2024版新教材高中物理第四章电磁振荡与电磁波微点3电磁振荡的周期和频率课时作业教科版选择性必修第二册

微点3电磁振荡的周期和频率1.(多选)要增大LC振荡电路的频率，下列方法正确的是()A．将正对着的电容器的两个极板错开些B．增大电容器的充电电荷量C．削减自感线圈的匝数D．抽出自感线圈中的铁芯2．(多选)要增大如图所示振荡电路的频率，下列说法正确的是()A.削减电容器所带电荷量B．将开关S从“1”位置拨到“2”位置C．在线圈中插入铁芯D．将电容器的动片旋出些3．在LC振荡电路中，以下方法可以使振荡频率增大到原来的两倍的是()A．自感系数L和电容C都增大到原来的两倍B．自感系数L增大到原来的两倍，电容C减小一半C．自感系数L减小一半，电容C增大到原来的两倍D．自感系数L和电容C都减小一半4．在如图甲所示的振荡电路中，电容器极板间电压随时间变更的规律如图乙所示，规定电路中振荡电流逆时针方向为正方向，则电路中振荡电流随时间变更的图像是()5.如图所示为LC回路中电流随时间变更的图像，规定回路中顺时针电流方向为正．在t＝eq\f(3,4)T时，对应的电路是下图中的()6.如图所示的电路，电阻R＝10Ω，电容C＝1.2μF，电感L＝30μH，电感线圈的电阻可以忽视．单刀双掷开关S置于“1”，电路稳定后，再将开关S从“1”拨到“2”，图中LC回路起先电磁振荡，振荡起先后t＝5π×10－6s时，下列说法正确的是()A．电容器正在放电B．电容器的上极板带负电C．电场能正在转化为磁场能D．穿过线圈L的磁感应强度方向向上，且正在慢慢增加7．某个智能玩具的声响开关与LC电路中的电流有关，如图所示为玩具内的LC振荡电路部分．已知线圈自感系数L＝2.5×10－3H，电容器电容C＝4μF，在电容器起先放电时(取t＝0)，上极板带正电，下极板带负电，则()A.LC振荡电路的周期T＝π×10－4sB．当t＝π×10－4s时，电容器上极板带正电C．当t＝eq\f(π,3)×10－4s时，电路中电流方向为顺时针D．当t＝eq\f(2π,3)×10－4s时，电场能正转化为磁场能8．如图所示，线圈自感系数为L，其电阻不计，电容器的电容为C，开关S闭合．现将S突然断开，并起先计时，以下说法中错误的是()A.当t＝πeq\r(LC)时，由b到a流经线圈的电流最大B．当t＝eq\f(π,2)eq\r(LC)时，由a到b流经线圈的电流最大C.当t＝eq\f(π,2)eq\r(LC)时，电路中电场能最大D．当t＝eq\f(3π,2)eq\r(LC)时，电容器左极板带有正电荷最多9．(多选)如图所示LC电路中，电容C为0.4μF，电感L为1mH.已充电的平行板电容器两极板水平放置．开关S断开时，极板间有一带电的灰尘恰好静止．当开关S闭合时，灰尘在电容器内运动．已知LC振荡电路的振荡周期T＝2πeq\r(LC)，不计带电灰尘对电路的影响，则()A.灰尘的加速度为g时，电感线圈中磁场能最大B．灰尘将在两极板间做单向直线运动，直至遇到极板C．从S闭合起先计时，经2π×10－5s时，电感线圈中电流最大D．从S闭合起先计时，经4π×10－5s时，电感线圈中电流最大微点3电磁振荡的周期和频率1．答案：ACD解析：要使LC振荡电路的频率增大，依据公式f＝eq\f(1,2π\r(LC))，可减小线圈的自感系数L或减小电容器的电容C；将正对着的电容器的两个极板错开些，正对面积减小，电容C减小，故选项A符合题意；增大电容器的充电电荷量，电容不变，故选项B不符合题意；削减自感线圈的匝数，自感系数L减小，故选项C符合题意；抽出自感线圈中的铁芯，自感系数L减小，故选项D符合题意．2．答案：BD解析：依据公式f＝eq\f(1,2π\r(LC))可知，要增大f，必需减小L和C二者之积．C跟电容器所带电荷量无关，减小两极板的正对面积、增大两极板间的距离、从两极板间抽出电介质都可减小电容C，故选项A不符合题意，D符合题意；线圈匝数变少或抽出铁芯，L变小，f增大，故选项B符合题意，C不符合题意．3．答案：D解析：由LC振荡电路的频率公式f＝eq\f(1,2π\r(LC))，可知，当自感系数L和电容C都增大到原来的两倍时，其振荡频率变为原来的一半，故A不符合题意；由LC振荡电路的频率公式f＝eq\f(1,2π\r(LC))，可知，当自感系数L增大到原来的两倍，电容C减小一半时，其振荡频率不变，故B不符合题意；由LC振荡电路的频率公式f＝eq\f(1,2π\r(LC))，可知，当自感系数L减小一半，电容C增大到原来的两倍时，其振荡频率不变，故C不符合题意；由LC振荡电路的频率公式f＝eq\f(1,2π\r(LC))，可知，当自感系数L和电容C都减小一半时，其振荡频率恰好增大到原来的两倍，故D符合题意．4．答案：D解析：电容器极板间电压U＝eq\f(Q,C)随电容器极板上电荷量的增大而增大，随电荷量的减小而减小．从题图乙可以看出，在0～eq\f(T,4)这段时间内是充电过程，且UAB>0，即φA>φB，A板应带正电，只有顺时针方向的电流才能使A板被充电后带正电，同时考虑到t＝0时刻电压为零，电容器极板上的电荷量为零，电流最大，即t＝0时刻，电流为负向最大，故D正确，A、B、C错误，故选D.5．答案：B解析：由题图可知，在eq\f(3,4)T时回路中电流为零，则回路中磁场能为零，电场能最大，说明电容器充电完毕；由图可得，在eq\f(1,2)T～eq\f(3,4)T的时间内，回路中的电流为逆时针方向，即逆时针方向的电流充电，电流流向上极板，结合选项图像．故选B.6．答案：B解析：对LC振荡电路的周期为T＝2πeq\r(LC)＝2πeq\r(30×10－6×1.2×10－6)s＝1.2π×10－5s，则t＝5π×10－6s＝eq\f(5,12)T，即eq\f(π,4)<t<eq\f(T,2)，则此时电容器正在反向充电，电容器下极板带正电，上极板带负电，磁场能正在转化为电场能，因通过线圈的电流正在向下减弱，则穿过线圈L的磁感应强度方向向下，且正在慢慢减弱．故选B.7．答案：C解析：LC振荡电路的周期T＝2πeq\r(LC)＝2π×eq\r(2.5×10－3×4×10－6)s＝2π×10－4s，故A错误；当t＝π×10－4s＝eq\f(T,2)时，电容器反向充溢电，所以电容器上极板带负电，故B错误；当t＝eq\f(π,3)×10－4s时，即0<t<eq\f(T,4)，电容器正在放电，电路中电流方向为顺时针方向，故C正确；当t＝eq\f(2π,3)×10－4s时，即eq\f(T,4)<t<eq\f(T,2)，电容器处于反向充电过程，磁场能正在转化为电场能，故D错误．8．答案：B解析：电路中电流稳定时，线圈相当于导线，故电容被短路，其两端电压为零．当S突然断开，起先对电容器充电、电流方向为a到b；依据LC振荡电路的周期公式T＝2πeq\r(LC)，则当t＝πeq\r(LC)＝eq\f(T,2)时，电容器刚好放电结束，流经线圈的电流最大，方向由b到a，故A正确，不符合题意；当S突然断开，起先对电容器充电、电流方向为a到b；当t＝eq\f(π,2)eq\r(LC)＝eq\f(T,4)时，对电容器充电刚好结束，则流经线圈的电流最小，电容器带电量最大，电路中电场能最大，故B错误，符合题意，C正确，不符合题意；在eq\f(T,2)<t<eq\f(3T,4)期间，电流方向为b到a对电容器充电；当t＝eq\f(3π,2)eq\r(LC)＝eq\f(3T,4)时，电容器刚好充电结束，电容器两极板间电压最大，且电容器左极板带有最多正电荷，故D正确，不符合题意．故选B.9．答案：AB解析：振荡周期为T＝2πeq\r(LC)＝2πeq\r(1×10－3×0.4×10－6)s＝4π×10－5s，从S闭合起先计时，经2π×10－5s(即eq\f(1,2)T)，或经4π×10－5s(即T)，电容器充电完毕，电容器极板的电荷量最大，电感线圈中电流最小，C、D错误；灰尘的加速度为g时，即灰层受到的电场力为0，电容器极板的电荷量