高二物理 电磁振荡的周期和频率典型例题解析
高二物理电磁振荡试题答案及解析
高二物理电磁振荡试题答案及解析1.如图所示，LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则该瞬间：A．电流i正在增大，线圈L中的磁场能也正在增大B．电容器两极板间电压正在增大C．电容器带电量正在减小D．线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强【答案】B【解析】根据图示电路知，该LC振荡电路正在充电，电流在减小，磁场能转化为电场能，故A 错误；电容器的带电量在增大，根据，知电容器两极板间的电压正在增大，故B正确，C错误；充电的过程，磁场能转化为电场能，电流在减小，所以线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在减小，故D错误。
【考点】考查了电磁振荡2.在LC振荡电路中，电容器放电时间的长短决定于()．A．充电电压的大小B．电容器带电荷量的多少C．放电电流的大小D．电容C和电感L的数值【答案】D【解析】电容器放电一次经历四分之一个周期，而周期T＝2π，T是由振荡电路的电容C和电感L决定的，与电荷量等无关．3.如图所示，线圈的自感系数为3 μH，在线圈的中间有抽头2，电容器的电容可在150～300 pF 之间变化，S为转换开关．求此回路的最大周期和最大频率．【答案】Tmax ＝1.88×10－7 s fmax＝1.06×107 Hz【解析】根据T＝2π得Tmax＝2π＝2πs＝1.88×10－7 s，根据f＝＝得fmax＝＝Hz＝1.06×107 Hz4.要想增大LC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．在线圈中拨出铁芯【答案】AD【解析】根据LC振荡电路的周期公式，增大电容器两极板的间距，电容器电容减小，频率增大，选项A正确。
升高电容器的充电电压，不影响电容，不影响频率，选项B错误。
增加线圈的匝数，可以增大自感系数，减小频率，选项C错误。
在线圈中拨出铁芯，自感系数变小，频率增大，选项D正确。
高二物理电磁波电磁振荡讲义+例题+过关练习
电磁振荡电磁波知识点一：电磁场与电磁波1、麦克斯韦电磁场理论麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生电场；变化的电场产生磁场。
注意：不变化的电场周围不产生磁场，变化的电场周围一定产生磁场。
但如果电场是均匀变化的，产生的磁场是恒定的，如果电场是周期性(振荡)变化的，产生的磁场将是同频率的周期性(振荡)变化的磁场，反之也成立。
2、电磁场和电磁波的概念变化的电场和变化的磁场相联系的统一体叫电磁场；电磁场的传播就是电磁波。
3、电磁波在真空中的传播速度=m/s ；电磁波的传播不需要介质。
v=c光4、电磁波的周期T、频率f、波长λ以及它们与波速v的关系v=λ/T=λfT、f由波源确定，不因介质而变化，而v、λ在不同的介质中其值不同；同一介质中的电磁波频率越高，波长越短。
3、关于电磁理论，下面几种说法正确的是：（）A．在电场的周围空间一定产生磁场B．任何变化的电场周围空间一定产生变化的磁场C．均匀变化的电场周围空间产生变化的磁场D．振荡电场在周围空间产生变化的振荡磁场【变式】下面说法正确的是：（）A．变化的电场一定能够在周围空间产生稳定的磁场B．稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场C．均匀变化的电场能够在周围空间产生稳定磁场D．均匀变化的电场和磁场互相激发，形成由近及远传播的电磁波知识点二：振荡电流、振荡电路1、振荡电流：大小和方向均随时间做周期性变化的电流叫振荡电流。
2、振荡电路：能产生振荡电流的电路叫振荡电路，常见的是LC振荡电路。
知识点三：LC电路中振荡电流的产生过程1、电容器充电而未开始放电时，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，磁场能减小而电场能增大，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。
振幅周期和频率高二物理第九章第二节典型题剖析
振幅周期和频率高二物理第九章第二节典型题剖析例1 一个弹簧振子，第一次用力把弹簧压缩x后开始振动，第二次把弹簧压缩2x后开始振动，则两次振动的周期之比和最大加速度的大小之比分别为[ ]A．1∶2，1∶2． B．1∶1，1∶1．C．1∶1，1∶2． D．1∶2，1∶1．分析振动的周期只决定于振动体本身固有的性质，对弹簧振子则由振子的质量与弹簧的劲度系数决定，与起振时的初始位移大小无关．大处，振子的加速度也越大．所以两情况中的最大加速度之比为1∶2．答C．例2一个作简谐运动的质点，先后以同样大小的速度通过相距10cm的A、 B两点，历时0.5s(图5-7)．过B点后再经过t=0.5s质点以方向相反、大小相同的速度再次通过B 点，则质点振动的周期是 [ ]A．0.5s． B．1.0s． C．2.0s． D．4.0s．分析根据题意，由振动的对称性可知：AB的中点(设为O)为平衡位置，A、B两点对称分布于O点两侧；质点从平衡位置O向右运动到B的时间应为质点从B向右到达右方极端位置(设为D)的时间所以，质点从O到D的时间所以 T=2s．答C．说明本题的关键是认识振动的对称性．如图5-8所示，设C、D为质点振动中左方和右方的极端位置，则由对称性可知：质点从B→D→B的时间一定等于质点从A→C→A的时间，即tBDB=tACA=0.5s．所以，质点振动周期T=tAB+tBDB+tBA+tACA=2s．例3如图5-9所示，竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两球，其质量mA=0.1kg、mB=0.5kg．静止时弹簧伸长15cm．若剪断A、 B间的细线，则A作简谐运动时的振幅和最大加速度为多少？g=10m/s2．分析剪断A、B间的细线后，A球成为竖直悬挂的弹簧振子，其振幅由它所处的初始状态决定．振动中的最大加速度由振子受到的最大回复力用牛顿第二定律可算出．解答由两球静止时的力平衡条件，得弹簧的劲度系数为=40N/m．剪断A、B间细线后，A球静止悬挂时的弹簧的伸长量为=2.5cm．弹簧下端的这个位置就是A球振动中的平衡位置．悬挂B球后又剪断细线，相当于用手把A球下拉后又突然释放．刚剪断细线时弹簧比比静止悬挂A球多伸长的长度就是振幅，即A=x=xA=15cm-2.5cm=12.5cm．振动中A球的最大加速度为=50m/s2．讨论物体作简谐运动时，其周期(或频率)由振动体的质量m和回复力公式F=-kx中的比例系数决定，即对于弹簧振子，上述公式中的比例系数k等于弹簧的劲度系数．因此，弹簧振子的振动周期由振子的质量和弹簧的劲度系数决定．即。
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(1)机械振动中，周期和频率的概念、意义是什么？单摆周期由什么决定？
(2)电磁振荡的周期和频率的意义是什么？
问题
一、电磁振荡的周期和频率
1．周期和频率：电磁振荡完成一次周期性变化所需的时间叫做周期，一秒钟内完成周期变化的次数叫做频率．
2．在一个周期内，振荡电流的方向改变两次；电场能（或磁场能）完成两次周期性变化．
定性解释： 电容越大，电容器容纳电荷就越多，充电和放电所需的时间就越长，因此周期越长，频率越低；自感越大，线圈阻碍电流变化的作用就越大，使电流的变化越缓慢，因此周期越长，频率越低．
LC回路的周期和频率公式
（1）式中各物理量T、L、C、f的单位分别是s、H、F、Hz． （2）适当地选择电容器和线圈，可使振荡电路物周期和频率符合我们的需要．
LC回路的周期和频率由回路本身的特性决定．这种由振荡回路本身特性所决定的振荡周期（或频率）叫做振荡电路的固有周期（或固有频率），简称振荡电路的周期（或频率）．
二、LC回路的周期和频率公式
大量实验表明： （1）电容增大时，周期变长（频率变低）； （2）电感增大时，周期变长（频率变低）； （3）电压升高时，周期不变（频率不变）． 结果表明，LC回路的周期和频率只与电容C和自感L有关，跟电容器的带电多少和回路电流大小无关．
高二物理选修3-4-14.2-电磁振荡
两类量的变化规律相反. 即第一类增大时 第二类减小; 第一类达最大时第二类为零.
1、 LC振荡电路中电容器极板上电量q 随时间t变
化的图线如图，由图可知：
A、在t1时刻电路中的磁场能最小 B、从t1到t2 ，电路中的电流值不断变小 C、从t2到t3 ，电容器不断充电 D、在t4时刻电容器的电场能最小 q
(1)红外线是一种波长比红光的波长还长
的不可见光。其波长范围很宽，约760nm～ 106nm
(2)显著作用：热作用。
(3)由英国物理学家赫歇耳于1800年首先发 现红外线，一切物体都在不停地辐射红外线， 物体温度越高，其辐射出的红外线越强。
(4)用途:红外摄影、红外线遥感技术
非接触红外测温仪
红外线主要作用是 热作用，可以利用 红外线来加热物体 和进行红外线遥感
注意: 烤箱中的红光,不是红外 线,红外线是看不见的.
行星状星云NGC 7027的红外线照片
四、可见光
能作用于人的眼睛并引起视觉的光称为 可见光，如：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 各色光。
在电磁波中是一个很窄的波段，（波长 为750nm～370nm）。
观察物体，照像等等，都是可见光的应用。
序号 红 橙 黄 绿 蓝、靛 紫
传播方式 主要用途
地波
超远程无线电 通信和导航
地波和天 调幅（AM）无
波
线电广播、电
天波
报、通信
近似直线 传播
调频（FM）无 线电广播、电 视、导航
直线传播
电视、雷达、 导航
相关概念解释
调制：使电磁波随各种信号而改变叫做调制。
调幅：使高频遮挡的振幅随信号而改变叫做调幅。
【单元练】江苏省常州高级中学高中物理选修2第四章【电磁振荡与电磁波】经典题(含答案解析)
一、选择题1．关于电磁波的下列说法正确的是（）A．T射线（1THz=1012Hz）是指频率从0.3~10THz、波长介于无线电波中的毫米波与红外线之间的电磁辐射，它的波长比可见光波长短B．电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，但不能实现无线传输，光缆传递的信息量最大，这是因为频率越高可以传递的信息量越大C．太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域D．调制的方法分调幅和调频，经过调制后的电磁波在空间传播得更快C解析：CA．T射线（1THz=1012Hz）是指频率从0.3~10THz、波长介于无线电波中的毫米波与红外线之间的电磁辐射，它的波长比可见光波长长，所以A错误；B．电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以实现无线传输，光缆传递的信息量最大，这是因为频率越高可以传递的信息量越大，所以B错误；C．太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域，所以C正确；D．调制的方法分调幅和调频，经过调制后的电磁波在空间传播速度不变，所以D错误；故选C。
2．下列有关电磁波的说法正确的是（）A．麦克斯韦最早通过实验证实了电磁波的存在B．周期性变化的电场可以产生周期性变化的磁场C．电磁波在所有介质中的传播速度均为8c=⨯310m/sD．微波炉主要利用电磁波中的红光加热食物B解析：BA. 赫兹最早通过实验证实了电磁波的存在，A错误；B. 周期性变化的电场可以产生周期性变化的磁场，B正确；C. 电磁波在真空中传播速度等于8310m/sc=⨯，C错误；D. 因为红外线有热作用，微波炉主要利用电磁波中的红外线加热食物，D错误。
故选B。
3．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=0.01s时，LC回路中电容器右极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，则（）A．LC回路的振荡周期为0.02sB．LC回路中电流最大时电场能最大C．t2=0.12s时线圈中磁场能最大D．t3=0.125s时回路中电流沿顺时针方向C解析：CA．t=0时，线圈中电流向右，断开开关S后，电容器右极板充电。
高二物理振幅、周期和频率·典型题剖析
振幅、周期和频率·典型题剖析例1一个弹簧振子，第一次用力把弹簧压缩x后开始振动，第二次把弹簧压缩2x后开始振动，则两次振动的周期之比和最大加速度的大小之比分别为[ ]A．1∶2，1∶2．B．1∶1，1∶1．C．1∶1，1∶2．D．1∶2，1∶1．分析振动的周期只决定于振动体本身固有的性质，对弹簧振子则由振子的质量与弹簧的劲度系数决定，与起振时的初始位移大小无关．大处，振子的加速度也越大．所以两情况中的最大加速度之比为1∶2．答C．例2一个作简谐运动的质点，先后以同样大小的速度通过相距10cm的A、 B两点，历时0.5s(图5-7)．过B点后再经过t=0.5s质点以方向相反、大小相同的速度再次通过B点，则质点振动的周期是 [ ] A．0.5s．B．1.0s．C．2.0s．D．4.0s．分析根据题意，由振动的对称性可知：AB的中点(设为O)为平衡位置，A、B两点对称分布于O点两侧；质点从平衡位置O向右运动到B的时间应为质点从B向右到达右方极端位置(设为D)的时间所以，质点从O到D的时间所以 T=2s．答C．说明本题的关键是认识振动的对称性．如图5-8所示，设C、D为质点振动中左方和右方的极端位置，则由对称性可知：质点从B→D→B的时间一定等于质点从A→C→A的时间，即t BDB=t ACA=0.5s．所以，质点振动周期T=t AB+t BDB+t BA+t ACA=2s．例3如图5-9所示，竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两球，其质量m A=0.1kg、m B=0.5kg．静止时弹簧伸长15cm．若剪断A、 B间的细线，则A 作简谐运动时的振幅和最大加速度为多少？g=10m/s2．分析剪断A、B间的细线后，A球成为竖直悬挂的弹簧振子，其振幅由它所处的初始状态决定．振动中的最大加速度由振子受到的最大回复力用牛顿第二定律可算出．解答由两球静止时的力平衡条件，得弹簧的劲度系数为=40N/m．剪断A、B间细线后，A球静止悬挂时的弹簧的伸长量为=2.5cm．弹簧下端的这个位置就是A球振动中的平衡位置．悬挂B球后又剪断细线，相当于用手把A球下拉后又突然释放．刚剪断细线时弹簧比比静止悬挂A球多伸长的长度就是振幅，即A=x=x A=15cm-2.5cm=12.5cm．振动中A球的最大加速度为=50m/s2．讨论物体作简谐运动时，其周期(或频率)由振动体的质量m和回复力公式F=-kx 中的比例系数决定，即对于弹簧振子，上述公式中的比例系数k等于弹簧的劲度系数．因此，弹簧振子的振动周期由振子的质量和弹簧的劲度系数决定．即。
2021年高中物理选修二第四章《电磁振荡与电磁波》知识点(答案解析)(1)
一、选择题1．出海捕鱼的渔船，船长会通过海事对讲机电台来与甲板上的船员沟通，在这个过程中需要使海事对讲机接收频率与电台频率相同，船员才能用海事对讲机接收信号，与此过程原理相似的是（）A．乐器利用共鸣腔提高声音的响度B．调节共振筛的振动频率，以较小的驱动力驱动质量较大的筛箱C．在较空旷地方高声喊，能听到回声D．在大厦底部安装阻尼器以减小大风天气时大厦的晃动幅度2．如图所示，储罐中有不导电液体，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成电容为C的电容器置于储罐中，电容器可通过开关S与自感系数为L线圈或电源相连．当开关从a拨到b开始计时，L与C构成的回路中产生振荡电流，则2LC t LCππ<<时间内（）A．线圈中的电流增大B．线圈中的自感电动势减小C．电容器极板间的电场强度增大D．电容器极板上的电荷量减小3．如图所示的LC振荡电路中，某时刻电容器上下极板带电情况和线圈L中的磁场方向如图所示，则此时（）A．线圈中的自感电动势在增大B．电容器两端电压正在增大C．磁场能正在转化为电场能D．增大电容器的电容，可以减弱振荡电路向外界辐射能量的本领4．下列判断正确的是（）A．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C．电磁波和机械波传播都需要介质D．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则相邻干涉条纹间距变窄5．调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到较高频率电台发出的电信号，如果要接收到这个电台的信号，应该采取的措施是（）A．增大调谐电路中线圈的匝数B．加大电源电压C．增加调谐电路中的电容D．将线圈中的铁芯抽出6．LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则（）A．若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电B．若电容器正在放电，则电容器上极板带正电C．若电容器上极板带正电，则线圈中电流正在增大D．若在电容器板间插入电介质，则振荡频率会增大7．在LG回路产生电磁振荡的过程中，下列说法中错误的是()A．电容器放电完毕时刻，回路中电流最小B．回路中电流值最大时刻，回路中磁场能最大C．电容器极板上所带电荷量最多时，电场能最大D．回路中电流值最小时刻，电容器带电量最大8．某时刻LC振荡电路的状态如图所示，下列说法中正确的是（）A．振荡电流i在减小B．电容器两板间电压在减小C．电场能正在向磁场能转化D．电容器极板上的电荷量从零变化到最大值所需的最短时间为LC9．如图所示的LC振荡电路中，某时刻线圈中磁场方向向上，且电路的电流正在减小，则此时（）A．a点电势比b点低B．电容器两极板间场强正在减小C．电路中电场能正在增大D．线圈中感应电动势正在减小10．下列说法正确的是（）A．医学诊断时用“B超”仪器探测人体内脏，是利用超声波的多普勒效应B．图（a）中如果灯泡灯丝突然烧断，会引起原线圈电流突然增大C．图（b）中磁铁上下振动时，磁铁下端放一金属线圈，让磁铁振动时穿过它，它将对磁铁产生明显的阻尼D．图（c）中LC振荡电路中，如果磁场在增大，那么电容器在放电且电容器上极板带正电11．电磁波由真空进入介质后，发生变化的物理量有（）A．波长和频率B．波速和频率C．波长和波速D．频率和振幅12．2017年10月10日，中国科学院国家天文台宣布，科学家利用被誉为“天眼”的世界最大单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜(FAST)探测到数十个优质脉冲星候选体，其中两颗已通过国际认证。
高二物理 电磁振荡的周期和频率 典型例题解析
电磁振荡的周期和频率典型例题解析【例1】在LC振荡电路中，某一时刻电容器两极板间的电场线方向和穿过线圈的磁感线方向如图19－2所示，这时有[ ] A．电容器正在放电B．电路中电流强度在减小C．磁场能正在转化为电场能D．线圈中产生的自感电动势正在增大解析：根据安培定如此可知LC回路的电流方向为顺时针，所以正在给电容器充电，因此电流强度逐渐减小，磁场能正在转化为电场能，由于电流强度的变化率在逐渐增大，所以产生的自感电动势正在增大，故答案为BCD 点拨：判定出此时LC回路所处的是充电状态，是解答此题的关键，其次能分析出在振荡过程中各物理量的变化规律．【例2】如图19－3所示的LC振荡电路中振荡电流的周期为2×10-2s，自振荡电流逆时针方向达最大值时开始计时，当t＝3.4×10-2s时，电容器正处于________状态(填“充电〞、“放电〞、“充电完毕〞、“放电完毕〞)，这时电容器的上板带________电．解答：由于t＝3.4×10-2s＝2×10-2s＋1.4×10-2s＝T＋t′，所以T/2＜t′＜3T/4，作出振荡电流的图象如图，由此可看出在T/2～3T/4时间内，电流方向是顺时针方向，且电流不断减小，电流减小，电容器极板上电量应增加，故电容器处在充电状态，且上板带正电．点拨：分析在t＞T时的振荡情况，可先由t＝nT＋t′变换，转而分析t′时刻的振荡状态．【例3】如图19－4所示，由A板上电量随时间变化图象可知[ ] A．a、c两时刻电路中电流最大，方向一样B．a、c两时刻电路中电流最大，方向相反C．b、d两时刻电路中电流最大，方向一样D．b、d两时刻电路中电流最大，方向相反点拨：可由各时刻电容器A板的带电量变化情况，判断出与之对应的充放电状态，再由A板的带电性质从充放电状态判断出电流方向．参考答案：D【例4】电子钟是利用LC振荡电路来工作计时的，现发现电子钟每天要慢30s，造成这一现象的原因可能是[ ] A．电池用久了B．振荡电路中电容器的电容大了C．振荡电路中线圈的电感大了D．振荡电路中电容器的电容小了点拨：电子钟慢了，是其振荡周期变大了，故应分析影响振荡周期的因素与其原因．参考答案：BC跟踪反响1．某时刻LC回路的状态如图19－5所示，如此此时刻[ ] A．振荡电流i正在减小B．振荡电流i正在增大C．电场能正在向磁场能转化D．磁场能正在向电场能转化2．如图19－6所示，初始C1带电，C2不带电，S接1时的振荡电流如下列图，假设分别在a、b、c、d不同时刻将s由1→2，如此回路中是否有振荡电流？3．为了增大LC振荡电路的固有频率，如下方法中可采取的是[ ] A．增大电容器两极板上的正对面积并在线圈中放入铁芯B．减小电容器两极板间的距离并增加线圈的匝数C．减小电容器两极板间的距离并在线圈中放入铁芯D．减小电容器两极板间的正对面积并减少线圈的匝数4．在LC振荡电路中，电容器上的带电量从最大值变化到零的最短时间是[ ]参考答案1．AD 2．在a、b、d时回路中有振荡电流 3．D 4．B。
【课件】第四章+电磁振荡与电磁波++课件高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
(3)周期和频率关系：T＝ 。
振荡电路里发生无阻尼振荡时的周期和频率分别叫做固有周期、固有频率。
2．LC的周期与频率
=
=
1
同步练习册72页例题
1.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
伟大的预言
1、变化的磁场产生电场
在变化的磁场中，闭合回路里将会产生感应电流。
①均匀变化的磁场产生稳定的电场
E
B
O
t
O
t
伟大的预言
1、变化的磁场产生电场
②振荡磁场产生振荡电场
B
O
振荡磁场
t
正弦曲线
E
O
振荡电场
t
E与B频率相同
伟大的预言
2、变化的电场产生磁场
①均匀变化的电场产生稳定的磁场
B
E
O
t
O
4.1
电磁振荡
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1.基本考察点： 振荡电路、振荡电流随时间变化的规律.
2.难点：
振荡电路中电场能和磁度场能的变化规律；
3.高考热点：
振荡电路,固有周期公式应用；
4 .题型及难度：以选择题为主,难度中等偏易。
一、电场振荡的产生
1．振荡电流和振荡电路
（1）振荡电流：大小和方向都做周期性变化的电流．
即 v真空 = c ＝ 3.0×108 m/s。
光是一种电磁波
二、电磁波的产生机理
②电磁波是横波，在空间传播时任一位置上（或任一时刻）E、B、v三矢量相互垂直
且E和B随时间做正弦规律变化。
高中物理第二册电磁振荡的周期和频率 同步练习(1)
高中物理第二册电磁振荡的周期和频率 同步练习(1)1.在LC 回路中，电容或电感增大时，周期_______,频率_______.答案：变大；变小2.在LC 振荡电路中，若L 、C 已知，则振荡电流的方向每秒钟改变_______次. 答案：LC 13.把一根软铁棒插入LC 振荡回路的空心线圈中，其他条件保持不变，则回路的( )A.固有振荡频率变高B.固有振荡周期变大C.磁场能增加D.振荡电压增加答案：B4.使一LC 振荡回路中电容器的带电量最大值增大一倍，其他条件保持不变，则回路的( )A.固有振荡周期增大一倍B.振荡电压最大值提高一倍C.固有振荡周期不变D.固有频率减小为一半答案：BC5.两个相同的LC 振荡电路中，充电完毕时两极板电压分别为U 1和U 2，且U 1＝2U 2，则它们的振荡周期T 1和T 2关系为( )A.T 1＝T 2B.T 1＝T 2／2C.T 1＝2T 2D.T 1＝T 2／2答案：A 6.要使LC 振荡电路的周期变大，可用的方法是( )A.增大电容器初始带电量B.在线圈中插入铁芯C.增大电容器两极板间的正对面积D.增大平行板电容器两极板间的距离答案：BC7.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fB.电容器内电场变化的频率为2fC.电场能和磁场能转化的频率为fD.电场能和磁场能转化的频率为2f答案：AD8.振荡电路的线圈自感系数为L ，电容器的电容为C ，当电容器两板电压从最大值到电压为零的最小时间为( )A.2πLCB.πLCC.21πLC D.41πLC 答案：C 提升能力9.一个LC 回路能够产生535 kHz 到1605 kHz 的电磁振荡，如线圈不变，可变电容的最大电容量和最小电容量之比应是A.3∶1B.2∶1C.9∶1D.4∶1解析：f 小＝大LC π21f 大＝小LC π21两式相除得大小大小C C f f =代入数据得19=小大C C.答案：C10.LC 振荡电路中的电流瞬时值为i ＝0.1sin(1000t ) mA.已知线圈的电感为50 mH ，则电容器的电容为____.解析：由振荡电流瞬时值表达式知ω＝1000 rad ／s又ω＝2πf ， f ＝π2100Hz由f ＝LC π21得C 31050212100-⨯=ππ所以C ＝2×10－6 F ＝2 μF答案：2μF。
2025年高考物理总复习专题38 电磁振荡与电磁波(附答案解析)
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2025年高考物理总复习专题38电磁振
荡与电磁波
模型归纳
1．LC 振荡电路
振荡电路
电磁振荡能量关系周期和频率
电磁振荡：在LC 振荡电路中，电容器不断地充电和放电，就会使电容器极板上的电荷量q 、电路中的电流i 、电容器内的电场强度E 、线圈内的磁感应强度B 发生周期性的变化，这种现象就是电磁振荡．
(1)放电过程中电容器储存的电场能逐渐转化为线圈的磁场能．
(2)充电过程中线圈中的磁场能逐渐转化为电容器的电场能．
(3)在电磁振荡过程中，电场能和磁场能会发生周期性的转化．
(1)周期T ＝2πLC .(2)频率f ＝1
2πLC .2．电磁波电磁波谱
频率/Hz
真空中波长/m 特性应用
递变规律无线电波＜3×10
11
＞10
－3
波动性强，易发生衍射无线电技术衍射能力
减弱，直线
红外线1011～1015
10－7～10－3
热效应红外遥感可见光
1015
10－7
引起视觉
照明、摄影。
高中物理(新人教版)选择性必修二课后习题：电磁振荡(课后习题)【含答案及解析】
第四章电磁振荡与电磁波电磁振荡课后篇素养形成必备知识基础练1.关于LC振荡电路中的振荡电流,下列说法正确的是()A.振荡电流最大时,电容器两极板间的电场强度最大B.振荡电流为零时,线圈中自感电动势为零C.振荡电流增大的过程中,线圈中的磁场能转化成电场能D.振荡电流减小的过程中,线圈中的磁场能转化为电场能,电场强度为零,A错误;振荡电流为零时,振荡电流改变方向,这时的电流变化最快,电流变化率最大,线圈中的自感电动势最大,B错误;振荡电流增大时,电场能转化为磁场能,C错误;振荡电流减小时,线圈中的磁场能转化为电场能,D正确。
2.在LC振荡电路中,电容器上带的电荷量从最大值变化到零所需的最短时间是()A.π4√LC B.π2√LCC.π√LCD.2π√LC振荡电路的周期T=2π√LC,其中电容器上的电荷量从最大值变到零所需的最短时间为t=T4=π2√LC,选项B正确。
3.有一LC振荡电路,能产生一定波长的电磁波,若要产生波长比原来短一些的电磁波,可用的措施为()A.增加线圈匝数B.在线圈中插入铁芯C.减小电容器极板正对面积D.减小电容器极板间距离v=λf恒定,因此欲使波长λ变短,必须使频率f升高。
由于频率f=2π√LC,所以,增加线圈匝数和在线圈中插入铁芯,将使线圈自感系数L增大而降低频率f;减小电容器极板间距将使电容C增大而降低频率f;减小电容器极板正对面积将使电容C减小而升高频率f。
可见,选项C正确。
4.(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增加,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,电容器充电,电场能增加,磁场能减少,电流减小。
5.某LC 电路的振荡频率为520 kHz,为能使其提高到1 040 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14 C.调节电感线圈,使线圈电感变为原来的4倍 D.调节电感线圈,使线圈电感变为原来的12f=2π√LC 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14,或减小电感使之变为原来的14,故B 正确,A 、C 、D 错误。
高中物理电磁振荡
示，可知
A(
)
A、电容器中的电场强度正在增大
L
C
B、线圈中磁感强度正在增大
C、该时刻电容器带电量最多 D、该时刻振荡电流达最大值
由磁场方向可 判断回路中电 流方向，进而 判断是充电还 是放电
高中物理电磁振荡
六、电磁振荡的周期和频率
1．周期T：电磁振荡完成一次周期性变化需 要的时间．
2．频率f：一秒种内完成周期性变化的次数． 3．LC回路的周期和频率：
一、振荡电流:
实验：
G
如图：先把开关板到电池组 一边，给电容器充电。稍后 再把开关板到线圈一边，让 电容器通过线圈放电。
L
C
S
1.振荡电流：这种电路产生的大小和方向做周期性变化的电流，叫振荡电流。
2.能够产生振荡电流的电路叫振荡电路。如图所示是一种简单的振荡电路，称 为LC振荡电路。
3.LC回路产生的振荡电流按正弦规律变化。
充电
−
+
放电
高中物理电磁振荡
+ −
充电
六、电磁振荡的周期和频率
1．周期T：电磁振荡完成一次周期性变化需 要的时间．
2．频率f：一秒种内完成周期性变化的次数． 3．LC回路的周期和频率：
T=
f=
1 注：LC回路的周期和频率只取决于电感线圈的自感系数和电容器的
电容，2与电容L器C带电量、板间电压及回路中的电流都无关． 2 LC 4．T、L、C、f的单位分别是秒、享、法、赫．
q
i
o t
o
t
E o
t
电场能
B
o
t
磁场能
o
t
o
t
高中物理电磁振荡
电磁振荡课件
C．减小电容器两极板的距离并在线圈中放入铁芯 D．减小电容器两极板的正对面积并减小线圈的匝数
解析：本题考查LC振荡电路的频率公式f＝
2π
1 LC
。由
此式可知增大固有频率f的办法是减小L或减小C或同时减小L
和C。电容器两极板的正对面积增大，则C增大，正对面积减
小，则C减小。在线圈中放入铁芯或增加线圈的匝数，则L增
二、电磁振荡的周期和频率
1．LC振荡电路的周期T＝2π
LC
和频率f＝
2π
1 LC
只与
自感系统L和电容C有关，与其他因素无关。
2．电容C与正对面积S，板间距离d及介电常数ε有关即
根据C＝4πεSkd判断；电感L与线圈的匝数、粗细、有无铁芯、 长度等因素有关。
3．LC回路中的电流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回路的振荡周期T＝ 2π LC ，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＝2π LC ，极 板上电荷的电性在一个周期内改变两次；电场能、磁场能也 在做周期性变化，但是它们是标量没有方向，所以变化周期 T′是振荡周期T的一半，即T′＝T2＝π LC。
率。
如果振荡电路没有能量损失，也不受外界影响，这时的
周期和频率分别叫做 固有 周期和 固有 频率。
3．周期和频率公式：T＝
2π
LC
，f＝2π
1。 LC
一、电磁振荡的产生过程 1．在振荡电路里产生振荡电流的过程中，电容器极板 上的电荷量、通过线圈的电流以及跟电流和电荷量相联系的 磁场和电场都发生周期性的变化，这种现象叫电磁振荡。振 荡过程中的充放电过程如下图所示。
(2)充电过程：电容器放电完毕，由于线圈的自感 作用， 电流并不会立刻消失，而要保持原来的方向继续流动，并逐 渐减小，电容器开始反向充电 ，极板上的电荷逐渐增加 ，当 电流减小到零时，充电结束，极板上的电荷量达到最大 。该 过程线圈中的 磁场能 又转化为电容器的 电场能 。此后电容 器再放电、再充电，周而复始，于是电路中就有了周期性变 化的振荡电流。
高二物理第一节电磁振荡第二节电磁振荡的周期和频率人教版知识精讲
高二物理第一节电磁振荡第二节电磁振荡的周期和频率人教版知识精讲【同步教育信息】一. 本周教学内容：第一节电磁振荡第二节电磁振荡的周期和频率二. 知识要点：1. 知道什么是LC振荡电路和LC回路中振荡电流的产生过程2. 知道产生电磁振荡的过程中，LC振荡电路中的能量转换情况3. 知道什么是电磁振荡的周期和频率4. 知道电磁振荡的周期和频率公式三. 疑难辨析：1. 振荡电流的形成及其变化规律下图所示，将电键K扳到1，给电容器充电，然后将电键K扳到2，此时可以见到G表的指针来回摆动。
小结：能产生大小和方向都作周期发生变化的电流叫振荡电流。
能产生振荡电流的电路叫振荡电路。
其中最简单的振荡电路叫LC回路。
振荡电流是一种交变电流，是一种频率很高的交变电流，它无法用线圈在磁场中转动产生，只能是由振荡电路产生。
那么振荡电路中的交变电流有一些什么样的性质：（1）介绍振荡电路中交变电流的一些重要性质：（2）电路分析：甲图：电场能达到最大，磁场能为零，电路感应电流i=0甲→乙：电场能↓，磁场能↑，电路中电流i ↑，电路中电场能向磁场能转化，叫放电过程。
乙图：磁场能达到最大，电场能为零，电路中电流I 达到最大。
乙→丙：电场能↑，磁场能↓，电路中电流i ↓，电路中电场能向磁场能转化，叫充电过程。
丙图：电场能达到最大（与甲图的电场反向），磁场能为零，电路中电流为零。
丙→丁：电场能↓，磁场能↑，电路中电流i ↑，电路中电场能向磁场能转化，叫放电过程。
丁图：磁场能达到最大，电场能为零，回路中电流达到最大（方向与原方向相反）， 丁→戊：电场能↑，磁场能↓，电路中电流i ↓，电路中电场能向磁场能转化，叫充电过程。
戊与甲是重合的，从而振荡电路完成了一个周期。
小结：① 充电完毕（放电开始）：电场能达到最大，磁场能为零，回路中感应电流i=0。
② 放电完毕（充电开始）：电场能为零，磁场能达到最大，回路中感应电流达到最大。
③ 充电过程：电场能在增加，磁场能在减小，回路中电流在减小，电容器上电量在增加。
教科版高中物理选择性必修第二册第四章第1节电磁振荡
1K 2
C
L
G
演示3
总结：大小和方向都随时间作周期性迅速发 生变化的电流叫振荡电流。能产生振荡电流的 电路叫振荡电路。
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.
思考：振荡电流按什么规律变化的呢？
演示4
总结：振荡电流是一种交变电流，是一种 频率很高的交变电流，它无法用线圈在磁场中 转动产生，只能是由振荡电路产生。
i
0 t1 t2
t
3.已知LC振荡电路中电容器极板1上的电量随
时间变化的曲线如图所示则（ A ）
A.a、c两时刻电路中电流最大，方向相同 B.a、c两时刻电路中电流最大，方向相反 C.b、d两时刻电路中电流最大，方向相同 D.b、d两时刻电路中电流最大，方向相反
4.当LC振荡电路中电流达到最大值时，下列 叙述中正确的是（ C ） A.磁感应强度和电场强度都达到最大值 B.磁感应强度和电场强度都为零 C.磁感应强度最大而电场强度为零 D.磁感应强度是零而电场强度最大
A．振荡电路中、电容器充电或放电一次所用的
时间为 LC B．振荡电路中，电场能与磁场能的转化周期为 2 LC
C．振荡过程中，电容器极板间电场强度的变化
周期为 2 LC
D．振荡过程中，线圈内磁感应强度的变化
周期为 2 LC
解析：
在一个周期内，电容器充电、放电各两次，每次充 电或放电所用的时间为振荡周期的1/4．电场能与电场强 度的方向无关，磁场能与磁感应强度的方向无关，因此 在电磁振荡的一个周期内各出现两次最大值，即电场能
四、电磁振荡的周期与频率
1.周期：电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间 叫做周期. 2.频率：1s内完成周期性变化的次数叫频率. 3.固有周期和固有频率：振荡电路中发生无阻尼振 荡时的周期和频率叫做振荡电路的固有周期和固有 频率，简称振荡电路的周期和频率.
1.高考物理第四章 1 电磁振荡精品
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
解析 LC 振荡电路中产生的振荡电流的频率 f＝2π 1LC，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＝4επrkSd，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.
转换的快慢，电感L或电容C越大，能量转换时间也越长，故周期也越长.
(4)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＝2π LC，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 ＝2π LC，极板上电荷的电性在一个周期内改变两次；电场能、磁场能也 在做周期性变化，但是它们的变化周期是振荡周期的一半，即 T′＝T2＝ π LC.
(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 会立刻减小为零，而要保持原来的方向继续流动，并逐渐减小，电容 器开始 反向充电 ，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 能和磁场能也随着做周期性的 转化 .
(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？
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电磁振荡的周期和频率·典型例题解析
【例1】在LC振荡电路中，某一时刻电容器两极板间的电场线方向和穿过线圈的磁感线方向如图19－2所示，这时有
[ ] A．电容器正在放电
B．电路中电流强度在减小
C．磁场能正在转化为电场能
D．线圈中产生的自感电动势正在增大
解析：根据安培定则可知LC回路的电流方向为顺时针，所以正在给电容器充电，因此电流强度逐渐减小，磁场能正在转化为电场能，由于电流强度的变化率在逐渐增大，所以产生的自感电动势正在增大，故答案为BCD 点拨：判定出此时LC回路所处的是充电状态，是解答本题的关键，其次能分析出在振荡过程中各物理量的变化规律．
【例2】如图19－3所示的LC振荡电路中振荡电流的周期为2×10-2s，
自振荡电流逆时针方向达最大值时开始计时，当t＝3.4×10-2s时，电容器正
处于________状态(填“充电”、“放电”、“充电完毕”、“放电完毕”)，这时电容器的上板带________电．
解答：由于t＝3.4×10-2s＝2×10-2s＋1.4×10-2s＝T＋t′，所以T/2
＜t′＜3T/4，作出振荡电流的图象如图，由此可看出在T/2～3T/4时间内，电流方向是顺时针方向，且电流不断减小，电流减小，电容器极板上电量应增加，故电容器处在充电状态，且上板带正电．
点拨：分析在t＞T时的振荡情况，可先由t＝nT＋t′变换，转而分析t′
时刻的振荡状态．
【例3】如图19－4所示，由A板上电量随时间变化图象可知
[ ] A．a、c两时刻电路中电流最大，方向相同
B．a、c两时刻电路中电流最大，方向相反
C．b、d两时刻电路中电流最大，方向相同
D．b、d两时刻电路中电流最大，方向相反
点拨：可由各时刻电容器A板的带电量变化情况，判断出与之对应的充放电状态，再由A板的带电性质从充放电状态判断出电流方向．
参考答案：D
【例4】电子钟是利用LC振荡电路来工作计时的，现发现电子钟每天要慢30s，造成这一现象的原因可能是
[ ] A．电池用久了
B．振荡电路中电容器的电容大了
C．振荡电路中线圈的电感大了
D．振荡电路中电容器的电容小了
点拨：电子钟慢了，是其振荡周期变大了，故应分析影响振荡周期的因素及其原因．
参考答案：BC
跟踪反馈
1．某时刻LC回路的状态如图19－5所示，则此时刻
[ ] A．振荡电流i正在减小
B．振荡电流i正在增大
C．电场能正在向磁场能转化
D．磁场能正在向电场能转化
2．如图19－6所示，初始C1带电，C2不带电，S接1时的振荡电流如图
所示，若分别在a、b、c、d不同时刻将s由1→2，则回路中是否有振荡电流？
3．为了增大LC振荡电路的固有频率，下列办法中可采取的是
[ ] A．增大电容器两极板上的正对面积并在线圈中放入铁芯
B．减小电容器两极板间的距离并增加线圈的匝数
C．减小电容器两极板间的距离并在线圈中放入铁芯
D．减小电容器两极板间的正对面积并减少线圈的匝数
4．在LC振荡电路中，电容器上的带电量从最大值变化到零的最短时间是
[ ]
参考答案
1．AD 2．在a、b、d时回路中有振荡电流 3．D 4．B。