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微专题95 电磁振荡与电磁波 传感器
1．理解麦克斯韦电磁场理论，会分析LC 振荡电路的振荡过程，注意能量是标量，电场能
和磁场能的周期为。2.理解电磁波发射和接收的几个过程，知道各电磁波的特点。3.掌握几
种常见传感器的使用方法，会制作简单的控制电路。
1．(2023·上海市静安区期中)下列关于电磁波的说法中正确的是( )
A．赫兹的电磁场理论预言了电磁波的存在
B．电磁波从真空传入水中，波长将变长
C．雷达可以利用自身发射电磁波的反射波来对目标进行定位
D．医院中用于检查病情的“B 超”利用了电磁波的反射原理
答案 C
解析 麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故A 错误；
电磁波从真空传入水中，频率不变，波速变小，由v＝λf 可知，波长将变短，故B 错误；
雷达可以利用自身发射电磁波的反射波来对目标进行定位，故C 正确；
医院中用于检查病情的“B 超”是利用了超声波的反射原理，故D 错误。
2．(2024·上海市浦东新区阶段练习)如图所示为LC 振荡电路的电流随时间变化i－t 的图像，
在t＝0 时刻，回路中电容器的M 板带正电，在某段时间里，回路的磁场能在增大，而M 板
仍带正电，则这段时间对应图像中( )
A．bc 段
B．cd 段
C．Oa 段
D．ab 段
答案 C
解析 某段时间里，回路的磁场能在增大，说明回路中的电流在增大，电容器放电，而此时
M 板带正电，则电流方向为逆时针方向。在t＝0 时，电容器开始放电，且M 板带正电，结
合i－t 图像可知，电流以逆时针方向为正方向，因此这段时间内电流为正且正在增大，符合
条件的只有图像中的Oa 段，故选C。
3．(2023·浙江省联考)下列关于传感器元件说法错误的是( )
A．如图甲，是一光敏电阻，随着光照的增强，载流子增多，导电性变好
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B．如图乙，是一电阻应变片，其电阻随受外力而发生机械形变的变化而发生变化
C．如图丙，当磁体靠近“干簧管”时，“干簧管”能起到开关的作用是由于电磁感应
D．如图丁，是一种电感式微小位移传感器，物体1 连接软铁芯2 插在空心线圈3 中，当物
体1 向左发生微小位移时，线圈的自感系数变大
答案 C
解析 甲为光敏电阻，当强光照射时，电阻变小，导电性增强，故A 正确，不符合题意；
电阻应变片，其电阻随受外力而发生机械形变的变化而发生变化，故B 正确，不符合题意；
干簧管是一种能够感知磁场的传感器，当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化相互吸引而接
通，当磁体远离干簧管时，软磁性材料制成的簧片失去磁性，两簧片又分开，经常被用于控
制电路的通断，不是电磁感应原理，故C 错误，符合题意；
当物体1 向左发生微小位移时，铁芯插入空心线圈的长度变大，线圈的自感系数变大，故D
正确，不符合题意。
4. (2023·浙江省校联考)如图所示，L 为电感线圈，C 为电容器，R 为定值电阻，线圈及导线
电阻均不计。先闭合开关S，稳定后，再将其断开，并规定此时t＝0。当t1＝0.01 s 时，LC
回路中通过电感线圈L 的电流第一次达到0，则( )
A．LC 电路的振荡周期为0.02 s
B．t2＝0.02 s 时电容器中电场最强
C．0.07 s 至0.08 s 回路中电场能减小，磁场能增大
D．t3＝0.13 s 时回路中电流沿顺时针方向
答案 C
解析 LC 回路中，在一个周期内，电容器充电两次，放电两次，线圈及导线电阻均不计，
先闭合开关S，稳定后，线圈两端没有电压，电容器不带电，线圈具有磁场能，在t＝0 时刻，
断开开关S，线圈产生自感电动势，对电容器充电，电流逐渐减小，当t1＝0.01 s 时，LC 回
路中电感线圈L 通过的电流第一次达到0，该过程经历的时间为，所以LC 回路的振荡周期
为T＝0.04 s，故A 错误；t2＝0.02 s 时，电容器放电结束，电场能最小，电场最弱，故B 错
误；由上可知0.07 s＝1T，根据规律可知0.07～0.08 s 电容器处于放电阶段，能量由电场能
向磁场能转化，所以电场能减小，磁场能增大，故C 正确；由上可知t3＝0.13 s＝3T＋T，由
上分析可知，在时刻，LC 回路中电感线圈L 通过的电流第一次达到0，所以回路中的电流
为零，故D 错误。
5．关于电磁波谱及其应用的解释，下列说法中不正确的是( )
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A．X 射线对生命物质有较强的作用，过量的X 射线辐射会引起生物体的病变
B．紫外验钞机是利用紫外线的化学作用
C．红外遥感技术利用了一切物体都在不停地辐射红外线的特点
D．γ 射线是波长最短的电磁波，它比X 射线的频率还要高
答案 B
解析 X 射线具有较强的穿透能力，过量的X 射线辐射会引起生物体的病变，故A 正确；
紫外验钞机是利用紫外线的荧光效应，故B 错误；红外遥感技术利用一切物体都不停地辐
射红外线的现象，从而通过接收到的红外线来感知物体，故C 正确；根据电磁波谱可知，γ
射线是波长最短且频率最高的电磁波，它比X 射线的频率还要高，故D 正确。
6．“小蜜蜂”是老师上课常用的扩音设备，随着无线电技术的应用，很多老师用上了蓝牙
“小蜜蜂”(蓝牙属于电磁波)，麦克风与扩音器不用导线连接，老师拿着麦克风在教室中间
说话，放在讲台上的扩音器也能工作。下列说法正确的是( )
A．扩音器直接接收到了来自麦克风的声波信号
B．为了将信号发射出去，先要进行调制
C．扩音器接收电磁波时，通过解调来使接收电路中出现电谐振现象
D．载波频率越高，经调制后发射出来的电磁波传播得越快
答案 B
解析 无线麦克风有一个无线电发射装置，可以把声音信号转化成电磁波信号，再发射出去，
故A 错误；为了将信号发射出去，需要把声音信号加到高频电磁波中，这个过程叫作调制，
故B 正确；扩音器接收电磁波时，需要接收电磁波的LC 振荡电路的固有频率与电磁波的频
率相同，从而发生电谐振，这个过程叫作调谐，故C 错误；真空中任何频率电磁波的波速
都等于光速，故D 错误。
7．(2023·重庆市月考)可见光的波长范围大约在400～760 nm，电磁波在真空中传播速度为
3×108 m/s，下列说法中不正确的是( )
A．与红外线相比，波长为10 m 的电磁波不易发生衍射
B．波长为270 nm 的电磁波为紫外光
C．可见光频率大小的数量级可达到1014
D．X 射线的波长短，可用来进行人体透视
答案 A
解析 波长10 m 的电磁波，其波长比红外线长，更容易发生衍射，故A 错误；波长为400
nm 的可见光为紫光，故波长为270 nm 的电磁波为紫外光，故B 正确；由公式c＝λf 可知，
若可见光的波长为500 nm 时，可得其频率为f＝＝ Hz＝6×1014 Hz，故可见光频率大小的
数量级可达到1014 Hz，故C 正确；X 射线的波长较短，频率较高，穿透能力较强，可用来
进行人体透视，故D 正确。
8．振荡电路在测量、自动控制、无线电通信及遥控等许多领域有广泛应用。如图甲所示的
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LC 振荡电路中，电容器上的电荷量随时间的变化规律如图乙所示，t＝0.3 s 时的电流方向如
图甲所示，下列说法正确的是( )
A．在0～0.5 s 内，电容器在放电
B．在t＝0.8 s 时，P 点电势比Q 点高
C．在1.0～1.5 s 内，电场能正在转化成磁场能
D．在1.5～2.0 s 内，振荡电路中的电流在减小
答案 B
解析 由题图可知，在0～0.5 s，电容器上电荷量正在增加，说明电容器正在充电，故A 错
误；由于0～0.5 s 时电流流向电容器上极板，故说明上极板为正极板，在t＝0.8 s 时，电容
器上电荷量在减少，电容器在放电，电流由P 流向Q，故P 点电势高，故B 正确；在1.0～
1.5 s 内，电荷量在反向增大，说明电容器在反向充电，此时磁场能正在转化为电场能，故C
错误；在1.5～2.0 s 内，电荷量在反向减少，说明电容器在放电，则振荡电路中的电流在增
大，故D 错误。
9．(2023·黑龙江哈尔滨市检测)如图甲所示的LC 电路中，保持L 不变，改变电容器的电容，
回路中电容器两端的电压u 随时间t 变化的图像如图乙所示，则下列说法正确的是( )
A．曲线2 对应的电容为曲线1 对应的电容的2 倍
B．图甲时刻回路中的磁场能正在变大
C．曲线2 对应电容器所带最大电荷量与曲线1 对应电容器所带最大电荷量相等
D．曲线2 对应的电流最大时，曲线1 对应的电流可能为零
答案 B
解析 由题图乙可知，曲线2 的振荡周期是曲线1 的2 倍，根据公式T＝2π 可知曲线2 对应
的电容器的电容为曲线1 对应的电容器的电容的4 倍，故A 错误；根据安培定则可知电流从
电容器的上极板流出，则电容器正在放电，电场能转化为磁场能，磁场能正在变大，故B
正确；根据电容的定义式C＝可得Q＝CU，改变电容器电容前后电容器两端的最大电压相
同，曲线2 对应的电容器的电容为曲线1 对应电容器的电容的4 倍，可知曲线2 对应的电容
器所带最大电荷量是曲线1 的4 倍，故C 错误；曲线2 对应的电流最大时，电容器两端的电
压为零，由题图乙可知此时曲线1 对应的电容器两端的电压也为零，曲线1 对应的电流也最
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大，故D 错误。
10．(2023·山东枣庄市模拟)某热敏电阻的阻值R 随温度t 变化的图像如图甲所示，某同学用
该热敏电阻制作的简易火灾自动报警器电路图如图乙所示。请回答以下问题：
(1)为使温度在升高到报警温度时，报警器响起，单刀双掷开关C 应接________(选填“a”
或“b”)。
(2)为实现温度升高到60 ℃时报警器响起的目的，该同学先把热敏电阻放入60 ℃的恒温水
中，然后调节滑动变阻器的电阻，直到报警器响起。在闭合两开关S1、S2之前，该同学还应
将滑动变阻器的滑片滑至最________(选填“左端”或“右端”)。
(3)已知直流电源电动势E1＝18 V，内阻不计。若继电器线圈ed 电阻忽略不计，流过继电器
线圈的电流I0≥10 mA 才会报警，欲使温度升高到60 ℃时报警器响起，则滑动变阻器接入
电路的阻值应是________ Ω。
答案 (1)a (2)左端 (3)1 220
解析 (1)由题图甲可知，热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在温度升高的过程中，题图
乙中电流增大，继电器线圈在铁片处的磁感应强度增大，铁片受到的作用力增大，将向左移
动，要使报警器响起，单刀双掷开关C 应接a；
(2)在闭合开关前，应使滑动变阻器接入电路的阻值最大，即应将滑动变阻器的滑片滑至最
左端；
(3)由题图甲可知，温度升高到60 ℃时热敏电阻的阻值为580 Ω，由闭合电路欧姆定律得I0
＝
解得R 滑＝－R＝ Ω－580 Ω＝1 220 Ω。
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