2024版高中同步新教材选择性必修第二册人教物理备课资源01-电磁振荡

2024版高中同步新教材选择性必修第二册人教物理备课资源第四章电磁振荡与电磁波1电磁振荡基础过关练题组一电磁振荡的产生1.【经典题】【多选题】(2022福建龙岩第一中学月考)LC振荡电路在某一时刻的电场和磁场方向如图所示。下列说法中正确的是()A.电容器正在充电B.电路中电流沿顺时针方向C.电容器正在放电D.电路中电流沿逆时针方向2.(2023重庆育才中学期中)无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中,某时刻磁场方向如图所示,且电容器上极板带正电,下列说法正确的是()A.电容器所带的电荷量正在逐渐增加B.电流流向为由a到bC.极板间的电场强度正在逐渐减小D.磁场能正在逐渐增加题组二电磁振荡中的能量变化3.【多选题】(2022黑龙江大庆实验中学期末)如图是教材讲解LC振荡电路中的一次周期性变化(从图①到图⑤),关于LC振荡电路描述正确的是()A.从图②到图③的过程是磁场能转化为电场能的过程B.图②中电容器刚好放电结束,则振荡电路中电流达到最大值C.在一个周期内,电场能向磁场能转化完成两次D.在一个周期内,磁场能向电场能转化完成一次题组三电磁振荡的周期和频率4.【多选题】把一根软铁棒插入LC振荡电路的线圈中,其他条件保持不变,则电路的()A.固有频率变大B.固有周期变大C.最大磁场能不变D.最大电压增大5.(2023广东汕头金山中学模拟)某收音机中的LC振荡电路,由固定线圈和可调电容器组成,能够产生频率为535kHz到1605kHz的电磁振荡。则可调电容器的最大电容和最小电容之比为()A.3∶1B.2∶1C.3∶1D.9∶1能力提升练题组一LC振荡电路各量变化的对应关系1.(2023湖北武汉统考)无线充电技术有电磁感应式、磁共振耦合式、电磁谐振式等不同形式,它们各有千秋,但都使用了LC振荡电路。一LC振荡电路在t1和t2时刻自感线圈中磁感线方向和电容器极板带电情况如图所示。若t2-t1=π2LC,选取时间微元Δt(Δt→0),则下列说法正确的是(A.在t1时刻,电容器正在放电B.从t1→t1+Δt,电路中电流增大C.从t2→t2+Δt,自感线圈中磁场减弱D.从t2→t2+Δt,电容器两极板间电场减弱2.(2021浙江杭州长征中学期中)如图所示,单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。t=0时开关S打到b端,已知线圈中的磁场能连续两次达到最大的时间间隔为0.01s,不考虑振荡过程中的能量损失,下列说法正确的是()A.电容器两端电压与其所带电荷量成反比B.电容器两端电压最大时所储存的电场能最小C.t=1.005s时,M点与N点的电势相等D.t=1.00s至t=1.01s内,电容器一直放电题组二LC振荡电路中的图像问题3.【经典题】【多选题】(2023天津静海月考)如图所示为LC振荡电路中,从t=0时刻开始描绘的平行板电容器所带的电荷量q随时间t的变化规律。则下列说法正确的是()A.0~t1时间内,LC振荡电路中的电流正在增大B.t2时刻线圈产生的磁场最强C.t2~t3时间内,电路中的电场能正向磁场能转化D.t4时刻,两极板之间的电场能最小4.【经典题】(2023山西晋中阶段测试)如图所示是LC振荡电路和通过点P的电流随时间变化的规律。若把流过点P向右的电流方向规定为正方向,则下列说法正确的是()A.在0~t1时间内,电场能增大,磁场能减小B.在t1~t2时间内,P点的电势比Q点的电势高C.在t2~t3时间内,电容器C处于充电过程中D.在t3~t4时间内,电容器C的上极板带正电5.【多选题】如图所示,L为一电阻可忽略的线圈,D为一灯泡,C为电容器,开关S处于闭合状态,灯泡D正常发光。现突然断开S,并开始计时,下列选项中能正确反映电容器a极板上电荷量q及LC电路中电流i(规定顺时针方向为正)随时间变化规律的是(图中q为正值表示a极板带正电)()

答案与分层梯度式解析第四章电磁振荡与电磁波1电磁振荡基础过关练1.CD2.A3.ABC4.BC5.D1.CD电容器上极板带正电;磁场方向向上,可判断出电路中电流方向为逆时针,即电流从电容器上极板流向电容器下极板,所以电容器正在放电,故选C、D。2.A根据安培定则,电流流向为由b到a,由于电容器上极板带正电,下极板带负电,故电容器正在充电,电荷量正在逐渐增加,电场增强,磁场减弱,磁场能正在逐渐减弱。故选A。方法技巧若电流流向负极板,则为放电过程;若电流流向正极板,则为充电过程。若题目已知电流产生的磁场的方向,则根据安培定则判断出电流的方向,然后可判断出是充电过程还是放电过程。3.ABC从图②到图③的过程中,电容器充电,电路中电流逐渐减小,线圈中磁场逐渐减弱,磁场能转化为电场能,选项A正确;在LC振荡电路中,电容器放电结束时,电场能全部转化为磁场能,故电路中的电流达到最大值,选项B正确;在一个振荡周期内,电场能向磁场能转化两次,磁场能向电场能也转化两次,选项C正确,D错误。4.BCLC振荡电路的线圈内插入软铁棒时,线圈的自感系数L增大,由T=2πLC和f=12πLC知,选项B正确,A错误;电容器的电容不变,最大电荷量不变,故最大电压不变,最大电场能不变,最大磁场能不变,选项C正确易混易错在LC振荡电路中,若振荡过程中无能量损失,也不受其他外界条件影响,此时的周期和频率叫作振荡电路的固有周期和固有频率,简称振荡电路的周期和频率,其大小只与电感L和电容C有关。5.D由LC振荡电路的频率公式f=12πLC可得,电容器的电容为C=14π2f2L,所以,可调电容器的最大电容和最小电容之比为C能力提升练1.D2.C3.AC4.D5.BC1.D在t1时刻,根据安培定则,电流方向为由电容器负极板流向正极板,可知电容器正在充电,A错误;因为在t1时刻,电容器正在充电,从t1→t1+Δt,电场能增大,磁场能减小,电路中电流减小,B错误;在t2时刻,根据安培定则,电流方向为由电容器正极板流向负极板,可知电容器正在放电,从t2→t2+Δt,电容器所带电荷量减小,电容器两极板间电场减弱,电场能减小,磁场能增大,磁场增强,C错误,D正确。故选D。2.C由Q=CU可得,电容器两端电压与其所带电荷量成正比,所以A错误;电容器两端电压最大时所储存的电场能最大,所以B错误;已知线圈中的磁场能连续两次达到最大的时间间隔为0.01s,则周期T=0.02s,t=1.005s=50+14T时,电流达到最大值,电容器放电完毕,电荷量为0,则M点与N点的电势相等,所以C正确;t=1.00s至t=1.01s内,Δt=12T,3.AC0~t1时间内,两极板所带的电荷量正在逐渐减小,电容器正在放电,LC振荡电路中的电流正在增大,A正确;t2、t4时刻两极板所带的电荷量最大,两极板间的电压最大,电场能最大,电路中电流最小,线圈产生的磁场最弱,B、D错误;t2~t3时间内,电容器所带的电荷量正在逐渐减小,电容器正在放电,电路中的电场能正向磁场能转化,C正确。故选A、C。4.D在0~t1时间内,电流增大,电容器放电,电场能转化为磁场能,A错误;在t1~t2时间内,电流减小,电容器正在充电,电路中的电流沿顺时针方向,电容器下极板带正电,上极板带负电,P点的电势比Q点的电势低,B错误;在t2~t3时间内,电流增大,电容器C处于放电过程中,C错误;在t3~t4时间内,电流减小,电容器正在充电,电路中的电流沿逆时针方向,电容器C的上极板带正电,D正确。故选D。导师点睛在电磁振荡中,电流对应磁场能,电流最大时磁场能最大;电容器所带电荷量对应电场能,电容器所带电荷量最大时电场能最大。电流为零,磁场能最小;电流从零逐渐增大到最大的过程中,磁场能增大,电场能减小;电流从最大逐渐减小到零的过程中,磁场能减小,电场能增大。5.BCS处于闭合状态时,电容器两端的电压为零,根据Q=CU知,其所带的电荷量为零。断开S,线圈L中产生自感电动势,电容器C充电,此时LC电路中电流沿顺时针方向(正向)且最大,a板带负电,b板带正电,前14周期内,充电电流逐渐减小,电容器极板上的电荷量逐渐增多。综上可知,B、C正确,A、D错误。第四章2电磁场与电磁波基础过关练题组一电磁场1.(2023天津静海期中)关于麦克斯韦的电磁场理论,下列说法正确的是()A.电场一定产生磁场B.磁场一定产生电场C.均匀变化的磁场产生均匀变化的电场D.变化的电场产生磁场2.(2022广东仲元中学月考)19世纪60年代,麦克斯韦建立了电磁场理论,按照该理论,以下情形中不能产生磁场的是()A.交变电场B.运动中的电荷C.静止的电荷D.恒定电流3.【多选题】(2022江苏泰州期末)各磁场的磁感应强度B随时间t变化的情况如图所示,其中能产生持续电磁波的是()4.如图所示的四种变化电场,能发射电磁波的是()题组二电磁波5.(2022江苏盐城时杨中学期中)如图所示是我国500m口径球面射电望远镜(FAST),它可以接收来自宇宙深处的电磁波。关于电磁波,下列说法正确的是()A.赫兹预言了电磁波的存在B.麦克斯韦通过实验捕捉到电磁波C.频率越高的电磁波,波长越长D.电磁波可以传递信息和能量6.关于电磁波在真空中的传播速度,下列说法中正确的是()A.频率越高,传播速度越大B.能量越大,传播速度越大C.波长越长,传播速度越大D.频率、波长、能量大小都不影响电磁波在真空中的传播速度7.(2023湖北武汉第一中学测试)关于电磁波与机械波,以下说法正确的是()A.两者传播时都需要介质B.两者都能发生反射、折射、衍射和干涉等现象C.两者传播时都伴随着机械能的传播D.在同一介质中,两者传播的速度相同

答案与分层梯度式解析第四章电磁振荡与电磁波2电磁场与电磁波基础过关练1.D2.C3.BD4.D5.D6.D7.B1.D根据麦克斯韦的电磁场理论,变化的电场才能产生磁场,变化的磁场才能产生电场,A、B错误,D正确;均匀变化的磁场将产生恒定的电场,C错误。故选D。2.C根据麦克斯韦的电磁场理论,变化的电场产生磁场,所以交变电场能产生磁场,运动的电荷也能产生磁场,恒定电流也能产生磁场,静止的电荷不能产生磁场,选项C正确。3.BDA图的磁场是恒定的,根据麦克斯韦电磁场理论,可知不能产生电场,更不能产生电磁波;B图的磁场是周期性变化的,根据麦克斯韦电磁场理论,可知可以产生周期性变化的电场,因而可以产生持续的电磁波;C图的磁场是均匀变化的,根据麦克斯韦电磁场理论,可知能产生恒定的电场,而恒定的电场不能再产生磁场,因此不能产生持续的电磁波;D图的磁场是周期性变化的,根据麦克斯韦电磁场理论,可知能产生周期性变化的电场,故能产生持续的电磁波。4.D图A是稳定的电场,不能产生磁场,更不能产生电磁波;图B与图C是均匀变化的电场,产生恒定的磁场,也不能产生电磁波;图D是周期性变化的电场,会产生同频率周期性变化的磁场,能形成电磁场,向外发射电磁波,选项D正确,A、B、C错误。5.D赫兹是最早用实验证实电