7．电磁场：　　　　　　　　　　　　　　．

电磁波：　　　　　　　　　　　　　　．

6．麦克斯韦的电磁场理论有两个要点：

(1)　　　　　　　 　　；(2)　　　　　 　　　　．

5．电磁波遇到某些障碍物会发生反射，雷达就是根据这一原理制成的，某雷达站正在观察一飞机飞行，若飞机正向雷达站飞来，某一时刻雷达第一次发出电磁波到接收到反射波历时200微秒，第二次发出电磁波到接收到反射波历时186微秒，第一次发射到第二次发射的时间差为4秒钟，则刻飞机的飞行速度为　　　　m/s．

4．在听收音机时，常常要从一个电台调到另一个电台，去收听自己喜欢的节目；如果你正在收听中央人民广播电台频率为1035KHz的节目。现在你想改听北京人民广播电台频率为828KHz的节目，那么：

(1) 在对收音机进行调谐时，你应把调谐电路中的可变电容器的动片旋进一些，还是旋出一些？为什么？(提示：旋进时电容器两极板的正对面积增大，当收音机的调谐电路的频率与电台发射频率相同时，就能清楚地收到该电台的节目)．

答：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　．

(2) 若北京人民广播电台正在实况广播一场音乐会，试问离舞台30米远的现场观众甲和远在现场3000公里外的听众乙比较，谁先听到歌手的声音？

答：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　．

3．在我们的周围空间存在着各种不同频率的电磁波，它的存在为人类的信息交流带来了极大的方便：

(1)是谁首先预言了电磁波的存在？答：　　　　．

(2)是谁用实验的方法证实了电磁波的存在？答：　　　　．

(3)无线电波按波长从大到小可分为长波、中波、中短波、短波等，按传播方式可分为天波传播、地波传播和直线传播，其中地波是依靠波的衍射作用沿地球表面传播的，那么上面提到的四种无线电波中哪种最适宜地波传播．答：　　　．

2.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.电磁波由真空进入介质传播时，波长将变长

C.电磁波不能产生干涉、衍射现象

D.雷达是利用自身发射的电磁波来对目标进行定位的

1．对处于图所示时刻的LC振荡电路，下列说法正确的是(　　)

A、电容器正在放电，电场能正转变成磁场能；

B、电容器正在充电，电场能正转变成磁场能；

C、电容器正在放电，磁场能正转变成电场能；

D、电容器正在充电，磁场能正转变成电场能．

4.电磁波的应用

广播、电视、雷达、无线通信等都是电磁波的具体应用。

雷达：无线电定位的仪器，波位越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能强，多数的雷达工作于微波波段。缺点，沿地面传播探测距离短。中、长波雷达沿地面的探测距离较远，但发射设备复杂。

[例4] 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______(增大还是减小)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。

[例5] 某防空雷达发射的电磁波频率为f=3×10³MH_Z，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6] 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。如图所示，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，就能进一步进行实验工作。已知在一个轨道半径为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．设在这期间电子轨道内的高频交变磁场是线性变化的，磁通量的最小值为零，最大值为1.8Wb，试求电子在加速器中共绕行了多少周？

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E_K，所以有N= E_K/Ee，带入数据可得N=2.8×10⁵周。　

[例7] 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，得答案B。

[例8] 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9]如图所示，氢原子中的电子绕核逆时什快速旋转，匀强磁场垂直于轨道平面向外，电子的运动轨道半径r不变，若使磁场均匀增加，则电子的动能()

A．不变　　　　　　　　 B．增大

C．减小　　　　　　　　 D．无法判断

解析：正确答案为 B

电子在库仑力F和洛伦兹力f作用下做匀速圆周运动，用左手定则判断f和F方向始终相同，两者之和为向心力。当磁场均匀增加时，根据麦克斯韦理论，将激起一稳定电场，由楞次定律及安培定则可判出上述电场的方向为顺时针，这时电子除受到上述两力外，又受到一个逆时针方向的电场力作用，该力对电子做正功，所以电子的动能将增大，故答案B正确。

4．无线电波的发射和接收

(1)无线电波：无线电技术中使用的电磁波

(2)无线电波的发射：如图所示。

①调制：使电磁波随各种信号而改变

②调幅和调频

(3)无线电波的接收

①电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫做电谐振。

②调谐：使接收电路产生电谐振的过程。调谐电路如图所示。通过改变电容器电容来改变调谐电路的频率。

③检波：从接收到的高频振荡中“检”出所携带的信号。

3．电磁波

变化的电场和磁场从产生的区域由近及远地向周围空间传播开去，就形成了电磁波。

(1)有效地发射电磁波的条件是：①频率足够高(单位时间内辐射出的能量P∝f ⁴)；②形成开放电路(把电场和磁场分散到尽可能大的空间里去)。

(2)电磁波的特点：

①电磁波是横波。在电磁波传播方向上的任一点，场强E和磁感应强度B均与传播方向垂直且随时间变化，因此电磁波是横波。

②电磁波的传播不需要介质，在真空中也能传播。在真空中的波速为c=3.0×10⁸m/s。

③波速和波长、频率的关系：c＝λf

注意：麦克斯韦根据他提出的电磁场理论预言了电磁波的存在以及在真空中波速等于光速c，后由赫兹用实验证实了电磁波的存在

(3)电磁波和机械波有本质的不同