第3讲 电磁振荡与电磁波 学习目标 1.了解LC振荡电路中振荡电流的产生过程及电磁振荡过程中能量转化情况。 2.掌握电磁振荡的周期公式和频率公式。 3.理解麦克斯韦电磁场理论，了解电磁波的产生、发射、传播和接收过程。 1. 2. 3. 4. 基础自测 1.(人教版选择性必修第二册P88A组T3改编)图甲电路产生的i-t图像如图乙，表示LC振荡电路的电流随时间变化的图像，在t=0时刻，回路中电容器的M板带正电。在某段时间里，回路的磁场能在减小，而M板带负电，则这段时间对应图像中的( ) A.Oa段 B.ab段 C.bc段 D.cd段 答案 B 解析 由题图乙可知，t=0时刻电路电流为0，电容器刚刚充电完毕，此时M板带正电。Oa段电路电流逐渐增加，磁场能增加，电容器放电;ab段电路电流减小，磁场能减少，电容器充电，M板带负电;bc段电路电流变大，磁场能增大，电容器放电;cd段电路电流减小，磁场能减少，电容器充电，M板带正电，故B正确。 2.(人教版选择性必修第二册P88A组T4改编)已知手机单端天线的长度为载波波长的14时，其感应电动势在天线中将达到最大值。如果手机接收信号的载波频率为8.00×108 Hz，这种手机的天线长度应设计为( ) A.0.094 m B.0.94 m C.9. 4 m D.94 m 答案 A 考点一 电磁振荡 1.振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像 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 当电容器的带电荷量q(电压U、电场强度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 (2024·江苏连云港期末)LC振荡电路中，t=0时刻线圈L中的磁场方向和电容器C极板的带电情况如图所示。规定回路中电流顺时针方向为正，电容器极板间电场强度方向向下为正，则LC回路中电流i、电容器中电场强度E随时间变化的图像可能正确的是( ) 答案 B 解析 t=0时刻线圈L中的磁场方向向上，根据安培定则可知电流方向为逆时针方向(电流方向为负方向)，由于电容器下极板带正电，则此时电容器在充电，磁场能向电场能转化，电流越来越小，当电容器充电完成时，电流为0，然后放电，电流方向为顺时针方向(电流方向为正方向)，电场能向磁场能转化，电流越来越大，当电容电荷量为0时，电流最大，其后磁场能向电场能转化，电流越来越小，当电容器充电完成时，电流为0，然后电路进行电磁振荡，故A错误，B正确;t=0时电容器C下极板带正电，极板间电场强度方向向上，电场强度为负，此时电容器在充电，极板间电场强度增大，故C、D错误。 例2 如图所示是由线圈L和电容器C组成的最简单的LC振荡电路。先给电容器充满电。t=0时如图甲所示，电容器两板间的电势差最大，电容器开始放电。t=0.005 s时如图乙所示，LC回路中线圈上的电流第一次达到最大值，则( ) A.此LC振荡电路的周期T=0.01 s B.t=0.025 s时，回路电流方向与图乙中所示电流方向相反 C.t=0.035 s时，线圈中的磁场能最大 D.t=0.040 s至t=0.045 s时，线圈中的电流逐渐减小 答案 C 解析 从开始放电到第一次放电完毕需要14T，可知此LC振荡电路的周期为T=0.02 s，选项A错误;因为t=0.025 s=114T，所以回路电流方向与图乙中所示电流方向相同，选项B错误;因为t=0.035 s=134T，此时电容器反向放电完毕，线圈中电流最大，磁场能也最大，选项C正确;t=0.040 s至t=0.045 s时，即2T~214T，电容器正向放电，线圈中的电流逐渐增大，选项D错误 1.(2024·江苏南京期末)如图所示的LC振荡电路中，某时刻线圈中磁场方向向下，且电路电流正在减弱，则此时( ) A.电 ... ...
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