与介质的折射率公式：n₁/λ₁ = n₂/λ₂n₁和n₂分别表示两个介质的折射率，λ₁和λ₂分别表示入射光和折射光的波长。

三、简要解释1. 电磁振荡公式解释：阻尼振荡的周期公式说明了弹簧振子的周期与振子本身的质量和弹簧的劲度系数有关。

无阻尼振荡的周期公式说明了LC振荡电路的周期与电感的感值和电容的容值有关。

能量守恒公式表示了振荡体在振荡过程中机械能和动能之间的转换。

2. 电磁波公式解释：电磁波的速度公式是电磁波的基本特性，表示电磁波在真空和空气中的速度为光速。

电磁波的频率和周期公式表示电磁波的周期与频率之间的关系，频率是指单位时间内波的周期数。

电磁波的波长和频率公式表示波长与频率之间的关系。

电磁波的能量公式表示了电磁波的能量与频率之间的关系。

电磁振荡的理论原理及应用1. 什么是电磁振荡电磁振荡是指电磁场在空间中的周期性变化，其中电场和磁场相互转换的过程。

在电磁振荡中，电场和磁场的能量不断地在两者之间转换，并以波动形式传播。

2. 电磁振荡的基本原理电磁场的振荡可以通过振荡电路来实现。

振荡电路是由电感、电容和电阻等元件组成的电路。

这些元件分别负责储存能量、提供耗散以及反馈等功能。

当电荷在电容器中积累能量，到达一定电压时，会导致电磁振荡的发生。

电磁振荡的基本原理可以通过以下步骤进行说明：•步骤1：电流通过电容器，使电容器充电。

•步骤2：当电容器充电到一定电压时，电流停止流动。

•步骤3：电容器开始放电，将电荷传递给电感器。

•步骤4：电感器储存电荷，并向电容器反馈电荷。

•步骤5：由于电容器和电感器之间的能量的交换，电磁场在空间中振荡。

3. 电磁振荡的应用电磁振荡在许多领域中有着广泛的应用。

以下是一些常见的应用：3.1 通信技术领域•电磁振荡在无线通信中起着关键作用。

无线电波是一种电磁波，通过电磁振荡来传输信息。

•电磁振荡也应用于手机、电视、无线局域网、卫星通信等领域。

这些设备使用电磁振荡来传输和接收信息。

3.2 医学领域•医学图像设备如MRI（磁共振成像）利用电磁振荡来生成人体内部的高分辨率图像。

•电磁振荡还被用于心脏起搏器、血压测量设备等医疗器械中。

3.3 无损检测领域•电磁振荡可以通过感应产生非破坏性的电磁信号，用于检测管道、金属结构、材料缺陷等。

•无损检测仪器如金属探测器、X射线检测器等都使用了电磁振荡的原理。

3.4 光学领域•光纤通信是基于电磁振荡的原理。

光信号通过光纤传输，把电磁波转换成光波。

•另外，激光器、光学传感器等设备也利用了电磁振荡的原理。

4. 总结电磁振荡作为电磁学的重要分支，具有广泛的应用。

理解电磁振荡的基本原理对于学习和应用电磁学的原理和技术至关重要。

以上介绍了电磁振荡的基本原理及其在通信技术、医学、无损检测和光学领域的应用。

电磁振荡和电磁波一、电磁振荡1、振荡电流和振荡电路大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫振荡电流。

能够产生振荡电流的电路叫振荡电路。

最简单的振荡电路是由电感线圈和电容器组成的，简称LC 回路。

LC 回路中产生振荡电流是由于电容器不断充电和放电，该振荡电流是按正弦规律变化的。

2、LC 回路振荡过程中的能量转化电容器放电线圈周围产生磁场并逐渐增强 线圈周围磁场逐渐减弱直至消失电容器反向充电，这种电场能磁场能发生周期性转化的现象叫做电磁振荡。

3、LC 电路中电磁振荡的产生过程如下：① 电容器充电未开始放电时，电容器电压U 最大，电场E 最强，电场能最大，电路电流i=0。

② 电容器开始放电后，由于自感L 的作用，电流逐渐增大，磁场能增强，电容器中的电荷减少，电场能减少。

在放电完毕瞬间，U=0，E=0，i 最大，电场能为零，磁场能最大。

③ 电容器放完电后，由于自感作用，电流i 保持原方向继续流动并逐渐减小，对电容器反向充电，随电流减小，电容两端电压升高，磁场能减少而电场能增大，到电流为零瞬间，U 最大，E 最大，i=0，电场能最大，磁场能为零。

④ 电容器开始放电，产生反向放电电流，磁场能增大电场能减小，到放电完了时U=0，E=0，i 最大，电场能为零，磁场能最大。

上述过程反复循环，电路产生振荡电流。

电磁振荡过程中各物理量随时间变化情况 时间 振荡情况 电量Q 电场强度E 电压U 电流 强度i 磁感应强度B 自感电动势 电场能磁场能 最大 最大 最大 零 零 最大 最大 零减小减小减小增大增大减小减小增大零零零最大最大零零最大反向增大反向增大反向增大减小减小增大增大减小最大最大最大零零最大最大零减小减小减小反向增大反向增大减小减小增大零零零最大最大零零最大增大增大增大减小减小增大增大减小例在LC振荡电路中，当电容器放电完毕瞬间，以下说法正确的是（）。

A. 电容器极板间的电压为零，磁场能开始向电场能转化B. 电流达到最大值，线圈产生的磁场达到最大值C. 如果没有能量辐射损耗，这时线圈的磁场能等于电容器开始放电时电容器的电场能D. 线圈中产生的自感电动势最大分析与解答正确答案：A，B，C电容器放电完毕的瞬间，还有以下几种说法：电场能向磁场能转化完毕；磁场能开始电场能转化；电容器开始反向充电；电容器放电完毕的瞬间有如下特点：电容器电量Q=0，板间电压U=0，板间场强E=0，线圈电流I最大，磁感应强度B最大，电路磁场能最大，电场能为零。

电磁振荡知识点归纳总结电磁振荡的基本概念1. 电磁场的基本特征电磁场是由电场和磁场组成的物理场，它具有电荷和电流的作用和响应能力。

电场和磁场可以相互转化，是相互联系的。

2. 电磁振荡的定义电磁振荡是指在电磁场中，电荷或电流受到外界激励后，产生的周期性运动现象。

这种周期性运动会产生频率一致的电磁波，是无线通信和雷达等技术的基础。

3. 电磁振荡的基本原理电磁振荡的基本原理是在电容器和电感器之间来回转移电荷，并在此过程中产生电场和磁场的震荡。

这种电场和磁场的震荡便是电磁波。

频率与振幅决定了电磁波的特性。

电磁振荡的数学描述1. 电磁场的数学描述电磁场可以用麦克斯韦方程组来描述，其中包括电场和磁场的变化规律。

麦克斯韦方程组包括电场和磁场的高斯定理、法拉第电磁感应定律、安培环路定理和法拉第定律。

2. 电磁振荡的数学描述电磁振荡的数学描述可以用振荡电路的微分方程来表达。

在振荡电路中，电容器和电感器储存了能量，并在这两者之间来回流动，产生了振荡电流和振荡电压。

电磁振荡的特性1. 频率特性电磁振荡的频率与电容器和电感器的参数相关，可以根据电容器和电感器的数学关系来计算振荡频率。

2. 衰减特性在振荡电路中，能量会由于电阻损耗而衰减，导致振荡波的幅度逐渐减小。

这种衰减特性可以用指数函数来描述。

3. 相位特性电磁振荡的相位特性描述了振荡电压和振荡电流之间的相位差，在谐振的情况下相位差为零，在非谐振的情况下相位差会产生偏差。

电磁振荡的应用1. 通信领域电磁振荡是无线通信和雷达等技术的基础，通过调制振荡频率和幅度，可以实现信息的传输和接收。

2. 电子器件电磁振荡在电子器件中应用广泛，例如用于振荡器、谐振器、滤波器等电路中。

3. 科学研究电磁振荡也在科学研究中有着重要的应用，例如在太阳活动、地球磁场等方面的研究中。

总结电磁振荡是电磁场中电荷和电流产生的周期性振动现象，其基本原理是在电容器和电感器之间来回转移电荷，并在此过程中产生电场和磁场的震荡。

1电磁振荡[学习目标] 1.知道什么是振荡电流和振荡电路.2.知道LC振荡电路中振荡电流的产生过程，知道电磁振荡过程中的能量转化情况.3.知道LC电路的周期和频率公式，并会进行相关的计算．一、电磁振荡的产生及能量变化1．振荡电流：大小和方向都做周期性迅速变化的电流．2．振荡电路：能产生振荡电流的电路．最简单的振荡电路为LC振荡电路．3．LC振荡电路电容器的放电、充电过程(1)电容器放电：由于线圈的自感作用，放电电流不会立刻达到最大值，而是由零逐渐增大，同时电容器极板上的电荷逐渐减少．放电完毕时，极板上没有电荷，放电电流达到最大值．该过程电容器的电场能全部转化为线圈的磁场能．(2)电容器充电：电容器放电完毕时，由于线圈的自感作用，电流并不会立即减小为零，而要保持原来的方向继续流动，并逐渐减小，电容器开始充电，极板上的电荷逐渐增多，电流减小到零时，充电结束，极板上的电荷最多．该过程中线圈的磁场能又全部转化为电容器的电场能．4．电磁振荡的实质在电磁振荡过程中，电路中的电流i、电容器极板上的电荷量q、电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B，都在周期性地变化着，电场能和磁场能也随着发生周期性的转化．二、电磁振荡的周期和频率1．电磁振荡的周期T：电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间．2．电磁振荡的频率f：完成周期性变化的次数与所用时间之比，数值等于单位时间内完成的周期性变化的次数．如果振荡电路没有能量损耗，也不受其他外界条件影响，这时的周期和频率叫作振荡电路的固有周期和固有频率．3．LC电路的周期和频率公式：T＝2πLC，f＝12πLC.其中：周期T、频率f、电感L、电容C的单位分别是秒(s)、赫兹(Hz)、亨利(H)、法拉(F)．判断下列说法的正误．(1)LC振荡电路的电容器放电完毕时，回路中磁场能最小，电场能最大．(×)(2)LC振荡电路的电容器极板上电荷量最多时，电场能最大．(√)(3)LC振荡电路中电流增大时，电容器上的电荷一定减少．(√)(4)LC振荡电路的电流为零时，线圈中的自感电动势最大．(√)(5)LC振荡电路中，电容器的某一极板，从带最多的正电荷放电到这一极板带最多的负电荷为止，这一段时间为一个周期．(×)一、电磁振荡的产生及能量变化导学探究如图所示，将开关S掷向1，先给电容器充电，再将开关掷向2.(1)电容器通过线圈放电过程中，线圈中的电流怎样变化？电容器的电场能转化为什么形式的能？(2)在电容器反向充电过程中，线圈中的电流如何变化？电容器和线圈中的能量是如何转化的？(3)线圈中自感电动势的作用是什么？答案(1)电容器放电过程中，线圈中的电流逐渐增大，电容器的电场能转化为线圈中的磁场能．(2)在电容器反向充电过程中，线圈中的电流逐渐减小，线圈中的磁场能转化为电容器的电场能．(3)线圈中电流变化时，产生的自感电动势阻碍电流的变化．知识深化1．各物理量随时间的变化图像：振荡过程中电流i、极板上的电荷量q之间的对应关系．(如图)2．相关量与电路状态的对应情况电路状态 a b c d e 时刻t 0 T4 T 2 3T 4 T 电荷量q 最多 0 最多 0 最多 电场能E E 最大 0 最大 0 最大 电流i 0 正向最大 0 反向最大 0 磁场能E B最大最大3.(1)在LC 振荡电路发生电磁振荡的过程中，与电容器有关的物理量：电荷量q 、电场强度E 、电场能E E 是同步变化的，即q ↓→E ↓→E E ↓(或q ↑→E ↑→E E ↑)．与线圈有关的物理量：振荡电流i 、磁感应强度B 、磁场能E B 也是同步变化的，即i ↓→B ↓→E B ↓(或i ↑→B ↑→E B ↑)．(2)在LC 振荡过程中，电容器上的三个物理量q 、E 、E E 增大时，线圈中的三个物理量i 、B 、E B 减小，即q 、E 、E E ↑―――→异向变化i 、B 、E B ↓.例1 (多选)如图是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 ．电感线圈中的磁场能正在增加C ．电感线圈中的电流正在增大D ．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大 答案 BCD解析 由题图中磁感应强度的方向和安培定则可知，此时电流向着电容器带负电的极板流动，也就是电容器处于放电过程中，这时两极板上的电荷量和电压、电场能正在减少，而电流和线圈中的磁场能正在增加，由楞次定律可知，线圈中的自感电动势正在阻碍电流的增大，故选B 、C 、D.1．判断电容器是充电还是放电，一般依据电流的方向，电流由正极板流出为放电，向正极板流入为充电．2．判断电场能和磁场能的转化要依据电流的增减或极板上电荷量的增减．3．自感电动势的作用是阻碍电流的增大还是阻碍电流的减小，可依据放电电流不断增大，充电电流不断减小来判断．例2 在如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沿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( )答案 D解析 电容器极板间电压U ＝QC ，随电容器极板上电荷量的增大而增大，随电荷量的减小而减小．从题图乙可以看出，在0～T4这段时间内是充电过程，且U AB ＞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，D 正确． 针对训练 如图甲所示，在LC 振荡电路中，其电流变化规律如图乙所示，规定顺时针方向为电流i的正方向，则()A．0至0.5 s时间内，电容器C在放电B．0.5 s至1 s时间内，电场能正在减小C．1 s至1.5 s时间内，磁场能正在减小D．1.5 s至2 s时间内，P点的电势比Q点的电势低答案 A解析0至0.5 s时间内，电路中电流顺时针变大，则电容器C在放电，选项A正确；0.5 s 至1 s时间内，电路中电流顺时针减小，则电容器正在充电，电场能正在增加，选项B错误；1 s至1.5 s时间内，电路中电流逆时针增加，则磁场能正在增加，选项C错误；1.5 s至2 s 时间内，电路中电流逆时针减小，电容器正在充电，此时电容器上极板带正电，即P点的电势比Q点的电势高，选项D错误．二、电磁振荡的周期和频率导学探究如图所示的电路．(1)如果仅更换电感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，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，电容器的带电荷量是否增大？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？答案(1)自感电动势更大，“阻碍”作用更大，周期变长．(2)带电荷量增大，放电时间变长，周期变长．知识深化1．LC电路的周期和频率公式：T＝2πLC，f＝12πLC.2．说明：(1)LC 电路的周期、频率都由电路本身的特性(L 和C 的值)决定，与电容器极板上电荷量的多少、板间电压的高低、是否接入电路中等因素无关，所以称为LC 电路的固有周期和固有频率．(2)电路中的电流i 、线圈中的磁感应强度B 、电容器极板间的电场强度E 的变化周期就是LC 电路的振荡周期T ＝2πLC ，在一个周期内上述各量方向改变两次；电容器极板上所带的电荷量，其变化周期也是振荡周期T ＝2πLC ；而电场能、磁场能变化周期是振荡周期的一半，即T ′＝T2＝πLC .例3 要想增大LC 振荡电路中产生的振荡电流的频率，可采用的方法是( ) A ．增大电容器两极板的间距 B ．升高电容器的充电电压 C ．增加线圈的匝数 D ．在线圈中插入铁芯 答案 A解析 LC 振荡电路中产生的振荡电流的频率f ＝12πLC ，要想增大频率，应该减小电容C 或减小线圈的自感系数L ，再根据C ＝εr S4πkd，增大电容器两极板的间距，电容减小，所以A 正确；升高电容器的充电电压，电容不变，B 错误；增加线圈的匝数、在线圈中插入铁芯，自感系数均增大，故C 、D 错误．例4 某个智能玩具的声响开关与LC 电路中的电流有关，如图所示为玩具内的LC 振荡电路部分．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 sB ．当t ＝π×10－4 s 时，电容器上极板带正电α C ．当t ＝π3×10－4 s 时，电路中电流方向为顺时针D ．当t ＝2π3×10－4 s 时，电场能正转化为磁场能答案 C解析 LC 振荡电路的周期T ＝2πLC ＝2π×2.5×10－3×4×10－6 s ＝2π×10－4 s ，选项A错误；当t＝π×10－4 s＝T2时，电容器反向充满电，所以电容器上极板带负电，选项B错误；当t＝π3×10－4 s时，即0<t<T4，电容器正在放电，电路中电流方向为顺时针方向，故C正确；当t＝2π3×10－4 s时，即T4<t<T2，电容器处于反向充电过程，磁场能正在转化为电场能，D错误．考点一电磁振荡的产生及能量变化1．(多选)在LC振荡电路中，若某个时刻电容器极板上的电荷量正在减少，则()A．电路中的电流正在增大B．电路中的电场能正在增加C．电路中的电流正在减小D．电路中的电场能正在向磁场能转化答案AD解析电荷量减少，则电容器放电，电场能减少，磁场能增大，电流也在增大，电场能向磁场能转化，故选A、D.2．已知LC振荡电路(如图甲所示)中电容器极板1上的电荷量随时间变化的曲线如图乙所示，则()A．a、c两时刻电路中电流最大，方向相同B．a、c两时刻电容器的电场能最大C．b、d两时刻电路中电流最小，方向相反D．b、d两时刻线圈的磁场能最小答案 B解析由LC振荡电路中电磁振荡规律可知，电容器充、放电过程中，当电容器极板上的电荷量最大时，电路中电流为零，电容器的电场能最大，故A错误，B正确；b、d两时刻，电容器极板上的电荷量为零，此时电路中电流最大，线圈的磁场能最大，故C、D错误．3.如图所示是LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是()A．电容器正在放电B．电容器正在充电C．电感线圈中的电流正在增大D．电容器两极板间的电场能正在减小答案 B解析由题图电感线圈中的磁感线方向可以判定此时LC电路正在沿逆时针方向充电，A错误，B正确；充电时电流正在减小，电感线圈中的磁场能正在减小，电容器两极板间的电场能正在增大，C、D错误．4.(2021·衡阳市高二期末)LC振荡电路中，电容器两端的电压u随时间t变化的关系图像如图所示，由图线可知()A．在t1时刻，电路中的电流最大B．在t2时刻，电路中磁场能最小C．在t2～t3时间内，电容器的电场能不断增大D．在t3～t4时间内，电容器的电荷量不断增大答案 C解析在t1时刻，LC电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，电容器两极板间电压为零，电场能最小，磁场能最大，B错误；在t2～t3时间内，电容器两极板间电压增大，电场能不断增大，C正确；在t3～t4时间内，电容器两极板间电压减小，电容器的电荷量不断减小，D错误．5.(多选)如图所示为LC电路中电流i随时间t变化的图像，可知()A ．在t 1时刻，电路中的电场能最大B ．从t 1到t 2，电容器极板上的电荷逐渐减少C ．从t 2到t 3，电容器放电D ．在t 2时刻，线圈中的磁场能最小 答案 CD解析 在t 1时刻，电路中的电流最大，说明放电结束，此时电路中的电场能为0，磁场能最大，故A 错误；从t 1到t 2，电路中的电流逐渐减小，说明电容器正在充电，极板上的带电荷量逐渐增加，故B 错误；从t 2到t 3，电路中的电流增大，说明电容器正在放电，故C 正确；在t 2时刻电路中电流为0，说明充电结束，则磁场能最小，故D 正确． 考点二 电磁振荡的周期和频率6．(2021·天津静海一中、蓟州一中等六校期中联考)回旋加速器中的磁感应强度为B ，被加速粒子的带电荷量为q ，质量为m ，用LC 振荡器作为该带电粒子加速时的高频交流电源，电感L 和电容C 的数值应该满足的关系为( ) A ．2LC ＝πmqBB ．LC ＝2πmqBC ．LC ＝πmqBD ．LC ＝mqB答案 D解析 要使回旋加速器正常工作，则粒子做圆周运动的周期应等于LC 振荡电路的周期，即2πm qB ＝2πLC ，解得LC ＝mqB，D 正确． 7.如图所示的LC 振荡电路中，已知某时刻电流i 的方向指向A 板，则( )A ．若i 正在减小，则线圈两端电压在增大B ．若i 正在增大，此时A 板带正电C ．若仅增大线圈的自感系数，振荡频率增大D ．若仅增大电容器的电容，振荡频率增大 答案 A解析 若i 正在减小，说明磁场能转化为电场能，则线圈两端电压在增大，故A 正确；若电流正在增大，则线圈中的电流从下向上，电容器正在放电，所以B 板带正电，A 板带负电，故B 错误；LC 振荡电路的周期公式为T ＝2πLC ，若仅增大线圈的自感系数，周期增大，振荡频率减小；若仅增大电容器的电容，周期增大，振荡频率减小，故C 、D 错误．8．(多选)一个LC 振荡电路中，线圈的自感系数为L ，电容器电容为C ，从电容器上电压达到最大值U m 开始计时，则有( ) A ．至少经过πLC ，磁场能达到最大 B ．至少经过π2LC ，磁场能达到最大C ．在π2LC 时间内，电路中的平均电流是2U mπC LD ．在π2LC 时间内，电容器放电电荷量为CU m答案 BCD解析 LC 的振荡电路周期T ＝2πLC ，电容器电压最大时，开始放电，经12πLC 时间，放电结束，此时电容器电荷量为零，电路中电流最大，磁场最强，磁场能最大，故A 错误，B 正确．电容器放电电荷量Q ＝CU m ，又I ＝Q t ，所以I ＝CU m 12πLC 得I ＝2U mπCL，故C 、D 正确． 9.在如图所示的电路中，L 是电阻不计的电感器，C 是电容器，闭合开关S ，待电路达到稳定状态后，再断开开关S ，LC 电路中将产生电磁振荡，如果规定电感器L 中的电流方向从a 到b 为正，断开开关的时刻为t ＝0，那么下列选项图中能正确表示电感器中的电流i 随时间t 变化规律的是( )答案 C解析S断开前，电流从b→a，电容器不带电；S断开时，L中产生自感电动势，阻碍电流减小，给电容器C充电，此时电流负向最大；给电容器充电过程，电容器电荷量最大时，电流减为零；此后，LC回路发生电磁振荡形成振荡电流．综上所述，选项C正确．10．如图甲所示为LC振荡电路，不计回路电阻及电磁辐射，从0时刻开始，电容器极板间电压U ab与时间t的图像如图乙所示，已知线圈的自感系数L＝10－5 H，取π2＝10，下列说法正确的是()A．1×10－8～2×10－8 s，电路中的电场能转化为磁场能B．电容器的电容为4×10－12 FC．2×10－8 s时刻穿过线圈的磁通量最大D．3×10－8 s时刻穿过线圈的磁通量变化率最大答案 B解析由题图乙知1×10－8～2×10－8 s，电容器两极板间的电压增大，是充电过程，电路中的磁场能转化成电场能，故A错误；由T＝2πLC可得，电容C＝T24π2L ＝(4×10－8)24×π2×10－5F＝4×10－12 F，故B正确；2×10－8 s时，电容器两极板间的电压最大，是充电刚结束的时刻，此时电流为零，穿过线圈的磁通量为零，故C错误；3×10－8s时，电容器两极板间的电压为零，是放电刚结束的时刻，此时电流最大，此时磁通量最大，穿过线圈的磁通量的变化率最小，故D错误．11.(2021·杭州市长征中学高二期中)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，已知线圈中的磁场能连续两次达到最大的时间间隔为0.01 s，不考虑振荡过程中的能量损失，下列说法正确的是()A．电容器两端电压与其所带电荷量成反比B．电容器两端电压最大时所储存的电场能最小C．t＝1.005 s时，M点与N点的电势相等D．t＝1.00 s至t＝1.01 s内，电容器一直放电答案 C解析由Q＝CU可得，电容器两端电压与其所带电荷量成正比，所以A错误；电容器两端电压最大时所储存的电场能最大，所以B错误；已知线圈中的磁场能连续两次达到最大的时间间隔为0.01 s，则周期T＝0.02 s，t＝1.005 s＝5014T时，电流达到最大值，电容器放电完毕，电荷量为0，则M点与N点的电势相等，所以C正确；t＝1.00 s至t＝1.01 s内，Δt＝12T，电容器先放电后反向充电，所以D错误．。

电磁振荡和电磁波
电磁振荡是指电磁场由于外界作用而发生的周期性变化。

在自由空
间或导体中，当带电粒子受到外力作用而振动时，就会产生电磁振荡。

电磁振荡的基本特征是频率和波长，它们分别决定了电磁振荡的性质
和传播方式。

而电磁波则是电场和磁场相互作用的结果，沿着空间传
播的波动形式。

电磁波包含了电场和磁场的振荡，是一种横波，其传
播速度等于光速。

电磁振荡和电磁波有着密切的联系，电磁振荡是电磁波产生的根源。

当电荷在电场中受到作用力时，会发生振荡，导致电磁场的变化，进
而产生电磁波。

电磁波的传播过程中，电场和磁场相互耦合，通过振
荡的方式传输能量和信息，是一种无线传输的重要方式。

电磁振荡和电磁波在现代通信、雷达、卫星导航等领域有着广泛的
应用。

通过调控电磁振荡的频率和振幅，可以实现信号的调制和解调，进而实现信息的传输。

而利用电磁波的传播特性，可以实现远距离的
通信和探测，为人类社会的发展提供了强大的支持。

总的来说，电磁振荡和电磁波是电磁学中的重要概念，对于我们理
解电磁现象和应用电磁技术具有重要意义。

通过深入研究电磁振荡和
电磁波的原理和特性，可以更好地应用于实际工程中，推动科技的进
步和社会的发展。

希望本文的介绍对您有所帮助，谢谢阅读！。

电磁振荡和交流电电磁振荡是电学中一项重要的概念，它描述了电磁场在一定频率下的周期性变化。

交流电则是电能传输中常见的形式，涉及到电流和电压的周期性变化。

一、电磁振荡电磁振荡是指电磁场的强度和方向在一定频率下周期性变化的现象。

在电路中，当电流通过带有电感和电容的元件时，电场和磁场的能量会反复转化，形成振荡。

1. RLC电路RLC电路是一种常见的振荡电路，由电阻（R）、电感（L）和电容（C）组成。

在一个理想的RLC电路中，没有能量的损耗，使得电流可以在电感和电容之间无限振荡。

2. 振荡频率振荡频率是指电磁场振荡中的每个周期所需的时间，单位为赫兹（Hz）。

在RLC电路中，振荡频率可以通过电感和电容的值来调节。

3. 应用领域电磁振荡在众多领域有重要应用。

例如，在无线电通信中，调幅和调频信号就是通过改变电磁振荡频率来传递信息的；在粒子加速器中，电磁振荡被用于加速和操控粒子束。

二、交流电交流电是指电流和电压方向以及大小都按照一定频率变化的电力形式。

与直流电不同，交流电在供电系统中起到了重要的作用。

1. 正弦波交流电可以用正弦函数来描述，其电流和电压随时间变化的规律符合正弦波形。

正弦波的波峰表示电流或电压的最大值，而波谷表示最小值。

2. 频率和周期交流电的频率是指单位时间内正弦波的周期个数，单位为赫兹（Hz）。

通常，交流电的频率在50Hz或60Hz左右。

3. 电压和电流变化交流电的电压和电流是相互匹配的，电压从正到负再到正的过程对应着电流从最大到0再到最小的过程。

这种变化让电能可以在供电系统中高效传输。

4. 应用领域交流电在日常生活和工业领域中被广泛使用。

例如，住宅和商业建筑中使用的电源就是交流电；交流电还可以通过变压器转换为不同电压的电力供应。

综上所述，电磁振荡和交流电是电学中两个重要的概念。

电磁振荡描述了电磁场在特定频率下的周期性变化，而交流电则是一种以正弦波形式表示的电力形式。

对于我们的日常生活和工业应用，对电磁振荡和交流电的理解和运用都至关重要。