新高考物理一轮复习专题14.3 电磁振荡和电磁波 精品讲义（含解析）

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专题14.3  电磁振荡和电磁波【讲】【讲核心素养】1.物理观念： 知道电磁波的发射、传播和接收。认识电磁波谱。知道各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用。2.科学态度与责任：初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想，初步了解场的统一性与多样性，体会物理学对统一性的追求。【讲考点题型】1.麦克斯韦电磁场理论变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场.2.电磁波(1)电磁场在空间由近及远地向周围传播，形成电磁波.(2)电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播，在真空中不同频率的电磁波传播速度相同(都等于光速).(3)不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速度是不同的，频率越高，波速越小.(4)v＝λf，f是电磁波的频率.3.电磁波的发射与接收(1)发射电磁波需要开放的高频振荡电路，并对电磁波根据信号的强弱进行调制(两种方式：调幅、调频).(2)接收电磁波需要能够产生电谐振的调谐电路，再把信号从高频电流中解调出来，调幅波的解调也叫检波.4.电磁波谱按照电磁波的频率或波长的大小顺序把它们排列成谱.按波长由长到短排列的电磁波谱为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线.5.电磁波与机械波的比较名称项目电磁波机械波产生由周期性变化的电场、磁场产生由质点(波源)的振动产生传播介质不需要介质(在真空中仍可传播)必须有介质(真空中不能传播)波的种类横波既有横波也有纵波速度特点由介质和频率决定，在真空中等于光速(c＝3×108 m/s)仅由介质决定能量都能携带能量并传播能量速度公式v＝λf遵循规律都能发生反射、折射、干涉、衍射等现象【方法总结】狭义相对论问题的求解技巧(1)解决“同时”的相对性问题，可从三个方面入手：①令观测者静止，判断被观测者因相对运动而引起的位置变化．②结合光速不变原理，分析光传播到两个事件所用的时间．③光先传播到的事件先发生，光后传播到的事件后发生．(2)“动尺缩短”是指沿运动方向上的长度比其相对静止时测量的长度要短一些，在垂直于运动方向上的长度没有变化．(3)“动钟变慢”是指两个不同惯性系进行时间比较的结果，也是相对的，即两个惯性系中的观测者都发现对方的钟变慢了．【例题】（2022·安徽省临泉第一中学高三开学考试）如图甲所示，在变化的磁场中放置一个闭合电路，电路里产生了感应电流；如图乙所示，空间存在变化的磁场，其周围产生感应电场，下列说法正确的是（　　）A．甲、乙两图一定能持续产生电磁波B．对甲图，从上向下看，电子在回路中沿顺时针方向运动C．闭合电路只是检验变化的磁场产生电场，即使没有闭合电路空间仍能产生电场D．变化的电场周围产生磁场，与闭合电路是否存在有关【答案】  C【解析】A．若甲、乙两图的磁场均匀变化，就会产生稳定不变的电场，稳定不变的电场不会产生磁场，就不会持续产生电磁波，故A错误；B．对甲图，从上向下看，感应电流沿顺时针方向，电子在回路中沿逆时针方向运动，故B错误：C．变化的磁场周围产生电场是一种普遍存在的现象，与闭合电路是否存在无关，甲图的闭合电路只是检验变化的磁场产生电场，乙图即使没有闭合电路空间仍能产生电场，故C正确：D．同理，变化的电场周围产生磁场也是一种普遍存在的现象，与闭合电路是否存在无关，D错误。故选C。【素养提升】本题考察的学科素养主要是物理观念。【变式训练1】（2022·重庆·临江中学高三开学考试）在理想LC振荡电路中的某时刻，电容器极板间的场强E的方向如图所示，M是电路中的一点。若该时刻电容器正在充电，据此可判断此时（　　）A．电路中的磁场能在增大 B．流过M点的电流方向向左C．电路中电流正在增加 D．电容器两板间的电压在减小【答案】  B【解析】AC．因该时刻电容器正在充电，则电流逐渐减小，电路中的磁场能在减小，故AC错误；B．该时刻电容器正在充电，此时电容器上极板带正电，则充电时流过M点的电流方向向左，故B正确；D．充电时，电容器两板间的电压在增大，故D错误。故选B。【必备知识】对麦克斯韦电磁场理论的理解