4.1 電磁振蕩 課前導(dǎo)學(xué) 2024-2025學(xué)年人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)

4.1電磁振蕩基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)學(xué)一、電磁振蕩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)生振蕩電流的電路叫做振蕩電路。3.振蕩過程：如圖所示，將開關(guān)S擲向1，先給電容器充電，再將開關(guān)擲向2，從此時(shí)起，電容器要對(duì)線圈放電。①放電過程：由于線圈的自感作用，放電電流不能立刻達(dá)到最大值，由0逐漸增大，同時(shí)電容器極板上的電荷減少。放電完畢時(shí)，極板上的電荷為零，放電電流達(dá)到最大。該過程電容器儲(chǔ)存的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為線圈的磁場(chǎng)能。②充電過程：電容器放電完畢，由于線圈的自感作用，電流并不會(huì)立刻消失，而要保持原來的方向繼續(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加，當(dāng)電流減小到零時(shí)，充電結(jié)束，極板上的電荷量達(dá)到最大。該過程線圈中的磁場(chǎng)能又轉(zhuǎn)化為電容器的電場(chǎng)能。此后電容器再放電、再充電，周而復(fù)始，于是電路中就有了周期性變化的振蕩電流。4.實(shí)際的LC振蕩是阻尼振蕩：電路中有電阻，振蕩電流通過時(shí)會(huì)有電熱產(chǎn)生，另外還會(huì)有一部分能量以電磁波的形式輻射出去。如果要實(shí)現(xiàn)等幅振蕩，必須有能量補(bǔ)充到電路中。二、電磁振蕩的周期和頻率1.周期：電磁振蕩完成一次周期性變化需要的時(shí)間叫做周期。2.頻率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)完成的周期性變化的次數(shù)叫做頻率。如果振蕩電路沒有能量損失，也不受外界影響，這時(shí)的周期和頻率分別叫做固有周期和固有頻率。3.周期和頻率公式：，。重難擴(kuò)展問題1.振蕩電流大小和方向都做_________迅速變化的電流。2.振蕩電路：能產(chǎn)生_________的電路叫做振蕩電路。3.周期和頻率公式：___________，___________。

基礎(chǔ)小題試練1.回旋加速器中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，被加速粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，用LC振蕩器作為帶電粒子加速的交流高頻電源，電感L和電容C的數(shù)值應(yīng)該滿足的關(guān)系為()A. B. C. D.2.某LC電路的振蕩頻率為520kHz，為能使其提高到1040kHz，以下說法正確的是()A.調(diào)節(jié)可變電容，使電容增大為原來的4倍B.調(diào)節(jié)可變電容，使電容減小為原來的C.調(diào)節(jié)電感線圈，使線圈電感變?yōu)樵瓉淼?倍D.調(diào)節(jié)電感線圈，使線圈電感變?yōu)樵瓉淼?.如圖所示是LC振蕩電路中能量E隨時(shí)間t變化的圖像，實(shí)線表示電場(chǎng)能隨時(shí)間變化的曲線，虛線表示磁場(chǎng)能隨時(shí)間變化的曲線，由圖像可知()A.該LC振蕩電路的周期為B.在時(shí)刻振蕩電路中的電流為零C.在到的過程中，電容器正在放電D.在和時(shí)刻，電容器極板帶電情況完全相同4.振蕩電路在測(cè)量、自動(dòng)控制、無線電通信及遙控等許多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。如圖甲所示的LC振蕩電路中，電容器上的電荷量隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示，時(shí)的電流方向如圖甲所示，下列說法正確的是()A.在0~0.5s內(nèi)，電容器在放電B.在時(shí)，P點(diǎn)電勢(shì)比Q點(diǎn)高C.在1.0~1.5s內(nèi)，電場(chǎng)能正在轉(zhuǎn)化成磁場(chǎng)能D.在1.5~2.0s內(nèi)，振蕩電路中的電流在減小

答案以及解析1.答案：D解析：要使得回旋加速器正常工作，則粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期等于LC振蕩電路的周期，即，即，故選D。2.答案：B解析：由振蕩頻率公式可知，要使頻率提高到原來的2倍，則可以減小電容使之變?yōu)樵瓉淼?，或減小電感使之變?yōu)樵瓉淼?，故B正確，ACD錯(cuò)誤。3.答案：C解析：在一個(gè)周期內(nèi)電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能都兩次達(dá)到最大，可知該LC振蕩電路的周期大小為，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在時(shí)刻磁場(chǎng)能最大，則振蕩電路中的電流最大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在到的過程中，電場(chǎng)能減小，則電容器正在放電，選項(xiàng)C正確；在和時(shí)刻，電場(chǎng)能都是最大，電容器極板帶電荷量相等，但是極板極性相反，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4.答案：B解析：由題圖乙可知，在0~0.5s內(nèi)電容器電荷量增加，電容器充電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；時(shí)的電流方向如圖甲所示，電容器正在充電，上極板帶正電，由題圖乙可知，在時(shí)，上極板仍帶正電，P點(diǎn)電勢(shì)比Q點(diǎn)高，選項(xiàng)B正確；由題圖乙可知，在1.0~1.5s內(nèi)電容器電