高中物理系列习题：(电磁振荡电磁波)
一、电磁振荡练习题
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.LC回路振荡电流为零时，有关能量E及电容器电量Q变化，不正确的说法是[ ]
A.电容C放电完毕，Q为零，E磁最大
B.电容C开始充电，Q将增多，E电最大
C.电容 C开始放电，Q将减少，E磁最大
D.电容C充电完毕，Q将减少，E磁最大
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 [ ]
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
C.1s～1.5s内，电势Q点比P点高
D.1s～1.5s磁场能转化为电场能
8.要使LC振荡电路的周期增大一倍，可采用的办法是 [ ]
A.自感L和电容C都增大一倍
B.自感L和电容C都减小一半
C.自感L增大一倍且电容C减小一半
D.自感L减小一半且电容C增大一倍
9.在LC振荡电路中，电容器放电时间取决于 [ ]
A.充电电压的大小
B.电容器储电量的多少
C.自感L和电容C的数值
D.回路中电流的大小
10.在LC回路里发生电磁振荡时，振荡电流从正的最大值变为负的最大值所用的最短时间是 [ ]
二、填空题
11.LC振荡电路中，当电容器C放电完毕时，下列各物理量为(最大或零)：电流i_____，磁场能E磁_____，电压UC_____，L中电动势ε自_____，C上电量q_____。
12.在图3表示振荡电流的图像中，表示电容器充电过程的有_____；
线圈中有最大电流的点有_____；电场能转化为磁场能的过程有_____。
13.甲、乙、丙三个LC回路，甲和乙线圈的电感相同，甲电容是乙电容的100倍，乙和丙的电容相同，丙线圈的电感是乙的36倍.那么，甲、乙、丙三个振荡回路中，振荡电流的频率之比为_____.
14.如图4中LC振荡电路的周期为T=2×10-2s。从电流逆时针最大开始计时，当t=3.4×10-2s时，电容器正处于_____状态；这时电容器上极板α的带电情况为
_____。
三、计算题
15.①如图5振荡电路中电感L=300μH，电容器C的范围为270PF～25PF，求振荡电流的频率范围；②若电感L＝10mH，要产生周期T＝0.02s的振荡电流，应配制多大的电容？
电磁振荡练习题答案
一、选择题
1.BC
2.D
3.BC
4.BC
5.BCD
6.ABC
7.AC
8.A
9.C 10.C
二、填空题
11.最大，最大，零，零，零
12.ab、cd、ef，a、c、e，bc、de
13.3：30：5
14.充电、正
三、计算题
15.①1.8×106Hz～0.56×106Hz②10-3F
二、电磁场、电磁波练习题
一、选择题
1.关于电磁场和电磁波的正确说法是 [ ]
A.电场和磁场总是相互联系的，它们统称为电磁场
B.电磁场由发生的区域向远处的传播就是电磁波
C.电磁波传播速度总是3×108m/s
D.电磁波是一种物质，可以在真空中传播
2.下面说法正确的是 [ ]
A.恒定电流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
3.建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是 [ ]
A.法拉第
B.奥斯特
C.赫兹
D.麦克斯韦
4.某电磁波从真空中进入介质后，发生变化的物理量有 [ ]
A.波长和频率
B.波长和波速
C.频率和波速
D.频率和能量
5. 当电磁波的频率增加时，它在真空中的速度将 [ ]
A.减小
B.增大
C.不变
D.以上都不对
6.为使发射的电磁波的波长增为原来的两倍，可以将振荡电路的电容 [ ]
A.变为原来的两倍
B.变为原来的一半
C.变为原来的4倍
D.变为原来的1/4
7.电磁波和机械波相比较，下列说法正确的有 [ ]
A.电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质
B.电磁波在任何物质中传播速度相同，机械波波速大小决定于介质
C.电磁波、机械波都不会产生衍射
D.电磁波和机械波都不会产生干涉
8.关于电磁波传播速度表达式v=λf，下述结论中正确的是[ ]
A.波长越大，传播速度就越大
B.频率越高，传播速度就越大
C.发射能量越大，传播速度就越大
D.电磁波的传播速度与传播介质有关
二、填空题
9.一振荡电路发射电磁波频率为3×107Hz，该电磁波的最大波长为_____m。
10.一振荡电路的电容C，电感L分别是另一LC电路的3倍和4/3倍，它们的频率之比为_____；它们的电磁波在真空中的波长之比为_____。
11.有一振荡电路，线圈的自感系数L=8μH，电容器的电容C=20pF，此电路能在真空中产生电磁波的波长是_____m。
12.一个LC电路产生的电磁波的频率为106Hz，则它在真空中的波长为_____m，若使这个LC电路中的L不变而产生电磁波的波长变为900m，则应将电路中的电容C 变为原来的_____倍.
13.如图1中一正离子在垂直于匀强磁场的固定光滑轨道内做匀速圆周运动，当磁场均匀增大时，离子动能将_____；周期将_____。
三、计算题
14.一个LC振荡电路，电感L变化的范围是0.1～4.0mH，电容C的变化范围是4～90PF，求此振荡电路的频率范围和产生的电磁波的波长范围。
电磁场电磁波练习题答案
一、选择题
1.BD
2.AC
3.D
4.B
5.C
6.C
7.A
8.D
二、填空题
9. 10 10. 1：2，2：1
11. 24下 12. 300，9
13.不变，变小
三、计算题
14.2.65×105～1.96×106Hz， 37.7-1130m
三、单元练习
一、选择题
1.关于LC回路中的振荡电流，下列说法正确的是 [ ]
A.振荡电流最大时，电容器极板间的场强最大
B.振荡电流减小的过程，自感电动势减小
C.振荡电流为零时，电容器极板间的场强最大
D.振荡电流最大时，自感电动势为零
2.图1为LC回路中电流随时间的变化图象，规定回路中顺时针电流为正，在t=3T/4时，对应的电路是图2中的 [ ]
3.按照麦克斯韦理论，以下说法正确的是 [ ]
A.恒定电场周围产生恒定磁场
B.变化电场周围产生磁场
C.变化磁场周围产生电场
D.振荡电场周围产生同频率变化的振荡磁场
4.在LC回路中，电容器充电完毕时刻 [ ]
A.电场能正向磁场能转化
B.磁场能正向电场能转化
C.电场能向磁场能转化刚好完毕
D.磁场能向电场能转化刚好完毕
5.如图3甲所示的LC回路中，电流的变化规律如图3乙所示，把顺时针的方向规定为电流正方向，则 [ ]
A.0.5s至1.0s时间内，电容器在充电
B.0.5s至1.0s时间内，电容器上极板带正电荷
C.1.0s至1.5s时间内，电感线圈中的自感电动势在减小
D.1.0s至1.5s时间内，磁场能正在转化为电场能
6.有一个LC回路能产生一定波长的电磁波，若要产生比原来波长短的电磁波，应采取[ ]
A.增加线圈匝数
B.在线圈中插入铁芯
C.减小电容器极板的正对面积
D.减小电容器两板间的距离
7.由自感系数为L的线圈和可变电容器构成的LC回路，为使振荡频率在f1=550Hz到f2=1650Hz范围内，则可变电容器电容的最大值与最小值之比为 [ ]
8.下列关于电磁波的叙述中，正确的是 [ ]
A.电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播
B.电磁波在任何介质中的传播速度均为3.00×108m/s
C.电磁波由真空进入介质传播时，波长将变短
D.电磁波不能产生干涉，衍射现象
9.图4表示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
10.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.增大电容器两极板的正对面积并在线圈中放入铁芯
B.减小电容器两极板的距离并增加线圈的匝数
C.减小电容器的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少线圈的匝数
11.在LC振荡电路中，用以下的哪种办法可以使振荡频率增大一倍？ [ ]
A.自感L和电容C都增大一倍
B.自感L增大一倍，电容C减小一半
C.自感L减小一半，电容C增大一倍
D.自感L和电容C都减小一半
12.使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
13.如图5所示为LC振荡电路中振荡电流随时间变化的图像，O，α，b，c，d各时刻之间的时间间隔相等，以下结论正确的是 [ ]
A.α时刻电容器极板上的电量最大，两板间电压也最大
B. b时刻线圈中磁场能为零，通过线圈的磁通量变化率也为零
C. c时刻电容器中电场能最大，两板间电压为零
D. a，b间的时间间隔为1/4个周期
14.一个带正电离子在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动（如图6所示），当磁场的磁感强度均匀增大时，此离子的（提示：变化磁场在周围产生电场，电场力对电荷做功）[ ]
A.动能不变
B.动能增大
C.动能减小
D.动能为零
二、填空题
15.图7中，LC回路中振荡电流的周期为2×10-2s，自振荡电流沿顺时针方向达最大值开始计时，当t=3.4×10-2s时，电容器正处于_____状态（填充电、放电、充电完毕或放电完毕）.这时电容器上极板_____（填带正电、带负电或不带电.）
16.一个波长范围为150～600m的无线电波段内，为避免邻台干扰，两个相邻电台频率至少应相差10kHz，则在此波段内，最多能容纳_____个电台.
17.图8表示一个LC回路中电容器两极间的电压随时间的变化图象.线圈
第1个T/4内，电路中的_____能转化为_____能；在第2个T/4内，电路中的_____能转化为_____能.
18.在LC回路中，电容器放电完毕时刻，两极板间的电压_____；电场能_____；线圈中的电流_____；磁场能_____.
19.从能量观点上说，电磁振荡是_____能和_____能相互转化的过程；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_____应该永远保持不变，
这种振荡叫做_____振荡；如果有能量损失，电路中振荡电流的振幅将逐渐_____这种振荡叫做_____振荡.
20.已知LC振荡电路中电感为L0，为利用此振荡电路发射波长为λ的电磁波，振荡电路的电容应为_____。
三、计算题
21.如图9所示的振荡电路中，线圈自感系数L=0.5H，电容器电容 C= 2μF，现使电容器带电，从接通电键k时刻算起，
①当t=3.0×10-2s时，电路中电流方向如何？
②经过多长时间，线圈中的磁场能第一次达到最大？
22.振荡电路中电容器电容为C，振荡电流i＝I m sinωt。
①求此电路中线圈的自感系数L；
②设此电路发射的电磁波在某介质中的波长为λ，求此电磁波在此介质中传播速度v。
高中物理-电磁振荡练习
高中物理-电磁振荡练习 ● 练案● 当堂检测 A 组（反馈练） 1.在LC 振荡电路中,当电容器上的电荷量最大时( ). A ．振荡电流达到最大 B ．电容器两极板间的电压最大 C ．电场能恰好全部转化为磁场能 D ．磁场能恰好全部转化为电场能 2.如图1所示，平行板电容器和电池组相连。用绝缘工具将电容器两板间的距离逐 渐增大的过程中，关于电容器两极板间的电场和磁场，下列说法中正确的是 （ ） A ．两极板间的电压和场强都将逐渐减小 B ．两极板间的电压不变，场强逐渐减小 C ．两极板间将产生顺时针方向的磁场 D ．两极板间将产生逆时针方向的磁场 3.如图2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 4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3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 B 组（拓展练） 1.如图4所示为某时刻LC 振荡电路中电容器中电场的方向和电流的方向,则下列说 法中正确的是( ). 图2 图3 图4
A ．电容器正在放电 B ．电感线圈的磁场能正在减少 C ．电感线圈中的自感电动势正在阻碍电流的减小 D ．电容器的电场能正在增加 2.右图5所示的LC 振荡电路中,电容器极板所带电荷从最大变化到零经历的最短时 间是( ) A ．LC 4π B ．L C 2π C ．LC π D ．LC 2π 3.在LC 振荡电路里产生振荡电流的过程中，电容器极板上的电荷，通过线圈的电流，以及跟电流和电荷相联系的______场和______场都发生________变化，这种现象叫做___________。 4．有一LC 振荡电路，如图6所示，当电容调节为C 1=200pF 时，能产生 频率为f 1=500kHz 的振荡电流，要获得频率为f 2=1.0×103 kHz 的振荡电 流，则可变容器应调为多大？（设电感L 保持不变） 【参考答案】 A 组（反馈练） 1.BD 2.BD 3.D 解析：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． 4. BCD 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 。 B 组（拓展练） 1. BCD 2.B 3.磁；电；周期性；电磁振荡 4．解析：根据公式LC f π21 =由于电感L 保持不变 所以1 221C C f f = 所以122212C f f C ==50pF 图6 图5
高中物理电磁感应综合问题
电磁感应综合问题 电磁感应综合问题，涉及力学知识（如牛顿运动定律、功、动能定 理、动量和能量守恒定律等）、电学知识（如电磁感应定律、楞次定律、 直流电路知识、磁场知识等）等多个知识点，其具体应用可分为以下 两个方面： （1）受力情况、运动情况的动态分析。思考方向是：导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化→……，周而复始，循环结束时，加速度等于零，导体达到稳定运动状态。要画好受力图，抓住a=0时，速度v达最大值的特点。 （2）功能分析，电磁感应过程往往涉及多种能量形势的转化。例 如：如图所示中的金属棒ab沿导轨由静止下滑时，重力势能减小，一 部分用来克服安培力做功转化为感应电流的电能，最终在 R上转转化为焦耳热，另一部分转化为金属棒的动能．若 导轨足够长，棒最终达到稳定状态为匀速运动时，重力势 能用来克服安培力做功转化为感应电流的电能，因此，从 功和能的观点人手，分析清楚电磁感应过程中能量转化的关系，往往 是解决电磁感应问题的重要途径． 【例1】如图1所示，矩形裸导线框长边的长度为2l，短边的长度 为l，在两个短边上均接有电阻R，其余部分电阻不计，导线框一长边
及x 轴重合，左边的坐标x=0，线框内有一垂直于线框平面的磁场，磁场的感应强度满足关系)sin(l x B B 20π=。一光滑导体棒AB 及短边平行且 及长边接触良好，电阻也是R ，开始时导体棒处于x=0处，从t=0时刻起，导体棒AB 在沿x 方向的力F 作用下做速度为v 的匀速运动，求： （1）导体棒AB 从x=0到x=2l 的过程中力F 随时间t 变化的规律； （2）导体棒AB 从x=0到x=2l 的过程中回路产生的热量。 答案：（1）)()(sin v l t R l vt v l B F 203222220≤≤=π （2）R v l B Q 32320= 【例2】 如图2所示，两条互相平行的光滑金属导 轨位于水平面内，它们之间的距离为l =0.2m ，在导轨的一端接有阻值为R=0.5Ω的电阻，在x ≥0处有一及水平面垂直的均匀磁场，磁感强度B=0.5T 。一质量为m=01kg 的金属杆垂直放置在导轨上，并以v 0=2m/s 的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力F 的共同作用下作匀变速直线运动，加速度大小为a=2m/s 2，方向及初速度方向相反，设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且接触良好。求： （1）电流为零时金属杆所处的位置； （2）电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F 的大小和方向； （3）保持其他条件不变，而初速度v 0取不同值，求开始时F 的方
电磁波练习题
第一章： 1. 设电荷均匀分布在半径为a 的介质球内，其体电荷密度为ρ，求该电荷产生的电场分布。球内的介电常数为ε，球外为0ε。求介质球内外的电场强度。 2. 频率为3GHz 的平面电磁波，在理想介质（ 2.1,1r r εμ==）中传播。计算该平面波的相位常数、相波长和波阻抗。 3. 正弦平面波由自由空间向一理想介质（4,1r r εμ==）垂直入射，求反射系数 R 和折射系数T 。 第二章： 1. 一圆极化波()j z m x y E E e je e β=+从空气垂直投射于一理想介质平面上。求反射波的电 场。 2.一负载(15050)L Z j =-Ω与特性阻抗075Z =Ω，长度为5cm 的传输线相连，波长为6cm ，计算：（1）输入阻抗in Z ；（2）工作频率f ，假定相速是光速的77%。 第三章： 1.矩形波导切面尺寸为22310mm ?，内充空气，信号源频率为10kHz ，求此波导中可以传 输的模式。 2.因为工作于截止频率附近损耗很大，通常取工作频率下限等于1.25倍截止频率。现需要传输4.8GHz-7.2GHz 的矩形波导实现单模传输，试决定波导尺寸。 3.由空气填充的矩形谐振腔，其尺寸为a=25mm ，b=12.5mm ，d=60mm ，谐振于TE 102模式。若在腔内填充介质，则在同一工作频率上将谐振于TE 103模式。求介质的介电常数r ε应为多大？ 4.a=5cm 、b=2.5cm 的矩形波导，填充03εε=的介质，求当f=4GHz 时，波导中能传播的模式及这些传输模式的g λ，p v 。 第四章： 1.考虑一个沿z 轴取向的传输线，它的特性阻抗为Z 0，在d=0处负载为Z L ,试推导传输系数T 0。 2.负载阻抗Z L =（30+j60）Ω与长为2cm 的50Ω传输线相连，工作频率在2GHz ，求反射系
高二物理电磁学综合试题
高二物理电磁学综合试题 第Ⅰ卷选择题 一.选择题：（本题共10小题，每小题3分，共30分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个 选项正确，有的小题有多个选项正确，全对得3分，漏选得1分，错选、不选得0分） １、下列说法不符合 ．．．物理史事的是（） Ａ、赫兹首先发现电流能够产生磁场，证实了电和磁存在着相互联系 Ｂ、安培提出的分子电流假说，揭示了磁现象的电本质 Ｃ、法拉第在前人的启发下，经过十年不懈的努力，终于发现电磁感应现象 Ｄ、19世纪60年代，麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，并预言了电磁波的存在 ２、图1中带箭头的直线是某电场中的一条电场线，在这条直线上有a、b两点，若用 E a、E b表示a、b两点的场强大小，则（） Ａ、a、b两点的场强方向相同 Ｂ、电场线是从ａ指向ｂ，所以有E a＞E b Ｃ、若一负电荷从b点逆电场线方向移到ａ点，则电场力对该电荷做负功 Ｄ、若此电场是由一负点电荷所产生的，则有E a＜E b ３、质量均为ｍ、带电量均为＋ｑ的Ａ、Ｂ小球，用等长的绝缘细线悬在天花板上的同一点，平衡后两线张角为２θ，如图２所示，若Ａ、Ｂ小球可视为点电荷，则Ａ小球所在处的场强大小等于（） Ａ、mgsinθ/q Ｂ、mgcosθ/q Ｃ、mgtgθ/q Ｄ、mgctgθ/q ４、如图３所示为某一LC振荡电路在某时刻的振荡情况，则由此可知，此刻（）Ａ、电容器正在充电 Ｂ、线圈中的磁场能正在增加 Ｃ、线圈中的电流正在增加 Ｄ、线圈中自感电动势正在阻碍电流增大 是（） A、它的频率是50H Z Ｂ、电压的有效值为311V Ｃ、电压的周期是 002s Ｄ、电压的瞬时表达式是u=311 sin314t v 图３ －311 311 u/v 0 1 2 t/10－2s 图４ ａｂ 图１ B 图２ A θθ q q
电磁场与电磁波试题及答案
电磁场与电磁波试题及答案
1.麦克斯韦的物理意义：根据亥姆霍兹定理，矢量场的旋度和散度都表示矢量场的源。麦克斯韦方程表明了电磁场和它们的源之间的全部关系：除了真实电流外，变化的电场（位移电流）也是磁场的源；除电荷外，变化的磁场也是电场的源。 1. 写出非限定情况下麦克斯韦方程组的微分形式，并简要说明其物理意义。 2.答非限定情况下麦克斯韦方程组的微分形式为,,0,D B H J E B D t t ρ????=+ ??=-??=??=??，(3分)（表明了电磁场和它们的源之间的全部关系除了真实电流外，变化的电场（位移电流）也是磁场的源；除电荷外，变化的磁 场也是电场的源。 1.简述集总参数电路和分布参数电路的区别： 2.答：总参数电路和分布参数电路的区别主要有二：（1）集总参数电路上传输的信号的波长远大于传输线的几何尺寸；而分布参数电路上传输的信号的波长和传输线的几何尺寸可以比拟。（2）集总参数电路的传输线上各点电压（或电流）的大小与相位可近似认为相同，无分布参数效应；而分布参数电路的传输线上各点电压（或电流）的大小与相位均不相同，呈现出电路参数的分布效应。 1.写出求解静电场边值问题常用的三类边界条件。 2.答：实际边值问题的边界条件可以分为三类：第一类是整个边界上的电位已知，称为“狄利克莱”边界条件；第二类是已知边界上的电位法向导数，称为“诺依曼”边界条件；第三类是一部分边界上电位已知，而另一部分上的电位法向导数已知，称为混合边界条件。 1.简述色散效应和趋肤效应。 2.答：在导电媒质中，电磁波的传播速度（相速）随频率改变的现象，称为色散效应。在良导体中电磁波只存在于导体表面的现象称为趋肤效应。 1.在无界的理想媒质中传播的均匀平面波有何特性？在导电媒质中传播的均匀平面波有何特性？ 2. 在无界的理想媒质中传播的均匀平面波的特点如下：电场、磁场的振幅不随传播距离增加而衰减，幅度相差一个实数因子η（理想媒质的本征阻抗）；时间相位相同；在空间相互垂直，与传播方向呈右手螺旋关系，为TEM 波。 在导电媒质中传播的均匀平面波的特点如下：电磁场的振幅随传播距离增加而呈指数规律衰减；电、磁场不同相，电场相位超前于磁场相位；在空间相互垂直，与传播方向呈右手螺旋关系，为色散的TEM 啵。 1. 写出时变电磁场在1为理想导体与2为理想介质分界面时的边界条件。 2. 时变场的一般边界条件 2n D σ=、20t E =、2t s H J =、20n B =。 (或矢量式2n D σ=、20n E ?=、 2s n H J ?=、20n B =) 1. 写出矢量位、动态矢量位与动态标量位的表达式,并简要说明库仑规范与洛仑兹规范的意义。 2. 答矢量位,0B A A =????=；动态矢量位A E t ??=-?- ?或A E t ??+=-??。库仑规范与洛仑兹规范的作用都 是限制A 的散度，从而使A 的取值具有唯一性；库仑规范用在静态场，洛仑兹规范用在时变场。 1. 简述穿过闭合曲面的通量及其物理定义 2. s A ds φ=??? 是矢量A 穿过闭合曲面S 的通量或发散量。若Ф> 0，流出S 面的通量大于流入的通量，即通量由S 面内向外扩散，说明S 面内有正源若Ф< 0，则流入S 面的通量大于流出的通量，即通量向S 面内汇集，说明S 面内有负源。若Ф=0，则流入S 面的通量等于流出的通量，说明S 面内无源。 1. 证明位置矢量 x y z r e x e y e z =++ 的散度，并由此说明矢量场的散度与坐标的选择无关。 2. 证明在直角坐标系里计算 ，则有 ()()x y z x y z r r e e e e x e y e z x y z ? ? ?????=++?++ ?????? 3x y z x y z ???= ++=??? 若在球坐标系里计算，则 23 22 11()()()3r r r r r r r r r ????= ==??由此说明了矢量场的散度与坐标的选择无关。
高中物理选修性必修 第二册4.1电磁振荡-教案-人教版(2019)
电磁振荡 【教学目标】 1．理解振荡电路和振荡电流的定义。 2．知道等幅振荡和减幅振荡概念。 3．会分析振荡电流变化过程中，电场能和磁场能的相互转化的规律，并会分析振荡电流在一个周期变化过程中，电容器上电荷的变化情况及电感线圈中电流大小和方向的变化情况。 4．理解振荡电流产生的原因及本质。 【教学重难点】 1．通过实验总结概念：振荡电路、振荡电流、减幅振荡以及等幅振荡等。 2．分析LC回路中振荡电流的产生过程是本节的重点和难点，电磁振荡产生的物理过程较为抽象，所以重点放在电路中电场能和磁场能的相互转化规律。还必须明确回路电流与电容器板上电荷的变化情况恰好相反，电流增大，电荷减少；电流最大，电荷最小（为零），以及回路中各个物理量之间的变化规律。 3．理解振荡电流产生的原因及本质。 【教学方法】 举例、提问、小组实验、多媒体课件、讨论等。 【实验器材】 电容C、电感L、电流表G、电池组、导线、开关等 【教学过程】 （1）新课引入 日常生活中打电话是通过什么传播实现信息交互？利用电磁波。简单举例生活中电磁波的应用，提出电磁波到底如何产生的？类比机械波，电磁波和机械波一样，产生需要一个波源。那么这个“波源”究竟是什么呢？复习回顾麦克斯韦电磁场理论：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场。要产生电磁波，空间需要一个周期性变化的电场或磁场。那么如何才能产生这样一个周期性变化的电场或磁场呢？这就是今天我们学习的内容：电磁振荡。 （2）新课教学 1．小组实验： 介绍仪器：电容C、电感L、电流表G、电池组E 、晶体管振荡器、示波器。 c
实验过程：接入LC 电路，接着把开关扳到电池组一边，给电容器充电，稍后再把开关扳到线圈端，让电容器放电。（提醒学生注意观察电流表指针的变化） 现象和分析： 现象：电流表指针左右摆动。 表明：电路中产生大小和方向做周期性变化的电流。 引出概念： 振荡电流——大小和方向交替变化的电流。 振荡电路——能产生振荡电流的电路。（LC 振荡电路） 传感器中的I-t 图像显示（进行能量补充后观察示波器波形） 减幅振荡和等幅振荡 1．任何振荡电路中，总存在能量损耗，使振荡电流的振幅逐渐减少，叫做减幅振荡。 （1）电阻热效应，部分能量转化为内能。 （2）电磁辐射，部分能量以电磁波的形式辐射。 2．振荡电路中，若没有能量损耗，则振荡电流的振幅将不变，叫做等幅振荡。 （1）回路电阻可忽略 （2）电磁辐射可不计 现象：若理想LC 回路，则产生的振荡电流按正弦规律周期性变化。 表明：振荡电流实质就是高频的交流电。 2．分析振荡电流的产生过程 （1）电场能与电容器上的电荷有关，q ↑、电场能E 电↑，q ↓、电场能E 电↓ （2）磁场能与流过线圈的电流有关，i ↑、磁场能E 磁↑，i ↓、磁场能E 磁↓ （3）q ↑、i ↓，q ↓、i ↑ （4）放电过程是电场能转换磁场能的过程。 图1－1 0 t i 0 t i 图1－2
高中物理-电磁感应知识点汇总
电磁感应 1.★电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。 （1）产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，即ΔΦ≠0。 （2）产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 （3）电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则有感应电流，回路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。 2.磁通量 （1）定义：磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量，定义式：Φ=BS。如果面积S与B不垂直，应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S′，即Φ=BS′，国际单位：Wb 求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面；磁感线从面的正方向穿入时，穿过该面的磁通量为正。反之，磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。 3.★楞次定律 （1）楞次定律：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割
磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 （2）对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。 ②阻碍什么---阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身。 ③如何阻碍---原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即“增反减同”。 ④阻碍的结果---阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少。 （3）楞次定律的另一种表述：感应电流总是阻碍产生它的那个原因，表现形式有三种： ①阻碍原磁通量的变化； ②阻碍物体间的相对运动； ③阻碍原电流的变化（自感）。 ★★★★4.法拉第电磁感应定律 电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。表达式E=nΔΦ/Δt 当导体做切割磁感线运动时，其感应电动势的计算公式为E=BLvsinθ。当B、L、v三者两两垂直时，感应电动势E=BLv。 （1）两个公式的选用方法E=nΔΦ/Δt计算的是在Δt时间内的平均电动势，只有当磁通量的变化率是恒定不变时，它算出的才是瞬时电动势。E=BLvsinθ中的v 若为瞬时速度，则算出的就是瞬时电动势：若v为平均速度，算出的就是平均电动势。
电磁场与电磁波例题详解
电磁场与电磁波例题详解
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第1章 矢量分析 例1.1 求标量场z y x -+=2)(φ通过点M (1, 0, 1)的等值面方程。 解：点M 的坐标是1,0,1000===z y x ，则该点的标量场值为 0)(0200=-+=z y x φ。其等值面方程为 ： 0)(2=-+=z y x φ 或 2)(y x z += 例1.2 求矢量场222zy a y x a xy a A z y x ++=的矢量线方程。 解： 矢量线应满足的微分方程为 ： z y dz y x dy xy dx 222== 从而有 ???????==z y dz xy dx y x dy xy dx 2222 解之即得矢量方程???=-=2 2 21c y x x c z ，c 1和c 2是积分常数。 例1.3 求函数xyz z xy -+=22?在点（1，1，2）处沿方向角 3 ,4 ,3 π γπ βπ α= = = 的方向导数。 解：由于 1) 2,1,1(2) 2,1,1(-=-=??==M M yz y x ?, 02) 2,1,1() 2,1,1(=-=??==M M xz xy y ?, 32) 2,1,1() 2,1,1(=-=??==M M xy z z ?, 2 1cos ,22cos ,21cos === γβα 所以
1cos cos cos =??+??+??= ??γ?β?α??z y x l M 例1.4 求函数xyz =?在点)2,1,5(处沿着点)2,1,5(到点)19,4,9(的方向导数。 解：点)2,1,5(到点)19,4,9(的方向矢量为 1734)219()14()59(z y x z y x a a a a a a l ++=-+-+-= 其单位矢量 3147 31433144cos cos cos z y x z y x a a a a a a l ++=++=γβα 5, 10, 2) 2,1,5()2,1,5()2,1,5() 2,1,5() 2,1,5() 2,1,5(==??==??==??xy z xz y yz x ? ?? 所求方向导数 314 123 cos cos cos = ??=??+??+??=?? l z y x l M ?γ?β?α?? 例1.5 已知z y x xy z y x 62332222--++++=?，求在点)0,0,0(和点)1,1,1( 处的梯度。 解：由于)66()24()32(-+-++++=?z a x y a y x a z y x ? 所以 623) 0,0,0(z y x a a a ---=?? ，36) 1,1,1(y x a a +=?? 例1.6 运用散度定理计算下列积分： ??++-+=S z y x S d z y xy a z y x a xz a I )]2()([2322 S 是0=z 和2 2 22y x a z --=所围成的半球区域的外表面。 解：设：)2()(2322z y xy a z y x a xz a A z y x ++-+= 则由散度定理???=??τ τs S d A d A 可得
高中物理电磁学和光学知识点公式总结大全
高中物理电磁学知识点公式总结大全 来源:网络作者:佚名点击:1524次 高中物理电磁学知识点公式总结大全 一、静电学 1.库仑定律，描述空间中两点电荷之间的电力 ，， 由库仑定律经过演算可推出电场的高斯定律。 2.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电场 ， 导体表面电场方向与表面垂直。电力线的切线方向为电场方向，电力线越密集电场强度越大。 平行板间的电场 3.点电荷或均匀带电球体间之电位能。本式以以无限远为零位面。 4.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电位。 导体内部为等电位。接地之导体电位恒为零。 电位为零之处，电场未必等于零。电场为零之处，电位未必等于零。 均匀电场内，相距d之两点电位差。故平行板间的电位差。 5.电容，为储存电荷的组件，C越大，则固定电位差下可储存的电荷量就越大。电容本身为电中性，两极上各储存了+q与-q的电荷。电容同时储存电能，。 a.球状导体的电容，本电容之另一极在无限远，带有电荷-q。 b.平行板电容。故欲加大电容之值，必须增大极板面积A，减少板间距离d，或改变板间的介电质使k变小。 二、感应电动势与电磁波 1.法拉地定律：感应电动势。注意此处并非计算封闭曲面上之磁通量。 感应电动势造成的感应电流之方向，会使得线圈受到的磁力与外力方向相反。 2.长度的导线以速度v前进切割磁力线时，导线两端两端的感应电动势。若v、B、互相垂直，则 3.法拉地定律提供将机械能转换成电能的方法，也就是发电机的基本原理。以频率f 转动的发电机输出的电动势，最大感应电动势。 变压器，用来改变交流电之电压，通以直流电时输出端无电位差。 ，又理想变压器不会消耗能量，由能量守恒，故 4.十九世纪中马克士威整理电磁学，得到四大公式，分别为 a.电场的高斯定律 b.法拉地定律 c.磁场的高斯定律 d.安培定律 马克士威由法拉地定律中变动磁场会产生电场的概念，修正了安培定律，使得变动的电场会产生磁场。e.马克士威修正后的安培定律为 a.、 b.、 c.和修正后的e.称为马克士威方程式，为电磁学的基本方程式。由马克士威方程式，预测了电磁波的存在，且其传播速度。 。十九世纪末，由赫兹发现了电磁波的存在。 劳仑兹力。 右手定则：右手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中，若磁力线垂直进入手心（当磁感线为直线时，相当于手心面向N极），大拇指指向导线运动方向，则四指所指方向
电磁场与电磁波试题答案
《电磁场与电磁波》试题1 一、填空题(每小题1分,共10分) 1.在均匀各向同性线性媒质中,设媒质的导磁率为μ ,则磁感应强度B 与磁场H 满足的方程 为: 。 2.设线性各向同性的均匀媒质中,02=?φ称为 方程。 3.时变电磁场中,数学表达式H E S ?=称为 。 4.在理想导体的表面, 的切向分量等于零。 5.矢量场 )(r A 穿过闭合曲面S 的通量的表达式为: 。 6.电磁波从一种媒质入射到理想 表面时,电磁波将发生全反射。 7.静电场就是无旋场,故电场强度沿任一条闭合路径的积分等于 。 8.如果两个不等于零的矢量的 等于零,则此两个矢量必然相互垂直。 9.对平面电磁波而言,其电场、磁场与波的传播方向三者符合 关系。 10.由恒定电流产生的磁场称为恒定磁场,恒定磁场就是无散场,因此,它可用 函数的旋度来表示。 二、简述题 (每小题5分,共20分) 11.已知麦克斯韦第二方程为 t B E ??-=?? ,试说明其物理意义,并写出方程的积分形式。 12.试简述唯一性定理,并说明其意义。 13.什么就是群速？试写出群速与相速之间的关系式。 14.写出位移电流的表达式,它的提出有何意义？ 三、计算题 (每小题10分,共30分) 15.按要求完成下列题目 (1)判断矢量函数y x e xz e y B ??2+-= 就是否就是某区域的磁通量密度？
(2)如果就是,求相应的电流分布。 16.矢量z y x e e e A ?3??2-+= ,z y x e e e B ??3?5--= ,求 (1)B A + (2)B A ? 17.在无源的自由空间中,电场强度复矢量的表达式为 ()jkz y x e E e E e E --=004?3? （1） 试写出其时间表达式; （2） 说明电磁波的传播方向; 四、应用题 (每小题10分,共30分) 18.均匀带电导体球,半径为a ,带电量为Q 。试求 （1） 球内任一点的电场强度 （2） 球外任一点的电位移矢量。 19.设无限长直导线与矩形回路共面,(如图1所示), (1)判断通过矩形回路中的磁感应强度的方向(在图中标出); (2)设矩形回路的法向为穿出纸面,求通过矩形回路中的磁通量。 20.如图2所示的导体槽,底部保持电位为 0U ,其余两面电位为零, （1） 写出电位满足的方程; （2） 求槽内的电位分布 图1
高中物理第三章电磁振荡电磁波第1节电磁振荡教学案教科版4
第1节电_磁_振_荡 对应学生用书 P37 电 磁 振 荡 [自读教材·抓基础] 1．振荡电流和振荡电路 (1)振荡电流：大小和方向都随时间做周期性迅速变化的电流。 (2)振荡电路：产生振荡电流的电路。 (3)LC 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。 2．电磁振荡的过程 (1)放电过程：由于线圈的自感作用，放电电流由零逐渐增大，电容器极板上的电荷逐渐减小，电容器里的电场逐渐减弱，线圈的磁场逐渐增强，电场能逐渐转化为磁场能，振荡电流逐渐增大，放电完毕，电流达到最大，电场能全部转化为磁场能。 (2)充电过程：电容器放电完毕后，由于线圈的自感作用，电流保持原来的方向逐渐减小，电容器将进行反向充电，线圈的磁场逐渐减弱，电容器里的电场逐渐增强，磁场能逐渐转化为电场能，振荡电流逐渐减小，充电完毕，电流减小为零，磁场能全部转化为电场能。 此后，这样充电和放电的过程反复进行下去。 3．电磁振荡的分类 (1)无阻尼振荡： 1.振荡电流是大小和方向都随时间做周期性迅速变化的电流。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LC 振荡电路。 2．电容器放电过程中，极板上电量减少，电流增大，电场能逐渐转化为磁场能；电容器充电过程中，极板上电量增多，电流减小，磁场能逐渐转化为电场能。这种电场能和磁场能周期性相互转化的现象叫电磁振荡。 3．LC 振荡电路的振荡周期T ＝2πLC ，振荡频率f ＝1 2πLC 。
在LC 振荡电路中，如果能够及时地把能量补充到振荡电路中，以补偿能量损耗，就可以得到振幅不变的等幅振荡。 (2)阻尼振荡： 在LC 振荡电路中，由于电路有电阻，电路中有一部分能量会转化为内能，另外还有一部分能量以电磁波的形式辐射出去，使得振荡的能量减小。 [跟随名师·解疑难] 1．各物理量变化情况一览表： 工作过程 q E i B 能量转化 0→T 4 放电 q m →0 E m →0 0→i m 0→B m E 电→E 磁 T 4→T 2 充电 0→q m 0→E m i m →0 B m →0 E 磁→E 电 T 2 →3T 4 放电 q m →0 E m →0 0→i m 0→B m E 电→E 磁 3T 4→T 充电 0→q m 0→E m i m →0 B m →0 E 磁→E 电 2．振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像： (a)以逆时针方向电流为正 (b)图中q 为上极板的电荷量 图3－1－1 3．变化规律及对应关系： (1)同步同变关系：
(完整版)高中物理电磁感应习题及答案解析
高中物理总复习 —电磁感应 本卷共150分，一卷40分，二卷110分，限时120分钟。请各位同学认真答题，本卷后附答案及解析。 一、不定项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的不得分． 1．图12-2，甲、乙两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架，乙图除了一个电阻为零、自感系数为L的线圈外，其他部分与甲图都相同，导体AB以相同的加速度向右做匀加速直线运动。若位移相同，则（） A．甲图中外力做功多B．两图中外力做功相同 C．乙图中外力做功多D．无法判断 2．图12-1，平行导轨间距为d，一端跨接一电阻为R，匀强磁场磁感强度为B，方向与导轨所在平面垂直。一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置，金属棒与导轨的电阻不计。当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行时，通过电阻R的电流强度是（） A． Bdv R B．sin Bdv R θ C．cos Bdv R θ D． sin Bdv Rθ 3．图12-3，在光滑水平面上的直线MN左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，右侧是无磁场空间。将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位置以同样的速度v向右完全拉出匀强磁场。已知制作这两只线框的铜质导线的横截面积之比是1:2.则拉出过程中下列说法中正确的是（）A．所用拉力大小之比为2:1 R v a b θ d 图12-1 M v B
B ．通过导线某一横截面的电荷量之比是1:1 C ．拉力做功之比是1:4 D ．线框中产生的电热之比为1:2 4． 图12-5，条形磁铁用细线悬挂在O 点。O 点正下方固定一个水平放置的铝线圈。让磁铁在竖直面内摆动，下列说法中正确的是 （ ） A ．在磁铁摆动一个周期内，线圈内感应电流的方向改变2次 B ．磁铁始终受到感应电流磁铁的斥力作用 C ．磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力 D ．磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力 5. 两相同的白炽灯L 1和L 2，接到如图12-4的电路中，灯L 1与电容器串联，灯L 2与电感线圈串联，当a 、b 处接电压最大值为U m 、频率为f 的正弦交流电源时，两灯都发光，且亮度相同。更换一个新的正弦交流电源后，灯L 1的亮度大于大于灯L 2的亮度。新电源的电压最大值和频率可能是 （ ） A ．最大值仍为U m ，而频率大于f B ．最大值仍为U m ，而频率小于f C ．最大值大于U m ，而频率仍为f D ．最大值小于U m ，而频率仍为f 6．一飞机，在北京上空做飞行表演．当它沿西向东方向做飞行表演时(图12-6)，飞行员左右两机翼端点哪一点电势高( ) A ．飞行员右侧机翼电势低，左侧高 B ．飞行员右侧机翼电势高，左侧电势低 C ．两机翼电势一样高 D ．条件不具备，无法判断 7．图12-7，设套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ，则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)应是( ) A ．有顺时针方向的感应电流 B ．有逆时针方向的感应电流 C ．有先逆时针后顺时针方向的感应电流 D ．无感应电流 8．图12-8，a 、b 是同种材料的等长导体棒，静止于水平面内的足够长的光滑平行导轨上，b 棒的质量是a 棒的两倍。匀强磁场竖直向下。若给a 棒以4.5J 的初动能，使之向左运动，不 L 1 L 2 图12-4 v 0 a b 图12-8 图12-6 S N O 图12-5 图12-7
《电磁场与电磁波》经典例题
一、选择题 1、以下关于时变电磁场的叙述中，正确的是（ ） A 、电场是无旋场 B 、电场和磁场相互激发 C 、电场与磁场无关 2、区域V 全部用非导电媒质填充，当此区域中的电磁场能量减少时，一定是（ ） A 、能量流出了区域 B 、能量在区域中被消耗 C 、电磁场做了功 D 、同时选择A 、C 3、两个载流线圈之间存在互感，对互感没有影响的的是（ ） A 、线圈的尺寸 B 、两个线圈的相对位置 C 、线圈上的电流 D 、空间介质 4、导电介质中的恒定电场E 满足（ ） A 、0??=E B 、0??=E C 、??=E J 5、用镜像法求解电场边值问题时，判断镜像电荷的选取是否正确的根据是（ ） A 、镜像电荷是否对称 B 、电位方程和边界条件不改变 C 、同时选择A 和B 6、在静电场中，电场强度表达式为3(32)()y x z cy ε=+--+x y z E e e e ，试确定常数 ε的值是（ ） A 、ε=2 B 、ε=3 C 、ε=4 7、若矢量A 为磁感应强度B 的磁矢位，则下列表达式正确的是（ ） A 、=?B A B 、=??B A C 、=??B A D 、2=?B A 8、空气（介电常数10εε=）与电介质（介电常数204εε=）的分界面是0z =平面， 若已知空气中的电场强度124= +x z E e e 。则电介质中的电场强度应为（ ） A 、1216=+x z E e e B 、184=+x z E e e C 、12=+x z E e e 9、理想介质中的均匀平面波解是（ ） A 、TM 波 B 、TEM 波 C 、TE 波 10、以下关于导电媒质中传播的电磁波的叙述中，正确的是（ ） A 、不再是平面波 B 、电场和磁场不同相 C 、振幅不变 D 、以T E 波的形式传播 二、填空 1、一个半径为α的导体球作为电极深埋地下，土壤的电导率为 σ，略去地面的影响，则电极的接地电阻R = 2、 内外半径分别为a 、b 的无限长空心圆柱中均匀的分布着轴向电流I ，设空间离轴距离为()r r a <的某点处，B= 3、 自由空间中，某移动天线发射的电磁波的磁场强度
高中物理电磁学经典例题
高中物理典型例题集锦 (电磁学部分) 25、如图22-1所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板 的中央各有小孔M、N。今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N三点在同一竖直线上)，空气阻力不计，到达N点时速度恰好 为零，然后按原路径返回。若保持两板间的电压不变，则： A.若把A板向上平移一小段距离，质点自P点下落仍能返回。 B.若把B板向下平移一小段距离，质点自P点下落仍能返回。 C.若把A板向上平移一小段距离，质点自P点下落后将穿过 N孔继续下落。 图22-1 D.若把B板向下平移一小段距离，质点自P点下落后将穿过N 孔继续下落。 分析与解：当开关S一直闭合时，A、B两板间的电压保持不变，当带电质点从M向N 运动时，要克服电场力做功，W=qU AB，由题设条件知：带电质点由P到N的运动过程中，重力做的功与质点克服电场力做的功相等，即：mg2d=qU AB 若把A板向上平移一小段距离，因U AB保持不变，上述等式仍成立，故沿原路返回， 应选A。 若把B板下移一小段距离，因U AB保持不变，质点克服电场力做功不变，而重力做功 增加，所以它将一直下落，应选D。 由上述分析可知：选项A和D是正确的。 想一想：在上题中若断开开关S后，再移动金属板，则问题又如何(选A、B)。 26、两平行金属板相距为d，加上如图23-1(b)所示的方波形电压，电压的最大值为U0，周期为T。现有一离子束，其中每个 离子的质量为m，电量为q，从与两板 等距处沿着与板平行的方向连续地射 入两板间的电场中。设离子通过平行 板所需的时间恰为T(与电压变化周图23-1 图23-1(b)
电磁波测试题
电磁波测试题 班级姓名 1．根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是() A．在电场的周围空间，一定存在着和它联系着的磁场B．在变化的电场周围空间，一定存在着和它联系着的磁场C．恒定电流在其周围不产生磁场D．恒定电流周围存在着稳定的磁场 2．在LC振荡电路中，下列哪个说法是错误的() A．电容器开始放电时，电路中电流最大B．电路中电流最大时，电路中的电场能最小 C．电容器放电结束时，电路中的电流最大D．电容器反向充电开始时，电路中的磁场能最大 3、关于电磁场理论，下列说法中正确的是() 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，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 4、如图所示的四种电场中，哪一种能产生电磁波() 5、如图表示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 6、一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动，如图所示．当磁 感应强度均匀增大时，此粒子的() A．动能不变B．动能增大 C．动能减小D．以上情况都可能 7、某空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，这可能是() A．沿AB方向磁场在迅速减弱 B．沿AB方向磁场在迅速增强 C．沿BA方向磁场在迅速增强 D．沿BA方向磁场在迅速减弱 8、关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是() A．恒定的电场能够产生电磁B．电磁波的传播需要介质 C．电磁波从一种介质进入另一种介质，频率不变D．电磁波在传播过程中也传递了能量 9、下列关于电磁波的说法正确的是() A．电磁波必须依赖介质传播B．电磁波可以发生衍射现象 C．电磁波不会发生偏振现象D．电磁波无法携带信息传播 10、关于电磁波的传播，下列叙述正确的是() A．电磁波频率越高，越易沿地面传播 B．电磁波频率越高，越易沿直线传播 C．电磁波在各种媒质中传播波长恒定 D．只要有三颗同步卫星在赤道上空传递微波，就可把信号传播到全世界 11、关于电磁波的接收，下列说法正确的是() A．当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流 B．当处于电谐振时，只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流
高中物理知识点整合 电磁振荡及LC回路素材
电磁振荡及LC回路 第一，学习这节前，首先让我们了解一下lc振荡电路回路的结构，因为我们高中物理研究的电磁振荡是有lc回来产生的. 第二，1．电磁振荡总结 像这样产生的大小和方向交替变化的电流，叫做振荡电流，能产生振荡电流的电路，叫振荡电路，上面的LC回路叫LC振荡电路。 再将振荡电流信号取出接在示波器上观察波形，就会发现，LC回路里产生的振荡电流跟正弦式电流一样，也是按正弦规律变化的。指出振荡电流实质上就是前边学过的交流电，它也是按正弦规律变化的。 电磁振荡的产生过程 ①给电容充电，电容器中储存一定的电场能(E电) ②电容C放电，电场能转化为磁场能
C（电容）上带电量，电场能(电压)逐渐减小(降低)，电路中的电流、磁场能则逐渐增大，请同学们想一下这样转化的条件是什么？为什么是“逐渐”的？随后指出这是由于电容器的放电作用(两极板上正、负电荷的吸引作用)和电感L中电流变化时产生的自感电动势的“阻碍”作用所至，当C放电完了时，如图所示(电场能为0，0＝0，U＝0)，磁场能达到最大(与之对应的振荡电流也达到最大Im)． ③反向充电过程，如图所示，是磁场能转化为电场能的过程，C放电完了时，由于L 的自感作用，电路中移动的电荷不能立即停止运动，仍保持原方向流动，C反向充电，同理则有i减小，ε磁减小，而ε电增大(Qc，Uc也随之增大)，直到ε磁(i)减为零，ε电(Qc，Uc)增为最大，如图5所示。 ④电容C再次反向放电过程——如图7所示，同理可知ε电(Qc，Uc)减小，直到为零，ε磁(i)增大，直到最大(Im)如图8所示，如此下去，回路中就产生了振荡电流。 归纳总结 像上述情况，电路中的电场能和磁场能(与之对应的电荷Q和电流i)做周期性交替变化的现象叫做电磁振荡现象。 2．无阻尼振荡和阻尼振荡 (1)振荡电路中，若没有能量损耗，则振荡电流的振幅(Im)将不变，如图9所示，叫做无阻尼振荡(或等幅振荡) (2)阻尼振荡，任何振荡电路中，总存在能量损耗，使振荡电流i的振幅逐渐减小，如图10所示，这叫做阻尼振荡(或叫减幅振荡)，请同学们想一下，电路损耗的能量哪里去了？ 如果用振荡器周期性地给振荡电路补充能量，就可以保持等幅振荡，这类似于受迫振动。
电磁波试题
一、填空题： 1、静态标量场和矢量场分别为（） 2、标量场的梯度的意义是（） 3、矢量场的通量，当>0时表示（） 4、电磁场物理模型中的基本物理量可分为源量和场量两大类。源量为（）和（），分别用来描述产生电磁效应的两类场源。（）是产生电场的源，（）是产生磁场的源。 5、电荷体密度的单位是（）；体电流密度矢量的单位是（） 6、对于线性和各向同性导电媒质，媒质内任一点的电流密度矢量J和电场强度E成正比，表示为（），这就是（）的微分形式。 7、全电流定律的微分式：（）。 8、在静电平衡的情况下，导体内部的电场为（），则导体表面的边界条件为（ 或） 9、对于线性、各向同性介质，则电场能量密度有（）。 10、恒定电场与静电场的重要区别：（） 11、散度是（）量，旋度是（）量。 12、理想化实际带电系统的电荷分布形态分为四种形式，分别是（）。 13、有源场的电流连续性方程微分形式（）。 14、高斯定理表明；（）。 15、描述媒质电磁特性的参数为：（）。 16、写出全电流定律的微分式（），全电流定律揭示（）。 17、恒定电场与静电场的重要区别：（）。 18、导电媒质的导电性能具有相对性，在不同频率情况下，导电媒质具有不同的导电性能， 当<=1时是（）；当=1时是（）。 19、自由空间中平面波的电场强度：E= ；自由空间的本征阻抗为 该平面波的磁场强度（）。 20、坡印廷矢量，S=E*H的方向表示（）， 21、坡印廷矢量的大小表示（）。 二、简答题： 1、请写出有源复矢量的麦克斯韦方程； 2、请推导出在时谐无源空间中，设媒体是线性、各向同性且无损耗的均与媒质情况下的波动方程。 3、请简述理介质中的均与平面波的传播特点； 4、什么是波的极化？电磁波的极化状态有那些？并简述其定义。 5、趋肤效应和趋肤深度（）是什么？ 6、请写出麦克斯韦方程组的微分形式，并简述每个方程锁表示的物理意义。 7、请简述恒定电场与静电场边界条件。 8、请简述理想介质中的均匀平面波的传播特点。 9、请按反射系数和驻波比定义行波、驻波。 10、什么是电磁波的群速？什么是电磁波的色散效应？