電磁振蕩知識(shí)點(diǎn)：電磁振蕩一、電場(chǎng)振蕩的產(chǎn)生及能量變化1．振蕩電流：大小和方向都做周期性迅速變化的電流．2．振蕩電路：能產(chǎn)生振蕩電流的電路．最簡(jiǎn)單的振蕩電路為L(zhǎng)C振蕩電路．3．LC振蕩電路的放電、充電過(guò)程(1)電容器放電：由于線圈的自感作用，放電電流不會(huì)立刻達(dá)到最大值，而是由零逐漸增大，同時(shí)電容器極板上的電荷逐漸減少．放電完畢時(shí)，極板上的電荷量為零，放電電流達(dá)到最大值．該過(guò)程電容器的電場(chǎng)能全部轉(zhuǎn)化為線圈的磁場(chǎng)能．(2)電容器充電：電容器放電完畢時(shí)，由于線圈的自感作用，電流并不會(huì)立刻減小為零，而要保持原來(lái)的方向繼續(xù)流動(dòng)，并逐漸減小，電容器開始反向充電，極板上的電荷逐漸增多，電流減小到零時(shí)，充電結(jié)束，極板上的電荷最多．該過(guò)程中線圈的磁場(chǎng)能又全部轉(zhuǎn)化為電容器的電場(chǎng)能．4．電磁振蕩的實(shí)質(zhì)在電磁振蕩過(guò)程中，電路中的電流i、電容器極板上的電荷量q、電容器里的電場(chǎng)強(qiáng)度E、線圈里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，都在周期性地變化著，電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能也隨著做周期性的轉(zhuǎn)化．二、電磁振蕩的周期和頻率1．電磁振蕩的周期T：電磁振蕩完成一次周期性變化需要的時(shí)間．2．電磁振蕩的頻率f：周期的倒數(shù)，數(shù)值等于單位時(shí)間內(nèi)完成的周期性變化的次數(shù)．如果振蕩電路沒有能量損失，也不受其他外界條件影響，這時(shí)的周期和頻率分別叫作振蕩電路的固有周期和固有頻率．3．LC電路的周期和頻率公式：T＝2πeq\r(LC)，f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC)).其中：周期T、頻率f、電感L、電容C的單位分別是秒(s)、赫茲(Hz)、亨利(H)、法拉(F)．技巧點(diǎn)撥一、電磁振蕩的產(chǎn)生及能量變化1．各物理量隨時(shí)間的變化圖像：振蕩過(guò)程中電流i、極板上的電荷量q、電場(chǎng)能EE和磁場(chǎng)能EB之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系．(如下圖)2．相關(guān)量與電路狀態(tài)的對(duì)應(yīng)情況電路狀態(tài)abcde時(shí)刻t0eq\f(T,4)eq\f(T,2)eq\f(3T,4)T電荷量q最多0最多0最多電場(chǎng)能EE最大0最大0最大電流i0正向最大0反向最大0磁場(chǎng)能EB0最大0最大03.(1)在LC振蕩回路發(fā)生電磁振蕩的過(guò)程中，與電容器有關(guān)的物理量：電荷量q、電場(chǎng)強(qiáng)度E、電場(chǎng)能EE是同步變化的，即q↓→E↓→EE↓(或q↑→E↑→EE↑)．與振蕩線圈有關(guān)的物理量：振蕩電流i、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁場(chǎng)能EB也是同步變化的，即i↓→B↓→EB↓(或i↑→B↑→EB↑)．(2)在LC振蕩過(guò)程中，電容器上的三個(gè)物理量q、E、EE增大時(shí)，線圈中的三個(gè)物理量i、B、EB減小，且它們的變化是同步的，也即q、E、EE↓eq\o(→,\s\up10(同步異向變化))i、B、EB↓.二、電磁振蕩的周期和頻率1．LC電路的周期和頻率公式：T＝2πeq\r(LC)，f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC)).2．說(shuō)明：(1)LC電路的周期、頻率都由電路本身的特性(L和C的值)決定，與電容器極板上電荷量的多少、板間電壓的高低、是否接入電路中等因素?zé)o關(guān)，所以稱為L(zhǎng)C電路的固有周期和固有頻率．(2)使用周期公式時(shí)，一定要注意單位，T、L、C、f的單位分別是秒(s)、亨利(H)、法拉(F)、赫茲(Hz)．(3)電感器和電容器在LC振蕩電路中既是能量的轉(zhuǎn)換器，又決定著這種轉(zhuǎn)換的快慢，電感L或電容C越大，能量轉(zhuǎn)換時(shí)間也越長(zhǎng)，故周期也越長(zhǎng)．(4)電路中的電流i、線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電容器極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E的變化周期就是LC電路的振蕩周期T＝2πeq\r(LC)，在一個(gè)周期內(nèi)上述各量方向改變兩次；電容器極板上所帶的電荷量，其變化周期也是振蕩周期T＝2πeq\r(LC)，極板上電荷的電性在一個(gè)周期內(nèi)改變兩次；電場(chǎng)能、磁場(chǎng)能也在做周期性變化，但是它們的變化周期是振蕩周期的一半，即T′＝eq\f(T,2)＝πeq\r(LC).例題精練1．（2021?海淀區(qū)校級(jí)模擬）對(duì)處于如圖所示時(shí)刻的LC振蕩電路，下列說(shuō)法正確的是（）A．電容器正在放電，電場(chǎng)能正轉(zhuǎn)化成磁場(chǎng)能 B．電容器正在充電，電場(chǎng)能正轉(zhuǎn)化成磁場(chǎng)能 C．電容器正在放電，磁場(chǎng)能正轉(zhuǎn)化成電場(chǎng)能 D．電容器正在充電，磁場(chǎng)能正轉(zhuǎn)化成電場(chǎng)能2．（2021春?煙臺(tái)期中）在LC回路產(chǎn)生電磁振蕩的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（）A．回路中電流值最大時(shí)，回路中電場(chǎng)能最大 B．電容器充電完畢時(shí)，回路中磁場(chǎng)能最少 C．回路中電流減小時(shí)，電容器上電荷量也減少 D．回路中磁場(chǎng)能減少時(shí)，回路中電流值增大隨堂練習(xí)1．（2021春?諸暨市校級(jí)期中）如圖所示，電容器充電穩(wěn)定后，將開關(guān)S由b扳到a并開始計(jì)時(shí)，在電流振蕩了半個(gè)周期時(shí)，電路中（）A．電容器C里的電場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)，電場(chǎng)強(qiáng)度方向向下 B．線圈L周圍磁場(chǎng)最強(qiáng) C．線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零 D．磁場(chǎng)能開始向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化2．（2021春?鼓樓區(qū)校級(jí)月考）如圖所示的LC振蕩電路中，某時(shí)刻電容器上下極板帶電情況和線圈L中的磁場(chǎng)方向如圖所示，則此時(shí)（）A．線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)在增大 B．電容器兩端電壓正在增大 C．磁場(chǎng)能正在轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能 D．增大電容器的電容，可以減弱振蕩電路向外界輻射能量的本領(lǐng)3．（2021?鼓樓區(qū)校級(jí)二模）如圖所示的LC振蕩電路，當(dāng)開關(guān)S轉(zhuǎn)向右邊發(fā)生振蕩后，下列說(shuō)法中正確的是（）A．振蕩電流達(dá)到最大值時(shí)，電容器上的帶電荷量最大 B．振蕩電流達(dá)到最大值時(shí)，磁場(chǎng)能最大 C．振蕩電流為零時(shí)，電場(chǎng)能為零 D．振蕩電流相鄰兩次為零的時(shí)間間隔等于振蕩周期綜合練習(xí)一．選擇題（共20小題）1．（2021春?如皋市月考）如圖所示的LC振蕩電路中，某時(shí)刻電容器上下極板帶電情況和線圈L中的磁場(chǎng)方向如圖所示，則此時(shí)（）A．線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)在增大 B．電容器兩端電壓正在增大 C．磁場(chǎng)能正在轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能 D．在電容器內(nèi)放入絕緣物質(zhì)，可以減弱振蕩電路向外界輻射能量的本領(lǐng)2．（2021?浙江模擬）在LC振蕩電路中，t1時(shí)刻和t2時(shí)刻電感線圈中的磁感線和電容器中極板的帶電情況分別如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．在t1時(shí)刻電容器正在充電 B．在t2時(shí)刻電容器正在充電 C．在t1時(shí)刻電路中的電流處在減小狀態(tài) D．在t2時(shí)刻電路中的電流處在增大狀態(tài)3．（2021?海淀區(qū)模擬）對(duì)處于圖所示時(shí)刻的LC振蕩電路，下列說(shuō)法正確的是（）A．電容器正在放電，電場(chǎng)能正轉(zhuǎn)變成磁場(chǎng)能 B．電容器正在充電，電場(chǎng)能正轉(zhuǎn)變成磁場(chǎng)能 C．電容器正在放電，磁場(chǎng)能正轉(zhuǎn)變成電場(chǎng)能 D．電容器正在充電，磁場(chǎng)能正轉(zhuǎn)變成電場(chǎng)能4．（2020秋?嘉興月考）如圖所示為公交車上車時(shí)刷卡的情景，當(dāng)聽到“嘀”的聲音，表示刷卡成功。刷卡所用的IC卡內(nèi)部有電感線圈L和電容C構(gòu)成的LC振蕩電路。刷卡時(shí)，讀卡機(jī)向外發(fā)射某一特定頻率的電磁波，IC卡內(nèi)的LC振蕩電路產(chǎn)生電諧振，線圈L中產(chǎn)生感應(yīng)電流，給電容C充電，達(dá)到一定的電壓后，驅(qū)動(dòng)卡內(nèi)芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和傳輸。下列說(shuō)法正確的是（）A．讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波不能在真空中傳播 B．IC卡工作所需要的能量來(lái)源于卡內(nèi)的電源 C．若讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率，則IC卡內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 D．IC卡既能接收讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波，也有向讀卡機(jī)傳輸數(shù)據(jù)功能5．（2020秋?諸暨市月考）下列說(shuō)法正確的是（）A．電容器外殼上標(biāo)的工作電壓比擊穿電壓要低 B．英國(guó)科學(xué)家泊松在實(shí)驗(yàn)中觀察到了著名的“泊松亮斑” C．法拉第通過(guò)嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推理最早給出法拉第電磁感應(yīng)定律 D．在LC振蕩電路中，僅增大電容器的極板距離會(huì)使振蕩電路的固有頻率減小6．（2020秋?浙江月考）如圖所示是電磁波發(fā)射電路中的LC電磁振蕩電路，某時(shí)刻電路中正形成如圖所示方向的電流，此時(shí)電容器的上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，則以下說(shuō)法正確的是（）A．線圈中的磁場(chǎng)向上且正在增強(qiáng) B．電容器中的電場(chǎng)向下且正在減弱 C．若在線圈中插入鐵芯，則發(fā)射電磁波的頻率變大 D．若增大電容器極板間的距離，則發(fā)射電磁波的波長(zhǎng)變小7．（2020秋?浙江月考）在如圖所示的振蕩電路中，某時(shí)刻線圈中磁場(chǎng)方向向上，且電路的電流正在增強(qiáng)，則此時(shí)（）A．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)高 B．電容器兩極板間場(chǎng)強(qiáng)正在減小 C．電路中電場(chǎng)能正在增大 D．線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正在增大8．（2020春?綿陽(yáng)期末）如圖甲是LC振蕩電路，其中電流隨時(shí)間變化的i﹣t圖象如圖乙所示。t＝0時(shí)刻，電容器的下極板M帶正電，在之后的某段時(shí)間，M板帶負(fù)電，磁場(chǎng)能減小，則這段時(shí)間對(duì)應(yīng)圖象中的（）A．Oa段 B．a(chǎn)b段 C．bc段 D．cd段9．（2020春?慈溪市期末）下列說(shuō)法正確的是（）A．頻率越高，振蕩電路向外輻射電磁波的本領(lǐng)越弱 B．在光的單縫衍射中，若將狹縫變窄，則在屏上產(chǎn)生的中央亮條紋變窄 C．醫(yī)院中放射科給病人做胸透，是利用了β射線照射人體進(jìn)行透視 D．光纖通信是激光和光導(dǎo)纖維結(jié)合的產(chǎn)物10．（2020春?浙江月考）如圖所示，儲(chǔ)罐中有不導(dǎo)電液體，與儲(chǔ)罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C置于儲(chǔ)罐中，電容器可通過(guò)開關(guān)S與線圈L或電源相連，開關(guān)S先打到a端讓電容器充滿電，t＝0時(shí)開關(guān)S打到b端，t＝0.15s時(shí)LC回路的電流沿順時(shí)針方向且第一次達(dá)到最大，則（）A．LC回路的振蕩周期為0.3s B．t＝0.9s時(shí)電容器放電完畢 C．t＝0.3～0.45s的時(shí)間里電流沿逆時(shí)針方向且磁場(chǎng)能逐漸增大 D．當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)液面下降時(shí)，LC回路的振蕩頻率減小11．（2020?西湖區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示為某時(shí)刻LC振蕩電路所處的狀態(tài)，其振蕩周期為，則（）A．該時(shí)刻振蕩電流i在增大 B．該時(shí)刻極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度在減小 C．振蕩過(guò)程中電場(chǎng)能與磁場(chǎng)能的轉(zhuǎn)化周期為 D．振蕩過(guò)程中線圈內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化周期為12．（2020秋?浙江月考）在LC振蕩電路中，某時(shí)刻電容器C中的電場(chǎng)方向和線圈L中的磁場(chǎng)方向如圖所示，則此時(shí)（）A．電容器正在放電 B．電容器兩端電壓正在增大 C．電場(chǎng)能正在轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能 D．回路的電流正在變大13．（2020春?嘉興期末）若某時(shí)刻LC振蕩電路中連接電容器的導(dǎo)線具有向上的電流，如圖所示。則下列說(shuō)法中正確的是（）A．電容器正在放電 B．電流正在逐漸減小 C．兩平行板間的電場(chǎng)強(qiáng)度在減小 D．螺線管中的感應(yīng)磁場(chǎng)豎直向上14．（2020?浙江模擬）如圖為一個(gè)振蕩電路在某時(shí)刻的情況。電容器電容為C，線圈的自感系數(shù)為L(zhǎng)，下列判斷正確的是（）A．電容器兩端電壓正在變大 B．圖示狀態(tài)下電流正在變大 C．電場(chǎng)能正在轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能 D．電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能的相互轉(zhuǎn)化的周期為2π15．（2020春?諸城市期中）如圖所示表示LC振蕩電路某時(shí)刻的情況，以下說(shuō)法正確的是（）A．電容器正在充電 B．電感線圈中的電流正在增加 C．若在電感線圈中插入鐵芯會(huì)減小充電時(shí)間 D．電容器兩端電壓正在增大16．（2020春?煙臺(tái)期末）某時(shí)刻LC振蕩電路的狀態(tài)如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是（）A．振蕩電流i在減小 B．電容器兩板間電壓在減小 C．電場(chǎng)能正在向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化 D．電容器極板上的電荷量從零變化到最大值所需的最短時(shí)間為π17．（2020?浙江模擬）如圖所示，是某LC振蕩電路中電流隨時(shí)間變化的關(guān)系曲線，如圖乙所示，規(guī)定順時(shí)針電流為正電流，則（）A．在t1時(shí)刻，a板帶正電，電荷量最大 B．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，線圈內(nèi)磁場(chǎng)方向向上，且強(qiáng)度減弱 C．在t2時(shí)刻，電感線圈自感電動(dòng)勢(shì)最大，Uc＞Ud D．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，電容器正在充電18．（2020春?杭州期末）如圖所示的LC振蕩電路中，某時(shí)刻線圈中磁場(chǎng)方向向上，且電路的電流正在減小，則此時(shí)（）A．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)低 B．電容器兩極板間場(chǎng)強(qiáng)正在減小 C．電路中電場(chǎng)能正在增大 D．線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正在減小19．（2020春?天津期末）如圖所示為某時(shí)刻LC振蕩電路中電容器中電場(chǎng)的方向和電流的方向，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．電容器正在放電 B．電感線圈的磁場(chǎng)能正在增加 C．電感線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流的減小 D．電容器的電場(chǎng)能正在減少20．（2020春?亭湖區(qū)校級(jí)期中）如圖所示是LC振蕩電路某時(shí)刻的情況，以下說(shuō)法正確的是（）A．此時(shí)電路中電流等于零 B．電容器正在充電 C．電感線圈中的電流正在增大 D．電容器兩極板間的電場(chǎng)能正在減小二．多選題（共10小題）21．（2021春?德清縣校級(jí)月考）在LC振蕩電路中，某時(shí)刻線圈中產(chǎn)生如圖所示的磁場(chǎng)，且磁場(chǎng)正在逐漸減弱，則該時(shí)刻（）A．電容器的帶電量正在增大 B．電容器的上極板帶正電 C．電容器極板間的電場(chǎng)向上 D．振蕩電路中磁場(chǎng)能正在向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化22．（2021春?浙江月考）下列說(shuō)法正確的是（）A．在LC振蕩電路中，將鐵芯插入電感線圈，向外輻射電磁波的本領(lǐng)會(huì)增強(qiáng) B．核反應(yīng)釋放的核能可以將原子核激發(fā)到很高的能級(jí)，向低能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)輻射出γ射線 C．任何一種金屬都存在一個(gè)極限波長(zhǎng)，小于此波長(zhǎng)的光可讓金屬中的電子逸出 D．物質(zhì)波是一種概率波，在微觀物理學(xué)中可以用“軌跡”來(lái)描述粒子的運(yùn)動(dòng)23．（2020春?鄭州期末）下列說(shuō)法正確的是（）A．LC振蕩電路中，當(dāng)電流增大時(shí)，電容器所帶電量也增大 B．光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波 C．“泊松亮斑”說(shuō)明光不具有波動(dòng)性 D．陽(yáng)光下的肥皂泡上有彩色條紋，這屬于光的干涉現(xiàn)象24．（2020春?臺(tái)州期末）在LC振蕩電路中，某時(shí)刻電路中的電流方向如圖所示，且電流正在增大，則該時(shí)刻（）A．電容器下極板帶正電，上極板帶負(fù)電 B．電容器上極板帶正電，下極板帶負(fù)電 C．電場(chǎng)能正在向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化 D．電容器兩端的電壓正在減小25．（2020春?海淀區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，LC振蕩電路中，某一時(shí)刻穿過(guò)線圈L的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向上，且正在逐漸增強(qiáng)，那么兩極板帶電的情況是（）A．上極板帶正電 B．上極板帶負(fù)電 C．極板帶電量增加 D．極板帶電量減少26．（2020春?吉林期末）在LC振蕩電路中，當(dāng)電容器充電完畢尚未開始放電時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．電容器中的電場(chǎng)最強(qiáng) B．電路中的磁場(chǎng)最強(qiáng) C．電場(chǎng)能已有一部分轉(zhuǎn)化成磁場(chǎng)能 D．此時(shí)電路中電流為零27．（2020?浙江模擬）無(wú)線話筒就是LC振蕩電路在實(shí)際中應(yīng)用的典型實(shí)例，某L