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第5 课时电磁波与相对论考纲解读 1. 掌握麦克斯韦电磁场理论, . 了解电磁波的产生、传播、发射和接收,. 了解狭义相对论的基本假设和几个重要结论. 1.[ 麦克斯韦电磁场理论的理解] 关于麦克斯韦的电磁场理论,下列说法正确的是() A .稳定的电场产生稳定的磁场 B .均匀变化的电场产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场产生均匀变化的电场 C .变化的电场产生的磁场一定是变化的 D .振荡的电场在周围空间产生的磁场也是振荡的答案 D 解析麦克斯韦的电磁场理论要点是: 变化的磁场( 电场) 要在周围空间产生电场( 磁场), 若磁场( 电场) 的变化是均匀的, 产生的电场( 磁场) 是稳定的, 若磁场( 电场) 的变化是振荡的,产生的电场( 磁场) 也是振荡的,由此可判定正确答案为 D 项. 2.[ 电磁振荡问题的分析] 如图 1 所示为 LC 振荡电路某时刻的情况,以下说法中正确的是() 图1 A .电容器正在充电 B .电感线圈中的磁场能正在增加 C .电感线圈中的电流正在增大 D .此时刻自感电动势正在阻碍电流增大答案 BCD 解析由图中的磁感线的方向, ,可以得到电容器正在放电,故 A 错;放电过程中, 电容器极板上的电荷减少, 电场能减小, 线圈中的电流增大, 磁场能变大,故 B、C 对;由于线圈中的电流增大,产生的自感电动势阻碍电流的增大, D 对. 3.[ 关于电磁波谱问题] 电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等, 按波长由长到短的排列顺序是() A .无线电波、红外线、紫外线、γ射线 B .红外线、无线电波、γ射线、紫外线 、红外线、紫外线、无线电波 D .紫外线、无线电波、γ射线、红外线答案 A 解析电磁波的波长范围很广, 按波长由长到短的顺序排列, 其顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、 X , A 的排列顺序是正确的. 4.[ 相对论的理解] 关于狭义相对论的说法,不正确的是() A .狭义相对论认为在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的 B .狭义相对论认为在一切惯性参考系中,光在真空中的速度都等于 c ,与光源的运动无关 C .狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系 D .狭义相对论任何情况下都适用答案 D 解析狭义相对论认为在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的,选项 A正确; 狭义相对论认为在一切惯性参考系中, 光在真空中的速度都等于 c( 光速不变原理), 与光源的运动无关,选项 B 正确;狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系,故选项 C 正确, D 错误. 1 .麦克斯韦电磁场理论变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场. 2 .电磁场变化的电场在周围空间产生磁场, 变化的磁场在周围空间产生电场, 变化的电场和磁场成为一个完整的整体,这就是电磁场. 3 .电磁波的特性(1) 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的传播速度是相同的( 都等于光速). (2) 不同频率的电磁波, 在同一介质中传播时, 其速度是不同的, 频率越高, 波速越小. (3) 电磁波的频率 f 、波长λ和波速 v 的关系: v=λf. (4) 电磁波是横波,具有波的特性,能产生干涉、衍射等现象. 4 .电磁波的发射与接收(1) 电磁振荡( LC 电路) 的周期 T=2π LC ,频率 f= 12π LC . (2) 发射电磁波的条件: ①振荡电路要有足够高的频率. ②振荡电路应采用开放电路. 发射电磁波需经过调制过程, 调制的方法分为调频和调幅. 接收电磁波需经过解调过程, 解调是调制的逆过程. 5 .狭义相对论(1) 狭义相对论的基本假设①在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的. ②真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的. (2) 时间间隔的相对性Δt= Δτ1- vc 2. (3) 长度的相对性 l=l 01- vc 2. (4) 相对论的速度变换公式 u= u′+v1+ u′vc 2. (5) 相对论质量 m= m 01- vc 2. (6) 质能方程 E= mc 2. 考点一对麦克斯韦电磁场理论和电磁波的理解 1. 对麦克斯韦电磁场理论的理解 2 .对电磁波的理解(1) 、磁场、传播方向三者两两垂直,如图 2 所示. 图2 (2) 电磁波与机械波不同,机械波在介质中传播的速度只与介质有关,电磁波在介质中传播的速度与介质和频率均有关. 例1 (1) 下列关于电磁波的说法正确的是() A .均匀变化的磁场能够在空间产生电场 B .电磁波在真空和介质中传播速度相同 C .只要有电场和磁场,就能产生电磁