电磁振荡 分析电磁振荡要掌握以下三个要点: ⑴理想的LC回路中电场能E电和磁场能E磁在转化过程中的总和不变. ⑵回路中电流越大时.L中的磁场能越大. ⑶极板上电荷量越大时.C中电场能越大(板间场强越大.两板间电压越高.磁通量变化率越大). LC回路中的电流图象和电荷图象总是互为余函数.电磁振荡的周期公式为:. 例题分析 例1:某防空雷达发射的电磁波频率为f=3×103MHZ.屏幕上尖形波显示.从发射到接受经历时间Δt=0.4ms.那么被监视的目标到雷达的距离为 km.该雷达发出的电磁波的波长为 m. 解:由s= cΔt=1.2×105m=120km.这是电磁波往返的路程.所以目标到雷达的距离为60km.由c= fλ可得λ= 0.1m 例2:电子感应加速器是利用变化磁场产生的电场来加速电子的.在圆形磁铁的两极之间有一环形真空室.用交变电流励磁的电磁铁在两极间产生交变磁场.从而在环形室内产生很强的电场.使电子加速.被加速的电子同时在洛伦兹力的作用下沿圆形轨道运动.设法把高能电子引入靶室.能使其进一步加速.在一个半径为r=0.84m的电子感应加速器中.电子在被加速的4.2ms内获得的能量为120MeV.这期间电子轨道内的高频交变磁场是线性变化的.磁通量从零增到1.8Wb.求电子共绕行了多少周? 解:根据法拉第电磁感应定律.环形室内的感应电动势为E== 429V.设电子在加速器中绕行了N周.则电场力做功NeE应该等于电子的动能EK.所以有N= EK/Ee.带入数据可得N=2.8×105周. 例3:如图所示.半径为 r 且水平放置的光滑绝缘的环形管道内.有一个电荷量为 e.质量为 m 的电子.此装置放在匀强磁场中.其磁感应强度随时间变化的关系式为 B=B0+kt(k>0).根据麦克斯韦电磁场理论.均匀变化的磁场将产生稳定的电场.该感应电场对电子将有沿圆环切线方向的作用力.使其得到加速.设t=0时刻电子的初速度大小为v0.方向顺时针.从此开始后运动一周后的磁感应强度为B1.则此时电子的速度大小为 A. B. C. D. 解:感应电动势为E=kπr2.电场方向逆时针.电场力对电子做正功.在转动一圈过程中对电子用动能定理:kπr2e= mv2- mv02.B正确,由半径公式知.A也正确.答案为AB. 例4:如图所示.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 解:由于极板和电源保持连接.因此两极板间电压不变.两极板间距离增大.因此场强E=U/d将减小.由于电容器带电量Q=UC.d增大时.电容C减小.因此电容器带电量减小.即电容器放电.放电电流方向为逆时针.在引线周围的磁场方向为逆时针方向.因此在两极板间的磁场方向也是逆时针方向.选BD. 例5:左右两个电路都是从左端输入信号.从右端输出信号.左图中输入的是高频.低频混合的交流信号.要求只输出低频信号,右图中输入的是直流和低频交流的混合信号.要求只输出低频交流信号.那么C1.C2中哪个该用大电容?哪个该用小电容? 解:电容的作用是“通交流.隔直流 .“通高频.阻低频 .由其表达式XC=1/2πfC可看出:左图中的C1必须用电容小些的.才能使高频交流顺利通过.而低频不易通过.这种电容器叫高频旁路电容器.右图中的C2一般用电容大的.使低频交流电很容易通过.只有直流成分从电阻上通过.这种电容器叫隔直电容器. 例6:电学元件的正确使用.对电路安全工作起着重要作用.某电解电容器上标有“25V .450μF 字样.下列说法中正确的是 A.此电容器在交流.直流电路25V的电压时都能正常工作 B.此电容器只有在不超过25V的直流电压下才能正常工作 C.当工作电压是直流25V时.电容才是450μF D.若此电容器在交流电压下工作.交流电压的最大值不能超过25V 解:电解电容器的极性是固定的.因此只能在直流电压下工作.选B.电容值是由电容器本身的性质决定的.和电压.电荷量都没有关系. 例7:某时刻LC回路中电容器中的电场方向和线圈中的磁场方向如右图所示.则这时电容器正在 .电流大小正在 . 解:用安培定则可知回路中的电流方向为逆时针方向.而上极板是正极板.所以这时电容器正在充电,因为充电过程电场能增大. 所以磁场能减小.电流在减小. 例8:右边两图中电容器的电容都是C=4×10-6F.电感都是L=9×10-4H.左图中电键K先接a.充电结束后将K扳到b,右图中电键K先闭合.稳定后断开.两图中LC回路开始电磁振荡t=3.14×10-4s时刻.C1的上极板正在 电,带 电,L2中的电流方向向 .磁场能正在 . 解:先由周期公式求出=1.2π×10-4s. t=3.14×10-4s时刻是开始振荡后的MT.再看与左图对应的q-t图象和与右图对应的i-t图象(以LC回路中有逆时针方向电流为正).图象都为余弦函数图象.在MT时刻.从左图对应的q-t图象看出.上极板正在充正电,从右图对应的i-t图象看出.L2中的电流向左.正在增大.所以磁场能正在增大. 例9:一台收音机.把它的调谐电路中的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出.仍然收不到某一较高频率的电台信号.要想收到该电台信号.应该 电感线圈的匝数. 解:调谐电路的频率和被接受电台的频率相同时.发生电谐振.才能收到电台信号.由公式可知.L.C越小.f越大.当调节C达不到目的时.肯定是L太大.所以应减小L.因此要减小匝数. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

电磁振荡与电磁波

1.振荡电路:大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做振荡电流,能够产生振荡电流的电路叫________.常见的振荡电路由一个电感线圈和一个电容器组成,简称________回路.

2.分析电磁振荡要掌握以下三个要点(突出能量守恒的观点):

(1)理想的LC回路中电场能E和磁场能E在转化过程中的总和不变.

(2)回路中电流越大时,L中的磁场能越大(磁通量越大).

(3)极板上电荷量越大时,C中电场能越大(板间场强越大、两板间电压越高、磁通量变化率越大).可用图象表示.

3.LC回路的振荡周期和频率T=________,f=________

4.电磁场在空间由近及远的传播形成________

5.电磁波的特点:

(1)电磁波是________

(2)三个特征量的关系v=λ/T=λf

(3)电磁波________在真空中传播,向周围空间传播电磁能.

(4)能发生反射,折射,干涉和衍射.

6.有效发射电磁波的条件:①________要有足够高.②振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,采用________电路.

7.无线电波的发射:发射前将要传递的信号附加到高频等幅振荡电流上的过程叫________,有两种方式:________________

无线电波的传播:有方式三种,天波、地波、直线传播.其中直线传播往往要中继站.

无线电波的接收:包括________________(解调).

查看答案和解析>>


同步练习册答案